液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置制造方法
【專利摘要】獲得能夠安全且高效地進(jìn)行前端作業(yè)機(jī)的作業(yè)的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置。液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置具備：下部行駛體；在該下部行駛體上可回轉(zhuǎn)地設(shè)置的上部回轉(zhuǎn)體；在該上部回轉(zhuǎn)體的前部設(shè)置的前端作業(yè)機(jī)；在上述上部回轉(zhuǎn)體的后部設(shè)置，用于獲得該回轉(zhuǎn)體的后方視野的攝像機(jī)；和顯示通過該攝像機(jī)取得的影像的監(jiān)視器21。并且，預(yù)先存儲(chǔ)上述前端作業(yè)機(jī)的最大作業(yè)半徑，在上述監(jiān)視器上顯示通過上述攝像機(jī)取得的影像，并且將上述前端作業(yè)機(jī)的最大作業(yè)半徑的距離顯示線50或表示作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)半徑的距離顯示線51等重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
【專利說明】液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將從后方監(jiān)視攝像機(jī)取得的后方視野圖像顯示在駕駛室內(nèi)設(shè)置的監(jiān)視器上的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓挖掘機(jī)構(gòu)成為在具有履帶式行駛機(jī)構(gòu)的下部行駛體上經(jīng)由回轉(zhuǎn)裝置設(shè)置上部回轉(zhuǎn)體，在上部回轉(zhuǎn)體上安裝駕駛室以及作為作業(yè)機(jī)構(gòu)的前端作業(yè)機(jī)。這些駕駛室以及前端作業(yè)機(jī)在上部回轉(zhuǎn)體的前方配置。并且，上部回轉(zhuǎn)體上的駕駛室的后部側(cè)設(shè)置構(gòu)成機(jī)械室的艙室，最后部位置設(shè)有配重。
[0003]液壓挖掘機(jī)主要用于進(jìn)行土砂的掘削等作業(yè)。在駕駛室內(nèi)設(shè)置操作員乘坐的駕駛席，該駕駛席的左右兩側(cè)部或前方部設(shè)有作為操作機(jī)構(gòu)的操作桿或操作踏板等。因此，操作員能夠乘坐在駕駛席上對(duì)各操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作，在其操作中可以通過操作員的肉眼確認(rèn)駕駛室的前方以及側(cè)方的狀況，但是無法以朝向前方的姿勢(shì)獲得后方以及斜后方的視野。
[0004]從作業(yè)安全性等觀點(diǎn)出發(fā)，獲得后方視野是極為重要的，特別是在液壓挖掘機(jī)工作的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，有作業(yè)者進(jìn)入進(jìn)行作業(yè)時(shí)，或者周圍存在建筑物等物體時(shí)等，后方的安全確認(rèn)是極為重要的。
[0005]操作員在駕駛室內(nèi)朝向前方的狀態(tài)下，為了也能夠進(jìn)行后方的安全確認(rèn)，在上部回轉(zhuǎn)體的后方設(shè)置監(jiān)視用的攝像機(jī)，將來自該攝像機(jī)的影像顯示在駕駛室內(nèi)設(shè)置的監(jiān)視器上，從而能夠獲得后方視野。這樣，作為在液壓挖掘機(jī)具備后方監(jiān)視攝像機(jī)的構(gòu)成，例如日本專利第4196826號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)所述等。
[0006]在該專利文獻(xiàn)I所述的方式中，將以上部回轉(zhuǎn)體的最后部為原點(diǎn)從該位置起向后方形成的刻度作為距離顯示線，與通過上述攝像機(jī)取得的圖像重疊地顯示。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4196826號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]在上述專利文獻(xiàn)I中，在上部回轉(zhuǎn)體的后方設(shè)置監(jiān)視用的攝像機(jī)，將來自該攝像機(jī)的影像顯示在駕駛室內(nèi)設(shè)置的監(jiān)視器上，并且距離上部回轉(zhuǎn)體的最后部的距離顯示也通過上述監(jiān)視器進(jìn)行，因此能夠獲得后方視野，并且能夠掌握后方存在的建筑物或作業(yè)者距離上部回轉(zhuǎn)體的最后部的距離。因此，能夠進(jìn)行使液壓挖掘機(jī)后退時(shí)或回轉(zhuǎn)時(shí)的斜后方的安全確認(rèn)。
[0012]但是，該專利文獻(xiàn)I僅記載了掌握從液壓挖掘機(jī)的上部回轉(zhuǎn)體到后方存在的建筑物或作業(yè)者的距離的情況，對(duì)于在上部回轉(zhuǎn)體的前部安裝的前端作業(yè)機(jī)在上部回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)時(shí)，從液壓挖掘機(jī)的上部回轉(zhuǎn)體起與后方存在的建筑物或作業(yè)者干涉的情況則沒有考慮，難以確認(rèn)液壓挖掘機(jī)的作業(yè)半徑內(nèi)的物體或人等的有無，因此在安全地進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作而高效地進(jìn)行前端作業(yè)機(jī)的作業(yè)的方面存在改進(jìn)的余地。
