KR102570492B1 - 쇼벨 - Google Patents

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하지메 아라가키
류지 시라타니
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스미토모 겐키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 실시예에 관한 쇼벨은, 좌측필러(10PL)에 장착된 좌측모니터(40L)와, 우측필러(10PR)에 장착된 우측모니터(40R)와, 상부선회체(3)의 좌측의 영역을 촬상하는 좌측카메라(80L)와, 상부선회체(3)의 우측의 영역을 촬상하는 우측카메라(80R)와, 좌측모니터(40L) 및 우측모니터(40R)의 각각을 제어하는 컨트롤러(30)를 갖는다. 컨트롤러(30)는, 좌측카메라(80L)가 촬상한 화상으로부터 생성되는 거울상화상을 좌측모니터(40L)에 계속적으로 표시하며, 또한 우측카메라(80R)가 촬상한 화상으로부터 생성되는 거울상화상을 우측모니터(40R)에 계속적으로 표시한다.

Description

쇼벨
본 발명은 쇼벨에 관한 것이다.
상부선회체의 우측후방을 볼 수 있도록 우측후방용 미러가 장착된 쇼벨이 알려져 있다(특허문헌 1 참조.).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2006-298171호
특허문헌 1의 쇼벨은, 우측후방용 미러를 통하여 쇼벨의 조작자가 운전실 내에서 쇼벨의 상부선회체의 우측의 사각(死角)을 볼 수 있도록 한다.
그러나, 상부선회체의 우측의 사각을 보기 위하여 운전자는 우측후방용 미러가 있는 방향(우측방)으로 얼굴을 돌릴 필요가 있다. 이로 인하여, 조작자는 쇼벨의 조작 중에 전방으로부터 눈을 떼고 우측후방용 미러를 주시하지 않는 한 그 사각을 볼 수 없다. 또, 운전실과 우측후방용 미러의 사이에는 붐이 존재하기 때문에, 붐의 각도에 따라서는, 조작자는 우측후방용 미러를 시인할 수 없는 경우도 있다.
따라서, 쇼벨의 조작 중에 조작자가 전방으로부터 눈을 떼지 않고도 쇼벨의 측방의 사각을 시인할 수 있도록 하고, 또한 쇼벨의 측방의 사각에 물체가 존재하는지 여부를 직감적으로 파악할 수 있도록 하는 쇼벨을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 관한 쇼벨은, 하부주행체와 상기 하부주행체에 선회 가능하게 장착된 상부선회체와, 상기 상부선회체에 장착된 운전실과, 상기 운전실의 내측에서 좌측필러에 장착된 좌측모니터와, 상기 운전실의 내측에서 우측필러에 장착된 우측모니터와, 상기 상부선회체의 좌측의 영역을 촬상하는 좌측카메라와, 상기 상부선회체의 우측의 영역을 촬상하는 우측카메라와, 상기 좌측모니터 및 상기 우측모니터의 각각을 제어하는 제어장치를 갖고, 상기 제어장치는, 상기 좌측카메라가 촬상한 화상으로부터 생성되는 거울상화상을 상기 좌측모니터에 계속적으로 표시하며, 또한 상기 우측카메라가 촬상한 화상으로부터 생성되는 거울상화상을 상기 우측모니터에 계속적으로 표시한다.
상술한 수단에 의하여, 조작자는, 쇼벨의 조작 중에 전방으로부터 눈을 떼지 않고도 시야 내에서 화상을 확인할 수 있다. 그 결과, 쇼벨의 조작 중에 조작자가 쇼벨의 측방의 시야를 시인할 수 있도록 하고, 또한 쇼벨의 측방의 사각에 물체가 존재하는지 여부를 직감적으로 파악할 수 있도록 하는 쇼벨이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 쇼벨의 좌측면도이다.
도 2는 도 1의 쇼벨의 상부선회체의 상면도이다.
도 3은 도 1의 쇼벨의 상부선회체의 우측면도이다.
도 4는 도 1의 쇼벨에 탑재되는 표시시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 5는 도 1의 쇼벨의 캐빈의 내부의 사시도이다.
도 6은 표시시스템의 다른 구성예를 나타내는 도이다.
이하, 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 구성부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 관한 쇼벨의 좌측면도이다. 쇼벨의 하부주행체(1)에는, 선회기구(2)를 통하여 상부선회체(3)가 선회 가능하게 탑재되어 있다. 상부선회체(3)에는, 붐(4)이 장착되어 있다. 붐(4)의 선단에는 암(5)이 장착되어 있고, 암(5)의 선단에는 엔드어태치먼트로서 버킷(6)이 장착되어 있다.
붐(4), 암(5), 및 버킷(6)은, 어태치먼트의 일례로서 굴삭어태치먼트를 구성하고, 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)에 의하여 각각 유압구동된다.
상부선회체(3)는, 주로, 커버(3a), 카운터웨이트(3b), 및 플랫폼(3c)으로 구성되어 있다. 플랫폼(3c)의 전부(前部)에는 운전실로서의 캐빈(10)이 탑재되고, 그 후부(後部)에는 엔진(11) 등의 동력원이 탑재되어 있다. 엔진(11) 등의 동력원은 커버(3a)로 덮이고, 커버(3a)의 후부에는 카운터웨이트(3b)가 장착되어 있다. 도 1은 캐빈(10)의 내부를 투과적으로 나타내고 있다.
