(57)【要約】【課題】  モニタに優先的に表示される画像を建設機械の作動状況に応じて選択可能とすることによって、オペレータによる画面の手動による切り換え頻度を少なくする。【解決手段】  モニタ１３の制御装置２０には、建設機械としての油圧ショベルの作動状態が、作業モードで作動しているときに優先的に表示される画像と、アイドリングモードとなっているときに優先的に表示される画像とが優先画像設定部３２に設定され、エンジンの回転数や、ゲートロックレバーの位置等により検出して、それぞれのモード時にモニタ１３に優先的に表示される画像を設定でき、また必要に応じて切換スイッチ３４を切り換えることによって、優先画像に代えて所望とする画像をモニタ１３に表示される。【選択図】    図７
2005138751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及びこのエンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油により駆動される複数の作動部とを備え、少なくとも前記エンジンに供給される燃料の残量，エンジン冷却水温及び作動油温を検出するセンサ、これら各センサからの信号に基づいて作動状態の異常を検出する異常検出手段、周辺を監視するカメラを設けた建設機械において、
前記建設機械の運転室内には、少なくとも前記各センサから出力される車両状況情報と、前記カメラで取得した補助視野画像情報とを選択的に表示可能なモニタが設置され、
このモニタに接続した制御装置には、表示画像を選択する画像選択部を備えており、
この画像選択部には、優先画像設定手段によって、前記建設機械の作動状態に応じて前記モニタに優先的に表示される優先画像を選択して前記モニタに表示させるように制御するものであり、
また前記画像選択部には手動切換手段が接続されており、この手動切換手段によって、前記モニタの表示画像を前記優先画像から所望の画像に切り換え可能な
構成としたことを特徴とする建設機械の表示装置。
【請求項２】
前記異常検出手段からの異常情報が出力されたときには、前記画像選択部で選択されている優先画像から異常情報画像を表示するように前記モニタの表示を切り換える構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の表示装置。
【請求項３】
前記建設機械には、さらに関連施設からのメッセージを受信する通信手段を設けて、前記手動切換手段により前記車両状況情報またはカメラ画像情報から、この通信手段で受信した通信情報メッセージを表示可能な構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の建設機械の表示装置。
【請求項４】
前記優先画像設定手段は、前記建設機械の作動状態において、作業モードで作動しているときと、アイドリングモードで作動しているときとに分けて、それぞれ優先画像を設定可能な構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の表示装置。
【請求項５】
前記優先画像設定手段は、さらに前記建設機械を構成する各部の作動状況に応じて優先表示される画像を設定可能な構成としたことを特徴とする請求項４記載の建設機械の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の運転室に設置されて、オペレータに各種の情報を認識させるための建設機械の表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械の一例として油圧ショベルがある。油圧ショベルは、周知のように、エンジンによって油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプから出力される圧油を作動各部に装着した油圧シリンダや油圧モータからなる油圧アクチュエータに供給されるようになっている。そして、これら各々の作動部は、通常、運転室内にオペレータが搭乗して、操作レバー等の操作手段により操作されて、土砂の掘削等の作業が行われる。
【０００３】
運転室には、機械の作動状況をオペレータに認識させるために、各種の計器が装着されている。例えば、エンジンの回転数計、燃料計、冷却水温計、作動油温度計、アワーメータ等がある。また、その他、機械の安全な作動に関する情報、例えばゲートロックレバーが正規の位置にあるか否か等の表示も行われる。さらに、スタータキーが入ったかどうかの判別も行なわれる。さらにまた、フロント作業機に装着されるアタッチメントの種類等の認識も行われることになる。そして、これらの情報、つまり車両状況情報を表示するために表示装置が設けられる。
【０００４】
