KR20050033457A - 건설기계의 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전실내에서, 오퍼레이터의 시야가 제한되는 것을 극히 억제하여, 이 오퍼레이터에 기계의 원활하고 효율적인 작동에 필요한 각종 정보를, 정확한 타이밍에서, 확실하게 인식시킬 수 있도록 한다.

본 발명에 따르면, 유압 셔블의 제어 장치(20)에는, 카메라(10)로부터 얻어지는 카메라 영상 신호와, 통신 장치(12)로부터 얻어지는 통신 정보와, 각종 센서로부터 얻어지는 차량 상황 정보가 입력되지만, 센서로부터의 신호 중, 비교부(27)에서 기준치를 넘었을 때에는, 차량의 고장이 발생될 우려가 있는 이상 정보를 취득한다. 비교부(27)로부터 이상 정보가 출력되면, 자동적으로 이상 정보가 모니터(13)에 표시된다.

Description

건설기계의 표시 장치 {DISPLAY DEVICE OF CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 유압 셔블(shovel) 등의 건설기계의 운전실에 설치되어, 오퍼레이터에 각종 정보를 인식시키기 위한 건설기계의 표시 장치에 관한 것이다.

건설기계의 일례로서 유압 셔블이 있다. 유압 셔블은, 주지된 바와 같이, 엔진에 의해서 유압 펌프를 구동하고, 상기 유압 펌프로부터 출력되는 압유를 각 작동부에 장착한 유압실린더나 유압 모터로 이루어지는 유압 액추에이터에 공급하도록 되어 있다. 그리고, 이들 각각의 작동부는, 통상, 운전실내에 오퍼레이터가 탑승하여, 조작레버 등의 조작 수단에 의해 조작되어, 토사의 굴착 등의 작업이 행하여진다.

운전실에는, 기계의 작동 상황을 오퍼레이터에 인식시키기 위하여, 각종 계량기가 장착되어 있다. 예를 들면, 엔진의 회전수계, 연료계, 냉각수온도계, 작동오일 온도계, 시간계(hourmeter) 등이 있다. 또, 기타, 기계가 안전 작동에 관한 정보, 예를 들면 게이트 록레버가 정규의 위치에 있는지 여부 등의 표시도 행하여진다. 또한, 스타터 키가 들어있는지 어떤지의 판별도 행해진다. 또, 프론트 작업기에 장착되는 어태치먼트의 종류 등의 인식도 행하여진다. 그리고, 이들 정보, 즉 차량 상황 정보를 표시하기 위해서 표시 장치가 설치된다.

이 표시 장치로는, 액정 디스플레이스의 고정밀도화, 저가격화 등에 따라, 액정 디스플레이스에 의한 모니터 화면에 컬러화상으로서 일괄 표시하는 구성으로 한 것이 실용화되어 있다. 이 표시 장치를 이용함으로써, 컴팩트한 구성으로 다양한 종류의 정보를 표시할 수 있고, 오퍼레이터가 기계의 작동 상황을 정확하게 파악할 수 있게 된다. 그리고, 예를 들면 엔진이 오버히트할 가능성이 있는 경우 등, 기계의 작동에 매우 큰 영향을 미치는 이상상태가 발생하면, 이상 검출 수단에서 이상상태를 검출하여, 그 취지를 신속하고 또한 확실하게 오퍼레이터에 알리기 위하여, 모니터 화면에 표시하도록 구성한 것이, 예를 들면 일본 특개평 11-81393호 공보 등에서 종래부터 알려져 있다. 즉, 기계에 이상이 없을 때에는, 전술한 차량 상황 정보를 모니터 화면에 표시하도록 하고, 이상 검출 수단에 의해, 어느 종류의 이상이 검출되면, 이상상태가 발생된 것을 메시지 표시하는 상태로 모니터가 전환되도록 하고, 또한 오퍼레이터에 이상상태의 회피, 예를 들면 엔진이 오버히트 상태로 되어 있는 경우에는, 엔진을 아이들링 회전으로 하는 등 적절한 조치를 신속하게 취하도록 하고, 기계의 고장 등의 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.

근래에는, 작업의 안전성에 대한 요구가 높아지는 경향에 있고, 또한 카메라(비디오 카메라, 디지털 카메라 등)의 저가격화 등을 반영하여, 오퍼레이터가 기계의 조작을 행함에 있어서, 그 사각(死角)으로 되는 위치, 특히 차량의 후방 위치에 카메라를 설치하여, 이 카메라로부터의 영상을 표시함으로써, 오퍼레이터에 의한 후방 등의 시야를 확보하도록 구성한 것이 개발되고, 또한 실용화도 되었다.

여기에서, 카메라 영상은 운전실 내에 설치한 액정 디스플레이스 등의 표시 장치에 표시하는 것이 일반적이지만, 이 때문에 운전실에서, 오퍼레이터가 보기 쉬운 위치에, 전술한 차량 상황 정보표시용 표시 장치에 더하여, 외부의 영상표시용 표시 장치도 장착해야 한다. 작업시에 있어서 오퍼레이터는 원칙으로서 전방으로 시야를 향하므로, 이들 2개의 표시 장치도 운전석의 전방으로 배치해야 하여, 이들 표시 장치가 방해되어 전방 시야가 제한되며, 또한 오퍼레이터의 주의력이 산만하게 될 가능성이 있는 등 문제점이 있다.

