JP2001159156A - 掘削機械の作業状態監視システム、作業状態表示装置及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業状態を示す複数の状態量のモニタ値をモニ
タ画面に分かり易く表示することで、オペレータに作業
状態を感覚的に理解し易くし、多様な作業を容易に行え
る掘削機械の作業状態監視システム、作業状態表示装置
及びそのための記録媒体を提供する。 【解決手段】傾斜計７及び角度検出器８ａ，８ｂ，８ｃ
からの信号に基づき油圧ショベル１の上部旋回体１ｄの
左右傾斜角度αＫとバケット１ｃの先端深さ及び底板の
対地角度を作業状態演算ユニット１０で計算し、その信
号を画像合成処理ユニット１１に送り、画像合成処理ユ
ニット１１では、表示モニタ１２のモニタ画面１２ａを
それらのモニタ値に対応して３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃに分
け、これら領域にそれぞれのモニタ値を同時にかつ数値
と動くシンボルの両方で表示させる処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は掘削機械の作業状態
監視システム、作業状態表示装置及び記録媒体に係わ
り、特に車体及び作業機を備えた油圧ショベル等の掘削
機械の作業状態をモニタ画面に表示する掘削機械の作業
状態監視システム、作業状態表示装置及び記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】掘削機械の代表例である油圧ショベルは
作業機としてブーム、アーム、バケット等のフロント部
材からなるフロント装置を備え、オペレータがブーム等
のフロント部材をそれぞれの手動操作レバーによって操
作し、溝堀作業あるいは法面形成作業等の掘削作業を行
う。しかし、フロント部材の動作を目視するだけでは、
所定深さの溝若しくは所定勾配の法面を正確に掘削して
いるか否かを判断することは困難である。

【０００３】そこで、このような掘削作業を容易にする
ため、掘削機械の作業状態をモニタ画面に表示する掘削
機械の作業状態監視システムが提案されている。

【０００４】例えば、既に製品化されている株式会社日
立建機製のＥＦＣＴレベルマスタではモニタパネルを備
え、このモニタパネルにバケット爪先深さ、バケット角
度、車体の左右傾斜角度のモニタ値を順次切り替えて数
値で表示できるようにしている。オペレータは作業に必
要な状態量のモニタ値を選択し、モニタパネルでその数
値を確認しながら作業を行う。例えば、掘削作業を行う
場合は、オペレータはバケット爪先深さのモニタ値を選
択し、所定の深さより掘り過ぎないようにバケットの爪
先深さのモニタ値を数値で確認しながら掘削することに
より、掘り過ぎを防止できる。法面成形作業を行う場合
は、オペレータはバケット角度のモニタ値を選択し、バ
ケット角度のモニタ値を数値で確認しながら掘削するこ
とにより所定の勾配の法面を整形できる。更に、均し作
業を行う場合は、オペレータは車体の左右傾斜角度のモ
ニタ値を選択し、車体の足元がほぼ水平に地面を均した
かどうかを左右傾斜角度のモニタ値を数値で確認しなが
ら作業を行うことが可能となる。ＥＦＣＴレベルマスタ
のモニタパネルは例えば米国特許５，８８７，３６５号
明細書の図１２に示されている。

【０００５】また、特開昭６２−１８５９３２号公報に
は、作業機先端（バケット先端）の移動軌跡と目標掘削
面とを運転室内に設置したモニタ装置に画像表示する作
業状態監視装置が提案されており、この装置によればオ
ペレータはそのモニタ画面を見ながら溝や法面の掘削作
業を適正に行える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。製品化されているＥ
ＦＣＴレベルマスタでは、そのモニタパネルを使用した
場合、モニタパネルには１つの状態量のモニタ値しか表
示できないので、複数の状態量に注意しながら操作を行
う必要のある作業には有効ではない。

【０００７】例えば、地面を掘削して掘削凹所の底に所
定深さの床を形成する床付け作業では、オペレータは爪
先深さとバケット角度の両方に注意しながらバケットを
動作させる必要がある。このような床付け作業をＥＦＣ
Ｔレベルマスタのモニタパネルを用いて行おうとする
と、モニタパネルに表示できるモニタ値は１つであるた
め、爪先深さとバケット角度のいずれかは目視による情
報に頼らざるを得ない。また、目視に頼るということは
モニタパネルの数値情報を常に見ることはできないこと
であり、結局モニタパネルを見ながら床付け作業を行う
ことはできなくなる。

