JP2020176460A - Surroundings monitoring device for work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業機械の周囲を監視する作業機械の周囲監視装置に関する。 The present invention relates to a work machine surroundings monitoring device that monitors the surroundings of a work machine.
特許文献１には、監視カメラによって撮影した画像をモニターに表示するとともに、上部旋回体の旋回動作領域を明示する円弧状の境界線をモニター画面に合成表示するモニター装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a monitor device that displays an image taken by a surveillance camera on a monitor and compositely displays an arc-shaped boundary line that clearly indicates a turning operation area of the upper turning body on a monitor screen.
しかしながら、特許文献１のものは、上部旋回体の旋回時における上部旋回体と障害物との接触を判断できるが、下部走行体の走行時における上部旋回体と障害物との接触を判断できない。 However, in Patent Document 1, although the contact between the upper swivel body and the obstacle when the upper swivel body is swiveling can be determined, the contact between the upper swivel body and the obstacle during the traveling of the lower traveling body cannot be determined.
例えば、上部旋回体が旋回した状態で、下部走行体の走行を行った場合、上部旋回体の後端部であるカウンタウエイトが下部走行体のクローラから大きく突出することになる。カウンタウエイトの側面は、運転室からは死角となっているため、下部走行体の走行により、カウンタウエイトと障害物とが接触する可能性がある。 For example, when the lower traveling body is traveled while the upper rotating body is swiveled, the counterweight at the rear end of the upper rotating body is greatly projected from the crawler of the lower traveling body. Since the side surface of the counterweight is a blind spot from the driver's cab, there is a possibility that the counterweight and an obstacle may come into contact with each other due to the traveling of the lower traveling body.
本発明の目的は、下部走行体の走行時における上部旋回体と障害物との接触を作業者に判断させやすくすることが可能な作業機械の周囲監視装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a peripheral monitoring device for a work machine capable of making it easier for an operator to judge a contact between an upper swinging body and an obstacle when the lower traveling body is traveling.
本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられ、運転室を備えた上部旋回体とを有する作業機械の周囲を監視する、作業機械の周囲監視装置であって、前記下部走行体の進行方向を検出する進行方向検出装置と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出装置と、前記上部旋回体に設けられ、前記上部旋回体の周囲を撮像する撮像装置と、前記運転室内に設けられた表示装置と、前記撮像装置が撮像した画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、前記下部走行体が走行している場合に、前記進行方向検出装置が検出した前記下部走行体の進行方向と、前記旋回角度検出装置が検出した前記上部旋回体の旋回角度とに基づいて、前記上部旋回体の後端の予想される移動軌跡を後端軌跡として算出する後端軌跡算出手段と、を有し、前記表示制御手段は、前記後端軌跡算出手段が算出した前記後端軌跡を、前記撮像装置が撮像した画像に重畳させて前記表示装置に表示させることを特徴とする。 The present invention is a work machine surrounding monitoring device that monitors the surroundings of a work machine having a lower traveling body and an upper rotating body provided so as to be rotatable above the lower traveling body and having a driver's cab. , A traveling direction detecting device for detecting the traveling direction of the lower traveling body, a turning angle detecting device for detecting the turning angle of the upper rotating body with respect to the lower traveling body, and the upper rotating body provided on the upper rotating body. When the lower traveling body is traveling, the image pickup device that images the surroundings of the vehicle, the display device provided in the driver's cab, the display control means that displays the image captured by the image pickup device on the display device, and the lower traveling body. , The expected movement of the rear end of the upper turning body based on the traveling direction of the lower traveling body detected by the traveling direction detecting device and the turning angle of the upper turning body detected by the turning angle detecting device. The display control means has a rear end locus calculation means for calculating the locus as a rear end locus, and the display control means superimposes the rear end locus calculated by the rear end locus calculation means on an image captured by the imaging device. It is characterized in that it is displayed on the display device.
本発明によると、下部走行体が走行している場合に、上部旋回体の後端の予想される移動軌跡である後端軌跡が、撮像装置が撮像した画像に重畳されて表示装置に表示される。これにより、撮像装置が撮像した画像に障害物が含まれる場合に、障害物と後端軌跡との位置関係を、表示装置を見た作業者に把握させることができる。その結果、上部旋回体の後端部が障害物に接触するか否かを作業者に判断させやすい。よって、下部走行体の走行時における上部旋回体と障害物との接触を作業者に判断させやすくすることができる。 According to the present invention, when the lower traveling body is traveling, the rear end locus, which is the expected movement locus of the rear end of the upper rotating body, is superimposed on the image captured by the imaging device and displayed on the display device. To. As a result, when the image captured by the imaging device includes an obstacle, the operator who sees the display device can grasp the positional relationship between the obstacle and the rear end locus. As a result, it is easy for the operator to determine whether or not the rear end portion of the upper swing body comes into contact with an obstacle. Therefore, it is possible to make it easier for the operator to determine the contact between the upper rotating body and the obstacle when the lower traveling body is traveling.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
［第１実施形態］
（作業機械の構成）
本発明の第１実施形態による作業機械の周囲監視装置（周囲監視装置）は、作業機械の周囲を監視するものである。
[First Embodiment]
(Structure of work machine)
The surroundings monitoring device (surrounding monitoring device) for a work machine according to the first embodiment of the present invention monitors the surroundings of the work machine.
作業機械２０の側面図である図１に示すように、作業機械２０は、アタッチメント３０で作業を行う機械であり、例えば油圧ショベルである。作業機械２０は、下部走行体２１と、上部旋回体２２と、アタッチメント３０と、シリンダ４０と、を有している。 As shown in FIG. 1, which is a side view of the work machine 20, the work machine 20 is a machine that performs work with the attachment 30, for example, a hydraulic excavator. The work machine 20 has a lower traveling body 21, an upper rotating body 22, an attachment 30, and a cylinder 40.
下部走行体２１は、作業機械２０を走行させる部分であり、一対のクローラ２５を備える。上部旋回体２２は、下部走行体２１の上部に旋回装置を介して旋回可能に取り付けられる。上部旋回体２２の前部には、キャブ（運転室）２３が設けられている。キャブ２３は、上部旋回体２２の左右方向において、上部旋回体２２の中央よりも左側に配置されている。上部旋回体２２の後端部には、カウンタウエイト２４が設けられている。上部旋回体２２の後端は、カウンタウエイト２４の後端である。 The lower traveling body 21 is a portion for traveling the work machine 20, and includes a pair of crawlers 25. The upper swivel body 22 is rotatably attached to the upper part of the lower traveling body 21 via a swivel device. A cab (driver's cab) 23 is provided at the front portion of the upper swing body 22. The cab 23 is arranged on the left side of the center of the upper swivel body 22 in the left-right direction of the upper swivel body 22. A counterweight 24 is provided at the rear end of the upper swing body 22. The rear end of the upper swing body 22 is the rear end of the counterweight 24.
アタッチメント３０は、上下方向に回動可能に上部旋回体２２に取り付けられる。アタッチメント３０は、ブーム３１と、アーム３２と、バケット３３と、を備える。ブーム３１は、上部旋回体２２に回動可能（起伏可能）に取り付けられる。アーム３２は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。バケット３３は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケット３３は、作業対象（土砂など）の、掘削、ならし、すくい、などの作業を行う部分である。 The attachment 30 is attached to the upper swing body 22 so as to be rotatable in the vertical direction. The attachment 30 includes a boom 31, an arm 32, and a bucket 33. The boom 31 is rotatably (undulating) attached to the upper swing body 22. The arm 32 is rotatably attached to the boom 31. The bucket 33 is rotatably attached to the arm 32. The bucket 33 is a portion of a work target (earth and sand, etc.) for excavation, leveling, scooping, and the like.