도 2는 도 1의 쇼벨의 상부선회체(3)의 상면도이며, 도 3은 상부선회체(3)의 우측면도이다. 도 2 및 도 3은 명료화를 위하여 굴삭어태치먼트의 도시를 생략하고 있다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 캐빈(10)의 좌전측의 스테이(10a)에는 좌측카메라(80L)가 장착되어 있다. 카운터웨이트(3b)의 상부에는 백카메라(80B)가 장착되어 있다. 상부선회체(3)의 우전측의 핸드레일(3d)에는 우측카메라(80R)가 장착되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 좌측카메라(80L)는 수평화각(α1)이 예를 들면 20~70도의 범위 내가 되도록 구성된다. 마찬가지로, 우측카메라(80R)는 수평화각(α2)이 예를 들면 20~70도의 범위 내가 되도록 구성된다. 또, 백카메라(80B)의 수평화각(α3)은 좌측카메라(80L), 우측카메라(80R)의 수평화각(α1, α2)보다 크고, 예를 들면 150~170도의 범위 내가 되도록 구성된다. 예를 들면, 백카메라(80B)로서 광각카메라가 채용된다.
좌측카메라(80L) 및 우측카메라(80R)는 그 촬상범위에 상부선회체(3)의 측면이 포함되도록 장착되어 있다. 좌측카메라(80L) 및 우측카메라(80R)의 각각이 촬상한 화상을 본 쇼벨의 조작자가 쇼벨과 쇼벨의 주변에 존재하는 물체의 위치관계를 용이하게 인식할 수 있도록 하기 위해서이다.
구체적으로는, 좌측카메라(80L)는, 그 장착높이가 상부선회체(3)의 플랫폼(3c)의 높이와 캐빈(10)의 상면(천장면)의 높이의 사이가 되도록 스테이(10a), 캐빈(10)의 좌측전단, 플랫폼(3c)의 좌측전단 등에 장착된다. 우측카메라(80R)는, 그 장착높이가 상부선회체(3)의 플랫폼(3c)의 높이와 캐빈(10)의 상면의 높이의 사이가 되도록 핸드레일(3d), 플랫폼(3c)의 우측전단, 공구상자(3e) 등에 장착된다. 도 3은, 좌측카메라(80L)가 플랫폼(3c)의 높이와 캐빈(10)의 상면의 높이의 대략 중간의 높이로 스테이(10a)에 장착되며, 또한 우측카메라(80R)가 좌측카메라(80L)와 대략 동일한 높이로 핸드레일(3d)에 장착된 상태를 나타낸다.
백카메라(80B)는 그 촬상범위에 카운터웨이트(3b)의 상면후단이 포함되도록 장착되어 있다. 백카메라(80B)가 촬상한 화상을 본 쇼벨의 조작자가 쇼벨과 쇼벨의 주변에 존재하는 물체의 위치관계를 용이하게 인식할 수 있도록 하기 위해서이다.
좌측카메라(80L), 우측카메라(80R), 및 백카메라(80B)의 각각은 브래킷을 이용하여 장착되어도 된다. 또, 쇼벨의 수송 시, 모니터비탑재 시 등의 카메라비사용 시에 있어서의 파손을 방지하기 위하여, 좌측카메라(80L), 우측카메라(80R), 및 백카메라(80B)의 각각은 가도식(可倒式)이어도 되고, 탈착 가능해도 된다.
좌측카메라(80L), 우측카메라(80R), 및 백카메라(80B)의 각각은, 예를 들면 CCD, CMOS 등의 촬상소자를 갖는 카메라이며, 촬영한 화상을 캐빈(10) 내의 컨트롤러(30)에 송신한다.
상술한 쇼벨은, 좌측카메라(80L)의 근처에 쇼벨의 좌측후방을 비추는 좌측후방용 미러를 구비하고, 우측카메라(80R)의 근처에 쇼벨의 우측후방을 비추는 우측후방용 미러를 구비하고 있다. 또, 카운터웨이트(3b)의 상면우측후단에 쇼벨의 우측전방을 비추는 우측전방용 미러와 쇼벨의 후방을 비추는 후방용 미러를 구비하고 있다.
쇼벨은, 주위에 존재하는 장애물을 검지하는 장애물검지장치를 구비하고 있어도 된다. 장애물은, 예를 들면 쇼벨 주변의 소정범위에 진입하는 것, 소정범위 내에 존재하는 것 등이며, 건설기계, 차량, 사람, 건축물, 주변설비 등을 포함한다. 장애물검지장치는, 예를 들면 쇼벨의 우측, 좌측, 및 후측의 각각에 존재하는 장애물을 검지할 수 있도록 상부선회체(3)의 우측, 좌측, 및 후측에 장착된다. 장애물검지장치는, 예를 들면 밀리파레이더, 스테레오카메라, 초음파센서, 적외선센서 등으로 구성된다. 장애물검지장치는, 단안(單眼)카메라가 촬상한 화상에 화상처리를 실시함으로써 장애물을 검지해도 된다. 이 경우, 장애물검지장치는, 촬상장치로서의 좌측카메라(80L), 우측카메라(80R), 백카메라(80B)를 이용해도 된다.