그런데, 전술한 차량 상황 정보는, 기계의 작동 중간에, 항상 표시해야만 되는 것은 아니다. 이것에 대하여, 이상(異常) 정보는 긴급성을 요하는 것이며, 이상이 발생하면, 신속하게 표시되어야 한다. 그리고, 당연하지만, 기계가 정상으로 작동하고 있을 때에는, 당연히 이상 정보는 표시되지 않는다. 한편, 오퍼레이터에 의한 시야확보에 대해서는, 기계의 전방 및 측방은 육안에 의해서 시야 확보할 수 있고, 사각이 되는 것은, 주로 후방 및 경사진 후방이다. 그리고, 이 후방이나 경사진 후방을 확인해야 하는 것은, 선회시와 후진시이며, 보통의 굴착작업을 실행하고 있을 때나, 차량을 전진시킬 때에는, 카메라에 의한 시야보조를 반드시 얻을 필요는 없다.

또한, 건설기계의 집중 관리를 행하기 위하여, 관리센터를 설치하여, 이 관리센터로부터 각각의 건설기계에 대하여, 명령을 발하거나, 또한 각종 정보를 부여하기 때문에, 각 건설기계와 관리센터 등의 관련시설과의 사이를 통신 수단으로 연결하도록 하는 것도 가능하다. 그리고, 이 통신 수단을 통하여 행하여지는 필요한 명령이나 전달정보는 건설기계를 작동시키고 있는 오퍼레이터에 정확하게 전달하기 위해서는, 역시 표시 장치에 메시지로서 표시하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 운전실내에서, 오퍼레이터의 시야가 제한되는 것을 극히 억제하여, 이 오퍼레이터에 기계가 원활하고 또한 효율적인 작동에 필요한 각종 정보를, 정확한 타이밍에서, 확실하게 인식시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 채용한 수단은, 엔진 및 상기 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 복수의 작동부를 구비하고, 적어도 상기 엔진에 공급되는 연료의 잔량, 엔진 냉각수온도 및 작동오일 온도를 검출하는 센서, 이들 각 센서로부터의 신호에 따라 작동 상태의 이상을 검출하는 이상 검출 수단, 주변을 감시하는 카메라를 설치한 건설기계로서,

상기 건설기계의 운전실내에는, 상기 각 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 출력되는 차량 상황 정보와, 상기 이상 검출 수단으로부터 출력되는 이상 정보와, 상기 카메라로부터 출력되는 카메라 영상 정보를 선택적으로 표시 가능한 모니터가 설치되고,

상기 모니터에는, 상기 차량 상황 정보와 카메라 영상 정보 중 어느 하나를 표시하도록 전환하는 수동 전환 수단과, 적어도 상기 이상 검출 수단으로부터 이상 정보가 출력되면, 자동적으로 이상 정보를 표시하도록 전환되는 자동전환 수단을 포함하는 제어 수단이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 근래에는, 통신망의 발달에 의해, 건설기계에 대하여 관리센터 등의 관련시설에서 작업스케줄 등, 각종 명령이나 정보 등을 전달하기 위하여, 건설기계에 통신 장치를 탑재시킨 것도 실용화되어 있다. 따라서, 상기 통신 장치에 의해 전달된 정보, 즉 통신 정보도 모니터에 표시할 수 있도록 되는 것이 바람직하다.

운전실내에 설치되는 모니터는, 운전실 내에서, 오퍼레이터가 앉는 운전석의 전방 위치에 배치된다. 단, 전방시야가 방해가 되지 않도록, 운전석의 경사 전방, 바람직하게는 기둥에 장착된다. 그리고, 상기 모니터에는 적어도 3종류, 통신 정보를 포함하면 4종류의 정보가 표시된다. 표시 형태로는, 아이콘형식, 메시지형식, 캐릭터형식 등이 있고, 카메라로 취득한 영상은, 필수적은 아니지만, 동화상 상태로 표시하는 것이 바람직하다. 이상과 같이, 모니터에 표시 가능한 정보는, 차량 상황 정보, 이상 정보, 카메라 영상 정보, 수신정보의 적어도 4종류의 정보가 포함된다. 또, 카메라가 후방 위치뿐 아니라, 굴착 수단 등을 포함하는 복수 개소 설치되어 있는 경우에는, 수동 전환 수단에 의하여 이들 카메라 영상 정보 중 어느 하나를 선택하여 표시할 수 있도록 할 수 있고, 또한 모니터 상에 2화면 표시하는 것도 가능하다.