[0013]本發(fā)明目的在于獲得能夠安全且高效地進(jìn)行前端作業(yè)機(jī)的作業(yè)的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置。
[0014]用于解決課題的方法
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，具備:下部行駛體；在該下部行駛體之上可回轉(zhuǎn)地設(shè)置的上部回轉(zhuǎn)體；在該上部回轉(zhuǎn)體的前部設(shè)置的前端作業(yè)機(jī)；在上述上部回轉(zhuǎn)體的后部設(shè)置，用于獲得該回轉(zhuǎn)體的后方視野的攝像機(jī)；以及顯示通過該攝像機(jī)取得的影像的監(jiān)視器，其特征在于，預(yù)先存儲(chǔ)上述前端作業(yè)機(jī)的最大作業(yè)半徑，在上述監(jiān)視器上顯示通過上述攝像機(jī)取得的影像，并且將表示上述前端作業(yè)機(jī)的最大作業(yè)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
[0016]并且優(yōu)選，在該液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置中，上述前端作業(yè)機(jī)具備:在上述上部回轉(zhuǎn)體的前部俯仰動(dòng)作自如地安裝的起重臂；一端在該起重臂的前端側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝而另一端上安裝作業(yè)工具的懸臂；檢測(cè)上述起重臂的角度的起重臂角度傳感器；以及檢測(cè)上述懸臂的角度的懸臂角度傳感器，根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)半徑，在上述監(jiān)視器上，將表示上述最大作業(yè)半徑的距離顯示線和表示上述計(jì)算出的作業(yè)半徑的距離顯示線，重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
[0017]本發(fā)明的另一特征在于，液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，具備:下部行駛體；在該下部行駛體之上可回轉(zhuǎn)地設(shè)置的上部回轉(zhuǎn)體；在該上部回轉(zhuǎn)體的前部設(shè)置的前端作業(yè)機(jī)；在上述上部回轉(zhuǎn)體的后部設(shè)置，用于獲得該回轉(zhuǎn)體的后方視野的攝像機(jī)；以及顯示通過該攝像機(jī)取得的影像的監(jiān)視器，上述前端作業(yè)機(jī)具有在上述上部回轉(zhuǎn)體的前部俯仰動(dòng)作自如地安裝的起重臂和一端在該起重臂的前端側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝而另一端上安裝作業(yè)工具的懸臂，具備檢測(cè)上述起重臂的角度的起重臂角度傳感器和檢測(cè)上述懸臂的角度的懸臂角度傳感器，根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)半徑，在上述監(jiān)視器上顯示通過上述攝像機(jī)取得的影像，并且將表示上述計(jì)算出的作業(yè)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
[0018]并且優(yōu)選，在上述任一記載的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置中，預(yù)先存儲(chǔ)包含上述前端作業(yè)機(jī)的上部回轉(zhuǎn)體的最小回轉(zhuǎn)半徑，在上述監(jiān)視器上將表示上述最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
[0019]并且，如果根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)高度，在上述監(jiān)視器上，在通過上述攝像機(jī)取得的影像上，用數(shù)值顯示上述計(jì)算出的作業(yè)高度，則也容易進(jìn)行與上方存在的建筑物等的接觸判斷。并且優(yōu)選，根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)半徑，在上述監(jiān)視器上，在通過上述攝像機(jī)取得的影像上，也用數(shù)值顯示上述計(jì)算出的作業(yè)半徑。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，在監(jiān)視器上顯示通過攝像機(jī)取得的影像，并且將表示存儲(chǔ)的前端作業(yè)機(jī)的最大作業(yè)半徑的距離顯示線、或表示通過計(jì)算求出的前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線，重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上顯示，因此能夠獲得可安全且高效地進(jìn)行前端作業(yè)機(jī)的作業(yè)的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為具備本發(fā)明實(shí)施例1的后方視野顯示裝置的液壓挖掘機(jī)的整體構(gòu)成圖。
[0023]圖2為從后方看圖1所示的液壓挖掘機(jī)的圖。
[0024]圖3為說明液壓挖掘機(jī)的最大作業(yè)半徑的圖。
[0025]圖4為表示本發(fā)明實(shí)施例1的后方視野顯示裝置的電路構(gòu)成的圖。
