JP2998463B2 - Monitoring equipment for construction machinery - Google Patents
Monitoring equipment for construction machineryInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルその他の
建設機械における車両の状態を運転者により監視できる
ようにするためのモニタリング装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitoring device for enabling a driver to monitor the state of a vehicle in a hydraulic shovel or other construction machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械は、走行体上
に旋回体が設置され、この旋回体にフロント作業機構を
備え、旋回体には運転室が設けられている。この建設機
械の操作を行うオペレータは、運転室に設けたレバーや
ペダル等からなる操作手段を操作することによって、種
々の作業を行うようになされている。例えば、土砂を掘
削して、ダンプトラックに積み込む作業を行う場合にお
いては、まず掘削位置でフロント作業機構を操作して、
土砂の掘削を行い、次いで旋回体を旋回させて、ダンプ
トラックの位置に移行させて、フロント作業機構を動か
して、掘削した土砂を積み込むようにする。また土砂掘
削位置とダンプトラックの位置とが離れている場合等に
おいては、走行体を作動させて、この土砂掘削位置とダ
ンプトラックの位置との間で往復移動させたりする。2. Description of the Related Art A construction machine such as a hydraulic excavator is provided with a revolving body on a traveling body, a revolving body provided with a front working mechanism, and a revolving body provided with a driver's cab. An operator who operates the construction machine performs various operations by operating operating means including a lever and a pedal provided in a cab. For example, when excavating earth and sand and loading it into a dump truck, first operate the front working mechanism at the excavation position,
Excavation of earth and sand is performed, and then the revolving body is swung to move to the position of the dump truck, and the front working mechanism is moved to load the excavated earth and sand. When the earth and sand excavation position is away from the position of the dump truck, the traveling body is operated to reciprocate between the earth and sand excavation position and the position of the dump truck.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】而して、油圧ショベル
等の建設機械は、走行体にフロント作業機構を連結した
旋回体が旋回可能に装着される関係から、この旋回体に
設けられている運転室の方向と走行体の方向とが一致し
ない場合がある。運転室において操作を行っているオペ
レータは、走行体をその視野範囲に納めることができる
ので、この走行体の方向を確認することは可能である。
ただし、旋回体が１８０°旋回した状態となっている
と、走行体自体は旋回体に設けた運転室から見て前後方
向を向いているが、この状態でレバー，ペダル等の走行
用の操作手段を作動させる際には、前進方向と後進方向
とを逆に操作しなければ、車両を意図した方向に走行さ
せることができない。A construction machine such as a hydraulic shovel is provided on a revolving body because a revolving body having a front working mechanism connected to a traveling body is rotatably mounted. There are cases where the direction of the cab does not match the direction of the traveling body. An operator operating in the driver's cab can place the traveling body in its visual field range, so that it is possible to confirm the direction of the traveling body.
However, when the revolving structure is turned by 180 °, the traveling structure itself is oriented in the front-rear direction when viewed from the driver's cab provided on the revolving structure. When operating the means, the vehicle cannot travel in the intended direction unless the forward direction and the reverse direction are operated in reverse.
【０００４】作業現場では、作業者が車両外で作業して
いる場合があり、また周囲に障害物等が存在する狭い作
業現場で作業する場合もあるが、例えば前方位置に作業
者や障害物が位置している状態で、オペレータがそれを
確認して、これらを避けるために走行操作手段を操作し
た時に、旋回体が１８０°旋回しているにも拘らず、走
行操作手段を誤って後進方向に操作すると、車両が前進
してしまい、極めて危険である。即ち、安全性や、操作
性の観点からは、少なくとも旋回体と走行体との角度関
係をオペレータが的確に把握することが必要である。し
かしながら、従来技術の建設機械にあっては、この旋回
体と走行体との角度関係、即ち旋回体側から見て走行体
の走行方向をオペレータに認識させる手段を備える構成
とはなっていなかった。[0004] At a work site, a worker may be working outside the vehicle, or may be working at a narrow work site where obstacles or the like exist around the vehicle. When the operator confirms it and operates the traveling operation means to avoid them, the traveling operation means is mistakenly moved backward even though the revolving body is turning 180 °. Operating in the direction would cause the vehicle to move forward, which is extremely dangerous. That is, from the viewpoints of safety and operability, it is necessary for the operator to accurately grasp at least the angular relationship between the swing body and the traveling body. However, the construction machine of the related art does not have a configuration including means for allowing an operator to recognize the angular relationship between the revolving structure and the traveling structure, that is, the traveling direction of the traveling structure viewed from the revolving structure side.
