作业车辆及作业车辆的控制系统的制作方法

本发明涉及作业车辆及作业车辆的控制系统。

背景技术：

以往提出有如下技术：在液压挖掘机的回转体的后部设置有2台照相机，并设置有选择2台照相机的影像中的一方显示于显示器部的控制器，在回转体回转时，将回转方向的上游侧的影像自动地放映于显示器部(例如，参照日本特开2001-295321号公报(专利文献1)。

此外，以往还提出有如下技术：在液压挖掘机的回转体设置有多个照相机，将多个照相机所拍摄到的各个影像显示于显示器画面中的一个画面上，在对操作杆进行操作时，将拍摄与操作杆的操作方向相反一侧的方向的照相机影像放大而显示(例如，参照日本特开2007-278025号公报(专利文献2))。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-295321号公报

专利文献2：日本特开2007-278025号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在使作业车辆动作时，优选在由操作员确认了周围的状况后，使作业车辆动作。

本发明的目的在于提供一种能够在动作时确认周围的状况的作业车辆。

用于解决课题的方案

本发明的作业车辆具备：操作装置，其为了进行作业车辆的动作而被操作；生成单元，其生成作业车辆的周边的俯瞰图像；显示部，其能够显示俯瞰图像；以及控制器，其对显示部的显示内容进行控制，控制器在显示部显示俯瞰图像的情况下，在检测出操作装置的操作时，继续进行俯瞰图像的显示，在显示部未显示俯瞰图像的情况下，在检测出操作装置的操作时，将俯瞰图像显示于显示部。

发明效果

根据本发明，能够在作业车辆动作时，将周边图像显示于显示器。

附图说明

图1是对实施方式中的液压挖掘机的外观进行说明的图。

图2是示出液压挖掘机的系统结构的框图。

图3是示出显示器装置的结构的示意图。

图4是示出基于显示部的显示内容的液压挖掘机的动作的流程的流程图。

图5是示出显示于显示部的周边图像的一例的示意图。

图6是示出显示于显示部的周边图像的一例的示意图。

图7是示出显示于显示部的车身信息的一例的示意图。

图8是示出显示于显示部的车身信息的一例的示意图。

图9是示出控制系统的结构的概要的图。

具体实施方式

以下基于附图说明实施方式。在以下的说明中，对相同的部件标注相同的附图标记。它们的名称和功能也相同。因此，不重复对它们的详细说明。

最初就已预想到将实施方式中的结构适当组合而使用。另外，也存在不使用一部分构成要素的情况。

[作业车辆的整体结构]

首先，作为作业车辆的一例，说明液压挖掘机100的结构。图1是对实施方式中的液压挖掘机100的外观进行说明的图。

如图1所示，液压挖掘机100主要具有行驶体1、回转体3以及工作装置4。液压挖掘机主体由行驶体1和回转体3构成。行驶体1具有左右一对履带。回转体3经由行驶体1的上部的回转机构，以能够回转的方式装配于行驶体1。回转体3具有驾驶室8。

工作装置4以能够在上下方向上工作的方式轴支承于回转体3，进行砂土的挖掘等作业。工作装置4通过从液压泵(参照图2)供给的工作油而动作。工作装置4包括动臂5、斗杆6以及铲斗7。动臂5的基端部与回转体3连结。斗杆6与动臂5的前端部连结。铲斗7与斗杆6的前端部连结。动臂5、斗杆6以及铲斗7分别由液压缸驱动，由此能够驱动工作装置4。

液压挖掘机100具备照相机10。照相机10是用于拍摄液压挖掘机100的周边从而取得液压挖掘机100的周边的图像的拍摄装置。照相机10构成为能够取得液压挖掘机100的周边的现况地形，另外能够识别液压挖掘机100的周边的障碍物的存在。

照相机10包括右前方照相机11、右后方照相机12、后方照相机13以及左方照相机14。右前方照相机11和右后方照相机12配置于回转体3的上表面的右侧缘部。右前方照相机11配置于比右后方照相机12靠前方的位置。右前方照相机11配置于回转体3的前后方向的中央部附近。右后方照相机12配置于回转体3的前后方向的后端部附近。

需要说明的是，在本实施方式中，以工作装置4为基准，对液压挖掘机100的各部分的位置关系进行说明。

工作装置4的动臂5以设置于动臂5的基端部的动臂销为中心，相对于回转体3转动。相对于回转体3转动的动臂5的特定部分、例如动臂5的前端部移动的轨迹呈圆弧状，确定出包括该圆弧的平面。在俯视观察液压挖掘机100的情况下，该平面呈现为直线。该直线延伸的方向为液压挖掘机主体的前后方向或者回转体3的前后方向，以下也简称为前后方向。液压挖掘机主体的左右方向(车宽方向)或回转体3的左右方向是指在俯视观察时与前后方向正交的方向，以下也简称为左右方向。