다음으로 도 4를 참조하여, 도 1의 쇼벨에 탑재되는 표시시스템의 구성예에 대하여 설명한다. 도 4는 표시시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 표시시스템은, 주로, 컨트롤러(30), 표시장치(40), 조정시스템(50), 촬상장치(80) 등으로 구성되어 있다. 표시장치(40)는, 메인모니터(40M), 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 백모니터(40B)를 포함한다. 촬상장치(80)는 좌측카메라(80L), 우측카메라(80R), 백카메라(80B)를 포함한다.
컨트롤러(30)는, 표시장치(40)를 제어하는 제어장치이다. 컨트롤러(30)는, CPU 및 내부메모리(30a)를 포함하는 연산처리장치로 구성되어 있다. 컨트롤러(30)의 각종 기능은, CPU가 내부메모리에 저장되어 있는 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
표시장치(40)는, 컨트롤러(30)로부터의 지령에 따라 각종 정보를 포함하는 화면을 표시한다. 표시장치(40)는, 예를 들면 컨트롤러(30)에 접속되는 액정디스플레이이다. 표시장치(40)는, 예를 들면 CAN 등의 통신네트워크, 전용선 등을 통하여 컨트롤러(30)에 접속되어 있다.
본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 표시장치(40)에서 표시되는 화면을 생성하는 화면생성부(30b)를 갖는다. 화면생성부(30b)는, 예를 들면 촬상장치(80)로부터 얻어지는 화상데이터에 근거하여 화면을 생성한다.
구체적으로는, 화면생성부(30b)는, 복수의 카메라의 각각이 촬상한 화상에 근거하여 메인모니터(40M)에서 표시되는 화면을 생성한다. 메인모니터(40M)는, 화상표시부(41M)와 스위치패널(42M)을 갖는다. 스위치패널(42M)은, 각종 하드웨어스위치를 포함하는 스위치패널이다.
화면생성부(30b)는, 예를 들면 백카메라(80B), 좌측사이드카메라, 및 우측사이드카메라 중 적어도 2개가 촬상한 화상에 근거하여 합성화상을 생성하고, 생성한 합성화상을 포함하는 화면을 화상표시부(41M)에 표시시킨다. 좌측사이드카메라는, 커버(3a)의 상면좌단에 장착된, 좌측카메라(80L)와는 다른 카메라이다. 마찬가지로, 우측사이드카메라는, 커버(3a)의 상면우단에 장착된, 우측카메라(80R)와는 다른 카메라이다. 화면생성부(30b)는, 백카메라(80B), 좌측사이드카메라, 및 우측사이드카메라 중 어느 하나가 촬상한 화상을 포함하는 화면을 화상표시부(41M)에 표시시켜도 된다.
또, 화면생성부(30b)는, 외부로부터 입력되는 각종 데이터 중 화상표시부(41M)에 표시하는 데이터를 화상신호로 변환한다. 외부로부터 컨트롤러(30)에 입력되는 데이터는, 예를 들면 엔진냉각수의 온도를 나타내는 데이터, 작동유의 온도를 나타내는 데이터, 요소수의 잔량을 나타내는 데이터, 연료의 잔량을 나타내는 데이터 등을 포함한다. 화면생성부(30b)는, 변환에 의하여 얻어진 화상신호를 메인모니터(40M)에 출력하고, 합성화상과 각종 데이터에 관한 정보를 포함하는 화면을 메인모니터(40M)의 화상표시부(41M)에 표시시킨다.
또, 화면생성부(30b)는, 좌측카메라(80L)가 촬상한 화상에 근거하여 거울상화상을 생성하고, 생성한 거울상화상을 좌측모니터(40L)에 계속적으로 표시시킨다. 좌측모니터(40L)가 마치 미러인 것처럼 기능시키기 위해서이다. "계속적으로 표시하는" 구성은, 좌측카메라(80L)가 촬상한 화상을 좌측모니터(40L)에 상시표시하는 구성을 포함하지만, 다른 화상을 단시간만 일시적으로 좌측모니터(40L)에 표시하는 구성을 제외하는 것은 아니다.
동일하게, 화면생성부(30b)는, 우측카메라(80R)가 촬상한 화상에 근거하여 생성한 거울상화상을 우측모니터(40R)에 계속적으로 표시시키고, 또한 백카메라(80B)가 촬상한 화상에 근거하여 생성한 거울상화상을 백모니터(40B)에 계속적으로 표시시킨다. 우측모니터(40R) 및 백모니터(40B)의 각각이 마치 미러인 것처럼 기능시키기 때문이다.