【０００５】本発明は車両の操作における正確性及び安
全確保等の重要性に鑑みて、少なくとも旋回体側から見
た走行体の走行方向や、旋回体に対するフロント作業機
構の位置関係等を確実かつ正確にオペレータに認識させ
ることができるようにすることを目的としてなされたも
のである。[0005] The present invention is in view of the importance of accuracy and ensuring safety in the operation of the vehicle, and the running direction of the running body when viewed from at least turning side, front operating mechanism for pivoting body
The object of the present invention is to enable an operator to reliably and accurately recognize the positional relationship of a structure or the like.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、走行体と、この走行体に旋回可能に
設けた旋回体と、この旋回体に装着したフロント作業機
構とを備えた建設機械に設けられ、前記旋回体と走行体
との間の相対角度を検出する角度検出器を設けると共
に、前記旋回体の運転室にディスプレイを設置して、こ
のディスプレイに、固定的に表示される旋回体画像と、
前記角度検出器からの出力信号に応じて回転する走行体
画像と、前進方向の表示部とを平面状態で表示する建設
機械のモニタリング装置において、前記フロント作業機
構の旋回体への連結部から先端部の突出位置を測定する
位置検出器を設け、前記ディスプレイには、さらに前記
旋回体に対するフロント作業機構の位置関係を表示する
構成としたことをその特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a traveling body, a revolving body rotatably provided on the traveling body, and a front working mechanism mounted on the revolving body. provided on a construction machine having, provided with an angle detector for detecting a relative angle between the swivel body and the traveling body, by installing a display cab of the swivel body, in this display, fixedly Revolving body image to be displayed,
A traveling body that rotates according to an output signal from the angle detector
Construction that displays the image and the display unit in the forward direction in a planar state
In the machine monitoring device, the front working machine
Measure the protruding position of the tip from the connection to the revolving superstructure
A position detector is provided, and the display further includes the
The feature is that the positional relationship of the front working mechanism with respect to the revolving superstructure is displayed .
【０００７】[0007]
【作用】既に説明したように、走行体に旋回体が旋回可
能に設けられている建設機械にあっては、旋回体に設け
た運転室の前後方向と、走行方向における前進方向及び
後進方向とが必ずしも一致しない。そこで、ディスプレ
イにこの旋回体側から見た走行体の走行方向、例えば旋
回体を中心として、それに対する走行体の角度関係と、
現在の走行体の前進方向とを表示する。この結果、オペ
レータは、ディスプレイを目視することによって、走行
操作手段をどの方向に操作すれば、車両がどの方向に進
むかを的確に認識できて、車両の操作性が向上すると共
に、オペレータが意図しない方向に車両が進行するとい
う、安全確保の観点から最も危険な事態の発生を確実に
避けることができる。しかも、フロント作業機構の旋回
体への連結部から先端部の突出位置を測定する位置検出
器を設けて、ディスプレイには、さらに旋回体に対する
フロント作業機構の位置関係を表示するようにしている
ので、オペレータは油圧ショベル全体の姿勢や状態を的
確に判断できるようになる。 As described above, in a construction machine in which a revolving structure is provided on a traveling body so as to be revolvable, a forward and backward direction of a driver's cab provided on the revolving structure, and a forward direction and a backward direction in a traveling direction. Do not always match. Therefore, on the display, the traveling direction of the traveling body viewed from the revolving body side, for example, with respect to the revolving body,
The current traveling direction of the vehicle is displayed. As a result, by visually observing the display, the operator can accurately recognize in which direction the driving operation means should be operated and in which direction the vehicle will travel, improving the operability of the vehicle and improving the operator's intention. It is possible to reliably avoid the occurrence of the most dangerous situation from the viewpoint of ensuring safety, in which the vehicle travels in the direction in which the vehicle does not travel. Moreover, the turning of the front working mechanism
Position detection that measures the protruding position of the tip from the connection to the body
Device, and the display further includes
The position of the front working mechanism is displayed.
Therefore, the operator has to adjust the posture and condition of the entire excavator.
You will be able to make accurate decisions.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１に建設機械の一例として油圧シ
ョベルの全体構成を示す。同図において、１は左右一対
の履帯１ａ，１ｂを有するクローラ式の走行体、２は走
行体１上に設けた旋回体、３はフロント作業機構をそれ
ぞれ示す。旋回体２は、旋回輪４を介して走行体のフレ
ームに連結されて、３６０°旋回可能となっている。ま
た、旋回体２には、運転室５が設けられており、この運
転室５の近傍位置にフロント作業機構３を構成するブー
ム６が連結されている。ブーム６の先端には、アーム７
が連結されており、アーム７の先端には、作業手段とし
て、例えばバケット８が装着されるようになっている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows an entire configuration of a hydraulic shovel as an example of a construction machine. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crawler type traveling body having a pair of left and right crawler tracks 1a and 1b, 2 denotes a revolving superstructure provided on the traveling body 1, and 3 denotes a front working mechanism. The revolving superstructure 2 is connected to a frame of the traveling body via a revolving wheel 4 and is capable of revolving 360 °. The revolving unit 2 is provided with an operator cab 5, and a boom 6 constituting the front working mechanism 3 is connected to a position near the operator cab 5. At the end of the boom 6, an arm 7
Are connected to each other, and for example, a bucket 8 is attached to the tip of the arm 7 as working means.