この表示装置としては、液晶ディスプレイの高精度化、低価格化等に伴い、液晶ディスプレイによるモニタの画面にカラー画像として一括表示する構成としたものが実用化されている。この表示装置を用いることにより、コンパクトな構成で多種類の情報を表示でき、オペレータが機械の作動状況を的確に把握できるようになる。そして、例えばエンジンがオーバーヒートする可能性がある場合等、機械の作動に極めて大きな影響を与える異常状態が発生すると、異常検出手段でそれを検出して、その旨を迅速かつ確実にオペレータに了知させるために、画面に表示するように構成したものは、例えば特許文献１にあるように、従来から知られている。即ち、機械に異常がないときには、前述した車両状況情報を画面に表示するようになし、異常検出手段により、ある種の異常が検出されると、異常状態が発生したことをメッセージ表示する状態にモニタが切り換わるようになし、もってオペレータに異常状態の回避、例えばエンジンがオーバーヒート状態になっている場合には、エンジンをアイドリング回転にする等といった適切な措置を速やかに取れて、機械の故障等の発生を未然に防止できることになる。
【特許文献１】特開平１１−８１３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年においては、作業の安全性に対する要求が高まる傾向にあり、またカメラ（ビデオカメラ、デジタルカメラ等）の低価格化等を反映して、オペレータが機械の操作を行うに当って、その死角となる位置、とりわけ車両の後方位置にカメラを設置して、このカメラからの画像を表示することによって、オペレータが目視できないか、または目視が困難な後方等の視野を確保するように構成したものが開発され、かつ実用化もなされている。
【０００６】
ここで、カメラ画像は運転室内に設けた液晶ディスプレイ等からなるモニタに表示するのが一般的であるが、このために運転室において、オペレータが見やすい位置に、前述した車両状況情報の表示装置に加えて、外部の映像を表示するモニタも装着しなければならない。作業時におけるオペレータは原則として前方に視野を向けることから、これら２つのモニタは運転席の前方に配置する必要があり、これらのモニタが邪魔になって前方視野が制限され、かつオペレータの注意力が散漫になってしまう可能性がある等といった問題点がある。
【０００７】
以上のことから、運転室内に設けられるモニタは１つとすることになる。そして、モニタに表示しなければならない、若しくは表示することが望ましい情報は種々のものがある。画面を複数に分割して、表示領域毎に異なる情報を表示することが考えられるが、そうするとそれぞれの表示画像が小さくなり、見難いものとなってしまう。従って、各種の情報をモニタに切り換えて表示するという方式を採用しなければならない。表示画像の切り換えはオペレータの操作により行われる。このために、表示画像の種類が多くなればなるほど、切り換えに手間が取られて、機械の操作性が悪くなるという問題点が生じる。
【０００８】
そこで、本発明の解決すべき課題は、状況等に応じて、モニタに優先的に表示される画像を建設機械の作動状況に応じて選択可能とすることによって、オペレータによる画面の手動による切り換え頻度を少なくできるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明が採用した手段は、エンジン及びこのエンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油により駆動される複数の作動部とを備え、少なくとも前記エンジンに供給される燃料の残量，エンジン冷却水温及び作動油温を検出するセンサ、これら各センサからの信号に基づいて作動状態の異常を検出する異常検出手段、周辺を監視するカメラを設けた建設機械であって、前記建設機械の運転室内には、少なくとも前記各センサから出力される車両状況情報と、前記カメラで取得した補助視野画像情報とを選択的に表示可能なモニタが設置され、このモニタに接続した制御装置には、表示画像を選択する画像選択部を備えており、この画像選択部には、優先画像設定手段によって、前記建設機械の作動状態に応じて前記モニタに優先的に表示される優先画像を選択して前記モニタに表示させるように制御するものであり、また前記画像選択部には手動切換手段が接続されており、この手動切換手段によって、前記モニタの表示画像を前記優先画像から所望の画像に切り換え可能な構成としたことにある。
【００１０】
