建設機械の監視装置
【課題】建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる建設機械の監視装置を提供する。
【解決手段】油圧ショベルに搭載された監視装置１１では、恒常的に上部旋回体の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、それぞれのカメラ映像を一つの画面上に表示するモニタ画面４２と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１と、を備えている。
【解決手段】油圧ショベルに搭載された監視装置１１では、恒常的に上部旋回体の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、それぞれのカメラ映像を一つの画面上に表示するモニタ画面４２と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部走行体と下部走行体に旋回可能な状態で装着される上部旋回体とを備えた建設機械の監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械には、下部走行体と、この下部走行体に旋回自在に装着される上部旋回体とを備えたものがある。このような建設機械では、その上部旋回体に設けられる運転室に作業者（オペレータ）が乗り込んで走行用操作手段の操作レバーを操作することによって、車体を前進させたり後退させたりする。この走行の際には、前方および側面は、運転室に設けられた窓部からオペレータの肉眼でもって視認が可能であるが、運転室の後方を見る際には、頭や身体を振り向かせたり、ミラー等で視認する必要があった。また、旋回の際においても、上記旋回体の旋回範囲の障害物の有無を同様の方法で視認を行っていたが、運転席が一方の側面側に配置された上記の建設機械においては、運転席側と反対側側面の視認が特に難しいという問題があった。
【０００３】
このような問題を鑑みて、上部旋回体のカウンタウエイト等に後方監視用カメラを設け運転室に設置されたモニタ画面に、このカメラが映す画像を表示する装置が実用化されている。
例えば、特許文献１においては、後方カメラが、旋回用レバーの操作と連動して上部走行体の旋回する方向と同じ方向にカメラ自体も旋回する建設機械の後方監視装置が開示されている。これにより、監視方向が真後ろに固定された後方カメラでは映すことができない上部旋回体後方の旋回範囲を映すことを可能としている。
【特許文献１】特開２００４−３２２９７９号公報（平成１６年１１月１８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の監視装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記従来の監視装置では、旋回用レバーの操作を検知し、上部旋回体の旋回が始まってからカメラの旋回が始まるので、実際に上部旋回体が旋回する範囲を映すまでにはタイムラグが発生する。このため、旋回直後に上部旋回体が障害物と接触してしまうおそれがあり、安全性の面で十分とは言い難い。
【０００５】
本発明の課題は、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる建設機械の監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る建設機械の監視装置は、下部走行体と下部走行体に旋回可能な状態で装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって下部走行体および上部旋回体の操作を行う建設機械に取り付けられた監視装置であって、カメラと、モニタ画面と、第１の表示制御部と、を備えている。カメラは、上部旋回体に複数設置されている。モニタ画面は、複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する。第１の表示制御部は、操作レバーの操作時には、操作レバーの操作方向に対して反対側の方向を映す位置に配置されたカメラの映像を拡大して表示する。
【０００７】
ここでは、上部旋回体の後方に配置された複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する通常時におけるモニタ画面の状態が、操作レバーの操作時には、操作レバーの操作方向に対して反対側の方向を映すカメラの映像を拡大して表示する状態に切り替わる。
なお、上部旋回体の後方とは、運転席に普通に着座したオペレータが向く方向とは反対の方向を言い、上部旋回体の後方端部とは、例えば、カウンタウエイト等が設けられている場所がこれに該当する。また、操作方向に対して反対側とは、例えば、上部旋回体を動かそうとする方向の反対側の方向を言い、例えば、上部旋回体を左側に旋回するように操作した場合には、上部旋回体の右側が反対側の方向となる。
【０００８】
ここで、建設機械を操作する場合、作業範囲に障害物がないか視認をしながら操作を行う必要がある。例えば、上部旋回体を旋回させる際には、オペレータは、前方端部の旋回範囲に障害物がないかを視認するだけでなく、後方端部の旋回範囲も視認する必要がある。特に、下部走行体の中から上部旋回体の後部がはみ出しながら旋回する大型の油圧ショベル等では、後方端部の旋回範囲の視認が重要である。
【０００９】
従来、このようなオペレータの視認を支援するための装置として、１つのカメラを上部旋回体のカウンタウエイトに配置した後方監視装置があった。この後方監視装置によれば、カメラをカウンタウエイトが旋回しようとする方向に旋回させて、カウンタウエイトの旋回範囲を映している。ところが、実際にカメラがカウンタウエイトの旋回範囲を映すまでにはタイムラグが発生して安全性の面で十分とは言えないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の建設機械の監視装置においては、恒常的に上部旋回体の後方端部における可動範囲を映すための複数のカメラと、それぞれの映し出すカメラ映像を一つの画面上に表示するモニタ画面と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像を自動的に拡大して表示するように切り換える第１の制御部と、を備えている。
【００１１】
これにより、上部旋回体の後方端部における可動範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体の旋回開始とほぼ同時に、上部旋回体の後方端部における可動範囲の映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認したい方向の映像が拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害となる物体がないかしっかりと確認することが可能となる。
この結果、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【００１２】
第２の発明に係る建設機械の監視装置は、第１の発明に係る建設機械の監視装置であって、操作レバーは、上部旋回体を下部走行体に対して旋回させる旋回操作レバーである。
ここでは、オペレータが旋回操作レバーを操作すると、操作された方向とは反対側を映すカメラ、例えば、オペレータが左旋回するように旋回操作レバーを操作した場合には、上部旋回体に配置された複数のカメラ映像の中から上部旋回体の右側を映すカメラに対応する映像が自動的にモニタ画面に拡大して表示される。
これにより、上部旋回体を旋回しようとする際に、視認したい方向のカメラ映像がオペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減することが可能となる。
【００１３】
第３の発明に係る建設機械の監視装置は、第１または第２の発明に係る建設機械の監視装置であって、下部走行体を前後に走行させる走行操作レバーの操作時には、上部旋回体の後方を映すカメラの映像を拡大して表示する第２の表示制御部をさらに備えている。
【００１４】
ここでは、オペレータが走行操作レバーを操作した場合には、上部旋回体に配置された複数のカメラ映像の中から上部旋回体の後方を映すカメラに対応する映像が自動的にモニタ画面に拡大して表示される。
これにより、例えば、オペレータが後退操作をした際に、自動的に視認したい方向のカメラ映像、すなわち、上部旋回体の後方のカメラ映像が、オペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減することが可能となる。
【００１５】
第４の発明に係る建設機械の監視装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る建設機械の監視装置であって、感知部と、第３の表示制御部と、をさらに備えている。感知部は、上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する。第３の表示制御部は、感知部が、物体を感知した時には、複数のカメラのうち物体を映す位置に配置されたカメラの映像をモニタ画面に拡大して表示する。
【００１６】
ここでは、感知部が上部旋回体の旋回範囲に進入する物体を感知した場合には、その進入した物体を映す位置に配置されたカメラ映像がモニタ画面に拡大して表示される。
これにより、突発的に事象、あるいは、オペレータが気づかないような事象に対しても、自動的にその事象を映した映像が拡大して表示されるようになる。
この結果、オペレータが予測しなかった問題を回避することができるようになるので、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【００１７】
第５の発明に係る建設機械の監視装置は、下部走行体と下部走行体に旋回可能に装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって下部走行体および上部旋回体の操作を行う建設機械に配置された監視装置であって、カメラと、モニタ画面と、感知部と、制御部と、を備えている。カメラは、上部旋回体に複数設置されている。モニタ画面は、複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する。感知部は、上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する。制御部は、感知部が物体を感知した時には、物体を映す位置に配置されたカメラの映像をモニタ画面に拡大して表示する。
【００１８】
ここでは、上部旋回体の後方に配置された複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する通常のモニタ画面の状態が、感知部が物体を感知した時には、物体を映すことが可能なカメラの映像を拡大して表示する状態に切り替わる。
なお、可動範囲とは、上部旋回体が旋回する際の旋回範囲の他に、下部走行体が前後進する際に安全を確保する所定の距離を含む。
【００１９】
これにより、上部旋回体における後方端部の旋回範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体の旋回範囲に進入する物体があった場合には即座に、その物体を映す映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認すべき方向の映像が拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害となる物体がないかしっかりと確認することが可能となる。
【００２０】
この結果、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る建設機械の監視装置によれば、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１の実施形態］
本発明の一実施形態に係る監視装置を搭載した油圧ショベル（建設機械）１について、図１〜図６を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明において使用する「左」、「右」、「前」、「後」という文言は、キャブ６（図１等参照）内でオペレータが運転席に普通に着座したとき時に向く方向を基準とした方向を示すものとする。