【０００９】運転室５内の概略構造を図２に示す。図中
において、１０は運転席を示し、この運転席１０の周囲
にはレバー，ペダル，スイッチ等の操作手段が多数設け
られている。例えば、運転席１０の右側には、旋回及び
アーム操作用の右レバー１１が、また左側には、ブーム
操作用及びバケット操作用の左レバー１２が設けられて
おり、これら左右のレバー１１，１２は左右方向と前後
方向に傾動操作することによって、異なる作業手段を作
動させることができるようになっている。一方、運転席
１０の前方には、２組のペダル１３及び一対からなる前
方レバー１４が配置されており、これらは走行体１を構
成する一対の履帯１ａ，１ｂをそれぞれ独立に駆動する
ための走行操作手段である。また、運転室５には、これ
らの操作手段に加えて、表示部１５が配置されており、
この表示部１５には、燃料残量や作動油温等を表示する
インジケータが設けられている。FIG. 2 shows a schematic structure of the cab 5. In the figure, reference numeral 10 denotes a driver's seat, and around the driver's seat 10, a number of operating means such as levers, pedals, and switches are provided. For example, a right lever 11 for turning and arm operation is provided on the right side of the driver's seat 10, and a left lever 12 for boom operation and bucket operation is provided on the left side. These left and right levers 11, 12 are provided. By operating the tilting operation in the left-right direction and the front-back direction, different working means can be operated. On the other hand, two sets of pedals 13 and a pair of front levers 14 are arranged in front of the driver's seat 10, and are used for independently driving a pair of crawler tracks 1 a and 1 b constituting the traveling body 1. It is a traveling operation means. In addition, a display unit 15 is arranged in the cab 5 in addition to these operation means.
The display unit 15 is provided with an indicator for displaying the remaining fuel amount, the operating oil temperature, and the like.
【００１０】オペレータは、この旋回体４における運転
室５の運転席１０に座って、その周囲に配置された各操
作手段を操作することによって、車両を前進，後進方向
に走行させたり、旋回体２を旋回させたり、またフロン
ト作業機構３を作動させたり、さらには前述した動作を
複合させて行わせる等によって、土砂の掘削等の作業を
行うことができるようになっている。An operator sits on a driver's seat 10 of a driver's cab 5 of the revolving unit 4 and operates various operating means disposed around the operator's seat to make the vehicle travel forward and backward, By turning the wheel 2, operating the front working mechanism 3, and performing the operations described above in combination, it is possible to perform operations such as excavation of earth and sand.
【００１１】油圧ショベルは概略以上のように構成され
るが、この油圧ショベルの姿勢や状態をオペレータがモ
ニタリングできる構成となっている。このために、油圧
ショベルの略図を表示部１５に設けたディスプレイ１６
に油圧ショベルの現在の状態を表示して、それをオペレ
ータに的確に認識させるようにしている。Although the hydraulic shovel is configured as described above, the posture and state of the hydraulic shovel can be monitored by an operator. For this purpose, a schematic diagram of the excavator is provided on a display 16 provided on the display unit 15.
The excavator displays the current state of the excavator so that the operator can accurately recognize it.
【００１２】まず、ディスプレイ１６における車両のモ
ニタリング用の表示についての基本形態を図３に示す。
ここで、符号１６Ａで示されているディスプレイには、
油圧ショベルの走行体１と旋回体２との略図化した走行
体画像Ａ１と旋回体画像Ａ２とが平面的に表示されるよ
うになっている。また、走行体１の前進方向が矢印Ａで
示されている。旋回体画像Ａ２はディスプレイ１６Ａの
中心に固定的に位置し、走行体画像Ａ１はこの旋回体画
像Ａ２を中心として回転するようになっている。即ち、
旋回体２の旋回角度を検出して、この検出信号に基づい
て走行体画像Ａ２の表示方向が変化するようになってい
る。First, FIG. 3 shows a basic mode of a display for monitoring a vehicle on the display 16 .
Here, the display indicated by reference numeral 16A includes:
A simplified traveling body image A1 and a revolving body image A2 of the traveling body 1 and the revolving body 2 of the hydraulic excavator are displayed in a planar manner. Further, the forward direction of the traveling body 1 is indicated by an arrow A. The revolving unit image A2 is fixedly located at the center of the display 16A, and the traveling unit image A1 rotates around the revolving unit image A2. That is,
The swing angle of the swing body 2 is detected, and the display direction of the traveling body image A2 is changed based on the detection signal.