컨트롤러(30)는, 장애물검지장치의 출력에 근거하여 쇼벨 주변의 소정범위 내로의 장애물의 진입의 유무, 소정범위 내에 있어서의 장애물의 존재여부 등을 판정해도 된다. 그리고, 장애물이 소정범위 내에 진입했다고 판정한 경우, 혹은, 소정범위 내에 장애물이 존재한다고 판정한 경우에, 경보, 음성메시지 등을 출력해도 된다. 예를 들면, 장애물검지장치에 의하여 쇼벨의 좌측에서 장애물이 검지된 경우, 좌측모니터(40L)에 내장되어 있는 스피커로부터 경보음을 출력시켜도 된다. 혹은, 운전석의 좌측에 마련되어 있는 별개의 스피커로부터 경보음을 출력시켜도 된다. 마찬가지로, 장애물검지장치에 의하여 쇼벨의 우측에서 장애물이 검지된 경우, 우측모니터(40R)에 내장되어 있는 스피커로부터 경보음을 출력시켜도 된다. 혹은, 운전석의 우측에 마련되어 있는 별개의 스피커로부터 경보음을 출력시켜도 된다. 쇼벨의 후측에 존재하는 장애물을 검지한 경우에 대해서도 마찬가지이다.
또, 화면생성부(30b)는, 백카메라(80B), 좌측카메라(80L), 우측카메라(80R)를 백모니터(40B), 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R)에 1 대 1로 대응시킨다. 이로 인하여, 복수의 카메라가 촬상한 화상을 1대의 모니터에서 표시하는 경우에 비하여, 각 모니터에서 표시되는 화상을 크게 표시할 수 있다. 즉, 각 모니터에 비치는 화상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또, 화면생성부(30b)는 표시장치(40)를 구성하는 각 모니터에 실장되어 있어도 된다. 이 경우, 촬상장치(80)는 각 모니터에 접속되어도 된다. 예를 들면, 좌측모니터(40L)가 화면생성부를 갖는 경우, 좌측카메라(80L)는 좌측모니터(40L)에 직접적으로 접속되어 있어도 된다.
조정시스템(50)은 복수의 카메라의 각각의 방향을 조정하기 위한 시스템이다. 본 실시예에서는, 조정시스템(50)은, 구동부(51), 선택다이얼(52), 및 조작장치(53)를 포함한다.
구동부(51)는 복수의 카메라의 각각의 방향을 조정하는 기구이며, 예를 들면 팬·틸트기구이다. 팬·틸트기구의 경우, 구동부(51)는, 예를 들면 카메라를 연직축둘레로 회전운동시키는 전동모터와 카메라를 수평축둘레로 회전운동시키는 전동모터로 구성된다. 또, 구동부(51)는, 카메라의 줌배율을 조정하는 기구를 구비하고 있어도 된다. 본 실시예에서는, 구동부(51)는, 좌측카메라(80L)의 광축의 방향을 조정하는 좌측구동부(51L), 우측카메라(80R)의 광축의 방향을 조정하는 우측구동부(51R), 및 백카메라(80B)의 광축의 방향을 조정하는 백구동부(51B)를 포함한다.
선택다이얼(52)은, 방향조정대상의 카메라를 선택하기 위한 다이얼이며, 캐빈(10) 내에 마련되어 있다. 선택다이얼(52)은, 예를 들면 좌측카메라(80L), 우측카메라(80R), 및 백카메라(80B) 중의 하나를 향하여 조정대상의 카메라로서 조작자가 선택할 수 있도록 마련되어 있다. 그리고, 선택다이얼(52)은, 선택된 카메라를 특정하기 위한 정보를 컨트롤러(30)에 송신한다. 도 4는, 선택다이얼(52)에 의하여 우측카메라(80R)가 선택된 상태를 나타낸다.
조작장치(53)는, 선택다이얼(52)에 의하여 선택된 카메라에 대응하는 구동부(51)를 조작하기 위한 장치이며, 캐빈(10) 내에 마련되어 있다. 본 실시예에서는, 조작장치(53)는 십자키이다. 조작자는 그 십자키를 조작하여 구동부(51)를 동작시킨다. 예를 들면, 선택다이얼(52)에 의하여 우측카메라(80R)가 선택되어 있는 경우, 조작장치(53)는 우측구동부(51R)를 조작하기 위한 십자키로서 기능한다. 이 경우, 조작자는, 예를 들면 십자키 상측버튼을 누름으로써 우측카메라(80R)의 광축을 상방으로 경사시키고, 십자키의 좌측버튼을 누름으로써 우측카메라(80R)의 광축을 좌방으로 경사시킨다. 또, 조작장치(53)는 카메라의 줌배율을 조정하는 버튼, 스위치 등의 조작부를 구비하고 있어도 된다.
조작장치(53)는 터치패널로 구성되어도 되고, 조작자의 손가락 또는 손의 움직임을 비접촉으로 검지하는 모션센서로 구성되어도 된다. 모션센서의 경우, 조작자는, 손이 더러워져 있는 경우에도 조작부를 더럽히지 않고 카메라의 방향을 조정할 수 있다. 또, 선택다이얼(52)의 기능은, 조작장치(53)에 통합되어도 된다.
