JP2016194237A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】上部旋回体の旋回操作時に、上部旋回体の後部に衝突する可能性のある障害物等が存在するか否かを、作業者が容易に判別することのできる作業機械を提供すること。
【解決手段】作業機械は、上部旋回体の旋回を行う旋回手段と、作業機械の周囲を撮像する複数のカメラ６１〜６７と、複数のカメラ６１〜６７で撮像された画像を表示する表示手段６０と、複数のカメラ６１〜６７、及び表示手段６０を制御する制御手段７１とを備え、制御手段７１は、旋回手段の動作に基づいて旋回の有無及び旋回方向を判定する旋回判定部７４と、複数のカメラ６１〜６７のいずれかで撮像された画像を、表示手段に表示させるカメラ画像切替部７３とを備え、カメラ画像切替部７３は、旋回判定部７４により停止したと判定されたら、旋回停止前まで上部旋回体の後部が旋回していた方向とは反対方向の上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を、表示手段６０に表示させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、上部旋回体を備えた作業機械に関する。

鉱山作業などに用いられる油圧ショベル等の作業機械は、一般の建設現場等で用いられる作業機械よりも格段に大きく、作業機械の大きさに応じた大容量のバケット等を用いて掘削作業等の効率化を図っている。
このような作業機械の１つである油圧ショベルは、通常、上部旋回体の前方左上部に操縦席が設けられている。

操縦席の設置位置は、上部旋回体の前方近接下方位置や右側方、後方等の領域に対する視界性が悪いため、操縦席の近傍に多くのミラーを設置しているが、これらのミラー自体も小さいため、作業者は、旋回操作時、障害物等に上部旋回体の後方にあるカウンターウェイト周辺部分や前方の作業機（ブーム、アーム、バケット等）部分を衝突させないよう注意する必要があり、作業者への負担が過大になるという問題がある。
このため、従来、作業機械の車体に複数のカメラを取り付け、各カメラで撮像された画像から俯瞰画像を生成し、操縦席内部に設けられたモニターにより、作業者が上部旋回体の周囲の状況を確認しながら、上部旋回体の旋回操作を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２５３４０２号公報

しかしながら、俯瞰画像は、各カメラで撮像された画像を上方から見た視点の画像に変換、すなわちその画像を所定方向に伸縮等しており、各カメラにて撮像された画像そのものよりも被写体を認識しにくい。そのため、特許文献１に記載の技術の場合、作業者が俯瞰画像を確認しながら旋回操作を行う場合、上部旋回体の後部等が衝突する可能性のある障害物の存在の有無を判別しにくいという問題がある。
また、各カメラで撮像された画像を用いて作業機械の周囲の状況を確認することも考えられる。しかし、カメラは作業機械の車体に複数取り付けられており、どのカメラの画像をモニターに表示するかは操作者（オペレータ）がスイッチ等により切り替える必要があるため、操作者が上部旋回体の旋回操作時に周囲の状況を確認したい場合には、上部旋回体の後部の周辺など、確認したい方向に設置されたカメラの画像がモニターに表示されるようその都度スイッチ等を操作する必要があり非常に煩雑になるという問題がある。

本発明の目的は、上部旋回体の旋回操作時に、上部旋回体の後部に衝突する可能性のある障害物等が存在するか否かを、作業者が容易に判別することのできる作業機械を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る作業機械は、
上部旋回体を備えた作業機械であって、
前記上部旋回体の旋回を行う旋回手段と、
前記作業機械の周囲を撮像する複数のカメラと、
前記複数のカメラで撮像された画像を表示する表示手段と、
前記複数のカメラ、及び前記表示手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記旋回手段の旋回方向を判定する旋回判定部と、
前記複数のカメラのいずれかで撮像された画像を、前記表示手段に表示させるカメラ画像切替部とを備え、
前記カメラ画像切替部は、前記旋回判定部により旋回が停止したと判定されたら、旋回停止前まで前記上部旋回体の後部が旋回していた方向と反対方向の上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る作業機械は、第１の態様において、
前記カメラ画像切替部は、前記旋回判定部により旋回が停止したと判定されてから第一の所定時間、前記上部旋回体の旋回の停止状態が続いた場合に、前記上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る作業機械は、第１の態様において、
前記カメラ画像切替部は、前記上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を前記表示手段に表示させてから第二の所定時間経過した場合に、前記表示手段に表示させる画像を、前記上部旋回体側方を撮像するカメラの画像から、前記上部旋回体の後方を撮像するカメラの画像に切り替えることを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る作業機械は、第１の態様において、
前記カメラ画像切替部は、前記旋回が停止したと判定される前であって、前記上部旋回体の旋回が開始したと判定された場合に、前記上部旋回体の後部が旋回する方向の上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る作業機械は、第１の態様において、
前記表示手段が、遠隔操作席、管制室、及び遠隔操作用の携帯端末のいずれかに設けられていることを特徴とする。