이상의 4종류로 이루어지는 정보 중, 오퍼레이터가 반드시 인식해야 하여, 또한 긴급성이 요구되는 것은 이상 정보며, 이상 검출 수단에서 이상 정보가 검출되면, 모니터에는 자동적으로 상기 이상 정보가 표시되도록 설정되어 있다. 여기에서, 이상 정보는, 배터리의 충전 전압이 규정치 이하로 되어 있는 경우, 엔진 오일의 유압이 규정치 이하인 경우, 엔진 냉각수온도 또는 작동오일 온도가 규정온도 이상인 경우, 엔진필터의 흡기측에 설치된 필터가 막혀있는 경우 등이 있다. 이들 이상 정보는 미리 설정되어 있고, 각 부품에 설치된 센서로부터의 출력신호가 이상 검출 수단에서 받아들여져, 센서로부터의 출력치와 설정치를 비교함으로써 이상 검출이 실행된다. 그리고, 상기 이상 정보에 관해서는, 필수적인 것으로서 초기적으로 설정되어, 변경 불능인 정보뿐 아니라, 가변 이상 정보로서, 사용자측에서 임의로 추가 설정하거나, 변경하도록 할 수도 있다. 또, 상기 이상 정보의 표시 형태로는, 화면이 완전히 전환되도록 할 수도 있고, 또한 메시지를 중첩 형태로 원래의 화면에 겹쳐 표시하도록 할 수도 있다. 단, 이상 정보는 눈에 띄도록 표시해야 한다. 또, 오퍼레이터에 상기 이상 상태를 보다 확실하게 인식시키기 위해, 경보음을 발생하도록 할 수도 있다.

이상 정보는, 이상 상태가 발생했을 때에만 표시되는 것이며, 이상 상태가 발생하지 않고 있을 때에는, 다른 정보가 모니터에 표시된다. 다른 정보에 있어서, 차량의 작동 상황에 관한 차량 상황에 관한 정보는, 작동중에는 항상 취득되는 것이다. 한편, 카메라 영상은 보통의 굴착작업을 행하고 있는 때는, 반드시 취득할 필요가 없는 것이며, 또한 카메라는 항상 작동시킬 필요는 없고, 예를 들면 후방 시야를 취득하기 위한 카메라이면, 특히 차량의 후진시와 선회시에 필요하므로, 이들 상황으로 되지 않는 한, 카메라에 의한 촬영을 행하지 않도록 설정하는 것도 있다. 이상의 사태를 감안하면, 항상 표시되는 정보, 즉 기계의 기동시에는 차량 상황 정보를 표시하도록 설정할 수 있다.

한편, 이상 상태가 발생하면, 즉시 모니터에 표시되므로, 보통의 차량 상황은 반드시 항상 감시해야 한다. 이것에 대하여, 후방 시야의 확인은, 보통의 굴착작업을 행하고 있는 한은 필수적인 것이 아니지만, 오퍼레이터에 의하여 기계의 주변에서의 상황을 파악하는 것은, 작업의 안전성 등의 관점에서 매우 중요한 것이다. 이 점 때문에, 항상 모니터에 카메라 영상을 표시하도록 하고, 오퍼레이터의 필요에 따라 전환 수단을 조작하여, 차량 상황 정보 또는 수신정보를 표시하도록 할 수도 있다. 또한, 차량 상황 정보(또는 차량 상황 정보와 수신정보와)가 모니터에 표시되어 있을 때에 있어서, 본래이면 후방 시야를 확보해야 할 필요가 있음에도 불구하고, 모니터의 표시 내용의 전환을 행하지 않고서 조작이 이루어지는 것도 고려된다. 따라서, 후방 시야를 반드시 취득해야 하는 상태, 즉 건설기계의 후진 조작 수단 및 선회 조작 수단이 조작되면, 카메라 영상 정보가 모니터에 표시되도록 전환되는 쪽이 작업의 안전성확보 등의 점에서보다 바람직하다.

이하, 도면에 따라 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 먼저, 도 1에 건설기계의 일례로서의 유압 셔블의 전체구성을 나타낸다. 이 도면에 있어서, 1은 크롤러(crawler)식의 하부주행체, 2는 상부 선회체, 3은 상부 선회체(2)에 설치된 굴착작업 수단 등으로 이루어지는 프론트 작업기이다. 또, 상부 선회체(2)에는 오퍼레이터가 탑승하여, 기계의 조작을 행하기 위한 운전실(캡)(4)이 설치되어 있고, 상기 운전실(4) 내에는, 하부주행체(1)에 의한 주행, 상부 선회체(2)의 선회, 토사의 굴착 등의 작업을 행하기 위한 프론트 작업기(3)를 구성하는 붐(boom)(3a), 암(arm)(3b), 버킷(bucket)(3c)의 작동 등의 조작을 행하는 조작레버를 포함하는 조작 수단이 설치되어 있다.

유압 셔블은 개략 이상과 같이 구성되지만, 통상, 그 구동은 엔진에 의해 유압 펌프를 작동시켜, 유압 모터나 유압실린더로 이루어진 유압 액추에이터를 구동하는 유압 구동식으로 되어 있다. 따라서, 엔진관계의 작동 상황을 검출하는 각종 센서나, 유압 구동계의 각 작동부에도 각종 센서가 설치되고, 또 프론트 작업기(3) 등의 각 작동부에도 센서가 장착되어, 유압 셔블의 각 작동부를 감시하고 있다. 이들 각 센서에 의한 검출정보 중, 오퍼레이터가 인식하는 쪽이 바람직한 것 및 인식하는 것이 필수적인 것과, 오퍼레이터에 통지하지 않더라도 좋은 것이 있다. 또, 오퍼레이터에 인식시킬 필요가 있는 정보는 차량의 작동 상황에 관한 정보이며, 이들 정보 중에서, 긴급히, 또한 확실하게 인식시켜야 하는 정보도 있다. 즉, 오퍼레이터에 통지할 필요가 있는 정보로는, 일반적인 차량 상황 정보와, 유압 셔블에서의 중대한 고장 등이 발생할 우려가 있는 이상 상태의 발생 등에 관한 이상 정보가 포함되어 있다.