【０００８】特開昭６２−１８５９３２号公報に示す装
置では、バケット先端の移動軌跡と目標掘削面を同時に
表示する構成となっているが、実際に油圧ショベルのフ
ロント装置の全体を１画面内に納めようとするとバケッ
ト先端部分は極めて小さく描画されるので、目標掘削面
とバケット先端の微妙な位置関係は画面内では小さ過ぎ
てオペレータは正確に把握できない。特にモニタ部が液
晶などのドットマトリクスで構成されると、１ドットあ
たりの分解能が非常に小さく、目標掘削面とバケット先
端の距離によってはドット間でうまく分離されず、極め
て暖味な表示となる。

【０００９】本発明の目的は、作業状態を示す複数の状
態量のモニタ値をモニタ画面に分かり易く表示すること
で、オペレータに作業状態を感覚的に理解し易くし、多
様な作業を容易に行えるようにする掘削機械の作業状態
監視システム、作業状態表示装置及びそのための記録媒
体を提供することである。

【００１０】

【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、車体及び作業機を備えた掘削機械
の作業状態をモニタ画面に表示する掘削機械の作業状態
監視システムにおいて、前記車体及び作業機の位置と姿
勢に関する状態量を検出する検出手段と、前記検出手段
からの信号に基づき掘削機械の作業状態を示す複数の状
態量のモニタ値を演算する作業状態演算手段と、前記モ
ニタ画面を前記作業状態演算手段で求めた複数の状態量
のモニタ値に対応して複数の領域に分け、これら複数の
領域にそれぞれのモニタ値を同時にかつ数値と動くシン
ボルの両方で表示させる画像合成処理手段とを備えるも
のとする。

【００１１】このように検出手段、作業状態演算手段、
画像合成処理手段を設け、モニタ画面を複数の領域に分
け、複数の状態量のモニタ値を同時にかつ数値と動くシ
ンボルの両方で表示することにより、複数の状態量のモ
ニタ値がモニタ画面に分かり易く表示されるものとな
り、オペレータは作業状態を示す各モニタ値の持つ意味
やモニタ値の基となる車体や作業機の状態を感覚的に理
解し易くなり、掘削作業、法面形成作業、均し作業等の
作業を容易に効率良く行うことができる。また、複数の
状態量のモニタ値が同時に分かり易く表示されるので、
床付け作業のように同時に複数の状態量のモニタ情報を
必要とする作業でも容易に効率良く行えるようになり、
多様な作業を容易に行うことができる。

【００１２】（２）また、上記目的を達成するために、
本発明は、車体及び作業機を備えた掘削機械の作業状態
をモニタ画面に表示させる掘削機械の作業状態表示装置
において、前記モニタ画面を掘削機械の作業状態を示す
複数の状態量のモニタ値に対応して複数の領域に分け、
これら複数の領域にそれぞれのモニタ値を同時にかつ数
値と動くシンボルの両方で表示させるものとする。

【００１３】これにより上記（１）で述べたように、複
数の状態量のモニタ値がモニタ画面に分かり易く表示さ
れるものとなり、オペレータは作業状態を感覚的に理解
し易くなり、多様の作業を容易に行えるようになる。

【００１４】（３）更に、上記目的を達成するために、
本発明は、車体及び作業機を備えた掘削機械の作業状態
をモニタ画面に表示させるプログラムを記録した記録媒
体であって、前記プログラムは、コンピュータに、前記
モニタ画面を掘削機械の作業状態を示す複数の状態量の
モニタ値に対応して複数の領域に分け、これら複数の領
域にそれぞれのモニタ値を同時にかつ数値と動くシンボ
ルの両方で表示させるものとする。

【００１５】この記録媒体を用いることにより、上記
（１）で述べたように、複数の状態量のモニタ値がモニ
タ画面に分かり易く表示されるものとなり、オペレータ
は作業状態を感覚的に理解し易くなり、多様の作業を容
易に行えるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を油圧ショベルに適
用した場合の実施の形態を図１〜図８により説明する。

