JP2010018141A - Display device in construction machine - Google Patents

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Makoto Samejima
誠 鮫島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the degree of accuracy in construction work and enhance working efficiency, when performing operations using a construction machine based on an execution scheme drawing. <P>SOLUTION: There are provided a display apparatus 9 that shows images in the front range of view of an operator in a driver's room 5, and a control device 10 that outputs the data of an image indicated on the display device 9. The control device 10 is so configured that, based on the information related to a construction plan, it makes an image of construction plan drawing so as to be overlapped on the surface under construction visually observed by an operator through the windshield 8, to be indicated on the display device 9. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械におけるディスプレイ装置の技術分野に属するものである。   The present invention belongs to the technical field of display devices in construction machines such as hydraulic excavators.

従来、油圧ショベル等の建設機械を用いて土木作業を行なう場合は、予め作成された施工計画図に基づいて、位置や高さの基準となる杭打ちや丁張りを施し、これらを目印にして掘削等の作業が行なわれていた。しかるに、杭打ちや丁張りは手間がかかる面倒な作業であって、作業効率に劣るという問題があった。
そこで、建設機械に、施工面と基準目印とバケットの位置を自動計測する計測装置を設け、該計測装置の計測結果に基づいて形成されるべき目標面に相当する仮想線を演算すると共に、施工面とバケットと仮想線とを示す画像を、運転室に配設された液晶ディスプレイパネル等の表示装置に表示するように構成された技術が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、前記特許文献１のような画像を表示するために建設機械の運転室に配設される表示装置としては、運転席の前方右側に配置され、液晶ディスプレイパネル等の画面を有するモニタ装置が広く知られている（例えば、特許文献２参照。）。また、近年、自動車等において実用化されているディスプレイ装置を用いて、建設機械のフロントガラスの上部に、障害物情報等の作業情報を表示するようにした技術も提唱されている（特許文献３参照）。
ＷＯ２００５／２４１４４号公報 特許４０７９１１３号公報 特開平６−１５６１１９号公報 Conventionally, when performing civil engineering work using a construction machine such as a hydraulic excavator, based on the construction plan prepared in advance, stakeout and tightening as a reference for position and height are performed, and these are used as marks. Work such as excavation was performed. However, pile driving and staking are troublesome work that takes time and there is a problem that work efficiency is inferior.
Therefore, the construction machine is provided with a measuring device that automatically measures the position of the construction surface, the reference mark, and the bucket, calculates a virtual line corresponding to the target surface to be formed based on the measurement result of the measuring device, and performs the construction. There has been proposed a technique configured to display an image showing a surface, a bucket, and an imaginary line on a display device such as a liquid crystal display panel disposed in a cab (see, for example, Patent Document 1).
On the other hand, as a display device disposed in the cab of a construction machine for displaying an image as in Patent Document 1, a monitor device disposed on the front right side of the driver's seat and having a screen such as a liquid crystal display panel is provided. Widely known (see, for example, Patent Document 2). In recent years, a technique has also been proposed in which work information such as obstacle information is displayed on the upper part of a windshield of a construction machine using a display device that has been put to practical use in automobiles or the like (Patent Document 3). reference).
WO2005 / 24144 publication Japanese Patent No. 4079113 JP-A-6-156119

しかるに、前記特許文献１のものでは、オペレータは、運転室内の表示装置に表示された施工面とバケットと仮想線とを視ながら、フロントガラスから見える実際の施工面を施工することになるから、表示装置に表示された仮想線通りに施工するのは難しく、施工精度や作業効率に劣る許りか、絶えず実際の施工面と運転室内の表示画面とを見比べなければならず、オペレータの疲労も増大するという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。   However, in the thing of the said patent document 1, an operator will construct the actual construction surface seen from a windshield, seeing the construction surface displayed on the display apparatus in a driving room, a bucket, and a virtual line, It is difficult to perform construction according to the virtual line displayed on the display device, and it is necessary to compare the actual construction surface with the display screen in the operator's cab, or increase the operator's fatigue, because it is inferior in construction accuracy and work efficiency. There is a problem that the present invention intends to solve.