또, 이 유압 셔블에는, 감시용 카메라가 설치되어 있다. 10은 후방 시야를 확보하기 위하여, 상부 선회체(2)의 후부 위치에 설치한 균형추(5)에 장착한 카메라이다. 또, 11은 프론트 작업기(3)에서의 암(3b)의 선단 근방부에 장착되고, 운전실(4) 내에서 오퍼레이터가 들여다볼 수 없는 깊은 도랑위치가 어떠한 상태로 되어 있는지, 즉 굴착 상태를 확인하기 위해서 설치한 카메라이다. 이들 카메라(10, 11)의 쌍방을 설치하는 것은 필수가 아니고, 유압 셔블로 행하는 작업 형태나 작업현장의 상황 등 에 따라서 적절하게 설치되는 것이지만, 이들 2개의 카메라(10, 11)중, 후방 시야를 확보하는 카메라(10)는, 작업의 안전확보 등의 점에서 필요한 것이다. 또한, 이들 위치 이외에도 카메라를 설치할 수도 있다.

또한, 유압 셔블에는 통신 수단이 탑재되어 있고, 상기 통신 수단에 의해 원격지에 있는 관리센터 등의 관련시설과 무선에 의한 통신이 가능하도록 되어 있다. 이에 따라, 유압 셔블을 포함한 각종 건설기계를 집중 관리할 수 있고, 예를 들면 작업현장에서의 작업상황을 파악하거나, 소모품 등의 배급을 관리하거나, 건설기계의 스케줄 관리를 행할 수 있다. 이 때문에, 적어도 유압 셔블에는 통신 장치(12)(도 7참조)와 그 안테나(12a)를 구비하고 있다. 통신은 유압 셔블측에서 수신전용 것으로 할 수도 있으며, 또한 쌍방향 통신이 가능한 구성으로 하는 것도 가능하다.

운전실(4) 내에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 모니터(13)가 설치되어 있고, 상기 모니터(13)에 각종 정보를 표시함으로써, 기계의 조작을 행하는 오퍼레이터에 이들 정보를 인식시킬 수 있게 되어 있다. 따라서, 모니터(13)는 오퍼레이터가 기계의 조작을 행하고 있는 사이에서도 볼 수 있고, 또한 작업 중에 있어서, 전방시야를 될 수 있는 한 방해하지 않도록 해야 한다. 이 때문에, 모니터(13)는 비교적 소형의 화면을 가지는 것이며, 운전실(4) 내에 있어서, 운전석(6)의 경사 전방으로 배치되어 있고, 예를 들면 필러(pillar)(7)에 장착되어 있다.

모니터(13)에 표시되는 정보는 전술한 것이 있지만, 모니터(13)에 이들을 일괄 표시하는 것은 보기 쉬움 등의 점에서 바람직하지는 않다. 따라서, 전술한 각종 정보를 그룹화하여, 복수의 표시화면 형태로 설정되어 있고, 필요에 따라 전환하고 표시할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 표시화면으로는, 도 3 내지 도 6에 나타낸 4개의 형태가 포함된다.

먼저, 도 3에 나타낸 표시 형태는, 차량 상황 정보로서 표시되는 것이 예시되어 있다. 단, 차량 상황 정보로서 표시되는 것은, 이들 모두를 포함해야만 되는 것이 아니고, 또한 이들 정보 이외의 정보를 포함하게 하는 것도 가능하다. 요컨대, 오퍼레이터가 인식할 차량의 현재 상황을 표시하도록 되어 있으면 된다.

도면 중에 구체적으로 나타내고 있는 표시 정보로는, 아이콘표시로서, 도면의 좌측으로부터 순차로, 도난방지기구가 작동하고 있는지 여부의 표시(A1), 프론트 작업기(3)를 구성하는 암(3b)의 선단에 버킷(3c)이 장착되어 있는지, 또는 다른 프론트 어태치먼트가 장착되어 있는지의 표시(A2), 작동부하의 상태표시(A3), 주행속도표시(A4), 오토 아이들인지 여부의 표시(A5), 조명등의 점등의 유무에 관한 표시(A6), 와이퍼의 작동의 유무표시(A7)가 있고, 또한 이들과 더불어 가동시간표시부(B)가 있고, 가동시간이 수치로 표시된다. 또한, 그 하단에는, 즉 모니터(13)의 중앙부분의 큰 영역에는, 엔진냉각수온도표시(C1), 작동오일 온도표시(C2) 및 연료잔량표시(C3)가 나란히 캐릭터표시가 되어 있다. 또한, 최하단에는 배터리잔량과, 엔진 오일 유압의 표시부(D1, D2)가 있지만, 배터리의 충전량 및 엔진 오일의 유압이 일정레벨을 유지하고 있을 때와, 배터리의 충전량 및 엔진 오일의 유압이 소정 레벨보다 저하되면, 농담(濃淡)의 변화, 색조의 변화 등, 표시 상태가 변화된다.