在前后方向上，工作装置4从液压挖掘机主体突出的一侧为前方向，与前方向相反的方向为后方向。目视前方向时，左右方向的右侧、左侧分别为右方向、左方向。

前后方向是指就坐于驾驶室8内的驾驶座的操作员的前后方向。与就坐于驾驶座的操作员正对的方向为前方向，就坐于驾驶座的操作员的背后方向为后方向。左右方向是就坐于驾驶座的操作员的左右方向。就坐于驾驶座的操作员正对正面时的右侧、左侧分别为右方向、左方向。

后方照相机13在前后方向上配置于回转体3的后端部，在左右方向上配置于回转体3的中央部。在回转体3的后端部设置有用于在采掘时等保持车身的平衡的配重。后方照相机13配置于配重的上表面。左方照相机14配置于驾驶室8的上表面。驾驶室8配置于回转体3的前方左侧。

[系统结构]

图2是示出液压挖掘机100的系统结构的框图。如图2所示，液压挖掘机100具备显示器装置20、车身控制器30、操作装置40以及从液压泵51到致动器56的液压回路。图2中的实线箭头表示液压回路。

显示器装置20构成为包括显示器控制器21和显示部22。显示部22显示使用照相机10而生成的液压挖掘机100的周边图像。液压挖掘机100的周边图像包括由通过右前方照相机11、右后方照相机12、后方照相机13或者左方照相机14中的任一照相机拍摄到的图像生成的单个图像。另外，液压挖掘机100的周边图像还包括将通过右前方照相机11、右后方照相机12、后方照相机13以及左方照相机14分别拍摄到的多个图像进行合成而生成的俯瞰图像。

显示部22还显示液压挖掘机100的车身信息。液压挖掘机100的车身信息例如包括液压挖掘机100的作业模式、由燃料计示出的燃料余量、由温度计示出的冷却水的温度或者工作油的温度以及空调的运行状况等。显示部22能够显示周边图像与车身信息中的至少任一方。

显示器控制器21控制显示部22的显示内容。显示器控制器21向显示部22发出指令，由此显示部22显示周边图像、或显示车身信息、或同时显示周边图像和车身信息。显示部22可以是触控面板，在该情况下，操作员通过触摸显示部22的一部分来操作显示器控制器21。

车身控制器30是对液压挖掘机100整体的动作进行控制的控制器，由cpu(centralprocessingunit：中央处理器)、非易失性存储器以及计时器等构成。显示器装置20构成为能够与车身控制器30通信。图2中的虚线箭头表示电路。需要说明的是，图2中仅图示出构成实施方式的液压挖掘机100的电路的一部分。

实施方式中的“控制器”是包括显示器控制器21和车身控制器30两者的概念。将多个单个图像合成而成的俯瞰图像可以由显示器控制器21生成，也可以由车身控制器30生成。实施方式的拍摄单个图像的拍摄装置(照相机)以及显示器控制器21和/或车身控制器30具有作为生成俯瞰图像的生成单元的功能。

操作装置40为了液压挖掘机100的动作而被操作。操作装置40构成为包括例如用于操作工作装置4的操作杆、用于操作行驶体1的踏板等。

液压泵51被传递有发动机的动力而进行驱动，排出压力油。液压泵51包括工作油压源和先导油压源。从液压泵51排出的压力油包括向致动器56供给的工作油和用于使主阀55的滑柱移动的先导油。液压泵51产生用于致动器56的驱动的液压。致动器56利用从液压泵51供给的工作油而工作。

图2所示的液压回路包括液压切断阀52、比例控制阀53、压力传感器54以及主阀55。从液压泵51排出的先导油依次经由液压切断阀52、比例控制阀53以及压力传感器54而向主阀55供给。从自液压泵51流向主阀55的先导油流的上游向下游，依次连接有液压切断阀52、比例控制阀53以及压力传感器54。

液压切断阀52接收来自车身控制器30的指令信号，切换为打开状态和关闭状态。在液压切断阀52切换为打开状态时，向比例控制阀53供给来自液压泵51的先导油，操作装置40的操作有效，从液压泵51向致动器56供给工作油。在液压切断阀52切换为关闭状态时，液压回路被切断，不从液压泵51向致动器56供给工作油。液压切断阀52在关闭状态下，切断先导油从液压泵51向比例控制阀53的供给。