【００１３】そこで、旋回体２の旋回角度を検出するた
めの機構を図４に示す。この旋回角度を検出する手段
は、旋回輪４の内部に設けられ、旋回体２に取り付けた
油圧ポンプから走行体１に設けられている走行駆動用の
油圧モータに圧油を供給するための圧油供給経路を構成
するスイベルジョイント１７に装着したアブソリュート
型のロータリエンコーダを装着してなるものである。ス
イベルジョイント１７は、周知のように、旋回輪４の旋
回中心位置に配設されており、旋回体２側に固定した回
転体１７ａと、走行体１のフレーム１８に固設した固定
体１７ｂとからなり、回転体１７ａは固定体１７ｂに回
転自在に嵌合されている。そして、回転体１７ａから固
定体１７ｂに圧油を供給する油路１８ａ，１８ｂが設け
られており、回転体１７ａがどのような回転位置にあっ
ても、固定体１７ｂ側に圧油を供給できるようになって
いる。スイベルジョイント１７における回転体１７ａに
エンコーダを構成する回転円板１９が固設されており、
この回転円板１９の回転角度を検出するために、フレー
ム１８上に光学センサ２０が取り付けられており、これ
ら回転円板１９と光学センサ２０とによって旋回体２の
旋回角度を検出できるようになっている。そして、この
光学センサ２０からの出力信号は表示制御回路２１Ａに
入力されて、旋回体２が旋回すると、この表示制御回路
２１Ａからの信号に基づいて、ディスプレイ１６Ａ上で
の走行体画像Ａ１の方向及び矢印Ａの方向が変わるよう
になっている。FIG. 4 shows a mechanism for detecting the swing angle of the swing body 2. Means for detecting this turning angle is provided inside the turning wheel 4 and is a pressure for supplying pressure oil to a traveling drive hydraulic motor provided on the traveling body 1 from a hydraulic pump attached to the revolving body 2. An absolute type rotary encoder mounted on a swivel joint 17 forming an oil supply path is mounted. As is well known, the swivel joint 17 is disposed at the center of rotation of the revolving wheel 4, and includes a rotating body 17 a fixed to the revolving body 2 side and a fixed body 17 b fixed to the frame 18 of the traveling body 1. The rotating body 17a is rotatably fitted to the fixed body 17b. Oil passages 18a and 18b for supplying pressure oil from the rotating body 17a to the fixed body 17b are provided, so that the pressure oil can be supplied to the fixed body 17b side regardless of the rotating position of the rotating body 17a. It has become. A rotating disk 19 constituting an encoder is fixed to a rotating body 17 a of the swivel joint 17,
An optical sensor 20 is mounted on the frame 18 in order to detect the rotation angle of the rotating disk 19, and the rotation angle of the rotating body 2 can be detected by the rotating disk 19 and the optical sensor 20. ing. The output signal from the optical sensor 20 is input to the display control circuit 21A, and when the revolving unit 2 turns, the direction of the traveling unit image A1 on the display 16A is determined based on the signal from the display control circuit 21A. And the direction of arrow A is changed.
【００１４】以上の構成を有する油圧ショベルは、走行
体１を走行させたり、フロント作業機構３を作動させる
ことにより、また適宜旋回体２を旋回させながら、土砂
の掘削等の作業が行われる。ここで、旋回体２を旋回さ
せると、旋回体２に設けた運転室５の運転席１０の前方
と、車両の進行方向における前方との間にずれが生じ
る。このままの状態で、走行操作手段を操作すると、オ
ペレータの意図しない方向に車両が進行することがあ
る。例えば、旋回体２が１８０°旋回した状態となって
いると、車両の前進方向と後進方向とは逆になるため
に、走行操作手段の操作方向は通常の状態とは反対にな
る。とりわけ、作業者が車両外で作業していたり、また
近くに障害物がある作業現場において油圧ショベルを作
動させる際に、走行操作手段の方向を間違えると、極め
て危険な状態となる。 Hydraulic excavator with a [0014] above construction, or to run the running body 1, Ru actuates the front working mechanism 3
Thus , the work such as excavation of earth and sand is performed while the revolving unit 2 is appropriately rotated. Here, when the revolving superstructure 2 is revolved, a shift occurs between the front of the driver's seat 10 of the driver's cab 5 provided on the revolving superstructure 2 and the front in the traveling direction of the vehicle. If the travel operating means is operated in this state, the vehicle may travel in a direction not intended by the operator. For example, when the revolving superstructure 2 is turned by 180 °, the forward direction and the reverse direction of the vehicle are opposite, so that the operation direction of the traveling operation means is opposite to the normal state. In particular, when the operator operates the hydraulic shovel at a work site where the operator is working outside the vehicle or there is an obstacle nearby, if the direction of the traveling operation means is incorrect, the situation becomes extremely dangerous.
【００１５】しかしながら、旋回体２が旋回すると、ス
イベルジョイント１７における回転体１７ａと共にエン
コーダを構成する回転円板１９が回転して、光学センサ
２０によりこの回転円板１９の回転角度が検出されて、
この光学センサ２０からの信号に基づいてディスプレイ
１６Ａに表示されている走行体画像Ａ１と走行方向前方
を示す矢印Ａの方向が変化する。従って、車両を走行さ
せようとする場合には、このディスプレイ１６Ａを目視
により確認することによって、走行操作手段の操作方向
と車両の走行方向を正確に認識でき、走行操作手段の方
向を誤るおそれはない。However, when the rotating body 2 rotates, the rotating disk 19 constituting the encoder rotates together with the rotating body 17a of the swivel joint 17, and the optical sensor 20 detects the rotation angle of the rotating disk 19,
Based on the signal from the optical sensor 20, the traveling body image A1 displayed on the display 16A and the direction of the arrow A indicating the front in the traveling direction change. Therefore, when the vehicle is to be run, by visually checking the display 16A, the operation direction of the travel operation means and the travel direction of the vehicle can be accurately recognized. Absent.