ここで、モニタに表示される各種の画像情報としては、まず車両作動状況に関する情報、つまり車両状況表示画像がある。また、カメラにより取得される画像画像があり、これによってオペレータが視認できない視野が補助的に得ることができ、つまり視野補助画像が得られる。この補助視野画像としては、オペレータが前方を向いた姿勢では得られない後方視野や側方視野のように、安全確認のためのものと、運転室の内部からは視認できない位置、例えば深堀り作業や高所作業を行っているときに、フロント作業機の先端部分の作動状況を確認する作業領域確認用のものもある。そして、一応は車両作動状況に関する情報に含まれるが、機械に異常が発生すると、この異常情報を確実にオペレータに認識させるために、異常情報として車両作動状況に関する情報とは別に、どこにどのような異常が発生したのかを報知するために、この異常情報を異常情報表示画像としてモニタに表示するのが望ましい。さらにまた、建設機械の集中管理を行うために、管理センターを設けて、この管理センターから各々の建設機械に対して、命令を発したり、また各種の情報を与えたりするために、各建設機械と管理センター等の関連施設との間を通信手段で結ぶようにすることも可能である。そして、この通信手段を介して行われる必要な命令や伝達情報は建設機械を作動させているオペレータに的確に伝達するためには、やはりモニタにメッセージ等として表示する、所謂通信情報表示画像もあった方が望ましい。
【００１１】
以上に例示した画像情報が単一のモニタに表示されるが、建設機械による作業内容や作業状況等によっては、表示の要求度が高いものと、そうでないものとがあり、また表示する必要のないものもある。ただし、車両状況表示画像と、安全確認用の補助視野画像とは必ず表示可能とする。そして、建設機械の作動状態等を勘案して、要求度が最も高い情報を優先的にモニタに表示するように予め設定しておくことによって、オペレータによる画像の切り換え操作の頻度を著しく減少させることができる。ただし、優先的に表示される画像を一義的に設定したのでは、却って画像の切り換え頻度が高くなってしまうことがある。
【００１２】
建設機械が起動した後における作動状態は、大きく分けると、実際に作業を実行している作業状態と、格別の作業を行っていないアイドリング状態とがある。そこで、まず作業時とアイドリング時とで優先画像を選択できるようにしている。従って、優先画像選択部では、作業時での優先画像と、アイドリング時での優先画像とを設定できるように構成している。これら２つの状態では、それぞれ異なる画像情報が表示されるようにしても良いし、また同じ画像情報を選択することもできる。優先画像として表示される画像の候補としては、格別限定されないが、少なくとも車両状況表示画像は優先画像として選択される画像情報を構成する。また、建設機械の安全な作動を確保するために、補助視野表示画像のうち、安全確認用として用いられる補助視野表示画像も優先画像として選択される画像情報を構成するのが望ましい。
【００１３】
建設機械を構成する種々の機構に異常が発生した場合、例えばバッテリの充電電圧が規定値以下となっている場合、エンジンオイルの油圧が規定値以下の場合、エンジン冷却水または作動油温度が規定温度以上の場合、エンジンフィルタの吸気側に設けたフィルタが目詰まりしている場合等には、これらの異常を迅速かつ確実にオペレータに通報して、適切な対処を行わせなければ、各種の機器を故障させてしまうことになる。このような異常発生については、オペレータは車両状況情報から認識乃至推測できるが、より確実に、しかも迅速にオペレータに報知する方が望ましい。異常情報表示画像は、建設機械の故障防止の観点から表示は必須のものとなるが、表示の態様としては、例えば車両状況情報が表示されているときには、この表示に異常状態の発生を含めるようにすることもできる。また、この異常情報表示画像は異常状態が検出されない限り表示されないものであり、異常情報が表示されたときには、原則としてエンジンを停止させることが望ましく、この点からは、異常状態が発生したときには、その時に表示されている画像がどのようなものであろうと、割り込んで異常情報表示画像を表示するようにすれば良い。従って、この異常情報表示画像は選択の対象には馴染まないものである。
【００１４】
例えば、作業状態では車両状況表示画像が表示されているときおいて、車両を後進させたり、旋回させたりする際には、むしろ安全確認用の補助視野画像を表示した方が望ましい。また、深堀り作業を行う際等のように、作業領域確認用の補助視野画像を表示する方が望ましい場合もある。さらに、通信情報を受信したときには、それを直ちに表示する方が望ましい場合もある。以上の点を考慮すれば、基本的には作業中と作業外とにより優先的に表示される優先画像を設定した上で、建設機械の作動状態に応じて詳細な画面選択を行える詳細設定手段を設けるようにすれば、さらに手動による画面の切り換え頻度を少なくできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以上のように構成したので、モニタにはオペレータにとって最も必要とする情報が選択的に表示され、作業中に手動による画像の切り換え頻度を少なくできる等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、建設機械として油圧ショベルの表示装置について説明するが、表示装置が装着される建設機械としては、この油圧ショベルに限定されるものではない。
【００１７】