[0026]圖5為表示本發(fā)明實(shí)施例1的后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面的顯示例的說明圖，圖(a)為表示顯示最大作業(yè)半徑的距離顯示線的例子的圖，圖(b)為表示顯示最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線的例子的圖。
[0027]圖6為表示本發(fā)明實(shí)施例1的后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面的顯示例的說明圖，是表示顯示最大作業(yè)半徑的距離顯示線與最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線的兩方的例子的圖。
[0028]圖7為表示本發(fā)明的實(shí)施例1的后方視野顯示裝置的電路構(gòu)成的另一例的圖。
[0029]圖8為表示圖7的電路構(gòu)成的后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面上的顯示例的圖。
[0030]圖9為表示圖7的電路構(gòu)成的后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面上的另一顯示例的圖。
[0031]圖10為表示本發(fā)明實(shí)施例1的后方視野顯示裝置的電路構(gòu)成的又一例的圖。
[0032]圖11為表示圖10的電路構(gòu)成的后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面上的顯示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，使用附圖對(duì)本發(fā)明的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置的具體實(shí)施例進(jìn)行說明。并且，在各圖中標(biāo)記相同符號(hào)的部分表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> [0034]實(shí)施例1
[0035]圖1為具備本實(shí)施例的后方視野顯示裝置的液壓挖掘機(jī)的整體構(gòu)成圖，圖2為從后方看圖1的液壓挖掘機(jī)的圖。
[0036]液壓挖掘機(jī)I具備設(shè)有左右一對(duì)的履帶式行駛機(jī)構(gòu)的下部行駛體2和相對(duì)于該下部行駛體2經(jīng)由回轉(zhuǎn)裝置3可回轉(zhuǎn)地聯(lián)結(jié)設(shè)置的上部回轉(zhuǎn)體4。因此，能夠通過下部行駛體2以前進(jìn)和后退等方式使車輛整體行駛，并且能夠相對(duì)于下部行駛體2使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)。該上部回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)時(shí)的回轉(zhuǎn)中心在圖中以O(shè)表示。
[0037]在上部回轉(zhuǎn)體4上設(shè)置用于操作員搭乘進(jìn)行機(jī)械整體的操作的駕駛室10，并且作為作業(yè)機(jī)械在上述上部回轉(zhuǎn)體4的前部安裝有多關(guān)節(jié)的前端作業(yè)機(jī)14。上述前端作業(yè)機(jī)14，具備:在上述上部回轉(zhuǎn)體4的前部俯仰動(dòng)作自如地安裝的起重臂11 ;一端在該起重臂11的前端側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝而另一端上安裝作為作業(yè)工具的鏟斗13 (該鏟斗13可以與其它的附件更換)的懸臂12。并且，在上述前端作業(yè)機(jī)14上具有檢測(cè)上述起重臂11的角度的起重臂角度傳感器30和檢測(cè)上述懸臂12的角度的懸臂角度傳感器31。并且，也可以具備檢測(cè)上述鏟斗13的角度的鏟斗角度傳感器。
[0038]在上述駕駛室10以及前端作業(yè)機(jī)14的設(shè)置部后方的部位，設(shè)有設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)或液壓泵、控制閥門等機(jī)器類的艙室15，并且也設(shè)有工作油箱以及燃料箱等箱類。并且，在上部回轉(zhuǎn)體4的最后部位置設(shè)有配重16。
[0039]在操作液壓挖掘機(jī)I進(jìn)行土砂的掘削等作業(yè)時(shí)，在駕駛室10內(nèi)操作員操作操作桿、操作踏板等操作機(jī)構(gòu)，而前端作業(yè)機(jī)14在操作員的前方動(dòng)作，因此操作員能夠直接目視其動(dòng)作狀態(tài)而進(jìn)行安全確認(rèn)。并且，在車輛的行駛時(shí)以及上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)時(shí)，能夠進(jìn)行前方的安全確認(rèn)，但是難以進(jìn)行后方的安全確認(rèn)，并且由于艙室15等遮擋視野而也存在成為所謂死角的方向。
[0040]因此，在使車輛后退時(shí)或使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)時(shí)，為了輔助地獲得其后方以及斜后方的視野，在位于上部回轉(zhuǎn)體4的最后部的配重16上設(shè)置后方監(jiān)視攝像機(jī)20，通過該攝像機(jī)20對(duì)后方進(jìn)行拍攝，能夠進(jìn)行操作員的目視確認(rèn)。這里，攝像機(jī)20能夠以活動(dòng)圖像狀態(tài)進(jìn)行拍攝，即優(yōu)選以電視攝像機(jī)構(gòu)成。
