JP2010168745A

JP2010168745A - 建設機械の表示装置

Info

Publication number: JP2010168745A
Application number: JP2009010117A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Doi; 隆行土井
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2010-08-05

Abstract

【課題】周囲の明暗に応じてモニタ画面の明るさを適切に設定しながら、作業の安全を確保するための表示効果を高める。
【解決手段】後方カメラ２からの映像、及び機械の稼動状況をモニタ１に表示する表示装置において、機械周囲の明暗に応じてモニタ画面の明るさを変えるとともに、夜間、後方カメラ２によって監視すべき後進、旋回操作が行われたとき、及び機械の稼動状況に異常が発生したときに、操作検出手段７及び異常判定手段８からの信号に基づいて、上記操作が無いとき及び異常が無いときよりもモニタ画面を明るくするようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械において、モニタ画面の明るさを必要に応じて切換えるようにした表示装置に関するものである。

油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。

油圧ショベルにおいては、運転席の前方にモニタが設けられ、エンジンの冷却水温や燃料残量、作動油温等の機械の稼動状況に関する情報、及びこれらに異常が発生したときの警告がオペレータに向けて表示されるようになっている。

また、機械の前、後進や旋回時のようにオペレータの目の届かない領域で機械を動かす操作（要監視操作）を行うときに上記領域を撮影するカメラからの映像もモニタに表示され、機械と人や物との接触等を防止して安全を確保するようにしている(特許文献１参照)。

このモニタとして、最近、カーナビ等と同様の液晶カラーマルチディスプレイが用いられている。

このような表示装置において、昼間は太陽光の下でモニタ画面が見にくくなり、夜間は逆にモニタ画面が眩しくてオペレータの作業の邪魔になるという問題があった。

一方、シグナルランプの輝度を機械周囲の明るさに応じて変える（昼間は高く、夜間は低くする）技術が公知である(特許文献２参照)。

従って、この技術を上記モニタ画面（液晶のバックライト）に適用し、周囲が明るい昼間はモニタ画面の輝度を相対的に上げ、周囲が暗い夜間は下げることによって上記問題を解決することが可能と考えられる。

特開２００１−１４０２８６号公報実開平５−１００８５号公報

ところが、上記のように特許文献２の技術をモニタ画面に適用するだけでは、なお、次のような問題が生じる。

たとえば、夜間、上記要監視操作が行われたときにモニタ画面が暗いままでは表示効果が低く、安全確保の点で好ましくない。また、要監視操作の開始前後でモニタ画面に変化がないことから、オペレータに対する注意喚起機能が期待できず、この点でも安全確保のための表示効果が低くなる。

一方、油圧ショベルでは、エンジン水温や燃料残量等の機械の稼動状態を検出してモニタ表示し、異常発生時に警告を表示するのが一般的である。

しかし、異常発生時にもモニタ画面が暗いまま変わらないのでは、上記要監視操作の場合と同様に安全確保のための表示効果が低くなる。

このように、周囲の明暗に応じてモニタ画面の輝度を一律に「明」で上げ、「暗」で下げるだけでは、要監視操作時や機械の異常発生時といった、人の安全と機械の安全を合わせた作業の安全を確保するための表示効果の点で不十分となる。

そこで本発明は、周囲の明暗に応じてモニタ画面の明るさを適切に設定しながら、作業の安全を確保するための表示効果を高めることができる建設機械の表示装置を提供するものである。