比例控制阀53通过操作装置40的操作而机械式地运动。操作装置40的机械式的运动经由比例控制阀53的动作而转换为先导油的液压的变动。与操作装置40的操作相应地，比例控制阀53的开度变动。图2中所示的空心箭头表示操作装置40与比例控制阀53之间的机械式的连结。比例控制阀53根据操作装置40的操作而动作，但操作装置40的操作并不是借助液压或者电传递到比例控制阀53，在操作装置40与比例控制阀53之间不存在上述液压回路或者电路。

压力传感器54配置于比例控制阀53的下游，对通过了比例控制阀53之后的先导油的压力进行检测。压力传感器54对因操作装置40的操作而产生的先导油的压力变动进行检测。压力传感器54也可以是检测出在先导油产生了压力从而检测出操作装置40被操作了的压力开关。

主阀55具有滑柱。主阀55通过根据先导油的压力使滑柱移动，来对从液压泵51向致动器56供给的工作油的量进行调整。

致动器56例如可以是驱动动臂5、斗杆6或铲斗7的液压缸，或者也可以是使回转体3回转的回转马达。

图3是示出显示器装置20的结构的示意图。如上所述，显示器装置20包括显示部22。显示部22使用液晶画面等而实现。在图3中所示的显示部22的一部分区域即区域22a显示有将由各照相机拍摄到的多个单个图像进行合成而生成的俯瞰图像。在图3中所示的显示部22的一部分区域即区域22b中显示有车身信息。具体而言，在区域22b显示有示出燃料余量的燃料计、示出冷却水的温度和工作油的温度的温度计。在图3所示的显示部22上显示有周边图像和车身信息两者。

如图3所示，显示部22配置于显示器装置20的上部。在显示部22的下方设置有向导图标23。在向导图标23的下方设置有功能开关24。向导图标23是与功能开关24分别对应的图标。例如，在构成为通过功能开关24的操作来切换显示部22的显示内容的情况下，向导图标23包括意指对显示部22的显示内容进行切换的图标。

在功能开关24的下方设置有基本操作开关25。基本操作开关25具有自动减速开关、作业模式选择开关、行驶速度选择开关、蜂鸣取消开关、雨刷器开关、车窗清洁器开关以及空调开关等。

自动减速开关是用于执行在从操作装置40返回到中立位置起经过规定时间之后降低发动机的转速的减速控制的开关。“中立位置”是指操作装置40未被操作的位置(空挡位置)。作业模式选择开关是从多个模式中选择液压挖掘机100的作业模式的开关。行驶速度选择开关是从多个速度级中选择液压挖掘机100的行驶速度级的开关。蜂鸣取消开关是取消在成为规定的警告状态时产生的蜂鸣声的开关。

雨刷器开关是使在液压挖掘机100的驾驶室8(图1)的前窗玻璃处设置的未图示的雨刷器动作的开关。车窗清洁器开关是使向前窗玻璃喷射清洗水的未图示的清洁器工作的开关。空调开关是用于操作驾驶室8内的空调的各种功能的开关。

操作员对功能开关24和基本操作开关25的操作输入至显示器控制器21。

[动作]

图4是示出基于显示部22的显示内容的液压挖掘机100的动作的流程的流程图。如图4所示，在未使液压挖掘机100动作时，用于使液压挖掘机100动作而被操作的操作装置40处于未被操作的中立位置的状态(步骤s10)。此时，显示器控制器21在显示部22上显示液压挖掘机100的周边图像(步骤s20)。

图5、6是示出显示于显示部22的周边图像的一例的示意图。如上所述，液压挖掘机100的周边图像包括由通过右前方照相机11、右后方照相机12、后方照相机13或者左方照相机14中的任一个拍摄到的图像生成的单个图像和将单个图像进行合成而生成的俯瞰图像。在图5中示出的显示部22内的一部分区域即区域22a显示有俯瞰图像。在图5中示出的显示部22内的一部分区域即区域22b显示有由通过后方照相机13拍摄到的图像生成的单个图像。在图5所示的显示部22上显示有俯瞰图像和单个图像这两者。

与图5相同，在图6中示出的区域22a显示有俯瞰图像。在图6中示出的区域23b显示有由通过右后方照相机12拍摄到的图像生成的单个图像。在图6所示的显示部22上显示有俯瞰图像和单个图像这两者。

返回图4，实施方式的液压挖掘机100构成为，能够通过由操作员操作图3所示的功能开关24，来由操作员手动切换显示部22的显示内容。在未对操作装置40进行操作的期间，能够将显示部22的显示内容切换为包括俯瞰图像的显示和不包括俯瞰图像的显示(例如，仅包括车身信息的显示)。在步骤s30中，判断是否手动切换显示部22的显示内容。

