JP6106408B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、車体の後方を撮影するリアカメラを備えた建設機械に関する。

一般的に、ホイール式油圧ショベル等の建設機械は、車両の下部に設けられ、車両を走行させる走行体と、車両の前部に設けられ、掘削等の作業を行うフロント作業機と、このフロント作業機の後方に設けられ、作業者がフロント作業機を操作するために乗車するキャブと、このキャブ内に設けられ、作業者が走行中や作業中に確認するモニタと、車両の後部に設けられたカウンタウェイトとを備えている。

このカウンタウェイトは、車両のバランスを保つためにある程度の大きさを確保しており、またキャブの後方に位置しているので、建設機械の種類によっては作業者が車両の後方を確認する際にカウンタウェイトにより視界が遮られることがある。そのため、建設機械には、車両の後方の視野を確保する手段として、例えば車両の後方を撮影するリアカメラを設けたものがあり、このリアカメラによって撮影した映像をキャブ内のモニタに表示することにより、作業者が走行中又は作業中にモニタで車両の後方を確認することができる。

ここで、建設機械は周囲が明るい昼間だけでなく、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においても使用される。このとき、車体の前部やフロント作業機に掘削等の作業を行う作業灯があっても、この作業灯ではリアカメラの撮影領域を照らすことができず、リアカメラが車両の後方を撮影することができないことが問題になっていた。

そこで、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においてもリアカメラで車両の後方を撮影できるように、車両の後方を照明する後方確認灯を設けた作業機械が従来技術の１つとして提案されている（特許文献１参照）。この従来技術の作業機械は、後方確認灯の取付性及び光量を考慮して、リアカメラをカウンタウェイトの上面の中央部に配置すると共に、後方確認灯をリアカメラの左右両側に配置している。

特開２００８−２０２３３１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術の作業機械の後方確認灯を、ホイール式油圧ショベル等のように公道を走行する建設機械に設ける場合には、車検における外装基準や点灯方式等の制限を受けるので、後方確認灯を車両にそのまま追加することができないことが問題になっている。

仮にこのような車検が必要な建設機械に対して、上述の従来技術の作業機械と同じように後方確認灯の取付性及び光量を考慮して、後方確認灯をカウンタウェイトの上面の中央部にあるリアカメラの左右両側に配置した場合には、後方確認灯は車体の外部で剥き出しとなるので、車検における外装基準等に適合しない外部突起物となる虞がある。特に、ホイール式油圧ショベル等の建設機械は、後部にカウンタウェイトを備えており、車検の他にレイアウト上の制限も受けることから、後方確認灯の設置スペース自体を確保することが難しい。

また、ホイール式油圧ショベル等の建設機械の車両の後部には、走行していることを知らせるテールランプやバックランプが設けられているが、これらの灯りはそれ程強くないため、リアカメラの撮影領域まで照らすことができない。従って、上述の後方確認灯のようにリアカメラの撮影領域を照らすものを車両に適切に設けることにより、リアカメラの十分な視認性を得ることができる建設機械が要望されている。

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、車検が必要となる車両であっても、リアカメラの視認性を向上させることができる建設機械を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の建設機械は、車両の後部に配置され、前記車両の後方を撮影するリアカメラと、前記車両の後部に取付けられ、前記リアカメラを支持するブラケットと、このブラケットの内側に収容され、前記リアカメラの撮影領域を照らす照明灯と、前記車両の後部に配置され、前記車両のバランスを保つカウンタウェイトとを備え、前記リアカメラは前記カウンタウェイトの上方に配置されると共に、前記ブラケットは前記リアカメラと前記カウンタウェイトとの間に配置されることを特徴としている。

このように構成した本発明は、ホイール式油圧ショベル等のように公道を走行する建設機械であっても、照明灯がブラケットの内側に収容されているので、外部突起物とならず、車検における外装基準等に適合することができる。これにより、リアカメラの撮影領域を照明灯で照らすことができるので、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においてもリアカメラで車両の後方を撮影することができる。このように、車検が必要となる車両であっても、リアカメラの視認性を向上させることができる。