シリンダ４０は、アタッチメント３０を回動させることが可能である。シリンダ４０は、油圧式の伸縮シリンダである。シリンダ４０は、ブームシリンダ４１と、アームシリンダ４２と、バケットシリンダ４３と、を備える。 The cylinder 40 is capable of rotating the attachment 30. The cylinder 40 is a hydraulic telescopic cylinder. The cylinder 40 includes a boom cylinder 41, an arm cylinder 42, and a bucket cylinder 43.
ブームシリンダ４１は、上部旋回体２２に対してブーム３１を回転駆動させる。ブームシリンダ４１の基端部は、上部旋回体２２に回動可能に取り付けられる。ブームシリンダ４１の先端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。 The boom cylinder 41 rotationally drives the boom 31 with respect to the upper swing body 22. The base end portion of the boom cylinder 41 is rotatably attached to the upper swing body 22. The tip of the boom cylinder 41 is rotatably attached to the boom 31.
アームシリンダ４２は、ブーム３１に対してアーム３２を回転駆動させる。アームシリンダ４２の基端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。アームシリンダ４２の先端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。 The arm cylinder 42 rotationally drives the arm 32 with respect to the boom 31. The base end portion of the arm cylinder 42 is rotatably attached to the boom 31. The tip of the arm cylinder 42 is rotatably attached to the arm 32.
バケットシリンダ４３は、アーム３２に対してバケット３３を回転駆動させる。バケットシリンダ４３の基端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケットシリンダ４３の先端部は、バケット３３に回動可能に取り付けられたリンク部材に、回動可能に取り付けられる。 The bucket cylinder 43 rotationally drives the bucket 33 with respect to the arm 32. The base end portion of the bucket cylinder 43 is rotatably attached to the arm 32. The tip of the bucket cylinder 43 is rotatably attached to a link member rotatably attached to the bucket 33.
（周囲監視装置の構成）
周囲監視装置１の回路図である図２に示すように、周囲監視装置１は、走行レバー２と、角度センサ３と、カメラ４と、ディスプレイ５と、コントローラ６とを有している。
(Configuration of ambient monitoring device)
As shown in FIG. 2, which is a circuit diagram of the ambient monitoring device 1, the ambient monitoring device 1 includes a traveling lever 2, an angle sensor 3, a camera 4, a display 5, and a controller 6.
走行レバー２は、キャブ２３内に設けられている。走行レバー２は、左右一対で設けられ、作業機械２０を操縦する作業者が着座するシートの前方において横並びに配置されている。右側の走行レバー２は、右側のクローラ２５に対応し、左側の走行レバー２は、左側のクローラ２５に対応している。走行レバー２は、作業者により操作される。本実施形態では、下部走行体２１を前進させる際に、走行レバー２の各々が前側に傾動され、下部走行体２１を後進させる際に、走行レバー２の各々が後側に傾動される。走行レバー２の一方の傾動量が他方よりも大きい場合には、下部走行体２１はカーブ走行する。なお、走行レバー２は走行ペダルを兼ねていてもよい。 The traveling lever 2 is provided in the cab 23. The traveling levers 2 are provided in pairs on the left and right, and are arranged side by side in front of the seat on which the operator who operates the work machine 20 sits. The traveling lever 2 on the right side corresponds to the crawler 25 on the right side, and the traveling lever 2 on the left side corresponds to the crawler 25 on the left side. The traveling lever 2 is operated by an operator. In the present embodiment, each of the traveling levers 2 is tilted to the front side when the lower traveling body 21 is advanced, and each of the traveling levers 2 is tilted to the rear side when the lower traveling body 21 is advanced. When one of the traveling levers 2 is tilted more than the other, the lower traveling body 21 travels in a curve. The traveling lever 2 may also serve as a traveling pedal.
コントローラ（進行方向検出装置）６は、走行レバー２の傾動量に基づいて、下部走行体２１の進行方向を検出する。具体的には、右側の走行レバー２は、右走行操作量センサを備えている。右走行操作量センサは、右側の走行レバー２の操作方向を含む操作量（傾動量）を検出する。同様に、左側の走行レバー２は、左走行操作量センサを備えている。左走行操作量センサは、左側の走行レバー２の操作方向を含む操作量（傾動量）を検出する。右走行操作量センサおよび左走行操作量センサは、角度センサや圧力センサにより構成され、操作量に応じた信号をコントローラ６に出力する。コントローラ６は、検出された左右の走行レバー２の操作量から下部走行体２１の進行方向を検出する。 The controller (traveling direction detecting device) 6 detects the traveling direction of the lower traveling body 21 based on the amount of tilt of the traveling lever 2. Specifically, the traveling lever 2 on the right side includes a right traveling operation amount sensor. The right travel operation amount sensor detects an operation amount (tilt amount) including the operation direction of the right travel lever 2. Similarly, the traveling lever 2 on the left side includes a left traveling operation amount sensor. The left travel operation amount sensor detects an operation amount (tilt amount) including the operation direction of the left travel lever 2. The right travel operation amount sensor and the left travel operation amount sensor are composed of an angle sensor and a pressure sensor, and output a signal corresponding to the operation amount to the controller 6. The controller 6 detects the traveling direction of the lower traveling body 21 from the detected operation amount of the left and right traveling levers 2.
角度センサ（旋回角度検出装置）３は、下部走行体２１に対する上部旋回体２２の旋回角度を検出する。角度センサ３は、例えば、エンコーダ、レゾルバ、又は、ジャイロセンサである。本実施形態では、上部旋回体２２の前方が下部走行体２１の前方と一致するときの上部旋回体２２の旋回角度を０°としている。 The angle sensor (turning angle detecting device) 3 detects the turning angle of the upper turning body 22 with respect to the lower traveling body 21. The angle sensor 3 is, for example, an encoder, a resolver, or a gyro sensor. In the present embodiment, the turning angle of the upper turning body 22 when the front of the upper turning body 22 coincides with the front of the lower traveling body 21 is set to 0 °.
作業機械２０を上方から見た図である図３に示すように、カメラ（撮像装置）４は、上部旋回体２２に設けられている。カメラ４は、上部旋回体２２の周囲を撮像する。カメラ４は、その取付位置において鉛直軸心を中心に水平方向に回転可能である。なお、カメラ４を回転させることで、任意の方向にカメラ４を向かせることができる構成であってもよい。また、カメラ４は、自身を回転させる駆動部を備えていてもよい。駆動部は、例えば、コントローラ６で制御可能な電動モータにより構成される。図３においては、下部走行体２１に対する上部旋回体２２の旋回角度が９０°の状態を図示している。カメラ４は、上部旋回体２２の右方にある障害物５０を撮像可能である。 As shown in FIG. 3, which is a view of the work machine 20 from above, the camera (imaging device) 4 is provided on the upper swing body 22. The camera 4 images the periphery of the upper swing body 22. The camera 4 can rotate in the horizontal direction about the vertical axis at its mounting position. In addition, the camera 4 may be oriented in any direction by rotating the camera 4. Further, the camera 4 may include a drive unit that rotates itself. The drive unit is composed of, for example, an electric motor that can be controlled by the controller 6. FIG. 3 illustrates a state in which the turning angle of the upper swinging body 22 with respect to the lower traveling body 21 is 90 °. The camera 4 can take an image of the obstacle 50 on the right side of the upper swing body 22.
ディスプレイ（表示装置）５は、キャブ２３内に設けられている。ディスプレイ５の画面を示す図である図４に示すように、コントローラ（表示制御手段）６は、カメラ４が撮像した画像をディスプレイ５に表示させる。ディスプレイ５には、障害物５０が映し出されている。 The display (display device) 5 is provided in the cab 23. As shown in FIG. 4, which is a diagram showing the screen of the display 5, the controller (display control means) 6 causes the display 5 to display the image captured by the camera 4. The obstacle 50 is projected on the display 5.