【００２３】
［油圧ショベル１全体の構成］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１に示すように、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４と、カウンタウエイト５と、キャブ６と、後方カメラ１１ａ・１１ｂと、機器室１２と、を備えている。
下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯２ａを回転させることで、油圧ショベル１を前進、後退させるとともに、上面側に上部旋回体３を旋回可能な状態で装着している。
【００２４】
上部旋回体３は、下部走行体２上において任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機４と、カウンタウエイト５と、キャブ６と、を搭載している。
作業機４は、ブーム７と、ブーム７の先端に取り付けられたアーム８と、アーム８の先端に取り付けられたバケット９と、を含むように構成されており、油圧シリンダ１０によってアーム８やバケット９等を上下に移動させながら、土砂や砂礫等の掘削を行う土木工事の現場において作業を行う。
【００２５】
カウンタウエイト５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものであって、採掘時等において車体のバランスをとるために上部旋回体３の後部に設けられている。
キャブ６は、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であって、作業機４の先端部を見通せるように、上部旋回体３上における作業機４の側方となる左側前部に配置されている。
【００２６】
後方カメラ（カメラ）１１ａ・１１ｂは、オペレータの上部旋回体３に対する後方視認を支援するための監視装置１１の一部であって、左後方カメラ１１ａは上部旋回体３の左後側を映し、右後方カメラ１１ｂは上部旋回体３の右後側を映す。なお、モニタ画面４２等を含む監視装置１１については、後段にて詳述する。
機器室１２は、作業機４の後方に配置されており、図示しないエンジン、燃料タンク、作動油タンクおよび操作弁等を収容する。
【００２７】
［油圧および電気回路２０の構成］
本実施形態の油圧ショベル１は、図２に示すように、パイロット圧油ポンプ２１と、走行操作レバー２２と、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂと、方向切替弁２４・２９と、旋回操作レバー２７と、油圧ポンプ３１と、走行油圧モータ３２と、旋回油圧モータ３３と、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂ・３５ｃ・３５ｄと、を含むように構成された油圧および電気回路２０を備えている。
【００２８】
パイロット圧油ポンプ２１は、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂにパイロット圧油を供給するためのポンプであって、走行操作レバー２２および旋回操作レバー２７を介して、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂに接続されている。
走行操作レバー（操作レバー）２２は、下部走行体２の走行動作を操作するレバーであって、レバー操作に基づいてパイロット管路２３ａ・２３ｂに所定のパイロット圧油を出力する。
【００２９】
パイロット管路２３ａ・２３ｂは、パイロット圧油ポンプ２１から供給される圧油を方向切替弁２４に導くための管路であって、それぞれのパイロット圧油入力ポート２４ａ・２４ｂに接続されている。
方向切替弁２４は、それぞれのパイロット圧油入力ポート２４ａ・２４ｂに入力された圧油に基づいて所定の油路切換動作や流量調整等を行う。
【００３０】
旋回操作レバー（操作レバー）２７は、上部旋回体３の走行動作を操作するレバーであって、レバー操作に基づいてパイロット管路２８ａ・２８ｂに所定のパイロット圧油を出力する。
パイロット管路２８ａ・２８ｂは、パイロット圧油ポンプ２１から供給される圧油を方向切換弁２９に導くための管路であって、それぞれのパイロット圧油入力ポート２９ａ・２９ｂに接続されている。
【００３１】
方向切替弁２９は、それぞれのパイロット圧油入力ポート２９ａ・２９ｂに入力された圧油に基づいて所定の油路切換動作や流量調整等を行う。
油圧ポンプ３１は、方向切替弁２４、方向切替弁２９を介して、それぞれ走行油圧モータ３２、旋回油圧モータ３３に接続されている。そして、これらのポンプから供給される圧油によって、走行油圧モータ３２、旋回油圧モータ３３等を駆動する。
【００３２】
圧力スイッチ３５ａ〜３５ｄは、パイロット圧油ポンプ２１から送り出される圧油の流路上、すなわち、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂ上に配置されており、パイロット圧油ポンプ２１から供給されるポンプ圧を検出してコントローラ４１に対して検出信号を送信する。なお、ここで検出されたポンプ圧は、後述するモニタ画面の表示の切換え制御を行う際の、所定の操作レバー（走行操作レバー２２、旋回操作レバー２７）を検知する手段として利用される。
【００３３】
［監視装置１１の構成］
監視装置１１は、オペレータが、運転席に着座した状態でモニタ画面４２を通して上部旋回体３の後方を視認するための装置であって、図３に示すように、左後方カメラ１１ａと、右後方カメラ１１ｂと、モニタ画面４２と、コントローラ４１（第１の表示制御部・第２の表示制御部）と、から構成されている。
【００３４】
そして、コントローラ４１は、図２に示すように、油圧および電気回路２０の一部を構成しており、圧力スイッチ３５ａ〜３５ｄに連動してモニタ画面４２を制御する。
左後方カメラ１１ａは、図４に示すように、上部旋回体３後方に配置されたカウンタウエイト５の上面における左後方に配置されており、上部旋回体３の左後側を映している。これにより、上部旋回体３が右旋回した時の、上部旋回体３の左後方の旋回範囲を恒常的に映し出すことができる。
【００３５】
右後方カメラ１１ｂは、図４に示すように、上部旋回体３後方に配置されたカウンタウエイト５の上面における右後方に配置されており、上部旋回体３の右後側を映している。これにより、上部旋回体３が左旋回した時の、上部旋回体３の右後方の旋回範囲を恒常的に映し出すことができる。
モニタ画面４２は、キャブ６内に設置されており、オペレータは運転席に着座した状態で見ることができるように、キャブ６内の前方に配置されている。モニタ画面４２は、図５に示すように、通常の作業時には、モニタ画面４２の１画面に左後方カメラ１１ａが映す映像４３ａおよび右後方カメラ１１ｂが映す映像４３ｂの両方を表示する。なお、通常の作業時とは、下部走行体２の前後進、上部旋回体３の旋回が行われていない状態をいう。
【００３６】
コントローラ４１は、図２に示すように、油圧および電気回路２０の一部を構成しており、圧力スイッチ３５ａ〜３５ｄから送信される検出信号を受信して、以下に示す所定の画面表示となるように制御する。
＜モニタ画面４２における画面制御のフローチャート＞
モニタ画面４２は、通常の作業時には、図５に示すように、１画面に左後方カメラ１１ａが映す映像４３ａおよび右後方カメラ１１ｂが映す映像４３ｂの両映像を表示する。本フローチャート（図６参照）は、この通常の作業時に表示される状態を基準とし、この状態をステップＳ１として説明を行う。
【００３７】
ステップＳ２では、オペレータが旋回操作レバー２７を操作する。以降、左旋回するように操作した場合はステップＳ３に移り、右旋回するように操作した場合は、ステップＳ８に移る。
ステップＳ３では、オペレータが上部旋回体３を左旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ａの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｄがポンプ圧を検知する。
【００３８】
ステップＳ４では、圧力スイッチ３５ｄが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
ステップＳ５では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｄからの検出信号を受信する。
ステップＳ６では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｄからの信号であることを判断した後、両映像を表示する状態から右後方カメラ１１ｂの映像４３ｂを拡大して表示する状態（図５参照）に切り換える。これにより、上部旋回体３の後方が旋回する範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００３９】
ステップＳ７では、再度、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま右後方カメラ１１ｂの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ６に移る。
ステップＳ１３では、ステップＳ７において、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された右後方カメラ１１ｂの映像を拡大して表示した状態（図５参照）から両映像を表示する状態に戻る。
【００４０】
一方、ステップＳ８では、オペレータが上部旋回体３を右旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ｂの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｃがポンプ圧を検知する。
ステップＳ９では、圧力スイッチ３５ｃが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００４１】
ステップＳ１０では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｃからの検出信号を受信する。
ステップＳ１１では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｃからの信号であることを判断した後、両映像を表示する状態から左後方カメラ１１ａの映像４３ａを拡大して表示する状態（図５参照）に切り換える。これにより、ステップＳ６と同様に、上部旋回体３の後方の旋回範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００４２】
ステップＳ１２では、再度、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま左後方カメラ１１ａの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ１１に移る。
ステップＳ１３では、ステップＳ１２において、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された左後方カメラ１１ａの映像４３ａを拡大して表示した状態は、両映像を表示する状態に戻る。
【００４３】
監視装置１１では、上記に示した手順に従って処理を行うことによって、オペレータが操作する旋回操作レバー２７の内容に従って、モニタ画面４２の表示を切り換えている。
［油圧ショベル１の特徴］
（１）
本実施形態の油圧ショベル１に搭載された監視装置１１では、恒常的に上部旋回体３の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体３の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂを一つの画面上に表示するモニタ画面４２と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１と、を備えている。
【００４４】
