特許 7255454 作業機械の周囲監視装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-03

(45)【発行日】2023-04-11

(54)【発明の名称】作業機械の周囲監視装置

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20230404BHJP

   B60R 1/20 20220101ALI20230404BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

E02F9/26 A

B60R1/20

H04N7/18 J

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019202421

(22)【出願日】2019-11-07

(65)【公開番号】P2021075883

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-07-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】永井 政樹

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 洋一郎

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１４２２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４０３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０９５３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７９９４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｂ６０Ｒ １／２０

Ｈ０４Ｎ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体とを備えた機械本体を有する作業機械の周囲を監視する、作業機械の周囲監視装置であって、
前記上部旋回体は、前記上部旋回体の本体に対して上下方向に回動可能な作業装置と、運転室と、を有しており、
前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出装置と、
前記作業装置の姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記上部旋回体に設けられ、前記上部旋回体の周囲を撮像する撮像装置と、
前記運転室内に設けられた表示装置と、
前記撮像装置が撮像した画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
前記旋回角度検出装置が検出した前記上部旋回体の旋回角度と、前記姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢とに基づいて、前記撮像装置の撮像方向に前記下部走行体が走行した場合の前記機械本体の軌跡の範囲を通過予想範囲として算出する通過予想範囲算出手段と、
を有し、
前記表示制御手段は、前記通過予想範囲算出手段が算出した前記通過予想範囲を示す範囲画像を、前記撮像装置が撮像した画像に重畳させて前記表示装置に表示させることを特徴とする作業機械の周囲監視装置。

【請求項2】

前記下部走行体の進行方向を検出する進行方向検出装置を有し、
前記下部走行体が走行し、前記進行方向検出装置が検出した前記下部走行体の進行方向が前記撮像装置の撮像方向であることを条件に、前記表示制御手段は、前記範囲画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１に記載の作業機械の周囲監視装置。

【請求項3】

前記表示制御手段は、前記撮像装置の撮像方向に前記機械本体から所定距離だけ離れた位置に対応する前記画像中の位置に、前記範囲画像を重畳させて表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機械の周囲監視装置。

【請求項4】

前記範囲画像が、前記機械本体の前記軌跡の幅を表す線、前記機械本体の前記軌跡の高さを表す線、および、前記機械本体の前記軌跡の奥行きを表す線を含む線画像を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。

【請求項5】

前記範囲画像が、前記機械本体の輪郭を示す輪郭画像を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。

【請求項6】

前記下部走行体の進行方向を検出する進行方向検出装置と、
前記下部走行体が走行する場合に、前記表示装置に表示される画像の向きを、前記進行方向検出装置が検出した前記下部走行体の進行方向と平行にする画像方向制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。

【請求項7】

前記表示制御手段は、前記下部走行体がカーブ走行する場合に、前記下部走行体のカーブ走行に沿って湾曲する前記範囲画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。

【請求項8】

前記撮像装置が撮像した画像に障害物が含まれる場合に、前記障害物の位置および高さを算出する障害物情報算出手段と、
前記障害物情報算出手段が算出した前記障害物の位置および高さに基づいて、前記障害物が前記上部旋回体に接触するか否かを判定する判定手段と、
をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記上部旋回体に接触すると前記判定手段が判定した前記障害物を前記表示装置に強調して表示させることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。

【請求項9】

前記撮像装置を、撮像方向を互いに異ならせて複数有し、
前記表示制御手段は、前記撮像装置の各々が撮像した画像を繋ぎ合わせて１つの画像として前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の作業機械の周囲監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械の周囲を監視する作業機械の周囲監視装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、監視カメラによって撮影した画像をモニターに表示するとともに、上部旋回体の旋回動作領域を明示する円弧状の境界線をモニター画面に合成表示するモニター装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１２５２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のものは、上部旋回体の旋回時における上部旋回体と障害物との接触を判断できるが、下部走行体の走行時における上部旋回体と障害物との接触を判断できない。

