產(chǎn)業(yè)機(jī)械的監(jiān)視圖像顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種產(chǎn)業(yè)機(jī)械的監(jiān)視圖像顯示裝置，其特別在包含礦山用的大型液壓挖掘機(jī)、自卸車和道路施工機(jī)械等的產(chǎn)業(yè)機(jī)械工作時(shí)對(duì)其周圍進(jìn)行監(jiān)視。
【背景技術(shù)】
[0002]產(chǎn)業(yè)機(jī)械例如液壓挖掘機(jī)，其具有下部行駛體和在該下部行駛體上可回轉(zhuǎn)地連結(jié)設(shè)置的上部回轉(zhuǎn)體。在上部回轉(zhuǎn)體上設(shè)置前作業(yè)機(jī)即作業(yè)單元。前作業(yè)機(jī)具有動(dòng)臂及斗桿，動(dòng)臂可俯仰動(dòng)作地設(shè)于上部回轉(zhuǎn)體，斗桿可在上下方向上轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于動(dòng)臂的前端。在斗桿的前端設(shè)置前附件。前附件在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)可采用鏟斗。
[0003]以往公知有在驅(qū)動(dòng)作業(yè)單元即前作業(yè)機(jī)進(jìn)行土砂挖掘等作業(yè)時(shí)，為了確保作業(yè)安全而設(shè)置對(duì)上部回轉(zhuǎn)體的周圍狀況進(jìn)行監(jiān)視的周圍監(jiān)視裝置的技術(shù)。該周圍監(jiān)視裝置構(gòu)成為，在上部回轉(zhuǎn)體上裝設(shè)攝像機(jī)，并且在駕駛室中供操作者就坐的駕駛席的前方位置上設(shè)置監(jiān)視器。攝像機(jī)的攝影圖像為動(dòng)畫(huà)狀態(tài)的影像而在監(jiān)視器畫(huà)面上顯示。為了在液壓挖掘機(jī)行駛時(shí)或挖掘等作業(yè)時(shí)確保安全性等，上部回轉(zhuǎn)體后方及左右兩側(cè)方的視野都是需要的。以往為了在作為產(chǎn)業(yè)機(jī)械的液壓挖掘機(jī)的周圍獲得廣范圍的視野，采用在回轉(zhuǎn)體上裝設(shè)多個(gè)攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)。由此，能夠在回轉(zhuǎn)體的大致全周范圍消除死角，確保作業(yè)安全并提高產(chǎn)業(yè)機(jī)械的操作性。
[0004]專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種技術(shù)，其構(gòu)成為對(duì)由多個(gè)攝像機(jī)取得的產(chǎn)業(yè)機(jī)械的周圍圖像以成為上方視點(diǎn)的方式進(jìn)行視點(diǎn)變換，在監(jiān)視器畫(huà)面上顯示為平面投影的俯視監(jiān)視圖像。在專利文獻(xiàn)1中，為了取得周圍監(jiān)視圖像，在液壓挖掘機(jī)的上部回轉(zhuǎn)體上設(shè)置多個(gè)攝像機(jī)，將來(lái)自該各攝像機(jī)的圖像合成并在監(jiān)視器畫(huà)面上顯示。
[0005]攝像機(jī)設(shè)置在液壓挖掘機(jī)的后部位置和左右的兩側(cè)部位置的3個(gè)部位上，使該各攝像機(jī)的攝像透鏡的光軸朝向斜下方。由各攝像機(jī)拍攝的圖像是透明圖像，而為了獲得監(jiān)視圖像，可對(duì)該貫穿圖像進(jìn)行視點(diǎn)變換處理。進(jìn)行該變換的視點(diǎn)是上方視點(diǎn)，由此可得從液壓挖掘機(jī)上方投影的3枚上方視點(diǎn)圖像。