다음에, 도 4에 카메라 영상표시의 형태를 나타낸다. 이 도면에 나타낸 것은, 후방감시용 카메라(10)에서 얻은 영상을 표시한 것이며, 모니터(13)의 화면 전체에 후방의 풍경영상만이 표시되고, 다른 정보는 원칙적으로 화면에 표시되지 않는다. 또, 굴착 상태의 영상을 취득하는 카메라(11)로부터의 영상 정보가 표시되는 경우도, 화면 전체를 사용하여 표시된다.

또한, 도 5에는 수신정보를 표시하고 있는 상태의 화면을 나타낸다. 상기 수신정보는 기본적으로는 메시지에 의한 표시이며, 메시지는 관리센터 등의 관련시설측으로부터 송신되는 명령이나 메시지가 표시된다. 메시지 내용으로는, 작업스케줄이나 작업장소 등, 기계에 관련되는 것 등 그 종류는 묻지 않는다. 메시지 표시 장소로는, 도 3의 캐릭터표시(C1∼C3)가 되고 있는 부분으로 하고, 이들 캐릭터표시 대신에 메시지가 표시된다. 또, 쌍방향 통신이 가능하게 되어 있는 경우에는, 오퍼레이터로부터의 송신내용을 이 부위에 표시하도록 할 수도 있다. 그리고, 관리센터 등으로부터의 메시지가 수신되었을 때에는, 그것을 오퍼레이터에 양지시키기 위하여, 모니터(13)의 적당한 부분, 예를 들면 도 3에서의 우측 하단의 구석에 마크를 설치하여, 상기 마크를 점멸시키거나, 윈도우를 열도록 설정할 수 있다.

그리고, 도 6에는 이상 정보가 표시되어 있는 상태가 도시되어 있다. 이상 상태란, 그대로의 상태로 작동을 계속하면 고장이나 사고의 원인이 되는 사태가 발생되며, 구체적인 상태로는, 배터리의 충전 전압이 규정치 이하로 되어 있는 경우, 엔진 오일의 유압이 규정치 이하인 경우, 엔진냉각수가 규정온도 이상인 경우, 작동오일 온도가 이상하게 상승하고 있는 경우, 엔진필터의 흡기측에 설치한 필터가 막혀 있는 경우 등이 있다. 이들 사태는, 차량 상황 정보에 따라 검출이 가능한 것이 많지만, 사태의 중대성을 감안하여, 오퍼레이터에 이상 상태를 확실히 신속하게 인식시키기 위하여, 모니터(13)의 화면중앙부, 즉 도 3의 캐릭터표시(C1∼C3)가 되어 있는 부분으로 하고, 이들 캐릭터표시 대신에 문자의 크기나 색 등의 점에서 눈에 띄도록 메시지 표시가 이루어지게 되어 있다. 또한, 안전성을 고려하여, 모니터(13)에의 메시지 표시에 더하여, 수초 내지 수십초 정도에 걸쳐 경보를 동시에 발생시키도록 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 이상 정보로는, 그 성질상 반드시 표시되어야 하는 것이 있고, 또한 기계의 구성이나 작업의 상황 등의 점을 감안하여, 이상 정보로서 표시하는 쪽이 바람직한 것도 있다. 즉, 이상 정보로는, 필수적인 것이며, 초기적으로 설정된 후에는 변경 불능인 것과, 반드시 그렇지 않은 것이 있다. 따라서, 변경 불능인 필수적인 이상 정보에 더하여 사용자측에서, 적절하게 이상 상태로서 설정하거나, 또한 설정을 해제하거나 할 수 있는 가변 정보도 갖게 할 수 있다. 예를 들면, 배터리의 충전 전압의 설정치 이하로의 저하, 엔진냉각수온도의 이상상승 등이 변경 불능인 이상 정보이다.

다음에, 도 7에 모니터(13)의 표시제어를 행하는 제어 장치의 블록 구성을 나타낸다. 제어 장치(20)에는, 입력 제어부(21)가 형성되어 있으며, 상기 입력 제어부(21)는, 각 작동부에 설치한 센서로부터의 신호를 받아들이며, 또한 카메라(10)[및 카메라(11)]로부터의 영상 신호를 받아들이게 되어 있고, 또한 통신 장치(12)에 입력된 수신 신호도 받아들이게 된다.

카메라(10)로부터 송신되는 신호는, 영상 신호 처리부(22)에 의해 모니터(13)에 표시되는 영상 신호를 생성하여, 화상메모리(23)에 기억된다. 또, 통신 장치(12)에서 수신한 관리센터 등으로부터의 메시지 정보는 통신 정보 메모리(24)에 기억된다. 또한, 각종 센서로부터는, 제어 장치(20)에 시시각각 입력되고, 이들 입력신호는 신호 처리 회로(25)에 받아들여져, 각 작동부의 현재의 상태를 검출하여, 차량 상황 정보를 표시하기 위해서 필요한 데이터가 메모리(26)에 기록된다. 그리고, 어느 하나의 센서로부터의 입력신호가 변화되면, 신호 처리 회로(25)에 의해 변화를 검출하여, 메모리(26)에 반영시킨다.