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、建設機械に、運転室内のオペレータの前方視界に画像を表示するディスプレイ装置と、該ディスプレイ装置に表示画像のデータを出力する制御装置とを設けると共に、該制御装置は、予め入力された建設機械の施工計画情報に基づき、オペレータがフロントガラスから目視する施工面に対応した施工計画図の画像を作成してディスプレイ装置に表示させることを特徴とする建設機械におけるディスプレイ装置である。
請求項２の発明は、制御装置は、施工計画図の画像を作成するにあたり、オペレータがフロントガラスから目視する実際の施工面に、ディスプレイ装置により表示される施工計画図の画像が重なるように、オペレータの視線に合わせて投影処理された投影図を施工計画図の画像として作成することを特徴とする請求項１に記載の建設機械におけるディスプレイ装置である。
請求項３の発明は、建設機械に、該建設機械の現在位置を検出する位置検出手段を設ける一方、制御装置は、該位置検出手段により検出される建設機械の現在位置に応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１または２に記載の建設機械におけるディスプレイ装置である。
請求項４の発明は、建設機械に、運転室の向きを検出する方位検出手段を設ける一方、制御装置は、該方位検出手段により検出される運転室の向きに応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の建設機械におけるディスプレイ装置である。
請求項５の発明は、建設機械に、建設機械の車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設ける一方、制御装置は、該傾斜検出手段により検出される建設機械の車体の傾斜に応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の建設機械におけるディスプレイ装置である。
請求項６の発明は、運転室に、オペレータが装着するヘルメットの位置を検出するヘルメット位置検出手段を設ける一方、制御装置は、該ヘルメット位置検出手段により検出されるヘルメットの位置に応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の建設機械におけるディスプレイ装置である。 The present invention was created with the object of solving these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 displays an image on the construction machine on the front view of the operator in the cab. And a control device that outputs display image data to the display device. The control device is a construction surface that the operator visually observes from the windshield based on construction plan information of the construction machine input in advance. It is the display apparatus in a construction machine characterized by creating the image of the construction plan figure corresponding to, and displaying it on a display apparatus.
In the invention of claim 2, when the control device creates an image of the construction plan diagram, the image of the construction plan diagram displayed by the display device overlaps the actual construction surface that the operator visually observes from the windshield. The display device for a construction machine according to claim 1, wherein a projection diagram that is projected according to an operator's line of sight is created as an image of a construction plan diagram.
According to the invention of claim 3, the construction machine is provided with position detection means for detecting the current position of the construction machine, and the control device is a construction plan according to the current position of the construction machine detected by the position detection means. The display device for a construction machine according to claim 1, wherein the display device is configured to generate the following image.
The invention of claim 4 provides the construction machine with direction detecting means for detecting the direction of the cab, while the control device displays an image of the construction plan according to the direction of the cab detected by the direction detecting means. The display device for a construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the display device is produced.
According to the invention of claim 5, the construction machine is provided with an inclination detection means for detecting the inclination of the vehicle body of the construction machine, while the control device is adapted to execute the construction plan according to the inclination of the vehicle body of the construction machine detected by the inclination detection means. The display device for a construction machine according to any one of claims 1 to 4, wherein an image of a figure is created.
According to the sixth aspect of the present invention, while the operator's cab is provided with helmet position detection means for detecting the position of the helmet worn by the operator, the control device can execute the construction plan according to the position of the helmet detected by the helmet position detection means. The display device for a construction machine according to any one of claims 1 to 5, wherein an image of a figure is created.