[0041]通過攝像機(jī)20得到的后方視野的影像，可以在駕駛室10內(nèi)設(shè)置的監(jiān)視器21上顯示。該監(jiān)視器21處于操作員乘坐在駕駛室10內(nèi)設(shè)置的駕駛席上的狀態(tài)下易于觀察的位置，并且設(shè)置在盡量不妨礙前方視野的位置。由此，在車輛后退時(shí)或上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)時(shí)等需要后方視野時(shí)，操作員通過目視該監(jiān)視器21而能夠進(jìn)行后方以及斜后方的安全確認(rèn)。
[0042]如圖2所示，攝像機(jī)20設(shè)置在配重16的后端上面部，在寬度方向的中間位置。并且，上述攝像機(jī)20的視野中心朝向后方位于斜下方。即，對(duì)后方地上存在的建筑物等物體或作業(yè)員等人的影像進(jìn)行拍攝，因此能夠在一定程度的較寬范圍內(nèi)取得立足于路面的像。這樣，通過使攝像機(jī)20的視野朝向斜下方，能夠在監(jiān)視器21上表現(xiàn)出一定程度的距離感，但是未必能夠準(zhǔn)確掌握該監(jiān)視器21上顯示的像的遠(yuǎn)近感。
[0043]因此，在本實(shí)施例中，在上述監(jiān)視器21上顯示通過上述攝像機(jī)20取得的影像，并且將表示上述前端作業(yè)機(jī)14的最大作業(yè)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)20取得的影像上顯示。以下，使用圖3?圖6對(duì)該具體的構(gòu)成進(jìn)行說明。
[0044]圖3為說明液壓挖掘機(jī)的最大作業(yè)半徑的圖，將前端作業(yè)機(jī)14向前方最大限度伸出的狀態(tài)下的液壓挖掘機(jī)I的回轉(zhuǎn)中心O到最前端(鏟斗13的前端)的回轉(zhuǎn)半徑為最大作業(yè)半徑。
[0045]圖4為表示用于在通過攝像機(jī)取得的影像上重疊表示上述最大作業(yè)半徑的距離顯示線進(jìn)行顯示的電路構(gòu)成的圖。
[0046]如圖4所示，通過在上部回轉(zhuǎn)體4的后部設(shè)置的后方監(jiān)視攝像機(jī)20取得的影像，在被輸入圖像處理電路40后，可以在駕駛室10內(nèi)設(shè)置的監(jiān)視器21上顯示。并且，設(shè)有預(yù)先存儲(chǔ)上述前端作業(yè)機(jī)14的最大作業(yè)半徑等的存儲(chǔ)部42、用于基于該存儲(chǔ)部42中存儲(chǔ)的最大作業(yè)半徑等信息在上述監(jiān)視器21設(shè)定表示最大作業(yè)半徑等的距離顯示線的距離顯示線設(shè)定單元41，該距離顯示線設(shè)定單元41與上述圖像處理電路40連接。
[0047]在上述圖像處理電路40中，在來自上述攝像機(jī)20的影像上重疊來自上述距離顯示線設(shè)定單元41的距離顯示線而在上述監(jiān)視器21上顯示地進(jìn)行圖像處理。并且，上述圖像處理電路40、距離顯示線設(shè)定單元41以及存儲(chǔ)部42可以由微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。并且，既可以在上述存儲(chǔ)部42中預(yù)先存儲(chǔ)與使用的前端作業(yè)機(jī)的種類對(duì)應(yīng)的最大作業(yè)半徑，在作業(yè)時(shí)選擇符合的最大作業(yè)半徑，或者也可以在作業(yè)前從監(jiān)視器21等輸入最大作業(yè)半徑，在上述存儲(chǔ)裝置42中存儲(chǔ)。
[0048]圖5以及圖6為表示后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面上的顯示例的說明圖。
[0049]圖5的(a)圖是在監(jiān)視器21上顯示來自攝像機(jī)20的影像和與其重疊地以虛線表示上述存儲(chǔ)部42中存儲(chǔ)的前端作業(yè)機(jī)14的上述最大作業(yè)半徑的距離顯示線50的合成圖像。因此，對(duì)于在比表示最大作業(yè)半徑的距離顯示線50遠(yuǎn)地存在的物體或人，無論前端作業(yè)機(jī)14以何種姿勢(shì)使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)也不會(huì)接觸，液壓挖掘機(jī)I的操作員對(duì)此能夠容易地識(shí)別。
[0050]圖5的(b)圖是在監(jiān)視器21上顯示來自攝像機(jī)20的影像和與其重疊地以單點(diǎn)劃線表示上部回轉(zhuǎn)體4的最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52的合成圖像。即，在本實(shí)施例中，在上述存儲(chǔ)部42中，除了上述前端作業(yè)機(jī)14的最大作業(yè)半徑以外，也存儲(chǔ)有包含前端作業(yè)機(jī)14的上部回轉(zhuǎn)體4的最小回轉(zhuǎn)半徑。上部回轉(zhuǎn)體4的最小回轉(zhuǎn)半徑，是指使前端作業(yè)機(jī)14以最小回轉(zhuǎn)半徑使起重臂11、懸臂12、鏟斗13轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下的包含前端作業(yè)機(jī)14的上部回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)半徑。因此，在表示該最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52內(nèi)側(cè)不存在物等時(shí)，包含上述前端作業(yè)機(jī)14的上部回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)半徑為最小地使上述起重臂11、懸臂12、鏟斗13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)，液壓挖掘機(jī)的操作員對(duì)此能夠識(shí)別。