そこで、まず、図１に油圧ショベルの全体構成を示す。同図において、１はクローラ式の下部走行体、２は上部旋回体、３は上部旋回体２に設けた掘削作業手段等からなるフロント作業機である。また、上部旋回体２にはオペレータが搭乗して、機械の操作を行うための運転室（キャブ）４が設置されており、この運転室４内には、下部走行体１による走行、上部旋回体２の旋回、土砂の掘削等といった作業を行うためのフロント作業機３を構成するブーム３ａ，アーム３ｂ，バケット３ｃの作動等といった操作を行う操作レバーを含む操作手段が設けられている。
【００１８】
油圧ショベルは概略以上のように構成されるが、通常、その駆動はエンジンにより油圧ポンプを作動させて、油圧モータや油圧シリンダといった油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動式となっている。従って、エンジン関係の作動状況を検出する各種のセンサや、油圧駆動系の各部にも各種のセンサが設けられ、さらにフロント作業機３等の作動各部にもセンサが装着されて、油圧ショベルの各部を監視している。これら各センサによる検出情報のうち、オペレータが認識する方が望ましいもの及び認識することが必須のものと、オペレータに報知しなくても良いものとがある。また、オペレータに認識させる必要のある情報は車両の作動状況に関する情報であり、これらのうち、緊急に、しかも確実に認識させなければならない情報もある。つまり、オペレータに報知する必要のある情報としては、一般的な車両状況情報と、油圧ショベルにおける重大な故障等が発生するおそれのある異常状態の発生等に関する異常情報とが含まれている。
【００１９】
また、この油圧ショベルには、オペレータによる外部視野を補助するために、監視用のカメラが設置されている。１０は後方視野を確保するために、上部旋回体２の後部位置に設置したカウンタウエイト５に取り付けられ、運転室４内で機械を操作するオペレータに安全確認を行うために、補助的に視野を確保するためのカメラである。また、１１はフロント作業機３におけるアーム３ｂの先端近傍部に取り付けられ、運転室４内からオペレータが覗き込むことのできない深堀り位置の状態、つまり掘削状態を確認するために設けたものである。また、カメラ１１により高所作業を行う際に補助的な視野が得られる。なお、これらのカメラ１０，１１の双方を設けることは必須ではなく、油圧ショベルで行う作業態様や作業現場の状況等に応じて適宜設けられるものであるが、これら２つのカメラ１０，１１のうち、後方視野を取得するカメラ１０は、作業の安全確保等の点から必要なものとなる。そして、これらの位置以外にも、例えば側方における補助視野を取得するためのカメラ等を設置することもできる。
【００２０】
さらに、油圧ショベルには通信手段が搭載されており、この通信手段により遠隔地にある管理センタ等の関連施設と無線による通信が可能となっている。これにより、油圧ショベルを含めた各種の建設機械を集中管理することができ、例えば作業現場での作業状況を把握したり、消耗品等の配給を管理したり、建設機械のスケジュール管理を行ったりすることができる。このために、少なくとも油圧ショベルには通信装置１２（図７参照）とそのアンテナ１２ａとを備えている。通信は油圧ショベル側において受信専用のものとしても良く、また双方向通信が可能な構成とすることもできる。
【００２１】
運転室４内には、図２に示したように、液晶ディスプレイ等から構成されるモニタ１３が設置されており、このモニタ１３に各種の情報を表示することによって、機械の操作を行うオペレータにこれらの情報を認識させることができるようになっている。モニタ１３は、従って、オペレータが油圧ショベルを構成する各機構部の操作を行っている間でも見ることができる。ただし、作業中においては、前方視野をできるだけ妨げないようにする必要がある。このために、モニタ１３は比較的小型の画面を有するものであり、運転室４内において、運転席６の斜め前方に配置されており、例えばピラー７に取り付けられている。
【００２２】
モニタ１３に表示される情報は前述したものがあるが、モニタ１３にはこれらを一括表示することは見易さ等の点から好ましくはない。そこで、前述した各種の情報をグループ化して、複数の表示画面態様が設定されており、必要に応じて切り換え表示できるように構成している。そして、表示装置に表示される画像としては、例えば図３乃至図６に示した４つの態様が含まれる。
【００２３】
まず、図３に示した表示態様は、車両状況情報として表示される車両状況表示画像が例示されている。図中に具体的に示されている表示情報としては、アイコン表示として、図面の左側から順に、盗難防止機構が作動しているか否かの表示Ａ１，フロント作業機３を構成するアーム３ｂの先端にバケット３ｃが装着されているか、若しくは他のフロントアタッチメントが装着されているかの表示Ａ２、作動負荷の状態表示Ａ３、走行速度表示Ａ４，オートアイドルか否かの表示Ａ５、照明灯の点灯の有無に関する表示Ａ６、ワイパの作動の有無表示Ａ７があり、またこれらと並んで稼働時間表示部Ｂがあり、稼働時間が数値で表示される。さらに、その下段、つまりモニタ１３の中央部分の大きな領域には、エンジン冷却水温表示Ｃ１、作動油温表示Ｃ２及び燃料残量表示Ｃ３が並べてキャラクタ表示がなされる。さらに、最下段にはバッテリ残量と、エンジンオイル油圧との表示部Ｄ１，Ｄ２があるが、バッテリの充電量及びエンジンオイルの油圧が一定レベルを保っているときと、バッテリの充電量及びエンジンオイルの油圧が所定レベルより低下すると、濃淡の変化、色調の変化等、表示状態が変化する。