図３に示すように、カメラ４は、キャブ２３から見て死角となる領域を撮像する。具体的には、カメラ４は、上部旋回体２２の左右方向において、上部旋回体２２の中央よりも右側に配置されており、上部旋回体２２の右方を撮像する。上述したように、キャブ２３は、上部旋回体２２の左右方向において、上部旋回体２２の中央よりも左側に配置されている。よって、キャブ２３内の作業者にとって、上部旋回体２２の左方は、視認可能な領域である。そのため、図３に示す状態で下部走行体２１が図中左方に走行する場合に、上部旋回体２２の左方に障害物があっても、キャブ２３内の作業者は、上部旋回体２２の後端部が障害物に接触するか否かを目視で判断することができる。一方、キャブ２３内の作業者にとって、上部旋回体２２の右方は、死角となる領域である。そのため、図３に示す状態で下部走行体２１が図中右方（矢印方向）に走行する場合に、上部旋回体２２の右方に障害物があっても、キャブ２３内の作業者は、上部旋回体２２の後端部が障害物に接触するか否かを目視で判断することができない。 As shown in FIG. 3, the camera 4 images a region that becomes a blind spot when viewed from the cab 23. Specifically, the camera 4 is arranged on the right side of the center of the upper swivel body 22 in the left-right direction of the upper swivel body 22, and images the right side of the upper swivel body 22. As described above, the cab 23 is arranged on the left side of the center of the upper swivel body 22 in the left-right direction of the upper swivel body 22. Therefore, for the operator in the cab 23, the left side of the upper swing body 22 is a visible area. Therefore, when the lower traveling body 21 travels to the left in the drawing in the state shown in FIG. 3, even if there is an obstacle on the left side of the upper rotating body 22, the operator in the cab 23 can use the upper rotating body 22. Whether or not the rear end portion comes into contact with an obstacle can be visually determined. On the other hand, for the operator in the cab 23, the right side of the upper swivel body 22 is a blind spot. Therefore, when the lower traveling body 21 travels to the right (in the direction of the arrow) in the figure in the state shown in FIG. 3, even if there is an obstacle on the right side of the upper turning body 22, the operator in the cab 23 It is not possible to visually determine whether or not the rear end portion of the upper swing body 22 comes into contact with an obstacle.
そこで、図３に示すように、コントローラ（後端軌跡算出手段）６は、下部走行体２１が走行している場合に、自身が検出した下部走行体２１の進行方向（矢印方向）と、角度センサ３が検出した上部旋回体２２の旋回角度とに基づいて、上部旋回体２２の後端の予想される移動軌跡を後端軌跡１１として算出する。図３では、下部走行体２１が図中右方に直進する場合を図示している。ここで、下部走行体２１が走行しているか否かは、例えば、右走行操作量センサおよび左走行操作量センサからの信号に基づいて判定される。走行レバー２の操作量が閾値以上である場合に、下部走行体２１が走行していると判定される。走行レバー２の操作量には、所謂あそびがあり、あそびの範囲内で走行レバー２を傾動させても、クローラ２５は走行しない。操作量の閾値とは、クローラ２５が走行しないときと走行するときとの境目の操作量である。 Therefore, as shown in FIG. 3, the controller (rear end locus calculation means) 6 has an angle with the traveling direction (arrow direction) of the lower traveling body 21 detected by the lower traveling body 21 when the lower traveling body 21 is traveling. Based on the turning angle of the upper swivel body 22 detected by the sensor 3, the expected movement locus of the rear end of the upper swivel body 22 is calculated as the rear end locus 11. FIG. 3 illustrates a case where the lower traveling body 21 goes straight to the right in the figure. Here, whether or not the lower traveling body 21 is traveling is determined based on, for example, signals from the right traveling operation amount sensor and the left traveling operation amount sensor. When the operation amount of the traveling lever 2 is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the lower traveling body 21 is traveling. There is so-called play in the amount of operation of the traveling lever 2, and even if the traveling lever 2 is tilted within the range of the play, the crawler 25 does not travel. The operation amount threshold value is the operation amount at the boundary between when the crawler 25 does not travel and when it travels.
そして、図４に示すように、コントローラ６は、自身が算出した後端軌跡１１を、カメラ４が撮像した画像に重畳させてディスプレイ５に表示させる。これにより、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、障害物５０と後端軌跡１１との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者に把握させることができる。その結果、上部旋回体２２の後端部が障害物５０に接触するか否かを作業者に判断させやすい。よって、下部走行体２１の走行時における上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者に判断させやすくすることができる。 Then, as shown in FIG. 4, the controller 6 superimposes the rear end locus 11 calculated by itself on the image captured by the camera 4 and displays it on the display 5. As a result, when the image captured by the camera 4 includes the obstacle 50, the operator who sees the display 5 can grasp the positional relationship between the obstacle 50 and the rear end locus 11. As a result, it is easy for the operator to determine whether or not the rear end portion of the upper swing body 22 comes into contact with the obstacle 50. Therefore, it is possible to make it easier for the operator to determine the contact between the upper rotating body 22 and the obstacle 50 when the lower traveling body 21 is traveling.
ここで、後端軌跡１１を算出する際には、コントローラ（突出量算出手段）６は、下部走行体２１の走行方向および上下方向のそれぞれに直交する方向において、カウンタウエイト２４の後端がクローラ２５の端から突出する突出量［ｍ］を算出する。以下に、突出量の算出方法を述べる。 Here, when calculating the rear end locus 11, the controller (protrusion amount calculation means) 6 has a crawler at the rear end of the counter weight 24 in directions orthogonal to the traveling direction and the vertical direction of the lower traveling body 21. The amount of protrusion [m] protruding from the end of 25 is calculated. The calculation method of the protrusion amount will be described below.
まず、上部旋回体２２の後端部の説明図である図５に示すように、カウンタウエイト２４の外周上に複数の代表点Ｐｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）を設定する。なお、代表点Ｐｎの数が多いほど突出量の計算精度が向上する。そして、代表点Ｐｎの各々について、上部旋回体２２の旋回中心Ｏと代表点Ｐｎとを結ぶ線Ｌｎの長さ［ｍ］、および、上部旋回体２２の中心線Ｃ１と線Ｌｎとのなす角度αｎ［ｄｅｇ］を予め計測する。 First, as shown in FIG. 5, which is an explanatory view of the rear end portion of the upper swing body 22, a plurality of representative points Pn (n = 1, 2, 3, ...) Are set on the outer circumference of the counterweight 24. .. The larger the number of representative points Pn, the better the calculation accuracy of the protrusion amount. Then, for each of the representative points Pn, the length [m] of the line Ln connecting the turning center O of the upper turning body 22 and the representative point Pn, and the angle formed by the center line C1 of the upper turning body 22 and the line Ln. αn [deg] is measured in advance.
上部旋回体２２の後端部の説明図である図６に示すように、下部走行体２１に対して上部旋回体２２が角度βだけ旋回したとする。このとき、下部走行体２１の中心線Ｃ２と線Ｌｎとのなす角度θ［ｄｅｇ］は、下記の式（１）で表せる。なお、旋回角度が０°のときに、上部旋回体２２の中心線Ｃ１と下部走行体２１の中心線Ｃ２とは一致する。
θ＝β＋αｎ−π ・・・式（１）
As shown in FIG. 6, which is an explanatory view of the rear end portion of the upper swivel body 22, it is assumed that the upper swivel body 22 swivels by an angle β with respect to the lower traveling body 21. At this time, the angle θ [deg] formed by the center line C2 of the lower traveling body 21 and the line Ln can be expressed by the following equation (1). When the turning angle is 0 °, the center line C1 of the upper turning body 22 and the center line C2 of the lower traveling body 21 coincide with each other.
