(57)【要約】【課題】作業機械のフロント作業機の姿勢の違いによらず計測精度の悪化をより適切に検知することができる作業機械の荷重計測システムを提供すること。【解決手段】フロント作業機１２のブームシリンダ１６の作業負荷とフロント作業機１２の姿勢に関する情報である姿勢情報とに基づいて、フロント作業機１２で保持している運搬物の重量である荷重値Ｗを演算し、姿勢情報に基づいて得られる、フロント作業機１２の姿勢に関する指標である姿勢指標値に応じて、荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値Ｔを変更し、荷重値Ｗと荷重閾値Ｔとに基づいて、荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を表示画面３０に表示させることによりオペレータに報知する。【選択図】  図２
2019049103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体と、
前記車両本体に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材からなる多関節型のフロント作業機と、
操作信号に基づいて前記フロント作業機の前記複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータの作業負荷を検出する作業負荷検出装置と、
前記複数のフロント部材及び前記車両本体のそれぞれの姿勢に関する情報である姿勢情報を検出する複数の姿勢情報検出装置と、
オペレータが搭乗する運転室内に配置された表示装置と、
制御装置と
を備えた作業機械の荷重計測システムにおいて、
前記制御装置は、
前記作業負荷検出装置の検出結果と前記複数の姿勢情報検出装置の検出結果とに基づいて、前記フロント作業機で保持している運搬物の重量である荷重値を演算する荷重値演算部と、
前記姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて得られる、前記フロント作業機の姿勢に関する指標である姿勢指標値に応じて、前記荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値を変更する荷重閾値変更部と、
前記荷重値演算部の演算結果と前記荷重閾値とに基づいて、前記荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を前記表示装置に表示させることによりオペレータに報知する再校正判定部と
を有することを特徴とする作業機械の荷重計測システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の荷重計測システムにおいて、
前記制御装置は、前記複数の姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて、前記フロント作業機の先端の前記車両本体に対して予め設定された車体座標系における位置を前記フロント作業機の姿勢指標値として演算する演算する作業腕先端位置演算部を備え、
前記荷重閾値変更部は、前記作業腕先端位置演算部で演算された前記フロント作業機の先端の位置に応じて前記荷重閾値を変更することを特徴とする作業機械の荷重計測システム。
【請求項３】
請求項１記載の作業機械の荷重計測システムにおいて、
前記制御装置は、前記複数の姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて、前記フロント作業機の先端の前記車両本体に対して予め設定された車体座標系における移動速度を前記姿勢指標値として演算する作業腕動作速度演算部を備え、
前記荷重閾値変更部は、前記作業腕動作速度演算部で演算された前記フロント作業機の先端の移動速度に応じて前記荷重閾値を変更することを特徴とする作業機械の荷重計測システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機械の荷重計測システムにおいて、
前記荷重閾値変更部は、前記荷重閾値を前記姿勢指標値に応じて複数の候補値のいずれか１つに選択的に変更することを特徴とする作業機械の荷重計測システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機械の荷重計測システムにおいて、
前記荷重閾値変更部は、前記姿勢指標値と前記荷重閾値との関係を連続的に定めた荷重閾値テーブルを用いて前記姿勢指標値に対する前記荷重閾値を決定することにより、前記姿勢指標値に応じて前記荷重閾値を変更することを特徴とする作業機械の荷重計測システム。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機械の荷重計測システムにおいて、
前記制御装置は、
予め定めた期間における前記姿勢指標値の平均値を演算する姿勢指標値平均値演算部と、
予め定めた期間における前記荷重値の平均値を演算する荷重値平均値演算部とを備え、
荷重閾値変更部は、前記姿勢指標値平均値演算部の演算結果に応じて前記荷重閾値を変更し、
前記再校正判定部は、前記荷重値平均値演算部の演算結果と前記荷重閾値とに基づいて、前記荷重計測システムの再校正の要否を判定することを特徴とする作業機械の荷重計測システム。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機械の荷重計測システムにおいて、
前記制御装置は、
前記フロント作業機で保持している運搬物の重量である荷重値の真値を設定する荷重真値設定部を備え、
前記再校正判定部は、前記荷重真値設定部で設定された荷重真値と前記荷重値演算部で演算された荷重値の差分と、前記荷重閾値とに基づいて、前記荷重計測システムの再校正の要否を判定することを特徴とする作業機械の荷重計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の荷重計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山の掘削作業や土木作業では、多関節型のフロント作業機を有する作業機械などを用いて土砂を掘削し、トラックに積み込む掘削積込作業などが行われる。掘削積込作業においては作業効率の面からトラックに積み込む土砂はできるだけ多いことが望ましい。その一方でトラックには積載できる最大荷重が規定されており、最大荷重を超えて土砂を積み込んでしまうと、トラックの故障や寿命の低下に伴う作業効率の低下を招いてしまう。
【０００３】
そこで、トラックの積荷荷重を計測する装置に関する技術として、例えば、特許文献１には、荷重値演算部において校正済みの空荷時の荷重値（α）を予め記憶し、そこから荷重値がずれた場合に荷重値をオフセットさせて補正するリセット手段を操作者が動作させたときの荷重値（ｘ）とαの偏差Ｅ＝ｘ―αを算出して、Ｅが許容範囲ｂより小さい場合はゼロ点補正を行い、Ｅが許容範囲ｂより大きい場合はゼロ点補正を行わずに再校正を促す表示を出力するものが開示されている。また、トラックへの積載荷重を把握する技術として、例えば、引用文献２には、作業機械のフロント作業機で掘削した土砂の量を計測する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１２９１７６号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平０６−０１０３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来技術のような荷重計測装置は、センサや計測機構の劣化により計測精度が悪化する場合がある。そのため、例えば、空荷時の荷重がゼロになるようにずれを補正する装置を使用したり、あるいは荷重計測に用いるセンサの再校正を行ったりする必要がある。もし、荷重計測装置の計測精度が悪化したまま使い続けてしまうとトラックへの積載量が正確に把握できずに作業効率が低下してしまう。その一方で、頻繁に再校正を行うとメンテナンス時間や費用の増大による作業効率の低下やコストの増加を招いてしまう。したがって、荷重計測装置の計測精度が悪化したことを適切なタイミングで検知し、そのタイミングで再校正などを行うことが重要である。
【０００７】
しかしながら、上記従来技術はトラックの荷重計測装置の校正に最適化されたものであり、フロント作業機を有する作業機械に適用するには、その計測原理の特性上、不都合が生じてしまう。例えば、フロント作業機を有する作業機械の荷重計測装置として、土砂を保持するフロント作業機自身がフロント作業機の根元回動部に発生させるトルクとフロント作業機の根元回動部を駆動する油圧シリンダによるトルクとのつり合いから荷重を計測する場合には、フロント作業機の根元回動部とフロント作業機で保持する土砂の重心との距離が短い姿勢では位置の誤差の影響が相対的に大きくなって計測精度が悪化する。また、フロント作業機の動作速度により油圧シリンダ内の摩擦抵抗が変化するため計測値に誤差が出る場合がある。すなわち、フロント作業機を有する作業機械の荷重計測装置は、原理的にフロント作業機の姿勢や動作で計測精度が変わるという特性があるため、フロント作業機を有する作業機械に上記従来技術を適用しても計測精度の悪化を適切に検知することができない。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、作業機械のフロント作業機の姿勢の違いによらず計測精度の悪化をより適切に検知することができる作業機械の荷重計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、車両本体と、前記車両本体に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材からなる多関節型のフロント作業機と、操作信号に基づいて前記フロント作業機の前記複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの作業負荷を検出する作業負荷検出装置と、前記複数のフロント部材及び前記車両本体のそれぞれの姿勢に関する情報である姿勢情報を検出する複数の姿勢情報検出装置と、オペレータが搭乗する運転室内に配置された表示装置と、制御装置とを備えた作業機械の荷重計測システムにおいて、前記制御装置は、前記作業負荷検出装置の検出結果と前記複数の姿勢情報検出装置の検出結果とに基づいて、前記フロント作業機で保持している運搬物の重量である荷重値を演算する荷重値演算部と、前記姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて得られる、前記フロント作業機の姿勢に関する指標である姿勢指標値に応じて、前記荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値を変更する荷重閾値変更部と、前記荷重値演算部の演算結果と前記荷重閾値とに基づいて、前記荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を前記表示装置に表示させることによりオペレータに報知する再校正判定部とを有するものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業機械のフロント作業機の姿勢の違いによらず計測精度の悪化をより適切に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。