油圧ショベルでは、ある掘削領域において土砂を掘削した後に上部旋回体を９０度程度旋回させて停車しているダンプトラックに排土し、次に上部旋回体を逆方向に９０度程度旋回（反転旋回）させて再度掘削領域において土砂を掘削するという作業を繰り返すことが一般的である。そのため、油圧ショベルの上部旋回体は、９０度旋回した後に反対方向に９０度旋回するという一連の作業が頻繁に行われる。
本発明の第１の態様によれば、カメラ画像切替部が、旋回判定部により、旋回が停止したと判定されたら、旋回停止前まで上部旋回体の後部が進んでいた方向と反対方向の上部旋回体側方の画像を表示手段に表示させるため、旋回停止後、反転旋回を行う場合に、事前に作業者は上部旋回体の後部が旋回する方向の状況を確認することができるため、作業者が上部旋回体の後部と衝突する可能性のある障害物等を容易に発見することができる。

本発明の実施形態に係る上部旋回体を備えた作業機械の側面図。 前記実施形態における上部旋回体を備えた作業機械の背面図。 前記実施形態における上部旋回体を備えた作業機械の平面図。 前記実施形態における上部旋回体を備えた作業機械のキャブ内部の構造を示す正面図。 前記実施形態における周辺監視装置の構造を示すブロック図。 前記実施形態における周辺監視装置の制御手段の機能ブロック図。 前記実施形態における周辺監視装置の表示手段に表示された画像を示す模式図。 前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。 前記実施形態における周辺監視装置の表示手段に表示された画像を示す模式図。 前記実施形態における周辺監視装置の表示手段に表示された画像を示す模式図。 前記実施形態における周辺監視装置の表示手段に表示された画像を示す模式図。 前記実施形態の変形となる遠隔操作席の構造を示す正面図。 前記実施形態の変形となる携帯端末を利用した遠隔操作の状態を示す側面図。

［１］作業機械の全体構成
図１乃至図３には、本発明の実施形態に係る上部旋回体を備えた作業機械としての油圧ショベル１が示され、図１は油圧ショベル１の側面図、図２は油圧ショベル１の背面図、図３は油圧ショベル１の平面図である。
この油圧ショベル１は、鉱山等の作業現場で用いられる大型の作業機械であり、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４と、キャブ５とを備える。尚、以下の説明では、上部旋回体３の作業機４が設けられる部分を前部、前部に対して旋回中心Ｏを介した反対側を後部といい、これを基準に左側面、右側面を規定する。

下部走行体２は、鋼製フレーム２１と、鋼製フレーム２１の側面に設けられる一対の走行装置２２を備える。
走行装置２２は、鋼製フレーム２１の走行方向後端に、回転自在に設けられる駆動輪２３と、走行方向前端に設けられる遊動輪２４と、駆動輪２３及び遊動輪２４に巻回される履帯２５とを備える。尚、図示を略したが、駆動輪２３及び遊動輪２４の間には、複数の下部転輪及び上部転輪がフレーム２１に回転自在に設けられ、履帯２５を支持している。