θ = β + αn−π ・ ・ ・ Equation (1)
よって、下部走行体２１の中心線Ｃ２から代表点Ｐｎまでの距離Ｄｎ［ｍ］は、下記の式（２）で表せる。
Ｄｎ＝Ｌｎ・ｓｉｎθ ・・・式（２）
Therefore, the distance Dn [m] from the center line C2 of the lower traveling body 21 to the representative point Pn can be expressed by the following equation (2).
Dn = Ln · sinθ ・ ・ ・ Equation (2)
下部走行体２１の中心線Ｃ２からクローラ２５の端までの距離をＤｃ［ｍ］とすると、代表点Ｐｎがクローラ２５の端から突出する突出量は、（Ｄｎ−Ｄｃ）［ｍ］である。以上の演算を全代表点Ｐｎについて行い、突出量の最大値を、カウンタウエイト２４の後端がクローラ２５の端から突出する突出量とする。 Assuming that the distance from the center line C2 of the lower traveling body 21 to the end of the crawler 25 is Dc [m], the amount of protrusion of the representative point Pn from the end of the crawler 25 is (Dn-Dc) [m]. The above calculation is performed for all representative points Pn, and the maximum value of the protrusion amount is set to the protrusion amount at which the rear end of the counterweight 24 protrudes from the end of the crawler 25.
図４に戻って、カメラ４が撮像した一対のクローラ２５の各々の一部が、下部走行体２１の幅を示す幅画像として、ディスプレイ５に表示される。下部走行体２１の幅とは、下部走行体２１の走行方向および上下方向のそれぞれに直交する方向の幅である。これにより、一対のクローラ２５の各々の一部と後端軌跡１１との位置関係から、後端軌跡１１が上部旋回体２２の後端の軌跡であることを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 Returning to FIG. 4, each part of the pair of crawlers 25 imaged by the camera 4 is displayed on the display 5 as a width image showing the width of the lower traveling body 21. The width of the lower traveling body 21 is a width in a direction orthogonal to each of the traveling direction and the vertical direction of the lower traveling body 21. As a result, from the positional relationship between each part of the pair of crawlers 25 and the rear end locus 11, the operator who saw the display 5 knows that the rear end locus 11 is the locus of the rear end of the upper swivel body 22. It can be understood intuitively.
なお、幅画像は、コントローラ６が作成した、例えばクローラ２５を模した画像であって、カメラ４が撮像した画像に重畳して表示されるものであってもよい。 The width image may be an image created by the controller 6 that imitates, for example, the crawler 25, and may be superimposed and displayed on the image captured by the camera 4.
また、図３に示すように、コントローラ（下部走行体軌跡算出手段）６は、下部走行体２１が走行している場合に、自身が検出した下部走行体２１の進行方向に基づいて、下部走行体２１の予想される移動軌跡を下部走行体軌跡１２として算出する。 Further, as shown in FIG. 3, the controller (lower traveling body locus calculation means) 6 travels lower based on the traveling direction of the lower traveling body 21 detected by the controller (lower traveling body locus calculation means) 6 when the lower traveling body 21 is traveling. The expected movement locus of the body 21 is calculated as the lower traveling body locus 12.
そして、図４に示すように、コントローラ６は、自身が算出した下部走行体軌跡１２を、カメラ４が撮像した画像に重畳させてディスプレイ５に表示させる。これにより、下部走行体軌跡１２と後端軌跡１１との位置関係から、後端軌跡１１が上部旋回体２２の後端の軌跡であることを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 Then, as shown in FIG. 4, the controller 6 superimposes the lower traveling body locus 12 calculated by itself on the image captured by the camera 4 and displays it on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 intuitively understands that the rear end locus 11 is the locus of the rear end of the upper swivel body 22 from the positional relationship between the lower traveling body locus 12 and the rear end locus 11. Can be made to.
ここで、図４に示すように、コントローラ（画像方向制御手段）６は、ディスプレイ５に表示される画像の向きを、下部走行体２１の進行方向と平行にする。具体的には、コントローラ６は、カメラ４が下部走行体２１の進行方向を向くように、カメラ４を回転させることで、ディスプレイ５に表示される画像の向きを、下部走行体２１の進行方向と平行にする。これにより、上部旋回体２２がどのように旋回しようとも、ディスプレイ５に表示される画像の向きが下部走行体２１の進行方向となる。よって、下部走行体２１の進行方向に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 Here, as shown in FIG. 4, the controller (image direction control means) 6 makes the direction of the image displayed on the display 5 parallel to the traveling direction of the lower traveling body 21. Specifically, the controller 6 rotates the camera 4 so that the camera 4 faces the traveling direction of the lower traveling body 21, so that the direction of the image displayed on the display 5 is changed to the traveling direction of the lower traveling body 21. Make it parallel to. As a result, no matter how the upper rotating body 22 turns, the direction of the image displayed on the display 5 becomes the traveling direction of the lower traveling body 21. Therefore, it is possible for the operator who sees the display 5 to intuitively understand whether or not there is an obstacle 50 in the traveling direction of the lower traveling body 21.
なお、カメラ４を回転させずに、カメラ４が撮像した画像をコントローラ６が補正することで、ディスプレイ５に表示される画像の向きを、下部走行体２１の進行方向と平行にしてもよい。 The controller 6 corrects the image captured by the camera 4 without rotating the camera 4, so that the orientation of the image displayed on the display 5 may be parallel to the traveling direction of the lower traveling body 21.
また、作業機械２０を上方から見た図である図７に示すように、コントローラ６は、下部走行体２１がカーブ走行する場合に、下部走行体２１のカーブ走行に沿って湾曲する後端軌跡１１を算出する。 Further, as shown in FIG. 7, which is a view of the work machine 20 from above, when the lower traveling body 21 travels in a curve, the controller 6 curves along the curved traveling of the lower traveling body 21. 11 is calculated.
ディスプレイ５の画面を示す図である図８に示すように、コントローラ６は、下部走行体２１がカーブ走行する場合においても、自身が算出した後端軌跡１１を、カメラ４が撮像した画像に重畳させてディスプレイ５に表示させる。これにより、下部走行体２１がカーブ走行する場合においても、障害物５０と後端軌跡１１との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者に把握させることができる。その結果、上部旋回体２２の後端部が障害物５０に接触するか否かを作業者に判断させやすい。 As shown in FIG. 8, which is a diagram showing the screen of the display 5, the controller 6 superimposes the rear end locus 11 calculated by itself on the image captured by the camera 4 even when the lower traveling body 21 travels in a curve. It is displayed on the display 5. As a result, even when the lower traveling body 21 travels on a curve, the operator who sees the display 5 can grasp the positional relationship between the obstacle 50 and the rear end locus 11. As a result, it is easy for the operator to determine whether or not the rear end portion of the upper swing body 22 comes into contact with the obstacle 50.
また、図７に示すように、コントローラ６は、下部走行体２１がカーブ走行する場合に、下部走行体２１のカーブ走行に沿って湾曲する下部走行体軌跡１２を算出する。そして、図８に示すように、コントローラ６は、湾曲する下部走行体軌跡１２をカメラ４が撮像した画像に重畳させてディスプレイ５に表示させる。 Further, as shown in FIG. 7, when the lower traveling body 21 travels on a curve, the controller 6 calculates a lower traveling body locus 12 that curves along the curved traveling of the lower traveling body 21. Then, as shown in FIG. 8, the controller 6 superimposes the curved lower traveling body locus 12 on the image captured by the camera 4 and displays it on the display 5.