【００２４】
なお、車両状況情報として表示されるのは、これら全ての情報を含んでいなければならないものではなく、またこれらの情報以外の情報を含ませることもできる。要は、オペレータが認識すべき車両の現状を表示するようになっておれば良い。ただし、表示形態はともかくとして、少なくともエンジン冷却水温表示Ｃ１、作動油温表示Ｃ２及び燃料残量表示Ｃ３は含まれていなければならない。
【００２５】
次に、図４にカメラの画像を表示する補助視野画像の一例を示す。同図に示したのは、安全確認のために、後方視野を取得するカメラ１０で得た映像を表示したものであり、モニタ１３の画面全体に車両後方の風景映像が表示される。また、作業領域確認用として、掘削状態の映像を取得するカメラ１１からの映像情報が表示される場合も、画面全体を使って表示されることになる。
【００２６】
さらに、図５には受信情報表示画像の一例を示す。受信情報は基本的にはメッセージによる表示であり、メッセージは管理センタ等の関連施設側から送信される指令やメッセージが表示される。メッセージ内容としては、作業スケジュールや作業場所等、機械に関連するもの等その種類は問わない。メッセージ表示場所としては、図３のキャラクタ表示Ｃ１〜Ｃ３がなされている箇所とし、これらのキャラクタ表示に代えてメッセージが表示される。また、双方向通信が可能になっている場合には、オペレータからの送信内容をこの部位に表示するようにしても良い。そして、管理センタ等からのメッセージが受信されたときには、そのことをオペレータに了知させるために、モニタ１３の適宜の箇所、例えば図３における右下の隅にマークを設けて、このマークを点滅させたり、ウインドウを開いたりするように設定することができる。
【００２７】
そして、図６には異常情報表示画像の一例が示されている。異常状態とは、そのままの状態で機器の作動を継続すると故障や事故の原因となる事態の発生であり、具体的に言えば、バッテリの充電電圧が規定値以下となっている場合、エンジンオイルの油圧が規定値以下の場合、エンジン冷却水が規定温度以上の場合、作動油温度が異常に上昇している場合、エンジンフィルタの吸気側に設けたフィルタが目詰まりしている場合等である。これらの事態は、車両状況情報に基づいて認識できるようにすることもできるが、事態の重大性に鑑みて、オペレータに異常状態を確実に迅速かつ認識させるために、モニタ１３の画面中央部、つまり図３のキャラクタ表示Ｃ１〜Ｃ３がなされている箇所とし、これらのキャラクタ表示に代えて文字の大きさや色等の点で目立つようにメッセージ表示がなされるようになっている。しかも、さらに安全性を考慮して、モニタ１３へのメッセージ表示に加えて、数秒乃至数十秒程度にわたって警報を同時に発生させるようにするのが望ましい。
【００２８】
モニタ１３は図７に示した制御装置２０により制御されて、前述した各種の画像が選択的に、また切り換え可能に表示されるようになっている。即ち、制御装置２０には、入力制御部２１が設けられており、この入力制御部２１には、各部に設けたセンサからの検出信号等が取り込まれ、またカメラ１０（及びカメラ１１）からの映像信号が取り込まれるようになっており、さらには通信装置１２に入力された受信信号も取り込まれることになる。
【００２９】
カメラ１０から送信される信号は入力制御部２１から映像信号処理部２２に取り込まれて、この映像信号処理部２２によりモニタ１３に表示される映像信号が生成されることになり、この映像信号は画像メモリ２３に記憶される。また、通信装置１２で受信した管理センタ等からのメッセージ情報は通信情報メモリ２４に記憶される。さらに、各種のセンサからの検出信号は、制御装置２０に刻々入力されるようになっており、これらの入力信号はデータ処理回路２５に取り込まれて、各部の現在の状態を検出して、車両状況情報を表示するために必要なデータが作成されて、車両状況表示画像を形成するためのキャラクタ生成回路２６に取り込まれるようになっている。そして、いずれかのセンサからの入力信号が変化すると、データ処理回路２５によりこの変化を検出して、キャラクタ生成回路２６に反映させる。
【００３０】