【００１７】図１において、本発明が適用される油圧シ
ョベルは全体的に符号１で示され、この油圧ショベル１
は垂直方向にそれぞれ回動するブーム１ａ、アーム１ｂ
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１
Ｂとで構成され、フロント装置１Ａのブーム１ａの基端
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６が設置されている。

【００１８】また、油圧ショベル１は、可変容量型の油
圧ポンプ２ａ，２ｂと、この油圧ポンプ２ａ，２ｂ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、操作レバー装置５０〜５３により操作さ
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−１，５ａ−２、
５ｂ〜５ｆとを有する油圧駆動装置を備え、ブーム１
ａ、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により駆動される。

【００１９】また、油圧ショベル１は、可変容量型の油
圧ポンプ２ａ，２ｂと、この油圧ポンプ２ａ，２ｂから
の圧油により駆動される上記ブームシリンダ３ａ、アー
ムシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回モータ３
ｄ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、操作レバー装置５０〜５３により操作
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−１，５ａ−
２、５ｂ〜５ｆとを有する油圧駆動装置を備えている。

【００２０】操作レバー装置５０〜５３は電気レバー方
式であり、操作レバー装置５０はブームシリンダ３ａ、
バケットシリンダ３ｃに対応して設けられた変位センサ
４ａ，４ｃを備え、操作レバー装置５１はアームシリン
ダ３ｂ、旋回モータ３ｄに対応して設けられた変位セン
サ４ｂ，４ｄを備え、操作レバー装置５２，５３は左右
の走行モータ３ｅ，３ｆに対応して設けられた変位セン
サ４ｅ，４ｆを備えている。操作レバー装置５０の操作
レバーをＸａ方向に操作すると変位センサ４ａがその変
位を検出し、これに対応する電気信号を出力し、操作レ
バー装置５０の操作レバーをＸｃ方向に操作すると変位
センサ４ｃがその変位を検出し、これに対応する電気信
号を出力し、操作レバー装置５１の操作レバーをＸｂ方
向に操作すると変位センサ４ｂがその変位を検出し、こ
れに対応する電気信号を出力し、操作レバー装置５１の
操作レバーをＸｄ方向に操作すると変位センサ４ｄがそ
の変位を検出し、これに対応する電気信号を出力し、操
作レバー装置５２の操作レバーをＸｅ方向に操作すると
変位センサ４ｅがその変位を検出し、これに対応する電
気信号を出力し、操作レバー装置５３の操作レバーをＸ
ｆ方向に操作すると変位センサ４ｆがその変位を検出
し、これに対応する電気信号を出力する。

【００２１】操作レバー装置５０〜５３の各変位センサ
からの電気信号は制御ユニット９に入力され、制御ユニ
ット９は所定の演算処理を行い、流量制御弁５ａ−１，
５ａ−２、５ｂ〜５ｆに電気的な操作信号を出力する。
流量制御弁５ａ−１，５ａ−２，５ｂ〜５ｆは電気信号
をパイロット圧に変換する電気油圧変換手段、例えば比
例電磁弁を両端に備えた電気・油圧操作方式の弁であ
る。

【００２２】以上のような油圧ショベル１に本発明の実
施の形態による作業状態監視システム２０が設けられて
いる。この作業状態監視システムは、油圧ショベルの上
部旋回体１ｄの左右方向の傾斜角度を検出する傾斜計７
と、ブーム１ａ、アーム１ｂ及びバケット１ｃのそれぞ
れの回動支点に設けられ、フロント装置１Ａの位置と姿
勢に関する状態量としてそれぞれの回動角を検出する角
度検出器８ａ，８ｂ，８ｃと、傾斜計７と角度検出器８
ａ，８ｂ，８ｃからの検出信号を入力し、上部旋回体１
ｄの左右傾斜角度とバケット１ｃの上下方向の深さとバ
ケット１ｃの底板の地面に対する対地角度を演算する作
業状態演算ユニット１０と、左右傾斜角度とバケット深
さとバケット対地角度のモニタ値と各々のモニタ内容に
対応するシンボルを各モニタ値に応じた位置及び角度に
画像合成する画像合成処理ユニット１１と、油圧ショベ
ルの運転室６内に設置され、画像合成処理ユニット１１
により合成処理された画像を表示する表示モニタ１２に
より構成されている。画像合成処理ユニット１１と表示
モニタ１２は作業状態表示装置１３を構成している。