【図２】コントローラの荷重計測システムに係る構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【図３】荷重値演算部における荷重値の演算処理の原理を説明する図である。
【図４】作業腕先端位置演算部におけるフロント作業機の先端位置の演算処理の原理を説明する図である。
【図５】荷重閾値設定部で設定され、荷重閾値変更部での荷重閾値の変更処理に用いられる荷重閾値テーブルの一例を、油圧ショベルに対する作業腕先端位置の関係を示す側面図とともに示す図である。
【図６】荷重閾値テーブルにおける各値の規定方法の一例を説明する図である。
【図７】荷重閾値変更部における荷重閾値の変更処理を示すフローチャートである。
【図８】再校正判定部における再校正の判定処理の概念を示す図である。
【図９】再校正判定部における再校正の判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】外部入出力器とその表示例を概略的に示す図であり、再校正の判定処理を行うモードを選択した場合の表示例を示す図である。
【図１１】外部入出力器とその表示例を概略的に示す図であり、再校正の判定処理の判定結果の表示例を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態のコントローラの荷重計測システムに係る構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態の荷重閾値設定部で設定され、荷重閾値変更部での荷重閾値の変更処理に用いられる荷重閾値テーブルの一例を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態の荷重閾値テーブルにおける各値の規定方法の一例を説明する図である。
【図１５】第２の実施の形態の荷重閾値変更部における荷重閾値の変更処理を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施の形態の荷重閾値設定部で設定され、荷重閾値変更部での荷重閾値の変更処理に用いられる荷重閾値テーブルの一例を示す図である。
【図１７】第３の実施の形態の外部入出力器の表示画面において判定モードの閾値ボタンに触れた場合に呼び出される閾値設定画面の一例を示す図である
【図１８】第４の実施の形態のコントローラの荷重計測システムに係る構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【図１９】第４の実施の形態の荷重値確定部における荷重値の確定処理を示すフローチャートである。
【図２０】第４の実施の形態の作業腕先端位置確定部における作業腕先端位置の確定処理を示すフローチャートである。
【図２１】第５の実施の形態に係る外部入出力器とその表示例を概略的に示す図であり、再校正の判定処理の判定結果の表示例を示している。
【図２２】第５の実施の形態の再校正判定部における再校正の判定処理の概念を示す図である。
【図２３】第５の実施の形態の再校正判定部における再校正の判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１〜図１１を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。
【００１５】
図１において、油圧ショベル１００は、垂直方向にそれぞれ回動する複数のフロント部材（ブーム１３、アーム１４、バケット１５）を連結して構成された多関節型のフロント作業機１２（以下、作業腕と称する場合もある）と、車体本体を構成する上部旋回体１１及び下部走行体１０とを備えており、上部旋回体１１は下部走行体１０に対して旋回可能に設けられている。フロント作業機１２のブーム１３の基端は上部旋回体１１の前部に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム１４の一端はブーム１３の基端とは異なる端部に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム１４の他端にはバケット１５が垂直方向に回動可能に支持されている。
【００１６】
下部走行体１０は、左右一対のクローラフレーム９ａ（９ｂ）にそれぞれ掛け回された一対のクローラ７ａ（７ｂ）と、クローラ７ａ（７ｂ）をそれぞれ駆動する走行油圧モータ８ａ（８ｂ）（図示しない減速機構を含む）とから構成されている。なお、下部走行体１０の各構成については、左右一対の構成のうちの一方のみを図示して符号を付し、他方の構成については図中に括弧書きの符号のみを示して図示を省略する。
【００１７】
ブーム１３、アーム１４、バケット１５、及び下部走行体１０は、油圧アクチュエータであるブームシリンダ１６、アームシリンダ１７、バケットシリンダ１８、及び左右の走行油圧モータ８ａ（８ｂ）によりそれぞれ駆動される。また、上部旋回体１１も油圧アクチュエータである旋回油圧モータ１９により図示しない減速機構を介して同様に駆動され、下部走行体１０に対して旋回動作を行う。
【００１８】
上部旋回体１１の前方には、オペレータが搭乗するための運転室２０が配置されている。また、上部旋回体１１には、原動機であるエンジンや各油圧アクチュエータを駆動するための油圧回路システム（ともに図示せず）が搭載されている。
【００１９】
運転室２０内には、搭乗したオペレータが油圧ショベル１００の操作を行うための操作レバー装置２２や、各種情報の表示や設定の入力操作などを行うための外部入出力器２３が配置されている。操作レバー装置２２は、ブームシリンダ１６やアームシリンダ１７、バケットシリンダ１８、旋回油圧モータ１９などの油圧アクチュエータを操作するための操作信号を出力するものであり、操作レバー装置２２の操作方向や操作量に応じた操作信号が出力される。外部入出力器２３は、表示装置としての機能と操作装置としての機能（例えば、画面に触れることで選択や操作を行うタッチパネル方式の表示画面やテンキーを含む各種機能キーなどを有する入力装置）を有している。
【００２０】
ブーム１３の上部旋回体１１との接続部分（言い換えると、垂直方向の回動中心となる回動軸）には、ブーム１３の姿勢に関する情報（以降、姿勢情報と称する）として上部旋回体１１に対するブーム１３の相対角度を検出する姿勢情報検出装置としてのブーム角度センサ２４が配置されている。同様に、ブーム１３とアーム１４との接続部分（回動軸）には、アーム１４の姿勢情報としてブーム１３とアーム１４の相対角度を検出する姿勢情報検出装置としてのアーム角度センサ２５が配置され、アーム１４とバケット１５との接続部分（回動軸）には、バケット１５の姿勢情報としてアーム１４とバケット１５の相対角度を検出する姿勢情報検出装置としてのバケット角度センサ２６が配置されている。また、上部旋回体１１には、車両本体の姿勢情報として上部旋回体１１の水平面からの傾斜角を検出する姿勢情報検出装置としての傾斜角度センサ２８が設けられている。また、上部旋回体１１には、下部走行体１０に対する上部旋回体１１の旋回角速度を検出する旋回角速度センサ２７が配置されている。
【００２１】
ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、及びバケット角度センサ２６は、例えば、対象物間の角度を電圧などの電気信号に変換する可変抵抗器型の角度センサ（いわゆる、ポテンショメータ）であり、各部の相対角にそれぞれ基づいて得られる電気信号を検出信号として出力する。なお、フロント作業機１２に配置される姿勢情報検出装置としては、ポテンショメータに限られるものではなく、例えば、角速度及び加速度を計測するＩＭＵ(Inertial Measurement Unit：慣性計測装置)や傾斜角センサを姿勢情報検出装置として用いることで姿勢情報を検出しても良い。これは、傾斜角度センサ２８についても同様である。
【００２２】
ブームシリンダ１６には、ブームシリンダ１６のボトム側の油室の油圧を検出する作業負荷検出装置としてのブームボトム圧センサ３８と、ブームシリンダ１６のロッド側の油室の油圧を検出する作業負荷検出装置としてのブームロッド圧センサ３９とが設けられている。
【００２３】
油圧ショベル１００には、油圧ショベル１００全体の動作を制御するものであり、本実施の形態に係る作業機械の荷重計測システムの一部を構成するコントローラ２１が設けられている。
【００２４】
図２は、コントローラの荷重計測システムに係る構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【００２５】