[0051]圖6是在監(jiān)視器21上顯示來自攝像機(jī)20的影像和與其重疊地以點(diǎn)線表示存儲(chǔ)部42中存儲(chǔ)的上述最大作業(yè)半徑的距離顯示線50、還有以單點(diǎn)劃線表示存儲(chǔ)部42中存儲(chǔ)的上部回轉(zhuǎn)體4的上述最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52的合成圖像。
[0052]如圖6所示，在監(jiān)視器21上通過與來自攝像機(jī)20的影像重疊地顯示最大作業(yè)半徑的距離顯示線50以及最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52，從而在上部回轉(zhuǎn)體4的后方物體等僅存在于比表示最大作業(yè)半徑的距離顯示線50遠(yuǎn)時(shí)，能夠安全地進(jìn)行液壓挖掘機(jī)的作業(yè)。并且，即使在上述距離顯示線50內(nèi)側(cè)有物體等時(shí)，如果是在表示最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52外側(cè)，則通過上部回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)半徑為最小地使上述起重臂11、懸臂12、鏟斗13等轉(zhuǎn)動(dòng)，從而也能夠使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)，操作員對(duì)此能夠容易地識(shí)別。
[0053]圖4所示電路構(gòu)成的另一例在圖7中示出。在本實(shí)施例中，在圖1所示的液壓挖掘機(jī)I的上述前端作業(yè)機(jī)14中，如前所述，具備檢測(cè)上述起重臂11的角度的起重臂角度傳感器30和檢測(cè)上述懸臂12的角度的懸臂角度傳感器31。因此，在該圖7所示例中，根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器30以及上述懸臂角度傳感器31檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)半徑，在上述監(jiān)視器21上顯示通過上述后方監(jiān)視攝像機(jī)20取得的影像，并且將表示上述計(jì)算出的作業(yè)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)20取得的影像上地顯示。以下，通過圖7進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0054]對(duì)圖7的電路構(gòu)成與圖4所示電路構(gòu)成的不同點(diǎn)進(jìn)行說明。在圖7所示的電路構(gòu)成中，在圖4的電路構(gòu)成基礎(chǔ)上，還具有作業(yè)半徑計(jì)算單元43。該作業(yè)半徑計(jì)算單元43，接收從前端作業(yè)機(jī)14所具備的起重臂角度傳感器30以及懸臂角度傳感器31發(fā)出的信號(hào)，根據(jù)前端作業(yè)機(jī)14的作業(yè)姿勢(shì)，計(jì)算前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)半徑、即從上部回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)中心O到前端作業(yè)機(jī)14的位于最外側(cè)的部分的回轉(zhuǎn)半徑。
[0055]并且，在上述中，按照起重臂角度以及懸臂角度計(jì)算前端作業(yè)機(jī)14的實(shí)際的作業(yè)半徑。這是由于鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)作業(yè)半徑的影響比起重臂或懸臂小，因此對(duì)于鏟斗角度不進(jìn)行檢測(cè)而使鏟斗的長(zhǎng)度恒定，并將其加上計(jì)算到基于上述起重臂角度以及懸臂角度計(jì)算的作業(yè)半徑中而計(jì)算概略的作業(yè)半徑。但是，在上述前端作業(yè)機(jī)14中具備檢測(cè)鏟斗13的角度的鏟斗角度傳感器的情況下，也接收來自該鏟斗角度傳感器的信號(hào)而對(duì)作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)半徑進(jìn)行計(jì)算，則能夠更加準(zhǔn)確地求出作業(yè)中的上述作業(yè)半徑。
[0056]通過該作業(yè)半徑計(jì)算單元43算出的作業(yè)半徑的信息向距離顯示線設(shè)定單元41傳送。在該距離顯示線設(shè)定單元41中，基于來自上述作業(yè)半徑計(jì)算單元43的信息，在上述監(jiān)視器21上設(shè)定用于顯示前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線。該距離顯示線設(shè)定單元41與圖4同樣地與圖像處理電路40連接，在該圖像處理電路40中，在來自上述攝像機(jī)20的影像上重疊來自上述距離顯示線設(shè)定單元41的上述作業(yè)半徑的距離顯示線，在上述監(jiān)視器21上顯示地進(jìn)行圖像處理。其它構(gòu)成與圖4所示的電路構(gòu)成相同而省略說明。并且與圖4的情況同樣地，上述圖像處理電路40、距離顯示線設(shè)定單元41、存儲(chǔ)部42以及作業(yè)半徑計(jì)算單元43可以由微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。
[0057]圖8示出通過圖7說明的電路構(gòu)成的后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面上的顯示例。該例中，在監(jiān)視器21上顯示來自攝像機(jī)20的影像以及與其重疊地以點(diǎn)線表示來自上述距離顯示線設(shè)定單元41的上述前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線51。