（周囲監視装置の動作）
次に、周囲監視制御のフローチャートである図９を用いて、周囲監視装置１の動作を説明する。
(Operation of surrounding monitoring device)
Next, the operation of the ambient monitoring device 1 will be described with reference to FIG. 9, which is a flowchart of the ambient monitoring control.
まず、コントローラ６は、角度センサ３が検出した上部旋回体２２の旋回角度を取得する（ステップＳ１）。次に、コントローラ６は、下部走行体２１が走行しているか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、下部走行体２１が走行していないと判定した場合には（Ｓ２：ＮＯ）、コントローラ６は、ステップＳ１に戻る。 First, the controller 6 acquires the turning angle of the upper turning body 22 detected by the angle sensor 3 (step S1). Next, the controller 6 determines whether or not the lower traveling body 21 is traveling (step S2). If it is determined in step S2 that the lower traveling body 21 is not traveling (S2: NO), the controller 6 returns to step S1.
一方、ステップＳ２において、下部走行体２１が走行していると判定した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、コントローラ６は、下部走行体２１の進行方向が死角側（図３、図７の右側）であるか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、下部走行体２１の進行方向が死角側でないと判定した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、コントローラ６は、ステップＳ１に戻る。 On the other hand, when it is determined in step S2 that the lower traveling body 21 is traveling (S2: YES), the controller 6 has the lower traveling body 21 traveling in the blind spot side (right side of FIGS. 3 and 7). It is determined whether or not it is (step S3). If it is determined in step S3 that the traveling direction of the lower traveling body 21 is not on the blind spot side (S3: NO), the controller 6 returns to step S1.
一方、ステップＳ３において、下部走行体２１の進行方向が死角側であると判定した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、コントローラ６は、後端軌跡１１を算出する（ステップＳ４）。また、コントローラ６は、下部走行体軌跡１２を算出する（ステップＳ５）。 On the other hand, if it is determined in step S3 that the traveling direction of the lower traveling body 21 is on the blind spot side (S3: YES), the controller 6 calculates the rear end locus 11 (step S4). Further, the controller 6 calculates the lower traveling body locus 12 (step S5).
そして、コントローラ６は、カメラ４が撮像した画像をディスプレイ５に表示させるとともに（ステップＳ６）、カメラ４が撮像した画像に後端軌跡１１を重畳表示させる（ステップＳ７）。また、コントローラ６は、カメラ４が撮像した画像に下部走行体軌跡１２を重畳表示させる（ステップＳ８）。そして、ステップＳ１に戻る。 Then, the controller 6 displays the image captured by the camera 4 on the display 5 (step S6), and superimposes and displays the rear end locus 11 on the image captured by the camera 4 (step S7). Further, the controller 6 superimposes and displays the lower traveling body locus 12 on the image captured by the camera 4 (step S8). Then, the process returns to step S1.
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る周囲監視装置１によれば、下部走行体２１が走行している場合に、上部旋回体２２の後端の予想される移動軌跡である後端軌跡１１が、カメラ４が撮像した画像に重畳されてディスプレイ５に表示される。これにより、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、障害物５０と後端軌跡１１との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者に把握させることができる。その結果、上部旋回体２２の後端部が障害物５０に接触するか否かを作業者に判断させやすい。よって、下部走行体２１の走行時における上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者に判断させやすくすることができる。
(effect)
As described above, according to the surrounding monitoring device 1 according to the present embodiment, when the lower traveling body 21 is traveling, the rear end locus which is the expected movement locus of the rear end of the upper rotating body 22. 11 is superimposed on the image captured by the camera 4 and displayed on the display 5. As a result, when the image captured by the camera 4 includes the obstacle 50, the operator who sees the display 5 can grasp the positional relationship between the obstacle 50 and the rear end locus 11. As a result, it is easy for the operator to determine whether or not the rear end portion of the upper swing body 22 comes into contact with the obstacle 50. Therefore, it is possible to make it easier for the operator to determine the contact between the upper rotating body 22 and the obstacle 50 when the lower traveling body 21 is traveling.
また、カメラ４は、キャブ２３から見て死角となる領域を撮像する。カメラ４が撮像した画像に後端軌跡１１が重畳されてディスプレイ５に表示される。これにより、キャブ２３から見て死角となる領域において、上部旋回体２２の後端部と障害物５０との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者に把握させることができる。 Further, the camera 4 captures an area that becomes a blind spot when viewed from the cab 23. The rear end locus 11 is superimposed on the image captured by the camera 4 and displayed on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 can grasp the positional relationship between the rear end portion of the upper swing body 22 and the obstacle 50 in the region that becomes a blind spot when viewed from the cab 23.
また、下部走行体２１の幅を示す幅画像が、ディスプレイ５に表示される。これにより、幅画像と後端軌跡１１との位置関係から、後端軌跡１１が上部旋回体２２の後端の軌跡であることを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 Further, a width image showing the width of the lower traveling body 21 is displayed on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 can intuitively understand that the rear end locus 11 is the locus of the rear end of the upper swing body 22 from the positional relationship between the width image and the rear end locus 11. it can.
また、カメラ４が撮像した下部走行体２１（クローラ２５）が、ディスプレイ５に表示される。これにより、下部走行体２１と後端軌跡１１との位置関係から、後端軌跡１１が上部旋回体２２の後端の軌跡であることを、ディスプレイ５を見た作業者により直感的に理解させることができる。 Further, the lower traveling body 21 (crawler 25) imaged by the camera 4 is displayed on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 can intuitively understand that the rear end locus 11 is the locus of the rear end of the upper swivel body 22 from the positional relationship between the lower traveling body 21 and the rear end locus 11. be able to.
また、下部走行体２１が走行している場合に、下部走行体２１の予想される移動軌跡である下部走行体軌跡１２が、カメラ４が撮像した画像に重畳されてディスプレイ５に表示される。これにより、下部走行体軌跡１２と後端軌跡１１との位置関係から、後端軌跡１１が上部旋回体２２の後端の軌跡であることを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 Further, when the lower traveling body 21 is traveling, the lower traveling body locus 12 which is the expected movement locus of the lower traveling body 21 is superimposed on the image captured by the camera 4 and displayed on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 intuitively understands that the rear end locus 11 is the locus of the rear end of the upper swivel body 22 from the positional relationship between the lower traveling body locus 12 and the rear end locus 11. Can be made to.
また、ディスプレイ５に表示される画像の向きが、下部走行体２１の進行方向と平行にされる。これにより、上部旋回体２２がどのように旋回しようとも、ディスプレイ５に表示される画像の向きが下部走行体２１の進行方向となる。よって、下部走行体２１の進行方向に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 Further, the orientation of the image displayed on the display 5 is made parallel to the traveling direction of the lower traveling body 21. As a result, no matter how the upper rotating body 22 turns, the direction of the image displayed on the display 5 becomes the traveling direction of the lower traveling body 21. Therefore, it is possible for the operator who sees the display 5 to intuitively understand whether or not there is an obstacle 50 in the traveling direction of the lower traveling body 21.
また、カメラ４が下部走行体２１の進行方向を向くように、カメラ４が回転される。これにより、ディスプレイ５に表示される画像の向きを、下部走行体２１の進行方向と平行にすることができる。 Further, the camera 4 is rotated so that the camera 4 faces the traveling direction of the lower traveling body 21. As a result, the orientation of the image displayed on the display 5 can be made parallel to the traveling direction of the lower traveling body 21.