【0005】

例えば、下部走行体を走行させたときに、アタッチメントの姿勢によっては、上部旋回体の前方や上方にある障害物とアタッチメントとが接触する可能性がある。また、上部旋回体が旋回した状態で、下部走行体の走行を行った場合、上部旋回体の後端部であるカウンタウエイトの側面が運転室から死角となり、カウンタウエイトと障害物とが接触する可能性がある。

【0006】

本発明の目的は、下部走行体を走行させた際の上部旋回体と障害物との接触を作業者に判断させやすくすることが可能な作業機械の周囲監視装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体とを備えた機械本体を有する作業機械の周囲を監視する、作業機械の周囲監視装置であって、前記上部旋回体は、前記上部旋回体の本体に対して上下方向に回動可能な作業装置と、運転室と、を有しており、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出装置と、前記作業装置の姿勢を検出する姿勢検出装置と、前記上部旋回体に設けられ、前記上部旋回体の周囲を撮像する撮像装置と、前記運転室内に設けられた表示装置と、前記撮像装置が撮像した画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、前記旋回角度検出装置が検出した前記上部旋回体の旋回角度と、前記姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢とに基づいて、前記撮像装置の撮像方向に前記下部走行体が走行した場合の前記機械本体の軌跡の範囲を通過予想範囲として算出する通過予想範囲算出手段と、を有し、前記表示制御手段は、前記通過予想範囲算出手段が算出した前記通過予想範囲を示す範囲画像を、前記撮像装置が撮像した画像に重畳させて前記表示装置に表示させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によると、撮像装置の撮像方向に下部走行体が走行した場合の機械本体の軌跡の範囲である通過予想範囲を示す範囲画像が、撮像装置が撮像した画像に重畳されて表示装置に表示される。これにより、撮像装置が撮像した画像に障害物が含まれる場合に、通過予想範囲内に障害物があるか否かを、表示装置を見た作業者に把握させることができる。よって、下部走行体を走行させた際の上部旋回体と障害物との接触を作業者に判断させやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】作業機械の側面図である。

【図2】周囲監視装置の回路図である。

【図3】第１実施形態において、直進する作業機械を上方から見た図である。

【図4A】第１実施形態において、直進する作業機械におけるディスプレイの画面を示す図であり、アタッチメントの姿勢が低い場合の図である。

【図4B】第１実施形態において、直進する作業機械におけるディスプレイの画面を示す図であり、アタッチメントの姿勢が高い場合の図である。

【図5】第１実施形態において、カーブ走行する作業機械を上方から見た図である。

【図6】第１実施形態において、カーブ走行する作業機械におけるディスプレイの画面を示す図である。

【図7】第２実施形態における作業機械を上方から見た図である。

【図8】第２実施形態におけるディスプレイの画面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

［第１実施形態］
（作業機械の構成）
本発明の第１実施形態による作業機械の周囲監視装置（周囲監視装置）は、作業機械の周囲を監視するものである。

【0012】

作業機械２０の側面図である図１に示すように、作業機械２０は、アタッチメント３０で作業を行う機械であり、例えば油圧ショベルである。作業機械２０は、下部走行体２１と上部旋回体２２とを備えた機械本体２４と、アタッチメント（作業装置）３０と、シリンダ４０と、を有している。

【0013】

下部走行体２１は、作業機械２０を走行させる部分であり、一対のクローラ２５を備える。上部旋回体２２は、下部走行体２１の上部に旋回装置を介して旋回可能に取り付けられる。上部旋回体２２の前部には、キャブ（運転室）２３が設けられている。キャブ２３は、上部旋回体２２の左右方向において、上部旋回体２２の中央よりも左側に配置されている。上部旋回体２２の後端部には、カウンタウエイト２６が設けられている。上部旋回体２２の後端は、カウンタウエイト２６の後端である。