또한, 신호 처리 회로(25)에는 비교부(27)가 접속되어 있고, 상기 비교부(27)에는 각종 센서 중, 신호 처리 회로(25)에 입력된 여러 가지 데이터 중, 이상 상태를 판정하기 위해서 필요한 수치데이터를 선별하여 받아들이게 되어 있다. 그리고, 비교부(27)는 이상 검출의 기준이 되는 수치데이터를 보유하고 있고, 신호 처리 회로(25)로부터 상기 비교부(27)에 받아들인 현재 상태의 수치가 설정되어 있는 기준치와 비교되어, 이상 상태가 발생되었는지의 여부가 판정되도록 되어 있다. 따라서, 비교부(27)는 이상 검출 수단을 구성하고 있다.

그리고, 제어 장치(20)는 출력 제어부(28)를 구비하고 있고, 화상메모리(23)로부터의 영상 신호, 메모리(26)로부터의 차량 상황신호, 통신 정보 메모리(24)로부터의 수신정보, 비교부(27)에 의해 검출된 이상 정보 중 어느 하나가, 출력 제어부(28)를 통하여 선택적으로 모니터(13)에 표시되도록 되어 있다.

전술한 제어 장치(20)를 구성하는 각 작동부의 동작은 CPU(29)에 의해 제어되며, 따라서 CPU(29)와 전술한 각 작동부의 사이는 버스(bus) 접속되어 있고, 또한 CPU(29)에는 조작의 순서 등을 기록한 ROM과, 상기 ROM에 기록되어 있는 순서로 각종 신호 처리를 실행하기 위한 RAM을 구비하고 있다. 또한, CPU(29)는 스타터 키(30)에 연동하여 작동이 개시되도록 되어 있다. 따라서, 스타터 키(30)가 온(ON) 되면, 제어 장치(20)가 가동상태로 되고, 모니터(13)에는 소정의 정보가 표시되는 상태로 된다. 또한, 모니터(13)의 액자의 부위[또는 운전석(6)의 주위]에는, 하나 또는 복수의 전환스위치(31)가 설치되어 있으며, 상기 전환스위치(31)를 조작함으로써, 모니터(13)에서의 표시화면의 형태가 변화된다.

본 발명은 이상과 같이 구성되는 것이며, 다음에 사태에 따라서 모니터(13)에 표시되는 화면의 형태에 대해, 이하에 2개의 실시예를 설명한다.

(실시예 1)

도 8에는, 제어 장치(20)에 의한 모니터(13)의 화면 표시에 대한 일 형태를 나타낸다. 이 도 8의 실시예에서는, 모니터(13)에는, 우선 카메라 영상 정보, 특히 후방 시야를 얻기 위한 카메라(10)에 의해 촬영된 영상이 표시되도록 되어 있다. 즉, 스타터 키(30)가 온(ON) 되면, CPU(29)가 그 신호를 받아들이고, 제어 장치(20)가 작동 상태로 되고, 또한 카메라(10)에 의한 촬영이 개시된다. 그리고, 이 카메라(10)에 의해 취득된 주변의 영상이 제어 장치(20)의 입력 제어부(21)로부터 영상 신호 처리부(22)에 입력되어, 소정의 화상 처리를 행한 뒤에, 화상메모리(23)에 기억되고, 출력 제어부(28)를 통하여 카메라 영상이 모니터(13)에 출력되고, 모니터(13)에는 도 4에 나타낸 카메라 영상이 표시된다.

그 결과, 유압 셔블을 조작하는 오퍼레이터는 상기 모니터(13)의 표시에 의해 후방의 상황을 인식할 수 있다. 그리고, 오퍼레이터는 전방시야는 육안에 의해, 또한 보통의 자세에서는 얻어지지 않는 후방 시야는 모니터(13)를 보는 것에 의해 확인할 수 있으므로, 유압 셔블의 대략 전체 주위의 상황이 파악된다. 따라서, 오퍼레이터가 유압 셔블을 안전하고 원활하게 조작할 수 있다.

모니터(13)에는 카메라(10)로부터의 영상이 표시되어 있지만, 그 동안이라도 각 작동부에 설치된 센서로부터의 신호는 제어 장치(20)에 입력되도록 되어 있고, 신호 처리 회로(25)에 의해서 도 3에 나타낸 차량 상황 정보에 관한 데이터가 작성되고, 또한 변경된다. 또, 신호 처리 회로(25)에 입력된 각 수치데이터 중, 이상 검출에 필요한 데이터는 비교부(27)에 입력되어, 기준이 되는 수치데이터와 비교된다. 예를 들면, 엔진냉각수의 온도에 대해 말하면, 엔진냉각수의 온도는 온도센서에 의해 항상 검출되도록 되어 있고, 온도에 관한 데이터는 신호 처리 회로(25)에 입력되어, 온도가 변화되면, 도 3에 나타낸 엔진냉각수온도표시(C1)에 반영된다. 이것과 함께, 이 온도에 관한 데이터는 비교부(27)에 입력된다. 비교부(27)에는 엔진냉각수의 최고온도가 기준치로서 설정되어 있고, 신호 처리 회로(25)에서 얻은 엔진냉각수온도의 실측치가, 이 기준치를 넘었을 때에는, 출력 제어부(28)를 통하여 도 6에 나타낸 이상 정보가 표시된다. 즉, 비교부(27)의 출력이 트리거로 되어, 모니터(13)에는, 카메라 영상표시화면으로부터 이상 상태표시화면으로 순식간에, 또한 자동적으로 전환된다.

