KR20190033606A - 작업 차량 및 작업 차량의 제어 시스템 - Google Patents

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KR20190033606A
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히로유키 미즈노
사토루 이데
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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

표시부의 표시 내용을 제어하는 모니터 컨트롤러는, 표시부가 부감 화상을 표시하고 있는 경우, 조작 장치의 조작을 검지하면 부감 화상의 표시를 계속하고, 표시부가 부감 화상을 표시하고 있지 않은 경우, 조작 장치의 조작을 검지하면 표시부에 부감 화상을 표시시킨다.

Description

작업 차량 및 작업 차량의 제어 시스템
본 발명은, 작업 차량(work vehicle) 및 작업 차량의 제어 시스템에 관한 것이다.
종래, 유압 셔블의 선회체(旋回體)의 후부(後部)에 2대의 카메라를 설치하고, 2테이블의 카메라의 영상의 한쪽을 선택하여 모니터부에 표시시키는 컨트롤러를 설치하고, 선회체의 선회 시에 선회(旋回) 방향의 상류측의 영상을 자동적으로 모니터부에 비추는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 공개특허 제2001―295321호 공보(특허문헌 1) 참조].
또한, 종래, 유압 셔블의 선회체에 복수 대의 카메라를 설치하고, 복수 대의 카메라가 상영한 각각의 영상을 모니터 화면의 하나의 화면 상에 표시하고, 조작 레버의 조작 시에는, 조작 레버의 조작 방향과는 반대측의 방향을 비추는 카메라 영상을 확대하여 표시하는 기술이 제안되어 있다[예를 들면, 일본 공개특허 제2007―278025호 공보(특허문헌 2) 참조].
일본 공개특허 제2001―295321호 공보 일본 공개특허 제2007―278025호 공보
작업 차량을 동작시킬 때는, 오퍼레이터가 주위의 상황을 확인한 후에 동작시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 동작 시에 주위의 상황을 확인 가능하도록 하는, 작업 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 작업 차량은, 작업 차량의 동작을 위해 조작되는 조작 장치와, 작업 차량의 주변의 부감(俯瞰; high angle) 화상을 생성하는 생성 수단과, 부감 화상을 표시 가능한 표시부와, 표시부의 표시 내용을 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다. 컨트롤러는, 표시부가 부감 화상을 표시하고 있는 경우, 조작 장치의 조작을 검지하면 부감 화상의 표시를 계속하고, 표시부가 부감 화상을 표시하고 있지 않은 경우, 조작 장치의 조작을 검지하면 표시부에 부감 화상을 표시시킨다.
본 발명에 의하면, 작업 차량의 동작 시에, 모니터에 주변 화상을 표시하게 할 수 있다.
도 1은 실시형태에 기초한 유압 셔블의 외관을 설명하는 도면이다.
도 2는 유압 셔블의 시스템 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 모니터 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 4는 표시부의 표시 내용에 기초한 유압 셔블의 동작의 흐름을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 표시부에 표시된 주변 화상의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 6은 표시부에 표시된 주변 화상의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 7은 표시부에 표시된 차체 정보의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 8은 표시부에 표시된 차체 정보의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 9는 제어 시스템의 구성의 개략을 나타낸 도면이다.
이하, 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일 부품에는, 동일한 부호를 부여하고 있다. 이들 명칭 및 기능도 같다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
실시형태에 있어서의 구성을 적절히 조합시켜 사용하는 것은 당초부터 예정되어 있는 것이다. 또, 일부의 구성 요소를 이용하지 않는 경우도 있다.
[작업 차량(work vehicle)의 전체 구성]
먼저, 작업 차량의 일례로서, 유압 셔블(100)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 실시형태에 기초한 유압 셔블(100)의 외관을 설명하는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 주행체(1)와, 선회체(旋回體)(3)와, 작업기(working unit)(4)를 주로 가지고 있다. 유압 셔블 본체는, 주행체(1)와 선회체(3)에 의해 구성되어 있다. 주행체(1)는, 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트(crawler belts)를 가지고 있다. 선회체(3)는, 주행체(1)의 상부의 선회(旋回) 기구(機構)를 통하여, 선회 가능하게 주행체(1)에 장착되어 있다. 선회체(3)는, 운전실(8)을 가지고 있다.
작업기(4)는, 선회체(3)에 있어서, 상하 방향으로 작동 가능하게 축지지되어 있고, 토사(土砂)의 굴삭(掘削; excavation) 등의 작업을 행한다. 작업기(4)는, 유압(油壓) 펌프(도 2 참조)로부터 공급되는 작동유에 의해 동작한다. 작업기(4)는, 붐(boom)(5)과, 암(arm)(6)과, 버킷(bucket)(7)을 포함하고 있다. 붐(5)의 기단부(基端部)는, 선회체(3)에 연결되어 있다. 암(6)은, 붐(5)의 선단부에 연결되어 있다. 버킷(7)은, 암(6)의 선단부에 연결되어 있다. 붐(5), 암(6) 및 버킷(7)의 각각이 유압 실린더에 의해 구동됨으로써, 작업기(4)는 구동 가능하다.
