JPH06128987A - Monitoring equipment for construction equipment - Google Patents
Monitoring equipment for construction equipmentInfo
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- JPH06128987A JPH06128987A JP30436992A JP30436992A JPH06128987A JP H06128987 A JPH06128987 A JP H06128987A JP 30436992 A JP30436992 A JP 30436992A JP 30436992 A JP30436992 A JP 30436992A JP H06128987 A JPH06128987 A JP H06128987A
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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
Abstract
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 condition of a vehicle such as a hydraulic excavator and other construction machines.
【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 In construction machines such as hydraulic excavators, a revolving structure is installed on a traveling structure, the revolving structure is provided with a front working mechanism, and the revolving structure is provided with a driver's cab. An operator who operates this construction machine performs various works by operating an operating means such as a lever and a pedal provided in a driver's cab. For example, when excavating earth and sand and loading it into a dump truck, first operate the front work mechanism at the excavation position,
The earth and sand are excavated, then the revolving unit is revolved 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 and the position of the dump truck are separated, 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 excavator is provided on a revolving structure because a revolving structure having a front working mechanism connected to a traveling structure is rotatably mounted on the revolving structure. The direction of the cab and the direction of the traveling body may not match. An operator operating in the driver's cab can put the traveling body in the visual field range, and thus can confirm the direction of the traveling body.
However, when the revolving structure is turned 180 °, the traveling structure itself faces the front-back direction when viewed from the driver's cab provided in the revolving structure. When operating the means, the vehicle cannot run in the intended direction unless the forward and reverse directions 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。At the work site, there are cases where the worker is working outside the vehicle, and sometimes when working at a narrow work site where there are obstacles and the like in the surroundings. When the operator confirms it while operating the traveling operation means in order to avoid these, the traveling operation means is erroneously moved backward while the revolving structure is rotated 180 °. If operated in the direction, the vehicle will move forward, which is extremely dangerous. That is, from the viewpoint of safety and operability, it is necessary for the operator to accurately grasp at least the angular relationship between the swinging structure and the traveling structure. However, the construction machine according to the related art has not been provided with a 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 when 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。In view of the importance of ensuring accuracy and safety in operating a vehicle, the present invention enables an operator to surely and accurately recognize the traveling direction of a traveling body as seen from the turning body side. It was made for the purpose.
【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
設置した旋回体と、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おいて、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、旋回体の運転室にディスプレイを設置して、前記角
度検出器からの出力信号に基づいて、このディスプレイ
に、少なくとも旋回体側から見た走行体の走行方向を表
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 structure, a revolving structure rotatably installed on the traveling structure, and a front working mechanism mounted on the revolving structure. In a construction machine provided with an angle detector for detecting a relative angle between the revolving structure and the traveling structure, a display is installed in a driver's cab of the revolving structure, and based on an output signal from the angle detector. The display is characterized by displaying at least the traveling direction of the traveling body viewed from the revolving body side.
【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。As described above, in the construction machine in which the revolving structure is provided on the traveling structure so as to be revolvable, the forward and backward directions of the operator's cab provided on the revolving structure, and the forward and backward directions in the traveling direction. Does not necessarily match. Therefore, on the display, the traveling direction of the traveling body viewed from the side of the revolving structure, for example, with the revolving structure as the center, the angular relationship of the traveling structure with respect to
The current forward direction of the traveling body is displayed. As a result, the operator can accurately recognize in which direction the vehicle is operated by operating the traveling operation means by visually observing the display, and the operability of the vehicle is improved, and the operator intends to do so. It is possible to surely avoid the occurrence of the most dangerous situation from the viewpoint of ensuring safety, that is, the vehicle progresses in the direction not to do so.
【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 now be described in detail with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows the overall configuration of a hydraulic excavator as an example of a construction machine. In the figure, 1 is a crawler-type traveling body having a pair of left and right crawler belts 1a and 1b, 2 is a revolving structure provided on the traveling body 1, and 3 is a front working mechanism. The revolving structure 2 is connected to the frame of the traveling structure via the revolving wheel 4, and is capable of revolving 360 °. Further, the revolving structure 2 is provided with a driver's cab 5, and a boom 6 constituting the front working mechanism 3 is connected to a position near the driver's cab 5. The arm 7 is attached to the tip of the boom 6.