在将显示部22的显示内容切换为包括车身信息的内容的情况下(在步骤s30中为是)，进入步骤s40，显示器控制器21在显示部22上显示车身信息。

图7、8是示出显示于显示部22的车身信息的一例的示意图。在图7中，作为车身信息的一例，图示了示出液压挖掘机100的多个作业模式中的当前被选择着的作业模式的画面。在图8图示了示出空调的运行状况的画面。

返回图4，在步骤s50中，操作员开始操作装置40的操作。通过由图2所示的压力传感器54检测出先导油的压力变动，并将表示该压力变动的信号输入至车身控制器30，由此检测出由操作员操作了操作装置40。在检测出操作装置40的操作时，接下来在步骤s60中，判断显示部22的当前的显示内容是否包含俯瞰图像。

在步骤s60的判断中，在显示部22的当前的显示内容包含俯瞰图像的情况下(在步骤s60中为是)，显示器控制器21继续在显示部22显示俯瞰图像(步骤s70)。接下来，在步骤s100中，车身控制器30开始液压挖掘机100的基于操作装置40的操作的动作。

步骤s70中的继续在显示部22上显示周边图像是指维持在开始操作装置40的操作之前显示着的俯瞰图像的显示。在显示部22上显示有俯瞰图像以及其他图像的情况下，可以维持俯瞰图像，将其他图像切换为单个图像。该情况下的其他图像可以是车身信息，也可以是由不同的照相机10拍摄到的单个图像。例如，可以是在开始操作装置40的操作之前，在显示部22的区域22a显示有俯瞰图像且在区域22b显示有由后方照相机13拍摄到的单个图像的情况下，在通过操作装置40的操作来使回转体3右回转时，将区域22b的显示切换为由右后方照相机12拍摄到的单个图像。

在步骤s60的判断中，在显示部22的当前的显示内容不包含俯瞰图像的情况下(在步骤s60中为否)，进入步骤s80，显示器控制器21切换显示部22的显示内容，将俯瞰图像显示于显示部22。在该步骤s80中，显示于显示部22的周边图像可以包括与操作装置40的操作对应的图像。例如，可以在使液压挖掘机100前进行驶时，在显示部22的区域22a显示俯瞰图像，在区域22b显示由通过后方照相机13拍摄到的图像生成的单个图像。另外，例如，还可以在使回转体3右回转时，在区域22a显示俯瞰图像，在区域22b显示由通过右后方照相机12拍摄到的图像生成的单个图像。

接下来，在步骤s90中，判断是否经过了规定时间。如果没有经过规定时间(在步骤s90中为否)，则重复步骤s90的判断。在从将俯瞰图像显示于显示部22起经过规定时间之后，进入步骤s100，车身控制器30开始液压挖掘机100的基于操作装置40的操作的动作。

接下来，在步骤s110中，判断是否手动切换显示部22的显示内容。步骤s110的判断是与上述的步骤s30的判断相同的判断，但在步骤s30中不对操作装置40进行操作，相对于此，在步骤s110中，对操作装置40进行操作。在该情况下，即使欲手动切换显示部22的显示内容(在步骤s110中为是)，也不会切换显示，会继续进行俯瞰图像的显示(步骤s120)。在对操作装置40进行操作的期间，显示器控制器21将显示部22的显示内容的手动切换设为不可能。

实施步骤s120中的处理通过如下方式来进行，例如在对操作装置40进行操作的期间，即使操作用于切换显示部22的显示内容的功能开关24，也使操作无效。显示部22是触控面板，可以设定为如下方式：在显示部22显示有画面切换用的图标的情况下，在对操作装置40进行操作的期间，不在显示部22显示画面切换用的图标。

之后，使操作装置40处于中立位置的状态(步骤s130)。通过由图2所示的压力传感器54检测出先导油的压力变动，并将表示该压力变动的信号输入至车身控制器30，由此检测出操作装置40返回到中立位置。在检测出操作装置40位于中立位置时，液压挖掘机100停止动作(步骤s140)。显示器控制器21在操作装置40位于中立位置时，继续显示包含俯瞰图像的显示部22的显示内容(步骤s150)。然后，结束处理(结束)。

[作用效果]

若汇总说明上述液压挖掘机100的特征性结构和作用效果，则如下所述。

如图2所示，液压挖掘机100具备显示部22。显示部22能够显示将由通过照相机10取得的液压挖掘机100的周边的图像生成的单个图像合成而成的俯瞰图像。液压挖掘机100还具备对显示部22的显示内容进行控制的显示器控制器21。如图4所示，在显示部22显示俯瞰图像的情况下，在检测出操作装置40的操作时，继续进行俯瞰图像的显示。在显示部22没有显示俯瞰图像的情况下，在检测出操作装置40的操作时，切换显示部22的显示内容，将俯瞰图像显示于显示部22。