これにより、上部旋回体３の可動範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体３の可動開始と同時に、上部旋回体３の後方端部における可動範囲の映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって最も視認したい方向の映像が自動的に拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害物がないかをしっかりと確認することが可能となる。
【００４５】
この結果、油圧ショベル１を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
（２）
本実施形態の油圧ショベル１に搭載された監視装置１１では、オペレータが旋回操作レバー２７を左旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂの中から上部旋回体３の右後側を映すカメラの映像４３ｂが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図５参照）となり、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂの中から上部旋回体３の左後側を映すカメラの映像４３ａが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図５参照）となる。
【００４６】
これにより、上部旋回体３を旋回しようとする際に、オペレータが最も視認したい方向のカメラ映像がオペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減することが可能となる。
（３）
本実施形態の油圧ショベル１に搭載された監視装置１１では、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂをモニタ画面４２の一つの画面上に表示している。
【００４７】
これにより、上部旋回体３を動かそうとする前にそれぞれカメラ映像を視認することができるので、上部旋回体３を動かした直後の安全性をより向上させることが可能となる。
［第２の実施形態］
本発明の他の実施形態に係る監視装置５２を搭載した油圧ショベル（建設機械）５１は、上記の実施形態に係る監視装置１１に、図２〜図４において破線で示された後方カメラ１１ｃを追加したものである。
【００４８】
そして、後方カメラ１１ｃは、図４に示すように、上部旋回体３後方に配置されたカウンタウエイト５の上面における後方の中央部に配置されており、上部旋回体３の後方を映している。これにより、下部走行体２が後退する際の可動範囲を恒常的に映し出すことができる。
なお、本発明の他の実施形態に係る監視装置５２を搭載した油圧ショベル５１について、図７、図８を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４９】
また、上記の実施形態において説明した油圧ショベル５１の全体構成、油圧及び電気回路２０、監視装置５２全体を構成する機能ブロック図等、図１〜図４に該当する上記の実施形態と共通する部分についての詳細は、ここではその説明を省略する。
＜モニタ画面４２における画面制御のフローチャート＞
モニタ画面４２は、通常の作業時には、図７に示すように、モニタ画面４２の１画面に左後方カメラ１１ａが映す映像４３ａ、右後方カメラ１１ｂが映す映像４３ｂおよび後方カメラ１１ｃが映す映像４３ｃの３映像を表示する。本フローチャート（図８参照）は、この通常の作業時に表示される状態を基準とし、この状態をステップＳ２１として説明を行う。
【００５０】
ステップＳ２２では、オペレータが操作する操作レバーの種類を判断している。オペレータが操作する操作レバーが旋回操作レバー２７の場合、ステップＳ２３に移り、走行操作レバーである場合、ステップＳ３４に移る。
ステップＳ２３では、オペレータが旋回操作レバー２７を操作する。以降、左旋回するように操作した場合はステップＳ２４に移り、右旋回するように操作した場合は、ステップＳ２９に移る。
【００５１】
ステップＳ２４では、オペレータが上部旋回体３を左旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ａの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｄがポンプ圧を検知する。
ステップＳ２５では、圧力スイッチ３５ｄが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００５２】
ステップＳ２６では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｄからの検出信号を受信する。
ステップＳ２７では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｄからの信号であることを判断した後、３映像を表示する状態から右後方カメラ１１ｂの映像４３ｂを拡大して表示する状態（図７参照）に切り換える。これにより、上部旋回体３の後方が旋回する範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方法が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００５３】
ステップＳ２８では、再度、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま右後方カメラ１１ｂの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ２７に移る。
ステップＳ４０では、ステップＳ２８において、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された右後方カメラ１１ｂの映像４３ｂを拡大して表示した状態は、３映像を表示する状態に戻る。
【００５４】
ステップＳ２９では、オペレータが上部旋回体３を右旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ｂの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｃがポンプ圧を検知する。
ステップＳ３０では、圧力スイッチ３５ｃが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００５５】
ステップＳ３１では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｃからの検出信号を受信する。
ステップＳ３２では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｃからの信号であることを判断した後、３映像を表示する状態から左後方カメラ１１ａの映像４３ａを拡大して表示する状態（図７参照）に切り換える。これにより、ステップＳ２７と同様に、上部旋回体３の後方が旋回する範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００５６】
ステップＳ３３では、再度、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま左後方カメラ１１ａの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ３２に移る。
ステップＳ４０では、ステップＳ３３において、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された左後方カメラ１１ａの映像を拡大して表示した状態は、３映像を表示する状態に戻る。
【００５７】
ステップＳ３４では、オペレータが走行操作レバー２２を操作する。
ステップＳ３５では、オペレータが下部走行体２を走行させるように走行操作レバー２２の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２３ａ・２３ｂの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｃ・３５ｄのいずれか一方がポンプ圧を検知する。
ステップＳ３６では、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方が、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００５８】
ステップＳ３７では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方からの検出信号を受信する。
ステップＳ３８では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｃ・３５ｄのいずれか一方からの信号であることを判断した後、３映像を表示する状態から後方カメラ１１ｃの映像４３ｃを拡大して表示する状態（図７参照）に切り換える。これにより、下部走行体２の走行する可動範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００５９】
ステップＳ３９では、再度、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方が、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま後方カメラ１１ｃの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ３８に移る。
ステップＳ４０では、ステップＳ３９において、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方が、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された後方カメラ１１ｃの映像を拡大して表示した状態は、３映像を表示する状態に戻る。
【００６０】
監視装置５２では、上記に示した手順に従って処理を行うことによって、オペレータが操作する走行操作レバー２２、旋回操作レバー２７の内容に従って、モニタ画面４２の表示を切り換えている。
［油圧ショベル５１の特徴］
（１）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、恒常的に上部旋回体３の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体３の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、上部旋回体３の後方を映す後方カメラ１１ｃと、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃを一つの画面上に表示するモニタ画面４２と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１と、を備えている。
【００６１】
これにより、上部旋回体３の可動範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体３の可動開始とほぼ同時に、上部旋回体３の後方端部における可動範囲の映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認したい方向の映像が自動的に拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害物となる物がないかをしっかりと確認することが可能となる。
【００６２】
この結果、油圧ショベル５１を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
（２）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、オペレータが旋回操作レバー２７を左旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃの中から上部旋回体３の右後側を映すカメラの映像４３ｂが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図７参照）となる。そして、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３・４３ｃｂの中から上部旋回体３の左後側を映すカメラの映像４３ａが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図７参照）となる。さらに、走行操作レバー２２を操作すると上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃの中から上部旋回体３の後方を映すカメラの映像４３ｃが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図７参照）となる。
