[发明专利]回转式作业机械的周围监视装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于实现液压挖掘机等回转式作业机械的周围的安全确保的回转式作业机械。

背景技术

作为回转式作业机械存在液压挖掘机。一般地，液压挖掘机的下部行驶体与上部旋转体之间由旋转装置连结，上部旋转体通过旋转装置相对于下部行驶体旋转。在上部旋转体设有前置作业机构，作为前置作业机构存在起重臂、悬臂以及前置配件。由于液压挖掘机的主要用途是挖掘作业，所以作为前置配件大多连结铲斗。

液压挖掘机所挖掘出的砂土移载至自卸车的货箱(vessel)。因此，自卸车在从液压挖掘机离开规定的距离的位置待机，将液压挖掘机所挖掘出的砂土投入自卸车的货箱。液压挖掘机反复进行砂土的挖掘和向自卸车的货箱的投入。为了反复进行该动作，液压挖掘机由旋转装置而旋转。

由于液压挖掘机进行旋转，所以需要确保周围的安全性。也就是说，在液压挖掘机的旋转时，需要注意不使液压挖掘机与某些障碍物干涉。例如，若在自卸车停止于过度接近液压挖掘机的位置的状态下，液压挖掘机进行旋转，则液压挖掘机的配重与自卸车干涉。但是，由于配重处于驾驶室的后方，所以操作液压挖掘机的操作人员无法通过目视观察来判断配重是否干涉。

对于搭乘于液压挖掘机的驾驶室的操作人员，尤其后方成为死角，但在左方、右方也会产生死角，并且在前方也会产生死角。因此，专利文献1中公开了如下技术：在液压挖掘机设置多个照相机，并对照相机所拍摄到的图像进行图像处理而显示俯瞰图像。在该技术中，通过对照相机所拍摄到的图像进行坐标变换，能够显示从上方俯瞰的假想的图像，从而能够使操作人员以良好的可视性识别液压挖掘机的周围的状况。尤其，在某个障碍物存在于液压挖掘机的附近的情况下，在使操作人员直观地识别液压挖掘机与障碍物之间的距离的方面成为极其有效的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-174929号公报

发明内容

发明所要解决的课题

通过显示专利文献1的技术的俯瞰图像，操作人员能够直观地识别液压挖掘机的周围的状况。在该俯瞰图像中明示出使液压挖掘机旋转时的与障碍物干涉的界限的范围(干涉范围)是有用的。由于液压挖掘机的前方能够由操作人员良好地观察，所以能够通过操作人员的目视观察来判断障碍物与前置作业机构是否干涉。因此，在旋转时明示干涉范围的必要性高是液压挖掘机的后方部分，大多情况下成为配重的部分。

然而，俯瞰图像是将以斜下方为光轴的照相机的影像坐标变换为从上方俯视的视点。因此，即使实际上是距液压挖掘机的中心为等距离的位置，若离地高度(离地的高度)不同，则俯瞰图像中的坐标位置不同。也就是说，在液压挖掘机与障碍物之间的高度的位置关系不同的情况下，俯瞰图像上的相对位置关系变得不同。这是因为，进行俯瞰图像的坐标变换，而将照相机所拍摄的三维图像变换为二维的俯视图像。因此，如果例如不以离地高度的方式将相同高度的位置作为基准，则显示的干涉范围不正确。因此，显示这样的不正确的干涉范围成为使操作人员识别错误信息的结果。

因此，本发明的目的在于，当由俯瞰图像显示回转式作业机械的周围的状况时，正确地描绘干涉范围。

用于解决课题的方案

为了解决以上的课题，本发明具备：多个拍摄部，它们设于回转式作业机械并拍摄各不相同方向的斜下方；视点变换部，其对各拍摄部所拍摄到的图像数据进行坐标变换以便分别成为从上方俯视的俯瞰图像；合成俯瞰图像生成部，其在上述回转式作业机械的影像图像的周围配置上述俯瞰图像而生成合成俯瞰图像；干涉范围描绘部，其对上述合成俯瞰图像按照离地高度来描绘在使上述回转式作业机械旋转时与周围的障碍物干涉的干涉范围；显示图像生成部，其生成描绘有上述干涉范围的上述合成俯瞰图像来作为显示图像；以及显示装置，其显示上述显示图像。

此处，干涉范围是基于回转式作业机械的旋转范围与障碍物的位置关系而设定的。更具体而言，回转式作业机械的后方旋转半径在液压挖掘机的情况下，以配重的最后端为基准。在液压挖掘机的情况下，在前方侧具备前置作业机构，但由于操作人员能够目视观察该前置作业机构，所以即使以距旋转中心且比配重的最后端的较大的半径旋转，也不会以此为基准进行设定。