【0014】

アタッチメント３０は、上部旋回体２２の本体に対して上下方向に回動可能に上部旋回体２２に取り付けられる。アタッチメント３０は、ブーム３１と、アーム３２と、バケット３３と、を備える。ブーム３１は、上部旋回体２２に回動可能（起伏可能）に取り付けられる。アーム３２は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。バケット３３は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケット３３は、作業対象（土砂など）の、掘削、ならし、すくい、などの作業を行う部分である。

【0015】

シリンダ４０は、アタッチメント３０を回動させることが可能である。シリンダ４０は、油圧式の伸縮シリンダである。シリンダ４０は、ブームシリンダ４１と、アームシリンダ４２と、バケットシリンダ４３と、を備える。

【0016】

ブームシリンダ４１は、上部旋回体２２に対してブーム３１を回転駆動させる。ブームシリンダ４１の基端部は、上部旋回体２２に回動可能に取り付けられる。ブームシリンダ４１の先端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。

【0017】

アームシリンダ４２は、ブーム３１に対してアーム３２を回転駆動させる。アームシリンダ４２の基端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。アームシリンダ４２の先端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。

【0018】

バケットシリンダ４３は、アーム３２に対してバケット３３を回転駆動させる。バケットシリンダ４３の基端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケットシリンダ４３の先端部は、バケット３３に回動可能に取り付けられたリンク部材に、回動可能に取り付けられる。

【0019】

（周囲監視装置の構成）
周囲監視装置１の回路図である図２に示すように、周囲監視装置１は、走行レバー２と、角度センサ３と、傾斜角センサ４と、カメラ５と、ディスプレイ６と、コントローラ７とを有している。

【0020】

走行レバー２は、キャブ２３内に設けられている。走行レバー２は、左右一対で設けられ、作業機械２０を操縦する作業者が着座するシートの前方において横並びに配置されている。右側の走行レバー２は、右側のクローラ２５に対応し、左側の走行レバー２は、左側のクローラ２５に対応している。走行レバー２は、作業者により操作される。本実施形態では、下部走行体２１を前進させる際に、走行レバー２の各々が前側に傾動され、下部走行体２１を後進させる際に、走行レバー２の各々が後側に傾動される。走行レバー２の一方の傾動量が他方よりも大きい場合には、下部走行体２１はカーブ走行する。なお、走行レバー２は走行ペダルを兼ねていてもよい。

【0021】

コントローラ（進行方向検出装置）７は、走行レバー２の傾動量に基づいて、下部走行体２１の進行方向を検出する。具体的には、右側の走行レバー２は、右走行操作量センサを備えている。右走行操作量センサは、右側の走行レバー２の操作方向を含む操作量（傾動量）を検出する。同様に、左側の走行レバー２は、左走行操作量センサを備えている。左走行操作量センサは、左側の走行レバー２の操作方向を含む操作量（傾動量）を検出する。右走行操作量センサおよび左走行操作量センサは、角度センサや圧力センサにより構成され、操作量に応じた信号をコントローラ７に出力する。コントローラ７は、検出された左右の走行レバー２の操作量から下部走行体２１の進行方向を検出する。

【0022】

角度センサ（旋回角度検出装置）３は、下部走行体２１に対する上部旋回体２２の旋回角度を検出する。角度センサ３は、例えば、エンコーダ、レゾルバ、又は、ジャイロセンサである。本実施形態では、上部旋回体２２の前方が下部走行体２１の前方と一致するときの上部旋回体２２の旋回角度を０°としている。

【0023】

傾斜角センサ（姿勢検出装置）４は、アタッチメント３０の姿勢を検出する。図１にも示すように、傾斜角センサ４は、ブーム傾斜角センサ５１と、アーム傾斜角センサ５２と、バケット傾斜角センサ５３と、を備える。

【0024】

ブーム傾斜角センサ５１は、ブーム３１に取り付けられ、ブーム３１の姿勢を検出する。ブーム傾斜角センサ５１は、水平線に対するブーム３１の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、ブーム傾斜角センサ５１は、ブームフットピン（ブーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、ブームシリンダ４１のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