また、リアカメラがカウンタウェイトに固定されたブラケットに支持されることにより、リアカメラを車両に強固に取付けることができる。そして、ブラケットがリアカメラとカウンタウェイトとの間に配置されることにより、リアカメラとカウンタウェイトとの間に形成される隙間に照明灯を上手く収めることができる。そのため、リアカメラやカウンタウェイトの設計を変更する必要もないので、照明灯の取付にかかるコストを抑えることができ、都合が良い。

また、本発明に係る建設機械は、前記発明において、前記車両が動作状態として走行状態にあるのか、又は作業状態にあるのかどうかを判断する動作状態判断部と、この動作状態判断部によって前記車両の動作状態が前記走行状態にあると判断されたとき、前記車両が前進しているのか、又は後退しているのかどうかを判断する走行状態判断部と、この走行状態判断部によって前記車両が前進していると判断されたとき、前記照明灯を消灯させ、前記動作状態判断部によって前記車両の動作状態が前記作業状態にあると判断されたとき、所定の第１操作に応じて前記照明灯を点灯させる制御を行う照明灯制御部とを備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、動作状態判断部によって車両の動作状態が走行状態にあると判断され、走行状態判断部によって車両が前進していると判断されたとき、照明灯制御部の制御を受けて照明灯が消灯するので、ホイール式油圧ショベル等の建設機械が公道を走行しても照明灯が常時点灯することがなく、車検における点灯方式の基準に適合することができる。

さらに、動作状態判断部によって車両の動作状態が作業状態にあると判断されたとき、照明灯制御部の制御を受けて照明灯が点灯するので、作業者が作業中に照明灯の灯りによってリアカメラの映像から車両の後方を十分に視認することができる。そのため、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においても、作業者がリアカメラを使用して容易に作業を進めることができる。

また、本発明に係る建設機械は、前記発明において、前記照明灯制御部は、前記走行状態判断部によって前記車両が後退していると判断されたとき、所定の第２操作に応じて前記照明灯を点灯させる制御を行うことを特徴としている。このように構成すると、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においても、リアカメラの映像を確認しながら後退させることができるので、建設機械を駐車させたい位置へ的確に移動させることができる。

本発明の建設機械によれば、ホイール式油圧ショベル等のように公道を走行する車両に必要とされる車検を考慮して、リアカメラを支持するブラケットの内側に照明灯を収容した上で、リアカメラの撮影領域をこの照明灯で照らすようにしているので、車両の後方をリアカメラで良好に撮影することができる。従って、車検が必要となる車両であっても、リアカメラの視認性を向上させることができ、従来よりも適用範囲を拡大することができる。

本発明に係る建設機械の一実施形態として挙げたホイール式油圧ショベルを説明する図である。 本実施形態の要部を示す図であり、車両の後方から見た図である。 本実施形態に備えられた照明灯の取付状態を説明する図である。 本実施形態に備えられた照明灯制御部の制御関係を説明する図である。 本実施形態に備えられた照明灯の点灯動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明に係る建設機械を実施するための形態を図に基づいて説明する。

本発明に係る建設機械の一実施形態は、例えば図１に示すようにホイール式油圧ショベル１から成っている。このホイール式油圧ショベル１は、車両の下部に設けられ、車両を走行させる走行体２と、この走行体２の上側に配置され、旋回フレーム３ａを有する旋回体３と、この旋回体３の前方に取付けられ、上下方向に回動して掘削等の作業を行うフロント作業機５とを備えている。また、走行体２は、前後に回転可能に取付けられた一対の前輪４ａ及び後輪４ｂを有し、これらの前輪４ａ及び後輪４ｂが回転することによって車両を前後方向へ走行させるようにしている。

一方、フロント作業機５は、例えば基端が旋回体３に回動可能に取付けられて上下方向に回動するブーム５Ａと、このブーム５Ａの先端に回動可能に取付けられたアーム５Ｂと、このアーム５Ｂの先端に回動可能に取付けられたバケット５Ｃと、ブーム５Ａを回動させるブームシリンダ５ａと、アーム５Ｂを回動させるアームシリンダ５ｂと、バケット５Ｃを回動させるバケットシリンダ５ｃとから構成されている。