【００１６】このように、ディスプレイに車両の走行方
向を表示するだけでも、安全性確保の観点から有利であ
るが、本発明は、より安全性を高めるために、さらにデ
ィスプレイ１６の表示表示内容を図５に示したように構
成している。同図に符号１６Ｂで示したディスプレイに
は、走行体画像がＢ１として示され、また旋回体画像が
Ｂ２として表示され、走行体１の前進方向が矢印Ｂとし
て表示されている他、フロント作業機構３がフロント作
業機構画像Ｂ３として表示されるようになっている。こ
こで、フロント作業機構画像Ｂ３は、そのブーム６にお
ける旋回体２との連結部から作業手段としてのバケット
８までの突出長さを表示するものであって、このため
に、ディスプレイ１６Ｂに接続されている表示制御回路
２１Ｂには、エンコーダを構成する光学センサ２０から
出力される旋回体２と走行体１との間の相対角度関係に
関するデータが入力されるだけでなく、フロント作業機
構３の位置に関するデータも入力されるようになってい
る。 As described above, the display shows how the vehicle is traveling.
Displaying the direction is advantageous from the viewpoint of ensuring safety.
However, the present invention requires further
The display contents of the display 16 are structured as shown in FIG.
Has formed. On the display indicated by the reference numeral 16B in the figure, the running body image is displayed as B1, the revolving body image is displayed as B2, the forward direction of the running body 1 is displayed as an arrow B, and a front working mechanism is displayed. 3 is displayed as the front working mechanism image B3. Here, the front working mechanism image B3 displays the protruding length of the boom 6 from the connection portion with the revolving unit 2 to the bucket 8 as working means, and is connected to the display 16B for this purpose. The display control circuit 21B receives not only data relating to the relative angular relationship between the revolving unit 2 and the traveling unit 1 output from the optical sensor 20 constituting the encoder, but also the position of the front working mechanism 3. The data about the data is also input.
【００１７】そこで、図６にフロント作業機構３の位置
検出機構を示す。同図において、ブーム６の旋回体２へ
の連結部をＰ1 、ブーム６とアーム７との連結部をＰ
2 、アーム７とバケット８との連結部をＰ3 となし、こ
れら各連結部Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3は、それぞれ相対回動可
能な関節として機能するものであって、例えばポテンシ
ョメータ等のように相互に連結される部材それぞれの相
対角度を検出する角度センサ２２，２３，２４が設けら
れている。これら各角度センサ２２〜２４からの角度検
出信号が距離演算回路２５に取り込まれて、この距離演
算回路２５で、ブーム６と旋回体２との連結部Ｐ1 から
バケット８の先端部までの距離Ｄの演算が行われる。FIG. 6 shows a position detecting mechanism of the front working mechanism 3. In the figure, the connecting part of the boom 6 to the revolving unit 2 is P 1 , and the connecting part of the boom 6 and the arm 7 is P 1 .
2, the arm 7 and P 3 ungated a connecting portion between the bucket 8, respective coupling portions P 1, P 2, P 3 are each configured to work as a relative rotatable joint, for example, such as a potentiometer Sensors 22, 23 and 24 for detecting the relative angles of the members connected to each other as described above. Angle detection signals from each of the angle sensors 22 to 24 are taken into a distance calculation circuit 25, and the distance calculation circuit 25 calculates the distance from the connecting portion P 1 between the boom 6 and the swing body 2 to the tip of the bucket 8. The operation of D is performed.
【００１８】今、連結部Ｐ1 と連結部Ｐ2 との間を結ぶ
線Ｘの長さをＬ1 、連結部Ｐ2 と連結部Ｐ3 との間を結
ぶ線Ｙの長さをＬ2 、連結部Ｐ3 とバケット８の先端と
を結ぶ線Ｚの長さをＬ3 としたときに、これらＬ1 ，Ｌ
2 ，Ｌ3 は既知である。そして、各連結部Ｐ1 ，Ｐ2 ，
Ｐ3 を通る水平線をＨ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 とすると、Ｈ1と
線Ｘとの角度θ1 は角度センサ２２により測定される。
また、線Ｘ，線Ｙ間の角度及び線Ｙ，線Ｚ間の角度θ2
及びθ3 はそれぞれ角度センサ２３，２４で測定され
る。これらから、Ｈ2 と線Ｙと間の角度θ4 は、θ4 ＝
１８０°−（θ1＋θ2 ）となり、またＨ3 と線Ｚとの
角度θ5 は、θ5 ＝１８０°−（θ3 −θ4 ）となる。
以上のことから、距離Ｄは、Ｄ＝Ｌ1 ｃｏｓθ1 ＋Ｌ2
ｃｏｓ｜θ 4 ｜＋Ｌ3 ｃｏｓ｜θ5 ｜となる。従って、
距離演算回路２５では、角度センサ２２〜２４で測定さ
れる角度θ1 〜θ3 に基づいて、この距離Ｄを演算し
て、表示制御回路２１Ｂによって、旋回体２からのフロ
ント作業機構３の突出長さがディスプレイ１６Ｂに表示
される。Now, the connecting portion P1 And connecting part PTwo Connect between
Length of line X is L1 , Connecting part PTwo And connecting part PThree Link between
L is the length of the line YTwo , Connecting part PThree And the tip of bucket 8
The length of the line Z connectingThree When these L1 , L
Two , LThree Is known. And each connecting part P1 , PTwo ,
PThree The horizontal line passing through1 , HTwo , HThree Then, H1When
Angle θ with line X1 Is measured by the angle sensor 22.