図２において、コントローラ２１は、作業負荷検出装置（ブームボトム圧センサ３８、ブームロッド圧センサ３９）の検出結果と姿勢情報検出装置（ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６、旋回角速度センサ２７、傾斜角度センサ２８）の検出結果とに基づいて、フロント作業機１２のバケット１５で保持している運搬物（例えば、土砂などの掘削物）の重量である荷重値を演算する荷重値演算部５０と、姿勢情報検出装置（ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６）の検出結果に基づいて、フロント作業機１２の姿勢に関する指標である姿勢指標値としてフロント作業機１２の先端位置（すなわち、バケット１５の先端の位置：以降、作業腕先端位置と称する）を演算する作業腕先端位置演算部５１と、オペレータにより外部入出力器２３で入力される設定内容に基づいて、荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値の複数の候補値と姿勢指標値との関係を予め定めた荷重閾値テーブルを設定する荷重閾値設定部５２と、荷重閾値設定部５２で設定した荷重閾値テーブルと作業腕先端位置演算部５１の演算結果（姿勢指標値）とに応じて荷重閾値を変更する荷重閾値変更部５３と、オペレータにより外部入出力器２３を介して再校正の判定処理の開始が指示された場合に、バケット１５に運搬物が無い空荷時における荷重値演算部５０の演算結果と荷重閾値変更部５３からの荷重閾値とに基づいて、荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を外部入出力器２３の表示装置としての機能部に表示させることによりオペレータに報知する再校正判定部５４とを有している。コントローラ２１における各処理は、予め設定されたサンプリングタイムに従って行われる。
【００２６】
図３は、荷重値演算部における荷重値の演算処理の原理を説明する図である。
【００２７】
図３に示すように、荷重値演算部５０では、フロント作業機１２において、ブームシリンダ１６の推力の作用によりブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクと、フロント作業機１２に作用する重力と旋回遠心力とによりブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクと、バケット１５に保持された運搬物に作用する重力と旋回遠心力とによりブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクの３つのトルクのつり合いに基づいて荷重値を演算する。なお、本実施の形態においては、説明の簡単のために、下部走行体１０に対する上部旋回体１１の旋回中心の上方にブーム１３の基端があると仮定して説明するが、上部旋回体１１の旋回中心とブーム１３の基端の相対位置は設計情報などから既知であるため、上部旋回体１１の旋回中心とブーム１３の基端の相対位置のずれ量を以降の計算等に反映してより正確な値を求めるよう構成しても良い。
【００２８】
ブームシリンダ１６の推力Ｆｃｙｌは、ブームボトム圧センサ３８の検出結果とブームロッド圧センサ３９の検出結果のそれぞれにブームシリンダ１６のボトム側またはロッド側の受圧面積を乗じた後、それらの差をとることで算出される。また、ブームシリンダ１６の推力Ｆｃｙｌの作用によってブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクＴｂｍは、ブーム１３の上部旋回体１１との回動軸とブームシリンダ１６の推力の作用点（つまり、ブームシリンダ１６のロッドとブーム１３との接続部）を結んだ線分の長さをＬｂｍ、ブームシリンダ１６の推力Ｆｃｙｌと線分Ｌｂｍとが成す角度をθｂｍｃｙｌとすると、下記の（式１）による算出される。
【００２９】
Ｔｂｍ＝Ｆｃｙｌ・Ｌｂｍ・ｓｉｎ（θｂｍｃｙｌ）    …（式１）
フロント作業機１２に作用する重力によりブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクＴｇｆｒは、フロント作業機１２の重心重量をＭｆｒ、重力加速度をｇ、ブーム１３の上部旋回体１１との回動軸とフロント作業機１２の重心位置までの前後方向の長さをＬｆｒとすると、下記の（式２）により算出される。
【００３０】
Ｔｇｆｒ＝Ｍｆｒ・ｇ・Ｌｆｒ    …（式２）
また、フロント作業機１２に作用する旋回遠心力によりブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクＴｃｆｒは、旋回角速度センサ２７により検出される旋回角速度をω、ブーム１３の上部旋回体１１との回動軸とフロント作業機１２の重心位置とを結ぶ線分と水平面とが成す角度をθｆｒとすると、下記の（式３）により算出される。
【００３１】
Ｔｃｆｒ＝Ｍｆｒ・Ｌｆｒ・ω２・ｓｉｎ（θｆｒ）    …（式３）
なお、重心Ｍｆｒ、長さＬｆｒ、及び、角度θｆｒは、予め設定されたブーム１３、アーム１４、バケット１５のそれぞれの重心位置及び重量と、ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６、及び、傾斜角度センサ２８の検出結果から算出される。
【００３２】
バケット１５に保持された運搬物に作用する重力によりブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクＴｇｌは、運搬物の荷重値をＷ、ブーム１３の上部旋回体１１との回動軸とバケット１５の重心位置までの前後方向の長さをＬｌとすると、下記の（式４）により算出される。
【００３３】
Ｔｇｌ＝Ｗ・ｇ・Ｌｌ    …（式４）
また、バケット１５に保持された運搬物に作用する重力によりブーム１３の上部旋回体１１との回動軸周りに発生するトルクＴｃｌは、ブーム１３の上部旋回体１１との回動軸と運搬物の重心位置とを結ぶ線分と水平面とが成す角度をθｌとすると、下記の（式５）により算出される。
【００３４】
Ｔｃｌ＝Ｗ・Ｌｌ・ω２・ｓｉｎ（θｌ）    …（式５）
上記の（式１）〜（式５）により算出したトルクの釣合いを考慮すると下記の（式６）が成り立つので、（式６）を運搬物の荷重値Ｗに関して展開すると、運搬物の荷重値Ｗは下記の（式７）で算出される。
【００３５】
Ｔｂｍ＝Ｔｇｆｒ＋Ｔｃｆｒ＋Ｔｇｌ＋Ｔｃｌ    …（式６）
Ｗ＝（Ｔｂｍ−Ｔｇｆｒ−Ｔｃｆｒ）／（Ｌｌ・（ｇ＋ω２・ｓｉｎ（θｌ）））
…（式７）
図４は、作業腕先端位置演算部におけるフロント作業機の先端位置の演算処理の原理を説明する図である。
【００３６】
図４に示すように、作業腕先端位置演算部５１では、フロント作業機１２の先端位置（作業腕先端位置）としてバケット１５に先端Ｐを設定し、先端Ｐの位置をブーム１３の上部旋回体１１との回動軸を原点としたｘｙ座標系の座標値Ｐ（ｘ，ｙ）として求める。ｘｖ座標系は、上部旋回体１１に固定した直行座標系であり、フロント作業機１２の動作平面上に設定される。
【００３７】
このように設定したｘｙ座標系において、ブーム１３のリンク長（ブーム１３の上部旋回体１１との回動軸とアーム１４のブーム１３との回動軸の距離）をｌｂｍ、アーム１４のリンク長（アーム１４のブーム１３との回動軸とバケット１５のアーム１４との回動軸の距離）をｌａｍ、バケット１５のリンク長（バケット１５のアーム１４との回動軸とバケット１５の先端Ｐの距離）をｌｂｋとし、ブーム１３のリンク長方向と水平面の角度をブーム角度θｂｍ、アーム１４のリンク長方向とブーム１３のリンク長方向の相対角度をアーム角度θａｍ、バケット１５のリンク長方向とアーム１４のリンク長方向の相対角度をバケット角度θｂｋとすると、バケット１５の先端Ｐの水平方向の位置ｘ及び垂直方向の位置ｙは、それぞれ、下記の（式８）及び（式９）により算出される。
【００３８】
ｘ＝ｌｂｍ・ｃｏｓ（θｂｍ）＋ｌａｍ・ｃｏｓ（θｂｍ＋θａｍ）
＋ｌｂｋ・ｃｏｓ（θｂｍ＋θａｍ＋θｂｋ）    …（式８）
ｙ＝ｌｂｍ・ｓｉｎ（θｂｍ）＋ｌａｍ・ｓｉｎ（θｂｍ＋θａｍ）
＋ｌｂｋ・ｓｉｎ（θｂｍ＋θａｍ＋θｂｋ）    …（式９）
荷重閾値設定部５２は、オペレータにより外部入出力器２３で入力される設定内容に基づいて、再校正判定部５４で用いる荷重閾値Ｔの複数の候補値と姿勢指標値（作業腕先端位置）との関係を予め定めた荷重閾値テーブルを設定する。荷重閾値テーブルの設定には種々の方法が考えられるが、例えば、複数の荷重閾値テーブルから選択的に荷重閾値テーブルを選択して設定する方法や、選択した荷重閾値テーブルの各設定値をオペレータが任意に入力して設定する方法などがある。
【００３９】
図５は、荷重閾値設定部で設定され、荷重閾値変更部での荷重閾値の変更処理に用いられる荷重閾値テーブルの一例を、油圧ショベルに対する作業腕先端位置の関係を示す側面図とともに示す図である。
【００４０】
図５に示すように、一例として示した荷重閾値テーブルは、荷重閾値Ｔの複数（ここでは２つ）の候補値（Ｔ１，Ｔ２）と姿勢指標値である作業腕先端位置のｘ座標との関係を規定している。荷重閾値変更部５３は、作業腕先端位置のｘ座標が予め定めた境界値αよりも小さい場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１に設定し、作業腕先端位置のｘ座標が境界値α以上の場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ２に設定する。荷重閾値テーブルに規定される境界値αや荷重閾値Ｔの候補値（Ｔ１，Ｔ２）などの値は、例えば、実験結果やシミュレーション結果などに基づいて規定されている。
【００４１】
図６は、荷重閾値テーブルにおける各値の規定方法の一例を説明する図であり、バケット容量０．８ｍ３、作業腕先端位置のｘ座標の最大値が約９ｍの油圧ショベルを一例として考えた場合の空荷時の旋回中心からの水平距離と荷重誤差（各センサ２４〜２８，３８，３９の検出値から算出される荷重値と実際の荷重値の差）の関係をバケット１５の地表面からの高さが２［ｍ］または３［ｍ］の場合に計測してグラフ化したものである。図６において、作業腕先端位置のｘ座標が最大値のおよそ１／２以上の場合には荷重のずれが±１０％フルスケール（以下Ｆ．Ｓ．）であること、作業腕先端位置のｘ座標が最大値のおよそ１／２以下の場合には精度が悪化して荷重のずれが±１０から１５％Ｆ．Ｓ．の間程度になることがわかる。したがって、数値を簡単にするために作業腕先端位置のｘ座標の最大値を１０ｍ、Ｆ．Ｓ．を１．０トンの油圧ショベルとすると、境界値αには５ｍ、荷重閾値（候補値）Ｔ１には０．１５トン、荷重閾値（候補値）Ｔ２には０．１トンが予め入力されている。これらの値は、目的に応じてオペレータが外部入出力器２３から荷重閾値テーブルの各値を入力することで変更することができる。
