[發明專利]作業機械的周圍監視裝置

有效

• 申請號: 201380074230.6
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN105009572B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 石本英史;太田守飛;古渡陽一;稻野邊慶仁
• 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
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 曾賢偉,郝慶芬

技術領域

本發明涉及一種在由液壓挖掘機等構成的作業機械中為了確保該作業機械的作業的安全而設置的作業機械的周圍監視裝置。

背景技術

作為作業機械的一例，例如液壓挖掘機在下部側具有行駛體，在該行駛體上經由旋轉裝置設置上部側的旋轉體。在旋轉體上設置有進行土砂的挖掘等作業的作業單元，作業單元具備能夠進行俯仰動作地與旋轉體連結的動臂、能夠以上下方向轉動地與該動臂的前端連結的斗桿，進行土砂的挖掘等作業的鏟斗作為配件經由鏈桿機構與斗桿的前端連結。由此，構成具有多關節的前端作業機。

以前已知的有：在自行式的作業機械、例如液壓挖掘機中，為了確保作業的安全且提高操作性，設置有監視旋轉體的周圍的狀況的周圍監視裝置。在旋轉體上安裝攝像頭，并且在駕駛室中在操作者乘坐的駕駛席的前方位置設置監視器，由此構成該周圍監視裝置。將由攝像頭攝影所得的圖像作為動畫狀態的影像顯示在監視畫面上。

但是，攝像頭被固定地保持在旋轉體上，其視野范圍受限。成為作業對象的前方位置的視野當然是必需的，而為了確保行駛時、作業時的安全性等，在旋轉體的后方和左右的兩側方的視野也是必須的作業機械的周圍，為了得到廣范圍的視野，以往利用了在旋轉體上安裝多個攝像頭的結構。由此，能夠在旋轉體的大致全周沒有死角地確保作業的安全以及提高作業機械的操作性。

在專利文獻1等中公開了如下的結構，即：構成為對通過多個攝像頭取得的作業機械的周圍的攝像頭圖像進行視點變換使其成為上方視點，在監視畫面中顯示為平面地投影的平面視圖監視圖像。為了取得該周圍監視圖像，在作為作業機械的液壓挖掘機的周圍設置多個攝像頭，在監視畫面上合成地顯示這些來自各攝像頭的圖像。攝像頭被設置在液壓挖掘機的后部位置和左右的兩側部位置的3個位置，這些各攝像頭的攝像鏡頭的光軸朝向斜下方。為了成為監視圖像，對通過攝像頭攝影且進行圖像處理之前的攝像頭圖像即經過圖像進行視點變換處理。該變換的視點是上方視點，由此得到從上方投影的3張上方視點圖像。

將上方視點圖像顯示在監視畫面中，但這時在監視畫面中顯示對液壓挖掘機進行符號化所得的插圖圖像(具體地說是液壓挖掘機的平面插圖圖像)，將通過各個攝像頭取得的上方視點圖像配置在該插圖圖像的周圍。更具體地說，將插圖圖像顯示在監視畫面的中心位置，在該插圖圖像的后方區域和左右的側方區域中排列各上方視點圖像，顯示周圍監視用的俯視圖像。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-114814號公報

發明內容

發明要解決的課題

通過將上述俯視圖像顯示在監視畫面中，操作液壓挖掘機的操作者能夠準確地掌握作業機械的周圍的狀況，在進行挖掘土砂并將挖掘物裝載到作為搬運單元的翻斗車上的作業、液壓挖掘機的行駛這樣的動作時，通過識別監視畫面，而進行周圍的監視，確保作業的安全。因此，顯示在監視畫面中的俯視圖像對于確保作業的安全來說是極其有益的。為了以較少的數量的攝像頭確保廣的監視區域，攝像頭安裝廣角鏡頭，使各攝像頭具有廣的視野范圍。但是，對于通過使用廣角鏡頭的攝像頭攝影所得的經過圖像成為以下這樣的圖像，即失真為大致球面狀，使得接近攝像頭的位置的地方被顯示得大，朝向攝像頭的前方、或朝向左右側方連續地變小。因此，如果直接進行視點變換，則所得到的圖像整體成為球形乃至接近球形的形狀。

由此，如果顯示為俯視圖像，則顯示圖像在距離方向和角度方向上產生失真，無法顯示準確的像。周圍監視是用于確認在作業機械的動作時必須避免沖撞的固定和可動的障礙物體(包含車輛、操作者等)的存在，因此即使像稍微失真，在進行周圍監視時也不會特別成為障礙。

作為作業機械，例如液壓挖掘機重復進行以下的作業，即：挖掘礦山等作業現場的土砂、礦石并將挖掘物收容在鏟斗中，使旋轉體旋轉，將挖掘物裝載到配置于液壓挖掘機的近旁位置的翻斗車的容器中。另外，為了改變挖掘位置，有時也使液壓挖掘機自行，移動到下個應該挖掘的位置。

在進行以上的作業時，進行動作控制使得鏟斗位于應該挖掘的位置，另外，將鏟斗準確地定位于容器的上部位置，從作業的準確性和作業效率的觀點出發，是極其重要的。在監視畫面中顯示出液壓挖掘機及其周圍的圖像，因此理想的是不只是為了確認安全，還為了提高作業效率，而能夠使用該監視畫面。但是，如上述那樣，如果在監視畫面中將作業現場的圖像顯示為失真的狀態，則對于進行作業的操作者來說在動作控制上會產生不適感，因此對于謀求作業的正確性來說存在不充分的問題點。