[0058]在圖8所示例中，在監(jiān)視器21上僅顯示攝像機(jī)影像和前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)半徑的距離顯示線51，但是通過顯示上述作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線51，即使以該作業(yè)姿勢(shì)使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)，也能夠瞬時(shí)地判斷是否會(huì)與后方存在的物體或人碰撞或接觸，能夠安全且高效地進(jìn)行作業(yè)。
[0059]并且，根據(jù)圖7所示的電路構(gòu)成，也能夠如圖9所示實(shí)現(xiàn)監(jiān)視器21上的顯示。在該圖9中，是除了圖8所示的表示作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線51以外，還一并顯示上述圖6所示的表示最大作業(yè)半徑的距離顯示線50以及表示上部回轉(zhuǎn)體4的最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52的例子。如該圖9所示，除了上述距離顯示線51以外，也顯示上述距離顯示線50，52，從而在通過圖8說明的效果基礎(chǔ)上，還起到通過圖6說明的效果，因此能夠更加安全且高效地進(jìn)行作業(yè)。
[0060]在圖10中示出上述圖4以及圖7所示的電路構(gòu)成的又一例。在圖10中，標(biāo)記與上述圖4或圖7相同符號(hào)的部分表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> [0061]在該圖10所示例中，取代圖7所示的作業(yè)半徑計(jì)算單元43，具備作業(yè)半徑作業(yè)高度計(jì)算單元44，在該作業(yè)半徑作業(yè)高度計(jì)算單元44中，與圖7的例子同樣地，接收來自角度傳感器30以及懸臂角度傳感器31的信號(hào)，根據(jù)前端作業(yè)機(jī)14的作業(yè)姿勢(shì)，計(jì)算前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)半徑。并且，在上述作業(yè)半徑作業(yè)高度計(jì)算單元44中，基于來自上述起重臂角度傳感器30以及上述懸臂角度傳感器31的信號(hào)，也計(jì)算前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)高度。
[0062]并且，通過上述作業(yè)半徑作業(yè)高度計(jì)算單元44算出的作業(yè)半徑的信息，向距離顯示線設(shè)定單元41傳送。在該距離顯示線設(shè)定單元41中，基于上述作業(yè)半徑的信息，在上述監(jiān)視器21上，設(shè)定用于顯示作業(yè)中作業(yè)半徑的距離顯示線。
[0063]并且，通過上述作業(yè)半徑作業(yè)高度計(jì)算單元44算出的作業(yè)高度的信息，與上述算出的作業(yè)半徑的信息一起向作業(yè)半徑作業(yè)高度設(shè)定單元45傳送。在該作業(yè)半徑作業(yè)高度設(shè)定單元45中，進(jìn)行用于將所獲得的上述作業(yè)半徑以及作業(yè)高度的信息在上述監(jiān)視器21上顯示的設(shè)定。
[0064]上述距離顯示線設(shè)定單元41以及上述作業(yè)半徑作業(yè)高度設(shè)定單元45，和存儲(chǔ)有最大作業(yè)半徑等的存儲(chǔ)部42—起與圖像處理電路40連接。在該圖像處理電路40中，進(jìn)行在來自上述攝像機(jī)20的影像上重疊來自上述距離顯示線設(shè)定單元41的上述作業(yè)半徑的距離顯示線的圖像處理、將來自上述作業(yè)半徑作業(yè)高度設(shè)定單元45的上述作業(yè)半徑以及作業(yè)高度的信息顯示在上述監(jiān)視器21上的圖像處理等。
[0065]其它的構(gòu)成與通過圖4或圖7說明的電路構(gòu)成相同而省略說明。并且，與上述圖4以及圖7的情況同樣地，上述圖像處理電路40、距離顯示線設(shè)定單元41、存儲(chǔ)部42、作業(yè)半徑作業(yè)高度計(jì)算單元44以及作業(yè)半徑作業(yè)高度設(shè)定單元45可以由微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。
[0066]圖11示出了通過圖10說明的電路構(gòu)成的后方視野顯示裝置的監(jiān)視器畫面上的顯示例。在該例中，在監(jiān)視器21上顯示通過上述圖像處理電路40進(jìn)行了圖像處理的影像即來自攝像機(jī)20的影像和與其重疊地以點(diǎn)線表示來自上述距離顯示線設(shè)定單元41的上述前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線51。并且，在該圖11所示例中與上述圖9所示例同樣，一并以虛線顯示表示最大作業(yè)半徑的距離顯示線50、以單點(diǎn)劃線顯示表示上部回轉(zhuǎn)體4的最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52地構(gòu)成上述圖像處理電路40。
[0067]并且，上述各距離顯示線51，50，52的顯示，雖然在該例中如上所述分別以點(diǎn)線、虛線、單點(diǎn)劃線顯示，但是不限于此，也可以分別使用不同種類的線而相互區(qū)別地顯示。并且，也可以將上述各距離顯示線50?52通過改變顏色或線的粗細(xì)來進(jìn)行區(qū)別顯示，或者一并改變上述線的種類和線的顏色或粗細(xì)來進(jìn)行顯示。