上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回自在に設けられ、内部に図示しないエンジン及びエンジンによって駆動される油圧ポンプ等の油圧回路が収容される。上部旋回体３の旋回中心を介した後端部には、カウンターウェイト３１が収容されている。そして、上部旋回体３の後部であってカウンターウェイト３１よりも前方の領域には、パワーコンテナ３０が搭載される。パワーコンテナ内には、エンジン、油圧ポンプラジエータ、オイルクーラ等が収容されている。
上部旋回体３の左方向側面には、昇降ラダー３２が上部旋回体３に上下に摺動自在に設けられ、上部旋回体３の上面外縁に沿ってハンドレール３３が設けられ、ハンドレール３３に囲まれた部分がキャットウォーク３４とされる。作業者は、昇降ラダー３２を下降させ、キャットウォーク３４に登り、キャットウォーク３４を歩いてキャブ５の背面側から乗車する。

作業機４は、上部旋回体３の前端部に設けられ、ブーム４１と、アーム４２と、バケット４３とを備える。
ブーム４１は、基端が上部旋回体３に上下に回動自在に接続され、上部旋回体３に設けられたブームシリンダ４４によって上下に回動する。
アーム４２は、基端がブーム４１の先端に回動自在に接続され、ブーム４１に設けられたアームシリンダ４５によって上下に回動する。
バケット４３は、基端がアーム４２の先端に回動自在に接続され、アーム４２に設けられたバケットシリンダ４６によって回動する。

キャブ５は、上部旋回体３の上面の作業機４が設けられた前方左側に設けられ、ボックス体から構成され、ボックス体の各側面にはガラス窓５１が形成されている。キャブ５に乗車した作業者は、ガラス窓５１から外部周辺を監視しながら、掘削作業等を行う。
しかしながら、油圧ショベル１は、キャブ５が高い位置にあるため、上部旋回体３の下部周辺の視界が十分に確保できないという問題がある。

このため、上部旋回体３の外周面には、後述する周辺監視装置６を構成するカメラ６１〜６７が複数設けられている。具体的には、上部旋回体３の上部前方左側には、左前面カメラ６１が設けられ、上部前面右側コーナーには、右前面カメラ６２が設けられている。また、上部旋回体３の左側面には、前部左側面カメラ６３及び後部左側面カメラ６４が設けられ、後部右側面には、右側面カメラ６５が設けられている。尚、後部左側面カメラ６４は、上部旋回体３の旋回中心Ｏよりも後部側に設けられている。
さらに、上部旋回体３の上部後方中央には、後方カメラ６６が設けられ、上部旋回体３の後部に位置するパワーコンテナ３０の下面には、下部カメラ６７が設けられている。

カメラ６１〜６６は、例えば広角レンズを使用しており、隣合うカメラ６１〜６６の撮像範囲がオーバーラップしているため、油圧ショベル１の近接位置の外周３６０度を撮像することができる。
同様に、下部カメラ６７は、例えば広角レンズを使用しており、上部旋回体３の後部領域、例えばパワーコンテナ３０およびカウンターウェイト３１の下部、及び下部後方を撮像することができる。
また、図１乃至図３では図示を略したが、上部旋回体３の各側面には周辺監視レーダーが設けられており、障害物が接近するとキャブ５内に設けられたブザー等により作業者に警告を発するようになっている。具体的には、周辺監視レーダーは、上部旋回体３の前面及び背面に各１台、側面には左右それぞれ３台設けられている。

［２］キャブ５内の構造
図４には、キャブ５内の構造が示されている。キャブ５内の中央には、座席シート５２が設けられ、座席シート５２の前方には、一対の走行レバー５３が設けられている。
座席シート５２の左側には、エンジン回転数の調整等を行うための操作スイッチパネル５５が設けられている。