즉, 이 도 6에서 명백히 나타난 바와 같이, "오버히트 발생"의 메시지가 표시된다. 또, 이것과 함께, 이상 상태를 해소시키기 위한 방법에 대해, 예를 들면 "엔진을 아이들링 상태로 하여 주십시오." 등과 같은 코멘트도 함께 표시된다. 이와 같이, 엔진을 아이들링 상태로 하는(또는 엔진을 정지한다) 것에 따라, 엔진의 과부하 상태가 해소되어, 냉각수의 온도가 저하된다. 그리고, 엔진냉각수의 온도가 설정된 기준치보다 저하되면, 그것이 트리거로 되어, 상기 이상 상태표시화면으로부터 카메라 영상표시화면으로 자동적으로 전환된다. 이로 인해, 엔진이 오버히트하여 고장이 발생되는 등의 사태를 정확하게 방지할 수 있다.

또, 작동유의 온도가 이상하게 상승하면, 그 점도가 저하되어, 유압회로에서의 밀봉 누출이 발생하는 등의 우려가 있고, 전술한 바와 같이, 모니터(13)는 카메라 영상표시화면으로부터 자동적으로 이상 상태표시화면으로 전환된다. 물론, 이 이상시에 표시되는 메시지는, 작동오일 온도가 상승한 것을 오퍼레이터에 인식시키는 것으로 된다. 또한, 다른 이상 상태가 발생했을 때에도, 비교부(27)로부터의 출력신호를 트리거로 하여, 동일한 순서로 모니터(13)에서의 화면의 전환이 자동적으로 행하여진다.

이상 상태가 발생된 경우에 있어서, 오퍼레이터가 어떠한 조작을 행함으로써, 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 경우와, 상기 이상 상태를 해소할 수 없는 경우가 있다. 이상 상태가 해소 가능한 경우에는, 그 해소 순서에 대한 코멘트를 메시지 표시할 수 있다. 한편, 오퍼레이터가 운전실(4) 내에서 해소할 수 없는 이상 상태, 예를 들면 엔진필터의 막힘 등과 같이, 필터의 청소 내지 교환이 필요한 경우도 있지만, 이 경우에는, "엔진필터의 막힘 발생"이라고 하는 이상 상태의 내용과, "안전한 위치까지 이동시켜, 필터교환을 행하여 주십시오."라고 하는 코멘트, "서비스맨에 연락을 취하여 주십시오."라고 하는 코멘트를 더불어 메시지 표시한다.

여기에서, 이상 상태의 표시는, 메시지 표시 대신에, 로고 등으로 표시하거나, 또는 메시지와 로고 등을 혼재하도록 표시하는 등도 가능하고, 요컨대 오퍼레이터에 의해 신속하고, 또한 확실하게 이상 상태를 인식시킬 수 있으면 된다. 또, 이상 상태를 해소하는 순서 등도 오퍼레이터가 이해하기 쉽도록 표시하는 것이 바람직하다. 그리고, 오퍼레이터에 이상 상태의 발생을 더욱 확실하게 확인시키기 위해서는, 경보음의 발생 등을 병용하는 것도 바람직하다.

모니터(13)에는, 전술한 이상 상태가 발생되지 않은 한, 카메라 영상이 표시되어 있다. 그러나, 작업의 내용이나 유압 셔블의 움직임의 상태 등에 따라서는, 후방 시야를 얻을 필요가 없는 것이 있다. 이 경우에는, 모니터(13)를 도 3의 차량 상황표시화면으로 전환할 수 있다. 이 화면의 전환은 전환스위치(31)의 조작이 트리거로 되어 행하여지는 것이며, 오퍼레이터는 수시로 수동조작에 의해서 카메라 영상표시화면과 차량 상황표시화면 사이의 전환을 실행할 수 있다. 또, 차량 상황표시화면이 표시되어 있는 상태에 있어서도, 이상 상태로 되었을 때에는, 자동적으로 이상 상태표시화면으로 전환된다.

모니터(13)에는, 또한 통신 정보를 표시할 수 있도록 되어 있고, 카메라 영상표시화면에서 전환스위치(31)의 조작에 의하여, 즉 오퍼레이터의 수동 조작에 의하여, 관리센터 등으로부터 송신된 메시지가 표시된다. 따라서, 오퍼레이터는 관리센터 등으로부터 보내오는 작업 순서 등의 명령, 기타 메시지를 임의의 시간에 받을 수 있다. 물론, 이 통신 정보가 표시되어 있는 동안에, 이상 상태가 발생되면, 즉시 이상 상태표시화면으로 자동적으로 전환된다. 그리고, 오퍼레이터가 통신 정보를 인식한 후에는, 전환스위치(31)를 조작함으로써, 카메라 영상표시화면으로 전환된다.