【００６３】
これにより、上部旋回体３を可動しようとする際に、視認したい方向のカメラ映像がオペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減しつつ、安全性を向上させることができる。
（３）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃをモニタ画面４２の一つの画面上に表示している。
【００６４】
これにより、上部旋回体３を動かそうとする前にそれぞれカメラ映像を視認することができるので、上部旋回体３を動かした直後の安全性を向上させることが可能となる。
（４）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、恒常的に上部旋回体３の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体３の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、上部旋回体３の後方を映す後方カメラ１１ｃと、が配置されている。
【００６５】
これにより、配置するカメラの数が従来より増えたので、死角となる視界の範囲を狭くすることができ、油圧ショベル５１を操作する際の安全性をさらに向上させることが可能となる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６６】
（Ａ）
上記第１および第２の実施形態の油圧ショベル１・５１では、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換える例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６７】
物体が所定の範囲内に進入したことを感知する、例えば、図９に示すように、３台のカメラに対応する赤外線センサ（感知部）６０ａ・６０ｂ・６０ｃ等を設けて、その赤外線センサ６０ａ・６０ｂ・６０ｃが物体を感知した時には、上部旋回体の後方に配置された複数のカメラ１１ａ・１１ｂ・１１ｃが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する状態から、その物体を映すことが可能な位置に配置されたカメラの映像を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１（制御部）（図２参照）を設けてもよい。なお、ここでは、図２に示す油圧および電気回路については説明を省略する。また、このとき、後方に設置するカメラの数は、３台に限らず、例えば、２台等でもよい。
【００６８】
これにより、上部旋回体における後方端部の旋回範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体の旋回範囲に進入する物体があった場合には即座に、その物体を映す映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認すべき方向の映像が拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害物がないかをしっかりと確認することが可能となる。
【００６９】
この結果、油圧ショベルを操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
（Ｂ）
上記第１および第２の油圧ショベル１・５１では、オペレータによる操作レバー（走行操作レバー２２あるいは旋回操作レバー２７）の操作を検知して、モニタ画面４２に表示される状態を切り換える例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
例えば、図９に示すように、所定の範囲内に進入する物体を感知する赤外線センサ６０ａ・６０ｂ・６０ｃをさらに設けて、その赤外線センサ６０ａ・６０ｂ・６０ｃが物体を感知した時には、優先的にその物体を映す位置に配置されたカメラ映像を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１（第３の表示制御部）（図２参照）を設けてもよい。 これにより、突発的に事象、あるいは、オペレータが気づかないような事象に対しても、自動的にその事象を映した映像が拡大して表示されるようになる。
【００７１】
この結果、オペレータが予測しなかった問題を回避することができるようになるので、油圧ショベルを操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
なお、赤外線センサは、図９に示したように、カメラが映す範囲とセンサの感知部とが１対１の関係となるように配置するだけでなく、１つの赤外線センサを１箇所に配置して、赤外線センサが物体を感知した位置からその範囲を映す位置に配置されたカメラを特定し、その映像を拡大して表示するように制御してもよい。
【００７２】
（Ｃ）
上記第１および第２の油圧ショベル１・５１では、上部旋回体３後部のカウンタウエイト５に後方カメラ１１ａ・１１ｂ・１１ｃを配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
上部旋回体の旋回範囲を映すことができる位置、例えば、上部旋回体の左右側側面にそれぞれ左後方向、右後方向を映すように監視カメラを配置してもよい。また、カウンタウエイトの側部および下部に配置してもよい。
【００７３】
（Ｄ）
上記第１の油圧ショベル１では、通常の作業時におけるモニタ画面４２は、左後方カメラ１１ａのカメラ映像４３ａおよび右後方カメラ１１ｂのカメラ映像４３ｂを左右に並べて表示する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、両映像を上下に並べて表示してもよく、全てのカメラ画像が１画面に表示されればよい。また、モニタ画面上の四隅の一箇所に小さくカメラ映像を表示してもよい。
【００７４】
上記第２の実施形態の油圧ショベル５１についても同様である。
（Ｅ）
上記第１の上記実施形態の油圧ショベル１では、オペレータが視認したい方向の映像を拡大して表示する場合、例えば、図５における左旋回時の表示のように、特定のカメラのみの映像が表示される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
例えば、図５において説明すれば、両画像が表示された状態において、右後方カメラの映像４３ｂを拡大して表示する場合、左後方カメラの映像４３ａと右後方カメラの映像４３ｂの大きさの割合が、例えば、２：８となるように表示する等、オペレータが最も視認したい方向の映像が、通常の作業時に表示される映像よりも拡大して表示されればよい。
（Ｆ）
上記第１および第２の上記実施形態の油圧ショベル１・５１では、オペレータがキャブ６内において各種操作レバーを操作する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７６】
例えば、危険箇所等の無人化施工の場面で使用される油圧ショベルに適用することも可能である。この場合、キャブ内における各種操作レバーの操作に該当するものとして、例えば、施工機械に搭載されたカメラ映像の表示部を備えたリモコンの操作や、モニタを備えた遠隔操作室での操作機器の操作等がこれに該当する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明によれば、所定の操作レバーの操作内容に従ってオペレータの最も視認したい方向を自動的に表示することが可能になるため、油圧ショベル以外の建設機械の監視装置への適用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態に係る監視装置を含む油圧ショベルの外観図。
【図２】図１の油圧ショベルに搭載されている油圧および電気回路図。
【図３】図１の監視装置を示すブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係る監視装置を含む油圧ショベルの後面図。
【図５】本発明の一実施形態に係るモニタ画面の表示内容を示した説明図。
【図６】本発明の一実施形態に係る表示制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の他の実施形態に係るモニタ画面の表示内容を示した説明図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る表示制御を示すフローチャート。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る監視装置を含む油圧ショベルの後面図。
【符号の説明】
【００７９】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
２ａ 履帯
３ 上部旋回体
４ 作業機
５ カウンタウエイト
６ キャブ
７ ブーム
８ アーム
９ バケット
１０ 油圧シリンダ
１１ 監視装置
１１ａ 左後方カメラ （カメラ）
１１ｂ 右後方カメラ（カメラ）
１１ｃ 後方カメラ（カメラ）
１２ 機器室
２０ 油圧および電気回路
２１ パイロット圧油ポンプ
２２ 走行操作レバー（操作レバー）
２３ａ・２３ｂ パイロット管路
２４ 方向切替弁
２４ａ・２４ｂ パイロット圧油入力ポート
２７ 旋回操作レバー（操作レバー）
２８ａ・２８ｂ パイロット管路
２９ａ・２９ｂ パイロット圧油入力ポート
３１ 油圧ポンプ
３２ 走行油圧モータ
３３ 旋回油圧モータ
３５ａ〜３５ｄ 圧力スイッチ
４１ コントローラ（第１〜第３の表示制御部・制御部）
４２ モニタ画面
４３ａ カメラ映像
４３ｂ カメラ映像
５１ 油圧ショベル（建設機械）
５２ 監視装置
６０ａ〜６０ｄ 赤外線センサ（感知部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部走行体と下部走行体に旋回可能な状態で装着される上部旋回体とを備えた建設機械の監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械には、下部走行体と、この下部走行体に旋回自在に装着される上部旋回体とを備えたものがある。このような建設機械では、その上部旋回体に設けられる運転室に作業者（オペレータ）が乗り込んで走行用操作手段の操作レバーを操作することによって、車体を前進させたり後退させたりする。この走行の際には、前方および側面は、運転室に設けられた窓部からオペレータの肉眼でもって視認が可能であるが、運転室の後方を見る際には、頭や身体を振り向かせたり、ミラー等で視認する必要があった。また、旋回の際においても、上記旋回体の旋回範囲の障害物の有無を同様の方法で視認を行っていたが、運転席が一方の側面側に配置された上記の建設機械においては、運転席側と反対側側面の視認が特に難しいという問題があった。
【０００３】
このような問題を鑑みて、上部旋回体のカウンタウエイト等に後方監視用カメラを設け運転室に設置されたモニタ画面に、このカメラが映す画像を表示する装置が実用化されている。
例えば、特許文献１においては、後方カメラが、旋回用レバーの操作と連動して上部走行体の旋回する方向と同じ方向にカメラ自体も旋回する建設機械の後方監視装置が開示されている。これにより、監視方向が真後ろに固定された後方カメラでは映すことができない上部旋回体後方の旋回範囲を映すことを可能としている。
【特許文献１】特開２００４−３２２９７９号公報（平成１６年１１月１８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の監視装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記従来の監視装置では、旋回用レバーの操作を検知し、上部旋回体の旋回が始まってからカメラの旋回が始まるので、実際に上部旋回体が旋回する範囲を映すまでにはタイムラグが発生する。このため、旋回直後に上部旋回体が障害物と接触してしまうおそれがあり、安全性の面で十分とは言い難い。
