(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、この走行体上に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体の前部左側に設けた運転室と、前記旋回体の前部に設けたフロント装置とを備えた建設機械において、前記旋回体に備えられ、その後方を撮す後方監視カメラと、前記旋回体に備えられ、その右側方を撮す右側方監視カメラと、前記運転室内に運転席に向けて設置され、前記後方監視カメラ及び右側方監視カメラからの画像信号に基づき前記旋回体の後方を鏡像で、前記旋回体の右側方を正像で表示する１台のディスプレイモニタ装置と、前記運転室内に設けられた旋回体用の操作レバーの操作状態を検出する操作検出手段と、前記操作検出手段からの信号により前記ディスプレイモニタ装置に対し、前記後方監視カメラからの画像信号を右側方監視カメラからの画像信号に切り換える切換手段とを備えることを特徴とする建設機械の監視カメラシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の監視カメラシステムにおいて、前記運転室内に設けられた走行用の操作レバーの操作状態を検出する操作検出手段と、前記走行用の操作レバーの操作状態を検出する操作検出手段からの信号により前記ディスプレイモニタ装置に対し、右側方監視カメラからの画像信号を、前記後方監視カメラからの画像信号に切り換える切換手段とを備えることを特徴とする建設機械の監視カメラシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の建設機械の監視カメラシステムにおいて、前記後方監視カメラは鏡像タイプのカメラであり、前記ディスプレイモニタ装置はこの鏡像タイプのカメラからの画像信号の画像をそのまま表示することを特徴とする建設機械の監視カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、車体の後方を撮す監視カメラの画像信号に基づき車体後方を運転室内に設けたディスプレイモニタ装置に映し出して監視することができる建設機械の監視カメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の後部に監視カメラを設け、その映像を運転室内のディスプレイモニタ装置に表示し、運転操作者の死角を監視する監視カメラシステムは良く知られている。ところで近年、油圧ショベルなどの建設機械は狭い都市部において使用される割合が増え、それに伴い障害物等に車体後部のカウンタウェイトなどが接触し易い状況になっている。このような背景から、油圧ショベル等建設機械の後部等に後方監視カメラを搭載して、その映像を運転室内のディスプレイモニタ装置に映し出し、オペレータの死角を監視するシステムのニーズが高まっており、いくつかの発明が提案されている。
【０００３】
例えば実用新案登録２５９２０８５号公報には、油圧ショベルの作業機の動作状況を監視する前方監視カメラと、車体後方の障害物等を監視する後方監視カメラを設け、運転室内のディスプレイモニタ装置に切換可能に上記いずれか一方のカメラの映像又は両方のカメラ映像を表示し得るようにした監視カメラシステムが提案されている。
【０００４】
また、特開平１０−１４０６１９号公報には、車体後部のカウンタウエイト内に監視カメラを旋回可能に設置し、１台の監視カメラで車体後部若しくは側方部を撮すことを可能とし、その映像を運転室内のディスプレイモニタ装置に表示し得るようにした監視カメラシステムが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００６】
実用新案登録２５９２０８５号公報に示される監視カメラシステムでは、後方監視カメラの映像を運転室内のディスプレイモニタ装置に映し出し、車体後方を監視できる。しかし、普通のカメラは正像タイプであるため、車体後方のカメラ映像を運転室内のモニタ装置に表示する際、ディスプレイモニタ装置のモニタ画面上の左右方向と車体の左右方向が一致せず、オペレータは車体の左右方向の感覚を掴みずらく、障害物等があった場合にうっかり車体を後方に移動させる可能性がある。
【０００７】
また、特開平１０−１４０６１９に示される監視カメラシステムでは、１台のカメラを車体後方又は車体右側方に予め向けておくことにより車体後方又は車体右側方のカメラ画像を監視できるよう構成しているが、この場合も普通のカメラは正像タイプであるため、車体の後方を監視する場合は上記と同様の問題が生じる。
【０００８】
一方、油圧ショベルの車体に障害物等が接触する可能性は車体が後方に移動した場合は勿論であるが、油圧ショベルの車体は旋回体を備え、走行体に対し旋回体を回転させる旋回動作が行われるため、この旋回によっても車体側面後部と障害物等が接触する可能性がある。実用新案登録２５９２０８５号公報に示されるシステムでは、車体側方を監視するカメラを設置していないため、旋回により接触するトラブルに対しては効果が薄い。
【０００９】