Further, the angle θ between the lines X and Y and the angle θ between the lines Y and ZTwo
And θThree Are measured by the angle sensors 23 and 24, respectively.
You. From these, HTwo Between the angle and the line YFour Is θFour =
180 °-(θ1+ ΘTwo ) And HThree And the line Z
Angle θFive Is θFive = 180 °-(θThree −θFour ).
From the above, the distance D is D = L1 cos θ1 + LTwo
cos | θ Four | + LThree cos | θFive |. Therefore,
In the distance calculation circuit 25, the distance measured by the angle sensors 22 to 24 is used.
Angle θ1 ~ ΘThree Is calculated based on the distance D
The flow from the revolving unit 2 is controlled by the display control circuit 21B.
The length of the projecting mechanism 3 is displayed on the display 16B.
Is done.
【００１９】このように、走行体１と旋回体２との位置
関係だけでなく、フロント作業機構３の旋回体２に対す
る位置関係をもディスプレイ１６Ｂに表示することによ
って、オペレータは油圧ショベル全体の姿勢，状態を的
確に判断できるようになる。この結果、前述した表示内
容の基本形態に基づく走行時の安全確保だけでなく、旋
回を行う際に、フロント作業機構３の旋回軌跡をも認識
できるようになるので、作業者や障害物の位置と、フロ
ント作業機構３との位置関係に基づいて、それらと衝突
することなく旋回できるか否かの判断を容易に、しかも
正確に行うことができ、油圧ショベルの作動制御及び安
全確保にとってより有利である。また、このディスプレ
イ１６Ｂに、フロント作業機構３の最大旋回軌跡（即
ち、フロント作業機構３のバケット８を最も前方に伸長
させた状態での旋回軌跡）を形成する円と最小旋回軌跡
（即ち、フロント作業機構３のバケット８を旋回体２側
に最も近づけた状態での旋回軌跡）を形成する円で表示
し、これら２つの円の間に目盛りを付しておけば、旋回
を行う際のフロント作業機構３の旋回範囲が極めて正確
に認識できることになる。As described above, not only the positional relationship between the traveling unit 1 and the revolving unit 2 but also the positional relationship between the front working mechanism 3 and the revolving unit 2 is displayed on the display 16B, so that the operator can position the entire hydraulic excavator. , The state can be accurately determined. As a result, in the display as described above
In addition to ensuring safety at the time of traveling based on the basic form of the vehicle, it is also possible to recognize the turning trajectory of the front working mechanism 3 when turning, so that the position of the worker or obstacle and the front working mechanism 3 can be recognized. It is possible to easily and accurately determine whether or not the vehicle can turn without colliding with them, based on the positional relationship between them, and this is more advantageous for operation control of the hydraulic excavator and for ensuring safety. Further, a circle forming the maximum turning locus of the front working mechanism 3 (that is, the turning locus in a state where the bucket 8 of the front working mechanism 3 is extended most forward) and the minimum turning locus (that is, the front turning locus) are displayed on the display 16B. The bucket 8 of the working mechanism 3 is indicated by a circle forming a turning locus in a state where the bucket 8 is closest to the revolving superstructure 2 side, and a scale is provided between these two circles, so that the front when turning is turned. The turning range of the working mechanism 3 can be recognized very accurately.
【００２０】さらに、図７にディスプレイの表示の第２
の実施例を示す。このディスプレイ１６Ｃは、第１の実
施例と同様の、走行体画像Ｃ１，旋回体画像Ｃ２，走行
体１の前進方向を示す矢印Ｃ及びフロント作業機構画像
Ｃ３が表示され、また最大及び最小旋回半径の円とその
間の目盛りが表示される他、作業現場で作業している作
業者の位置ＣＰと、走行及び旋回の各操作手段が操作さ
れた時に、その走行方向の前進方向ＣＦまたは後進方向
ＣＢのいずれかと、右旋回ＣＲまたは左旋回ＣＬのいず
れかがそれぞれ矢印で表示されるようになっている。FIG. 7 shows a second example of the display on the display .