また、旋回体３は、前輪４ａと後輪４ｂの間に配置され、作業者が乗車してフロント作業機５の操作が行われるキャブ６を備えている。このキャブ６は、例えば図示されないが、作業者が着座する運転席と、この運転席に対向するように前部に配置され、車両に関する各種の情報を表示するモニタと、前部に設けられ、車両の後方を反射させて映すバックミラーと、走行中の左右方向における車両の向きを操作する操作ハンドルとを有している。なお、キャブ６には、この他にも図示されないが、フロント作業機５を操作する操作レバーや後述する各ブレーキを操作する操作ペダル等が設けられている。

さらに、旋回体３は、車両の動作を制御するコントローラ（図示せず）と、車両の後部に配置され、車両のバランスを保つカウンタウェイト７とを備えており、このカウンタウェイト７は、例えば平坦な上面部７ａと、この上面部７ａの後端部から下方に向けて形成される凸湾曲状の湾曲部７ｂとを有する。なお、旋回体３の内部には、例えば図示されないが、上述したブームシリンダ５ａ、アームシリンダ５ｂ、及びバケットシリンダ５ｃを伸縮させる油圧装置、及び前輪４ａと後輪４ｂを回転駆動させるエンジン等が設けられている。

本実施形態では、ホイール式油圧ショベル１は、図４に示すように車両を駐車させるパーキングブレーキ１５と、このパーキングブレーキ１５の動作を制御するパーキングスイッチ１６と、走行中や作業中に前輪４ａ及び後輪４ｂの回転動作を制止させるサービスブレーキ１７と、車両の走行状態のうち前進、中立、及び後退のいずれかに切替えるＦＮＲレバー１８とを備えている。

さらに、ホイール式油圧ショベル１は、例えばキャブ６の前部に設けられ、車両の前方を照らす前照灯２０と、ブーム５Ａの側部に設けられ、フロント作業機５の作業領域を照らす作業灯２１とを備えている。従って、作業者は、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所において前照灯２０及び作業灯２１を照らして、車両を走行させたり、あるいは掘削等の作業を行うようにしている。なお、ホイール式油圧ショベル１の後部には、前照灯２０及び作業灯２１の他に、図示されないが点灯することでホイール式油圧ショベル１が走行していることを他の車両に知らせるテールランプ及びバックランプが設けられている。

本実施形態は、図２、図３に示すように車両の後部に配置され、車両の後方を撮影するリアカメラ２２と、車両の後部に取付けられ、リアカメラ２２を支持するブラケット２３と、このブラケット２３の内側に収容され、リアカメラ２２の撮影領域を照らす照明灯２４とを備えている。なお、リアカメラ２２は、例えば盗難等を防止するカバー２２ａで覆われており、撮影した映像はキャブ６のモニタに表示されるようになっている。

本実施形態では、リアカメラ２２はカバー２２ａに収容された状態で、ブラケット２３の上面に固定され、このブラケット２３によってカウンタウェイト７の上面部７ａに取付けられるようになっている。そしてこのブラケット２３は、上面部７ａへの取付けの際、上面部７ａから湾曲部７ｂに向けて後方に突出するように設けられるとともに、リアカメラ２２と湾曲部７ｂとの間に設けられる空間部を利用したカメラ収容部２３ａを備え、このカメラ収容部２３ａに照明灯２４が収容されるようになっている。ブラケット２３に取付けられたリアカメラ２２と照明灯２４とは図２のように同一の軸線上に位置するように配置されている。

本実施形態は、図４に示すように車両が動作状態として走行状態にあるのか、又は作業状態にあるのかどうかを判断する動作状態判断部２５と、この動作状態判断部２５によって車両の動作状態が走行状態にあると判断されたとき、車両が前進又は後退しているのかを判断する走行状態判断部２６とを備えている。

そして、本実施形態は、この走行状態判断部２６によって車両が前進していると判断されたとき、照明灯２４を消灯させ、動作状態判断部２５によって車両の動作状態が作業状態にあると判断されたとき、所定の第１操作に応じて照明灯２４を点灯させる制御を行う照明灯制御部２７を備えている。本実施形態では、この照明灯制御部２７は、走行状態判断部２６によって車両が後退していると判断されたとき、所定の第２操作に応じて照明灯２４を点灯させる制御を行うようになっている。