유압 셔블(100)은, 카메라(10)를 구비하고 있다. 카메라(10)는, 유압 셔블(100)의 주변을 촬상하여, 유압 셔블(100)의 주변의 화상을 취득하기 위한 촬상(撮像) 장치이다. 카메라(10)는, 유압 셔블(100)의 주변의 현황 지형을 취득 가능하며, 또한 유압 셔블(100)의 주변의 장애물의 존재를 인식 가능하도록, 구성되어 있다.
카메라(10)는, 우측 전방 카메라(11)와, 우측 후방 카메라(12)와, 후방 카메라(13)와, 좌측 카메라(14)를 포함하고 있다. 우측 전방 카메라(11)와 우측 후방 카메라(12)는, 선회체(3)의 상면의 우측 에지부에 배치되어 있다. 우측 전방 카메라(11)는, 우측 후방 카메라(12)보다 전방에 배치되어 있다. 우측 전방 카메라(11)는, 전후 방향에서의 선회체(3)의 중앙부 부근에 배치되어 있다. 우측 후방 카메라(12)는, 전후 방향에서의 선회체(3)의 후단부 부근에 배치되어 있다.
그리고, 본 실시형태에 있어서는, 작업기(4)를 기준으로 하여, 유압 셔블(100)의 각 부의 위치 관계에 대하여 설명한다.
작업기(4)의 붐(5)은, 선회체(3)에 대하여, 붐(5)의 기단부에 설치된 붐 핀(boom pin)을 중심으로 회동(回動)한다. 선회체(3)에 대하여 회동하는 붐(5)의 특정한 부분, 예를 들면, 붐(5)의 선단부가 이동하는 궤적은 원호형이며, 그 원호를 포함하는 평면이 특정된다. 유압 셔블(100)을 평면에서 본 경우에, 상기 평면은 직선으로서 표현된다. 이 직선이 연장되는 방향이, 유압 셔블 본체의 전후 방향, 또는 선회체(3)의 전후 방향이며, 이하에서는 단지 전후 방향이라고도 한다. 유압 셔블 본체의 좌우 방향(차폭 방향), 또는 선회체(3)의 좌우 방향이란, 평면에서 볼 때 전후 방향에 직교하는 방향이며, 이하에서는 단지 좌우 방향이라고도 한다.
전후 방향에 있어서, 유압 셔블 본체로부터 작업기(4)가 돌출되어 있는 측이 전방향(前方向)이며, 전방향과는 반대 방향이 후방향이다. 전방향에서 볼 때 좌우 방향의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다.
전후 방향이란, 운전실(8) 내의 운전석에 착석(着座)한 오퍼레이터의 전후 방향이다. 운전석에 착석한 오퍼레이터에 정대(正對)하는 방향이 전방향이며, 운전석에 착석한 오퍼레이터의 배후 방향이 후방향이다. 좌우 방향이란, 운전석에 착석한 오퍼레이터의 좌우 방향이다. 운전석에 착석한 오퍼레이터가 정면에 정대했을 때의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다.
후방 카메라(13)는, 전후 방향에 있어서 선회체(3)의 후단부에 배치되어 있고, 좌우 방향에 있어서 선회체(3)의 중앙부에 배치되어 있다. 선회체(3)의 후단부에는, 채굴 시 등에 있어서 차체의 밸런스를 유지하기 위한 카운터웨이트(counterweight)가 설치되어 있다. 후방 카메라(13)는, 카운터웨이트의 상면에 배치되어 있다. 좌측 카메라(14)는, 운전실(8)의 상면에 배치되어 있다. 운전실(8)은, 선회체(3)의 전방 좌측에 배치되어 있다.
[시스템 구성]
도 2는, 유압 셔블(100)의 시스템 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 모니터 장치(20)와, 차체 컨트롤러(30)와, 조작 장치(40)와, 유압 펌프(51)로부터 액추에이터(56)에 이르는 유압 회로를 구비하고 있다. 도 2 중의 실선 화살표는 유압 회로를 나타낸다.
모니터 장치(20)는, 모니터 컨트롤러(21)와, 표시부(22)를 포함하여 구성되어 있다. 표시부(22)는, 카메라(10)를 사용하여 생성된 유압 셔블(100)의 주변 화상을 표시한다. 유압 셔블(100)의 주변 화상은, 우측 전방 카메라(11), 우측 후방 카메라(12), 후방 카메라(13) 또는 좌측 카메라(14) 중 어느 하나의 카메라에 의해 촬상된 화상으로부터 생성된, 단화상(單畵像)을 포함한다. 또한, 유압 셔블(100)의 주변 화상은, 우측 전방 카메라(11), 우측 후방 카메라(12), 후방 카메라(13) 및 좌측 카메라(14)의 각각에 따라서 촬상된 복수의 화상을 합성하여 생성된, 부감 화상을 포함한다.