【0025】

アーム傾斜角センサ５２は、アーム３２に取り付けられ、アーム３２の姿勢を検出する。アーム傾斜角センサ５２は、水平線に対するアーム３２の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、アーム傾斜角センサ５２は、アーム連結ピン（アーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、アームシリンダ４２のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

【0026】

バケット傾斜角センサ５３は、リンク部材３４に取り付けられ、バケット３３の姿勢を検出する。バケット傾斜角センサ５３は、水平線に対するバケット３３の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、バケット傾斜角センサ５３は、バケット連結ピン（バケット基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、バケットシリンダ４３のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

【0027】

作業機械２０を上方から見た図である図３に示すように、カメラ（撮像装置）５は、上部旋回体２２に設けられている。カメラ５は、上部旋回体２２の周囲を撮像する。カメラ５は、その取付位置において鉛直軸心を中心に水平方向に回転可能である。なお、カメラ５を回転させることで、任意の方向にカメラ５を向かせることができる構成であってもよい。また、カメラ５は、自身を回転させる駆動部を備えていてもよい。駆動部は、例えば、コントローラ７で制御可能な電動モータにより構成される。図３においては、下部走行体２１に対する上部旋回体２２の旋回角度が９０°の状態を図示している。カメラ５は、上部旋回体２２の右方にある障害物５０を撮像可能である。

【0028】

ディスプレイ（表示装置）６は、キャブ２３内に設けられている。ディスプレイ６の画面を示す図である図４Ａ、図４Ｂに示すように、コントローラ（表示制御手段）７は、カメラ５が撮像した画像をディスプレイ６に表示させる。ディスプレイ６には、障害物５０が映し出されている。

【0029】

図３に示すように、カメラ５は、キャブ２３から見て死角となる領域を撮像する。具体的には、カメラ５は、上部旋回体２２の左右方向において、上部旋回体２２の中央よりも右側に配置されており、上部旋回体２２の右方を撮像する。上述したように、キャブ２３は、上部旋回体２２の左右方向において、上部旋回体２２の中央よりも左側に配置されている。よって、キャブ２３内の作業者にとって、上部旋回体２２の左方は、視認可能な領域である。そのため、図３に示す状態で下部走行体２１が図中左方に走行する場合に、上部旋回体２２の左方に障害物があっても、キャブ２３内の作業者は、上部旋回体２２の後端部が障害物に接触するか否かを目視で判断することができる。一方、キャブ２３内の作業者にとって、上部旋回体２２の右方は、死角となる領域である。そのため、図３に示す状態で下部走行体２１が図中右方（矢印方向）に走行する場合に、上部旋回体２２の右方に障害物があっても、キャブ２３内の作業者は、上部旋回体２２の後端部が障害物に接触するか否かを目視で判断することができない。

【0030】

そこで、コントローラ（通過予想範囲算出手段）７は、角度センサ３が検出した上部旋回体２２の旋回角度と、傾斜角センサ４が検出したアタッチメント３０の姿勢とに基づいて、カメラ５の撮像方向（矢印方向）に下部走行体２１が走行した場合の機械本体２４の軌跡の範囲を通過予想範囲として算出する。

【0031】

図４Ａ、図４Ｂに示すように、コントローラ７は、自身が算出した通過予想範囲を示す範囲画像１１を、カメラ５が撮像した画像に重畳させてディスプレイ６に表示させる。図４Ａ、図４Ｂに示すように、範囲画像１１は、機械本体２４の軌跡の幅を表す線ａ，ｂ、機械本体２４の軌跡の高さを表す線ｃ，ｄ、および、機械本体２４の軌跡の奥行きを表す線ｅ，ｆ，ｇ，ｈを含む線画像１２を有している。また、範囲画像１１は、機械本体２４の輪郭を示す輪郭画像１３を有している。