さらに、データ処理回路２５にはデータ比較部２７が接続されており、このデータ比較部２７には各種のセンサのうち、データ処理回路２５に入力された様々なデータのうち、異常状態を判定するために必要な数値データを選別して取り込まれるようになっている。そして、データ比較部２７には異常検出の基準となる数値データが保持されており、データ処理回路２５からこのデータ比較部２７に取り込まれた現状の数値が設定されている基準値と比較されて、異常事態が発生したか否かが判定されるようになっている。従って、データ比較部２７は異常検出手段を構成している。そして、このデータ比較部２７により異常事態が発生したと判定されたときには、それに応じたメッセージを生成するメッセージ発生部２８により適切なメッセージが生成される。
【００３１】
そして、制御装置２０は出力制御部２９を備えており、画像メモリ２３からの映像信号、キャラクタ生成回路２６からの車両状況信号、通信情報メモリ２４からの受信情報、メッセージ発生部２８により生成した異常情報のいずれかが、出力制御部２９を介して選択的にモニタ１３に表示されるようになっている。このように、モニタ１３に表示される画像を選択するために、画像選択部３０が出力制御部２９に接続されており、この画像選択部３０により選択された画像が出力制御部２９から出力されて、モニタ１３に表示されることになる。そして、このように構成される制御部２０の各部の動作はCPU３１により制御されるものであり、従ってCPU３１とこれら各部との間はバス接続されており、またCPU３１には操作の手順等を記録したＲＯＭと、このＲＯＭに記録されている手順で各種の信号処理を実行するためのＲＡＭとを備えている。
【００３２】
ここで、画像選択部３０には優先画像設定部３２とその入力手段としての選択スイッチ群３３とが接続されており、優先画像設定部３２には機械の作動状況に応じてモニタ１３の画面に優先的に表示する画像の種類が設定登録されている。そして、選択スイッチ群３３は、オペレータがマニュアル操作でモニタ１３に表示される優先画像を選択するために設けられ、例えばUP，DOWN，RIGHT，LEFTのカーソル移動ボタンと確定ボタンとから構成される。そして、選択スイッチ群３３は、図８に示したように、モニタ１３における画面１３aの周囲に形成されている額縁１３ｂの部位に設けられており、また手動切換手段としての画像切換スイッチ３４も額縁１３ｂに設けられている。
【００３３】
優先画像設定部３２には、図３〜図６に例示した各種の画像のうちのどの画像を表示するか、また作動状態等の変化に応じて表示される画像を自動的に切り換えるか、また自動的に切り換えるとして、どのような状態でどの画像からどの画像に切り換えるかといったプログラムが設定されている。従って、油圧ショベルを作動させると、モニタ１３には、この優先画像設定部３２に設定されているプログラムに応じた優先画像が自動的に表示されることになる。
【００３４】
基本的には、建設機械としての油圧ショベルの作動状態が、作業モードで作動しているときに優先的に表示される画像と、アイドリングモードとなっているときに優先的に表示される画像とが優先画像設定部３２に設定される。ここで、作業モードは、油圧ショベルを構成する各部を作動させる状態、つまりフロント作業機３が駆動されたり、下部走行体１が走行したり、上部旋回体２が旋回する等といった動作が行われている状態であり、またアイドリング状態は休憩、待機等のために各部の作動を停止している状態である。この２つの状態は、エンジンの回転数や、ゲートロックレバーの位置等により検出できる。即ち、エンジンの回転数が一定レベル以下となされているか、ゲートロックレバーが上げられてロック状態となっていると、油圧ショベルはアイドリングモードである。反対に、エンジンが高回転状態となっているか、またはゲートロックレバーが下げられて、アンロック状態となっていると、油圧ショベルは作業モードである。従って、エンジンの回転数またはゲートロックレバーの位置、さらにはこれら以外により検出される作業モードとアイドリングモードとにおいて、それぞれ優先的に表示される画像を優先画像設定部３２に設定できるようになっている。
【００３５】
ここで、優先的に表示される画像としては、車両状況表示画像と補助視野画像とであり、特に補助視野画像のうち、車両の後方を監視するための安全確認用の画像である。油圧ショベルが過酷な条件下で連続的に作動するような場合には、エンジン冷却水や作動油の温度が高くなるので、オペレータは常時車両状況表示画像、特にエンジン冷却水温表示Ｃ１や作動油温表示Ｃ２といったインジケータを目視により確認する必要がある。一方、交通量が多く、しかも周囲に作業者が入り込んでいたり、また構築物に近接した位置で作動していたりするときには、後方視野を得ることは、極めて重要である。
【００３６】