請求項１の発明とすることにより、オペレータは、ディスプレイ装置により前方視界に表示された施工計画図の画像を視ながら、フロントガラスから目視される施工面を施工すれば良いことになり、よって、施工精度の向上や作業効率の向上を達成できるうえ、オペレータの疲労も軽減することができる。
請求項２の発明とすることにより、フロントガラスから見える実際の施工面に施工計画図の画像が重なって見えることになるから、杭打ちや丁張り等が施されていなくても、オペレータは、施工計画図の画像を目標として施工すれば良いことになり、よって、杭打ちや丁張り等の面倒な作業を省略することができると共に、更なる施工精度の向上や作業効率の向上に貢献できる。
請求項３の発明とすることにより、建設機械が施工場所を移動しても、該施工場所に対応した施工計画図の画像を作成することができる。
請求項４の発明とすることにより、運転室の向きを変えても、該運転室の向きに対応した施工計画図の画像を作成することができる。
請求項５の発明とすることにより、建設機械が傾斜した状態で設置されていても、該車体の傾斜に対応した正確な施工計画図の画像を作成することができる。
請求項６の発明とすることにより、オペレータの個々の体格や姿勢等によりオペレータの目の位置が異なっても、該目の位置はヘルメットの位置から求めることができるから、オペレータの目の位置に応じた正確な施工計画図の画像を作成することができる。 By making the invention of claim 1, the operator can construct the construction surface viewed from the windshield while viewing the image of the construction plan displayed in the front view by the display device. The construction accuracy and work efficiency can be improved, and operator fatigue can be reduced.
By making the invention of claim 2, the image of the construction plan diagram will appear to overlap with the actual construction surface visible from the windshield, so even if no pile driving or tightening is applied, It is only necessary to perform construction with the image of the construction plan as a target. Therefore, troublesome work such as pile driving and tightening can be omitted, and it can contribute to further improvement of construction accuracy and work efficiency. .
By setting it as invention of Claim 3, even if a construction machine moves a construction place, the image of the construction plan figure corresponding to this construction place can be created.
With the invention of claim 4, even if the direction of the cab is changed, an image of the construction plan corresponding to the direction of the cab can be created.
According to the invention of claim 5, even if the construction machine is installed in an inclined state, an accurate construction plan image corresponding to the inclination of the vehicle body can be created.
According to the sixth aspect of the present invention, even if the operator's eye position varies depending on the individual physique or posture of the operator, the eye position can be obtained from the position of the helmet. It is possible to create an accurate construction plan image corresponding to the image.

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図において、１は建設機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロント作業部４等の各部から構成されている。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator as an example of a construction machine. The hydraulic excavator 1 includes a lower traveling body 2, an upper revolving body 3 that is pivotally supported by the lower traveling body 2, and the upper revolving body 3. It is comprised from each part of the front working part 4 etc. with which it is mounted | worn.

さらに、５は前記上部旋回体３に設けられる運転室であって、該運転室５には、オペレータが座する運転席６や、操作レバー等の操作具７が配設されると共に、オペレータの前方視界に画像を表示するディスプレイ装置９と、該ディスプレイ装置９に油圧ショベル１の行なう施工計画図の画像を表示させるべく、ディスプレイ装置９に表示画像のデータを出力する制御装置１０とが設けられている。   Reference numeral 5 denotes a driver's cab provided in the upper swing body 3. The driver's cab 5 is provided with a driver's seat 6 on which an operator sits and an operating tool 7 such as an operating lever. A display device 9 for displaying an image in the forward field of view, and a control device 10 for outputting display image data to the display device 9 are provided to display an image of a construction plan for the excavator 1 on the display device 9. ing.

前記ディスプレイ装置９は、フロントガラス８に貼付されるフィルム１１と、該フィルム１１に画像表示光を出力する画像出力装置１２とを備えて構成されている。前記フィルム１１は、フレキシブル有機ＥＬ（Electro Luminescence）デバイス等を用いて形成されており、そして、該フィルム１１に画像出力装置１２から出力された画像表示光を映し出すことで、オペレータの前方視界に虚像画像が形成される一方、オペレータは、該虚像画像を、フロントガラス８から見える外部の風景に重ね合わせて視認することができるようになっている。尚、本実施の形態では、前記画像出力装置１２および制御装置１０は、運転席６の左右側方に配設されるコンソールボックス１３に収納されている。   The display device 9 includes a film 11 attached to the windshield 8 and an image output device 12 that outputs image display light to the film 11. The film 11 is formed using a flexible organic EL (Electro Luminescence) device or the like, and the image display light output from the image output device 12 is projected on the film 11 so that a virtual image is displayed in the forward field of view of the operator. While an image is formed, the operator can visually recognize the virtual image superimposed on an external scenery seen from the windshield 8. In the present embodiment, the image output device 12 and the control device 10 are housed in a console box 13 disposed on the left and right sides of the driver's seat 6.