[0068]并且，來自上述作業(yè)半徑作業(yè)高度設(shè)定單元45的上述作業(yè)半徑以及作業(yè)高度的信息，也能夠在上述監(jiān)視器21的作業(yè)半徑顯示部60以及作業(yè)高度顯示部61上顯示地通過上述圖像處理電路40進(jìn)行圖像處理。在該例中，在上述監(jiān)視器21的下部，上述作業(yè)半徑顯示部60用米(m)顯示“范圍”，上述作業(yè)高度顯示部61用米(m)顯示“高度”。
[0069]這樣，在圖10以及圖11所示例中，在監(jiān)視器21上以數(shù)值用米(m)顯示作業(yè)半徑和作業(yè)高度，因此不僅監(jiān)視器21上顯示的后方視野中的建筑物等，對(duì)于在監(jiān)視器21上沒有顯示的液壓挖掘機(jī)I的側(cè)方、前方以及上方的建筑物等，也更加易于判斷碰撞或接觸的可能性。因此，根據(jù)該例能夠更加安全地進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作等。
[0070]并且，雖然在該例中將作業(yè)半徑和作業(yè)高度的兩方以數(shù)值用米(m)顯示，但是也可以僅顯示作業(yè)高度或僅顯示作業(yè)半徑，并且數(shù)值顯示不限于顯示米(m)。
[0071]如以上說明，根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例可以獲得以下效果。
[0072]S卩，如圖4以及圖5(a)所示，在液壓挖掘機(jī)I的駕駛室10內(nèi)設(shè)置的監(jiān)視器21上，顯示通過在液壓挖掘機(jī)I的上部回轉(zhuǎn)體4后方安裝的后方監(jiān)視攝像機(jī)20拍攝的攝像機(jī)影像，并且與該攝像機(jī)影像重疊地顯示前端作業(yè)機(jī)14的最大作業(yè)半徑的距離顯示線50，從而能夠瞬時(shí)且容易地進(jìn)行在液壓挖掘機(jī)I的上部回轉(zhuǎn)體4后方的作業(yè)區(qū)域內(nèi)，是否存在建筑物或障礙物等物體或作業(yè)者等人的確認(rèn)。其結(jié)果是，能夠獲得可安全且高效地進(jìn)行使用前端作業(yè)機(jī)的作業(yè)的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置。
[0073]并且，如圖7以及圖8所示，接收來自起重臂角度傳感器30以及懸臂角度傳感器31的信號(hào)而計(jì)算前端作業(yè)機(jī)14作業(yè)中的實(shí)際的(該時(shí)刻的)作業(yè)半徑，將該作業(yè)半徑的距離顯示線51在上述監(jiān)視器21上與通過攝像機(jī)20拍攝的影像一起顯示，從而即使以作業(yè)中的該時(shí)刻的作業(yè)姿勢(shì)使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)，也能夠瞬時(shí)地判斷是否會(huì)與后方存在的物體或人碰撞或接觸，能夠安全且更加高效地進(jìn)行作業(yè)。
[0074]并且，如圖6或圖9所示，在上述監(jiān)視器21上也顯示表示上部回轉(zhuǎn)體4的最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52，從而即使在表示上述最大作業(yè)半徑的距離顯示線50或表示上述作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線51內(nèi)側(cè)存在物體等時(shí)，如果是在表示上述最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線52的外側(cè)，則通過使回轉(zhuǎn)半徑為最小地控制前端作業(yè)機(jī)14的姿勢(shì)，從而操作員也能夠瞬時(shí)地判斷能夠使上部回轉(zhuǎn)體4安全地回轉(zhuǎn)的情況。
[0075]并且，如上述圖9所示，在上述監(jiān)視器21上顯示表示最大作業(yè)半徑的距離顯示線50和表示作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線51，從而能夠容易地確認(rèn)在作業(yè)中的實(shí)際的作業(yè)半徑內(nèi)是否存在物體等，因此即使在上部回轉(zhuǎn)體后方的最大作業(yè)半徑內(nèi)存在物體等時(shí)，也能夠瞬時(shí)地判斷在保持當(dāng)前的作業(yè)姿勢(shì)下使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)是否存在與上述物體等碰撞或接觸的可能性，即使在存在接觸等的可能性時(shí)，通過使回轉(zhuǎn)半徑減小地使起重臂11或懸臂12等轉(zhuǎn)動(dòng)，從而也能夠獲得避免接觸等而能夠使上部回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)的效果。
[0076]并且，如上述圖10以及圖11所示，在監(jiān)視器21上與最大作業(yè)半徑的距離顯示線50或表示作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線51 —起以數(shù)值顯示作業(yè)半徑或作業(yè)高度，這樣的構(gòu)成中不僅在監(jiān)視器21上顯示的后方視野中的建筑物等，對(duì)于監(jiān)視器21上沒有顯示的液壓挖掘機(jī)I的側(cè)方、前方以及上方的建筑物等，也能夠更加安全地進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作等。
[0077]符號(hào)的說明
