[發明專利]作業機械的周圍監視裝置

在審

• 申請號: 201180071362.4
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN103563358A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 石本英史
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;B60R1/00;B60R21/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;王莉莉

技術領域

本發明涉及在由液壓挖掘機等構成的作業機械中為了確保機械的作業的安全等而設置的作業機械的周圍監視裝置。

背景技術

作為作業機械的一個例子，例如液壓挖掘機是自行式作業機械，具備具有履帶式或者車輪式行駛單元的行駛體。在行駛體上借助于旋轉裝置而設置有旋轉體。在旋轉體上設置有進行砂土的挖掘等作業的作業單元，作業單元具備能夠仰俯動作地與旋轉體連結的起重臂、和能夠向上下方向轉動地與該起重臂的前端連結的臂，進行砂土的挖掘等作業的鏟斗作為附屬裝置，并借助于聯桿機構而與臂的前端連結，由這些部件構成多關節作業機構。

液壓挖掘機等自行式作業機械中，為了確保作業的安全、并且實現作業機械的操作性的提高，自以往公知有設有監視旋轉體的周圍的狀況的周圍監視裝置的作業機械。該周圍監視裝置構成為，在旋轉體上安裝照相機，并且在駕駛室中在操作人員落座的駕駛座的前方位置設置監視器，從而由照相機拍攝的圖像作為動畫狀態的影像而顯示于監視器。

然而，照相機固定地保持于旋轉體，其視野范圍有限。作為作業對象的前方位置的視野當然是必須的，并且，為了確保行駛的安全性等，也需要旋轉體的后方以及左右的兩側的視野，在作業機械的周圍，為了獲得盡可能較大的范圍的視野，自以往使用了在旋轉體上安裝多個照相機的結構。由此，能夠在旋轉體的大致全周消除死角，進而實現確保作業的安全以及提高作業機械的操作性。

由多個照相機取得的作業機械的周圍的圖像、即照相機圖像通常不是一并地顯示于監視器，而選擇地顯示任一個需要的照相機圖像。該監視器上的顯示的選擇由操作人員的操作來進行。為了顯示來自各照相機的圖像中的所希望的圖像，一般是如下結構，即，將切換開關附設于監視器上，或設于遙控裝置等上，操作人員手動操作該切換開關來顯示作為目標的圖像。

但是，由于設置多個照相機，所以直到顯示作為目標的圖像為止，還有必須多次切換切換開關的情況，從而操作人員進行圖像切換操作需要勞力和時間。并且，在操作作業機械的期間還需要切換監視器，從而該圖像切換操作的操作性存在難點。

考慮以上的方面，專利文獻1中公開了：將照相機圖像設定成依次進行切換，來消除對每個圖像進行切換操作的必要性。該專利文獻1中，不僅能夠依次顯示全部的照相機圖像，還能夠進行切換順序的變更、以及以不顯示一部分的照相機圖像的方式進行跳過設定。

然而，照相機圖像中有難以準確地把握距離感的情況。例如，在使旋轉體旋轉的操作時，確認周圍的安全，但在作業者等進入作業機械的附近、或在作業機械的附近存在建筑物等障礙物的狀態下，當使旋轉體旋轉時，僅通過照相機圖像有無法準確地判斷是否與上述作業者或建筑物接觸的情況。另外，當使行駛體后退時，還有無法把握作業機械與作業者、障礙物等接近至何種程度的情況。當作業機械的旋轉時、后退時，作業者或車輛等動態的對象等、建筑物其它的固定的對象成為動作的障礙，但若存在這些動態的、固定的障礙，則需要避免碰撞。然而，照相機圖像是用于監視周圍的唯一的線索，雖然能夠確認這種動態的、固定的障礙的存在的有無以及形狀、大小，但是有無法識別距離作業機械的準確的距離的情況。

若使照相機從某高度向斜下方朝向視野進行拍攝，并對該照相機圖像進行坐標變換的處理，則能夠變換為來自虛擬視點的圖像、即虛擬視點圖像。作為虛擬視點圖像，例如視點位于上方的上方視點圖像成為俯瞰狀態的圖像。若在監視器顯示該虛擬視點圖像，則能夠準確地把握到達動態的、固定的障礙的距離。作業機械中，例如專利文獻2中公開了通過顯示虛擬視點圖像來進行周圍的監視的裝置。該專利文獻2中，在作為作業機械的液壓挖掘機的后方和左側的規定的位置安裝照相機，使這些照相機的光軸朝向斜下方，取得在后方以及側方具有較大的視野的圖像并將視點變換成為上方視點的虛擬視點圖像作為周邊監視畫面而顯示于監視器。

若像這樣在監視器顯示虛擬視點圖像，則能夠準確地把握從旋轉體至動態的、固定的障礙的距離。因此，在作業機械的后退時、旋轉時，通過該監視器的顯示能夠確認周圍的安全。另外，在作為作業機械的液壓挖掘機上且在旋轉體的駕駛室的右側設置有進行砂土的挖掘等的作業單元。因此，駕駛室內的操作人員的肉眼得到的視野被該作業單元妨礙，從而在該方向也需要視野。專利文獻2中，不僅在旋轉體的后方的位置設置照相機，在右方的側部也設置照相機，就是因為這個原因。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-114814號公報

專利文獻2：國際公開WO2006/106685號小冊子

發明內容