【００２３】作業状態演算ユニット１０と画像合成処理
ユニット１１はシリアル通信ライン３９により接続さ
れ、データの送受信を行う。

【００２４】図２に作業状態演算ユニット１０のハード
構成を示す。図２において、作業状態演算ユニット１０
は、傾斜計７からの傾斜信号θ及び角度検出器８ａ，８
ｂ，８ｃからの角度信号α，β，γを入力してデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０１と、中央演算処理装
置（ＣＰＵ）１０２と、制御手順のプログラムや制御に
必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ＲＯ
Ｍ）１０３と、演算結果あるいは演算途中の数値を一時
記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０４と、
通信ライン３９に接続され画像合成処理ユニット１１と
通信を行うシリアルコミュニケーションインターフェー
ス（ＳＣＩ）１０５とを含むシングルチップマイコン１
０６と、制御パラメータ等を記憶する不揮発性メモリ
（ＥＥＰＲＯＭ）１０７とで構成されている。

【００２５】図３に画像合成処理ユニット１１のハード
構成を示す。図３において、画像合成処理ユニット１１
は、表示モニタ１２側に設けられた表示内容を切り替え
るためのスイッチ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄからの信号を
入力するインターフェース（Ｉ／Ｏ）１１１と、中央演
算処理装置（ＣＰＵ）１１２と、制御手順のプログラム
や制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー
（ＲＯＭ）１１３と、演算結果あるいは演算途中の数値
を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１
４と、通信ライン３９に接続され作業状態演算ユニット
１０と通信を行うシリアルコミュニケーションインター
フェース（ＳＣＩ）１１５とを含むシングルチップマイ
コン１１６と、表示モニタ１２に絵を表示させるための
ビデオ信号を作成する表示制御部１１７と、表示制御部
１１７で作成されたビデオ信号を表示モニタ１２に出力
するインターフェース１１８とで構成されている。

【００２６】表示モニタ１２はモニタ画面１２ａと上記
のスイッチ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとを備えている。

【００２７】作業状態演算ユニット１０で左右傾斜角度
とバケット深さとバケット対地角度を演算する処理内容
を図４を用いて説明する。この処理内容はマイコン１０
６のＲＯＭ１０３にプログラムとして記憶してある。

【００２８】図４において、作業状態演算ユニット１０
は、左右傾斜角度演算部１０ａと位置・姿勢演算部１０
ｂの機能を有している。

【００２９】左右傾斜角度演算部１０ａでは、傾斜計７
からの傾斜信号θに基づき油圧ショベル１の上部旋回体
１ｄの左右傾斜角度αＫを演算する。

【００３０】位置・姿勢演算部１０ｂでは、角度検出器
８ａ，８ｂ，８ｃからの角度信号α，β，γに基づきバ
ケット１ｃの先端深さ及び底板の対地角度を演算する。

【００３１】ここで、バケット１ｃ先端の深さをＰvzで
表すと、このＰvzは図５に示す油圧ショベルの座標系及
び各部寸法に基づいて以下の式より演算する。

【００３２】Ｐvz＝−ＬV×sin（αB＋αA＋αV）−ＬA
×sin（αB＋αA）−ＬB×sinαB＋ＬF2 αB：角度信号αから求まブーム角度 αA：角度信号βから求まるアーム角度 αV：角度信号γから求まるバケット角度 ＬV：バケット長さ ＬA：アーム長さ ＬB：ブーム長さ ＬF2：ブーム基端の地面からの垂直距離 また、バケット１ｃの底板の地面に対する角度をαGで
表すと、このαGは以下の式より演算する。

【００３３】αG＝−αB−αA−αV−αtip＋１８０° αtip：バケットの先端角度 画像合成処理ユニット１１で左右傾斜角度とバケット深
さとバケット対地角度のモニタ値を表示させる処理内容
を図６を用いて説明する。この処理内容はマイコン１１
６のＲＯＭ１１３にプログラムとして記憶してある。