座席シート５２の左右には、左操作レバー５６及び右操作レバー５７が設けられている。左操作レバー５６は上部旋回体３の旋回動作とアーム４２の動作に対応しており、左操作レバー５６を左右に操作すると上部旋回体が左右に旋回し、左操作レバー５６を上下に操作するとアーム４２が前後方向に回動する。右操作レバー５７はブーム４１の動作とバケット４３の動作に対応しており、右操作レバー５７を左右に操作するとバケット４３が掘削・排土方向に回動し、右操作レバー５７を上下に操作するとブーム４１が上下方向に回動する。尚、操作レバー５６、５７の操作とどの作業機が動作するかの組み合わせは、本実施形態のものには限られない。
また、右操作レバー５７のさらに右側には、ロックレバー５８が設けられており、ロックレバー５８を操作すると、油圧ポンプ等の油圧回路の流路を遮断させ、作業機４の動作を停止させる。

座席シート５２の左前方には、モニター５９が設けられ、このモニター５９には、エンジン水温、油圧回路の作動油温、燃料油残量等の油圧ショベル１の種々の稼働状態が表示される。
モニター５９の上には、表示手段としてのタッチパネルディスプレイ６０が設けられている。このタッチパネルディスプレイ６０には、前述したカメラ６１〜６７で撮像された画像が表示される領域と、全てのカメラ６１〜６７で撮像された画像を合成して生成される俯瞰画像が表示される領域を有している。

［３］周辺監視装置６の構成
図５には、本実施形態に係る周辺監視装置６のブロック図が示されている。周辺監視装置６は、前述したタッチパネルディスプレイ６０、カメラ６１〜６７、周辺監視レーダー６８、レーダーアラーム６９、エラーアラーム７０、及びコントローラ７１を備える。
カメラ６１〜６７で撮像された画像信号は、ＮＴＳＣ形式の画像信号としてコントローラ７１に入力される。

また、コントローラ７１には、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して、エンジ
ンや、油圧回路の制御を行うメカニカルコントローラ３５からのセンサ信号が入力される。メカニカルコントローラ３５は、温度センサで検出されたエンジン水温、作動油温度等のセンサ信号や、圧力センサで検出されたポンプ圧力のセンサ信号を、コントローラ７１に出力する。また、メカニカルコントローラ３５は、旋回操作を行う左操作レバー５６の傾倒状態に応じたＰＰＣ（Pressure Proportional Control）圧（パイロット圧）を圧力
センサで検出し、検出されたセンサ信号を、ＣＡＮを介してコントローラ７１に出力する。
さらに、コントローラ７１には、上部旋回体３の外周面に設けられた周辺監視レーダー６８で検出されたセンサ信号がＣＡＮを介して入力される。

コントローラ７１は、カメラ６１〜６７で撮像された画像信号や、メカニカルコントローラ３５から入力される各種センサ信号、さらには周辺監視レーダー６８から入力されるセンサ信号に基づいて、ＲＧＢ形式の画像信号をタッチパネルディスプレイ６０に出力し、タッチパネルディスプレイ６０上に各種情報を表示させる。
また、コントローラ７１は、周辺監視レーダー６８で検出されたセンサ信号に基づいてレーダーアラーム６９を制御し、障害物が発見されたら、レーダーアラーム６９を発呼させる。さらに、コントローラ７１は、メカニカルコントローラ３５を介したエンジン、油圧回路等からのセンサ信号に基づいてエラーアラーム７０を制御し、エラー信号が検出されたら、エラーアラーム７０を発呼させる。
これにより、コントローラ７１は、障害物が接近していることや、エンジンや、油圧回路等に異常が発生していることを、キャブ５内の作業者に報知し、注意を促すことができる。

図６には、コントローラ７１の機能ブロック図が示されている。コントローラ７１は、俯瞰画像生成部７２、カメラ画像切替部７３、旋回判定部７４、及びレーダー状態判定部７５を備える。
俯瞰画像生成部７２は、カメラ６１〜６７で撮像した画像に基づいて、俯瞰画像を生成する部分である。各カメラ６１〜６７で撮像された各画像は、レンズを斜め下に向けて撮像された画像であるから、俯瞰画像生成部７２は、当該各画像のそれぞれを、レンズを真下に向けた状態で撮像した時の仮想画像に変換して、各画像を組み合わせることにより、一つの俯瞰画像を生成する。俯瞰画像生成部７２で生成された俯瞰画像には、油圧ショベル１の上方視点画像を重畳的に表示することによって、俯瞰画像と油圧ショベルの位置関係をわかりやすくしている。