【0032】

ここで、図４Ａに示す線画像１２は、アタッチメント３０の姿勢が低い場合の線画像１２である。一方、図４Ｂに示す線画像１２は、アタッチメント３０の姿勢が高い場合の線画像１２である。

【0033】

このように、カメラ５が撮像した画像に範囲画像１１を重畳させてディスプレイ６に表示させることにより、カメラ５が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、通過予想範囲内に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ６を見た作業者に把握させることができる。よって、下部走行体２１を走行させた際の上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者に判断させやすくすることができる。

【0034】

また、通過予想範囲が、線画像１２としてディスプレイ６に表示されるので、カメラ５が撮像した画像に重畳される範囲画像１１の面積を最小限に抑えることができる。よって、カメラ５が撮像した画像に障害物５０が含まれるか否かを作業者に判断させやすくすることができる。

【0035】

また、通過予想範囲が、輪郭画像１３としてディスプレイ６に表示されるので、輪郭画像１３と障害物５０との位置関係から、下部走行体２１を走行させた際の上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者により判断させやすくすることができる。また、輪郭画像１３が示す機械本体２４の輪郭から、機械本体２４の姿勢を作業者に客観的に把握させることができる。

【0036】

また、コントローラ７は、カメラ５の撮像方向に機械本体２４から所定距離だけ離れた位置に対応する画像中の位置に、範囲画像１１を重畳させて表示させる。これにより、カメラ５が撮像した画像に奥行き感が生じるので、下部走行体２１を走行させた際の上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者により判断させやすくすることができる。上部旋回体２２に対してクローラ２５が下部走行体２１の進行方向に突出する突出量よりも大きな距離が、所定距離として設定される。所定距離は、作業者により変更可能であってもよい。

【0037】

ここで、本実施形態では、下部走行体２１が走行し、コントローラ７が検出した下部走行体２１の進行方向がカメラ５の撮像方向であることを条件に、コントローラ７は、範囲画像１１をディスプレイ６に表示させる。よって、下部走行体２１が走行していない場合や、下部走行体２１の進行方向がカメラ５の撮像方向でない場合には、範囲画像１１がディスプレイ６に重畳表示されない。これらの場合、カメラ５が撮像した画像が範囲画像１１で遮られないので、カメラ５が撮像した画像を見やすくすることができる。

【0038】

また、コントローラ（画像方向制御手段）７は、下部走行体２１が走行する場合に、ディスプレイ６に表示される画像の向きを、自身が検出した下部走行体２１の進行方向と平行にする。具体的には、コントローラ７は、カメラ５が下部走行体２１の進行方向を向くように、カメラ５を回転させることで、ディスプレイ６に表示される画像の向きを、下部走行体２１の進行方向と平行にする。これにより、上部旋回体２１がどのように旋回しようとも、ディスプレイ６に表示される画像の向きが下部走行体２１の進行方向となる。よって、下部走行体２１の進行方向に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ６を見た作業者に直感的に理解させることができる。

【0039】

なお、カメラ５を回転させずに、カメラ５が撮像した画像をコントローラ７が補正することで、ディスプレイ６に表示される画像の向きを、下部走行体２１の進行方向と平行にしてもよい。

【0040】

なお、図３では、下部走行体２１が図中右方に直進する場合を図示している。ここで、下部走行体２１が走行しているか否かは、例えば、右走行操作量センサおよび左走行操作量センサからの信号に基づいて判定される。走行レバー２の操作量が閾値以上である場合に、下部走行体２１が走行していると判定される。走行レバー２の操作量には、所謂あそびがあり、あそびの範囲内で走行レバー２を傾動させても、クローラ２５は走行しない。操作量の閾値とは、クローラ２５が走行しないときと走行するときとの境目の操作量である。