【００３４】図６において、画像合成処理ユニット１１
は、モニタ数値表示演算部１１ａ、シンボル位置・角度
演算部１１ｂ、数値・シンボル合成演算部１１ｃの機能
を有している。

【００３５】モニタ数値表示演算部１１ａでは、モニタ
画面１２ａを図７に示すように３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃに
分け、これらの領域Ａ，Ｂ，Ｃを左右傾斜角度αK、バ
ケット１ｃ先端の深さＰvz、バケット１ｃの底板対地角
度αGに割り当て、作業状態演算ユニット１０で演算さ
れたαK，Ｐvz，αGの各値を図７に示すようにそれぞれ
の領域Ａ，Ｂ，Ｃの所定の位置に表示するための演算を
行う。

【００３６】シンボル位置・角度演算部１１ｂでは、同
様にモニタ画面１２ａを図８に示すように３つの領域
Ａ，Ｂ，Ｃに分け、これらの領域Ａ，Ｂ，Ｃを左右傾斜
角度αK、バケット１ｃ先端の深さＰvz、バケット１ｃ
の底板対地角度αGに割り当て、作業状態演算ユニット
１０で演算されたαK，Ｐvz，αGの各値に基づく位置及
び角度で、図８に示すようにそれぞれの領域Ａ，Ｂ，Ｃ
に各モニタ値に対応するシンボルを配置表示するための
演算を行う。

【００３７】ここで、左右傾斜角度αKは左上に示すよ
うに油圧ショベル本体を後方から眺めた絵をシンボルと
し、αKが＋なら右側に、−なら左側に傾くように動画
で描画する。バケット１ｃ先端の深さＰvzは右側に示す
ようにバケット側面図をシンボルとし、ＧＬ（地面）と
描かれた横線を原点として＋値なら上方向に先端にＰvz
×Ｋｓ（Ｋｓスケール変換係数）だけ上側に、−値なら
下側に動画で描画する。バケット１ｃの底板対地角度α
Gは左下に示すようにバケット側面図をシンボルとし、
バケットシンボルの中央を中心としてαGが＋値なら時
計回りに、−値なら反時計回りに回転させ動画で描画す
る。

【００３８】数値・シンボル合成演算部１１ｃでは、モ
ニタ数値表示演算部１１ａで演算された数値表示とシン
ボル位置・角度演算部１１ｂで演算されたシンボル表示
とを図９に示すように合成する。

【００３９】以上のように画像合成処理ユニット１１に
よって画像が合成されると、その画像データは表示制御
部１１２でビデオ信号に変換され、インターフェース１
１８を介して表示モニタ１２に出力される。その結果、
表示モニタ１２のモニタ画面１２ａには、図９に示すよ
うに、３つの領域Ａ，Ｂ，ＣにαK，Ｐvz，αGのそれぞ
れのモニタ値が同時にかつ数値と動くシンボルの両方で
表示される。

【００４０】以上のように構成した本発明の実施の形態
においては、運転室内に設置された表示モニタ１２のモ
ニタ画面１２ａ上に車体の左右傾斜角度とバケット１ｃ
先端の深さとバケット底板対地角度のモニタ値がその数
値と同時に、各モニタ値の示す内容を分かり易く表した
シンボルで表示し、かつ各モニタ値に応じて各シンボル
がその表示位置及び表示角度が変化することにより、そ
れぞれのモニタ値がモニタ画面１２ａに分かり易く表示
されるものとなり、オペレータはモニタ値の持つ意味や
モニタ値の基となる車体やフロント装置の状態を感覚的
に容易に理解することができ、多様の作業を容易に行う
ことができる。