従って、選択スイッチ群３３を操作することによって、モニタ１３の画面１３aには、アイドリングモード及び作業モードにおいて、それぞれ優先的に表示される画像を選択できるようにしている。この優先画像の選択は、作業の状況等に応じて設定されるものであり、例えば機械が過酷な条件下で作動する場合には、作業モードでは車両状況表示画像を選択し、アイドリングモードでは補助視野画像を表示するように選択することができる。これによって、実際に作業に入る直前までは周辺に障害物や人等が存在しないことを確認し、作業に入るとエンジン冷却水，作動油の温度等を常時確認することができる。また、市街地等で機械を稼動する際等といったように、機械の稼動そのものはあまり過酷ではないが、機械の動きの範囲内に構築物や車両、人等が周囲に存在する可能性がある状況下では、オペレータにとって死角となる領域をできるだけ少なくするために、作業モードでは補助視野画像を優先的に表示し、アイドリングモードでは車両状況表示画面を優先的に表示するように選択するのが望ましい。なお、アイドリングモードと作業モードとで同じ画像を優先的に表示するように設定することもできる。
【００３７】
以上により、予め選択スイッチ群３３を操作して、機械の作動条件等に応じて、それぞれのモードでの最適な画像を選択することによって、最も適切な画像が常時モニタ１３に表示されるようになり、手動による画像の切り換え頻度を少なくできる。しかも、画面切換スイッチ３４を操作することによって、所望とする画像を表示することもできるようになっている。ここで、図７にはエンジン回転数計が画像選択部３０に取り込まれるようになっており、このエンジン回転数計により油圧ショベルが作業モードとなっているか、アイドリングモードとなっているかの検出を行うようにしている。
【００３８】
また、前述したように、アイドリングモードと作業モードとで、車両状況表示画像または補助視野画像のいずれかを選択するのは、基本的な選択であるが、さらに機械の各部の動き等に応じて、表示されるべき画像を選択する、所謂詳細設定もできるようにしている。ここで、詳細設定は、例えば、車両状況表示画像が優先的に表示されるようになっていても、後進用の操作レバーが操作されている間は車両状況表示画面から補助視野画像に切り換わるように設定したり、カメラがカウンタウエイトの後部位置だけでなく、左右の両側の位置や、フロント作業機３等にカメラを装着した場合において、オペレータが車両を後進させたり、右旋回させたり、左旋回させたり、深堀りする等のために、操作レバー等の操作手段が操作されたときに、それに連動して、関連のあるカメラ映像をモニタ１３に表示するように設定したり、管理センタ等から通信があったりしたときに、直ちに、或いは作業モードからアイドリングモードに切り換わったときに所定の時間そのメッセージを表示するように設定したりすることもできる。
【００３９】
一方、異常情報表示画像については、異常状態が発生しない限り、その表示が行われない。しかも、異常状態となれば、できるだけ迅速かつ確実にオペレータに認識させなければならない。従って、モニタ１３にどのような画像が表示されているにしても、異常状態が発生すると、異常情報表示画像に直ちに自動的に切り換わるように設定されている。例えば、エンジン冷却水の温度について言えば、エンジン冷却水の温度は温度センサにより常時検出されるようになっており、温度に関するデータはデータ処理回路２５に入力されて、温度が変化すると、図３に示したエンジン冷却水温表示Ｃ１に反映させる。これと共に、この温度に関するデータはデータ比較部２７に取り込まれることになる。データ比較部２７にはエンジン冷却水の最高温度が基準値として設定されており、データ処理回路２５で得たエンジン冷却水温の実測値が、この基準値を超えたときには、出力制御部２９を介して図６に示した異常情報が表示される。即ち、データ比較部２７の出力がトリガとなって、モニタ１３には、カメラ画像表示画面から異常状態表示画面に直ちに、しかも自動的に切り換わることになる。
【００４０】
而して、作動モード毎の前述した優先的に表示される画像の種類や、油圧ショベルの作動状況に応じて自動的に表示画像を切り換える詳細設定について、また異常情報として表示される事項等については、制御装置２０に入力手段としてのパーソナルコンピュータ等を接続することにより設定が可能である。また、このパーソナルコンピュータ等によっても、優先画像や詳細設定等の設定も可能である。
【００４１】
今、選択スイッチ群３３により、作業モードでは車両状況表画像がモニタ１３に優先的に表示され、またアイドリングモードでは補助視野画像のうち、カメラ１０から得られる後方視野画像が優先的に表示されるように設定し、また詳細設定としてフロント作業機３が深堀り姿勢を取っている際には、補助視野画像のうち、カメラ１１から得られる作業領域確認用画像の優先表示がなされるように設定したとする。
【００４２】
この状態で、スタータキーにより油圧ショベルを起動すると、つまりエンジンを駆動すると、モニタ１３の表示が開始される。ここで、起動時ではアイドリング状態となり、エンジンの回転数が低いので、エンジン回転数計からの信号が画像選択部３０に取り込まれる。そこで、優先画像設定部３２に設定登録されている優先画像のうち、アイドリングモード時の優先画像である後方視野画像が読み出されて、モニタ１３の画面１３ａには図４に示した後方視野画像が表示されることになる。車両の周囲に障害物が存在していないこと、及び作業者等が入り込んでいないことを確認するのは作業開始前の点検事項として重要であるから、オペレータは運転席６に着座した状態で振り返ったりすることなく、周囲の安全性を確認することができる。