조정시스템(50)은, 좌측후방용 미러, 우측후방용 미러, 우측전방용 미러, 및 후방용 미러의 각각의 방향을 조정하기 위하여 이용되어도 된다. 이 경우, 조정시스템(50)은, 미러구동부, 미러선택다이얼, 및 미러조작장치를 포함하고 있어도 된다. 미러선택다이얼, 미러조작장치는 각각 선택다이얼(52), 조작장치(53)에 통합되어 있어도 된다. 또, 다이얼에 의한 미러, 카메라의 선택을 지원하기 위하여, 미러, 카메라의 설치위치와 A~G 등의 부호를 대응시켜 나타내는 지시시일이 캐빈(10) 내에 첩부되어 있어도 된다. 이 경우, 다이얼의 눈금에는 A~G 등의 부호가 붙여진다.
조정시스템(50)에 의하여, 쇼벨의 조작자는, 운전석(90)에 앉은 채로 카메라의 방향을 조정할 수 있다. 또, 미러에 적용된 경우에는, 운전석(90)에 앉은 채로 미러의 방향을 조정할 수 있다. 이로 인하여, 운전석으로부터 이간된 위치에 장착되어 있는 미러의 방향을 혼자서 조정할 수 있어, 조정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
컨트롤러(30), 표시장치(40), 조정시스템(50), 및 촬상장치(80)는 축전지(70)로부터 전력의 공급을 받아 동작한다. 축전지(70)는 엔진(11)에 의하여 구동되는 발전기(11a)에 의하여 충전된다. 축전지(70)의 전력은 전장품(72), 엔진(11)의 스타터(11b) 등에도 공급된다. 스타터(11b)는 축전지(70)로부터의 전력으로 구동되어 엔진(11)을 시동시킨다.
엔진(11)은 메인펌프(14) 및 파일럿펌프(15)에 접속되고, 엔진제어장치(ECU)(74)에 의하여 제어된다. ECU(74)는 엔진(11)의 상태를 나타내는 각종 데이터(예를 들면, 수온센서(11c)로 검출되는 냉각수온을 나타내는 데이터 등)를 컨트롤러(30)에 송신한다. 컨트롤러(30)는 내부메모리(30a)에 이 데이터를 축적하고, 적절한 타이밍에 표시장치(40)에 표시할 수 있다.
메인펌프(14)는 고압유압라인을 통하여 작동유를 컨트롤밸브(17)에 공급한다. 본 실시예에서는, 메인펌프(14)는 사판식 가변용량형 유압펌프이며, 레귤레이터(14a)에 의하여 토출유량이 제어된다. 레귤레이터(14a)는, 예를 들면 컨트롤러(30)로부터의 지령에 따라 메인펌프(14)의 토출유량을 증감시킨다. 또, 레귤레이터(14a)는 사판경전각(斜板傾轉角)을 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 토출압력센서(14b)는 메인펌프(14)의 토출압력을 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 메인펌프(14)가 흡입하는 작동유가 저장된 탱크와 메인펌프(14)의 사이의 관로에 마련되어 있는 유온센서(14c)는 그 관로를 흐르는 작동유의 온도를 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다.
파일럿펌프(15)는, 파일럿라인을 통하여 각종 유압제어기기에 작동유를 공급한다. 파일럿펌프(15)는, 예를 들면 고정용량형 유압펌프이다.
컨트롤밸브(17)는, 쇼벨에 탑재된 유압시스템을 제어하는 유압제어장치이다. 컨트롤밸브(17)는, 예를 들면 좌측주행용 유압모터(1L), 우측주행용 유압모터(1R), 선회용 유압모터(2A), 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9) 등(이하, 집합적으로 "유압액추에이터"라고 함)에, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유를 선택적으로 공급한다.
조작장치(26)는 유압액추에이터의 조작에 이용된다. 본 실시예에서는, 조작장치(26)는, 좌측조작레버(26L), 우측조작레버(26R), 주행레버(26C)를 포함한다. 조작장치(26)가 조작되면, 파일럿펌프(15)로부터 유압액추에이터의 각각에 대응하는 유량제어밸브의 파일럿포트에 작동유가 공급된다. 각 파일럿포트에는, 대응하는 조작장치(26)의 조작내용(조작방향 및 조작량)에 따른 압력(파일럿압)의 작동유가 공급된다.
압력센서(29a, 29b)는, 조작장치(26)가 조작되었을 때의 파일럿압을 검출하고, 검출한 파일럿압을 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 컨트롤러(30)는, 압력센서(29a, 29b)에 의하여 검출되는 파일럿압으로부터, 조작장치(26)의 조작내용을 검출한다.
다음으로 도 5를 참조하여, 표시시스템의 효과에 대하여 설명한다. 도 5는 캐빈(10)의 내부의 사시도이며, 캐빈(10) 내의 운전석에서 전방을 보았을 때의 모습을 나타낸다.
도 5에 나타내는 바와 같이 캐빈(10) 내에는 운전석(90)이 설치되어 있다. 그리고, 운전석(90)의 좌측에는 좌측콘솔(90L)이 설치되고, 운전석(90)의 우측에는 우측콘솔(90R)이 설치되어 있다. 좌측콘솔(90L)의 전단상부에는 좌측조작레버(26L)가 장착되어 있고, 우측콘솔(90R) 상의 좌측조작레버(26L)에 대응하는 위치에는 우측조작레버(26R)가 장착되어 있다. 우측콘솔(90R)의 전단상부에는 메인모니터(40M)가 장착되어 있다.