표시부(22)는 또한, 유압 셔블(100)의 차체 정보를 표시한다. 유압 셔블(100)의 차체 정보는, 예를 들면, 유압 셔블(100)의 작업 모드, 연료계에 의해 나타내는 연료 잔량, 온도계에 의해 나타내는 냉각수의 온도 또는 작동유의 온도, 에어컨의 가동(稼動) 상황 등을 포함한다. 표시부(22)는, 주변 화상과 차체 정보 중 적어도 어느 한쪽을 표시 가능하다.
모니터 컨트롤러(21)는, 표시부(22)의 표시 내용을 제어한다. 모니터 컨트롤러(21)가 표시부(22)에 지령함으로써, 표시부(22)는, 주변 화상을 표시하거나, 차체 정보를 표시하거나, 주변 화상과 차체 정보를 동시에 표시하거나 한다. 표시부(22)는 터치 패널이라도 되고, 이 경우, 오퍼레이터가 표시부(22)의 일부에 접촉함으로써, 모니터 컨트롤러(21)가 조작된다.
차체 컨트롤러(30)는, 유압 셔블(100) 전체의 동작을 제어하는 컨트롤러이며, CPU(Central Processing Unit), 불휘발성 메모리, 타이머 등에 의해 구성되어 있다. 모니터 장치(20)는, 차체 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 구성되어 있다. 도 2 중의 파선(破線) 화살표는 전기 회로를 나타낸다. 그리고, 도 2에는, 실시형태의 유압 셔블(100)을 구성하는 전기 회로의 일부만을 도시하고 있다.
실시형태에 있어서의 「컨트롤러」란, 모니터 컨트롤러(21)와 차체 컨트롤러(30)와의 양쪽을 포함하는 개념이다. 복수의 단화상을 합성한 부감 화상은, 모니터 컨트롤러(21)가 생성해도 되고, 차체 컨트롤러(30)가 생성해도 된다. 실시형태의, 단화상을 촬상하는 촬상 장치(카메라)와, 모니터 컨트롤러(21) 및/또는 차체 컨트롤러(30)는, 부감 화상을 생성하는 생성 수단으로서의 기능을 가지고 있다.
조작 장치(40)는, 유압 셔블(100)의 동작을 위해 조작된다. 조작 장치(40)는, 예를 들면, 작업기(4)를 조작하기 위한 조작 레버, 주행체(1)를 조작하기 위한 페달 등를 포함하여 구성되어 있다.
유압 펌프(51)는, 엔진의 동력이 전달되어 구동하고, 압유(壓油)를 토출(吐出)한다. 유압 펌프(51)는, 작동 유압원(油壓源)과, 파일럿 유압원을 포함하고 있다. 유압 펌프(51)로부터 토출되는 압유는, 액추에이터(56)에 공급되는 작동유와, 메인 밸브(55)의 스풀(spool)을 이동시키기 위한 파일럿 오일을 포함하고 있다. 유압 펌프(51)는, 액추에이터(56)의 구동에 사용하는 유압을 발생시킨다. 액추에이터(56)는, 유압 펌프(51)로부터 공급된 작동유에 의해 작동한다.
도 2에 나타낸 유압 회로는, 유압 차단 밸브(52), 비례 제어 밸브(53), 압력 센서(54) 및 메인 밸브(55)를 포함하고 있다. 유압 펌프(51)로부터 토출되는 파일럿 오일은, 유압 차단 밸브(52), 비례 제어 밸브(53) 및 압력 센서(54)를 순차로 경유하여, 메인 밸브(55)에 공급된다. 유압 펌프(51)로부터 메인 밸브(55)를 향하는 파일럿 오일의 흐름의 상류로부터 하류에, 유압 차단 밸브(52), 비례 제어 밸브(53) 및 압력 센서(54)가, 상기 순서로 접속되어 있다.
유압 차단 밸브(52)는, 차체 컨트롤러(30)로부터의 지령 신호를 받아, 개방 상태와 폐쇄 상태로 전환된다. 유압 차단 밸브(52)가 개방 상태로 전환되면, 비례 제어 밸브(53)에 유압 펌프(51)로부터의 파일럿 오일이 공급되고, 조작 장치(40)의 조작이 유효하게 되어, 유압 펌프(51)로부터 액추에이터(56)에 작동유가 공급된다. 유압 차단 밸브(52)가 폐쇄 상태로 전환되면, 유압 회로가 차단되어, 유압 펌프(51)로부터 액추에이터(56)에 작동유가 공급되지 않게 된다. 유압 차단 밸브(52)는, 폐쇄 상태에 있어서, 유압 펌프(51)로부터 비례 제어 밸브(53)에 대한 파일럿 오일의 공급을 차단한다.
