JP2001140286A - 建設機械の監視カメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建設機械の監視カメラシステムで、ディスプレ
イモニタ装置に車体後方を映し出した場合に車体の左右
方向の感覚を掴み易くする。 【解決手段】鏡像タイプの後方監視カメラ７と、正像タ
イプの側方監視カメラ８と、旋回のパイロットライン４
７ａ，４７ｂに設けられた圧力スイッチ６０ａ，６０ｂ
と、圧力スイッチのいずれかがＯＮになる後方監視カメ
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
換える切換器９と、運転室１ｆ内に運転席１１に向けて
設置されたディスプレイモニタ装置１０とを備え、ディ
スプレイモニタ装置１０に切換器９によって選択された
画像信号の画像を映し出す。

Description

【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。

【００１０】本発明の第１の目的は、ディスプレイモニ
タ装置に車体後方を映し出した場合に車体の左右方向の
感覚を掴み易くする建設機械の監視カメラシステムを提
供することである。

【００１１】本発明の第２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、かつ車体の側方も見えるようにする建設
機械の監視カメラシステムを提供することである。

【００１２】本発明の第３の目的は、１台のディスプレ
イモニタ装置に車体後方と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）上記第１の目的を
達成するために、本発明の建設機械の監視カメラシステ
ムは、建設機械の車体に備えられ、車体の後方を撮す後
方監視カメラと、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からの画像信号に基づき車体の後方
を鏡像で表示するディスプレイモニタ装置とを備えるも
のとする。

【００１４】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、ディスプレイモニタ装置の画面上の左右方向と車
体の左右方向が一致し、オペレータは車体の左右方向の
感覚を掴み易くなる。

【００１５】（２）また、上記第１及び第２の目的を達
成するために、本発明の建設機械の監視カメラシステム
は、建設機械の車体に備えられ、車体の後方を撮す後方
監視カメラと、建設機械の車体に備えられ、車体の側方
を撮す側方監視カメラと、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側方監視カメラからの
画像信号に基づき車体の後方を鏡像で、車体の側方を正
像で表示する少なくとも１台のディスプレイモニタ装置
とを備えるものとする。

【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。

【００１７】（３）更に、上記第１、第２、第３の目的
を達成するために、本発明の建設機械の監視カメラシス
テムは、建設機械の車体に備えられ、車体の後方を撮す
後方監視カメラと、建設機械の車体に備えられ、車体の
側方を撮す側方監視カメラと、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側方監視カメラか
らの画像信号に基づき車体の後方を鏡像で、車体の側方
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特定のアクチュエータ操作手段
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と側方監視カメ
ラからの画像信号を切り換える切換手段とを備えるもの
とする。

【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】（４）上記（１）〜（３）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〜４
ｆ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１
ｅはそれぞれブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３
ｂ、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４１，４
２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，４
８ｂ；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，５
２ｂ；５３ａ，５３ｂ；５４ａ，５４ｂ；５５ａ，５５
ｂ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６０
ａ，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１
ｄ）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１
ｆ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１
０ａ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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建設機械の車体に備えられ、車体の後方を
   撮す後方監視カメラと、 運転室内に運転席に向けて設置され、前記後方監視カメ
   ラからの画像信号に基づき車体の後方を鏡像で表示する
   ディスプレイモニタ装置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。
2. 【請求項２】建設機械の車体に備えられ、車体の後方を
   撮す後方監視カメラと、 建設機械の車体に備えられ、車体の側方を撮す側方監視
   カメラと、 運転室内に運転席に向けて設置され、前記後方監視カメ
   ラ及び側方監視カメラからの画像信号に基づき車体の後
   方を鏡像で、車体の側方を正像で表示する少なくとも１
   台のディスプレイモニタ装置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。
3. 【請求項３】建設機械の車体に備えられ、車体の後方を
   撮す後方監視カメラと、 建設機械の車体に備えられ、車体の側方を撮す側方監視
   カメラと、 運転室内に運転席に向けて設置され、前記後方監視カメ
   ラ及び側方監視カメラからの画像信号に基づき車体の後
   方を鏡像で、車体の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特定のアクチュエータ操作手
   段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と
   側方監視カメラからの画像信号を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。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機
   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。