【００４２】
図７は、荷重閾値変更部における荷重閾値の変更処理を示すフローチャートである。
【００４３】
図７において、荷重閾値変更部５３は、作業腕先端位置演算部５１の演算結果として作業腕先端位置のｘ座標が入力されると（ステップＳ１００）、座標値ｘが荷重閾値テーブルに規定された境界値αよりも小さいかどうかを判定し（ステップＳ１１０）、判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、作業腕先端位置がｘｙ座標系において原点Ｏからｘ軸方向における距離αよりも近い領域にある場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１に設定し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。また、ステップＳ１１０での判定結果がＮＯの場合、すなわち、作業腕先端位置がｘｙ座標系において原点Ｏからｘ軸方向における距離α以上に遠い領域にある場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ２に設定し（ステップＳ１１２）、処理を終了する。
【００４４】
図８は、再校正判定部における再校正の判定処理の概念を示す図である。
【００４５】
図８では、再校正判定部５４に、荷重値演算部５０から空荷時の荷重値Ｗとして−０．１５［ｔ］が入力され、荷重閾値変更部５３から荷重閾値Ｔとして０．１［ｔ］が入力された場合を示している。再校正判定部５４において荷重閾値Ｔは、空荷時の荷重値の真値である０［ｔ］を中心とした領域の正負方向の幅を規定している。再校正判定部５４は、空荷時の荷重値Ｗが荷重閾値Ｔで規定される領域よりも内側（境界を含まない）にある場合には、荷重計測システムの再校正が不要であると判定し、空荷時の荷重値Ｗが荷重閾値Ｔで規定される領域よりも外側（境界を含む）にある場合には、荷重計測システムの再校正が必要であると判定する。
【００４６】
例えば、図８のように荷重閾値Ｔ＝０．１［ｔ］である場合には、０［ｔ］を中心として正負の方向にそれぞれ０．１［ｔ］の領域を荷重閾値Ｔで規定していることになる。このとき、空荷時の荷重値Ｗが−０．１５［ｔ］であったとすると、再校正判定部５４では再校正が必要であると判定する。
【００４７】
図９は、再校正判定部における再校正の判定処理を示すフローチャートである。
【００４８】
図９において、再校正判定部５４は、荷重値演算部５０の演算結果として荷重値Ｗが入力され（ステップＳ２０１）、荷重閾値変更部５３から荷重閾値Ｔが入力された状態において（ステップＳ２０２）、再校正の判定処理の開始が指示されたかどうかを判定し（ステップＳ２１０）、判定結果がＹＥＳの場合には、荷重値Ｗの絶対値（｜Ｗ｜）が荷重閾値Ｔ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０での判定結果がＹＥＳの場合には、判定結果として再校正を促すメッセージを外部入出力器２３の表示画面３０（後の図１１等参照）に表示させることによりオペレータに報知し（ステップＳ１３０）、処理を終了する。また、ステップＳ２１０，Ｓ２２０での判定結果の少なくとも一方がＮＯの場合には、処理を終了する。
【００４９】
図１０及び図１１は、外部入出力器とその表示例を概略的に示す図であり、図１０は再校正の判定処理を行うモードを選択した場合の表示例を、図１１は再校正の判定処理の判定結果の表示例をそれぞれ示している。
【００５０】
図１０及び図１１に示すように、外部入出力器２３は、表示装置としての機能と操作装置としての機能を有するタッチパネル方式の表示画面３０と、操作装置／入力装置としての機能を有するテンキー３１など（方向キーや決定キー、キャンセルキー、バックキーなどの各種機能キーを含む：以降、これらをまとめて単にテンキーと称する）とを有している。
【００５１】
図１０は、表示画面３０の図示しないメニュー表示などを操作して再校正の判定処理を行うモード（再校正判定モード）を選択する”Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ”ボタン（判定モードボタン）３３が選択された場合を示しており、荷重閾値テーブルの設定や荷重閾値テーブルの各値を変更するための閾値設定画面を呼び出す”Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ”ボタン（閾値ボタン）３２や、再校正の判定処理を行うための条件に油圧ショベル１００の状態を適合させるように促すメッセージが表示された、再校正の判定処理の開始を指示するための判定処理開始ボタン３４などが配置されている。
【００５２】
図１０において、閾値ボタン３２に触れることで、例えば、図５に示したような形式の情報が表示画面３０に表示されるので、下部の表の境界値αが表示されている部分に触れて数値入力可能状態にし、作業腕先端位置のｘ軸方向の領域を分割する境界値αの値をテンキー３１を用いて変更し、テンキー３１の“Ｅｎｔｅｒ”キーを押下することにより境界値αを変更することができる。なお、この時の座標の原点はブーム１３の回動軸である。同様に、表示画面３０に表示される図５の情報の下部の表の荷重閾値の候補値Ｔ１，Ｔ２が表示されている部分にそれぞれ触れて数値入力可能状態にし、荷重閾値の候補値Ｔ１，Ｔ２をそれぞれテンキー３１を用いて入力し、テンキー３１の“Ｅｎｔｅｒ”キーを押下することにより荷重閾値の候補値Ｔ１，Ｔ２を変更することができる。全ての入力が終わったらテンキー３１の“Ｂａｃｋ”キーを押下することにより図１１の画面に戻る。
【００５３】
図１０においては、判定モードボタン３３の外周がハイライト表示されており、オペレータが判定モードボタン３３に触れて再校正の判定処理を行うモードに切り替えたことを示している。このように、判定モードボタン３３が選択されると、再校正の判定処理を行うための条件に油圧ショベル１００の状態を適合させるように促す（すなわち、バケット１５内を空にすることを促す）メッセージが表示された判定処理開始ボタン３４が表示され、再校正の判定処理を開始する前のスタンバイ状態となる。この状態で、オペレータが判定処理開始ボタン３４に触れると、判定処理開始ボタン３４の表示は消えて再校正の判定処理が開始される。
【００５４】
図１１は、表示画面３０に再校正の判定処理の判定結果が表示された様子を示しており、判定モードボタン３３や閾値ボタン３２の他に、図１０の判定処理開始ボタン３４に代えて、荷重値Ｗの測定結果を表示する荷重値表示部３５と、判定結果に対応するメッセージを表示するメッセージ表示部３６とが配置されている。図１１の例では、荷重値表示部３５に荷重値Ｗの測定結果が−０．３［ｔ］であることが表示され、メッセージ表示部３６に再校正の判定処理で再校正要であると判定されたことに対応して、荷重計測システムの再校正を促すメッセージが表示されている場合を示している。
【００５５】
以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。
【００５６】
荷重計測装置は、センサや計測機構の劣化により計測精度が悪化する場合がある。そのため、例えば、空荷時の荷重がゼロになるようにずれを補正する装置を使用したり、あるいは荷重計測に用いるセンサの再校正を行ったりする必要がある。しかしながら、例えば、フロント作業機を有する作業機械の荷重計測装置として、土砂を保持するフロント作業機自身がフロント作業機の根元回動部に発生させるトルクとフロント作業機の根元回動部を駆動する油圧シリンダによるトルクとのつり合いから荷重を計測する場合には、フロント作業機の根元回動部とフロント作業機で保持する土砂の重心との距離が短い姿勢では位置の誤差の影響が相対的に大きくなって計測精度が悪化する。また、フロント作業機の動作速度により油圧シリンダ内の摩擦抵抗が変化するため計測値に誤差が出る場合がある。すなわち、フロント作業機を有する作業機械の荷重計測装置は、原理的にフロント作業機の姿勢や動作で計測精度が変わるという特性があるため、計測精度の悪化を適切に検知することが困難であった。
【００５７】
これに対して本実施の形態においては、車両本体（例えば、上部旋回体１１）と、車両本体に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材（例えば、ブーム１３、アーム１４、バケット１５）からなる多関節型のフロント作業機１２と、操作信号に基づいてフロント作業機の複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ１６、アームシリンダ１７、バケットシリンダ１８）と、油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ１６）の作業負荷を検出する作業負荷検出装置（例えば、ブームボトム圧センサ３８、ブームロッド圧センサ３９）と、複数のフロント部材及び車両本体のそれぞれの姿勢に関する情報である姿勢情報を検出する複数の姿勢情報検出装置（例えば、ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６、旋回角速度センサ２７、傾斜角度センサ２８）と、オペレータが搭乗する運転室２０内に配置された表示装置（例えば、表示画面３０）と、制御装置（例えば、コントローラ２１）とを備えた作業機械の荷重計測システムにおいて、制御装置は、作業負荷検出装置の検出結果と複数の姿勢情報検出装置の検出結果とに基づいて、フロント作業機で保持している運搬物の重量である荷重値を演算する荷重値演算部５０と、姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて得られる、フロント作業機の姿勢に関する指標である姿勢指標値に応じて、荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値Ｔを変更する荷重閾値変更部５３と、荷重値演算部の演算結果と荷重閾値とに基づいて、荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を表示装置に表示させることによりオペレータに報知する再校正判定部５４とを有して構成したので、作業機械のフロント作業機の姿勢の違いによらず計測精度の悪化をより適切に検知することができる。