一方、制御装置１０は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであって、図３のブロック図に示す如く、油圧ショベル１のグローバル座標系での現在位置（緯度、経度）を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）１４（本発明の位置検出手段を構成する）、運転室５の向きを検出する方位検出センサ１５（本発明の方位検出手段を構成し、例えば、地磁気方位センサや上部旋回体３の旋回角度を検出する旋回角度センサ等が用いられる）、油圧ショベル１の前後方向の傾斜角度を検出する第一傾斜角度検出センサ１６、油圧ショベル１の左右方向の傾斜角度を検出する第二傾斜角度検出センサ１７（第一傾斜角度センサ１６および第二傾斜角度検出センサ１７は、本発明の傾斜検出手段を構成する）、後述するヘルメット位置検出センサ１８（本発明のヘルメット位置検出手段を構成する）等からの検出信号を入力し、これら検出信号および記憶媒体１９から入力される施工計画情報に基づいて、オペレータがフロントガラス８から目視する施工面に対応した施工計画図の画像を作成し、該施工計画図の画像をオペレータの前方視界に表示させるべく前記画像出力装置１２に画像データを出力する。尚、図１中、１４ａはＧＰＳ１４用のアンテナである。   On the other hand, the control device 10 is configured using a microcomputer or the like, and as shown in the block diagram of FIG. 3, a GPS that detects the current position (latitude, longitude) of the excavator 1 in the global coordinate system. (Global Positioning System) 14 (which constitutes the position detection means of the present invention), an orientation detection sensor 15 which detects the direction of the cab 5 (which constitutes the orientation detection means of the present invention, for example, a geomagnetic orientation sensor or an upper swing body) 3), a first tilt angle detection sensor 16 for detecting the tilt angle in the front-rear direction of the excavator 1, and a second for detecting the tilt angle in the left-right direction of the excavator 1. An inclination angle detection sensor 17 (the first inclination angle sensor 16 and the second inclination angle detection sensor 17 constitute an inclination detection means of the present invention), a helmet position detection sensor which will be described later. A detection signal from the sensor 18 (which constitutes the helmet position detection means of the present invention) or the like is input, and the operator visually observes the windshield 8 based on the detection signal and the construction plan information input from the storage medium 19. An image of the construction plan corresponding to the surface is created, and image data is output to the image output device 12 so that the image of the construction plan is displayed in the front view of the operator. In FIG. 1, 14a is an antenna for GPS14.

ここで、前記記憶媒体１９は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、或いはハードディスク等から構成されるものであって、該記憶媒体１９には、油圧ショベル１の行なう施工計画の三次元の図面情報が格納されている。   Here, the storage medium 19 is composed of a CD-ROM, a DVD-ROM, a hard disk, or the like, and the storage medium 19 has three-dimensional drawing information of a construction plan performed by the excavator 1. Stored.

また、前記ヘルメット位置検出センサ１８は、オペレータが装着するヘルメット２０の三次元位置を検出するためのセンサであって、ヘルメット２０に設けられる発信器１８ａと、運転室５内に配置され、該発信器１８ａからの信号を受信してヘルメット２０の位置を検出する検出部１８ｂとから構成されている。   The helmet position detection sensor 18 is a sensor for detecting the three-dimensional position of the helmet 20 worn by the operator, and is disposed in the transmitter 18a provided in the helmet 20 and the cab 5, and the transmission is performed. And a detector 18b for detecting the position of the helmet 20 by receiving a signal from the device 18a.