Is connected to the arm 7, and a bucket 8 is attached to the tip of the arm 7 as a 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, 10 indicates a driver's seat, and a large number of operating means such as levers, pedals, and switches are provided around the driver's seat 10. 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. The different working means can be operated by tilting in the left-right direction and the front-back direction. On the other hand, two pairs of pedals 13 and a pair of front levers 14 are arranged in front of the driver's seat 10, and these are for independently driving the pair of crawler belts 1 a and 1 b forming the traveling body 1, respectively. It is a traveling operation means. In addition to these operating means, a display unit 15 is arranged in the cab 5,
The display unit 15 is provided with an indicator that displays the remaining fuel amount, the hydraulic 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。The operator sits on the driver's seat 10 in the driver's cab 5 of the revolving structure 4 and operates each of the operating means arranged around the revolving structure 4 to move the vehicle in the forward or reverse direction or to rotate the revolving structure. It is possible to perform work such as excavation of earth and sand by turning 2 and activating the front work mechanism 3, and further by combining the above-mentioned operations.
【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。The hydraulic excavator is constructed as described above, but the operator can monitor the posture and state of the hydraulic excavator. For this purpose, a display 16 is provided with a schematic diagram of the hydraulic excavator on the display unit 15.
The current state of the hydraulic excavator is displayed on the screen 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、図３にその第１の実施例
を示す。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, regarding the display for vehicle monitoring on the display 16, FIG. 3 shows a first embodiment thereof. Here, on the display indicated by reference numeral 16A, a simplified traveling body image A1 and revolving body image A2 of the traveling body 1 and the revolving body 2 of the hydraulic excavator are displayed in a planar manner. There is. The forward direction of the traveling body 1 is indicated by 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 turning angle of the turning 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。Therefore, a mechanism for detecting the turning angle of the turning body 2 is shown in FIG. The means for detecting the turning angle is provided inside the turning wheel 4, and is used to supply pressure oil from a hydraulic pump attached to the turning body 2 to a hydraulic motor for traveling drive provided on the traveling body 1. The absolute type rotary encoder mounted on the swivel joint 17 constituting the oil supply path is mounted. As is well known, the swivel joint 17 is disposed at the turning center position of the turning wheel 4, and has a rotating body 17a fixed to the rotating body 2 side and a fixed body 17b fixed to the frame 18 of the traveling body 1. The rotating body 17a is rotatably fitted to the fixed body 17b. Further, 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 is like this. A rotating disk 19 that constitutes an encoder is fixedly mounted on a rotating body 17a 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 rotating angle of the revolving unit 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 revolves, the direction of the traveling body image A1 on the display 16A is based on the signal from the display control circuit 21A. And the direction of arrow A is changed.
【００１４】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、油圧ショベルを作動させて、走行体１を走行さ
せたり、フロント作業機構３を作動させたし、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１
８０°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。The present embodiment is configured as described above, and the hydraulic excavator is operated to drive the traveling body 1 or the front working mechanism 3, and the revolving structure 2 is appropriately operated. Work such as excavation of earth and sand is performed while turning. Here, when the revolving structure 2 is revolved, a deviation occurs between the front of the driver's seat 10 of the cab 5 provided in the revolving structure 2 and the front in the traveling direction of the vehicle. In this state,
When the traveling operation means is operated, the vehicle may travel in a direction unintended by the operator. For example, the revolving structure 2 is 1
When the vehicle is turned by 80 °, the forward direction and the reverse direction of the vehicle are opposite to each other, so that the operation direction of the traveling operation means is opposite to the normal state. In particular, when the operator is working outside the vehicle or when operating the hydraulic excavator at a work site where there is an obstacle nearby, if the direction of the traveling operation means is wrong, it will be 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 revolving unit 2 revolves, the rotary disc 19 that constitutes the encoder together with the rotary unit 17a in the swivel joint 17 rotates, and the optical sensor 20 detects the rotational angle of the rotary disc 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 going to run, by visually confirming the display 16A, the operating direction of the running operation means and the running direction of the vehicle can be accurately recognized, and the direction of the running operation means may not be erroneous. Absent.
【００１６】次に、図５にディスプレイ１６の表示の他
の例を示す。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。Next, FIG. 5 shows another example of the display on the display 16. In the display shown by reference numeral 16B in the figure, the traveling body image is shown as B1, the revolving body image is displayed as B2, the forward direction of the traveling body 1 is displayed as an arrow B, and the front working mechanism is also shown. 3 is displayed as the front work mechanism image B3. Here, the front working mechanism image B3 displays the protruding length from the connecting portion of the boom 6 with the revolving structure 2 to the bucket 8 as the working means, and for this purpose, is connected to the display 16B. The display control circuit 21B not only receives not only the data on 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 regarding is also entered.
【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。Therefore, FIG. 6 shows a position detecting mechanism of the front working mechanism 3. In the figure, the connecting portion of the boom 6 to the revolving structure 2 is P 1 , and the connecting portion of the boom 6 and the arm 7 is P 1 .