【０００５】
本発明の課題は、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる建設機械の監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る建設機械の監視装置は、下部走行体と下部走行体に旋回可能な状態で装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって下部走行体および上部旋回体の操作を行う建設機械に取り付けられた監視装置であって、カメラと、モニタ画面と、第１の表示制御部と、を備えている。カメラは、上部旋回体に複数設置されている。モニタ画面は、複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する。第１の表示制御部は、操作レバーの操作時には、操作レバーの操作方向に対して反対側の方向を映す位置に配置されたカメラの映像を拡大して表示する。
【０００７】
ここでは、上部旋回体の後方に配置された複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する通常時におけるモニタ画面の状態が、操作レバーの操作時には、操作レバーの操作方向に対して反対側の方向を映すカメラの映像を拡大して表示する状態に切り替わる。
なお、上部旋回体の後方とは、運転席に普通に着座したオペレータが向く方向とは反対の方向を言い、上部旋回体の後方端部とは、例えば、カウンタウエイト等が設けられている場所がこれに該当する。また、操作方向に対して反対側とは、例えば、上部旋回体を動かそうとする方向の反対側の方向を言い、例えば、上部旋回体を左側に旋回するように操作した場合には、上部旋回体の右側が反対側の方向となる。
【０００８】
ここで、建設機械を操作する場合、作業範囲に障害物がないか視認をしながら操作を行う必要がある。例えば、上部旋回体を旋回させる際には、オペレータは、前方端部の旋回範囲に障害物がないかを視認するだけでなく、後方端部の旋回範囲も視認する必要がある。特に、下部走行体の中から上部旋回体の後部がはみ出しながら旋回する大型の油圧ショベル等では、後方端部の旋回範囲の視認が重要である。
【０００９】
従来、このようなオペレータの視認を支援するための装置として、１つのカメラを上部旋回体のカウンタウエイトに配置した後方監視装置があった。この後方監視装置によれば、カメラをカウンタウエイトが旋回しようとする方向に旋回させて、カウンタウエイトの旋回範囲を映している。ところが、実際にカメラがカウンタウエイトの旋回範囲を映すまでにはタイムラグが発生して安全性の面で十分とは言えないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の建設機械の監視装置においては、恒常的に上部旋回体の後方端部における可動範囲を映すための複数のカメラと、それぞれの映し出すカメラ映像を一つの画面上に表示するモニタ画面と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像を自動的に拡大して表示するように切り換える第１の制御部と、を備えている。
【００１１】
これにより、上部旋回体の後方端部における可動範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体の旋回開始とほぼ同時に、上部旋回体の後方端部における可動範囲の映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認したい方向の映像が拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害となる物体がないかしっかりと確認することが可能となる。
この結果、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【００１２】
第２の発明に係る建設機械の監視装置は、第１の発明に係る建設機械の監視装置であって、操作レバーは、上部旋回体を下部走行体に対して旋回させる旋回操作レバーである。
ここでは、オペレータが旋回操作レバーを操作すると、操作された方向とは反対側を映すカメラ、例えば、オペレータが左旋回するように旋回操作レバーを操作した場合には、上部旋回体に配置された複数のカメラ映像の中から上部旋回体の右側を映すカメラに対応する映像が自動的にモニタ画面に拡大して表示される。
これにより、上部旋回体を旋回しようとする際に、視認したい方向のカメラ映像がオペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減することが可能となる。
【００１３】
第３の発明に係る建設機械の監視装置は、第１または第２の発明に係る建設機械の監視装置であって、下部走行体を前後に走行させる走行操作レバーの操作時には、上部旋回体の後方を映すカメラの映像を拡大して表示する第２の表示制御部をさらに備えている。
【００１４】
ここでは、オペレータが走行操作レバーを操作した場合には、上部旋回体に配置された複数のカメラ映像の中から上部旋回体の後方を映すカメラに対応する映像が自動的にモニタ画面に拡大して表示される。
これにより、例えば、オペレータが後退操作をした際に、自動的に視認したい方向のカメラ映像、すなわち、上部旋回体の後方のカメラ映像が、オペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減することが可能となる。
【００１５】
第４の発明に係る建設機械の監視装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る建設機械の監視装置であって、感知部と、第３の表示制御部と、をさらに備えている。感知部は、上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する。第３の表示制御部は、感知部が、物体を感知した時には、複数のカメラのうち物体を映す位置に配置されたカメラの映像をモニタ画面に拡大して表示する。
【００１６】
ここでは、感知部が上部旋回体の旋回範囲に進入する物体を感知した場合には、その進入した物体を映す位置に配置されたカメラ映像がモニタ画面に拡大して表示される。
これにより、突発的に事象、あるいは、オペレータが気づかないような事象に対しても、自動的にその事象を映した映像が拡大して表示されるようになる。
この結果、オペレータが予測しなかった問題を回避することができるようになるので、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【００１７】
第５の発明に係る建設機械の監視装置は、下部走行体と下部走行体に旋回可能に装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって下部走行体および上部旋回体の操作を行う建設機械に配置された監視装置であって、カメラと、モニタ画面と、感知部と、制御部と、を備えている。カメラは、上部旋回体に複数設置されている。モニタ画面は、複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する。感知部は、上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する。制御部は、感知部が物体を感知した時には、物体を映す位置に配置されたカメラの映像をモニタ画面に拡大して表示する。
【００１８】
ここでは、上部旋回体の後方に配置された複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する通常のモニタ画面の状態が、感知部が物体を感知した時には、物体を映すことが可能なカメラの映像を拡大して表示する状態に切り替わる。
なお、可動範囲とは、上部旋回体が旋回する際の旋回範囲の他に、下部走行体が前後進する際に安全を確保する所定の距離を含む。
【００１９】
これにより、上部旋回体における後方端部の旋回範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体の旋回範囲に進入する物体があった場合には即座に、その物体を映す映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認すべき方向の映像が拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害となる物体がないかしっかりと確認することが可能となる。
【００２０】
この結果、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る建設機械の監視装置によれば、建設機械を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１の実施形態］
本発明の一実施形態に係る監視装置を搭載した油圧ショベル（建設機械）１について、図１〜図６を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明において使用する「左」、「右」、「前」、「後」という文言は、キャブ６（図１等参照）内でオペレータが運転席に普通に着座したとき時に向く方向を基準とした方向を示すものとする。
【００２３】
［油圧ショベル１全体の構成］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１に示すように、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４と、カウンタウエイト５と、キャブ６と、後方カメラ１１ａ・１１ｂと、機器室１２と、を備えている。
下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯２ａを回転させることで、油圧ショベル１を前進、後退させるとともに、上面側に上部旋回体３を旋回可能な状態で装着している。
【００２４】
上部旋回体３は、下部走行体２上において任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機４と、カウンタウエイト５と、キャブ６と、を搭載している。
作業機４は、ブーム７と、ブーム７の先端に取り付けられたアーム８と、アーム８の先端に取り付けられたバケット９と、を含むように構成されており、油圧シリンダ１０によってアーム８やバケット９等を上下に移動させながら、土砂や砂礫等の掘削を行う土木工事の現場において作業を行う。
【００２５】
カウンタウエイト５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものであって、採掘時等において車体のバランスをとるために上部旋回体３の後部に設けられている。
キャブ６は、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であって、作業機４の先端部を見通せるように、上部旋回体３上における作業機４の側方となる左側前部に配置されている。
【００２６】
後方カメラ（カメラ）１１ａ・１１ｂは、オペレータの上部旋回体３に対する後方視認を支援するための監視装置１１の一部であって、左後方カメラ１１ａは上部旋回体３の左後側を映し、右後方カメラ１１ｂは上部旋回体３の右後側を映す。なお、モニタ画面４２等を含む監視装置１１については、後段にて詳述する。
機器室１２は、作業機４の後方に配置されており、図示しないエンジン、燃料タンク、作動油タンクおよび操作弁等を収容する。
【００２７】
［油圧および電気回路２０の構成］
本実施形態の油圧ショベル１は、図２に示すように、パイロット圧油ポンプ２１と、走行操作レバー２２と、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂと、方向切替弁２４・２９と、旋回操作レバー２７と、油圧ポンプ３１と、走行油圧モータ３２と、旋回油圧モータ３３と、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂ・３５ｃ・３５ｄと、を含むように構成された油圧および電気回路２０を備えている。
【００２８】
