JP5393301B2

JP5393301B2 - 建設機械のモニター装置

Info

Publication number: JP5393301B2
Application number: JP2009160250A
Authority: JP
Inventors: 岳哉泉川
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-07-06
Also published as: JP2011012522A

Description

本発明は建設機械のモニター装置に関するものであり、特に、上部旋回体の旋回動作領域をモニター画面上で確認しつつ、上部旋回体や作業機を運転操作することができる建設機械のモニター装置に関するものである。

従来、此種油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体上に上部旋回体が旋回可能に搭載され、該上部旋回体の前部にキャビンが設置されている。そして、該キャビン内に運転席が設けられていると共に、該運転席の前方にモニターが配設されている。

又、上部旋回体の後方部及び側方部には、後方監視カメラ及び側方監視カメラがそれぞれ設置されている。そして、後方監視カメラ及び側方監視カメラによって上部旋回体の後方視野及び側方視野を撮影し、撮影した後方視野及び側方視野は、モニター画面に表示できるように構成されている。従って、オペレータは、上部旋回体の後方視野及び側方視野をモニター画面上で確認しながら、上部旋回体等を運転操作することができる（例えば特許文献１及び２参照）。
特開平１０−１４０６１９号公報特開２００１−１４０２８６号公報

上記従来のモニター装置によれば、オペレータはキャビン内の運転席に着座した状態で、旋回操作中に上部旋回体の後方視野及び側方視野をモニター画面上で確認することができる。図４は、側方監視カメラによって撮影した上部旋回体２０の側方視野をモニター画面２１に表示した撮影画像２２を示す。

同図の撮影画像２２中には作業者Ａが映し出され、該作業者Ａは上部旋回体２０の側方に位置している。この場合、作業者Ａが上部旋回体２０の旋回動作領域内、即ち、危険な領域範囲内に侵入しているか否かを、オペレータがモニター画面２１上で正確に判断することは困難である。

このように、従来のモニター装置では、後方及び側方視野を表示するモニター画面に人間、動物又は移動物体等の障害物（以下「被衝突体」という。）が映し出された場合、オペレータが上部旋回体等を運転操作する際に、該上部旋回体が人間等に衝突するか否かを事前に正確に判断することは困難であり、その結果、旋回作業時の操作性及び安全性が低下するという問題があった。

そこで、後方及び側方視野を表示するモニター画面中の人間等が旋回動作領域内に存在するか否を正確、且つ、容易に判断でき、旋回作業時の操作性及び安全性を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体に前記上部旋回体のキャビンがある側とは反対側の側方監視カメラが設置され、且つ、前記側方監視カメラによって撮影した画像を表示するモニターがキャビン内に搭載された建設機械のモニター装置において、前記側方監視カメラには合成表示部が内蔵され、該合成表示部により前記モニター画面に前記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合成表示ができるように構成し、前記上部旋回体の旋回動作領域は、前記上部旋回体の後端部の旋回動作領域であることを特徴とする建設機械のモニター装置を提供する。

この構成によれば、側方監視カメラで撮影した上部旋回体の側方視野がモニター画面に表示される。この場合、側方監視カメラに内蔵した合成表示部により、上部旋回体の旋回動作領域を明示する円弧状の境界線がモニター画面に合成表示される。

例えば、上部旋回体の旋回操作時に、人間等がモニター画面に映し出された場合、モニター画面に合成表示された円弧状の境界線を基準として、人間等が前記旋回動作領域内に侵入しているか否かが正確に判断される。

本発明は、モニター画面に人間、動物又は移動物体等の被衝突体が映し出された場合、上記旋回動作領域の円弧状の境界線を基準として、被衝突体が旋回動作領域内に存在するか否かを正確、且つ、容易に判断することができる。斯くして、オペレータは旋回操作する際に、上部旋回体が人間等に衝突する恐れがあるか否かを事前に確認でき、以て、旋回作業時の操作性及び安全性を向上させることができる。

本発明は、モニター画面に映し出された被衝突体が危険な旋回領域内に位置しているか否を正確、且つ、容易に判断でき、旋回作業時の操作性及び安全性を向上させるという目的を達成するために、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体に前記上部旋回体のキャビンがある側とは反対側の側方監視カメラが設置され、且つ、前記側方監視カメラによって撮影した画像を表示するモニターがキャビン内に搭載された建設機械のモニター装置において、前記側方監視カメラには合成表示部が内蔵され、該合成表示部により前記モニター画面に前記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合成表示ができるように構成し、前記上部旋回体の旋回動作領域は、前記上部旋回体の後端部の旋回動作領域であることにより実現した。

以下、本発明の好適な一実施例を図１乃至図３に従って説明する。図１は本実施例に係るモニター装置を搭載した建設機械１を示す。建設機械１は、下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とを備えている。又、上部旋回体３の前方中央部には作業機４が上下回動可能に取り付けられているとともに、前記上部旋回体３の前方一側部にはキャビン５が搭載されている。尚、符号６は下部走行体２のシューを示す。

前記キャビン５内には運転席７が設けられ、オペレータは運転席７に着座して上部旋回体３の旋回動作や作業機４の回動動作等の運転を操作する。更に、運転席７の前方にはモニター８が設置され、該モニター８により、後方監視カメラ９及び側方監視カメラ１０で撮影した画像が画面表示される。

前記後方監視カメラ９は上部旋回体３の後端中央部に設置され、又、側方監視カメラ１０は上部旋回体３の後方部右側に設置されている。そして、後方監視カメラ９及び側方監視カメラ１０は、上部旋回体３の後方視野Ｗ_１及び側方視野Ｗ_２をそれぞれ撮影する。