【0041】

ここで、作業機械２０を上方から見た図である図５に示すように、下部走行体２１がカーブ走行する場合、ディスプレイ６の画面を示す図である図６に示すように、コントローラ７は、下部走行体２１のカーブ走行に沿って湾曲する範囲画像１１をディスプレイ６に表示させる。これにより、下部走行体２１がカーブ走行する場合においても、通過予想範囲内に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ６を見た作業者に把握させることができる。

【0042】

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る周囲監視装置１によれば、カメラ５の撮像方向に下部走行体２１が走行した場合の機械本体２４の軌跡の範囲である通過予想範囲を示す範囲画像１１が、カメラ５が撮像した画像に重畳されてディスプレイ６に表示される。これにより、カメラ５が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、通過予想範囲内に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ６を見た作業者に把握させることができる。よって、下部走行体２１を走行させた際の上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者に判断させやすくすることができる。

【0043】

また、下部走行体２１が走行し、その方向がカメラ５の撮像方向であることを条件に、範囲画像１１がディスプレイ６に重畳表示される。よって、下部走行体２１が走行していない場合や、下部走行体２１の進行方向がカメラ５の撮像方向でない場合には、範囲画像１１がディスプレイ６に重畳表示されない。これらの場合、カメラ５が撮像した画像が範囲画像１１で遮られないので、カメラ５が撮像した画像を見やすくすることができる。

【0044】

また、カメラ５の撮像方向に機械本体２４から所定距離だけ離れた位置に対応する画像中の位置に、範囲画像１１が重畳されて表示される。これにより、カメラ５が撮像した画像に奥行き感が生じるので、下部走行体２１を走行させた際の上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者により判断させやすくすることができる。

【0045】

また、通過予想範囲が、機械本体２４の軌跡の幅を表す線、機械本体２４の軌跡の高さを表す線、および、機械本体２４の軌跡の奥行きを表す線を含む線画像１２としてディスプレイ６に表示される。これにより、カメラ５が撮像した画像に重畳される範囲画像１１の面積を最小限に抑えることができる。よって、カメラ５が撮像した画像に障害物５０が含まれるか否かを作業者に判断させやすくすることができる。

【0046】

また、通過予想範囲が、機械本体２４の輪郭を示す輪郭画像１３としてディスプレイ６に表示される。これにより、輪郭画像１３と障害物５０との位置関係から、下部走行体２１を走行させた際の上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者により判断させやすくすることができる。また、輪郭画像１３が示す機械本体２４の輪郭から、機械本体２４の姿勢を作業者に客観的に把握させることができる。

【0047】

また、下部走行体２１が走行する場合に、ディスプレイ６に表示される画像の向きが、下部走行体２１の進行方向と平行にされる。これにより、上部旋回体２２がどのように旋回しようとも、ディスプレイ６に表示される画像の向きが下部走行体２１の進行方向となる。よって、下部走行体２１の進行方向に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ６を見た作業者に直感的に理解させることができる。

【0048】

また、下部走行体２１がカーブ走行する場合に、下部走行体２１のカーブ走行に沿って湾曲する範囲画像１１がディスプレイ６に表示される。これにより、下部走行体２１がカーブ走行する場合においても、通過予想範囲内に障害物５０があるか否かを、ディスプレイ６を見た作業者に把握させることができる。

【0049】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の周囲監視装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。

【0050】

（周囲監視装置の構成）
第２実施形態の周囲監視装置１０１は、作業機械２０を上方から見た図である図７に示すように、カメラ５を、撮像方向を互いに異ならせて複数有している。本実施形態では、キャブ２３から見て死角となる領域である上部旋回体２２の右方を撮像するカメラ５ａと、キャブ２３から見て死角となる領域である上部旋回体２２の後方を撮像するカメラ５ｂと、を有している。カメラ５ｂは、上部旋回体２２の後端部に配置されている。

【0051】

ディスプレイ６の画面を示す図である図８に示すように、コントローラ７は、カメラ５の各々が撮像した画像を繋ぎ合わせて１つの画像としてディスプレイ６に表示させる。図８の左半分が、カメラ５ａが撮像した画像であり、図８の右半分が、カメラ５ｂが撮像した画像である。これにより、上部旋回体２２の後端部と障害物５０との位置関係を、ディスプレイ６を見た作業者により広い範囲で把握させることができる。