請求項１の発明は、予め定められた特定情報をオペレータに向けて表示するモニタと、機械周囲の「明」「暗」を判定する明暗判定手段と、上記モニタ画面の明るさを制御する制御手段と、作業の安全を確保するために上記モニタ画面の明るさの設定を切換えるための切換情報を上記制御手段に送る切換情報提供手段とを備え、上記制御手段は、
（ｉ）上記明暗判定手段による判定結果が「暗」でかつ上記切換情報提供手段からの切換情報の入力が無いときに、夜間通常表示パターンとして、上記モニタ画面の明るさを、判定結果が「明」のときよりも暗く設定し、
（ｉｉ）上記判定結果が「暗」でかつ切換情報の入力が有ったときに、夜間特定表示パターンとして、モニタ画面の明るさを上記通常表示パターンよりも明るく設定する
ように構成されたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、オペレータの目の届かない領域で機械を動かす要監視操作時の安全確認のために上記領域を撮影するカメラの映像を特定情報として上記モニタに表示するように構成されるとともに、上記切換情報提供手段として、上記要監視操作の有無を検出する操作検出手段を備え、上記制御手段は、明暗判定結果が「暗」でかつ上記要監視操作が無いときに上記夜間通常表示パターン、「暗」でかつ要監視操作が有ったときに夜間特定表示パターンとして、それぞれ上記モニタ画面の明るさを設定するように構成されたものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、機械の稼動状況を特定情報として上記モニタに表示するように構成されるとともに、上記切換情報提供手段として、機械の稼動状況に関する異常発生を判定する異常判定手段を備え、上記制御手段は、明暗判定結果が「暗」でかつ稼動状況の異常が検出されたときに上記夜間特定表示パターン、「暗」でかつ稼動状況の異常が検出されないときに上記夜間通常表示パターンとしてそれぞれ上記モニタ画面の明るさを設定するように構成されたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、上記制御手段は、モニタ画面の明るさの設定として、明暗判定結果が「明」のときに相対的に最も明るい設定１、上記夜間通常表示パターンで最も暗い設定２、夜間特定表示パターンで中間の設定３とし、これら各設定の間でモニタ画面の明るさを切換えるように構成されたものである。

本発明によると、モニタ画面の明るさを、基本的には、周囲が「明」であれば相対的に明るく、「暗（夜間通常表示パターン）」であれば暗く設定するため、基本的効果として、昼夜間を問わずモニタ画面を見易いとともに、夜間、モニタ画面が眩しくて作業の邪魔になるおそれがない。

しかも、周囲が「暗」で、かつ、作業の安全を確保するための切換情報が入力されたとき(請求項２では要監視操作が有ったとき、請求項３では機械の稼動状態の異常が発生したとき)に、夜間特定表示パターンとして、切換情報の入力が無い通常表示パターンよりもモニタ画面を明るくするため、作業の安全を確保するための表示効果が高いものとなる。

具体的には、第１に、夜間の要監視操作時または異常発生時にモニタ画面が明るくなることで、表示(請求項２ではカメラ映像、請求項３では異常発生情報)が見易くなること、第２にモニタ画面の明るさの急変によってオペレータに対する注意喚起機能が期待できることにより、安全確保のための表示効果を高めることができる。

この場合、請求項４の発明によると、「明」で最も明るい設定１、「暗」でかつ切換情報の入力が無い夜間通常表示パターンで最も暗い設定２、「暗」でかつ切換情報の入力が有った夜間特定表示パターンで中間の明るさの設定３にそれぞれ切換える構成としたから、各状況に応じた適切な表示状態を得ることができる。

とくに、夜間特定表示パターンで中間の明るさ、すなわち明る過ぎず暗過ぎない、夜間に最も見易い明るさで表示することができる。

本発明の実施形態にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。同装置が組み込まれた油圧ショベルの概略斜視図である。同装置の作用を説明するためのフローチャートである。

図１に本発明の実施形態にかかる表示装置の全体ブロック構成を示す。

この表示装置は、予め定められた特定情報をオペレータに向けて表示するモニタ（液晶カラーマルチディスプレイ）１と、要監視操作である機械の後進及び旋回操作時の安全確認のために機械後方の特定領域を撮影する後方カメラ２と、エンジンの冷却水温や燃料残量等の機械の稼動状況を検出する稼動状況検出手段３とを備え、後方カメラ２の映像及び稼動状況検出手段３によって検出される情報が特定情報としてコントローラ４を通じてモニタ１に表示される。

また、機械周囲の「明」「暗」を判定する明暗判定手段としての作業灯スイッチ５が設けられている。

作業灯は、昼間は消灯（作業灯スイッチオフ）、夜間に点灯（同オン）されるため、作業灯スイッチ５のオン／オフ操作信号がそのまま機械周囲の「明」「暗」の判定信号となる。