캐빈(10) 내에 있어서, 좌측필러(10PL)에는 좌측모니터(40L)가 장착되어 있고, 우측필러(10PR)에는 우측모니터(40R)가 장착되어 있다. 좌측모니터(40L)는, 바람직하게는, 메인모니터(40M)의 높이보다 높고, 좌측후방용 미러(10c)의 높이보다 낮은 높이에 장착된다. "높이"는, 예를 들면 지면으로부터의 연직거리이다. 또, 바람직하게는, 좌측카메라(80L)의 높이와 대략 동일한 높이에 장착된다. 마찬가지로, 우측모니터(40R)는, 바람직하게는, 메인모니터(40M)의 높이보다 높고, 좌측후방용 미러(10c)의 높이보다 낮은 높이에 장착된다. 또, 바람직하게는, 우측카메라(80R)의 높이와 대략 동일한 높이에 장착된다.
백모니터(40B)는, 전측천장프레임(10PU)을 따라 배치되도록, 우측필러(10PR)의 상부에 장착되어 있다. 백모니터(40B)는, 전측천장프레임(10PU)을 따라 배치되도록, 좌측필러(10PL)의 상부에 장착되어 있어도 된다.
이와 같이, 운전석에 앉아 정면을 보는 쇼벨의 조작자의 시야의 좌측부분에는 마치 좌측후방용 미러인 것처럼 좌측모니터(40L)가 배치되어 있다. 또, 시야의 우측부분에는 마치 우측후방용 미러인 것처럼 우측모니터(40R)가 배치되고, 시야의 상측부분에는 마치 후방용 미러인 것처럼 백모니터(40B)가 배치되어 있다. 이로 인하여, 쇼벨의 조작자는, 좌측모니터(40L)에 비추어지는 화상이 쇼벨의 좌측후방의 거울상화상인 것을 직감적으로 인식할 수 있다. 마찬가지로, 우측모니터(40R)에 비추어지는 화상이 쇼벨의 우측후방의 거울상화상이며, 백모니터(40B)에 비추어지는 화상이 쇼벨의 후방의 거울상화상인 것을 직감적으로 인식할 수 있다.
좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 백모니터(40B)에 표시되는 화상은 각각, 좌측카메라(80L), 우측카메라(80R), 백카메라(80B)가 촬상한 화상에 대응한다. 즉, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 백모니터(40B)는 각각 독립적으로 다른 방향을 비춘다. 또, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 백모니터(40B)의 표시는, 조작자가 시동을 걸었을 때에, 메인모니터(40M)의 기동과 동시에 개시된다. 단, 엔진(11)의 기동과 동시에 개시되어도 된다.
또, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 및 백모니터(40B)는 프론트윈도(FW)를 통한 조작자의 시야를 방해하지 않도록 장착된다. 이로 인하여, 본 실시예에서는, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R)는 좌측필러(10PL), 우측필러(10PR)의 폭에 들어가는 사이즈를 갖고, 백모니터(40B)는 프론트윈도(FW)의 우상측모서리에 장착되어 있다. 단, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R)는 좌측필러(10PL), 우측필러(10PR)의 폭보다 넓은 폭을 갖고 있어도 되고, 백모니터(40B)는 전측천장프레임(10PU)의 폭에 들어가는 사이즈를 갖고 있어도 된다. 또, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 및 백모니터(40B)는 프론트윈도(FW)의 개폐를 방해하지 않는 위치에 장착되어 있다.
좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 및 백모니터(40B)의 각각의 화면사이즈 및 해상도는, 바람직하게는, 쇼벨로부터 소정거리(예를 들면 12m) 내에 있는 사람의 화상이 화면 상에서 소정사이즈(예를 들면 7mm×7mm)보다 크게 표시되도록 선택된다. 예를 들면, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R)로서 7형(7인치) 이상의 화면사이즈를 갖는 모니터가 채용되고, 바람직하게는 7형(7인치) 또는 8형(8인치)의 화면사이즈를 갖는 모니터가 채용된다.
또, 좌측모니터(40L) 및 우측모니터(40R)는 기준수평면에 관하여 동일한 높이에 장착된다. 기준수평면은 예를 들면 쇼벨이 위치하는 지면이다. 본 실시예에서는, 도 5의 일점쇄선으로 나타내는 운전실중심선에 대하여 좌우대칭이 되도록 장착되어 있다.
또, 좌측모니터(40L), 우측모니터(40R), 및 백모니터(40B)는 운전석(90)에 앉는 조작자의 체형, 작업자세 등에 따라 장착각도를 조정할 수 있도록 구성되어도 된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 캐빈(10) 내의 중앙에는 운전석(90)이 마련되고, 그 양옆에는 좌측조작레버(26L), 우측조작레버(26R)가 마련되어 있다. 이로 인하여, 조작자는, 운전석(90)에 앉아, 왼손으로 좌측조작레버(26L)를 조작하고, 오른손으로 우측조작레버(26R)를 조작함으로써, 버킷(6)을 원하는 위치에 이동시켜 굴삭작업을 행할 수 있다.