タッチパネルディスプレイ６０におけるカメラ６１〜６７で撮像された画像が表示される領域には、カメラ６１〜６７の内いずれかのカメラで撮像した画像しか表示されない。そのため、カメラ画像切替部７３は、カメラ６１〜６７で撮像された画像の内、どのカメラで撮像した画像を、タッチパネルディスプレイ６０に表示させるかを切り替える部分である。画像の切り替えは、作業者がタッチパネルディスプレイ６０を操作し、表示させるカメラ画像を選択したり、後述する旋回判定部７４、レーダー状態判定部７５の判定結果に基づいて、行われる。
旋回判定部７４は、メカニカルコントローラ３５から出力された左操作レバー５６のＰＰＣ圧に基づいて、上部旋回体３の旋回操作が行われているか否かを判定し、旋回中か（旋回中であればどちら方向への旋回か）、旋回停止中であるかの判定結果をカメラ画像切替部７３に出力する。なお、旋回判定部７４による旋回の判定は、操作レバー５６のＰＰＣ圧から判定するだけでなく、ジャイロセンサ等の旋回中の角速度を検出するものを用い、旋回中か、旋回停止中であるかを判定してもよい。
レーダー状態判定部７５は、周辺監視レーダー６８で障害物が接近しているか否かを判定し、障害物が接近している検出された周辺監視レーダー６８をカメラ画像切替部７３に出力する。

図７には、タッチパネルディスプレイ６０上で表示される表示画像Ｇ１が示されている。表示画像Ｇ１は、俯瞰画像生成部７２が生成した俯瞰画像Ｇ２と、カメラ６１〜６７の内いずれかのカメラで撮像した画像である単カメラ画像Ｇ３と、単カメラ画像がカメラ６１〜６７の内いずれかのカメラで撮像したものであるかを示す表示位置画像Ｇ４とを備える。
俯瞰画像Ｇ２は、俯瞰画像生成部７２で生成された俯瞰画像に、油圧ショベル１の上方視点画像Ｇ５を重畳させることにより構成される。また、図７に示されるように、俯瞰画像Ｇ２を仮想的に６つのタッチ領域ＳＷ１１〜ＳＷ１７に分割し、作業者が６つの領域の内いずれかの領域に触れると、単カメラ画像Ｇ３が触れられた方向のカメラ画像に切り替わる。例として、作業者がタッチパネルディスプレイ６０上の上部旋回体３の後方領域ＳＷ１６に触れた場合、単カメラ画像Ｇ３を後方カメラ６６が撮像した画像に切り替える。
また、各領域に対応したスイッチＳＷ２１〜ＳＷ２６をそれぞれ表示し、いずれかのスイッチＳＷ２１〜ＳＷ２６に触れると同様の画面遷移がなされるようにしてもよい。

単カメラ画像Ｇ３は、カメラ６１〜６７のいずれかで撮像された画像を表示する。単カメラ画像Ｇ３の角隅には、スイッチＳＷ３が重畳表示され、作業者がスイッチＳＷ３に触れると、俯瞰画像Ｇ２が縮小、単カメラ画像Ｇ３が拡大表示される、もしくは俯瞰画像Ｇ２が拡大、単カメラ画像Ｇ３が縮小表示される。また、スイッチＳＷ３の領域のみならず、単カメラ画像Ｇ３領域のいずれかの位置に触れた場合であっても同様の切替表示がなされてもよい。
表示位置画像Ｇ４は、単カメラ画像Ｇ３に表示されている画像がどこのカメラ６１〜６７であるかを示す画像であり、中央部の四角形が油圧ショベルを表しており単カメラ画像Ｇ３に表示されている画像のカメラ６１〜６７の位置を、例えば色つきで表示する。これにより、作業者は、現在どこのカメラ６１〜６７の画像が表示されているかを認識することができる。なお、作業者が表示位置画像Ｇ４における周囲のいずれかの領域に触れることによって単カメラ画像Ｇ３を切り替えられるようにしてもよい。