비례 제어 밸브(53)는, 조작 장치(40)의 조작에 의해, 기계적으로 움직인다. 조작 장치(40)의 기계적 동작이, 비례 제어 밸브(53)의 동작을 통하여, 파일럿 오일의 유압의 변동으로 변환된다. 조작 장치(40)의 조작에 대응하여, 비례 제어 밸브(53)의 개도(開度; degree of opening)가 변동된다. 도 2 중에 나타내는 흰 화살표는, 조작 장치(40)와 비례 제어 밸브(53)와의 사이의 기계적인 연결을 나타낸다. 비례 제어 밸브(53)는, 조작 장치(40)의 조작에 따라 동작하지만, 조작 장치(40)의 조작이 유압 또는 전기에 의해 비례 제어 밸브(53)에 전해지는 것이 아니라, 조작 장치(40)와 비례 제어 밸브(53)와의 사이에 전술한 유압 회로 또는 전기 회로는 개재되어 있지 않다.
압력 센서(54)는, 비례 제어 밸브(53)의 하류에 배치되어 있고, 비례 제어 밸브(53)를 통과한 후의 파일럿 오일의 압력을 검출한다. 압력 센서(54)는, 조작 장치(40)의 조작에 의한 파일럿 오일의 압력 변동을 검출한다. 압력 센서(54)는, 파일럿 오일에 압력이 발생한 것을 검출하여 조작 장치(40)가 조작된 것을 검지하는 압력 스위치라도 된다.
메인 밸브(55)는, 스풀을 가지고 있다. 메인 밸브(55)는, 파일럿 오일의 압력에 따라 스풀을 이동시킴으로써, 유압 펌프(51)로부터 액추에이터(56)에 공급되는 작동유의 양을 조정한다.
액추에이터(56)는, 예를 들면, 붐(5), 암(6) 또는 버킷(7)을 구동시키는 유압 실린더라도 되고, 또는 선회체(3)를 선회시키는 선회 모터라도 된다.
도 3은, 모니터 장치(20)의 구성을 나타낸 모식도이다. 모니터 장치(20)는, 전술한 바와 같이, 표시부(22)를 포함하고 있다. 표시부(22)는, 액정화면 등을 사용하여 실현되어 있다. 도 3 중에 나타내는, 표시부(22)의 일부 영역인 영역(22A)에는, 각 카메라에 의해 촬상된 복수의 단화상을 합성하여 생성된, 부감 화상이 표시되어 있다. 도 3 중에 나타내는, 표시부(22)의 일부 영역인 영역(22B)에는, 차체 정보가 표시되어 있다. 구체적으로는, 영역(22B)에는, 연료 잔량을 나타내는 연료계, 냉각수의 온도 및 작동유의 온도를 나타내는 온도계가 표시되어 있다. 도 3에 나타낸 표시부(22)에는, 주변 화상과 차체 정보와의 양쪽이 표시되어 있다.
표시부(22)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 모니터 장치(20)의 상부에 배치되어 있다. 표시부(22)의 아래쪽에, 가이던스(guidance) 아이콘(23)이 설치되어 있다. 가이던스 아이콘(23)의 아래쪽에, 팬(fan) 쿠션 스위치(24)가 설치되어 있다. 가이던스 아이콘(23)은, 팬 쿠션 스위치(24)의 각각에 대응하는 아이콘이다. 예를 들면, 팬 쿠션 스위치(24)의 조작에 의해 표시부(22)의 표시 내용이 전환할 수 있도록 구성되어 있는 경우, 가이던스 아이콘(23)은, 표시부(22)의 표시 내용을 전환하는 것을 의미하는 아이콘을 포함하고 있다.
팬 쿠션 스위치(24)의 아래쪽에, 기본 조작 스위치(25)가 설치되어 있다. 기본 조작 스위치(25)는, 오토데셀(auto-deceleration) 스위치, 작업 모드 선택 스위치, 주행 속도 선택 스위치, 버저(buzzer) 캔슬 스위치, 와이퍼 스위치, 윈도우 워셔(window washer) 스위치, 에어컨 스위치 등을 가지고 있다.
오토데셀 스위치는, 조작 장치(40)가 중립 위치로 돌아와서 소정 시간 후에 엔진의 회전수를 저하시키는 데셀 제어를 실행시키는 스위치이다. 「중립 위치」란, 조작 장치(40)가 조작되고 있지 않는 위치(뉴트럴 위치)인 것을 의미한다. 작업 모드 선택 스위치는, 유압 셔블(100)의 작업 모드를 복수의 모드로부터 선택하는 스위치이다. 주행 속도 선택 스위치는, 유압 셔블(100)의 주행 속도단을 복수의 속도단으로부터 선택하는 스위치이다. 버저 캔슬 스위치는, 소정의 경고 상태로 되면 발생하는 버저음을 캔슬하는 스위치이다.
