[发明专利]作业机械的周围监视装置

说明书

技术领域

本发明涉及在由液压挖掘机等构成的作业机械中为了确保基于机械进行的作业的安全等而设置的作业机械的周围监视装置。

背景技术

作为作业机械的一例，例如液压挖掘机为自行式作业机械，包括具有履带式或轮式的行驶机构的下部行驶体，在该下部行驶体上经由旋转装置而设置有上部旋转体。在上部旋转体上设有进行沙土的挖掘等作业的作业机构。作业机构具有能够俯仰动作地连结在上部旋转体上的动臂、和能够沿上下方向转动地连结在该动臂前端的斗杆，进行沙土的挖掘等作业的铲斗作为前附属装置，经由连接机构连结在斗杆的前端，由这些部件构成了多关节作业机械。

以往公知有如下情况：在液压挖掘机等自行式作业机械中，为了确保作业安全、且为了谋求提高作业机械的操作性，设有对上部旋转体的周围进行监视的周围监视装置。该周围监视装置通过在上部旋转体上安装摄像机(camera)，并且在驾驶室中、在操作员就座的驾驶席的前方位置设置监控器而构成，并将用摄像机所拍摄到的图像作为动画状态的影像显示在监控器上。

然而，摄像机固定地保持在上部旋转体上，其视野范围被限制。当然需要作为作业对象的前方位置的视野，但为了确保行驶的安全性等，也需要上部旋转体的后方及左右的两侧方的视野，为了在作业机械的周围获取尽可能大范围的视野，一直以来使用在上部旋转体上安装多个摄像机的结构。由此，能够在上部旋转体的大致整周的范围内消除死角，因此能够谋求确保作业的安全及提高作业机械的操作性。

通过多个摄像机而获取的作业机械周围的图像、即拍摄图像通常不是一并显示在监控器上，而是选择性地显示某一需要的拍摄图像。基于操作员的操作来选择向该监控器的显示。为了显示来自各摄像机的图像中的所期望的图像，一般形成为如下结构：将切换开关附设在监控器上、或设置在遥控装置等上，操作员手动操作该切换开关来显示作为目标的图像。

只是，由于设置有多个摄像机，所以存在在显示作为目标的图像之前必须多次切换切换开关的情况，也存在操作员在图像切换操作上耗费工夫的情况。而且，在操作作业机械期间也需要切换监控器，在该图像切换操作的操作性方面存在难点。

考虑以上方面，在专利文献1中公开有如下结构：以使拍摄图像依次切换的方式进行设定，由此，无需按每一副图像进行切换操作。在该专利文献1中，不仅能够依次显示所有拍摄图像，也能够进行切换顺序的变更以及以不显示一部分拍摄图像的方式进行的跳过设定。

然而，存在难以通过拍摄图像准确地掌握距离感的情况。例如，在进行使上部旋转体旋转的操作时，存在如下情况：虽然确认了周围的安全，但在作业机械附近有作业者等进入、或在作业机械附近存在建筑物等障碍物的状态下，仅根据拍摄图像无法准确地判断上部旋转体旋转时是否会与它们接触。另外，在使下部行驶体后退时，也存在无法准确地掌握作业机械与作业者或障碍物等接近至何种程度、以及沟等凹处的存在及位置的情况。存在如下情况：在作业机械的旋转时或后退时，在周围具有作为应当避免碰撞或应当执行进入停止的要回避对象的物体时，若仅将拍摄图像作为用于监视周围的唯一手段，则虽然能够确认这种要回避对象的存在的有无及形状或大小，但无法识别从作业机械到要回避对象的准确距离。

另外，若使摄像机从某高度将视野朝向斜下方进行拍摄，并对该拍摄图像进行图像变换处理，则能够转换成从虚拟视点观察的图像。作为虚拟视点图像，视点处于上方位置的上方视点图像成为俯瞰状态的图像，当在监控器上显示该俯瞰图像时，能够准确地掌握至要回避对象的距离。在例如专利文献2中公开有在作业机械中通过显示俯瞰图像来进行周围监视的装置。在该专利文献2中，在作为作业机械的液压挖掘机的后方和左侧方的规定位置安装摄像机，使这些摄像机的光轴朝向斜下方，获取在后方及侧方具有宽阔视野的图像并将以成为上方视点的方式进行视点转换而得到的俯瞰图像显示在监控器上，由此，获取周边监视画面。

当像这样将俯瞰图像显示在监控器上时，能够准确地掌握从上部旋转体到要回避对象的距离。因此，在使作业机械后退或旋转时，能够通过该监控器的影像确认周围的安全。另外，在作为作业机械的液压挖掘机上，在上部旋转体的驾驶室的右侧设置有进行沙土的挖掘等的作业机构。因此，驾驶室内的操作员的基于肉眼的视野被该作业机构阻挡，所以在该方向也需要视野。出于这个原因，在专利文献2中，不仅在上部旋转体的后方位置设有摄像机，还在右方的侧部设有摄像机。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-114814号公报

专利文献2：国际公开WO2006/106685号小册子

发明内容