［４］実施形態の作用及び効果
次に、本実施形態の作用を図８に示されるフローチャートに基づいて説明する。
まず、レーダー状態判定部７５は、いずれかの周辺監視レーダー６８で障害物が接近しているかどうかを判定する（ステップＳ１）。

レーダー状態判定部７５で障害物が接近していると判定されたら、カメラ画像切替部７３は、検出された周辺監視レーダー６８の近傍、すなわち障害物近傍のカメラ画像を単カメラ画像Ｇ３として表示させ（ステップＳ２）、フローを終了する。
一方、レーダー状態判定部７５で障害物の接近がないと判定されたら、旋回判定部７４は、キャブ５内の左操作レバー５６の操作信号を検出し、上部旋回体３の旋回状態を監視する（ステップＳ３）。
旋回動作が開始されたことを検出したら、カメラ画像切替部７３は、上部旋回体３の後部が旋回する方向の上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を単カメラ画像Ｇ３として表示させる（ステップＳ４）。例えば、上部旋回体３を左旋回（反時計周り）させている状態であれば、図９に示されるように、右側面カメラ６５の画像を単カメラ画像Ｇ３Ａとして表示させ、表示位置画像Ｇ４に右側面カメラ６５の位置を色つき表示させる。

旋回判定部７４は、旋回操作信号を検出中、左操作レバー５６が中立位置となり、旋回操作が停止したかどうかを判定する（ステップＳ５）。
旋回が継続されていると、旋回判定部７４は、一旦フローを終了する。
旋回が停止されると、旋回判定部７４は、旋回停止後、第一の所定時間（例えば、１秒）が経過したか判定する（ステップＳ６）。
旋回判定部７４で旋回停止後、第一の所定時間が経過する前に、再度旋回動作が再開されたと判定されたら（ステップＳ７）、カメラ画像切替部７３は、上記ステップＳ４と同様な方法で上部旋回体３の後部の旋回方向の右側面カメラ６５のカメラ画像を表示する（ステップＳ８）。

一方、旋回判定部７４で再度旋回動作がなされないまま第一の所定時間が経過すると判定されたら、カメラ画像切替部７３は、旋回停止前まで上部旋回体３の後部が旋回していた方向と反対方向（旋回方向の反対方向）の上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を単カメラ画像Ｇ３として表示させる（ステップＳ９）。
例えば、図９のように左旋回中に右側面カメラ６５の単カメラ画像Ｇ３Ａを表示していて、旋回が停止したと判定されてから１秒間停止状態が維持されたら、カメラ画像切替部７３は、図１０に示されるように、後部左側面カメラ６４の単カメラ画像Ｇ３Ｂを表示させ、表示位置画像Ｇ４に後部左側面カメラ６４の位置を色つきで表示させる。

これは、油圧ショベルの上部旋回体を９０度旋回して掘削した後にすぐに反対方向に９０度旋回するという一連の作業を想定しており、掘削作業後に反対方向に旋回する場合に、上部旋回体３の後部が旋回するであろう方向のカメラ画像を予め表示しておくことで、作業者が反転旋回方向の障害物等を容易に判別することができることを目的としている。
また、旋回停止後にすぐに旋回方向と反対方向のカメラ画像を表示しないのは、旋回操作が断続的に行われた場合であっても、カメラ画像が頻繁に切り替わらないようにするためである。