扨、制御装置１０は、前述したように、各種検出信号および記憶媒体１９に格納された施工計画情報に基づいて、オペレータがフロントガラス８から目視する施工面に対応した施工計画図の画像を作成するが、該画像作成の手順について、図４のフロー図に基づいて説明する。   As described above, the control device 10 creates an image of the construction plan corresponding to the construction surface that the operator visually observes from the windshield 8 based on the various detection signals and the construction plan information stored in the storage medium 19. However, the image creation procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、制御装置１０は、ヘルメット位置検出センサ１８から入力されるヘルメット２０の位置と、予め入力されている油圧ショベル１の車体形状データとに基づいて、油圧ショベル１の車体を基準とする座標系でのヘルメット２０の三次元位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を演算する（ステップＳ１）。 First, the control device 10 has a coordinate system based on the vehicle body of the hydraulic excavator 1 based on the position of the helmet 20 input from the helmet position detection sensor 18 and the vehicle body shape data of the hydraulic excavator 1 input in advance. The three-dimensional position (X 1 , Y 1 , Z 1 ) of the helmet 20 is calculated (step S1).

次いで、前記ステップＳ１の演算結果と、方位検出センサ１５から入力される運転室５の向きと、第一、第二傾斜角度検出センサ１６、１７から入力される車体の前後方向および左右方向の傾斜角度とに基づいて、地面を基準とする座標系でのヘルメット２０の三次元位置（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）と、油圧ショベル１の車体の傾斜と、運転室５の向きとを演算する（ステップＳ２）。 Next, the calculation result of step S1, the direction of the cab 5 input from the direction detection sensor 15, and the vehicle body front-rear and left-right inclinations input from the first and second inclination angle detection sensors 16, 17 Based on the angle, the three-dimensional position (X 2 , Y 2 , Z 2 ) of the helmet 20 in the coordinate system with reference to the ground, the inclination of the body of the excavator 1, and the direction of the cab 5 are calculated. (Step S2).

さらに、前記ステップＳ２の演算結果と、ＧＰＳ１４から入力される油圧ショベル１の現在位置とに基づいて、グローバル座標系でのヘルメット２０の三次元位置（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）と、油圧ショベル１の車体の傾斜と、運転室５の向きとを演算する（ステップＳ３）。 Further, based on the calculation result of step S2 and the current position of the hydraulic excavator 1 input from the GPS 14, the three-dimensional position (X 3 , Y 3 , Z 3 ) of the helmet 20 in the global coordinate system, and the hydraulic pressure The inclination of the vehicle body of the excavator 1 and the direction of the cab 5 are calculated (step S3).

さらに、制御装置１０は、前記記憶媒体１９に格納された施工計画の三次元の図面情報に基づいて、前記ステップＳ３で演算されたヘルメット位置（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）、車体の傾斜、運転席５の向きのときに、オペレータがフロントガラス８から目視する施工面に対応した施工計画図を作成する。さらに、オペレータから視て、フロントガラス８から目視する実際の施工面に、ディスプレイ装置９により表示される施工計画図の画像が重なり合うように、前記作成した施工計画図をオペレータの視線に合わせて投影処理して投影図を作成する（ステップＳ４）。この場合、オペレータの目の位置は、前記ヘルメット位置（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）により求められる。 Further, the control device 10 determines the helmet position (X 3 , Y 3 , Z 3 ) calculated in the step S 3 based on the three-dimensional drawing information of the construction plan stored in the storage medium 19, the inclination of the vehicle body. When the driver's seat 5 is facing, a construction plan diagram corresponding to the construction surface that the operator visually observes from the windshield 8 is created. Furthermore, the created construction plan diagram is projected according to the operator's line of sight so that the image of the construction plan diagram displayed by the display device 9 overlaps the actual construction surface viewed from the windshield 8 as viewed from the operator. The projection is created by processing (step S4). In this case, the position of the operator's eyes is obtained from the helmet position (X 3 , Y 3 , Z 3 ).

さらに、制御装置１０は、予め入力されているフロントガラス８の形状（傾斜角等）データに基づき、前記ステップＳ４で作成した投影図を基にして施工計画図の画像を作成する（ステップＳ５）。   Further, the control device 10 creates an image of the construction plan diagram based on the projection diagram created in step S4 based on the shape (inclination angle etc.) data of the windshield 8 inputted in advance (step S5). .

そして、制御装置１０は、前記作成した施工計画図の画像を表示させるべく、前記画像出力装置１２に画像データを出力する。これにより、オペレータの前方視界に、オペレータがフロントガラス８から目視する実際の施工面に重なり合う状態で、該施工面に対応した施工計画図の画像が表示されるようになっている。   Then, the control device 10 outputs image data to the image output device 12 in order to display the image of the created construction plan diagram. As a result, an image of the construction plan corresponding to the construction surface is displayed in a state of overlapping with the actual construction surface viewed by the operator from the windshield 8 in the front view of the operator.

叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベル１には、運転室５内のオペレータの前方視界に画像を表示するディスプレイ装置９と、該ディスプレイ装置９に表示画像のデータを出力する制御装置１０とが設けられていると共に、該制御装置１０は、記憶媒体１９から入力される油圧ショベル１の施工計画情報に基づき、オペレータがフロントガラス８から目視する施工面に対応した施工計画図の画像を作成してディスプレイ装置９に表示させることになる。   In the present embodiment configured as described, the hydraulic excavator 1 includes a display device 9 that displays an image in a forward view of an operator in the cab 5 and a control device 10 that outputs display image data to the display device 9. And the control device 10 displays an image of the construction plan corresponding to the construction surface visually checked by the operator from the windshield 8 based on the construction plan information of the excavator 1 input from the storage medium 19. It is created and displayed on the display device 9.

この結果、オペレータは、ディスプレイ装置９により前方視界に表示された施工計画図を視ながら、フロントガラス８から目視される施工面を施工すれば良いことになって、施工精度の向上や作業効率の向上を達成できるばかりか、オペレータの疲労も軽減することができる。   As a result, the operator only has to construct the construction surface viewed from the windshield 8 while viewing the construction plan diagram displayed in the front field of view by the display device 9, improving construction accuracy and improving work efficiency. Not only can improvements be achieved, operator fatigue can also be reduced.

しかもこのものにおいて、制御装置１０は、フロントガラス８から目視する実際の施工面にディスプレイ装置９により表示される施工計画図の画像が重なるように、オペレータの視線に合わせて投影処理された投影図を、施工計画図の画像として作成することになる。この結果、フロントガラス８から見える実際の施工面に施工計画図の画像が重なって見えることになるから、杭打ちや丁張り等が施されていなくても、オペレータは、施工計画図の画像を目標として施工すれば良いことになり、而して、杭打ちや丁張り等の面倒な作業を省略することができると共に、更なる施工作業の作業効率向上に大きく貢献できる。   In addition, in this case, the control device 10 is a projection that has been projected in accordance with the line of sight of the operator so that the image of the construction plan displayed by the display device 9 overlaps the actual construction surface viewed from the windshield 8. Is created as an image of the construction plan. As a result, the image of the construction plan will appear to overlap the actual construction surface visible from the windshield 8, so the operator can view the image of the construction plan even if no pile driving or tightening is applied. Construction can be carried out as a target, so that troublesome work such as pile driving and tightening can be omitted, and the work efficiency of further construction work can be greatly improved.

さらに、油圧ショベル１には、該油圧ショベル１の現在位置を検出するＧＰＳ１４が設けられていると共に、制御装置１０は、該ＧＰＳ１４検出される油圧ショベル１の現在位置に応じて施工計画図の画像を作成する構成であるから、油圧ショベル１が施工場所を移動しても、該施工場所に対応した施工計画図の画像を作成することができる。   Further, the hydraulic excavator 1 is provided with a GPS 14 that detects the current position of the hydraulic excavator 1, and the control device 10 displays an image of a construction plan according to the current position of the hydraulic excavator 1 detected by the GPS 14. Therefore, even if the excavator 1 moves the construction place, an image of the construction plan corresponding to the construction place can be created.

また、油圧ショベル１には、運転室５の向きを検出する方位検出センサ１５が設けられていると共に、制御装置１０は、該方位検出センサ１５により検出される運転室５の向きに応じて施工計画図の画像を作成する構成であるから、上部旋回体２を旋回させて運転室５の向きを変えても、該運転室５の向きに対応した施工計画図の画像を作成することができる。   In addition, the excavator 1 is provided with a direction detection sensor 15 that detects the direction of the cab 5, and the control device 10 performs construction according to the direction of the cab 5 detected by the direction detection sensor 15. Since it is the structure which produces the image of a plan drawing, even if it turns the upper turning body 2 and changes the direction of the cab 5, the image of the construction plan map corresponding to the direction of the cab 5 can be created. .