具体的には、上述した動作状態判断部２５は、例えばパーキングスイッチ１６がＯＦＦ状態にあるとき、車両の動作状態が走行状態にあると判断し、パーキングスイッチ１６がＯＮ状態にあるとき、車両の動作状態が作業状態にあると判断するようにしている。また、走行状態判断部２６は、例えばＦＮＲレバー１８の位置に基づいて、車両が前進しているのか、又は後退しているのかどうかを判断するようにしている。

さらに、照明灯制御部２７は、所定の第１操作として例えばサービスブレーキ１７がＯＮ状態にあり、かつ作業灯２１を点灯させることにより、照明灯２４を点灯させ、所定の第２の操作として例えば前照灯２０を点灯させることにより、照明灯２４を点灯させるようにしている。なお、上述した動作状態判断部２５、走行状態判断部２６、及び照明灯制御部２７は、例えばコントローラに格納されており、このコントローラを基盤としてパーキングブレーキ１５、パーキングスイッチ１６、サービスブレーキ１７、ＦＮＲレバー１８、前照灯２０、作業灯２１、及び照明灯２４の制御信号の送受信が行われるようになっている。

次に、本実施形態に係る照明灯の点灯動作を図５のフローチャートに基づいて詳細に説明する。

図５は本実施形態に備えられた照明灯の点灯動作を説明するフローチャートである。

作業者は、ホイール式油圧ショベル１のキャブ６に乗車して運転席に着座すると、パーキングスイッチ１６がＯＮ状態にあること、及びＦＮＲレバー１８の位置が中立を示していることを確認してエンジンを始動させる。その後、コントローラがリアカメラ２２の映像をモニタに表示すると、作業者は、操作レバーや操作ハンドル等を用いることにより、車両を走行させたり、あるいはフロント作業機５を操作して掘削等の作業を行う。

そして、本実施形態では、図５に示すように動作状態判断部２５は、パーキングスイッチ１６がＯＮ状態であるかどうかを確認する（ステップ（以下、Ｓと記す）１）。このとき、動作状態判断部２５は、パーキングスイッチ１６がＯＮ状態でない、すなわちパーキングスイッチ１６がＯＦＦ状態であることを確認すると、車両の動作状態が走行状態にあると判断する（Ｓ２）。次に、走行状態判断部２６は、ＦＮＲレバー１８の位置が前進、中立、後退のうちいずれを示しているかを確認し、車両が前進しているのか、又は後退しているのかを判断する（Ｓ３）。

このとき、走行状態判断部２６によって車両が前進していると判断されると、照明灯制御部２７は、照明灯２４を点灯させずに消灯し（Ｓ４）、本実施形態に係る照明灯２４の点灯動作を終了する。手順Ｓ３において、走行状態判断部２６によって車両が後退していると判断されると、照明灯制御部２７は、前照灯２０が点灯しているかどうかを判断する（Ｓ５）。

このとき、照明灯制御部２７は、前照灯２０が点灯していないと判断すると、照明灯２４を点灯させずに消灯し（Ｓ４）、本実施形態に係る照明灯２４の点灯動作を終了する。手順Ｓ５において、照明灯制御部２７は、前照灯２０が点灯していると判断すると、照明灯２４を点灯させ（Ｓ６）、本実施形態に係る照明灯２４の点灯動作を終了する。

一方、手順Ｓ１において動作状態判断部２５は、パーキングスイッチ１６がＯＮ状態であることを確認すると、車両の動作状態が作業状態にあると判断する（Ｓ７）。そして、照明灯制御部２７は、サービスブレーキ１７がＯＮ状態であるかどうかを判断する（Ｓ８）。

このとき、照明灯制御部２７は、サービスブレーキ１７がＯＮ状態でない、すなわちサービスブレーキ１７がＯＦＦ状態であると判断すると、照明灯２４を点灯させずに消灯し（Ｓ９）、本実施形態に係る照明灯２４の点灯動作を終了する。手順Ｓ８において照明灯制御部２７は、サービスブレーキ１７がＯＮ状態であると判断すると、作業灯２１が点灯しているかどうかを判断する（Ｓ１０）。