その後、旋回判定部７４は、第二の所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０）。
第二の所定時間が経過していない場合、カメラ画像切替部７３は、現在の単カメラ画像Ｇ３Ｂの表示を維持する。
一方、旋回判定部７４で第二の所定時間内に、再度旋回動作が再開されたと判定されたら（ステップＳ１１）、カメラ画像切替部７３は、上記ステップＳ４と同様な方法で上部旋回体３の後部の旋回方向のカメラ画像を表示する（ステップＳ１２）。尚、第二の所定時間は、任意に定めうるが、作業者が次の動作に移る時間を考慮すると、１０秒程度に設定するのが好ましい。
旋回判定部７４で第二の所定時間が経過しても旋回停止中であると判定されたら、カメラ画像切替部７３は、図１１に示されるように、後方カメラ６６の単カメラ画像Ｇ３Ｃを表示させ、表示位置画像Ｇ４に後方カメラ６６の位置を色つき表示させる（ステップＳ１３）。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
旋回判定部７４により旋回操作が停止したと判定されたら、カメラ画像切替部７３が、一定時間、直前の旋回方向とは反対の旋回方向の単カメラ画像Ｇ３Ｂをタッチパネルディスプレイ６０に表示させるため、旋回停止後、直ちに反転旋回操作を行う場合に、作業者が反転旋回方向の画像を確認することができ、作業者が障害物等を容易に判別することができる。
また、一定時間、直前の旋回方向とは反対の旋回方向を撮像する後部左側面カメラ６４による単カメラ画像Ｇ３Ｂを表示した後、さらに、旋回判定部７４により旋回が停止していると判定されたら、カメラ画像切替部７３は、後方カメラ６６の単カメラ画像Ｇ３Ｃを表示するため、最も視界性の悪い後方画像を作業者が確認することができ、安全に掘削作業等を行うことができる。
上部旋回体３の旋回中、カメラ画像切替部７３が、上部旋回体３の後部の旋回方向の単カメラ画像Ｇ３Ａをタッチパネルディスプレイ６０上に表示するため、作業者が旋回方向に障害物等があるか否かを容易に判別することができる。

［５］実施形態の変形
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、モニター５９とは別に、表示手段としてタッチパネルディスプレイ６０を設けていたが、本発明はこれに限られず、モニター５９上に単カメラ画像Ｇ３を表示するように構成してもよい。また、タッチパネルディスプレイ６０の代わりにタッチセンサを内蔵しない通常のディスプレイを用いてもよい。
前記実施形態では、タッチパネルディスプレイ６０上に俯瞰画像Ｇ２と、単カメラ画像Ｇ３を同時表示させるように構成していたが、本発明はこれに限られず、単カメラ画像のみをタッチパネルディスプレイ６０上に表示するように構成してもよい。

前記実施形態では、上部旋回体３の外周にカメラ６１〜６７を７台設けていたが、これよりも少ないカメラの台数で周辺監視装置を構成してもよく、さらにはこれよりも多くのカメラの台数で周辺監視装置を構成してもよい。
前記実施形態では、周辺監視装置６は、周辺監視レーダー６８と、カメラ６１〜６７が協働するように構成していたが、これに限らず、カメラ６１〜６７単独で周辺監視装置を構成してもよい。
また、前記実施形態では、上部旋回体３の旋回を、左操作レバー５６の操作信号により判定するよう構成していたが、それ以外の方法、例えば、旋回動作に伴う油圧の変化を検知すること等により判定するよう構成してもよい。
さらに、前記実施形態では、コントローラ７１にはＣＡＮを介してメカニカルコントローラ３５からのセンサ信号等が入力されていたが、それ以外の手段でセンサ信号を入力してもよい。

また、前記実施形態では、タッチパネルディスプレイ６０におけるカメラ６１〜６７で撮像された画像が表示される領域には、カメラ６１〜６７の内いずれかのカメラで撮像した画像しか表示されないよう構成していたが、同時に二つ以上の画像を表示できるように構成してもよい。
さらに、前記実施形態では、周辺監視レーダー６８による障害物の検出後、旋回判定部７４による旋回開始の判定を行っていたが、これに限られず、その順序も適宜に設定可能である。