【0052】

また、コントローラ（障害物情報算出手段）７は、カメラ５が撮像した画像に障害物５０が含まれる場合に、障害物５０の位置および高さを算出する。そして、コントローラ（判定手段）７は、自身が算出した障害物５０の位置および高さに基づいて、障害物５０が上部旋回体２２（アタッチメント３０を含む）に接触するか否かを判定する。

【0053】

図８に示すように、コントローラ７は、上部旋回体２２に接触すると自身が判定した障害物５０をディスプレイ６に強調して表示させる。具体的には、上部旋回体２２に接触すると判定された障害物５０を囲う枠画像１４がディスプレイ６に重畳表示される。これにより、上部旋回体２２に接触する障害物５０があることを、ディスプレイ６を見た作業者に直感的に理解させることができる。

【0054】

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る周囲監視装置１０１によれば、上部旋回体２２に接触すると判定された障害物５０がディスプレイ６に強調して表示される。これにより、上部旋回体２２に接触する障害物５０があることを、ディスプレイ６を見た作業者に直感的に理解させることができる。

【0055】

また、カメラ５の各々が撮像した画像が繋ぎ合わされて１つの画像としてディスプレイ６に表示される。これにより、上部旋回体２２と障害物５０との位置関係を、ディスプレイ６を見た作業者により広い範囲で把握させることができる。

【0056】

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

【0057】

例えば、上記実施形態では、走行レバー２の操作量が閾値以上である場合に、下部走行体２１が走行していると判定しているが、これに限定されない。下部走行体２１が走行しているか否かは、作業者と走行レバー２との状態が、非相互作用状態から相互作用状態に遷移したことで判定してもよい。ここで、非相互作用状態とは、例えば、作業者が走行レバー２に握っていない状態、または、触れていない状態である。また、相互作用状態とは、例えば、作業者が走行レバー２を握っている状態、または、触れている状態である。また、下部走行体２１が走行しているか否かは、作業者により走行レバー２が不感帯において操作されているか否かに基づいて判定してもよい。

【0058】

また、走行レバー２の０ではない操作量が検知されたものの、その大きさが閾値未満である場合、下部走行体２１が走行しているか否かは、作業者と走行レバー２と状態が非相互作用状態から相互作用状態に遷移したか否か、または、作業者により走行レバー２が不感帯において操作されているか否かで判定してもよい。こうすることで、作業者が下部走行体２１を動作させる意思がある蓋然性が高い一方で下部走行体２１がまだ動作を開始していない操作初期段階で、カメラ５が撮像した画像に範囲画像１１を重畳してディスプレイ６に表示することができる。これにより、上部旋回体２２と障害物５０との接触を作業者に判断させやすくすることができる。

【符号の説明】

【0059】

１，１０１ 周囲監視装置
２ 走行レバー
３ 角度センサ（旋回角度検出装置）
４ 傾斜角センサ（姿勢検出装置）
５ カメラ（撮像装置）
６ ディスプレイ（表示装置）
７ コントローラ（表示制御手段、通過予想範囲算出手段、進行方向検出装置、画像方向制御手段、障害物情報算出手段、判定手段）
１１ 範囲画像
１２ 線画像
１３ 輪郭画像
１４ 枠画像
２０ 作業機械
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２３ キャブ（運転室）
２４ 機械本体
２５ クローラ
２６ カウンタウエイト
３０ アタッチメント（作業装置）
３１ ブーム
３２ アーム
３３ バケット
３４ リンク部材
４０ シリンダ
４１ ブームシリンダ
４２ アームシリンダ
４３ バケットシリンダ
５０ 障害物
５１ ブーム傾斜角センサ
５２ アーム傾斜角センサ
５３ バケット傾斜角センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】