The following shows an example. The display 16C displays a traveling body image C1, a revolving body image C2, an arrow C indicating the forward direction of the traveling body 1 and a front working mechanism image C3, as in the first embodiment. In addition to displaying the circles and the scales between the circles, the position CP of the worker working at the work site, and when each of the traveling and turning operation means is operated, the forward direction CF or the reverse direction CB of the traveling direction. , And either the right turn CR or the left turn CL are displayed by arrows, respectively.
【００２１】これらの表示のうち、走行方向及び旋回方
向の表示は、操作レバーまたはペダルの操作方向を検出
するようになし、この検出信号を表示制御回路２１Ｃに
入力して、この入力信号から方向を割り出して表示を行
う。このために、操作レバーまたはペダルには、その操
作方向を検出する操作手段検出器２６が表示制御回路２
１ｃに接続されるようになっている。Of these displays, the running direction and the turning direction are displayed in such a manner that the operating direction of the operating lever or pedal is detected, and this detection signal is inputted to the display control circuit 21C, and the direction is obtained from this input signal. And display it. For this purpose, an operation means detector 26 for detecting the operation direction of the operation lever or pedal is provided on the display control circuit 2.
1c.
【００２２】一方、作業者の位置ＣＰを測定するため
に、図８に示したように、油圧ショベルの旋回体２の周
囲に多数の超音波送受信装置２７，２７，・・・を装着
しており、これら各超音波受信装置２７から所定の時間
間隔毎に超音波パルスを発信して、その反射エコーを受
信するようになっている。作業者が所定の範囲に入り込
むと、ある超音波送受信装置２７から出射された超音波
パルス信号の反射エコーが受信される。そして、この超
音波パルスの出射時から反射エコーの受信時までの時間
を計測することによって、各超音波送受信装置２７から
作業者までの距離が測定される。そこで、図９に示した
ように、相隣接する２個の超音波送受信装置２７で作業
者からの反射エコーを受信した時に、この超音波の伝播
時間から距離を割り出して、三角測量法によって当該の
作業者の位置を認識する構成としている。このために、
各超音波送受信装置２７をそれぞれ作業者距離演算回路
２８に接続し、この作業者距離演算回路２８のうち、相
隣接する位置にある２つの回路２８，２８を三角測量演
算部２８ａ，２８ａ，２８ａ，・・・に接続して、これ
ら各三角測量演算部２８ａにより作業者の位置を特定し
て、この信号を表示制御回路２１Ｃに伝送することによ
って、この作業者の位置ＣＰとしてディスプレイ１６Ｃ
上にプロットするようになっている。On the other hand, in order to measure the position CP of the worker, as shown in FIG. 8, a number of ultrasonic transmitting / receiving devices 27, 27,. Each of the ultrasonic receiving devices 27 transmits an ultrasonic pulse at predetermined time intervals and receives the reflected echo. When the worker enters a predetermined range, a reflected echo of an ultrasonic pulse signal emitted from a certain ultrasonic transmitting / receiving device 27 is received. Then, by measuring the time from when the ultrasonic pulse is emitted to when the reflected echo is received, the distance from each ultrasonic transceiver 27 to the worker is measured. Therefore, as shown in FIG. 9, when two adjacent ultrasonic transceivers 27 receive reflected echoes from an operator, the distance is calculated from the propagation time of the ultrasonic waves, and the distance is calculated by triangulation. Is configured to recognize the position of the worker. For this,
Each ultrasonic transmission / reception device 27 is connected to a worker distance calculation circuit 28, and two circuits 28, 28 at adjacent positions in the worker distance calculation circuit 28 are connected to triangulation calculation units 28a, 28a, 28a. ,..., And the position of the worker is specified by each of these triangulation calculators 28a, and this signal is transmitted to the display control circuit 21C.
It is plotted above.
【００２３】このように、作業者の位置ＣＰをディスプ
レイ１６Ｃをプロットし、しかも操作手段を操作した時
における、走行体１の走行方向及び旋回体２の旋回方向
を同時に表示することによって、オペレータは油圧ショ
ベルの姿勢，状態だけでなく、その周囲環境をも含めた
全体を一目瞭然に把握できるようになり、このディスプ
レイ１６Ｃを監視することによって、作業環境のより高
度な安全確保が図られる。As described above, by plotting the position CP of the worker on the display 16C and simultaneously displaying the traveling direction of the traveling unit 1 and the turning direction of the revolving unit 2 when operating the operating means, the operator can obtain Not only the posture and state of the excavator but also the entire environment including the surrounding environment can be grasped at a glance. By monitoring the display 16C, a higher level of safety of the working environment can be ensured.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、旋回体
と走行体との間の相対角度を検出する角度検出器を設け
て、この角度検出器からの出力信号に基づいて、旋回体
側から見た走行体の走行方向を検出して、それを旋回体
の運転室に設置したディスプレイに表示する構成とした
ので、１８０°旋回させた時には、走行操作手段の操作
方向と車両の走行方向とが逆になる建設機械における旋
回体側から見た走行体の走行方向を、オペレータに正確
に認識させることができ、しかもフロント作業機構の旋
回体への連結部から先端部の突出位置を測定する位置検
出器を設けて、ディスプレイには、さらに旋回体に対す
るフロント作業機構の位置関係を表示するようにしてい
るので、オペレータは油圧ショベル全体の姿勢や状態を
的確に判断できる車両の操作性及び安全確保に資すると
ころが極めて大きい。As described above, according to the present invention, an angle detector for detecting a relative angle between the revolving unit and the traveling unit is provided, and the revolving unit side is provided based on an output signal from the angle detector. The traveling direction of the traveling body as viewed from above is detected and displayed on a display installed in the driver's cab of the revolving body, so that when the vehicle is turned 180 °, the operation direction of the traveling operation means and the traveling direction of the vehicle The operator can accurately recognize the traveling direction of the traveling body as viewed from the revolving superstructure side of the construction machine, and the rotation of the front working mechanism.