パイロット圧油ポンプ２１は、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂにパイロット圧油を供給するためのポンプであって、走行操作レバー２２および旋回操作レバー２７を介して、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂに接続されている。
走行操作レバー（操作レバー）２２は、下部走行体２の走行動作を操作するレバーであって、レバー操作に基づいてパイロット管路２３ａ・２３ｂに所定のパイロット圧油を出力する。
【００２９】
パイロット管路２３ａ・２３ｂは、パイロット圧油ポンプ２１から供給される圧油を方向切替弁２４に導くための管路であって、それぞれのパイロット圧油入力ポート２４ａ・２４ｂに接続されている。
方向切替弁２４は、それぞれのパイロット圧油入力ポート２４ａ・２４ｂに入力された圧油に基づいて所定の油路切換動作や流量調整等を行う。
【００３０】
旋回操作レバー（操作レバー）２７は、上部旋回体３の走行動作を操作するレバーであって、レバー操作に基づいてパイロット管路２８ａ・２８ｂに所定のパイロット圧油を出力する。
パイロット管路２８ａ・２８ｂは、パイロット圧油ポンプ２１から供給される圧油を方向切換弁２９に導くための管路であって、それぞれのパイロット圧油入力ポート２９ａ・２９ｂに接続されている。
【００３１】
方向切替弁２９は、それぞれのパイロット圧油入力ポート２９ａ・２９ｂに入力された圧油に基づいて所定の油路切換動作や流量調整等を行う。
油圧ポンプ３１は、方向切替弁２４、方向切替弁２９を介して、それぞれ走行油圧モータ３２、旋回油圧モータ３３に接続されている。そして、これらのポンプから供給される圧油によって、走行油圧モータ３２、旋回油圧モータ３３等を駆動する。
【００３２】
圧力スイッチ３５ａ〜３５ｄは、パイロット圧油ポンプ２１から送り出される圧油の流路上、すなわち、パイロット管路２３ａ・２３ｂ・２８ａ・２８ｂ上に配置されており、パイロット圧油ポンプ２１から供給されるポンプ圧を検出してコントローラ４１に対して検出信号を送信する。なお、ここで検出されたポンプ圧は、後述するモニタ画面の表示の切換え制御を行う際の、所定の操作レバー（走行操作レバー２２、旋回操作レバー２７）を検知する手段として利用される。
【００３３】
［監視装置１１の構成］
監視装置１１は、オペレータが、運転席に着座した状態でモニタ画面４２を通して上部旋回体３の後方を視認するための装置であって、図３に示すように、左後方カメラ１１ａと、右後方カメラ１１ｂと、モニタ画面４２と、コントローラ４１（第１の表示制御部・第２の表示制御部）と、から構成されている。
【００３４】
そして、コントローラ４１は、図２に示すように、油圧および電気回路２０の一部を構成しており、圧力スイッチ３５ａ〜３５ｄに連動してモニタ画面４２を制御する。
左後方カメラ１１ａは、図４に示すように、上部旋回体３後方に配置されたカウンタウエイト５の上面における左後方に配置されており、上部旋回体３の左後側を映している。これにより、上部旋回体３が右旋回した時の、上部旋回体３の左後方の旋回範囲を恒常的に映し出すことができる。
【００３５】
右後方カメラ１１ｂは、図４に示すように、上部旋回体３後方に配置されたカウンタウエイト５の上面における右後方に配置されており、上部旋回体３の右後側を映している。これにより、上部旋回体３が左旋回した時の、上部旋回体３の右後方の旋回範囲を恒常的に映し出すことができる。
モニタ画面４２は、キャブ６内に設置されており、オペレータは運転席に着座した状態で見ることができるように、キャブ６内の前方に配置されている。モニタ画面４２は、図５に示すように、通常の作業時には、モニタ画面４２の１画面に左後方カメラ１１ａが映す映像４３ａおよび右後方カメラ１１ｂが映す映像４３ｂの両方を表示する。なお、通常の作業時とは、下部走行体２の前後進、上部旋回体３の旋回が行われていない状態をいう。
【００３６】
コントローラ４１は、図２に示すように、油圧および電気回路２０の一部を構成しており、圧力スイッチ３５ａ〜３５ｄから送信される検出信号を受信して、以下に示す所定の画面表示となるように制御する。
＜モニタ画面４２における画面制御のフローチャート＞
モニタ画面４２は、通常の作業時には、図５に示すように、１画面に左後方カメラ１１ａが映す映像４３ａおよび右後方カメラ１１ｂが映す映像４３ｂの両映像を表示する。本フローチャート（図６参照）は、この通常の作業時に表示される状態を基準とし、この状態をステップＳ１として説明を行う。
【００３７】
ステップＳ２では、オペレータが旋回操作レバー２７を操作する。以降、左旋回するように操作した場合はステップＳ３に移り、右旋回するように操作した場合は、ステップＳ８に移る。
ステップＳ３では、オペレータが上部旋回体３を左旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ａの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｄがポンプ圧を検知する。
【００３８】
ステップＳ４では、圧力スイッチ３５ｄが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
ステップＳ５では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｄからの検出信号を受信する。
ステップＳ６では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｄからの信号であることを判断した後、両映像を表示する状態から右後方カメラ１１ｂの映像４３ｂを拡大して表示する状態（図５参照）に切り換える。これにより、上部旋回体３の後方が旋回する範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００３９】
ステップＳ７では、再度、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま右後方カメラ１１ｂの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ６に移る。
ステップＳ１３では、ステップＳ７において、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された右後方カメラ１１ｂの映像を拡大して表示した状態（図５参照）から両映像を表示する状態に戻る。
【００４０】
一方、ステップＳ８では、オペレータが上部旋回体３を右旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ｂの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｃがポンプ圧を検知する。
ステップＳ９では、圧力スイッチ３５ｃが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００４１】
ステップＳ１０では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｃからの検出信号を受信する。
ステップＳ１１では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｃからの信号であることを判断した後、両映像を表示する状態から左後方カメラ１１ａの映像４３ａを拡大して表示する状態（図５参照）に切り換える。これにより、ステップＳ６と同様に、上部旋回体３の後方の旋回範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００４２】
ステップＳ１２では、再度、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま左後方カメラ１１ａの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ１１に移る。
ステップＳ１３では、ステップＳ１２において、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された左後方カメラ１１ａの映像４３ａを拡大して表示した状態は、両映像を表示する状態に戻る。
【００４３】
監視装置１１では、上記に示した手順に従って処理を行うことによって、オペレータが操作する旋回操作レバー２７の内容に従って、モニタ画面４２の表示を切り換えている。
［油圧ショベル１の特徴］
（１）
本実施形態の油圧ショベル１に搭載された監視装置１１では、恒常的に上部旋回体３の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体３の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂを一つの画面上に表示するモニタ画面４２と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１と、を備えている。
【００４４】
これにより、上部旋回体３の可動範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体３の可動開始と同時に、上部旋回体３の後方端部における可動範囲の映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって最も視認したい方向の映像が自動的に拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害物がないかをしっかりと確認することが可能となる。
【００４５】
この結果、油圧ショベル１を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
（２）
本実施形態の油圧ショベル１に搭載された監視装置１１では、オペレータが旋回操作レバー２７を左旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂの中から上部旋回体３の右後側を映すカメラの映像４３ｂが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図５参照）となり、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂの中から上部旋回体３の左後側を映すカメラの映像４３ａが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図５参照）となる。
【００４６】
これにより、上部旋回体３を旋回しようとする際に、オペレータが最も視認したい方向のカメラ映像がオペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減することが可能となる。
（３）
本実施形態の油圧ショベル１に搭載された監視装置１１では、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂをモニタ画面４２の一つの画面上に表示している。
【００４７】
これにより、上部旋回体３を動かそうとする前にそれぞれカメラ映像を視認することができるので、上部旋回体３を動かした直後の安全性をより向上させることが可能となる。
［第２の実施形態］
本発明の他の実施形態に係る監視装置５２を搭載した油圧ショベル（建設機械）５１は、上記の実施形態に係る監視装置１１に、図２〜図４において破線で示された後方カメラ１１ｃを追加したものである。
【００４８】
そして、後方カメラ１１ｃは、図４に示すように、上部旋回体３後方に配置されたカウンタウエイト５の上面における後方の中央部に配置されており、上部旋回体３の後方を映している。これにより、下部走行体２が後退する際の可動範囲を恒常的に映し出すことができる。
なお、本発明の他の実施形態に係る監視装置５２を搭載した油圧ショベル５１について、図７、図８を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４９】
また、上記の実施形態において説明した油圧ショベル５１の全体構成、油圧及び電気回路２０、監視装置５２全体を構成する機能ブロック図等、図１〜図４に該当する上記の実施形態と共通する部分についての詳細は、ここではその説明を省略する。