【００４１】例えば、掘削作業を行う場合は、オペレー
タは所定の深さより掘り過ぎないようにバケットの爪先
深さのモニタ値を数値とシンボルで確認しながら掘削す
ることにより、掘り過ぎを防止できると共に、掘削作業
を容易に効率良く行うことができる。法面成形作業を行
う場合は、オペレータはバケット角度のモニタ値を数値
とシンボルで確認しながら掘削することにより所定の勾
配の法面を整形できると共に、法面成形作業を容易に効
率良く行うことができる。更に、均し作業を行う場合
は、オペレータは車体の足元がほぼ水平に地面を均した
かどうかを左右傾斜角度のモニタ値を数値とシンボルで
確認しながら、均し作業を容易に効率良く行うことがで
きる。

【００４２】また、モニタ画面１２ａには車体の左右傾
斜角度とバケット１ｃ先端の深さとバケット底板対地角
度の３つのモニタ値が同時にかつ数値と動くシンボルの
両方で表示されるので、床付け作業のように同時にバケ
ット１ｃの深さとバケット底板対地角度の複数のモニタ
情報が必要な場合でも、２つのシンボルを見ながら作業
を行うことにより、モニタ数値だけを見て作業を行う場
合よりも容易に効率良く床付け作業を行うことができ
る。

【００４３】床付け作業を図１０を用いて説明する。床
付け作業とは図１０（ａ）に示すように地面を掘削し、
掘削凹所の底に床を形成する作業である。この床付け作
業では、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、形成さ
れた床が所定の深さに平らに形成されてるかどうかを確
認し修正する作業も含まれる。

【００４４】このような床付け作業を行う場合、掘削作
業では図１０（ａ）のように地面の下方を掘削するた
め、オペレータにはバケット先端が見えにくいが、表示
モニタ１２のモニタ画面１２ａには図９に示すようにバ
ケット１ｃ先端の深さのモニタ値が数値と動くシンボル
で表示されているので、オペレータはこれを見ながら掘
削作業を容易に効率良く行うことができる。また、掘削
後の確認作業も、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に、オペレータはモニタ画面１２ａでバケット１ｃ先端
の深さのモニタ値やバケット底板対地角度のモニタ値を
それぞれ数値で確認しながら、所定深さ、角度に達して
いない場合は修正掘削することで、容易に確認修正作業
を行うことができる。

【００４５】更に、水中の土砂掘削作業のようにバケッ
ト１ｃの状態が運転室からは把握できないような場合に
は、本発明の実施の形態による作業状態監視システムは
更に有効となる。

【００４６】以上のように本発明の実施の形態によれ
ば、運転室内に設置された表示モニタ１２のモニタ画面
１２ａ上に車体の左右傾斜角度とバケット１ｃ先端の深
さとバケット底板対地角度を同時にかつ数値と動くシン
ボルの両方で表示するので、それらモニタ値が分かり易
く表示されるものとなり、オペレータは各モニタ値の持
つ意味やモニタ値の基となる車体や作業機の状態を感覚
的に理解し易くなり、掘削作業、法面形成作業、均し作
業等の作業を容易に効率良く行うことができる。また、
複数の状態量のモニタ値が同時に分かり易く表示される
ので、床付け作業のように同時に複数の状態量のモニタ
情報を必要とする作業でも容易に効率良く行えるように
なり、多様な作業を容易に行うことができる。

【００４７】なお、本発明の掘削機械の作業状態監視シ
ステムは上述の実施の形態に限定されず、種々の変形が
可能である。例えば、上記の実施の形態ではモニタ画面
１２ａを３つの領域に分け、３つのモニタ値を表示した
が、モニタ値の数はこれに限定されるものではない。例
えば、モニタ画面を２つ又は４つ以上の領域に分け、２
つ又は４つ以上のモニタ値を表示しても良い。また、上
記の実施の形態ではモニタ画面１２ａに３つのモニタ値
を表示する場合だけを説明したが、１つ、２つ、又は３
つの状態量を選択的に表示できるように切換可能な構成
にしても良い。