[0006]上方視點(diǎn)圖像顯示在監(jiān)視器畫(huà)面上，但是此時(shí)構(gòu)成為在監(jiān)視器畫(huà)面上顯示將液壓挖掘機(jī)象征化的插圖圖像(具體而言為液壓挖掘機(jī)的平面插圖圖像)，由各攝像機(jī)取得的上方視點(diǎn)圖像配置在該插圖圖像的周圍。更具體而言，是在監(jiān)視器畫(huà)面的中心位置顯示插圖圖像，在該插圖圖像的后方區(qū)域及左右的側(cè)方區(qū)域排列各上方視點(diǎn)圖像，顯示周圍監(jiān)視用的俯瞰圖像。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010 — 204821號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]另外，液壓挖掘機(jī)也可用于礦山采礦。該礦山用的液壓挖掘機(jī)為大型裝備，下部行駛體是具有左右履帶的履帶式結(jié)構(gòu)。在下部行駛體上經(jīng)由回轉(zhuǎn)裝置裝設(shè)的上部回轉(zhuǎn)體距離地面為1.8m以上，在上部回轉(zhuǎn)體上設(shè)置的攝像機(jī)在上部回轉(zhuǎn)體的車體框架的下部位置存在較大的空間。在液壓挖掘機(jī)周圍進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)者，有時(shí)會(huì)進(jìn)入到上部回轉(zhuǎn)體的車體框架的下部位置，而無(wú)法在周圍監(jiān)視用的攝像機(jī)的視野中捕捉到。
[0012]為了使產(chǎn)業(yè)機(jī)械的周圍監(jiān)視更加有效，需要減少監(jiān)視用攝像機(jī)的死角部位，希望理想地消除死角。當(dāng)然，對(duì)產(chǎn)業(yè)機(jī)械的動(dòng)作無(wú)影響的遠(yuǎn)離位置是當(dāng)然的，而且作業(yè)者等不會(huì)進(jìn)入的狹窄部位、或者構(gòu)成下部行駛體的履帶朝向地面的踏面不是監(jiān)視對(duì)象，然而特別是在大型的產(chǎn)業(yè)機(jī)械中，需要盡量使上部回轉(zhuǎn)體的框架以及從該框架突出的部位的下部區(qū)域盡量進(jìn)入監(jiān)視攝像機(jī)的視野。
[0013]本發(fā)明是針對(duì)以上需求提出的，其目的是擴(kuò)展監(jiān)視攝像機(jī)的視野范圍而進(jìn)一步提高周圍監(jiān)視的實(shí)效性。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]為了解決以上課題，本發(fā)明是一種產(chǎn)業(yè)機(jī)械的監(jiān)視圖像顯示裝置，具備:設(shè)于在至少一部分上具有可動(dòng)機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)機(jī)械，以該產(chǎn)業(yè)機(jī)械的周圍為視野，至少一部分設(shè)于從外形區(qū)域突出的位置的1個(gè)或多個(gè)監(jiān)視用攝像機(jī)；由上述監(jiān)視用攝像機(jī)生成從上方向下看的俯視圖像的圖像生成單元;生成上述產(chǎn)業(yè)機(jī)械的平面即至少使輪郭線圖形化了的標(biāo)志圖像的標(biāo)志圖像生成單元；以將由上述圖像生成單元取得的圖像顯示在由上述標(biāo)志圖像生成單元生成的上述標(biāo)志圖像的周圍的方式進(jìn)行合成處理的圖像合成單元；以及以由圖像合成單元合成的上述俯視圖像部分地包含隱蔽在上述標(biāo)志圖像的顯示區(qū)域內(nèi)側(cè)的部位的方式進(jìn)行顯示的圖像顯示單元。
[0016]本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)機(jī)械的監(jiān)視圖像顯示裝置是在產(chǎn)業(yè)機(jī)械中用于對(duì)其動(dòng)作時(shí)的周圍進(jìn)行安全確認(rèn)等的裝置，產(chǎn)業(yè)機(jī)械至少在一部分上具有可動(dòng)機(jī)構(gòu)。具體的而言是作業(yè)單元或行駛單元等。為了使這樣構(gòu)成的可動(dòng)機(jī)構(gòu)安全地動(dòng)作而利用圖像進(jìn)行監(jiān)視。圖像在圖像顯示單元即監(jiān)視器上顯示。顯示樣態(tài)是將該產(chǎn)業(yè)機(jī)械的平面像顯示為標(biāo)志圖像。標(biāo)志圖像以輪郭線表示。
[0017]將標(biāo)志圖像與監(jiān)視攝像機(jī)的圖像一并顯示。因此，監(jiān)視攝像機(jī)的圖像為俯視圖像。因此，通過(guò)將監(jiān)視攝像機(jī)配置于高處并使光軸朝向下方而能夠獲得俯視圖像。監(jiān)視攝像機(jī)在至少1處或多處設(shè)置，并優(yōu)選為了對(duì)產(chǎn)業(yè)機(jī)械的周圍整體地進(jìn)行攝影而設(shè)置4處或更多的監(jiān)視攝像機(jī)。多個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)以視野相互重疊的方式配置，在進(jìn)行顯示時(shí)剪切圖像而在彼此鄰接的圖像間保持連續(xù)性。