また、特開平１０−１４０６１９に示される監視カメラシステムでは、上記のように１台のカメラを後方監視用と側方監視用に併用するので、仮に鏡像タイプのカメラを用いたとしても、車体の側方を監視する場合はディスプレイモニタ装置上の左右方向と車体の前後方向（旋回体の前後方向）の感覚が一致せず、障害物等があった場合にうっかり車体を旋回させる可能性がある。
【００１２】
本発明の目的は、ディスプレイモニタ装置に車体後方を映した場合に車体の左右方向の感覚を掴み易くし、かつ車体の右側方も見えるようにするとともに、１台のディスプレイモニタ装置に車体後方と右側方を選択的に映し出せるようにし、かつその画像を操作状況に合わせて自動的に切り換えるようにした建設機械の監視カメラシステムを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、走行体と、この走行体上に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体の前部左側に設けた運転室と、前記旋回体の前部に設けたフロント装置とを備えた建設機械において、前記旋回体に備えられ、その後方を撮す後方監視カメラと、前記旋回体に備えられ、その右側方を撮す右側方監視カメラと、前記運転室内に運転席に向けて設置され、前記後方監視カメラ及び右側方監視カメラからの画像信号に基づき前記旋回体の後方を鏡像で、前記旋回体の右側方を正像で表示する１台のディスプレイモニタ装置と、前記運転室内に設けられた旋回体用の操作レバーの操作状態を検出する操作検出手段と、前記操作検出手段からの信号により前記ディスプレイモニタ装置に対し、前記後方監視カメラからの画像信号を右側方監視カメラからの画像信号に切り換える切換手段とを備えることを特徴とする建設機械の監視カメラシステムにある。
【００１４】
（２）上記（１）において、前記運転室内に設けられた走行用の操作レバーの操作状態を検出する操作検出手段と、前記走行用の操作レバーの操作状態を検出する操作検出手段からの信号により前記ディスプレイモニタ装置に対し、右側方監視カメラからの画像信号を、前記後方監視カメラからの画像信号に切り換える切換手段とを備えることを特徴とする建設機械の監視カメラシステムにある。
【００１６】
このように後方監視カメラとディスプレイモニタ装置を設け、車体の後方を鏡像で表示することにより、オペレータは車体の左右方向の感覚を掴み易くなると共に、側方監視カメラを設けるので、車体側方も見えるようになる。また、このとき、ディスプレイモニタ装置に車体の側方を正像で表示するので、画面上の左右方向と車体の前後方向が一致し、オペレータは車体の前後方向の感覚を掴み易く、違和感がない。
【００１８】
このように後方監視カメラと側方監視カメラとディスプレイモニタ装置と操作検出手段と切換手段を設けることにより、１台のディスプレイモニタ装置で車体後方と車体右側方を選択的に映し出せると共に、操作手段を操作するするとそのことが操作検出手段により検出され、切換手段により後方監視カメラの画像信号から側方監視カメラの画像信号に切り替わるので、操作状況に合わせて自動的に画像の切り換えが行える。
【００１９】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記後方監視カメラは鏡像タイプのカメラであり、前記ディスプレイモニタ装置はこの鏡像タイプのカメラからの画像信号の画像をそのまま表示する。
【００２０】
これにより最も簡単に車体の後方を鏡像で表示できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。本実施形態は、油圧ショベルに本発明を適用した場合のものである。
【００２２】
図１において、本発明が適用される油圧ショベルは、油圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２からの圧油により駆動されるブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回モータ３ｄ及び左右の走行モータ３ｅ，３ｆを含む複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータ３ａ〜３ｆのそれぞれに対応して設けられた複数の操作レバー装置４ａ〜４ｆと、油圧ポンプ２と複数の油圧アクテュエータ３ａ〜３ｆ間に接続され、操作レバー装置４ａ〜４ｆの操作信号によって制御され、油圧アクチュエータ３ａ〜３ｆに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁５ａ〜５ｆと、油圧ポンプ２と流量制御弁５ａ〜５ｆの間の圧力が設定値以上になった場合に開くリリーフ弁６とを有している。
【００２３】
油圧ショベルは、図２に示すように、垂直方向にそれぞれ回動するブーム１ａ、アームｌｂ及びバケット１ｃからなる多関節型のフロント装置１Ａと、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅからなる車体１Ｂとで構成され、フロント装置１Ａのブーム１ａの基端１は上部旋回体１ｄの前部に支持されている。上部旋回体１ｄには運転室１ｆが設けられている。ブーム１ａ、アーム１ｂ、バケット１ｃ、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅはそれぞれブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回モータ３ｄ及び左右の走行モータ３ｅ，３ｆによりそれぞれ駆動され、それらの動作は操作レバー装置４ａ〜４ｆにより指示される。
