[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机械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

作为作业机械的一个例子，例如液压挖掘机是自行式作业机械，具备具有履带式或者车轮式行驶单元的行驶体。在行驶体上借助于旋转装置而设置有旋转体。在旋转体上设置有进行砂土的挖掘等作业的作业单元，作业单元具备能够仰俯动作地与旋转体连结的起重臂、和能够向上下方向转动地与该起重臂的前端连结的臂，进行砂土的挖掘等作业的铲斗作为附属装置，并借助于联杆机构而与臂的前端连结，由这些部件构成多关节作业机构。

液压挖掘机等自行式作业机械中，为了确保作业的安全、并且实现作业机械的操作性的提高，自以往公知有设有监视旋转体的周围的状况的周围监视装置的作业机械。该周围监视装置构成为，在旋转体上安装照相机，并且在驾驶室中在操作人员落座的驾驶座的前方位置设置监视器，从而由照相机拍摄的图像作为动画状态的影像而显示于监视器。

然而，照相机固定地保持于旋转体，其视野范围有限。作为作业对象的前方位置的视野当然是必须的，并且，为了确保行驶的安全性等，也需要旋转体的后方以及左右的两侧的视野，在作业机械的周围，为了获得尽可能较大的范围的视野，自以往使用了在旋转体上安装多个照相机的结构。由此，能够在旋转体的大致全周消除死角，进而实现确保作业的安全以及提高作业机械的操作性。

由多个照相机取得的作业机械的周围的图像、即照相机图像通常不是一并地显示于监视器，而选择地显示任一个需要的照相机图像。该监视器上的显示的选择由操作人员的操作来进行。为了显示来自各照相机的图像中的所希望的图像，一般是如下结构，即，将切换开关附设于监视器上，或设于遥控装置等上，操作人员手动操作该切换开关来显示作为目标的图像。

但是，由于设置多个照相机，所以直到显示作为目标的图像为止，还有必须多次切换切换开关的情况，从而操作人员进行图像切换操作需要劳力和时间。并且，在操作作业机械的期间还需要切换监视器，从而该图像切换操作的操作性存在难点。

考虑以上的方面，专利文献1中公开了：将照相机图像设定成依次进行切换，来消除对每个图像进行切换操作的必要性。该专利文献1中，不仅能够依次显示全部的照相机图像，还能够进行切换顺序的变更、以及以不显示一部分的照相机图像的方式进行跳过设定。

然而，照相机图像中有难以准确地把握距离感的情况。例如，在使旋转体旋转的操作时，确认周围的安全，但在作业者等进入作业机械的附近、或在作业机械的附近存在建筑物等障碍物的状态下，当使旋转体旋转时，仅通过照相机图像有无法准确地判断是否与上述作业者或建筑物接触的情况。另外，当使行驶体后退时，还有无法把握作业机械与作业者、障碍物等接近至何种程度的情况。当作业机械的旋转时、后退时，作业者或车辆等动态的对象等、建筑物其它的固定的对象成为动作的障碍，但若存在这些动态的、固定的障碍，则需要避免碰撞。然而，照相机图像是用于监视周围的唯一的线索，虽然能够确认这种动态的、固定的障碍的存在的有无以及形状、大小，但是有无法识别距离作业机械的准确的距离的情况。

若使照相机从某高度向斜下方朝向视野进行拍摄，并对该照相机图像进行坐标变换的处理，则能够变换为来自虚拟视点的图像、即虚拟视点图像。作为虚拟视点图像，例如视点位于上方的上方视点图像成为俯瞰状态的图像。若在监视器显示该虚拟视点图像，则能够准确地把握到达动态的、固定的障碍的距离。作业机械中，例如专利文献2中公开了通过显示虚拟视点图像来进行周围的监视的装置。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的规定的位置安装照相机，使这些照相机的光轴朝向斜下方，取得在后方以及侧方具有较大的视野的图像并将视点变换成为上方视点的虚拟视点图像作为周边监视画面而显示于监视器。

若像这样在监视器显示虚拟视点图像，则能够准确地把握从旋转体至动态的、固定的障碍的距离。因此，在作业机械的后退时、旋转时，通过该监视器的显示能够确认周围的安全。另外，在作为作业机械的液压挖掘机上且在旋转体的驾驶室的右侧设置有进行砂土的挖掘等的作业单元。因此，驾驶室内的操作人员的肉眼得到的视野被该作业单元妨碍，从而在该方向也需要视野。专利文献2中，不仅在旋转体的后方的位置设置照相机，在右方的侧部也设置照相机，就是因为这个原因。

现有技术文献

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