＜モニタ画面４２における画面制御のフローチャート＞
モニタ画面４２は、通常の作業時には、図７に示すように、モニタ画面４２の１画面に左後方カメラ１１ａが映す映像４３ａ、右後方カメラ１１ｂが映す映像４３ｂおよび後方カメラ１１ｃが映す映像４３ｃの３映像を表示する。本フローチャート（図８参照）は、この通常の作業時に表示される状態を基準とし、この状態をステップＳ２１として説明を行う。
【００５０】
ステップＳ２２では、オペレータが操作する操作レバーの種類を判断している。オペレータが操作する操作レバーが旋回操作レバー２７の場合、ステップＳ２３に移り、走行操作レバーである場合、ステップＳ３４に移る。
ステップＳ２３では、オペレータが旋回操作レバー２７を操作する。以降、左旋回するように操作した場合はステップＳ２４に移り、右旋回するように操作した場合は、ステップＳ２９に移る。
【００５１】
ステップＳ２４では、オペレータが上部旋回体３を左旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ａの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｄがポンプ圧を検知する。
ステップＳ２５では、圧力スイッチ３５ｄが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００５２】
ステップＳ２６では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｄからの検出信号を受信する。
ステップＳ２７では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｄからの信号であることを判断した後、３映像を表示する状態から右後方カメラ１１ｂの映像４３ｂを拡大して表示する状態（図７参照）に切り換える。これにより、上部旋回体３の後方が旋回する範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方法が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００５３】
ステップＳ２８では、再度、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま右後方カメラ１１ｂの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ２７に移る。
ステップＳ４０では、ステップＳ２８において、圧力スイッチ３５ｄが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された右後方カメラ１１ｂの映像４３ｂを拡大して表示した状態は、３映像を表示する状態に戻る。
【００５４】
ステップＳ２９では、オペレータが上部旋回体３を右旋回させるように旋回操作レバー２７の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２８ｂの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｃがポンプ圧を検知する。
ステップＳ３０では、圧力スイッチ３５ｃが、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００５５】
ステップＳ３１では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ｃからの検出信号を受信する。
ステップＳ３２では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｃからの信号であることを判断した後、３映像を表示する状態から左後方カメラ１１ａの映像４３ａを拡大して表示する状態（図７参照）に切り換える。これにより、ステップＳ２７と同様に、上部旋回体３の後方が旋回する範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００５６】
ステップＳ３３では、再度、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま左後方カメラ１１ａの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ３２に移る。
ステップＳ４０では、ステップＳ３３において、圧力スイッチ３５ｃが、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された左後方カメラ１１ａの映像を拡大して表示した状態は、３映像を表示する状態に戻る。
【００５７】
ステップＳ３４では、オペレータが走行操作レバー２２を操作する。
ステップＳ３５では、オペレータが下部走行体２を走行させるように走行操作レバー２２の操作を行った時であって、この時、パイロット管路２３ａ・２３ｂの流路上に配置された圧力スイッチ３５ｃ・３５ｄのいずれか一方がポンプ圧を検知する。
ステップＳ３６では、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方が、コントローラ４１に対してポンプ圧の検出信号を送信する。
【００５８】
ステップＳ３７では、コントローラ４１が、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方からの検出信号を受信する。
ステップＳ３８では、コントローラ４１が、受信した検出信号を圧力スイッチ３５ｃ・３５ｄのいずれか一方からの信号であることを判断した後、３映像を表示する状態から後方カメラ１１ｃの映像４３ｃを拡大して表示する状態（図７参照）に切り換える。これにより、下部走行体２の走行する可動範囲を視認することが可能となり、オペレータにとって視認すべき方向が見易く表示されるようになるので、操作の際の安全性が向上する。
【００５９】
ステップＳ３９では、再度、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方が、ポンプ圧を検知できるかどうかの確認を行い、ポンプ圧を検知できる場合は、そのまま後方カメラ１１ｃの映像を拡大して表示した状態を持続するためにステップＳ３８に移る。
ステップＳ４０では、ステップＳ３９において、圧力スイッチ３５ａ・３５ｂのいずれか一方が、ポンプ圧を検知できない場合であって、この時、モニタ画面４２に表示された後方カメラ１１ｃの映像を拡大して表示した状態は、３映像を表示する状態に戻る。
【００６０】
監視装置５２では、上記に示した手順に従って処理を行うことによって、オペレータが操作する走行操作レバー２２、旋回操作レバー２７の内容に従って、モニタ画面４２の表示を切り換えている。
［油圧ショベル５１の特徴］
（１）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、恒常的に上部旋回体３の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体３の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、上部旋回体３の後方を映す後方カメラ１１ｃと、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃを一つの画面上に表示するモニタ画面４２と、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１と、を備えている。
【００６１】
これにより、上部旋回体３の可動範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体３の可動開始とほぼ同時に、上部旋回体３の後方端部における可動範囲の映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認したい方向の映像が自動的に拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害物となる物がないかをしっかりと確認することが可能となる。
【００６２】
この結果、油圧ショベル５１を操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
（２）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、オペレータが旋回操作レバー２７を左旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃの中から上部旋回体３の右後側を映すカメラの映像４３ｂが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図７参照）となる。そして、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作すると、上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３・４３ｃｂの中から上部旋回体３の左後側を映すカメラの映像４３ａが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図７参照）となる。さらに、走行操作レバー２２を操作すると上部旋回体３の後方を映すカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃの中から上部旋回体３の後方を映すカメラの映像４３ｃが自動的にモニタ画面４２に拡大して表示された状態（図７参照）となる。
【００６３】
これにより、上部旋回体３を可動しようとする際に、視認したい方向のカメラ映像がオペレータによる操作を介さずに自動的に表示されるので、オペレータの操作負担を軽減しつつ、安全性を向上させることができる。
（３）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、それぞれのカメラ映像４３ａ・４３ｂ・４３ｃをモニタ画面４２の一つの画面上に表示している。
【００６４】
これにより、上部旋回体３を動かそうとする前にそれぞれカメラ映像を視認することができるので、上部旋回体３を動かした直後の安全性を向上させることが可能となる。
（４）
本実施形態の油圧ショベル５１に搭載された監視装置５２では、恒常的に上部旋回体３の左後側を映す左後方カメラ１１ａと、上部旋回体３の右後側を映す右後方カメラ１１ｂと、上部旋回体３の後方を映す後方カメラ１１ｃと、が配置されている。
【００６５】
これにより、配置するカメラの数が従来より増えたので、死角となる視界の範囲を狭くすることができ、油圧ショベル５１を操作する際の安全性をさらに向上させることが可能となる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６６】
（Ａ）
上記第１および第２の実施形態の油圧ショベル１・５１では、オペレータが操作レバーを操作した場合には、操作レバーの操作方向とは反対側の方向を映すカメラ映像（旋回操作レバー２７を左旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の右後側を映すカメラ１１ｂの映像、旋回操作レバー２７を右旋回するように操作した場合には、上部旋回体３の左後側を映すカメラ１１ａの映像）を拡大して表示するように切り換える例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６７】
物体が所定の範囲内に進入したことを感知する、例えば、図９に示すように、３台のカメラに対応する赤外線センサ（感知部）６０ａ・６０ｂ・６０ｃ等を設けて、その赤外線センサ６０ａ・６０ｂ・６０ｃが物体を感知した時には、上部旋回体の後方に配置された複数のカメラ１１ａ・１１ｂ・１１ｃが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示する状態から、その物体を映すことが可能な位置に配置されたカメラの映像を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１（制御部）（図２参照）を設けてもよい。なお、ここでは、図２に示す油圧および電気回路については説明を省略する。また、このとき、後方に設置するカメラの数は、３台に限らず、例えば、２台等でもよい。