와이퍼 스위치는, 유압 셔블(100)의 운전실(8)(도 1)의 프론트 유리에 설치되는 도시하지 않은 와이퍼를 동작시키는 스위치이다. 윈도우 워셔 스위치는, 프론트 유리에 세정수를 분사하는 도시하지 않은 워셔를 작동시키는 스위치이다. 에어컨 스위치는, 운전실(8) 내의 에어컨의 각종 기능을 조작하는 스위치이다.
오퍼레이터에 의한 팬 쿠션 스위치(24) 및 기본 조작 스위치(25)의 조작은, 모니터 컨트롤러(21)에 입력된다.
[동작]
도 4는, 표시부(22)의 표시 내용에 기초한 유압 셔블(100)의 동작의 흐름을 나타낸 플로우차트이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)을 동작시키고 있지 않을 때는, 유압 셔블(100)의 동작을 위해 조작되는 조작 장치(40)가 조작되고 있지 않는 중립 위치의 상태이다(스텝 S10). 이 때 모니터 컨트롤러(21)는, 표시부(22)에, 유압 셔블(100)의 주변 화상을 표시한다(스텝 S20).
도 5, 도 6은, 표시부(22)에 표시된 주변 화상의 일례를 나타낸 모식도이다. 전술한 바와 같이, 유압 셔블(100)의 주변 화상은, 우측 전방 카메라(11), 우측 후방 카메라(12), 후방 카메라(13) 또는 좌측 카메라(14) 중 어느 하나에 의해 촬상된 화상으로부터 생성된 단화상과, 단화상을 합성하여 생성된 부감 화상을 포함한다. 도 5 중에 나타내는, 표시부(22) 내의 일부 영역인 영역(22A)에는, 부감 화상이 표시되어 있다. 도 5 중에 나타내는, 표시부(22) 내의 일부 영역인 영역(22B)에는, 후방 카메라(13)에 의해 촬상된 화상으로부터 생성된 단화상이 표시되어 있다. 도 5에 나타낸 표시부(22)에는, 부감 화상과 단화상과의 양쪽이 표시되어 있다.
도 6 중에 나타내는 영역(22A)에는, 도 5와 마찬가지로, 부감 화상이 도시되어 있다. 도 6 중에 나타내는 영역(23B)에는, 우측 후방 카메라(12)에 의해 촬상된 화상으로부터 생성된 단화상이 표시되어 있다. 도 6에 나타낸 표시부(22)에는, 부감 화상과 단화상과의 양쪽이 표시되어 있다.
도 4로 돌아와, 실시형태의 유압 셔블(100)은, 도 3에 나타낸 팬 쿠션 스위치(24)를 오퍼레이터가 조작함으로써, 표시부(22)의 표시 내용을 오퍼레이터가 수동으로 전환할 수 있도록 구성되어 있다. 조작 장치(40)를 조작하고 있지 않는 동안은, 표시부(22)의 표시 내용을, 부감 화상을 포함하는 표시와, 부감 화상을 포함하지 않는 표시(예를 들면, 차체 정보만를 포함하는 표시)로, 전환 가능하다. 스텝 S30에서, 표시부(22)의 표시 내용을 수동으로 전환할 것인지의 여부를 판단한다.
표시부(22)의 표시 내용을 차체 정보를 포함하는 것로 전환하는 경우(스텝 S30에서 YES), 스텝 S40으로 진행하고, 모니터 컨트롤러(21)는, 표시부(22)에 차체 정보를 표시한다.
도 7, 도 8은, 표시부(22)에 표시된 차체 정보의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 7에는, 차체 정보의 일례로서, 유압 셔블(100)의 복수의 작업 모드 중, 현재 선택되어 있는 작업 모드를 나타낸 화면이 도시되어 있다. 도 8에는, 에어컨의 가동 상황을 나타내는 화면이 도시되어 있다.
도 4로 돌아와, 스텝 S50에 있어서, 오퍼레이터가 조작 장치(40)의 조작을 개시한다. 오퍼레이터가 조작 장치(40)를 조작한 것은, 도 2에 나타낸 압력 센서(54)가 파일럿 오일의 압력 변동을 검출하고, 그 압력 변동을 나타내는 신호가 차체 컨트롤러(30)에 입력됨으로써, 검지된다. 조작 장치(40)의 조작을 검지하면, 이어서, 스텝 S60에 있어서, 표시부(22)의 현재의 표시 내용이 부감 화상을 포함할 것인지의 여부가 판단된다.