Position detection to measure the protruding position of the tip from the connection to the rotator
An output device is provided, and the display further supports the revolving
Display the positional relationship of the front working mechanism
Therefore, the operator needs to check the posture and state of the entire excavator.
It is extremely significant that it contributes to ensuring vehicle operability and safety that can be accurately judged .
【図１】建設機械の一例としての油圧ショベルの全体構
成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hydraulic shovel as an example of a construction machine.
【図２】運転室の内部構造を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an internal structure of a cab.
【図３】本発明のモニタリング装置における表示内容に
関する基本形態を示す構成説明図である。FIG. 3 shows display contents of the monitoring device of the present invention .
FIG. 4 is a configuration explanatory view showing a basic mode related to the embodiment .
【図４】旋回体の旋回角度検出機構の構成説明図であ
る。FIG. 4 is a configuration explanatory view of a turning angle detection mechanism of the turning body.
【図５】本発明の第１の実施例を示すモニタリング装置
の構成説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of a monitoring device according to the first embodiment of the present invention.
【図６】フロント作業機構の位置検出機構の構成説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of a position detection mechanism of the front working mechanism.
【図７】本発明の第２の実施例を示すモニタリング装置
の構成説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of a monitoring device according to a second embodiment of the present invention.
【図８】作業者の位置測定機構の構成説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration of an operator position measuring mechanism.
【図９】ディスプレイに表示するための回路構成を示す
ブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a circuit configuration for displaying on a display.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−52330（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−70362（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02F 9/24 E02F 9/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-52330 (JP, A) JP-A-4-70362 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E02F 9/24 E02F 9/26
Claims (3)
た旋回体と、この旋回体に装着したフロント作業機構と
を備えた建設機械に設けられ、前記旋回体と走行体との
間の相対角度を検出する角度検出器を設けると共に、前
記旋回体の運転室にディスプレイを設置して、このディ
スプレイに、固定的に表示される旋回体画像と、前記角
度検出器からの出力信号に応じて回転する走行体画像
と、前進方向の表示部とを平面状態で表示する建設機械
のモニタリング装置において、前記フロント作業機構の
旋回体への連結部から先端部の突出位置を測定する位置
検出器を設け、前記ディスプレイには、さらに前記旋回
体に対するフロント作業機構の位置関係を表示する構成
としたことを特徴とする建設機械のモニタリング装置。1. A construction machine comprising: a traveling body; a revolving body rotatably provided on the traveling body; and a front working mechanism mounted on the revolving body. provided with an angle detector for detecting a relative angle, before
By installing a display cab serial turning body, in this display, a turning body image is fixedly displayed, the angle
Vehicle image that rotates according to the output signal from the degree detector
And a display device for displaying the forward direction display section in a planar state
In the monitoring device, the front working mechanism
Position to measure the protruding position of the tip from the connecting part to the revolving superstructure
A detector is provided, and the display further includes the pivot
A monitoring device for a construction machine, wherein a positional relationship of a front working mechanism with respect to a body is displayed .
で作業する作業者の位置を検出する作業者位置検出手段
を装着し、この作業者位置検出手段により作業者が建設
機械に近付いたときに、この作業者の位置を前記ディス
プレイに表示するように構成したことを特徴とする請求
項１記載の建設機械のモニタリング装置。2. The construction machine is equipped with worker position detecting means for detecting a position of a worker working around the operation position, and the worker approaches the construction machine by the worker position detecting means. when, claims, characterized by being configured to display the position of the operator on the display
Item 6. A monitoring device for construction machinery according to Item 1 .
領域，最小旋回領域，走行方向，旋回方向の少なくとも
いずれか１種類の情報を表示する構成としたことを特徴
とする請求項１記載の建設機械のモニタリング装置。3. The construction machine according to claim 1 , wherein the display further displays at least one type of information of a maximum turning area, a minimum turning area, a traveling direction, and a turning direction. Monitoring equipment.
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- 1992-10-19 JP JP4304369A patent/JP2998463B2/en not_active Expired - Fee Related
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