또한, 프론트 작업기(3)의 암(3b)에도 카메라(11)가 설치되어 있는 경우에는, 역시 전환스위치(31)의 전환에 의하여, 상기 카메라(11)로부터의 영상을 표시하는 상태로 모니터(13)가 전환된다.

(실시예 2)

다음에, 도 9에는, 제어 장치(20)에 의한 모니터(13)의 화면 표시에 대한 다른 형태를 나타낸다. 이 도 9의 실시예에서는, 모니터(13)에는, 먼저 차량 상황이 우선적으로 표시되도록 되어 있다. 그리고, 전환스위치(31)를 조작하면, 모니터(13)는 후방 시야를 얻기 위한 카메라(10)에 의해 촬영된 카메라 영상을 표시하는 상태로 전환되도록 되어 있다. 또, 통신 정보를 취득하는 경우에도, 역시 전환스위치(31)를 조작함으로써 화면이 전환된다. 한편, 이상 상태가 발생했을 때에는, 실시예1과 마찬가지로, 비교부(27)로부터의 출력신호를 트리거로 하여 자동적으로 이상 상태표시화면으로 전환된다.

본 발명은 상기와 같이 구성되므로, 운전실 내에는 단일의 모니터를 설치하는 것만으로, 오퍼레이터는 필요한 정보를 정확하게 취득할 수 있게 되고, 건설기계의 조작성이 개선되는 동시에, 안전한 조작이 가능하게 되는 등의 효과가 있다.

도 1은 건설기계의 일례로서의 유압 셔블의 개략적인 구성도이다.

도 2는 도 1의 유압 셔블의 운전실의 내부에서의 주요부 구성도이다.

도 3은 모니터에서의 차량 상황표시화면의 일례를 도시한 도면이다.

도 4는 모니터에서의 카메라 영상표시화면의 일례를 도시한 도면이다.

도 5는 모니터에서의 통신 정보표시화면의 일례를 도시한 도면이다.

도 6은 모니터에서의 이상 상태 표시화면의 일례를 도시한 도면이다.

도 7은 제어 장치의 블록도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예를 나타내는 모니터의 화면의 전환 형태를 나타내는 설명도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 모니터의 화면의 전환 형태를 나타내는 설명도이다.

* 도면 부호의 설명

1: 하부 주행체 2: 상부 선회체

3: 프론트 작업기 4: 운전실

10, 11: 카메라 12: 통신 장치

13: 모니터 20: 제어 장치

30: 스타터 키 31: 전환스위치

Claims (6)

1. 엔진 및 상기 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 복수의 작동부를 구비하고, 적어도 상기 엔진에 공급되는 연료의 잔량, 엔진 냉각수온도 및 작동오일 온도를 검출하는 센서, 이들 각 센서로부터의 신호에 따라 작동 상태의 이상을 검출하는 이상(異常) 검출 수단, 주변을 감시하는 카메라를 설치한 건설기계에 있어서,

   상기 건설기계의 운전실내에는, 상기 각 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 출력되는 차량 상황 정보와, 상기 이상 검출 수단으로부터 출력되는 이상 정보와, 상기 카메라로부터 출력되는 카메라 영상 정보를 선택적으로 표시할 수 있는 모니터가 설치되고,

   상기 모니터에는, 상기 차량 상황 정보와 카메라 영상 정보 중 어느 하나를 표시하도록 전환하는 수동 전환 수단과, 적어도 상기 이상 검출 수단으로부터 이상 정보가 출력되면, 자동적으로 이상 정보를 표시하도록 전환하는 자동전환 수단을 포함하는 제어 수단이 접속되어 있는

   것을 특징으로 하는 건설기계의 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 건설기계에는, 관련시설로부터의 메시지를 수신하는 통신 수단을 추가로 설치하고, 상기 모니터에는, 상기 수동 전환 수단에 의해 상기 차량 상황 정보 또는 카메라 영상 정보로부터, 상기 통신 수단에서 수신한 통신 정보 메시지를 표시 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 건설기계의 표시 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제어 수단은, 상기 모니터에 기준 화면으로서 항상 카메라 영상표시를 표시하도록 하고, 상기 수동 전환 수단에 의해서 상기 차량 상황 정보를 표시하는 화면 또는 수신정보를 표시하는 화면으로 전환되도록 구성한 것을 특징으로 하는 건설기계의 표시 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 제어 수단은, 상기 모니터에는, 기준 화면으로서 항상 상기 차량 상황 정보를 표시하도록 하고, 상기 카메라 영상을 표시하는 화면 및 수신정보를 표시하는 화면은 상기 수동 전환 수단에 의해 전환되고 표시 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 건설기계의 표시 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 건설기계에 있어서, 적어도 배터리의 충전 전압이 규정치 이하로 되어 있는 경우, 엔진냉각수온도 또는 작동오일 온도가 규정온도 이상일 경우에는 상기 이상 정보로서 상기 모니터에 표시하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 표시 장치
6. 제5항에 있어서,

   상기 이상 정보는, 초기적으로 설정되고, 변경 불능인 불변 정보와, 추가 및 삭제 가능한 가변 정보로 이루어지고,

   상기 가변 정보는 입력 수단에 의해 설정 및 취소되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 표시 장치.