스텝 S60의 판단에 있어서, 표시부(22)의 현재의 표시 내용이 부감 화상을 포함하는 경우(스텝 S60에 있어서 YES), 모니터 컨트롤러(21)는 표시부(22)에 대한 부감 화상의 표시를 계속한다(스텝 S70. 이어서, 스텝 S100에 있어서, 차체 컨트롤러(30)이, 조작 장치(40)의 조작에 따른 유압 셔블(100)의 동작을 개시한다.
스텝 S70에서의, 표시부(22)에 대한 주변 화상의 표시의 계속이란, 조작 장치(40)의 조작을 개시하기 전에 표시되어 있었던 부감 화상의 표시를 그대로 유지하는 것을 의미한다. 표시부(22)에 부감 화상과 또 다른 화상이 표시되어 있는 경우, 부감 화상을 유지하여, 다른 화상을 단화상으로 전환해도 된다. 이 경우의 다른 화상이란, 차체 정보라도 되고, 상이한 카메라(10)에 의해 촬상한 단화상이라도 된다. 예를 들면, 조작 장치(40)의 조작을 개시하기 전에, 표시부(22)의 영역(22A)에 부감 화상이 표시되어 있고, 후방 카메라(13)에 의해 촬상된 단화상이 영역(22B)에 표시되어 있는 경우에 있어서, 조작 장치(40)의 조작에 의해 선회체(3)를 우측 선회하는 경우, 영역(22B)의 표시가 우측 후방 카메라(12)에 의해 촬상된 단화상으로 전환되어도 된다.
스텝 S60의 판단에 있어서, 표시부(22)의 현재의 표시 내용이 부감 화상을 포함하지 않을 경우(스텝 S60에 있어서 NO), 스텝 S80으로 진행하고, 모니터 컨트롤러(21)가 표시부(22)의 표시 내용을 전환하여, 표시부(22)에 부감 화상을 표시시킨다. 이 스텝 S80에 있어서 표시부(22)에 표시되는 주변 화상은, 조작 장치(40)의 조작에 대응하는 화상을 포함해도 된다. 예를 들면, 유압 셔블(100)을 전진 주행시키는 경우, 표시부(22)의 영역(22A)에 부감 화상을 표시시키고, 영역(22B)에 후방 카메라(13)에 의해 촬상된 화상으로부터 생성된 단화상을 표시해도 된다. 또한, 예를 들면, 선회체(3)를 우측 선회시키는 경우, 영역(22A)에 부감 화상을 표시시키고, 영역(22B)에 우측 후방 카메라(12)에 의해 촬상된 화상으로부터 생성된 단화상을 표시해도 된다.
이어서, 스텝 S90에 있어서, 소정 시간이 경과했는지의 여부가 판단된다. 소정 시간이 경과하고 있지 않으면(스텝 S90에 있어서 NO), 스텝 S90의 판단이 반복된다. 표시부(22)에 부감 화상이 표시되고 나서 소정 시간 경과 후에, 스텝 S100으로 진행하고, 차체 컨트롤러(30)가 조작 장치(40)의 조작에 따른 유압 셔블(100)의 동작을 개시한다.
다음에, 스텝 S110에서, 표시부(22)의 표시 내용을 수동으로 전환할 것인지의 여부를 판단한다. 스텝 S110의 판단은, 전술한 스텝 S30의 판단과 같은 판단이지만, 스텝 S30에서는 조작 장치(40)를 조작하고 있지 않은 것에 대하여, 스텝 S110에서는 조작 장치(40)를 조작하고 있다. 이 경우, 표시부(22)의 표시 내용을 수동으로 전환하도록 해도(스텝 S110에서 YES), 표시가 전환되지 않고, 부감 화상의 표시가 계속된다(스텝 S120). 모니터 컨트롤러(21)는, 조작 장치(40)를 조작하고 있는 동안, 표시부(22)의 표시 내용의 수동에서의 전환을 불가로 하고 있다.
스텝 S120에서의 처리는, 예를 들면, 조작 장치(40)를 조작하고 있는 동안, 표시부(22)의 표시 내용을 전환하기 위한 팬 쿠션 스위치(24)를 조작해도 조작을 무효로 함으로써, 행해진다. 표시부(22)가 터치 패널이며, 표시부(22)에 화면 전환용의 아이콘이 표시되는 경우, 조작 장치(40)를 조작하고 있는 동안, 표시부(22)에 화면 전환용의 아이콘이 표시되지 않는 사양으로 해도 된다.
그 후, 조작 장치(40)를 중립 위치의 상태로 한다(스텝 S130). 조작 장치(40)가 중립 위치로 되돌려진 것은, 도 2에 나타낸 압력 센서(54)가 파일럿 오일의 압력 변동을 검출하고, 그 압력 변동을 나타내는 신호가 차체 컨트롤러(30)에 입력됨으로써, 검지된다. 조작 장치(40)가 중립 위치로 된 것을 검지하면, 유압 셔블(100)은 동작을 정지한다(스텝 S140). 모니터 컨트롤러(21)는, 조작 장치(40)가 중립 위치로 될 때, 부감 화상을 포함하는 표시부(22)의 표시 내용을 계속한다(스텝 S150). 그리고, 처리를 종료한다(종료).