【００４３】
このように安全確認を行った後、エンジンの回転数を上昇させて、作業モードに入るが、このエンジンの回転数の変化は制御装置２０に取り込まれることから、アイドリングモード時の優先画像から作業モード時の優先画像である図３の車両状況表示画像がモニタ１３に表示される状態に自動的に切り換わる。従って、作動各部の状態を確認しながら、作業を行うことができる。そして、この車両状況表示画像が表示されている間に、例えば車両を後進させようとする場合等においては、後方の安全確認を行うことも必要であるから、画像切換スイッチ３４を押すことによって、モニタ１３には後方視野画像に切り換わる。そして、後方視野を得る必要がなくなれば、優先画像である車両状況表示画像に戻すことになる。この優先画像への復元は、画像切換スイッチ３４の操作で行うようにしても良いが、例えば後進用の操作レバーが中立位置に復帰したときに、それに連動して優先画像への復元を行うようにすることもできる。また、画像切換スイッチ３４によりマニュアル操作で選択できる画像は、前述したものだけでなく、例えば図５の通信情報画像を見たい場合には、画像切換スイッチ３４を操作すれば良い。
【００４４】
油圧ショベルの作動中に、例えばエンジン冷却水が上限として設定した温度以上になると、モニタ１３には、優先画像から自動的に切り換わって、図６の異常状態表示画像が表示されることになる。この場合には、異常状態を解消する措置を取る必要があり、エンジン冷却水温が上限温度を越した場合には、作業を中断して、エンジンの回転数を低下させるようにして異常状態を解消する。そして、この異常状態の表示は、当該の異常が解消されるまで継続する。従って、エンジン回転数が低下しているのであるから、異常状態が解消して、画面が切り換わる時には、アイドリングモードとなっているので、次に自動的に切り換わる画像は後方視野画像である。そこで、異常状態が解消した後の作業開始前に安全点検を行うことができるようになり、エンジンの回転数を再び上昇させて、作業に入ると、その時の優先画像である車両状況表示画像に切り換わる。
【００４５】
さらに、詳細設定として、深堀り作業時には、掘削位置の作業領域確認用画像が優先表示画像であると設定されているので、フロント作業機３の姿勢が深堀り状態になると、車両状況表示画像からカメラ１１からの映像が表示される状態に自動的に切り換わることになる。従って、通常の状態では運転室６内でのオペレータは見ることができない掘削位置の状態を正確に把握できるようになり、作業を効率的に行うことができる。また、フロント作業機３が動いて、深堀り位置から上昇すると、モニタ１３には車両状況表示画像が表示される状態に切り換わる。
【００４６】
以上のように、作業の状況に応じて、最も望ましい表示内容が単一のモニタ１３に表示されることになるので、機械を安全に、しかも効率的に作動させることができる。そして、オペレータがマニュアル操作で行わなければならない画像の切り換えの頻度を著しく減少させることができるので、この意味からも効率的で安全な作業が確保され、オペレータにとって負担が増大することはない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】建設機械の一例としての油圧ショベルの概略構成図である。
【図２】図１の油圧ショベルの運転室の内部における要部構成図である。
【図３】表示装置における車両状況表示画面の一例を示す図である。
【図４】表示装置における後方視野画像表示画面の一例を示す図である。
【図５】表示装置における通信情報表示画面の一例を示す図である。
【図６】表示装置における異常状態表示画面の一例を示す図である。
【図７】制御装置のブロック図である。
【図８】表示装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  下部走行体
２  上部旋回体
３  フロント作業機
４  運転室
１０，１１  カメラ
１２  通信装置
１３  表示装置
２０  制御装置
３２  優先画像設定部
３３  選択スイッチ群
３４  画面切換スイッチ
【図１】
2005138751.tif 000003
【図２】
2005138751.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005138751.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005138751.tif 000008
【図７】
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【図８】
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