【００５８】
また、管理者あるいはオペレータは再校正の判定処理の結果を参照して、荷重閾値がＴ１，Ｔ２の両方の場合で同程度のずれがあった場合には空荷重量のオフセットをゼロにするゼロ点補正を行い、また、荷重閾値がＴ１，Ｔ２の場合の誤差に大きく差異があった場合には姿勢センサの校正を行うなど、判定結果に応じて校正の方策を検討することもできる。
【００５９】
また、先端位置を複数に区切った領域ごとに予め設定された荷重閾値Ｔを変更するだけで使用できるため，初期設定や設定の変更が非常に容易である。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、境界値αによりｘ座標に２つの領域を設定する場合を例示して説明したが、領域の設定数はこの限りではなく、必要に応じて３つ以上の領域を設定するように構成してもよい。ただし、３つ以上の領域を設定する場合においても実際の荷重誤差と姿勢の関係を測定した実験結果を参考にすることが望ましい。また、ｘ座標について領域を設定する場合を例示したが、鉛直方向（ｙ座標）について複数の領域を設定するよう構成してもよい。
【００６１】
また、本実施の形態においては、空荷状態の時に再校正判定ボタンをオペレータがオンにすることで再校正の判定処理を開始する場合を例示しているが、再校正の判定処理の開始トリガはこの限りではない。例えば、積込後の旋回戻り動作を旋回角速度センサと図示しないブーム下げパイロット圧センサとの検出値から判定し、その旋回戻り動作時に自動的に再校正の判定処理を行うように構成してもよい。
【００６２】
また、本実施の形態においては、画面表示によって再校正を促すメッセージをオペレータに報知する場合を例示したが、これに限られず、表示形態や表示内容は任意の構成とすることができる。例えば、運転室内にスピーカ等の音声装置を設け、音声で再校正を促すメッセージをオペレータに報知するよう構成してもよい。
【００６３】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図１２〜図１５を参照しつつ説明する。本実施の形態では第１の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、本実施の形態で用いる図面において第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態は、第１の実施の形態において荷重閾値変更部５３で姿勢指標値として作業腕先端位置を用いたのに加え、さらに、作業腕動作速度を姿勢指標値として用いる構成とし、作業腕先端位置と作業腕動作速度とに応じて荷重閾値を変更するように構成したものである。
【００６５】
図１２は、コントローラの荷重計測システムに係る構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【００６６】
図１２において、コントローラ２１Ａは、作業負荷検出装置（ブームボトム圧センサ３８、ブームロッド圧センサ３９）の検出結果と姿勢情報検出装置（ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６、旋回角速度センサ２７、傾斜角度センサ２８）の検出結果とに基づいて、フロント作業機１２のバケット１５で保持している運搬物（例えば、土砂などの掘削物）の重量である荷重値を演算する荷重値演算部５０と、姿勢情報検出装置（ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６）の検出結果に基づいて、フロント作業機１２の姿勢に関する指標である姿勢指標値としてフロント作業機１２の先端位置（すなわち、バケット１５の先端の位置：以降、作業腕先端位置と称する）を演算する作業腕先端位置演算部５１と、姿勢情報検出装置（ブーム角度センサ２４）の検出結果に基づいて、フロント作業機１２の姿勢に関する指標である姿勢指標値としてブームシリンダ１６の伸長速度（以降、作業腕動作速度と称する）を演算する作業腕動作速度演算部５６と、オペレータにより外部入出力器２３で入力される設定内容に基づいて、荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値の複数の候補値と姿勢指標値との関係を予め定めた荷重閾値テーブルを設定する荷重閾値設定部５２と、荷重閾値設定部５２で設定した荷重閾値テーブルと作業腕先端位置演算部５１及び作業腕動作速度演算部５６の演算結果とに応じて荷重閾値を変更する荷重閾値変更部５３Ａと、オペレータにより外部入出力器２３を介して再校正の判定処理の開始が指示された場合に、バケット１５に運搬物が無い空荷時における荷重値演算部５０の演算結果と荷重閾値変更部５３からの荷重閾値とに基づいて、荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を外部入出力器２３の表示装置としての機能部に表示させることによりオペレータに報知する再校正判定部５４とを有している。
【００６７】
作業腕動作速度演算部５６は、連続してサンプリングされたブーム角度（ブーム角度センサ２４の検出結果）をシリンダ長に変換し、シリンダ長の変化量をサンプリングタイムで除することにより作業腕動作速度（ブームシリンダ１６の伸長速度ｖ）を演算する。
【００６８】
図１３は、荷重閾値設定部で設定され、荷重閾値変更部での荷重閾値の変更処理に用いられる荷重閾値テーブルの一例を示す図である。
【００６９】
図１３に示すように、本実施の形態の荷重閾値テーブルは、荷重閾値Ｔの複数（ここでは４つ）の候補値（Ｔ１１〜Ｔ１４）と姿勢指標値である作業腕先端位置のｘ座標と作業腕動作速度ｖの関係を規定している。荷重閾値変更部５３Ａは、作業腕動作速度ｖが予め定めた基準速度βよりも小さい場合において、作業腕先端位置のｘ座標が予め定めた境界値αよりも小さい場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１１に設定し、作業腕先端位置のｘ座標が境界値α以上の場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１３に設定する。また、荷重閾値変更部５３Ａは、作業腕動作速度ｖが予め定めた基準速度β以上の場合において、作業腕先端位置のｘ座標が予め定めた境界値αよりも小さい場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１２に設定し、作業腕先端位置のｘ座標が境界値α以上の場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１４に設定する。荷重閾値テーブルに規定される境界値αや基準速度β、荷重閾値Ｔの候補値（Ｔ１１〜Ｔ１４）などの値は、例えば、実験結果やシミュレーション結果などに基づいて規定されている。
【００７０】
図１４は、荷重閾値テーブルにおける各値の規定方法の一例を説明する図であり、バケット容量０．８ｍ３の油圧ショベルを一例として考えた場合の作業腕動作速度（ブームシリンダ１６の伸長速度）と荷重誤差（各センサ２４〜２８，３８，３９の検出値から算出される荷重値と実際の荷重値の差）の関係をブームに係る操作レバー装置２２の操作量ごとに計測してグラフ化したものである。図１４において、操作レバー装置が微操作（遅）の時のオフセット誤差は約−８％、ハーフレバー（中）のときのオフセット誤差は約−６％、フルレバー（速）のときの誤差は約−４％となり、おおよそ比例関係にあることがわかる。したがって、作業腕先端位置のｘ座標と合わせて、境界値αには５ｍ、基準速度βには０．１５ｍ／ｓ、荷重閾値（候補値）Ｔ１１には±０．１５−０．０８トン、荷重閾値（候補値）Ｔ１２には±０．１−０．０８トン、荷重閾値（候補値）Ｔ１３には±０．１５−０．０６トン、荷重閾値（候補値）Ｔ１４には±０．１−０．０６トンが予め入力されている。これらの値は、目的に応じてオペレータが外部入出力器２３から荷重閾値テーブルの各値を入力することで変更することができる。
【００７１】
図１５は、荷重閾値変更部における荷重閾値の変更処理を示すフローチャートである。
【００７２】
図１５において、荷重閾値変更部５３Ａは、作業腕先端位置演算部５１の演算結果として作業腕先端位置のｘ座標が入力され（ステップＳ３０１）、作業腕動作速度演算部５６の演算結果として作業腕動作速度ｖが入力された状態において（ステップＳ３０２）、座標値ｘが荷重閾値テーブルに規定された境界値αよりも小さいかどうかを判定し（ステップＳ３１０）、判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、作業腕先端位置がｘｙ座標系において原点Ｏからｘ軸方向における距離αよりも近い領域にある場合には、作業腕動作速度ｖが基準速度βよりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ３２０）。ステップＳ３２０での判定結果がＹＥＳの場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１１に設定し（ステップＳ３２１）、判定結果がＮＯの場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１２に設定して（ステップＳ３２２）、処理を終了する。
【００７３】