[작용 효과]
전술한 유압 셔블(100)의 특징적인 구성 및 작용 효과에 대하여 모아서 기재하면, 다음과 같다.
유압 셔블(100)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 표시부(22)를 구비하고 있다. 표시부(22)는, 카메라(10)에 의해 취득된 유압 셔블(100)의 주변의 화상으로부터 생성된 단화상을 합성한 부감 화상을, 표시 가능하다. 유압 셔블(100)은 또한, 표시부(22)의 표시 내용을 제어하는 모니터 컨트롤러(21)를 구비하고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 표시부(22)가 부감 화상을 표시하고 있는 경우, 조작 장치(40)의 조작을 검지하면, 부감 화상의 표시가 계속된다. 표시부(22)가 부감 화상을 표시하고 있지 않은 경우, 조작 장치(40)의 조작을 검지하면, 표시부(22)의 표시 내용을 전환하여 표시부(22)에 부감 화상을 표시시킨다.
유압 셔블(100)에서는, 차체 정보와, 주변 감시 때문에 카메라로 촬영한 주변 화상과의 양쪽을, 표시부(22)에 표시시킬 필요가 있다. 차체 정보를 표시하는 모니터와 주변 화상을 표시하는 모니터를 별개로 설치하면, 모니터 2대분의 스페이스가 필요해진다. 공간 절약화를 위해, 1개의 표시부(22)에 차체 정보와 주변 화상을 전환하여 표시하고 있다.
유압 셔블(100)을 동작시킬 때는, 주위 감시 때문에, 부감 화상의 표시가 필요하다. 유압 셔블(100)의 동작을 위해 조작 장치(40)의 조작을 개시할 때, 표시부(22)에 부감 화상이 표시되어 있으면, 그대로 부감 화상의 표시를 계속하고, 표시부(22)에 부감 화상이 표시되어 있지 않으면, 표시 내용을 전환하여 부감 화상을 표시시킨다. 유압 셔블(100)의 동작 시에 표시부(22)에 부감 화상이 표시되어 있으므로, 표시부(22)에 표시된 부감 화상을 확인함으로써, 오퍼레이터는 유압 셔블(100) 주위의 상황을 확인할 수 있다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 조작 장치(40)가 중립 위치로 된 것을 검지하면, 부감 화상의 표시가 계속된다. 이와 같이 하면, 조작 장치(40)의 조작 중과 조작 정지(停止) 중으로 표시부(22)의 표시 내용이 자주 전환되지 않는다. 또한, 오퍼레이터의 수동에서의 전환에 의해서만, 차체 정보만을 포함하는 화면으로의 전환이 행해지므로, 부감 화상이 뜻하지 않게 표시부(22)로부터 표시되지 않게 되지 않는다. 따라서, 오퍼레이터는 계속하여 유압 셔블(100)의 주위의 상황을 확인할 수 있다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 조작 장치(40)를 조작하고 있지 않는 동안, 표시부(22)의 표시 내용을 수동으로 전환 가능하다. 조작 장치(40)를 조작하고 있는 동안, 표시부(22)의 표시 내용의 수동에서의 전환이 불가로 된다. 표시부(22)의 표시 내용의 전환을 제한함으로써, 오퍼레이터가 수동으로 표시부(22)의 표시를 주변 화상을 포함하지 않는 화면으로 전환하는 것이 방지되므로, 오퍼레이터는 계속하여 유압 셔블(100)의 주위의 상황을 확인할 수 있다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 표시부(22)의 현재의 표시 내용이 부감 화상을 포함하지 않을 경우, 표시부(22)에 부감 화상이 표시되고 나서 소정 시간 경과 후에, 유압 셔블(100)의 동작이 개시된다. 이와 같이 하면, 표시부(22)에 부감 화상이 표시된 후, 오퍼레이터가 유압 셔블(100)의 주위의 상황을 확인하는 시간을 확보할 수 있으므로, 유압 셔블(100)의 주위의 상황을 오퍼레이터가 확실하게 확인한 후에 유압 셔블(100)의 동작을 개시할 수 있다.
전술한 조작 장치(40)는, 기계적으로 비례 제어 밸브(53)에 연결되어, 비례 제어 밸브(53)를 통과한 후의 파일럿 오일의 압력 변동을 검출함으로써 조작 장치(40)의 조작을 검출 가능한 사양이지만, 이 구성에 한정되지 않고, 조작 장치(40)는 전자식의 장치라도 된다. 예를 들면, 조작 장치(40)는, 조작 레버와, 조작 레버의 조작량을 검출하는 조작 검출기를 포함하고, 조작 레버가 조작될 때, 조작 레버의 조작 방향 및 조작량에 따른 전기 신호를 조작 검출기가 차체 컨트롤러(30)에 출력하도록, 구성되어도 된다.