また、ディスプレイ５に表示される画像の向きが、下部走行体２１の進行方向と平行になるように、カメラ４が撮像した画像が補正される。これにより、ディスプレイ５に表示される画像の向きを、下部走行体２１の進行方向と平行にすることができる。 Further, the image captured by the camera 4 is corrected so that the orientation of the image displayed on the display 5 is parallel to the traveling direction of the lower traveling body 21. As a result, the orientation of the image displayed on the display 5 can be made parallel to the traveling direction of the lower traveling body 21.
また、下部走行体２１がカーブ走行する場合に、下部走行体２１のカーブ走行に沿って湾曲する後端軌跡１１がディスプレイ５に表示される。これにより、下部走行体２１がカーブ走行する場合においても、障害物５０と後端軌跡１１との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者に把握させることができる。その結果、上部旋回体２２の後端部が障害物５０に接触するか否かを作業者に判断させやすい。 Further, when the lower traveling body 21 travels on a curve, the rear end locus 11 that curves along the curved traveling of the lower traveling body 21 is displayed on the display 5. As a result, even when the lower traveling body 21 travels on a curve, the operator who sees the display 5 can grasp the positional relationship between the obstacle 50 and the rear end locus 11. As a result, it is easy for the operator to determine whether or not the rear end portion of the upper swing body 22 comes into contact with the obstacle 50.
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の周囲監視装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
[Second Embodiment]
Next, the surrounding monitoring device of the second embodiment will be described with reference to the drawings. The configuration common to the first embodiment and the effects produced by the configuration will be omitted, and the points different from those of the first embodiment will be mainly described. The same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment.
（周囲監視装置の構成）
第２実施形態の周囲監視装置１０１は、周囲監視装置１０１の回路図である図１０に示すように、記憶装置７を有している。記憶装置７は、上部旋回体２２の後端部であるカウンタウエイト２４の高さを記憶している。具体的には、記憶装置７は、地面が平面である場合において、地面からカウンタウエイト２４の下面までの高さを記憶している。なお、記憶装置７は、地面が平面である場合において、地面からカウンタウエイト２４の上面までの高さを記憶していてもよい。
(Configuration of ambient monitoring device)
The ambient monitoring device 101 of the second embodiment has a storage device 7 as shown in FIG. 10, which is a circuit diagram of the ambient monitoring device 101. The storage device 7 stores the height of the counterweight 24 which is the rear end portion of the upper swing body 22. Specifically, the storage device 7 stores the height from the ground to the lower surface of the counterweight 24 when the ground is flat. The storage device 7 may store the height from the ground to the upper surface of the counterweight 24 when the ground is flat.
ディスプレイ５の画面を示す図である図１１に示すように、コントローラ６は、カウンタウエイト２４の高さを示す高さ画像１３を、カメラ４が撮像した画像に重畳させてディスプレイ５に表示させる。これにより、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、障害物５０と高さ画像１３との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者に把握させることができる。その結果、上部旋回体２２の後端部が障害物５０に接触するか否かを作業者に容易に判断させやすい。 As shown in FIG. 11, which is a diagram showing the screen of the display 5, the controller 6 superimposes the height image 13 indicating the height of the counterweight 24 on the image captured by the camera 4 and displays it on the display 5. As a result, when the image captured by the camera 4 includes the obstacle 50, the operator who sees the display 5 can grasp the positional relationship between the obstacle 50 and the height image 13. As a result, it is easy for the operator to easily determine whether or not the rear end portion of the upper swing body 22 comes into contact with the obstacle 50.
（周囲監視装置の動作）
次に、周囲監視制御のフローチャートである図１２を用いて、周囲監視装置１０１の動作を説明する。
(Operation of surrounding monitoring device)
Next, the operation of the ambient monitoring device 101 will be described with reference to FIG. 12, which is a flowchart of the ambient monitoring control.
ステップＳ１からステップＳ８までは、図９のフローチャートと同様である。ステップＳ８の後に、コントローラ６は、カメラ４が撮像した画像に高さ画像１３を重畳して表示させる（ステップＳ９）。そして、ステップＳ１に戻る。 Steps S1 to S8 are the same as the flowchart of FIG. After step S8, the controller 6 superimposes the height image 13 on the image captured by the camera 4 and displays it (step S9). Then, the process returns to step S1.
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る周囲監視装置１０１によれば、上部旋回体２２の後端部の高さを示す高さ画像１３が、カメラ４が撮像した画像に重畳されてディスプレイ５に表示される。これにより、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、障害物５０と高さ画像１３との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者に把握させることができる。その結果、上部旋回体２２の後端部が障害物５０に接触するか否かを作業者に容易に判断させやすい。
(effect)
As described above, according to the surrounding monitoring device 101 according to the present embodiment, the height image 13 showing the height of the rear end portion of the upper swing body 22 is superimposed on the image captured by the camera 4 and displayed. It is displayed in 5. As a result, when the image captured by the camera 4 includes the obstacle 50, the operator who sees the display 5 can grasp the positional relationship between the obstacle 50 and the height image 13. As a result, it is easy for the operator to easily determine whether or not the rear end portion of the upper swing body 22 comes into contact with the obstacle 50.
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の周囲監視装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
[Third Embodiment]
Next, the surrounding monitoring device of the third embodiment will be described with reference to the drawings. The configuration common to the first embodiment and the effects produced by the configuration will be omitted, and the points different from those of the first embodiment will be mainly described. The same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment.
（周囲監視装置の構成）
第３実施形態の周囲監視装置２０１は、作業機械２０を上方から見た図である図１３に示すように、カメラ４を、撮像方向を互いに異ならせて複数有している。本実施形態では、キャブ２３から見て死角となる領域である上部旋回体２２の右方を撮像するカメラ４ａと、キャブ２３から見て死角となる領域である上部旋回体２２の後方を撮像するカメラ４ｂと、を有している。カメラ４ｂは、上部旋回体２２の後端部に配置されている。
(Configuration of ambient monitoring device)
The ambient monitoring device 201 of the third embodiment has a plurality of cameras 4 having different imaging directions as shown in FIG. 13, which is a view of the work machine 20 viewed from above. In the present embodiment, the camera 4a that images the right side of the upper swivel body 22 that is a blind spot when viewed from the cab 23 and the rear of the upper swivel body 22 that is a blind spot when viewed from the cab 23 are imaged. It has a camera 4b and. The camera 4b is arranged at the rear end of the upper swing body 22.
ディスプレイ５の画面を示す図である図１４に示すように、コントローラ６は、カメラ４の各々が撮像した画像を繋ぎ合わせて１つの画像としてディスプレイ５に表示させる。図１３の左半分が、カメラ４ａが撮像した画像であり、図１３の右半分が、カメラ４ｂが撮像した画像である。これにより、上部旋回体２２の後端部と障害物５０との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者により広い範囲で把握させることができる。 As shown in FIG. 14, which is a diagram showing the screen of the display 5, the controller 6 joins the images captured by each of the cameras 4 and displays them on the display 5 as one image. The left half of FIG. 13 is an image captured by the camera 4a, and the right half of FIG. 13 is an image captured by the camera 4b. As a result, the positional relationship between the rear end portion of the upper swing body 22 and the obstacle 50 can be grasped in a wide range by the operator who sees the display 5.
また、コントローラ（障害物情報算出手段）６は、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、障害物５０の位置および高さを算出する。そして、コントローラ（判定手段）６は、自身が算出した障害物５０の位置および高さに基づいて、障害物５０が上部旋回体２２（カウンタウエイト２４）に接触するか否かを判定する。 Further, the controller (obstacle information calculation means) 6 calculates the position and height of the obstacle 50 when the image captured by the camera 4 includes the obstacle 50. Then, the controller (determining means) 6 determines whether or not the obstacle 50 comes into contact with the upper swing body 22 (counterweight 24) based on the position and height of the obstacle 50 calculated by itself.