また、ステップＳ３１０での判定結果がＮＯの場合、すなわち、作業腕先端位置がｘｙ座標系において原点Ｏからｘ軸方向における距離α以上に遠い領域にある場合には、作業腕動作速度ｖが基準速度βよりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ３３０）。ステップＳ３３０での判定結果がＹＥＳの場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１３に設定し（ステップＳ３３１）、判定結果がＮＯの場合には荷重閾値Ｔ＝Ｔ１４に設定して（ステップＳ３３２）、処理を終了する。
【００７４】
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００７５】
以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、フロント作業機の先端位置に加えてフロント作業機の動作速度（ここでは、ブームシリンダの伸長速度）を荷重閾値Ｔの変更に用いるように構成したので、荷重計測時の姿勢による荷重計測精度の違いだけでなく、動作による荷重計測精度の違いも考慮することができ、計測精度の悪化をより精度よく検出することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、境界値αによりｘ座標に２つの領域を設定し、また、規準速度βにより作業腕動作速度ｖに２つの領域を設定する場合を例示して説明したが、領域の設定数はこの限りではなく、必要に応じて３つ以上の領域を設定するように構成してもよい。
【００７８】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図１６及び図１７を参照しつつ説明する。本実施の形態では第１の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、本実施の形態で用いる図面において第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７９】
本実施の形態は、第１の実施の形態において荷重閾値設定部５２で設定して荷重閾値変更部５３で用いた荷重閾値テーブルが複数の荷重閾値Ｔの候補値と姿勢指標値である作業腕先端位置のｘ座標との関係を規定したのに対して、姿勢指標値と荷重閾値との関係を連続的に定めた荷重閾値テーブルを用いて荷重閾値を変更するように構成したものである。
【００８０】
図１６は、荷重閾値設定部で設定され、荷重閾値変更部での荷重閾値の変更処理に用いられる荷重閾値テーブルの一例を示す図である。
【００８１】
図１６に示すように、本実施の形態の荷重閾値テーブルは、姿勢指標値である作業腕先端位置のｘ座標と荷重閾値Ｔとの関係を連続関数Ｔ＝ｆ（ｘ）により規定している。関数Ｔ＝ｆ（ｘ）は、作業腕先端位置がブーム１３の回動軸に近いほど、つまり作業腕先端位置のｘ座標が小さいほど、原理的に計測精度が悪くなることを鑑みて、ｘ座標が小さくなるほどＴが大きくなるように設定されている。荷重閾値変更部５３は、作業腕先端位置演算部５１の演算結果である作業腕先端位置のｘ座標が例えば、ｘ＝δである場合には、荷重閾値Ｔ＝ｆ（δ）＝Ｔδに設定する。荷重閾値テーブルに規定される関数ｆ（ｘ）は、例えば、実験結果やシミュレーション結果などに基づいて規定されている。
【００８２】
ここで、第１の実施の形態の図６で説明したように、作業腕先端位置のｘ座標が最大値のおよそ１／２以上の場合には荷重のずれが±１０％フルスケール（以下Ｆ．Ｓ．）に収まること、作業腕先端位置のｘ座標が最大値のおよそ１／２以下の場合には精度が悪化して荷重のずれが±１５％Ｆ．Ｓ．の間程度になることがわかっており、さらに、作業腕先端位置のｘ座標が最大値付近の時には若干荷重のずれが小さくなること、水平距離と荷重誤差の関係はおおよそ２次関数に近似することがわかる。したがって，計算を簡単にするために作業腕先端位置のｘ座標の最大値を１０ｍ、Ｆ．Ｓ．を１．０トンの作業機械とし、ｘ座標が０ｍのときの荷重のずれが±１５％Ｆ．Ｓ．、ｘ座標が５ｍのときの荷重のずれが±１０％Ｆ．Ｓ．、ｘ座標が１０ｍのときの荷重のずれが±８％Ｆ．Ｓ．であるとすると、関数Ｔ＝ｆ（ｘ）は、下記の（式１０）で表すことができる。
【００８３】
Ｔ＝ｆ（ｘ）＝０．６ｘ２−１３ｘ＋０．１５    …（式１０）
なお、これらの値は、目的に応じてオペレータが外部入出力器２３から荷重閾値テーブルの各値を入力することで変更することができる。
【００８４】
図１７は、外部入出力器の表示画面において判定モードの閾値ボタンに触れた場合に呼び出される閾値設定画面の一例を示す図である。
【００８５】
図１７は、外部入出力器２３の表示画面３０において判定モードの閾値ボタン３２に触れることで選択された場合に呼び出される、荷重閾値テーブルの設定や荷重閾値テーブルの各値を変更するための閾値設定画面を示しており、荷重閾値テーブルに規定される関数を表示するグラフ表示部４０と、予め定めた複数の関数から荷重閾値テーブルとして用いるものを選択的に設定するドロップダウンリスト４１とが配置されている。図１７に示す例では、グラフ表示部４０の縦軸に荷重閾値Ｔ、横軸に作業腕先端位置のｘ座標が表されている。縦軸には関数Ｔ＝ｆ（ｘ）の切片の値０．１５トンが表示されており、横軸には油圧ショベルの機構と寸法などの設計値から算出される作業腕先端位置のｘ座標の最大値までの範囲が表示される。また、グラフ表示部４０には、荷重閾値テーブルとして設定した関数（例えば、図１７では関数４２）が表示される。ドロップダウンリスト４１には複数のモデル関数が登録されており、ドロップダウンリスト４１に触れることで適当なモデル関数を荷重閾値テーブルとして選択する。モデル関数には、予め係数の初期値が設定されているが、グラフ表示部４０に表示された関数４２に触れて入力可能状態にし、テンキー３１を用いて係数の値を変更することができる。例えば、図１７では、荷重閾値テーブルとして係数ａ，ｂ，ｃが初期値として入力された２次関数Ｔ＝ｆ（ｘ）＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃを選択した場合を例示している。
【００８６】
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００８７】
以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また、姿勢指標値（作業腕先端位置のｘ座標）に応じて荷重閾値Ｔを連続的に変化させるように構成したので、離散的に荷重閾値Ｔを変更する場合よりもさらに精度よく計測精度の悪化を検知することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態においては、荷重閾値Ｔの関数Ｔ＝ｆ（ｘ）として変曲点が無い曲線の関数を例示したが、これに限られず、例えば、直線の関数や、シグモイド曲線のように変曲点が存在する曲線の関数を用いてもよい。ただし、荷重閾値Ｔの関数の選定においては、実際の荷重誤差と姿勢の関係を測定した実験結果を参考にすることが望ましい。
【００９０】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態を図１８〜図２０を参照しつつ説明する。本実施の形態では第１の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、本実施の形態で用いる図面において第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態は、第１の実施の形態における作業腕先端位置のｘ座標のある一定時間における平均値を姿勢指標値とし、この姿勢指標値に基づいて得られる荷重閾値Ｔと荷重値Ｗのある一定時間における平均値とに基づいて再評価の判定処理を行うように構成したものである。
【００９２】
図１８は、コントローラの荷重計測システムに係る構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【００９３】
図２において、コントローラ２１Ｂは、作業負荷検出装置（ブームボトム圧センサ３８、ブームロッド圧センサ３９）の検出結果と姿勢情報検出装置（ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６、旋回角速度センサ２７、傾斜角度センサ２８）の検出結果とに基づいて、フロント作業機１２のバケット１５で保持している運搬物（例えば、土砂などの掘削物）の重量である荷重値を演算する荷重値演算部５０と、バケット角度センサ２６の検出結果に基づいて、荷重値演算部５０の演算結果である荷重値のある時間における平均値を算出して荷重値の確定値として出力する荷重値確定部５８と、姿勢情報検出装置（ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６）の検出結果に基づいて、フロント作業機１２の姿勢に関する指標である姿勢指標値としてフロント作業機１２の先端位置（すなわち、バケット１５の先端の位置：以降、作業腕先端位置と称する）を演算する作業腕先端位置演算部５１と、バケット角度センサ２６の検出結果に基づいて、作業腕先端位置演算部５１の演算結果である作業腕先端位置のｘ座標のある時間における平均値を算出して作業腕先端位置の確定値として出力する作業腕先端位置確定部５９と、オペレータにより外部入出力器２３で入力される設定内容に基づいて、荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値の複数の候補値と姿勢指標値との関係を予め定めた荷重閾値テーブルを設定する荷重閾値設定部５２と、荷重閾値設定部５２で設定した荷重閾値テーブルと作業腕先端位置演算部５１の演算結果とに応じて荷重閾値を変更する荷重閾値変更部５３と、オペレータにより外部入出力器２３を介して再校正の判定処理の開始が指示された場合に、バケット１５に運搬物が無い空荷時における荷重値演算部５０の演算結果と荷重閾値変更部５３からの荷重閾値とに基づいて、荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を外部入出力器２３の表示装置としての機能部に表示させることによりオペレータに報知する再校正判定部５４とを有している。コントローラ２１Ｂにおける各処理は、予め設定されたサンプリングタイムに従って行われる。