2 , the connecting portion between the arm 7 and the bucket 8 is P 3, and these connecting portions P 1 , P 2 and P 3 respectively function as joints that can rotate relative to each other. Angle sensors 22, 23, 24 are provided to detect the relative angles of the respective members connected to each other. The angle detection signals from the angle sensors 22 to 24 are fetched into the distance calculation circuit 25, and in the distance calculation circuit 25, the distance from the connecting portion P 1 between the boom 6 and the revolving structure 2 to the tip end portion 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 P2 Tie between
Length of line X is L1 , Connecting part P2 And connecting part P3 Make a connection with
The length of the line Y is L2 , Connecting part P3 And the tip of bucket 8
The length of the line Z connecting3 And when these L1 , L
2 , L3 Is known. And each connecting part P1 , P2 ，
P3 H is the horizontal line passing through1 , H2 , H3 Then, H1When
Angle θ with line X1 Is measured by the angle sensor 22.
Further, the angle between the line X and the line Y and the angle θ between the line Y and the line Z2
And θ3 Are measured by angle sensors 23 and 24 respectively
It From these, H2 Angle between the line and the line YFour Is θFour =
180 °-(θ1+ Θ2 ), And H3 And the line Z
Angle θFive Is θFive = 180 °-(θ3 −θFour ).
From the above, the distance D is D = L1 cos θ1 + L2
cos ｜ θ Four │ + L3 cos ｜ θFive | Therefore,
In the distance calculation circuit 25, the angle sensors 22 to 24 measure the
Angle θ1 ~ Θ3 This distance D is calculated based on
The display control circuit 21B controls the flow from the revolving unit 2.
The protruding length of the work mechanism 3 is displayed on the display 16B.
To be 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、前述の第１の実
施例で示した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。In this way, by displaying not only the positional relationship between the traveling structure 1 and the revolving structure 2 but also the positional relationship between the front working mechanism 3 and the revolving structure 2 on the display 16B, the operator can hold the posture of the entire hydraulic excavator. ， Be able to judge the condition accurately. As a result, not only the safety during traveling shown in the first embodiment described above can be secured, but also the turning locus of the front work mechanism 3 can be recognized when turning, so that the worker or the obstacle can be recognized. Based on the positional relationship between the position and the front work mechanism 3, it is possible to easily and accurately determine whether or not the vehicle can turn without colliding with the front work mechanism 3, which is more effective in controlling the operation of the hydraulic excavator and ensuring safety. It is advantageous. Also, this display 16B
And a circle forming a maximum turning locus of the front working mechanism 3 (that is, a turning locus with the bucket 8 of the front working mechanism 3 extended to the frontmost) and a minimum turning locus (that is, the bucket of the front working mechanism 3). 8 is indicated by a circle forming a turning locus in a state of being closest to the turning body 2 side, and if a scale is provided between these two circles, turning of the front work mechanism 3 when turning is performed. The range can be recognized very accurately.
【００２０】さらに、図７にディスプレイの表示の第３
の実施例を示す。このディスプレイ１６Ｃは、第２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。Furthermore, FIG. 7 shows a third display screen.
An example of is shown. The display 16C displays the traveling object image C1, the revolving object image C2, the arrow C indicating the forward direction of the traveling object 1, and the front working mechanism image C3, as in the second embodiment, and the maximum and minimum turning radii. In addition to displaying the circles and the scale between them, the position CP of the worker working at the work site and the forward direction CF or the backward direction CB of the traveling direction when the traveling and turning operation means are operated. , And either the right turn CR or the left turn CL are respectively indicated by arrows.
【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。Among these displays, the traveling direction and the turning direction are displayed by detecting the operating direction of the operation lever or the pedal, and the detection signal is input to the display control circuit 21C to change the direction from the input signal. Is calculated and displayed. For this reason, the operation lever detector or the pedal is provided with an operation means detector 26 for detecting the operation direction thereof.
It is designed to be connected to 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 large number of ultrasonic transmitting / receiving devices 27, 27, ... Are mounted around the swing body 2 of the hydraulic excavator. The ultrasonic receiving devices 27 emit ultrasonic pulses at predetermined time intervals and receive their reflected echoes. When the worker enters a predetermined range, the reflected echo of the ultrasonic pulse signal emitted from a certain ultrasonic transmission / reception device 27 is received. Then, the distance from each ultrasonic transmission / reception device 27 to the worker is measured by measuring the time from the emission of the ultrasonic pulse to the reception of the reflected echo. Therefore, as shown in FIG. 9, when the reflected echoes from the worker are received by the two adjacent ultrasonic transmitter / receivers 27, the distance is calculated from the propagation time of the ultrasonic waves, and the distance is calculated by the triangulation method. The position of the worker is recognized. For this,
Each ultrasonic transmitting / receiving device 27 is connected to a worker distance calculating circuit 28, and two circuits 28, 28 located adjacent to each other in the worker distance calculating circuit 28 are connected to the triangulation calculating units 28a, 28a, 28a. , And the position of the operator is specified by each of these triangulation calculation units 28a and this signal is transmitted to the display control circuit 21C, whereby the display 16C is used as the position CP of the operator.