このとき、照明灯制御部２７は、作業灯２１が点灯していないと判断すると、照明灯２４を点灯させずに消灯し（Ｓ９）、本実施形態に係る照明灯２４の点灯動作を終了する。手順Ｓ１０において照明灯制御部２７は、作業灯２１が点灯していると判断すると、照明灯２４を点灯させ（Ｓ６）、本実施形態に係る照明灯２４の点灯動作を終了する。

このように構成した本実施形態によれば、前輪４ａ及び後輪４ｂによって公道を走行するホイール式油圧ショベル１であるから、車検を考慮してリアカメラ２２用の照明灯２４がブラケット２３の内側に収容されている。そのため、照明灯２４が外部突起物とならず、車検における外装基準等に適合することができる。これにより、手順Ｓ６において照明灯２４が点灯してリアカメラ２２の撮影領域が明るく照らされるので、昼間の明るい時間帯や場所だけでなく、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においてもリアカメラ２２で車両の後方を撮影してその映像をキャブ６内のモニタに映すことができる。従って、本実施形態に係るホイール式油圧ショベル１のように車検が必要となる車両であっても、リアカメラ２２の視認性を向上させることができ、適用範囲を拡大することができる。

また、本実施形態は、リアカメラ２２が車両の後部のカウンタウェイト７にブラケット２３を介して固定されているので、リアカメラ２２が車両に強固に取付けられ、走行中や作業中の振動に対して安定した取付状態を維持することができる。さらに、ブラケット２３はカウンタウェイト７の上面部７ａから湾曲部７ｂに向けて後方に突出するように設けられることにより、リアカメラ２２のカバー２２ａとカウンタウェイト７との間に形成されるカメラ収容部２３ａに照明灯２４を上手く収めることができる。そのため、リアカメラ２２やカウンタウェイト７の設計を変更する必要もないので、照明灯２４の取付にかかるコストを抑えることができ、都合が良い。その上、作業者はブラケット２３を車体の外側から容易に取外せるので、照明灯２４を交換する際も便利である。

また、本実施形態は、手順Ｓ２において動作状態判断部２５によって車両の動作状態が走行状態にあると判断され、手順Ｓ３において走行状態判断部２６によって車両が前進していると判断されたとき、手順Ｓ４において照明灯制御部２７が照明灯２４を消灯させるので、ホイール式油圧ショベル１が公道を走行しても照明灯２４が常時点灯することがなく、車検における点灯方式の基準に適合することができる。

さらに、車両が前進しているときのように車両の後方をリアカメラ２２の映像で確認する必要がないときには、手順Ｓ４において照明灯制御部２７が照明灯２４を自動的に消灯させるので、作業者による照明灯２４の消し忘れを防止することができ、照明灯２４の無駄な消費電力を省くことができる。また、手順Ｓ７において動作状態判断部２５によって車両の動作状態が作業状態にあると判断されたとき、手順Ｓ８〜１０において照明灯制御部２７が、サービスブレーキ１７がＯＮ状態であり、かつ作業灯２１が点灯しているときに限って照明灯２４を点灯させるので、電力効率を高めつつ、作業者が作業中に照明灯２４の灯りによってリアカメラ２２の映像から車両の後方を十分に視認することができる。従って、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においても、作業者がバックミラーの他にリアカメラ２２を使用して容易に作業を進めることができ、優れた作業性を実現することができる。

また、本実施形態は、手順Ｓ２において動作状態判断部２５によって車両の動作状態が走行状態にあると判断され、手順Ｓ３において走行状態判断部２６によって車両が後退していると判断されたとき、手順Ｓ５、６において照明灯制御部２７が、前照灯２０が点灯していることに伴って照明灯２４を点灯させるので、周囲が暗くなる夜間やトンネル等の暗い場所においても、リアカメラ２２の映像を確認しながら車両を後退させることができる。これにより、ホイール式油圧ショベル１を駐車させたい位置へ的確に移動させることができ、高い利便性を確保することができる。