さらにまた、油圧ショベル１には、油圧ショベル１の前後方向、左右方向の傾斜を検出する第一、第二傾斜角度検出センサ１６、１７が設けられていると共に、制御装置１０は、該第一、第二傾斜角度検出センサ１６、１７により検出される車体の傾斜に応じて施工計画図の画像を作成する構成であるから、油圧ショベル１が傾斜した状態で設置されていても、該車体の傾斜に対応した正確な施工計画図の画像を作成することができる。   Furthermore, the hydraulic excavator 1 is provided with first and second inclination angle detection sensors 16 and 17 for detecting the inclination of the hydraulic excavator 1 in the front-rear direction and the left-right direction. Since the construction plan image is generated according to the inclination of the vehicle body detected by the second inclination angle detection sensors 16, 17, even if the excavator 1 is installed in an inclined state, It is possible to create an accurate construction plan image corresponding to the inclination.

またさらに、運転室５には、オペレータが装着するヘルメット２０の位置を検出するヘルメット位置検出センサ１８が設けられていると共に、制御装置１０は、該ヘルメット位置検出センサ１８により検出されるヘルメット２０の位置に応じて施工計画図の画像を作成する構成であるから、オペレータの個々の体格や姿勢等によりオペレータの目の位置が異なっても、該目の位置はヘルメット２０の位置から求めることができるから、オペレータの目の位置に応じた正確な施工計画図の画像を作成することができる。   Furthermore, the operator's cab 5 is provided with a helmet position detection sensor 18 for detecting the position of the helmet 20 worn by the operator, and the control device 10 detects the position of the helmet 20 detected by the helmet position detection sensor 18. Since the construction plan image is created according to the position, even if the operator's eye position differs depending on the operator's individual physique or posture, the eye position can be obtained from the position of the helmet 20. Thus, it is possible to create an image of an accurate construction plan according to the eye position of the operator.

尚、本発明は、前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、建設機械の現在位置を検出する位置検出手段としては、作業現場に設置されたカメラや、レーザー装置等を用いて構成することもできる。
また、本発明は、油圧ショベルに限定されることなく、種々の建設機械に実施できることは勿論であるが、さらに、建設機械を固定した状態で使用する場合や、運転室の向きを変えないで使用する場合には、建設機械の現在位置を検出する位置検出手段、建設機械の車体の傾斜を検出する傾斜検出手段、或いは運転室の向きを検出する方位検出手段が設けられていなくても、本発明を実施できる。
さらに、上記実施の形態では、オペレータの目の位置を検出するために、オペレータが装着するヘルメットの位置を検出するヘルメット位置検出手段が設けられており、これにより、前述したように、個々のオペレータの目の位置に応じた正確な施工計画図の画像を作成することができるが、建設機械の形状のデータ等によりオペレータの目の位置を推測することはできるため、ヘルメット位置検出手段が設けられていなくても、本発明の実施は可能である。 Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as a position detection means for detecting the current position of the construction machine, a camera or a laser device installed at a work site is used. It can also be configured.
In addition, the present invention is not limited to the hydraulic excavator and can be applied to various construction machines. However, when the construction machine is used in a fixed state and the direction of the cab is not changed. When used, even if there is no position detection means for detecting the current position of the construction machine, inclination detection means for detecting the inclination of the vehicle body of the construction machine, or azimuth detection means for detecting the direction of the cab, The present invention can be implemented.
Further, in the above embodiment, in order to detect the position of the operator's eyes, helmet position detection means for detecting the position of the helmet worn by the operator is provided. Although it is possible to create an image of an accurate construction plan according to the position of the eyes of the operator, since the position of the eyes of the operator can be estimated from the data of the shape of the construction machine, a helmet position detecting means is provided. Even if it is not, implementation of this invention is possible.

油圧ショベルの側面図である。It is a side view of a hydraulic excavator. 運転室の内部を示す図である。It is a figure which shows the inside of a driver's cab. 制御装置の入出力を示す図である。It is a figure which shows the input / output of a control apparatus. 施工計画図の画像の作成手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the preparation procedure of the image of a construction plan figure. 運転室内から視た施工計画図の画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image of the construction plan figure seen from the driver's cab.