【００９４】
なお、本実施の形態におけるブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、及びバケット角度センサ２６は、角速度及び加速度を計測するＩＭＵ(Inertial Measurement Unit：慣性計測装置)であって、ブーム１３、アーム１４、及びバケット１５の絶対角（水平面に対する角度）を検出可能であり、傾斜角度センサ２８を含むこれらのセンサの検出値に基づいて、ブーム１３、アーム１４、バケット１５、上部旋回体１１間の相対角度をそれぞれ算出して用いるものとする。また、荷重値確定部５８及び作業腕先端位置確定部５９において、ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、及びバケット角度センサ２６で検出したブーム１３、アーム１４、及びバケット１５の相対角をそれぞれ入力し、それらの値に基づいてバケット１５の絶対角を算出するように構成しても良い。
【００９５】
図１９は、荷重値確定部における荷重値の確定処理を示すフローチャートである。
【００９６】
図１９において、荷重値確定部５８は、まず、荷重値演算部５０の演算結果である荷重値Ｗを取り込んだ回数（サンプリング数）を表す変数であるカウントＣＮＴと荷重値Ｗの和を表す変数である荷重値総和ＷＳＵＭとを初期化する（ステップＳ４００）。続いて、荷重値演算部５０において演算された荷重値Ｗ（ここでは、特に瞬時荷重値Ｗと称する）を取り込み（ステップＳ４１０）、カウントＣＮＴの値に１を加算するとともに（ステップＳ４２０）、荷重値総和ＷＳＵＭに瞬時荷重値Ｗを加算する（ステップＳ４３０）。ここで、バケット１５が水平であるかどうか、すなわち、バケット角度センサ２６の検出結果についてバケット１５が水平であると言える範囲の値となっているかどうかを判定し（ステップＳ４４０）、判定結果がＹＥＳの場合には、ステップＳ４１０〜Ｓ４３０の処理を繰り返す。また、ステップＳ４４０での判定結果がＮＯの場合には、荷重値総和ＷＳＵＭとカウントＣＮＴとから平均荷重値ＷＡＶＧを、下記の（式１１）により演算し（ステップＳ４４１）、平均荷重値ＷＡＶＧを再校正判定部５４及び外部入出力器２３に出力して（ステップＳ４４２）、処理を終了する。
【００９７】
ＷＡＶＧ＝ＷＳＵＭ／ＣＮＴ    …（式１１）
図２０は、作業腕先端位置確定部における作業腕先端位置の確定処理を示すフローチャートである。
【００９８】
図２０において、作業腕先端位置確定部５９は、まず、作業腕先端位置演算部５１の演算結果である作業腕先端位置のｘ座標（以降、作業腕先端位置ｘと記載する）を取り込んだ回数（サンプリング数）を表す変数であるカウントＣＮＴと作業腕先端位置ｘの和を表す変数である先端位置総和ＸＳＵＭとを初期化する（ステップＳ５００）。続いて、作業腕先端位置演算部５１において演算された作業腕先端位置ｘ（ここでは、特に瞬時作業腕先端位置ｘと称する）を取り込み（ステップＳ５１０）、カウントＣＮＴの値に１を加算するとともに（ステップＳ５２０）、先端位置総和ＸＳＵＭに瞬時作業腕先端位置ｘを加算する（ステップＳ５３０）。ここで、バケット１５が水平であるかどうか、すなわち、バケット角度センサ２６の検出結果についてバケット１５が水平であると言える範囲の値となっているかどうかを判定し（ステップＳ５４０）、判定結果がＹＥＳの場合には、ステップＳ５１０〜Ｓ５３０の処理を繰り返す。また、ステップＳ５４０での判定結果がＮＯの場合には、先端位置値総和ＸＳＵＭとカウントＣＮＴとから平均作業腕先端位置ＸＡＶＧを、下記の（式１２）により演算し（ステップＳ５４１）、平均作業腕先端位置ＸＡＶＧを姿勢指標値として荷重閾値変更部５３に出力して（ステップＳ５４２）、処理を終了する。
【００９９】
ＸＡＶＧ＝ＸＳＵＭ／ＣＮＴ    …（式１２）
荷重閾値変更部５３は、作業腕先端位置確定部５９の出力をフロント作業機１２の姿勢指標値として入力し、荷重閾値設定部５２で設定した荷重閾値テーブルと姿勢指標値とに応じて荷重閾値を変更する。荷重閾値変更部５３に入力される姿勢指標値としての平均作業腕先端位置ＸＡＶＧは、第１の実施の形態における作業腕先端位置ｘと同次元であり、荷重閾値変更部５３は第１の実施の形態と同様の処理を行えば良い。また、再校正判定部５４は、オペレータにより外部入出力器２３を介して再校正の判定処理の開始が指示された場合に、バケット１５に運搬物が無い空荷時における荷重値確定部５８の出力（平均荷重値ＷＡＶＧ）と荷重閾値変更部５３からの荷重閾値Ｔとに基づいて、荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を外部入出力器２３の表示装置としての機能部に表示させることによりオペレータに報知する。再校正判定部５４に入力される平均荷重値ＷＡＶＧも第１の実施の形態における作業腕先端位置ｘと同次元であり、荷重閾値変更部５３は第１の実施の形態と同様の処理を行えば良い。
【０１００】
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【０１０１】
以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
また、荷重値確定部５８における荷重値の確定処理と作業腕先端位置確定部５９における作業腕先端位置の確定処理において、カウントＣＮＴは実質的に同一であり、同じ期間の瞬時荷重値Ｗと瞬時作業腕先端位置ｘを平均化していることになるため、平均荷重値ＷＡＶＧを演算した所定期間における平均作業腕先端位置ＸＡＶＧを得ることができる。すなわち、所定期間における荷重値Ｗと作業腕先端位置ｘの平均値を用いて荷重閾値Ｔの変更および再校正判定を行うため、第１の実施の形態の荷重値Ｗと作業腕先端位置ｘの演算における各センサの誤検出や外れ値の影響を受けにくくなり、よりロバストに各値を検出することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態においては、荷重値および作業腕先端位置の平均値を算出するタイミングをバケット１５の絶対角度に基づいて決定する場合を例示して説明したが、これに限られず、例えば、作業腕先端位置の高さ（ｙ座標）に基づいて決定するよう構成してもよい。
【０１０４】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態を図２１〜図２３を参照しつつ説明する。本実施の形態では第１の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、本実施の形態で用いる図面において第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０５】
本実施の形態は、第１の実施の形態においてバケット１５が空荷状態で再校正の判定処理を行うことを前提としたのに対し、バケット１５に既知の荷重値の運搬物を保持した状態で再校正の判定処理を行うように構成したものである。
【０１０６】
図２１は、本実施の形態における外部入出力器とその表示例を概略的に示す図であり、再校正の判定処理の判定結果の表示例を示している。
【０１０７】
図２１に示すように、外部入出力器２３は、表示装置としての機能と操作装置としての機能を有するタッチパネル方式の表示画面３０と、操作装置／入力装置としての機能を有するテンキー３１など（方向キーや決定キー、キャンセルキー、バックキーなどの各種機能キーを含む：以降、これらをまとめて単にテンキーと称する）とを有している。
【０１０８】
図２１においては、判定モードボタン３３の外周がハイライト表示されており、オペレータが判定モードボタン３３に触れて再校正の判定処理を行うモードに切り替えられた状態であることを示している。また、図２１では、表示画面３０に再校正の判定処理の判定結果が表示された様子を示しており、判定モードボタン３３や閾値ボタン３２の他に、荷重真値ＷＴを設定する画面を呼び出すための”Ｗｅｉｇｈｔ  Ｓｅｔｔｉｎｇ”ボタン（荷重真値設定ボタン）３７と、荷重値Ｗの測定結果を表示する荷重値表示部３５と、判定結果に対応するメッセージを表示するメッセージ表示部３６とが配置されている。図２１の例では、荷重値表示部３５に荷重値Ｗの測定結果が−０．７［ｔ］であることが表示され、メッセージ表示部３６に再校正の判定処理で再校正要であると判定されたことに対応して、荷重計測システムの再校正を促すメッセージが表示されている場合を示している。表示画面３０の荷重真値設定ボタン３７に触れると荷重真値ＷＴの現在の設定値が表示画面３０に表示されるので、荷重真値ＷＴの表示部分に触れて入力可能状態にした後で、テンキー３１を用いてバケット１５保持する運搬物（つまり、既知の荷重値の校正用の重り）の荷重値を入力し、テンキー３１の“Ｅｎｔｅｒ”キーを押下して入力を確定する。
【０１０９】
図２２は、本実施の形態の再校正判定部における再校正の判定処理の概念を示す図である。
【０１１０】
図２２では、再校正判定部５４に、荷重値演算部５０からバケット１５に校正用の重り（例えば、荷重値が既知の１．０［ｔ］である重り）を保持した状態の荷重値Ｗとして０．７［ｔ］が入力され、荷重閾値変更部５３から荷重閾値Ｔとして０．２［ｔ］が入力された場合を示している。再校正判定部５４において荷重閾値Ｔは、校正用の重りの荷重値（荷重真値ＷＴ）である１．０［ｔ］を中心とした領域の正負方向の幅を規定している。再校正判定部５４は、バケット１５に校正用の重りを保持した状態での荷重値Ｗが荷重閾値Ｔで規定される領域よりも内側（境界を含まない）にある場合には、荷重計測システムの再校正が不要であると判定し、空荷時の荷重値Ｗが荷重閾値Ｔで規定される領域よりも外側（境界を含む）にある場合には、荷重計測システムの再校正が必要であると判定する。
【０１１１】
例えば、図２２のように荷重閾値Ｔ＝０．２［ｔ］である場合には、荷重真値ＷＴである１．０［ｔ］を中心として正負の方向にそれぞれ０．２［ｔ］の領域を荷重閾値Ｔで規定していることになる。このとき、荷重値Ｗが０．７［ｔ］であったとすると、再校正判定部５４では再校正が必要であると判定する。
【０１１２】