図１４に示すように、コントローラ６は、上部旋回体２２に接触すると自身が判定した障害物５０をディスプレイ５に強調して表示させる。具体的には、上部旋回体２２に接触すると判定された障害物５０を囲う枠画像１４がディスプレイ５に重畳表示される。これにより、カウンタウエイト２４に接触する障害物５０があることを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 As shown in FIG. 14, the controller 6 highlights the obstacle 50 determined by itself to come into contact with the upper swing body 22 on the display 5. Specifically, the frame image 14 surrounding the obstacle 50 determined to come into contact with the upper swing body 22 is superimposed and displayed on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 can intuitively understand that there is an obstacle 50 that comes into contact with the counterweight 24.
また、図１４に示すように、コントローラ６は、自身が算出した突出量をディスプレイ５に表示させる。上述したように、突出量［ｍ］とは、下部走行体２１の走行方向および上下方向のそれぞれに直交する方向において、カウンタウエイト２４の後端がクローラ２５の端から突出する量である。本実施形態では、突出量の数値を示す数値画像１５がディスプレイ５に重畳表示される。これにより、カウンタウエイト２４の後端がクローラ２５の端からどれぐらい突出しているかを、ディスプレイ５を見た作業者に認識させることができる。なお、数値画像１５は、算出した突出量の数値と最大突出量の数値とを同時に示すものであってもよい。また、突出量の数値のスケールと、スケールの上を移動可能なバーとを表示して、突出量に応じてスケール上でバーを移動させるような視覚的な表示を行ってもよい。 Further, as shown in FIG. 14, the controller 6 displays the protrusion amount calculated by itself on the display 5. As described above, the protrusion amount [m] is the amount at which the rear end of the counter weight 24 protrudes from the end of the crawler 25 in the directions orthogonal to the traveling direction and the vertical direction of the lower traveling body 21. In the present embodiment, the numerical image 15 showing the numerical value of the protrusion amount is superimposed and displayed on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 can recognize how much the rear end of the counterweight 24 protrudes from the end of the crawler 25. The numerical image 15 may simultaneously show the calculated numerical value of the protruding amount and the numerical value of the maximum protruding amount. Further, the scale of the numerical value of the protrusion amount and the bar that can be moved on the scale may be displayed, and a visual display such that the bar is moved on the scale according to the protrusion amount may be performed.
（周囲監視装置の動作）
次に、周囲監視制御のフローチャートである図１５を用いて、周囲監視装置２０１の動作を説明する。
(Operation of surrounding monitoring device)
Next, the operation of the ambient monitoring device 201 will be described with reference to FIG. 15, which is a flowchart of the ambient monitoring control.
ステップＳ１からステップＳ８までは、図９のフローチャートと同様である。ステップＳ８の後に、コントローラ６は、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれないと判定した場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、コントローラ６は、ステップＳ１４に進む。一方、ステップＳ１０において、カメラ４が撮像した画像に障害物５０が含まれると判定した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、コントローラ６は、障害物５０の位置および高さを算出する（ステップＳ１１）。 Steps S1 to S8 are the same as the flowchart of FIG. After step S8, the controller 6 determines whether or not the image captured by the camera 4 contains an obstacle 50 (step S10). If it is determined in step S10 that the image captured by the camera 4 does not include the obstacle 50 (S10: NO), the controller 6 proceeds to step S14. On the other hand, if it is determined in step S10 that the image captured by the camera 4 contains the obstacle 50 (S10: YES), the controller 6 calculates the position and height of the obstacle 50 (step S11). ..
そして、コントローラ６は、障害物５０がカウンタウエイト２４に接触するか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、障害物５０がカウンタウエイト２４に接触しないと判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、コントローラ６は、ステップＳ１４に進む。一方、ステップＳ１２において、障害物５０がカウンタウエイト２４に接触すると判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、コントローラ６は、接触する可能性のある障害物５０を強調する枠画像１４をディスプレイ５に重畳表示させる（ステップＳ１３）。 Then, the controller 6 determines whether or not the obstacle 50 comes into contact with the counterweight 24 (step S12). If it is determined in step S12 that the obstacle 50 does not come into contact with the counterweight 24 (S12: NO), the controller 6 proceeds to step S14. On the other hand, if it is determined in step S12 that the obstacle 50 contacts the counterweight 24 (S12: YES), the controller 6 displays a frame image 14 on the display 5 that emphasizes the obstacle 50 that may come into contact. The superimposed display is performed (step S13).
ステップＳ１４では、コントローラ６は、算出した突出量を示す数値画像１５をディスプレイ５に重畳表示させる（ステップＳ１４）。そして、ステップＳ１に戻る。 In step S14, the controller 6 superimposes and displays the calculated numerical image 15 showing the protrusion amount on the display 5 (step S14). Then, the process returns to step S1.
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る周囲監視装置２０１によれば、カメラ４の各々が撮像した画像が繋ぎ合わされて１つの画像としてディスプレイ５に表示される。これにより、上部旋回体２２の後端部と障害物５０との位置関係を、ディスプレイ５を見た作業者により広い範囲で把握させることができる。
(effect)
As described above, according to the ambient monitoring device 201 according to the present embodiment, the images captured by each of the cameras 4 are joined and displayed as one image on the display 5. As a result, the positional relationship between the rear end portion of the upper swing body 22 and the obstacle 50 can be grasped in a wide range by the operator who sees the display 5.
また、上部旋回体２２に接触すると判定された障害物５０がディスプレイ５に強調して表示される。これにより、上部旋回体２２の後端部に接触する障害物５０があることを、ディスプレイ５を見た作業者に直感的に理解させることができる。 Further, the obstacle 50 determined to come into contact with the upper swing body 22 is highlighted on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 can intuitively understand that there is an obstacle 50 that comes into contact with the rear end portion of the upper swing body 22.
また、上部旋回体２２の後端が下部走行体２１の端から突出する突出量がディスプレイ５に表示される。これにより、上部旋回体２２の後端が下部走行体２１の端からどれぐらい突出しているかを、ディスプレイ５を見た作業者に認識させることができる。 Further, the amount of protrusion of the rear end of the upper swing body 22 from the end of the lower traveling body 21 is displayed on the display 5. As a result, the operator who sees the display 5 can recognize how much the rear end of the upper swing body 22 protrudes from the end of the lower traveling body 21.
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited, and specific configurations and the like can be appropriately redesigned. In addition, the actions and effects described in the embodiments of the present invention merely list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what has been done.
例えば、上記実施形態では、走行レバー２の操作量が閾値以上である場合に、下部走行体２１が走行していると判定しているが、これに限定されない。下部走行体２１が走行しているか否かは、作業者と走行レバー２との状態が、非相互作用状態から相互作用状態に遷移したことで判定してもよい。ここで、非相互作用状態とは、例えば、作業者が走行レバー２に握っていない状態、または、触れていない状態である。また、相互作用状態とは、例えば、作業者が走行レバー２を握っている状態、または、触れている状態である。また、下部走行体２１が走行しているか否かは、作業者により走行レバー２が不感帯において操作されているか否かに基づいて判定してもよい。 For example, in the above embodiment, when the operation amount of the traveling lever 2 is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the lower traveling body 21 is traveling, but the present invention is not limited to this. Whether or not the lower traveling body 21 is traveling may be determined by the transition of the state between the operator and the traveling lever 2 from the non-interacting state to the interacting state. Here, the non-interaction state is, for example, a state in which the operator is not holding or touching the traveling lever 2. The interaction state is, for example, a state in which the operator is holding or touching the traveling lever 2. Further, whether or not the lower traveling body 21 is traveling may be determined based on whether or not the traveling lever 2 is operated by the operator in the dead zone.