운전석(90)의 우측전방에는 메인모니터(40M)의 화상표시부(41M) 및 스위치패널(42M)이 설치되어 있다. 쇼벨의 조작자는, 화상표시부(41M)를 보고 쇼벨의 동작상태를 파악할 수 있다. 도 5의 예에서는, 화상표시부(41M)는 부감화상을 표시하고 있다. 부감화상은, 백카메라(80B), 좌측사이드카메라, 및 우측사이드카메라의 각각이 촬상한 화상에 근거하여 생성되는 합성화상의 일례이다. 구체적으로는, 부감화상은, 쇼벨의 주위를 바로 위의 가상시점에서 보았을 때의 모습을 나타내는 시점변환화상이다.
좌측필러(10PL)에는 좌측모니터(40L)가 장착되어 있고, 우측필러(10PR)에는 우측모니터(40R)가 장착되어 있다. 좌측모니터(40L) 및 우측모니터(40R)는, 조작자가 캐빈(10)의 프론트윈도(FW)를 통하여 버킷(6)을 중심시야에서 파악하고 있을 때 좌측모니터(40L) 및 우측모니터(40R)를 주변시야에서 파악할 수 있는 위치에 장착되어 있다. 이로 인하여, 조작자는, 버킷(6)을 중심시야에서 파악하면서 굴삭작업을 행하고 있을 때, 시선을 움직이지 않고, 좌측모니터(40L) 및 우측모니터(40R)에 비추어지는 쇼벨의 좌측후방 및 우측후방의 모습을 주변시야에서 파악할 수 있다.
좌측콘솔(90L) 상에는 선택다이얼(52) 및 조작장치(53)가 설치되어 있다. 조작자는, 쇼벨의 좌측후방의 화상을 표시하는 좌측모니터(40L)가 비추는 범위를 바꾸고 싶은 경우, 선택다이얼(52)을 조작하여 좌측카메라(80L)를 선택한다. 그리고, 조작장치(53)를 조작하여 좌측카메라(80L)의 방향을 바꿈으로써 좌측모니터(40L)가 비추는 범위를 바꿀 수 있다. 좌측후방용 미러(10c)가 비추는 범위를 바꾸는 경우도 마찬가지이다.
다음으로 도 6을 참조하여, 도 1의 쇼벨에 탑재되는 표시시스템의 다른 구성예에 대하여 설명한다. 도 6은 표시시스템의 다른 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 6의 예에서는, 백카메라(80B)뿐만 아니라 좌측카메라(80L) 및 우측카메라(80R)에도 광각카메라가 채용되어 있다. 이로 인하여, 좌측모니터(40L)에는 좌측카메라(80L)가 촬상한 화상 중 선택된 부분의 거울상화상이 표시되고, 우측모니터(40R)에는 우측카메라(80R)가 촬상한 화상 중 선택된 부분의 거울상화상이 표시되어 있다. 예를 들면, 우측카메라(80R)가 수평화각(α3)(도 2 참조)을 갖는 경우여도, 우측모니터(40R)에는 수평화각(α2)(도 2 참조)에 상당하는 부분만이 표시된다.
도 6의 표시시스템은, 구동부(51)가 생략된 점에서 도 4의 표시시스템과 상이하지만 그 외의 점에서 공통된다. 구체적으로는, 도 6의 조정시스템(50A)은, 도 1에 있어서의 구동부(51) 대신에 컨트롤러(30)가 화상처리에 의하여 의사적(擬似的)으로 카메라의 방향을 조정하는 점에서 도 1의 조정시스템(50)과 상이하지만 그 외의 점에서 공통된다. 이로 인하여, 공통부분의 설명을 생략하고, 상이부분을 상세하게 설명한다.
본 실시예에서는, 조작장치(53)는 십자키이다. 조작자는 그 십자키를 조작하여 모니터에 비추어지는 범위를 변화시킨다. 모니터에 비추어지는 범위는, 카메라가 촬상한 화상 중 거울상화상의 생성에 이용되는 부분을 의미한다. 예를 들면, 선택다이얼(52)에 의하여 우측카메라(80R)가 선택되어 있는 경우, 조작장치(53)는 우측카메라(80R) 유래의 거울상화상을 표시하는 우측모니터(40R)에 비추어지는 범위를 바꾸기 위한 십자키로서 기능한다. 이 경우, 조작자는, 예를 들면 십자키 상측버튼을 누름으로써, 우측카메라(80R)가 촬상한 화상전체 중 우측모니터(40R)에 비추어지는 범위를 상방으로 이동시킨다. 혹은, 십자키의 좌측버튼을 누름으로써, 우측카메라(80R)가 촬상한 화상 전체 중 우측모니터(40R)에 비추어지는 범위를 좌방으로 이동시킨다. 이와 같이 하여, 컨트롤러(30)는, 조작장치(53)에 대한 조작입력에 따라 우측모니터(40R)가 비추는 범위를 조정한다. 구체적으로는, 컨트롤러(30)의 화면생성부(30b)는, 수평화각(α3)을 갖는 우측카메라(80R)가 촬상한 화상 중 수평화각(α2)에 상당하는 부분을 추출하여 거울상화상을 생성하고 있던 경우, 수평화각(α2)에 상당하는 다른 부분을 추출한다. 그리고, 새롭게 추출한 부분의 거울상화상을 생성하고, 생성한 거울상화상을 우측모니터(40R)에 표시시킨다. 즉, 추출되는 부분은 모두 수평화각(α2)에 상당하는 부분이며, 그 수평화각(α2)의 이등분선의 방향이 변화한다.