【００６８】
これにより、上部旋回体における後方端部の旋回範囲を映し出すまでにタイムラグが発生することなく、上部旋回体の旋回範囲に進入する物体があった場合には即座に、その物体を映す映像を表示することが可能となる。また、オペレータにとって視認すべき方向の映像が拡大して表示されるので、オペレータはその方向に障害物がないかをしっかりと確認することが可能となる。
【００６９】
この結果、油圧ショベルを操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
（Ｂ）
上記第１および第２の油圧ショベル１・５１では、オペレータによる操作レバー（走行操作レバー２２あるいは旋回操作レバー２７）の操作を検知して、モニタ画面４２に表示される状態を切り換える例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
例えば、図９に示すように、所定の範囲内に進入する物体を感知する赤外線センサ６０ａ・６０ｂ・６０ｃをさらに設けて、その赤外線センサ６０ａ・６０ｂ・６０ｃが物体を感知した時には、優先的にその物体を映す位置に配置されたカメラ映像を拡大して表示するように切り換えるコントローラ４１（第３の表示制御部）（図２参照）を設けてもよい。 これにより、突発的に事象、あるいは、オペレータが気づかないような事象に対しても、自動的にその事象を映した映像が拡大して表示されるようになる。
【００７１】
この結果、オペレータが予測しなかった問題を回避することができるようになるので、油圧ショベルを操作する際の安全性をさらに向上させることができる。
なお、赤外線センサは、図９に示したように、カメラが映す範囲とセンサの感知部とが１対１の関係となるように配置するだけでなく、１つの赤外線センサを１箇所に配置して、赤外線センサが物体を感知した位置からその範囲を映す位置に配置されたカメラを特定し、その映像を拡大して表示するように制御してもよい。
【００７２】
（Ｃ）
上記第１および第２の油圧ショベル１・５１では、上部旋回体３後部のカウンタウエイト５に後方カメラ１１ａ・１１ｂ・１１ｃを配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
上部旋回体の旋回範囲を映すことができる位置、例えば、上部旋回体の左右側側面にそれぞれ左後方向、右後方向を映すように監視カメラを配置してもよい。また、カウンタウエイトの側部および下部に配置してもよい。
【００７３】
（Ｄ）
上記第１の油圧ショベル１では、通常の作業時におけるモニタ画面４２は、左後方カメラ１１ａのカメラ映像４３ａおよび右後方カメラ１１ｂのカメラ映像４３ｂを左右に並べて表示する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、両映像を上下に並べて表示してもよく、全てのカメラ画像が１画面に表示されればよい。また、モニタ画面上の四隅の一箇所に小さくカメラ映像を表示してもよい。
【００７４】
上記第２の実施形態の油圧ショベル５１についても同様である。
（Ｅ）
上記第１の上記実施形態の油圧ショベル１では、オペレータが視認したい方向の映像を拡大して表示する場合、例えば、図５における左旋回時の表示のように、特定のカメラのみの映像が表示される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
例えば、図５において説明すれば、両画像が表示された状態において、右後方カメラの映像４３ｂを拡大して表示する場合、左後方カメラの映像４３ａと右後方カメラの映像４３ｂの大きさの割合が、例えば、２：８となるように表示する等、オペレータが最も視認したい方向の映像が、通常の作業時に表示される映像よりも拡大して表示されればよい。
（Ｆ）
上記第１および第２の上記実施形態の油圧ショベル１・５１では、オペレータがキャブ６内において各種操作レバーを操作する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７６】
例えば、危険箇所等の無人化施工の場面で使用される油圧ショベルに適用することも可能である。この場合、キャブ内における各種操作レバーの操作に該当するものとして、例えば、施工機械に搭載されたカメラ映像の表示部を備えたリモコンの操作や、モニタを備えた遠隔操作室での操作機器の操作等がこれに該当する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明によれば、所定の操作レバーの操作内容に従ってオペレータの最も視認したい方向を自動的に表示することが可能になるため、油圧ショベル以外の建設機械の監視装置への適用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態に係る監視装置を含む油圧ショベルの外観図。
【図２】図１の油圧ショベルに搭載されている油圧および電気回路図。
【図３】図１の監視装置を示すブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係る監視装置を含む油圧ショベルの後面図。
【図５】本発明の一実施形態に係るモニタ画面の表示内容を示した説明図。
【図６】本発明の一実施形態に係る表示制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の他の実施形態に係るモニタ画面の表示内容を示した説明図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る表示制御を示すフローチャート。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る監視装置を含む油圧ショベルの後面図。
【符号の説明】
【００７９】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
２ａ 履帯
３ 上部旋回体
４ 作業機
５ カウンタウエイト
６ キャブ
７ ブーム
８ アーム
９ バケット
１０ 油圧シリンダ
１１ 監視装置
１１ａ 左後方カメラ （カメラ）
１１ｂ 右後方カメラ（カメラ）
１１ｃ 後方カメラ（カメラ）
１２ 機器室
２０ 油圧および電気回路
２１ パイロット圧油ポンプ
２２ 走行操作レバー（操作レバー）
２３ａ・２３ｂ パイロット管路
２４ 方向切替弁
２４ａ・２４ｂ パイロット圧油入力ポート
２７ 旋回操作レバー（操作レバー）
２８ａ・２８ｂ パイロット管路
２９ａ・２９ｂ パイロット圧油入力ポート
３１ 油圧ポンプ
３２ 走行油圧モータ
３３ 旋回油圧モータ
３５ａ〜３５ｄ 圧力スイッチ
４１ コントローラ（第１〜第３の表示制御部・制御部）
４２ モニタ画面
４３ａ カメラ映像
４３ｂ カメラ映像
５１ 油圧ショベル（建設機械）
５２ 監視装置
６０ａ〜６０ｄ 赤外線センサ（感知部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と前記下部走行体に旋回可能な状態で装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって前記下部走行体および前記上部旋回体の操作を行う建設機械に取り付けられた監視装置であって、
前記上部旋回体に設置された複数のカメラと、
前記複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示するモニタ画面と、
前記操作レバーの操作時には、前記操作レバーの操作方向に対して反対側の方向を映す位置に配置された前記カメラの映像を拡大して表示する第１の表示制御部と、
を備えた建設機械の監視装置。
【請求項２】
前記操作レバーは、前記上部旋回体を前記下部走行体に対して旋回させる旋回操作レバーである、
請求項１に記載の建設機械の監視装置。
【請求項３】
前記下部走行体を前後に走行させる走行操作レバーの操作時には、前記上部旋回体の後方を映すカメラの映像を拡大して表示する第２の表示制御部をさらに備えている、
請求項１または２に記載の建設機械の監視装置。
【請求項４】
前記上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する感知部と、
前記感知部が前記物体を感知した時には、前記複数のカメラのうち前記物体を映す位置に配置された前記カメラの映像を前記モニタ画面に拡大して表示する第３の表示制御部と、をさらに備えている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の建設機械の監視装置。
【請求項５】
下部走行体と前記下部走行体に旋回可能に装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって前記下部走行体および前記上部旋回体の操作を行う建設機械に配置された監視装置であって、
前記上部旋回体に設置された複数のカメラと、
前記複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示するモニタ画面と、
前記上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する感知部と、
前記感知部が前記物体を感知した時には、前記物体を映す位置に配置された前記カメラの映像を前記モニタ画面に拡大して表示する制御部と、
を備えた建設機械の監視装置。
【請求項１】
下部走行体と前記下部走行体に旋回可能な状態で装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって前記下部走行体および前記上部旋回体の操作を行う建設機械に取り付けられた監視装置であって、
前記上部旋回体に設置された複数のカメラと、
前記複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示するモニタ画面と、
前記操作レバーの操作時には、前記操作レバーの操作方向に対して反対側の方向を映す位置に配置された前記カメラの映像を拡大して表示する第１の表示制御部と、
を備えた建設機械の監視装置。
【請求項２】
前記操作レバーは、前記上部旋回体を前記下部走行体に対して旋回させる旋回操作レバーである、
請求項１に記載の建設機械の監視装置。
【請求項３】
前記下部走行体を前後に走行させる走行操作レバーの操作時には、前記上部旋回体の後方を映すカメラの映像を拡大して表示する第２の表示制御部をさらに備えている、
請求項１または２に記載の建設機械の監視装置。
【請求項４】
前記上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する感知部と、
前記感知部が前記物体を感知した時には、前記複数のカメラのうち前記物体を映す位置に配置された前記カメラの映像を前記モニタ画面に拡大して表示する第３の表示制御部と、をさらに備えている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の建設機械の監視装置。
【請求項５】
下部走行体と前記下部走行体に旋回可能に装着される上部旋回体とを備え、操作レバーによって前記下部走行体および前記上部旋回体の操作を行う建設機械に配置された監視装置であって、
前記上部旋回体に設置された複数のカメラと、
前記複数のカメラが映したそれぞれの映像を一つの画面上に表示するモニタ画面と、
前記上部旋回体の可動範囲に進入する物体を感知する感知部と、
前記感知部が前記物体を感知した時には、前記物体を映す位置に配置された前記カメラの映像を前記モニタ画面に拡大して表示する制御部と、
を備えた建設機械の監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２７８０２５（Ｐ２００７−２７８０２５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０８９９５（Ｐ２００６−１０８９９５）
【出願日】平成１８年４月１１日（２００６．４．１１）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１１日（２００６．４．１１）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
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