また、走行レバー２の０ではない操作量が検知されたものの、その大きさが閾値未満である場合、下部走行体２１が走行しているか否かは、作業者と走行レバー２と状態が非相互作用状態から相互作用状態に遷移したか否か、または、作業者により走行レバー２が不感帯において操作されているか否かで判定してもよい。こうすることで、作業者が下部走行体２１を動作させる意思がある蓋然性が高い一方で下部走行体２１がまだ動作を開始していない操作初期段階で、カメラ４が撮像した画像に後端軌跡１１を重畳してディスプレイ５に表示することができる。これにより、上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者に判断させやすくすることができる。 Further, when a non-zero operation amount of the traveling lever 2 is detected, but the magnitude is less than the threshold value, whether or not the lower traveling body 21 is traveling is not in the state of the operator and the traveling lever 2. It may be determined whether or not the transition from the interaction state to the interaction state has occurred, or whether or not the traveling lever 2 has been operated by the operator in the dead zone. By doing so, it is highly probable that the operator intends to operate the lower traveling body 21, but the rear end locus is captured in the image captured by the camera 4 at the initial stage of operation in which the lower traveling body 21 has not yet started to operate. 11 can be superimposed and displayed on the display 5. This makes it easier for the operator to determine the contact between the upper swing body 22 and the obstacle 50.
１，１０１，２０１ 周囲監視装置
２ 走行レバー
３ 角度センサ（旋回角度検出装置）
４ カメラ（撮像装置）
５ ディスプレイ（表示装置）
６ コントローラ（進行方向検出装置、表示制御手段、後端軌跡算出手段、下部走行体軌跡算出手段、画像方向制御手段、障害物情報算出手段、判定手段、突出量算出手段）
７ 記憶装置
１１ 後端軌跡
１２ 下部走行体軌跡
１３ 高さ画像
１４ 枠画像
１５ 数値画像
２０ 作業機械
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２３ キャブ
２４ カウンタウエイト
２５ クローラ
３０ アタッチメント
３１ ブーム
３２ アーム
３３ バケット
４０ シリンダ
４１ ブームシリンダ
４２ アームシリンダ
４３ バケットシリンダ
５０ 障害物
1,101,201 Surrounding monitoring device 2 Traveling lever 3 Angle sensor (turning angle detection device)
4 Camera (imaging device)
5 Display (display device)
6 Controller (travel direction detection device, display control means, rear end locus calculation means, lower traveling body locus calculation means, image direction control means, obstacle information calculation means, determination means, protrusion amount calculation means)
7 Storage device 11 Rear end locus 12 Lower traveling body locus 13 Height image 14 Frame image 15 Numerical image 20 Working machine 21 Lower traveling body 22 Upper swivel body 23 Cab 24 Counterweight 25 Crawler 30 Attachment 31 Boom 32 Arm 33 Bucket 40 Cylinder 41 Boom Cylinder 42 Arm Cylinder 43 Bucket Cylinder 50 Obstacles
Claims (13)
前記下部走行体の進行方向を検出する進行方向検出装置と、
前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出装置と、
前記上部旋回体に設けられ、前記上部旋回体の周囲を撮像する撮像装置と、
前記運転室内に設けられた表示装置と、
前記撮像装置が撮像した画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
前記下部走行体が走行している場合に、前記進行方向検出装置が検出した前記下部走行体の進行方向と、前記旋回角度検出装置が検出した前記上部旋回体の旋回角度とに基づいて、前記上部旋回体の後端の予想される移動軌跡を後端軌跡として算出する後端軌跡算出手段と、
を有し、
前記表示制御手段は、前記後端軌跡算出手段が算出した前記後端軌跡を、前記撮像装置が撮像した画像に重畳させて前記表示装置に表示させることを特徴とする作業機械の周囲監視装置。 A peripheral monitoring device for a work machine, which monitors the surroundings of a work machine having a lower traveling body and an upper rotating body provided so as to be rotatable above the lower traveling body and having a driver's cab.
A traveling direction detecting device that detects the traveling direction of the lower traveling body, and
A turning angle detection device that detects the turning angle of the upper turning body with respect to the lower traveling body, and
An imaging device provided on the upper swing body and imaging the surroundings of the upper swing body,
The display device provided in the driver's cab and
A display control means for displaying an image captured by the image pickup device on the display device,
When the lower traveling body is traveling, the traveling direction of the lower traveling body detected by the traveling direction detecting device and the turning angle of the upper rotating body detected by the turning angle detecting device are used. A rear end locus calculation means for calculating the expected movement locus of the rear end of the upper swivel body as a rear end locus, and
Have,
The display control means is a peripheral monitoring device for a work machine, characterized in that the rear end locus calculated by the rear end locus calculating means is superimposed on an image captured by the imaging device and displayed on the display device.
前記表示制御手段は、前記下部走行体軌跡算出手段が算出した前記下部走行体軌跡を、前記撮像装置が撮像した画像に重畳させて前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。 When the lower traveling body is traveling, the lower part that calculates the expected movement locus of the lower traveling body as the lower traveling body locus based on the traveling direction of the lower traveling body detected by the traveling direction detection device. It also has a traveling body trajectory calculation means,
Claims 1 to 4 are characterized in that the display control means superimposes the lower traveling body locus calculated by the lower traveling body locus calculating means on an image captured by the imaging device and displays it on the display device. The peripheral monitoring device for a work machine according to any one of the above items.
前記画像方向制御手段は、前記撮像装置が前記下部走行体の進行方向を向くように、前記撮像装置を回転させることを特徴とする請求項６に記載の作業機械の周囲監視装置。 The imaging device is rotatable in the horizontal direction and
The peripheral monitoring device for a work machine according to claim 6, wherein the image direction control means rotates the image pickup device so that the image pickup device faces the traveling direction of the lower traveling body.
前記表示制御手段は、前記上部旋回体の後端部の高さを示す高さ画像を、前記撮像装置が撮像した画像に重畳させて前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。 Further having a storage device for storing the height of the rear end portion of the upper swing body,
The display control means is characterized in that a height image showing the height of the rear end portion of the upper swivel body is superimposed on the image captured by the image pickup device and displayed on the display device. The surrounding monitoring device for a work machine according to any one of 9.
前記表示制御手段は、前記撮像装置の各々が撮像した画像を繋ぎ合わせて１つの画像として前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。 A plurality of the image pickup devices are provided with different imaging directions.
The work machine according to any one of claims 1 to 10, wherein the display control means connects the images captured by each of the image pickup devices and displays the images on the display device as one image. Surrounding monitoring device.
前記障害物情報算出手段が算出した前記障害物の位置および高さに基づいて、前記障害物が前記上部旋回体に接触するか否かを判定する判定手段と、
をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記上部旋回体に接触すると前記判定手段が判定した前記障害物を前記表示装置に強調して表示させることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。 When the image captured by the imaging device contains an obstacle, the obstacle information calculation means for calculating the position and height of the obstacle, and the obstacle information calculation means.
A determination means for determining whether or not the obstacle comes into contact with the upper swing body based on the position and height of the obstacle calculated by the obstacle information calculation means.
Have more
The display control means according to any one of claims 1 to 11, wherein the display device emphasizes and displays the obstacle determined by the determination means when it comes into contact with the upper swing body. Surrounding monitoring device for work machines.
前記表示制御手段は、前記突出量算出手段が算出した突出量を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。 Further, it has a protrusion amount calculating means for calculating the protrusion amount at which the rear end of the upper swing body protrudes from the end of the lower running body in the directions orthogonal to the traveling direction and the vertical direction of the lower traveling body.
The peripheral monitoring device for a work machine according to any one of claims 1 to 12, wherein the display control means displays the protrusion amount calculated by the protrusion amount calculation means on the display device.
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