[0018]產(chǎn)業(yè)機(jī)械就構(gòu)造而言在其外形的下部位置生成空間。例如在產(chǎn)業(yè)機(jī)械為大型液壓挖掘機(jī)時(shí)設(shè)置供操作者等通行的窄道，該窄道以從作為構(gòu)造體的上部回轉(zhuǎn)體的框架向外方突出的方式設(shè)置。為了能夠監(jiān)視到該窄道的下部區(qū)域，在標(biāo)志圖像內(nèi)部顯示隱蔽部位的圖像。
[0019]相對(duì)于窄道等構(gòu)成機(jī)械外形的部位將監(jiān)視攝像機(jī)的位置設(shè)定在較高的位置。并且，相對(duì)于構(gòu)造體的輪郭線將監(jiān)視攝像機(jī)配置在向外側(cè)突出的位置。由此，地表的圖像能夠顯示到外形內(nèi)側(cè)的部位。為了將視野擴(kuò)展到更內(nèi)側(cè)，攝像機(jī)的位置比規(guī)定外形的部位更高，并且使從外形部突出的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。但是，如果使向上方及側(cè)方突出的量增大，則相應(yīng)地與其它物體發(fā)生碰撞的可能性會(huì)增加。因此對(duì)突出量有限制。
[0020]在如液壓挖掘機(jī)那樣將上部回轉(zhuǎn)體在下部行駛體上可回轉(zhuǎn)地設(shè)置時(shí)，上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)半徑成為攝像機(jī)的裝設(shè)位置的突出長(zhǎng)度的限界位置。為了安全地回轉(zhuǎn)，需要避免在上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)與其它物體等發(fā)生碰撞，即避免其它物體等在工作時(shí)進(jìn)入回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。因此，能夠?qū)z像機(jī)的裝設(shè)位置的突出長(zhǎng)度的限界位置設(shè)定在上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。并且可構(gòu)成為，在液壓挖掘機(jī)的構(gòu)成上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)體本體的規(guī)定位置上裝設(shè)支撐臂，在該支撐臂的前端裝設(shè)攝像機(jī)。另外，為了能夠?qū)z像機(jī)的裝設(shè)位置進(jìn)行調(diào)整，也可以構(gòu)成為能夠?qū)χ伪圻M(jìn)行長(zhǎng)度調(diào)節(jié)。但是，在如液壓挖掘機(jī)那樣可能發(fā)生較大振動(dòng)時(shí)，需要避免攝像機(jī)的裝設(shè)位置發(fā)生偏移，因此優(yōu)選將支撐臂牢固地裝設(shè)。
[0021]另外，在液壓挖掘機(jī)中為了挖掘土砂而在上部回轉(zhuǎn)體上設(shè)有前作業(yè)機(jī)即作業(yè)單元。前作業(yè)機(jī)構(gòu)成為包括:在上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)框架上可俯仰動(dòng)作地設(shè)置的動(dòng)臂、在該動(dòng)臂的前端可向上下方向轉(zhuǎn)動(dòng)的斗桿、在斗桿的前端經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)連結(jié)的鏟斗。在挖掘時(shí)使鏟斗咬入地面。因此，在挖掘動(dòng)作時(shí)鏟斗接地的部位是危險(xiǎn)區(qū)域，需要防止其它車輛或作業(yè)者進(jìn)入。
[0022]因此，當(dāng)液壓挖掘機(jī)位于規(guī)定位置時(shí)，即上部回轉(zhuǎn)體位于規(guī)定的角度位置時(shí)，將利用鏟斗進(jìn)行挖掘的區(qū)域顯示于監(jiān)視