在液压挖掘机100中，需要将车身信息和为了进行周边监视而由照相机拍摄到的周边图像这两者显示于显示部22。若分别设置显示车身信息的显示器和显示周边图像的显示器，则需要2台显示器大小的空间。为了节省空间，在一个显示部22切换显示车身信息和周边图像。

在使液压挖掘机100动作时，为了进行周围监视而需要进行俯瞰图像的显示。在为了进行液压挖掘机100的动作而开始操作装置40的操作时，若在显示部22显示有俯瞰图像，则继续进行俯瞰图像的显示，如果在显示部22未显示俯瞰图像，则切换显示内容而显示俯瞰图像。在液压挖掘机100动作时，在显示部22显示有俯瞰图像，因此通过对显示于显示部22的俯瞰图像进行确认，操作员能够确认液压挖掘机100的周围的状况。

另外，如图4所示，在检测出操作装置40位于中立位置时，继续进行俯瞰图像的显示。如此，不会在操作装置40的操作过程中和操作停止过程中频繁地切换显示部22的显示内容。另外，由于仅通过操作员的手动切换，来切换为仅包含车身信息的画面，因此不会无意地使显示部22不显示俯瞰图像。因此，操作员能够继续确认液压挖掘机100的周围的状况。

另外，如图4所示，在未对操作装置40进行操作的期间，能够手动切换显示部22的显示内容。在对操作装置40进行操作的期间，不能手动切换显示部22的显示内容。通过对显示部22的显示内容的切换进行限制，能够防止操作员手动将显示部22的显示切换为不包含周边图像的画面，因此操作员能够继续确认液压挖掘机100的周围的状况。

另外，如图4所示，在显示部22的当前的显示内容不包含俯瞰图像的情况下，在从将俯瞰图像显示于显示部22起经过规定时间之后，开始液压挖掘机100的动作。如此，能够在显示部22显示了俯瞰图像之后，确保操作员确认液压挖掘机100的周围的状况的时间，因此能够在操作员可靠地确认了液压挖掘机100的周围的状况之后，开始液压挖掘机100的动作。

上述的操作装置40采用如下方式：机械式地与比例控制阀53连结，能够利用对通过比例控制阀53之后的先导油的压力变动进行检测从而检测出操作装置40的操作，但并不局限于该结构，操作装置40也可以是电子式的装置。例如操作装置40可以构成为，包括操作杆和对操作杆的操作量进行检测的操作检测器，在对操作杆进行操作时，操作检测器将与操作杆的操作方向以及操作量对应的电信号向车身控制器30输出。

[控制系统]

图9是示出控制系统的结构的概要的图。在以往的实施方式中，如图2所示，说明了液压挖掘机100具备操作装置40、显示部22、显示器控制器21以及车身控制器30的例子。液压挖掘机100并不局限于操作员搭乘于驾驶室8进行操作的方式，也可以是远程操作的方式。

如图9所示，控制系统具备遥控器200。遥控器200设置于液压挖掘机100的外部，能够在与搭载于液压挖掘机100的控制器之间进行信号的发送接收。

在遥控器200连接有为了进行液压挖掘机100的动作而被操作的操作装置和能够显示液压挖掘机100的周边的俯瞰图像的显示部。遥控器200接收与操作员的操作装置的操作相应的电信号的输入。遥控器200对显示部的显示内容进行控制。

由在液压挖掘机100设置的多个拍摄装置所分别拍摄到的图像生成单个图像。通过对单个图像进行合成，生成液压挖掘机100的俯瞰图像。也可以是由搭载于液压挖掘机100的控制器生成俯瞰图像，向遥控器200发送俯瞰图像。或者，还可以是由接收到拍摄装置所拍摄到的图像或单个图像的遥控器200生成俯瞰图像。

以上，说明了本发明的实施方式，应当认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示，而并非限制性的内容。本发明的范围由权利请求的范围示出，意在包含与权利请求的范围等同意义以及范围内的所有变更。

附图标记说明

1行驶体；3回转体；4工作装置；5动臂；6斗杆；7铲斗；8驾驶室；10照相机；11右前方照相机；12右后方照相机；13后方照相机；14左方照相机；20显示器装置；21控制器；22显示部；22a、22b、22c、23b区域；30车身控制器；40操作装置；51液压泵；52液压切断阀；53比例控制阀；54压力传感器；55主阀；56致动器；100液压挖掘机。