また、前記実施形態では、油圧ショベル１のキャブ５にタッチパネルディスプレイ６０を設けた構成で説明したが、本発明はこれに限られない。
その他の場所、例えば、図１２に示されるように、油圧ショベル１の遠隔操作を行うた遠隔操作席１００や、鉱山内にある複数の作業機械を全体的に管理・統制する管制室にタッチパネルディスプレイ６０を設け、このタッチパネルディスプレイ６０上に周辺監視装置の画像を表示させるようにしてもよい。
さらに、図１２に記載された遠隔操作用モニター１０１を、タッチパネルディスプレイ６０のように俯瞰画像を表示させる表示手段として用いてもよい。
さらに、図１３に示されるように、タッチパネルディスプレイが携帯端末１０２に設けられ、作業者Ｐが、携帯端末１０２に表示された俯瞰画像を見られる構成であってもよい。
ここで、遠隔操作席１００や管制室においてタッチパネルディスプレイ６０に俯瞰画像を表示する場合や、携帯端末１０２にタッチパネルディスプレイを設ける場合には、油圧ショベル１と、遠隔操作席１００・管制室・携帯端末１０２等のそれぞれに何らかの通信手段を設け、俯瞰画像等の情報の送受信を行う構成であってもよい。
その他、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成としてもよい。

１…油圧ショベル、２…下部走行体、３…上部旋回体、４…作業機、５…キャブ、６…周辺監視装置、２１…鋼製フレーム、２２…走行装置、２３…駆動輪、２４…遊動輪、２５…履帯、３０…パワーコンテナ、３１…カウンターウェイト、３２…昇降ラダー、３３…ハンドレール、３４…キャットウォーク、３５…メカニカルコントローラ、４１…ブーム、４２…アーム、４３…バケット、４４…ブームシリンダ、４５…アームシリンダ、４６…バケットシリンダ、５１…ガラス窓、５２…座席シート、５３…走行レバー、５５…操作スイッチパネル、５６…左操作レバー、５７…右操作レバー、５８…ロックレバー、５９…モニター、６０…タッチパネルディスプレイ、６１…左前面カメラ、６２…右前面カメラ、６４…後部左側面カメラ、６５…右側面カメラ、６６…後方カメラ、６７…下部カメラ、６８…周辺監視レーダー、６９…レーダーアラーム、７０…エラーアラーム、７１…コントローラ、７２…俯瞰画像生成部、７３…カメラ画像切替部、７４…旋回判定部、７５…レーダー状態判定部、１００…遠隔操作席、１０１…遠隔操作用モニター、１０２…携帯端末、Ｇ１…表示画像、Ｇ２…俯瞰画像、Ｇ３、Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂ、Ｇ３Ｃ…単カメラ画像、Ｇ４…表示位置画像、Ｇ５…上方視点画像、Ｏ…旋回中心、ＳＷ１１〜ＳＷ１７…タッチ領域、ＳＷ２１〜ＳＷ２６…スイッチ

Claims (5)

1. 上部旋回体を備えた作業機械であって、
   前記上部旋回体の旋回を行う旋回手段と、
   前記作業機械の周囲を撮像する複数のカメラと、
   前記複数のカメラで撮像された画像を表示する表示手段と、
   前記複数のカメラ、及び前記表示手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記旋回手段の動作に基づいて旋回方向を判定する旋回判定部と、
   前記複数のカメラのいずれかで撮像された画像を、前記表示手段に表示させるカメラ画像切替部とを備え、
   前記カメラ画像切替部は、前記旋回判定部により旋回が停止したと判定されたら、旋回停止前まで前記上部旋回体の後部が旋回していた方向と反対方向の上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記カメラ画像切替部は、前記旋回判定部により旋回が停止したと判定されてから第一の所定時間、前記上部旋回体の旋回の停止状態が続いた場合に、前記上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする作業機械。
3. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記カメラ画像切替部は、前記上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を前記表示手段に表示させてから第二の所定時間経過した場合に、前記表示手段に表示させる画像を、前記上部旋回体側方を撮像するカメラの画像から、前記上部旋回体の後方を撮像するカメラの画像に切り替えることを特徴とする作業機械。
4. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記カメラ画像切替部は、前記旋回が停止したと判定される前であって、前記上部旋回体の旋回が開始したと判定された時に、前記上部旋回体の後部が旋回する方向の上部旋回体側方を撮像するカメラの画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする作業機械。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の作業機械において、
   前記表示手段が、遠隔操作席、管制室、及び遠隔操作用の携帯端末のいずれかに設けられていることを特徴とする作業機械。

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