【００２４】
操作レバー装置４ａ〜４ｆはパイロット圧により対応する流量制御弁５ａ〜５ｆを駆動する油圧パイロット方式であり、それぞれ、図３に示すように、オペレータにより操作される操作レバー４０と、操作レバー４０の操作量と操作方向に応じたパイロット圧を生成する一対の減圧弁４１，４２とを有し、減圧弁４１，４２の一次ポートはパイロットポンプ４３に接続され、二次ポートはパイロットライン４４ａ，４４ｂ；４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂ；４８ａ，４８ｂ；４９ａ，４９ｂを介して対応する流量制御弁の油圧駆動部５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ；５４ａ，５４ｂ；５５ａ，５５ｂに接続されている。
【００２５】
以上のような油圧ショベルに本実施形態による監視カメラシステムが設けられている。この監視カメラシステムは、車体後方を撮す鏡像タイプの監視カメラ７と、車体右側方を撮す正像タイプの監視カメラ８と、旋回のパイロットライン４７ａ，４７ｂに設けられ、各ラインのパイロット圧がある一定値以上になると動作する圧力スイッチ６０ａ，６０ｂと、監視カメラ７，８からの画像信号及び圧力スイッチ６０ａ，６０ｂからの信号を入力し、監視カメラ７，８からの入力画像信号を切り換える切換器９と、切換器９によって切り換えられ選択された画像信号を入力し、その信号の画像を映し出すディスプレイモニタ装置１０とにより構成されている。図２に示すように、監視カメラ７は車体後部のカウンタウエイト部分に設置され、監視カメラ８は車体右側部に設置され、ディスプレイモニタ装置１０は運転室１ｆ内に運転席１１に向けて設置されている。
【００２６】
切換器９の処理内容を図４に示すフローチャートにより説明する。
【００２７】
システム立ち上げ後、手順１００では切換器９が入力した圧力スイッチ６０ａ，６０ｂのいずれかがＯＮになっているか判断し、いずれもＯＦＦ、すなわち旋回用の操作レバー装置４ｄの操作レバーが操作されていない場合は手順１１０へ進む。圧力スイッチ６０ａ，６０ｂのいずれかがＯＮであるとき、即ち旋回用の操作レバー装置４ｄの操作レバーが操作されている場合は手順１２０へ進む。
【００２８】
手順１１０では後方監視カメラ７からの画像信号を選択する。
【００２９】
手順１２０では側方監視カメラ８からの画像信号を選択する。
【００３０】
手順１３０では選択した画像信号をディスプレイモニタ装置１０に出力する。その結果、切換器９により選択された信号の画像がディスプレイモニタ装置１０のモニタ画面１０ａに表示される。
【００３１】
以上のように構成した本実施形態においては、旋回用の操作レバー装置４ｄの操作レバーが操作されていない場合は、監視カメラ７からの車体後方の画像信号がディスプレイモニタ装置１０に出力され、車体後進時に備えて車体後方の死角がモニタ画面１０ａに映し出される。このとき、後方監視カメラ７は鏡像タイプを使用しているので、ディスプレイモニタ装置１０のモニタ画面１０ａには車体後方が鏡像で表示され、車体後方に障害物等がある場合、モニタ画面１０ａ上の左右方向と車体１Ｂ（上部旋回体１ｄ）及び実際の障害物等の左右方向が一致し、オペレータは車体１Ｂ（上部旋回体１ｄ）及び実際の障害物等の左右方向の感覚を掴み易く、違和感がない。
【００３２】
なお、上部旋回体１ｄが下部走行体１ｅに対して９０°の旋回姿勢を取っている場合は、走行用の操作レバー装置４ｅ，４ｆの操作レバーを操作しても車体１Ｂは上部旋回体１ｄに対して左右方向に進むことになるが、この場合上部旋回体１ｄの左右方向は運転室１ｆの窓ガラスを通して比較的視界が確保されているので、監視カメラで後方を監視する必要性はあまり無い。
【００３３】
一方、旋回用の操作レバー装置４ｄの操作レバーを操作し旋回する場合、オペレータにとって最も注意が必要なのはオペレータから見え難い車体右側方であり、この旋回時は車体右側方を監視するカメラ８からの画像信号がディスプレイモニタ装置１０に出力され、車体右側方の死角がモニタ画面１０ａに映し出されるため、車体右側方も見えるようになる。また、このとき、側方監視カメラ８は正像タイプを使用しているので、ディスプレイモニタ装置１０のモニタ画面１０ａには車体右側方が正像で表示され、車体右側方に障害物等がある場合、モニタ画面１０ａ上の左右方向と車体１Ｂ（上部旋回体１ｄ）及び実際の障害物の前後方向が一致し、オペレータは車体１Ｂ（上部旋回体１ｄ）及び実際の障害物の前後方向の感覚を掴み易く、違和感がない。
【００３４】
以上のように本実施形態によれば、車体後方を運転室１ｆ内のディスプレイモニタ装置１０のモニタ画面１０ａに表示する際、車体後方の監視カメラ７は鏡像タイプを用いるので、モニタ画面１０ａ上の左右方向と車体の左右方向が一致するため、オペレータは車体１Ｂの左右方向の感覚を掴み易く、車体１Ｂの左右を間違える可能性が少なく、安全である。