後方監視カメラ９及び側方監視カメラ１０で撮影した後方視野Ｗ_１及び側方視野Ｗ_２は、モニター８の画面にて表示できるように構成されている。従って、オペレータは、上部旋回体３の後方視野Ｗ_１及び側方視野Ｗ_２をモニター８の画面上で確認しながら、上部旋回体３の旋回動作や作業機４の回動動作等を運転操作することができる。

更に、後方及び側方監視カメラ１０には合成表示部１１が内蔵され、該合成表示部１１は、モニター８の画面に上部旋回体３の旋回動作領域が合成表示されるように構成している。図２は、側方監視カメラ１０による撮影画像１０Ａをモニター画面８Ａに表示した一例を示す。図中の符号Ｓは、上部旋回体３後端部の旋回動作領域を明示する円弧状の境界線を示し、該境界線Ｓは、上部旋回体３の旋回支点を中心とする旋回半径の円弧と一致する。符合Ｔは上部旋回体３の前端部の作業機械の旋回動作領域を明示する円弧状の境界線を示し、該境界線Ｔは上部旋回体３の前端部の旋回支点を中心とする旋回半径の円弧と一致する（図１、図２、図３）。Ｔの表示例としては、最大作業半径（機械がとりうる最大の前端部位置での旋回半径長さ）としておけば、危険予知としては最適と考えられる。
又、作業機の前端部位置は作業機のエンドアタッチメントの姿勢で随時変化する。その時の作業機の姿勢による最前端位置をリアルタイムで表示すれば、その時での状況をリアルタイムで知ることができる（図５）。一実施例として、作業機のエンドアタッチメントの関節位置に角度センサーを設置し、演算機（コントローラ）にて処理すれば、容易にその時の最先端位置でのＴを知る事ができる。そのＴを図５の様に、モニターに表示すれば、リアルタイムで状況把握が可能である。

又、上部旋回体３の旋回動作領域は、側方監視カメラ１０による扇形の視野範囲（図１中の符号Ｅ参照）の内部に包含される。このため、前記旋回動作領域を明示する円弧状の境界線Ｓは、側方監視カメラ１０により撮影された画像内に常に表示される。

このように本実施例では、側方監視カメラ１０で撮影した画像１０Ａはモニター画面８Ａ中に表示され、この場合、モニター画面８Ａには上部旋回体３の旋回動作領域が合成表示される。依って、オペレータは、上部旋回体３を旋回操作する際、上部旋回体３の旋回動作領域内に人間等の被衝突体が存在するか否かを一瞥して識別することができる。

例えば、図２に例示する撮影画像１０Ａでは、２人の作業者Ａ，Ｂが映し出されているが、作業者Ａは上部旋回体３の旋回動作領域内、即ち、前記円弧状の境界線Ｓの内側に侵入している。依って、このとき上部旋回体３を旋回動作させると、上部旋回体３が作業者Ａに衝突するため危険である。

しかし、オペレータは上部旋回体３の旋回動作領域内に作業者Ａが侵入していることをモニター画面８Ａ上で予め確認できるので、この場合、旋回操作を停止することにより衝突事故が未然に回避される。

一方、図３に例示する撮影画像１０Ａでは、作業者Ａは上部旋回体３の旋回動作領域の外側に移動している。この場合は、上部旋回体３を旋回動作させても安全である。従って、オペレータは旋回操作を続行することにより、旋回作業を能率的に行うことができる。

叙上の如く本発明によると、側方監視カメラ１０による撮影画像１０Ａはモニター画面８Ａに表示され、且つ、モニター画面８Ａ中には、上部旋回体３の旋回動作領域を明示する円弧状の境界線Ｓが合成表示される。従って、モニター画面８Ａの撮影画像１０Ａ中に作業者等が映し出された場合、円弧状の境界線Ｓを基準として、作業者等が旋回動作領域内に存在するか否かを正確、且つ、容易に確認することができる。

斯くして、オペレータは、上部旋回体３を旋回操作する際に、モニター画面８Ａ中に映し出された作業者等に衝突する恐れがあるか否かを事前に把握でき、以て、旋回作業時の操作性及び安全性が著しく向上する。

本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明に係る一実施例を示し、モニター装置を搭載した建設機械の平面図。一実施例に係る視野を表示したモニター画面の画像例を示す説明図。一実施例に係る視野を表示したモニター画面の他の画像例を示す説明図。従来例に係る視野を表示したモニター画面の一例を示す説明図。一実施例に係る作業機姿勢による最前端位置が変化する場合の機械姿勢図とモニター画面の一例を示す図。

１建設機械
２下部走行体
３上部旋回体
５キャビン
８モニター
９後方監視カメラ
１０側方監視カメラ

Claims

下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体に前記上部旋回体のキャビンがある側とは反対側の側方監視カメラが設置され、且つ、前記側方監視カメラによって撮影した画像を表示するモニターがキャビン内に搭載された建設機械のモニター装置において、
前記側方監視カメラには合成表示部が内蔵され、該合成表示部により前記モニター画面に前記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合成表示ができるように構成し、
前記上部旋回体の旋回動作領域は、前記上部旋回体の後端部の旋回動作領域であることを特徴とする建設機械のモニター装置。
前記合成表示部は、更に前記上部旋回体の旋回動作領域として、前記モニター画面に前記上部旋回体の前端の作業機の最先端位置の旋回動作領域を明示する円弧状の境界線を合成表示できるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の建設機械のモニター装置。
前記上部旋回体の前端の作業機の最先端位置の旋回動作領域は、前記上部旋回体の作業機の姿勢によりリアルタイムに変化するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の建設機械のモニター装置。