[제어 시스템]
도 9는, 제어 시스템의 구성의 개략을 나타낸 도면이다. 지금까지의 실시형태에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)이 조작 장치(40), 표시부(22), 모니터 컨트롤러(21) 및 차체 컨트롤러(30)를 구비하고 있는 예에 대하여 설명하였다. 유압 셔블(100)은, 운전실(8)에 오퍼레이터가 탑승하여 조작하는 사양에 한정되지 않고, 원격 조작되는 사양이라도 된다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 제어 시스템은, 리모트 컨트롤러(200)를 구비하고 있다. 리모트 컨트롤러(200)는, 유압 셔블(100)의 외부에 설치되어 있고, 유압 셔블(100)에 탑재된 컨트롤러와의 사이에서 신호의 송수신이 가능하게 되어 있다.
리모트 컨트롤러(200)에는, 유압 셔블(100)의 동작을 위해 조작되는 조작 장치와, 유압 셔블(100)의 주변의 부감 화상을 표시 가능한 표시부가 접속되어 있다. 리모트 컨트롤러(200)는, 오퍼레이터에 의한 조작 장치의 조작에 따른 전기 신호의 입력을 받는다. 리모트 컨트롤러(200)는, 표시부의 표시 내용을 제어한다.
유압 셔블(100)에 설치된 복수의 촬상 장치가 각각 촬상한 화상으로부터, 단화상이 생성된다. 단화상을 합성함으로써, 유압 셔블(100)의 부감 화상이 생성된다. 유압 셔블(100)에 탑재된 컨트롤러가 부감 화상을 생성하여 리모트 컨트롤러(200)에 부감 화상을 송신해도 된다. 또는, 촬상 장치가 촬상한 화상 또는 단화상을 수신한 리모트 컨트롤러(200)가, 부감 화상을 생성해도 된다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였으나, 이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각될 것이다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1: 주행체, 3: 선회체, 4: 작업기, 5: 붐, 6: 암, 7: 버킷, 8: 운전실, 10: 카메라, 11: 우측 전방 카메라, 12: 우측 후방 카메라, 13: 후방 카메라, 14: 좌측 카메라, 20: 모니터 장치, 21: 컨트롤러, 22: 표시부, 22A, 22B, 22C, 23B: 영역, 30: 차체 컨트롤러, 40: 조작 장치, 51: 유압 펌프, 52: 유압 차단 밸브, 53: 비례 제어 밸브, 54: 압력 센서, 55: 메인 밸브, 56: 액추에이터, 100: 유압 셔블.

Claims (5)

  1. 작업 차량(work vehicle)으로서,
    상기 작업 차량의 동작을 위해 조작되는 조작 장치;
    상기 작업 차량의 주변의 부감(high angle) 화상을 생성하는 생성 수단;
    상기 부감 화상을 표시 가능한 표시부; 및
    상기 표시부의 표시 내용을 제어하는 컨트롤러;
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 표시부가 상기 부감 화상을 표시하고 있는 경우, 상기 조작 장치의 조작을 검지하면 상기 부감 화상의 표시를 계속하고, 상기 표시부가 상기 부감 화상을 표시하고 있지 않은 경우, 상기 조작 장치의 조작을 검지하면 상기 표시부에 상기 부감 화상을 표시시키는,
    작업 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 조작 장치가 중립 위치로 된 것을 검지하면, 상기 부감 화상의 표시를 계속하는, 작업 차량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조작 장치를 조작하고 있지 않는 동안, 상기 표시부의 표시 내용을, 상기 부감 화상과 상기 작업 차량의 차체 정보에 수동으로 전환 가능하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 조작 장치를 조작하고 있는 동안, 상기 표시 내용의 수동에서의 전환을 불가로 하는, 작업 차량.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 작업 차량의 동작을 제어하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 표시부가 상기 부감 화상을 표시하고 있지 않은 경우, 상기 표시부에 상기 부감 화상이 표시되고 나서 소정 시간 경과 후에, 상기 작업 차량을 동작 가능하게 하는, 작업 차량.
  5. 작업 차량의 제어 시스템으로서,
    상기 작업 차량의 동작을 위해 조작되는 조작 장치;
    상기 작업 차량의 주변의 부감 화상을 생성하는 생성 수단; 및
    상기 부감 화상을 표시 가능한 표시부;
    를 포함하고,
    상기 표시부가 상기 부감 화상을 표시하고 있는 경우, 상기 조작 장치의 조작을 검지하면 상기 부감 화상의 표시를 계속하고, 상기 표시부가 상기 부감 화상을 표시하고 있지 않은 경우, 상기 조작 장치의 조작을 검지하면 상기 표시부에 상기 부감 화상을 표시시키는,
    작업 차량의 제어 시스템.
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