【００３５】
また、車体右側方の監視カメラ８を設け、その画像をディスプレイモニタ装置１０のモニタ画面１０ａに映すので車体右側方も見えるようになると共に、車体右側方をモニタ画面１０ａに表示する際、車体側方の監視カメラ８は正像タイプを用いるので、モニタ画面１０ａ上の左右方向と車体１Ｂ（上部旋回体１ｄ）の前後感覚が一致するため、オペレータは車体１Ｂの前後方向の感覚を掴み易いので、車体１Ｂの前後を間違える可能性が少なく、安全である。
【００３６】
更に、１台のディスプレイモニタ装置１０で車体後方と車体右側方を選択的に映し出せると共に、旋回用の操作レバー装置４ｄの操作レバーを操作するすると自動的に後方監視カメラ７の画像信号から側方監視カメラ８の画像信号に切り替わるので、操作レバーの操作前にカメラ画像を切り換える手間がかからない。更に、モニタ画面１０ａの画像の切り換え忘れを確実に防止できるので、オペレータは常に操作レバーの操作状況に応じて最適なカメラ画像をモニタ画面１０ａ上に表示することができる。
【００３７】
なお、本発明の監視カメラシステムは上述の実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ディスプレイモニタ装置１０に車体の後方を鏡像で表示するのに鏡像タイプのカメラ７を用いたが、カメラは普通の正像タイプとし、カメラからディスプレイモニタ装置に画像信号を送る途中、例えば上記の切換器９に画像の左右の反転処理手段を設けてもよいし、ディスプレイモニタ装置自体にそのような機能を持たせてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、旋回用の操作レバー装置の操作レバーに連動してカメラ画像を切り換えるよう構成したが、走行用の操作レバー装置の操作レバーに連動してカメラ画像を切り換えるよう構成してもよい。その際は、走行用の操作レバーが操作されていない場合は常に側方の監視カメラ８の画像信号をディスプレイモニタ装置１０に出力しておき、走行用の操作レバーが操作されると後方の監視カメラ７の画像信号をディスプレイモニタ装置１０に出力するよう構成する。更に、上記実施形態では１台のディスプレイモニタ装置に対して切換器を用いて画像信号を切り換えたが、カメラ７，８のそれぞれに対して１台づつディスプレイモニタ装置を設置するように構成してもよい。また、１台のディスプレイモニタ装置の画面を２つに区分し、後方と側方を同時に表示してもよい。
【００３９】
更に、上記実施形態では操作レバー装置として油圧パイロット方式を用いたが、電気式の操作レバー装置を用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、車体後方を運転室内のディスプレイモニタ装置に表示する際、車体後方を鏡像で表示するので、画面上の左右方向と車体の左右方向が一致するため、オペレータは車体の左右方向の感覚を掴み易く、車体の左右を間違える可能性が少なく、安全である。
【００４１】
また、本発明によれば、側方監視カメラを設けその画像を表示するので、車体側方も見えるようになると共に、車体側方を表示する際正像で表示するので、画面上の左右方向と車体の前後方向が一致するため、オペレータは車体の前後方向の感覚を掴み易いので、車体の前後を間違える可能性が少なく、安全である。
【００４２】
更に、本発明によれば、１台のディスプレイモニタ装置で車体後方と車体右側方を選択的に映し出せると共に、操作手段を操作するするとそのことが操作検出手段により検出され、切換手段により後方監視カメラの画像信号から側方監視カメラの画像信号に切り替わるので、操作状況に合わせて自動的に画面の画像が切り換えられ、操作レバーの操作前にカメラ画像を切り換える手間がかからない。また、画像の切り換え忘れを確実に防止できるので、オペレータは常に操作レバーの操作状況に応じて最適なカメラ画像を画面上に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される油圧ショベルの油圧駆動回路及び本発明の一実施形態による油圧ショベルの監視カメラシステムを示す図である。
【図２】本発明が適用される油圧ショベルの外観を示す図である。
【図３】油圧パイロット方式の操作レバー装置の詳細を示す図である。
【図４】図１に示した切換器の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ  フロント装置
１Ｂ  車体
１ａ  ブーム
１ｂ  アーム
１ｃ  バケット
１ｄ  上部旋回体
１ｅ  下部走行体
１ｆ  運転室
２  油圧ポンプ
３ａ〜３ｆ  油圧アクチュエータ
４ａ〜４ｆ  操作レバー装置
５ａ〜５ｆ  流量制御弁
６  リリーフ弁
７  後方監視カメラ
８  側方監視カメラ
９  切換器
１０  ディスプレイモニタ装置
１０ａ  モニタ画面
１１  運転席
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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