さらに、照明灯２４はテールランプやバックランプよりも明るいので、ホイール式油圧ショベル１が後退していることを周囲に容易に知らせることができ、周囲にいる者等に注意をより喚起することができる。特に、照明灯２４は海外のようにテールランプやバックランプ等を設けなくても良い場所で有用である。

また、本実施形態は、動作状態判断部２５は、パーキングスイッチ１６がＯＦＦ状態にあるとき、車両の動作状態が走行状態にあると判断しているので、作業者がフロント作業機５を操作しないパーキングスイッチ１６のＯＦＦ状態のときに、例えば作業者が誤ってサービスブレーキ１７をＯＮ状態にしたり、あるいは作業灯２１を点灯させても照明灯２４が点灯することはない。

さらに、動作状態判断部２５は、パーキングスイッチ１６がＯＮ状態にあるとき、車両の動作状態が作業状態にあると判断しているので、作業者が車両を走行させないパーキングスイッチ１６がＯＮ状態のときに、例えば作業者が誤って前照灯２０を点灯させても照明灯２４が点灯することはない。このように、作業者の意図と異なる不用意な照明灯２４の点灯動作を回避することができるので、高い信頼性を得ることができる。

一方、走行状態判断部２６は、ＦＮＲレバー１８の位置に基づいて車両の走行方向を判断するようにしているので、照明灯制御部２７は、例えば前照灯２０が点灯していれば、ＦＮＲレバー１８に連動して照明灯２４を点灯させたり、消灯させることができる。このように、機動性に富んだ照明灯２４の点灯動作を実現することができる。

なお、本実施形態は、建設機械がホイール式油圧ショベル１から成る場合について説明したが、この場合に限らず、ホイールローダや走行体がクローラ式の油圧ショベルにも適用することができる。なお、クローラ式の油圧ショベルに適用する場合には、リアカメラ２２の映像をキャブ６内のモニタに表示するときにモニタに連動して照明灯２４を点灯するようにすることができる。

１ ホイール式油圧ショベル（建設機械）
２ 走行体
３ 旋回体
４ａ 前輪
４ｂ 後輪
５ フロント作業機
６ キャブ
７ カウンタウェイト
７ａ 上面部
７ｂ 湾曲部
１５ パーキングブレーキ
１６ パーキングスイッチ
１７ サービスブレーキ
１８ ＦＮＲレバー
２０ 前照灯
２１ 作業灯
２２ リアカメラ
２２ａ カバー
２３ ブラケット
２３ａ カメラ収容部
２４ 照明灯
２５ 動作状態判断部
２６ 走行状態判断部
２７ 照明灯制御部

Claims (3)

1. 車両の後部に配置され、前記車両の後方を撮影するリアカメラと、
   前記車両の後部に取付けられ、前記リアカメラを支持するブラケットと、
   このブラケットの内側に収容され、前記リアカメラの撮影領域を照らす照明灯と、
   前記車両の後部に配置され、前記車両のバランスを保つカウンタウェイトとを備え、
   前記リアカメラは前記カウンタウェイトの上方に配置されると共に、前記ブラケットは前記リアカメラと前記カウンタウェイトとの間に配置されることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記車両が動作状態として走行状態にあるのか、又は作業状態にあるのかどうかを判断する動作状態判断部と、
   この動作状態判断部によって前記車両の動作状態が前記走行状態にあると判断されたとき、前記車両が前進しているのか、又は後退しているのかどうかを判断する走行状態判断部と、
   この走行状態判断部によって前記車両が前進していると判断されたとき、前記照明灯を消灯させ、前記動作状態判断部によって前記車両の動作状態が前記作業状態にあると判断されたとき、所定の第１操作に応じて前記照明灯を点灯させる制御を行う照明灯制御部とを備えたことを特徴とする建設機械。
3. 請求項２に記載の建設機械において、
   前記照明灯制御部は、前記走行状態判断部によって前記車両が後退していると判断されたとき、所定の第２操作に応じて前記照明灯を点灯させる制御を行うことを特徴とする建設機械。