また、作業の安全を確保するためにモニタ画面の明るさの設定を切換えるための切換情報をコントローラ４に送る切換情報提供手段として、機械の後進、旋回用の操作手段としてのリモコン弁６の操作の有無を検出する操作検出手段７と、稼動状況検出手段３から入力される情報が予め設定された基準値を超えるときに稼動状況の異常発生を判定する異常判定手段８とを備えている。

図１中、９は油圧ポンプ、１０はリモコン弁６からのパイロット圧により切換わり作動して油圧アクチュエータ１１に対する圧油の給排を制御するコントロールバルブである。

一方、適用対象である油圧ショベルは、図２に示すように下部走行体１２上に、作業アタッチメント１３を備えた上部旋回体１４が旋回自在に搭載されて構成され、この上部旋回体１４のキャビン１５内における運転席の前方にモニタ１、同後端（カウンタウェイト後面）に後方カメラ２がそれぞれ設置される。

モニタ１は明るさ調整手段１６を備え、コントローラ４からの指令に応じたこの明るさ調整手段１６の明るさ調整作用によってモニタ画面の明るさが設定される。

なお、この明細書において「明るさ」とは、輝度と光量の一方または双方をいう。

コントローラ４には、作業灯スイッチ５のオン／オフ（明暗判定）信号と、操作検出手段７及び異常判定手段８からの情報（切換情報）とが入力され、この入力信号に基づいてモニタ画面の明るさが最も明るい「明るさ設定１」と、最も暗い「明るさ設定２」と、中間の「明るさ設定３」の間で切換制御される。

図３のフローチャートを併用してこの点の作用を説明する。

ステップＳ１で作業灯スイッチ５がオフ（「明」）かオン（「暗」）かが判別され、ＹＥＳ（「明」＝昼間）の場合は、ステップＳ２で「明るさ設定１」に設定される。

これにより、モニタ画面が、太陽光の下でも見易い、最も明るい状態に設定される。

また、ステップＳ１でＮＯ（「暗」＝夜間）のときは、ステップＳ３に移行し、後進または旋回操作が行われたか否かが判別される。

ここでＮＯの場合は、ステップＳ４で稼動状況に異常が発生したか否かが判別され、ＮＯ（異常無し）のときはステップＳ５で、夜間通常表示パターンである最も暗い「明るさ設定２」に設定される。

一方、ステップＳ３でＹＥＳのとき（後進または旋回操作が有ったとき）、及びステップＳ４でＹＥＳ（異常発生）のときは、これらを切換情報としてステップＳ６で夜間特定表示パターンである「明るさ設定３」に設定される。

そして、ステップＳ２，Ｓ５，Ｓ６の後、ステップＳ１に戻り、以下、上記のフローが繰り返される。

このように、モニタ画面の明るさを、基本的には、周囲が「明」であれば相対的に明るく、「暗（夜間通常表示パターン）」であれば暗く設定するため、基本的効果として、昼夜間を問わずモニタ画面を見易いとともに、夜間、モニタ画面が眩しくて作業の邪魔になるおそれがない。

しかも、周囲が「暗」で、かつ、作業の安全を確保するための切換情報が入力されたとき（要監視操作である後進または旋回操作が有ったとき、または機械の稼動状態の異常が発生したとき）に、夜間特定表示パターンとして、切換情報の入力が無い通常表示パターンよりもモニタ画面を明るくするため、カメラ映像または異常発生情報が見易くなる。

また、モニタ画面の明るさが急変するため、オペレータに対する注意喚起機能が期待できる。

これらの点により、安全確保のための表示効果を高めることができる。

この場合、「明」で最も明るい「明るさ設定１」、「暗」でかつ切換情報の入力が無い夜間通常表示パターンで最も暗い「明るさ設定２」、「暗」でかつ切換情報の入力が有った夜間特定表示パターンで中間の「明るさ設定３」にそれぞれ切換える構成としたから、各状況に応じた適切な表示状態を得ることができる。