符号の説明Explanation of symbols

１ 油圧ショベル
５ 運転室
８ フロントガラス
９ ディスプレイ装置
１０ 制御装置
１１ フィルム
１２ 画像出力装置
１４ ＧＰＳ
１５ 方位検出センサ
１６ 第一傾斜角度検出センサ
１７ 第二傾斜角度検出センサ
１８ ヘルメット位置検出センサ
１９ 記憶媒体
２０ ヘルメット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic excavator 5 Driver's cab 8 Windshield 9 Display apparatus 10 Control apparatus 11 Film 12 Image output apparatus 14 GPS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Direction detection sensor 16 1st inclination angle detection sensor 17 2nd inclination angle detection sensor 18 Helmet position detection sensor 19 Storage medium 20 Helmet

Claims (6)

建設機械に、運転室内のオペレータの前方視界に画像を表示するディスプレイ装置と、該ディスプレイ装置に表示画像のデータを出力する制御装置とを設けると共に、該制御装置は、予め入力された建設機械の施工計画情報に基づき、オペレータがフロントガラスから目視する施工面に対応した施工計画図の画像を作成してディスプレイ装置に表示させることを特徴とする建設機械におけるディスプレイ装置。   The construction machine is provided with a display device that displays an image in a forward view of an operator in the cab and a control device that outputs display image data to the display device. A display device in a construction machine, wherein an image of a construction plan corresponding to a construction surface visually observed from a windshield by an operator is created based on the construction plan information and displayed on a display device. 制御装置は、施工計画図の画像を作成するにあたり、オペレータがフロントガラスから目視する実際の施工面に、ディスプレイ装置により表示される施工計画図の画像が重なるように、オペレータの視線に合わせて投影処理された投影図を施工計画図の画像として作成することを特徴とする請求項１に記載の建設機械におけるディスプレイ装置。   When creating an image of the construction plan, the control device projects it according to the operator's line of sight so that the image of the construction plan displayed by the display device overlaps the actual construction surface that the operator views from the windshield. The display device in the construction machine according to claim 1, wherein the processed projection drawing is created as an image of the construction plan drawing. 建設機械に、該建設機械の現在位置を検出する位置検出手段を設ける一方、制御装置は、該位置検出手段により検出される建設機械の現在位置に応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１または２に記載の建設機械におけるディスプレイ装置。   While the construction machine is provided with position detection means for detecting the current position of the construction machine, the control device creates an image of the construction plan according to the current position of the construction machine detected by the position detection means. The display device in the construction machine according to claim 1, wherein the display device is a display device. 建設機械に、運転室の向きを検出する方位検出手段を設ける一方、制御装置は、該方位検出手段により検出される運転室の向きに応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の建設機械におけるディスプレイ装置。   While the construction machine is provided with direction detection means for detecting the direction of the cab, the control device creates an image of the construction plan according to the direction of the cab detected by the direction detection means. The display apparatus in the construction machine as described in any one of Claims 1 thru | or 3. 建設機械に、建設機械の車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設ける一方、制御装置は、該傾斜検出手段により検出される建設機械の車体の傾斜に応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の建設機械におけるディスプレイ装置。   While the construction machine is provided with an inclination detection means for detecting the inclination of the vehicle body of the construction machine, the control device creates an image of the construction plan according to the inclination of the vehicle body of the construction machine detected by the inclination detection means. The display device in the construction machine according to claim 1, wherein the display device is a display device. 運転室に、オペレータが装着するヘルメットの位置を検出するヘルメット位置検出手段を設ける一方、制御装置は、該ヘルメット位置検出手段により検出されるヘルメットの位置に応じて施工計画図の画像を作成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の建設機械におけるディスプレイ装置。   While the operator's cab is provided with helmet position detection means for detecting the position of the helmet worn by the operator, the control device creates an image of the construction plan according to the position of the helmet detected by the helmet position detection means. The display device in the construction machine according to claim 1, wherein the display device is a display device.
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