図２３は、本実施の形態の再校正判定部における再校正の判定処理を示すフローチャートである。
【０１１３】
図２３において、再校正判定部５４は、荷重値演算部５０の演算結果として荷重値Ｗが入力され（ステップＳ６０１）、荷重閾値変更部５３から荷重閾値Ｔが入力されるとともに（ステップＳ６０２）、外部入出力器２３から荷重真値ＷＴが入力された状態において（ステップＳ６０３）、再校正の判定処理の開始が指示されたかどうかを判定し（ステップＳ６１０）、判定結果がＹＥＳの場合には、荷重値Ｗと荷重真値ＷＴの差の絶対値（｜Ｗ−ＷＴ｜）が荷重閾値Ｔ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ６２０）。ステップＳ６２０での判定結果がＹＥＳの場合には、判定結果として再校正を促すメッセージを外部入出力器２３の表示画面３０に表示させることによりオペレータに報知し（ステップＳ６３０）、処理を終了する。また、ステップＳ６１０，Ｓ６２０での判定結果の少なくとも一方がＮＯの場合には、処理を終了する。
【０１１４】
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【０１１５】
以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
また、再校正の判定処理において、フロント作業機１２のバケット１５で保持する荷重の真値（荷重真値ＷＴ）と荷重値Ｗの差分が荷重閾値Ｔ以上の時に再校正が必要であると判定するように構成したので、校正用の重りの重量が変わっても荷重真値ＷＴの入力だけで対応することができ、再校正の判定処理の利便性を高めることができる。
【０１１７】
次に上記の各実施の形態の特徴について説明する。
【０１１８】
（１）上記の実施の形態では、車両本体（例えば、上部旋回体１１）と、前記車両本体に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材（例えば、ブーム１３、アーム１４、バケット１５）からなる多関節型のフロント作業機１２と、操作信号に基づいて前記フロント作業機の前記複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ１６）と、前記油圧アクチュエータの作業負荷を検出する作業負荷検出装置（例えば、ブームボトム圧センサ３８、ブームロッド圧センサ３９）と、前記複数のフロント部材及び前記車両本体のそれぞれの姿勢に関する情報である姿勢情報を検出する複数の姿勢情報検出装置（例えば、ブーム角度センサ２４、アーム角度センサ２５、バケット角度センサ２６、旋回角速度センサ２７、傾斜角度センサ２８）と、オペレータが搭乗する運転室２０内に配置された表示装置（例えば、表示画面３０）と、制御装置（例えば、コントローラ２１）とを備えた作業機械の荷重計測システムにおいて、前記制御装置は、前記作業負荷検出装置の検出結果と前記複数の姿勢情報検出装置の検出結果とに基づいて、前記フロント作業機で保持している運搬物の重量である荷重値を演算する荷重値演算部５０と、前記姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて得られる、前記フロント作業機の姿勢に関する指標である姿勢指標値に応じて、前記荷重計測システムの再校正の要否の判定に用いる荷重閾値Ｔを変更する荷重閾値変更部５３と、前記荷重値演算部の演算結果と前記荷重閾値とに基づいて、前記荷重計測システムの再校正の要否を判定し、判定結果を前記表示装置に表示させることによりオペレータに報知する再校正判定部５４とを有したものとする。
【０１１９】
これにより、作業機械のフロント作業機の姿勢の違いによらず計測精度の悪化をより適切に検知することができる。
【０１２０】
（２）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械の荷重計測システムにおいて、前記制御装置は、前記複数の姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて、前記フロント作業機の先端の前記車両本体に対して予め設定された車体座標系における位置を前記フロント作業機の姿勢指標値として演算する演算する作業腕先端位置演算部５１を備え、前記荷重閾値変更部は、前記作業腕先端位置演算部で演算された前記フロント作業機の先端の位置に応じて前記荷重閾値を変更するものとする。
【０１２１】
（３）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械の荷重計測システムにおいて、前記制御装置は、前記複数の姿勢情報検出装置の検出結果に基づいて、前記フロント作業機の先端の前記車両本体に対して予め設定された車体座標系における移動速度を前記姿勢指標値として演算する作業腕動作速度演算部５６を備え、前記荷重閾値変更部は、前記作業腕動作速度演算部で演算された前記フロント作業機の先端の移動速度に応じて前記荷重閾値を変更するものとする。
【０１２２】
（４）また、上記の実施の形態では、（１）〜（３）のいずれか１つの作業機械の荷重計測システムにおいて、前記荷重閾値変更部は、前記荷重閾値を前記姿勢指標値に応じて複数の候補値のいずれか１つに選択的に変更するものとする。
【０１２３】
（５）また、上記の実施の形態では、（１）〜（３）のいずれか１つの作業機械の荷重計測システムにおいて、前記荷重閾値変更部は、前記姿勢指標値と前記荷重閾値との関係を連続的に定めた荷重閾値テーブルを用いて前記姿勢指標値に対する前記荷重閾値を決定することにより、前記姿勢指標値に応じて前記荷重閾値を変更するものとする。
【０１２４】
（６）また、上記の実施の形態では、（１）〜（３）のいずれか１つの作業機械の荷重計測システムにおいて、前記制御装置は、予め定めた期間における前記姿勢指標値の平均値を演算する姿勢指標値平均値演算部（例えば、作業腕先端位置確定部５９）と、予め定めた期間における前記荷重値の平均値を演算する荷重値平均値演算部（例えば、荷重値確定部５８）とを備え、荷重閾値変更部は、前記姿勢指標値平均値演算部の演算結果に応じて前記荷重閾値を変更し、前記再校正判定部は、前記荷重値平均値演算部の演算結果と前記荷重閾値とに基づいて、前記荷重計測システムの再校正の要否を判定するものとする。
【０１２５】
（７）また、上記の実施の形態では、（１）〜（４）のいずれか１つの作業機械の荷重計測システムにおいて、前記制御装置は、前記フロント作業機で保持している運搬物の重量である荷重値の真値を設定する荷重真値設定部（例えば、表示画面３０の荷重真値設定ボタン３７）を備え、前記再校正判定部は、前記荷重真値設定部で設定された荷重真値と前記荷重値演算部で演算された荷重値の差分と、前記荷重閾値とに基づいて、前記荷重計測システムの再校正の要否を判定するものとする。
【０１２６】
＜付記＞
なお、上記の実施の形態においては、エンジン等の原動機で油圧ポンプを駆動する一般的な油圧ショベルを例に挙げて説明したが、油圧ポンプをエンジン及びモータで駆動するハイブリッド式の油圧ショベルや、油圧ポンプをモータのみで駆動する電動式の油圧ショベル等にも本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【０１２７】
また、本実施の形態においては、作業機械の一例として油圧ショベルを例示して説明したが、クレーンのように作業腕に作業範囲を変化させるための可動部を有した作業機械に適用することができる。
【０１２８】
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
７ａ，７ｂ…クローラ、８ａ，８ｂ…走行油圧モータ、９ａ，９ｂ…クローラフレーム、１０…下部走行体、１１…上部旋回体、１２…フロント作業機、１３…ブーム、１４…アーム、１５…バケット、１６…ブームシリンダ、１７…アームシリンダ、１８…バケットシリンダ、１９…旋回油圧モータ、２０…運転室、２１，２１Ａ，２１Ｂ…コントローラ、２２…操作レバー装置、２３…外部入出力器、２４…ブーム角度センサ、２５…アーム角度センサ、２６…バケット角度センサ、２７…旋回角速度センサ、２８…傾斜角度センサ、３０…表示画面、３１…テンキー、３２…閾値ボタン、３３…判定モードボタン、３４…判定処理開始ボタン、３５…荷重値表示部、３６…メッセージ表示部、３７…荷重真値設定ボタン、３８…ブームボトム圧センサ、３９…ブームロッド圧センサ、４０…グラフ表示部、４１…ドロップダウンリスト、５０…荷重値演算部、５１…作業腕先端位置演算部、５２…荷重閾値設定部、５３，５３Ａ…荷重閾値変更部、５４…再校正判定部、５６…作業腕動作速度演算部、５８…荷重値確定部、５９…作業腕先端位置確定部、１００…油圧ショベル
【図１】
2019049103.tif 000003
【図２】
2019049103.tif 000004
【図３】
2019049103.tif 000005
【図４】
2019049103.tif 000006
【図５】
2019049103.tif 000007
【図６】
2019049103.tif 000008
【図７】
2019049103.tif 000009
【図８】
2019049103.tif 000010
【図９】
2019049103.tif 000011
【図１０】
2019049103.tif 000012
【図１１】
2019049103.tif 000013
【図１２】
2019049103.tif 000014
【図１３】
2019049103.tif 000015
【図１４】
2019049103.tif 000016
【図１５】
2019049103.tif 000017
【図１６】
2019049103.tif 000018
【図１７】
2019049103.tif 000019
【図１８】
2019049103.tif 000020
【図１９】
2019049103.tif 000021
【図２０】
2019049103.tif 000022
【図２１】
2019049103.tif 000023
【図２２】
2019049103.tif 000024
【図２３】
2019049103.tif 000025