他の実施形態
（１）上記実施形態では、後進、旋回操作が有ったとき、及び異常発生時に「明るさ設定３」に切換え、上記操作中及び異常発生中はこの設定に維持される構成としたが、後進、旋回操作が有ったとき、及び異常発生から一定時間後に「明るさ設定２」に自動的に戻す構成をとってもよい。

こうすれば、一時的（瞬間的を含む）にモニタ画面の明るさが変化することでオペレータに対する注意喚起機能が高まる。このため、とくに画面を見続ける必要性が低い異常発生時の表示パターンとして有効となる。

（２）上記実施形態では、「明るさ設定３」として「明るさ設定１」と「明るさ設定２」の中間の明るさとする構成をとったが、最も明るい表示状態を「明るさ設定３」としてもよい。

（３）上記実施形態では、カメラ映像として後進及び旋回時に必要な機械後方領域の映像をモニタ表示する構成を例示したが、前進及び旋回時、アタッチメント作業時に必要な、オペレータが見えないまたは見にくい機械前方または側方領域の映像をモニタ表示する構成をとってもよい。あるいは、オペレータの目の届かないすべての領域のカメラ映像を表示する構成をとってもよい。

（４）上記実施形態では、明暗判定手段として作業灯スイッチ５を利用する構成をとったが、機械周囲の実際の「明」「暗」をセンサで検出する構成をとってもよい。

（５）上記実施形態では、異常判定手段８をコントローラ４とは別に設けた場合を例示したが、コントローラ４の内部に異常判定手段８を設け、稼動状況検出手段７からの情報をこの異常判定手段８に入力する構成をとってもよい。

（６）本発明は油圧ショベルに限らず、モニタ表示機能を備えた各種建設機械に広く適用することができる。

１モニタ
２後方カメラ
３稼動状況検出手段
４コントローラ（制御手段）
５明暗判定手段としての作業灯スイッチ
７操作検出手段
８異常判定手段
１６モニタの明るさ調整手段

Claims

予め定められた特定情報をオペレータに向けて表示するモニタと、機械周囲の「明」「暗」を判定する明暗判定手段と、上記モニタ画面の明るさを制御する制御手段と、作業の安全を確保するために上記モニタ画面の明るさの設定を切換えるための切換情報を上記制御手段に送る切換情報提供手段とを備え、上記制御手段は、
（ｉ）上記明暗判定手段による判定結果が「暗」でかつ上記切換情報提供手段からの切換情報の入力が無いときに、夜間通常表示パターンとして、上記モニタ画面の明るさを、判定結果が「明」のときよりも暗く設定し、
（ｉｉ）上記判定結果が「暗」でかつ切換情報の入力が有ったときに、夜間特定表示パターンとして、モニタ画面の明るさを上記通常表示パターンよりも明るく設定する
ように構成されたことを特徴とする建設機械の表示装置。
オペレータの目の届かない領域で機械を動かす要監視操作時の安全確認のために上記領域を撮影するカメラの映像を特定情報として上記モニタに表示するように構成されるとともに、上記切換情報提供手段として、上記要監視操作の有無を検出する操作検出手段を備え、上記制御手段は、明暗判定結果が「暗」でかつ上記要監視操作が無いときに上記夜間通常表示パターン、「暗」でかつ要監視操作が有ったときに夜間特定表示パターンとして、それぞれ上記モニタ画面の明るさを設定するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の表示装置。
機械の稼動状況を特定情報として上記モニタに表示するように構成されるとともに、上記切換情報提供手段として、機械の稼動状況に関する異常発生を判定する異常判定手段を備え、上記制御手段は、明暗判定結果が「暗」でかつ稼動状況の異常が検出されたときに上記夜間特定表示パターン、「暗」でかつ稼動状況の異常が検出されないときに上記夜間通常表示パターンとしてそれぞれ上記モニタ画面の明るさを設定するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の表示装置。
上記制御手段は、モニタ画面の明るさの設定として、明暗判定結果が「明」のときに相対的に最も明るい設定１、上記夜間通常表示パターンで最も暗い設定２、夜間特定表示パターンで中間の設定３とし、これら各設定の間でモニタ画面の明るさを切換えるように構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の表示装置。