이 구성에 의하여, 도 6의 표시시스템은, 도 4의 표시시스템에 의한 효과와 동일한 효과를 실현할 수 있다. 즉, 구동부(51)에 의하여 카메라의 방향을 조정한 경우와 동일한 효과를 실현할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 관한 쇼벨에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시예에는, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 적용될 수 있다.
또, 본원은, 2015년 12월 28일에 출원한 일본 특허출원 2015-256685호에 근거하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 일본 특허출원의 전체내용을 본원에 참조에 의하여 원용한다.
1…하부주행체
1L…좌측주행용 유압모터
1R…우측주행용 유압모터
2…선회기구
2A…선회용 유압모터
3…상부선회체
3a…커버
3b…카운터웨이트
3c…플랫폼
3d…핸드레일
3e…공구상자
4…붐
5…암
6…버킷
7…붐실린더
8…암실린더
9…버킷실린더
10…캐빈
10a…스테이
10c…좌측후방용 미러
10PL…좌측필러
10PR…우측필러
10PU…전측천장프레임
11…엔진
11a…발전기
11b…스타터
11c…수온센서
14…메인펌프
14a…레귤레이터
14b…토출압력센서
14c…유온센서
15…파일럿펌프
17…컨트롤밸브
26…조작장치
26C…주행레버
26L…좌측조작레버
26R…우측조작레버
29a, 29b…압력센서
30…컨트롤러
30a…내부메모리
30b…화면생성부
40…표시장치
40B…백모니터
40M…메인모니터
40L…좌측모니터
40R…우측모니터
41M…화상표시부
42M…스위치패널
42a…라이트스위치
42b…와이퍼스위치
42c…윈도워셔스위치
50, 50A…조정시스템
51…구동부
51B…백구동부
51L…좌측구동부
51R…우측구동부
52…선택다이얼
53…조작장치
70…축전지
72…전장품
74…엔진제어장치
80B…백카메라
80L…좌측카메라
80R…우측카메라
90…운전석
90L…좌측콘솔
90R…우측콘솔

Claims (9)

  1. 하부주행체와,
    상기 하부주행체에 선회 가능하게 장착된 상부선회체와,
    상기 상부선회체에 장착된 운전실과,
    상기 운전실의 내측에서 좌측필러에 장착된 좌측모니터와,
    상기 운전실의 내측에서 우측필러에 장착된 우측모니터와,
    운전석의 우전방에 설치되는 메인모니터와,
    상기 상부선회체의 좌전방에 장착되어 좌전방으로부터 좌후방을 향한 영역을 촬상하는 좌측카메라와,
    상기 상부선회체의 우전방에 장착되어 우전방으로부터 우후방을 향한 영역을 촬상하는 우측카메라와,
    상기 상부선회체의 후방에 장착되고, 후방의 영역을 촬상하는 백카메라와,
    상기 좌측카메라가 촬상한 화상으로부터 거울상화상을 생성하고, 상기 우측카메라가 촬상한 화상으로부터 거울상화상을 생성하는 제어장치를 갖고,
    상기 제어장치는, 상기 좌측카메라가 촬상한 화상으로부터 생성된 거울상화상을 상기 좌측모니터에 계속적으로 표시하며, 또한 상기 우측카메라가 촬상한 화상으로부터 생성된 거울상화상을 상기 우측모니터에 계속적으로 표시하고,
    상기 메인모니터는, 좌전방으로부터 좌후방을 향한 영역에 대응하는 화상과, 우전방으로부터 우후방을 향한 영역에 대응하는 화상과, 후방의 영역에 대응하는 화상을 합성한 합성화상을 표시시키는, 쇼벨.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측모니터 및 상기 우측모니터는, 기준수평면에 관하여 동일한 높이에 장착되는, 쇼벨.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 운전실의 내측에서 전측천장프레임을 따라 배치되도록 상기 우측필러의 상부에 장착된 백모니터를 더 갖고,
    상기 제어장치는, 상기 백카메라가 촬상한 화상으로부터 생성되는 거울상화상을 상기 백모니터에 계속적으로 표시하는, 쇼벨.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측카메라 및 상기 우측카메라의 각각의 장착높이는, 상기 상부선회체의 플랫폼의 높이와 상기 운전실의 상면의 높이의 사이인, 쇼벨.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측카메라 및 상기 우측카메라를 포함하는 복수의 카메라의 각각의 방향을 조정하는 기구를 더 갖고,
    상기 기구는, 상기 운전실의 내부에 설치된 조작장치를 통하여 조작되는, 쇼벨.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 운전실의 내부에 설치된 조작장치에 대한 조작입력에 따라 상기 좌측모니터 및 상기 우측모니터의 각각이 비추는 범위를 조정하는, 쇼벨.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 합성화상은, 쇼벨의 주위를 바로 위의 가상시점에서 본 부감화상인, 쇼벨.
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