[0078]1:液壓挖掘機(jī)；2:下部行駛體；3:回轉(zhuǎn)裝置；4:上部回轉(zhuǎn)體；10:駕駛室；14:前端作業(yè)機(jī)(11:起重臂、12:懸臂、13:鏟斗(作業(yè)工具))；15:艙室；16:配重；20:后方監(jiān)視攝像機(jī)(攝像機(jī))；21:監(jiān)視器；30:起重臂角度傳感器；31:懸臂角度傳感器；40:圖像處理電路；41:距離顯示線設(shè)定單元；42:存儲(chǔ)部；43:作業(yè)半徑計(jì)算單元；44:作業(yè)半徑作業(yè)高度計(jì)算單元；45:作業(yè)半徑作業(yè)高度設(shè)定單元；50:最大作業(yè)半徑的距離顯示線；51:作業(yè)中的作業(yè)半徑的距離顯示線；52:最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線；60:作業(yè)半徑顯示部；61:作業(yè)高度顯示部。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，具備:下部行駛體；在該下部行駛體之上可回轉(zhuǎn)地設(shè)置的上部回轉(zhuǎn)體；在該上部回轉(zhuǎn)體的前部設(shè)置的前端作業(yè)機(jī)；在上述上部回轉(zhuǎn)體的后部設(shè)置，用于獲得該回轉(zhuǎn)體的后方視野的攝像機(jī)；以及顯示通過該攝像機(jī)取得的影像的監(jiān)視器，其特征在于， 預(yù)先存儲(chǔ)上述前端作業(yè)機(jī)的最大作業(yè)半徑， 在上述監(jiān)視器上顯示通過上述攝像機(jī)取得的影像，并且將表示上述前端作業(yè)機(jī)的最大作業(yè)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，其特征在于， 上述前端作業(yè)機(jī)，具備:在上述上部回轉(zhuǎn)體的前部俯仰動(dòng)作自如地安裝的起重臂；一端在該起重臂的前端側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝而另一端上安裝作業(yè)工具的懸臂；檢測(cè)上述起重臂的角度的起重臂角度傳感器；以及檢測(cè)上述懸臂的角度的懸臂角度傳感器， 根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)半徑， 在上述監(jiān)視器上，將表示上述最大作業(yè)半徑的距離顯示線和表示上述計(jì)算出的作業(yè)半徑的距離顯示線，重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
3.一種液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，具備:下部行駛體；在該下部行駛體之上可回轉(zhuǎn)地設(shè)置的上部回轉(zhuǎn)體；在該上部回轉(zhuǎn)體的前部設(shè)置的前端作業(yè)機(jī)；在上述上部回轉(zhuǎn)體的后部設(shè)置，用于獲得該回轉(zhuǎn)體的后方視野的攝像機(jī)；以及顯示通過該攝像機(jī)取得的影像的監(jiān)視器，上述前端作業(yè)機(jī)具有在上述上部回轉(zhuǎn)體的前部俯仰動(dòng)作自如地安裝的起重臂和一端在該起重臂的前端側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng) 自如地安裝而另一端上安裝作業(yè)工具的懸臂，其特征在于， 具備檢測(cè)上述起重臂的角度的起重臂角度傳感器和檢測(cè)上述懸臂的角度的懸臂角度傳感器，根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)半徑， 在上述監(jiān)視器上顯示通過上述攝像機(jī)取得的影像，并且將表示上述計(jì)算出的作業(yè)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，其特征在于， 預(yù)先存儲(chǔ)包含上述前端作業(yè)機(jī)的上部回轉(zhuǎn)體的最小回轉(zhuǎn)半徑， 在上述監(jiān)視器上將表示上述最小回轉(zhuǎn)半徑的距離顯示線重疊在通過上述攝像機(jī)取得的影像上地進(jìn)行顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任意一所述的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，其特征在于， 上述前端作業(yè)機(jī)，具備:在上述上部回轉(zhuǎn)體的前部俯仰動(dòng)作自如地安裝的起重臂；一端在該起重臂的前端側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝而另一端上安裝作業(yè)工具的懸臂；檢測(cè)上述起重臂的角度的起重臂角度傳感器；以及檢測(cè)上述懸臂的角度的懸臂角度傳感器， 根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)高度， 在上述監(jiān)視器上，在通過上述攝像機(jī)取得的影像上，用數(shù)值顯示上述計(jì)算出的作業(yè)高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓挖掘機(jī)的后方視野顯示裝置，其特征在于， 根據(jù)通過上述起重臂角度傳感器以及上述懸臂角度傳感器檢測(cè)出的起重臂和懸臂的角度，計(jì)算上述前端作業(yè)機(jī)作業(yè)中的作業(yè)半徑，在上述監(jiān)視器上，在通過上述攝像機(jī)取得的影像上，也用數(shù)值顯示上述計(jì)算出的作業(yè)半徑。`
【文檔編號(hào)】E02F9/24GK103635637SQ201280022931
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】中村惠一郎, 渡邊豐, 柴森一浩, 束田英信, 小田切欽也 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社