It is designed to be 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。In this manner, the operator's position CP is plotted on the display 16C, and the traveling direction of the traveling body 1 and the traveling direction of the revolving body 2 are simultaneously displayed when the operating means is operated, whereby the operator can Not only the posture and state of the hydraulic excavator but also the entire environment including the surrounding environment can be grasped at a glance. By monitoring the display 16C, a higher degree 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、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, the angle detector for detecting the relative angle between the revolving structure and the traveling structure is provided, and the revolving structure side is based on the output signal from the angle detector. Since the traveling direction of the traveling body viewed from above is detected and displayed on the display installed in the driver's cab of the revolving structure, when the vehicle is rotated 180 °, the operating direction of the traveling operation means and the traveling direction of the vehicle are detected. This makes it possible for the operator to accurately recognize the traveling direction of the traveling body as seen from the revolving structure side in the construction machine, which greatly contributes to the operability and safety of the vehicle.
【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 excavator 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. 3 is a structural explanatory view of a monitoring device showing a first embodiment of the present invention.
【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 a turning body.
【図５】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. 5 is a structural explanatory view of a monitoring device showing a second 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 a structural explanatory view of a position detection mechanism of a front work mechanism.
【図７】本発明の第３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 a structural explanatory view of a monitoring device showing a third 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 a worker 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.
１ 走行体 ２ 旋回体 ３ フロント作業機構 ５ 運転室 １０ 運転席 １３ ペダル １４ 前方レバー １５ 表示部 １６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ ディスプレイ １７ スイベルジョイント １９ 回転円板 ２０ 光学センサ ２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ 表示制御回路 ２２，２３，２４ 角度センサ ２５ 距離演算回路 ２７ 超音波送受信装置 ２８ 作業者距離演算回路 1 traveling body 2 revolving structure 3 front working mechanism 5 driver's cab 10 driver's seat 13 pedal 14 front lever 15 display section 16, 16A, 16B, 16C display 17 swivel joint 19 rotating disc 20 optical sensor 21, 21A, 21B, 21C display Control circuit 22, 23, 24 Angle sensor 25 Distance calculation circuit 27 Ultrasonic wave transmission / reception device 28 Worker distance calculation circuit
Claims (5)
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おいて、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、旋回
体の運転室にディスプレイを設置して、前記角度検出器
からの出力信号に基づいて、このディスプレイに、少な
くとも旋回体側から見た走行体の走行方向を表示する構
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 structure, a revolving structure provided on the traveling structure so as to be rotatable, and a front working mechanism mounted on the revolving structure, wherein a relative structure between the revolving structure and the traveling structure. An angle detector for detecting an angle is provided, and a display is installed in the driver's cab of the revolving structure, and based on the output signal from the angle detector, the display shows at least the traveling direction of the traveling structure as seen from the revolving structure side. A construction machine monitoring device characterized by being displayed.
れる旋回体画像と、前記角度検出器からの検出信号に応
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。2. The display displays a revolving body image that is fixedly displayed, a traveling body image that rotates according to a detection signal from the angle detector, and a display unit in the forward direction in a planar state. The construction machine monitoring device according to claim 1, wherein the monitoring device has a construction.
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構成したことを請
求項１または請求項２記載の建設機械のモニタリング装
置。3. A position detector for measuring a protruding position of a tip portion from a connecting portion of the front working mechanism to the revolving structure,
The construction machine monitoring device according to claim 1 or 2, wherein the display is configured to further display a positional relationship of the front working mechanism with respect to the revolving structure.
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２または請求項３記載の建設機械のモニタリング装
置。4. The construction machine is equipped with a worker position detecting means for detecting a position of a worker who works around the operating position, and the worker position detecting means allows the worker to approach the construction machine. The construction machine monitoring device according to claim 2 or 3, wherein the position of the worker is sometimes displayed on the display.
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２，請求項３または請求項４記載の建設機
械のモニタリング装置。5. The display is further configured to display at least one kind of information of a maximum turning area, a minimum turning area, a traveling direction, and a turning direction. Alternatively, the construction machine monitoring device according to claim 4.
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|---|---|---|---|
| JP4304369A JP2998463B2 (en) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | Monitoring equipment for construction machinery |
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1992
- 1992-10-19 JP JP4304369A patent/JP2998463B2/en not_active Expired - Fee Related
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