【００４８】また、上記の実施の形態においては、モニ
タ画面を選択するスイッチを、表示モニタ１２に設けた
が、他の位置に設けることも可能である。

【００４９】また、上記の実施の形態では、操作レバー
装置は電気レバー方式としたが、油圧パイロット方式の
操作レバー装置でもよい。また、フロント装置の位置と
姿勢に関する状態量を検出する手段として回動角を検出
する角度検出器を用いたが、シリンダのストロークを検
出するストローク計を用いてもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、作業状態を示す複数の
状態量のモニタ値がモニタ画面に分かり易く表示され、
オペレータは作業状態を感覚的に理解し易くなるので、
掘削作業、法面形成作業、均し作業等の作業を容易に効
率良く行うことができる。また、複数の状態量のモニタ
値が同時に分かり易く表示されるので、床付け作業のよ
うに同時に複数の状態量のモニタ情報を必要とする作業
でも容易に効率良く行えるようになり、多様な作業を容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による掘削機械の作業状態
監視システムを示す図である。

【図２】図１に示した作業状態演算ユニットのハード構
成を示す図である。

【図３】図１に示した画像合成処理ユニットのハード構
成を示す図である。

【図４】図１に示した作業状態演算ユニットのの処理内
容を示す機能ブロック図である。

【図５】図４に示した作業状態演算ユニットでの演算に
用いる油圧ショベルの座標系及び各部寸法を示す図であ
る。

【図６】図１に示した画像合成処理ユニットの処理内容
を示す機能ブロック図である。

【図７】図６に示した画像合成処理ユニットのモニタ数
値表示演算部で演算された表示内容を示す図である。

【図８】図６に示した画像合成処理ユニットのシンボル
位置・角度演算部で演算された表示内容を示す図であ
る。

【図９】図６に示した画像合成処理ユニットの数値・シ
ンボル合成演算部で合成された表示内容を示す図であ
る。

【図１０】本発明の作業状態監視システムに係わる作業
例として、床付け作業及びその後の確認作業を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 油圧ショベル（掘削機械） 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 ２ａ，２ｂ 油圧ポンプ ３ａ〜３ｆ 油圧アクチュエータ ４ａ〜４ｆ 変位センサ ５ａ−１，５ａ−２，５ｂ〜５ｆ 流量制御弁 ６ 運転室 ７ 傾斜計 ８ａ，８ｂ，８ｃ 角度検出器 ９ 制御ユニット １０ 作業状態演算ユニット １１ 画像合成処理ユニット １２ 表示モニタ １２ａ モニタ画面 １２ｂ，１２ｃ，１２ｄ スイッチ １３ 作業状態表示装置 ２０ 作業状態監視システム ３９ シリアル通信ライン ５０〜５３ 操作レバー装置 １１３ ＲＯＭ（記録媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 ▲禎▼久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 小倉 弘 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB03 AB04 BA06 BB07 CA02 DA03 DB04 DB05 FA02 2D015 HA03 HB04 HB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体及び作業機を備えた掘削機械の作業状
   態をモニタ画面に表示する掘削機械の作業状態監視シス
   テムにおいて、 前記車体及び作業機の位置と姿勢に関する状態量を検出
   する検出手段と、 前記検出手段からの信号に基づき掘削機械の作業状態を
   示す複数の状態量のモニタ値を演算する作業状態演算手
   段と、 前記モニタ画面を前記作業状態演算手段で求めた複数の
   状態量のモニタ値に対応して複数の領域に分け、これら
   複数の領域にそれぞれのモニタ値を同時にかつ数値と動
   くシンボルの両方で表示させる画像合成処理手段とを備
   えることを特徴とする掘削機械の作業状態監視システ
   ム。
2. 【請求項２】車体及び作業機を備えた掘削機械の作業状
   態をモニタ画面に表示させる掘削機械の作業状態表示装
   置において、 前記モニタ画面を掘削機械の作業状態を示す複数の状態
   量のモニタ値に対応して複数の領域に分け、これら複数
   の領域にそれぞれのモニタ値を同時にかつ数値と動くシ
   ンボルの両方で表示させることを特徴とする掘削機械の
   作業状態表示装置。
3. 【請求項３】車体及び作業機を備えた掘削機械の作業状
   態をモニタ画面に表示させるプログラムを記録した記録
   媒体であって、 前記プログラムは、コンピュータに、 前記モニタ画面を掘削機械の作業状態を示す複数の状態
   量のモニタ値に対応して複数の領域に分け、これら複数
   の領域にそれぞれのモニタ値を同時にかつ数値と動くシ
   ンボルの両方で表示させることを特徴とする記録媒体。