(57)【要約】【課題】ブームスイング機能を有する旋回作業車において、作業機の施工端部の位置を高精度に検知する。【解決手段】下部走行体２と、下部走行体２の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３に水平回動可能に支持されたブームブラケット４と、ブームブラケット４に上下回動可能に支持された作業機５と、上部旋回体３に対するブームブラケット４の水平方向位置を検知する第１の位置検知装置１１と、上部旋回体３に対する作業機５の上下方向位置を検知する第２の位置検知装置と、それらの位置検知装置による検知結果に基づいて、作業機５の施工端部８Ｅの位置を演算する演算装置とを備える。【選択図】図２
2019157493.tif 000002
【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方で旋回可能に設けられた上部旋回体と、
前記上部旋回体に水平回動可能に支持された揺動体と、
前記揺動体に上下回動可能に支持された作業機と、
前記上部旋回体に対する前記揺動体の水平方向位置を検知する第１の位置検知装置と、
前記上部旋回体に対する前記作業機の上下方向位置を検知する第２の位置検知装置と、
前記第１及び第２の位置検知装置による検知結果に基づいて、前記作業機の施工端部の位置を演算する演算装置とを備える旋回作業車。
【請求項２】
前記第１の位置検知装置が、前記揺動体に設置された位置センサにより構成されている請求項１に記載の旋回作業車。
【請求項３】
前記作業機が、前記揺動体に上下回動可能に取り付けられたブームと、前記ブームに上下回動可能に取り付けられたアームと、前記アームに上下回動可能に取り付けられた作業用アタッチメントとを有し、前記施工端部が前記作業用アタッチメントに含まれており、
前記第２の位置計測装置が、前記ブームに設置された位置センサと、前記アームに設置された位置センサと、前記作業用アタッチメントに駆動力を伝達するリンクに設置された位置センサとを有する請求項１または２に記載の旋回作業車。
【請求項４】
下部走行体の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に水平回動可能に支持された揺動体と、前記揺動体に上下回動可能に支持された作業機とを備えた旋回作業車に用いられ、
前記上部旋回体に対する前記揺動体の水平方向位置を第１の位置検知装置により検知し、前記上部旋回体に対する前記作業機の上下方向位置を第２の位置検知装置により検知し、前記第１及び第２の位置検知装置による検知結果に基づいて、前記作業機の施工端部の位置を演算する、旋回作業車における施工端部の位置検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるブームスイング機能を有する旋回作業車と、その旋回作業車が備える作業機の施工端部の位置を検知する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
バックホーなどの旋回作業車では、作業機の施工端部（例えば、バケットの刃先）の位置を検知することで、高精度な制御が可能となり、作業の自動化や周辺の安全確保に役立てることができる。特許文献１，２には、作業機の施工端部の位置を検知する手段を備えた旋回作業車としての油圧ショベルが記載されている。
【０００３】
ミニショベルでは、狭い場所での作業性を高めるため、作業機が上下方向に回動するだけでなく、作業機の基端部が水平回動する（つまりは、ブームが左右にスイングする）、いわゆるブームスイング機能が装備されている場合がある。そのようなブームスイング機能付き旋回作業車において、施工端部の位置を高精度に検知するための具体的な手法は知られていなかった。
【０００４】
特許文献１には、作業機に設置された複数のポジションセンサからの出力と、建設機械本体に設置された２つのＧＰＳ用アンテナからの位置情報とに基づいて施工端部の位置を検知する技術が記載されている。しかし、この技術をブームスイング機能付き旋回作業車に使用した場合、ポジションセンサからの出力とアンテナからの位置情報との相対関係がブームのスイング動作に応じて変化するため、施工端部の位置を検知することができない。
【０００５】
特許文献２には、アームの施工端部に設置されたＧＰＳ用アンテナからの位置情報と、建設機械本体に設置されたＧＰＳ用アンテナからの位置情報とに基づいてアームの旋回中心位置を検知し、更に複数のポジションセンサからの出力に基づいて施工端部の位置を検知する技術が記載されている。しかし、作業中に大きな振動と衝撃が加えられる施工端部にアンテナを設置する必要があるため、施工端部の位置検知を高精度に行うには都合が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１８１５３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１８１５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブームスイング機能を有する旋回作業車において、作業機の施工端部の位置を高精度に検知することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る旋回作業車は、下部走行体と、前記下部走行体の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に水平回動可能に支持された揺動体と、前記揺動体に上下回動可能に支持された作業機と、前記上部旋回体に対する前記揺動体の水平方向位置を検知する第１の位置検知装置と、前記上部旋回体に対する前記作業機の上下方向位置を検知する第２の位置検知装置と、前記第１及び第２の位置検知装置による検知結果に基づいて、前記作業機の施工端部の位置を演算する演算装置とを備える。かかる構成により、ブームスイング機能を有する旋回作業車において、作業機の施工端部の位置を高精度に検知することができる。
【０００９】
前記第１の位置検知装置は、前記揺動体に設置された位置センサにより構成されていてもよい。
【００１０】
前記作業機が、前記揺動体に上下回動可能に取り付けられたブームと、前記ブームに上下回動可能に取り付けられたアームと、前記アームに上下回動可能に取り付けられた作業用アタッチメントとを有し、前記施工端部が前記作業用アタッチメントに含まれており、前記第２の位置計測装置が、前記ブームに設置された位置センサと、前記アームに設置された位置センサと、前記作業用アタッチメントに駆動力を伝達するリンクに設置された位置センサとを有するものでもよい。
【００１１】
本発明に係る旋回作業車における施工端部の位置検知方法は、下部走行体の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に水平回動可能に支持された揺動体と、前記揺動体に上下回動可能に支持された作業機とを備えた旋回作業車に用いられ、前記上部旋回体に対する前記揺動体の水平方向位置を第１の位置検知装置により検知し、前記上部旋回体に対する前記作業機の上下方向位置を第２の位置検知装置により検知し、前記第１及び第２の位置検知装置による検知結果に基づいて、前記作業機の施工端部の位置を演算するものである。かかる方法により、ブームスイング機能を有する旋回作業車において、作業機の施工端部の位置を高精度に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る旋回作業車の一例を示す斜視図
【図２】図１の旋回作業車の右側面図
【図３】旋回作業車が備える制御系を示すブロック図
【図４】座標系と旋回作業車を概念的に示す左側面図
【図５】座標系と旋回作業車を概念的に示す平面図
【図６】座標系と旋回作業車を概念的に示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
［旋回作業車の概要］
図１，２に示すように、旋回作業車１は、下部走行体２と、下部走行体２の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３に水平回動可能に支持された揺動体であるブームブラケット４と、ブームブラケット４に上下回動可能に支持された作業機５とを備える。旋回作業車１は、ブームスイング機能付きショベル（バックホー）として構成されている。一般に、ブームスイング機能は、狭い場所での作業性が求められるミニショベルに装備される。
【００１５】
下部走行体２は、エンジン３０からの動力を受けて駆動し、旋回作業車１を走行させたり旋回させたりする。下部走行体２は、左右一対のクローラ２１，２１と、それらを駆動させる左右一対の走行モータ２２，２２とを備える。一対のクローラ２１，２１の間には、上部旋回体３を旋回自在に支持する基台２３が設けられている。また、下部走行体２には、一対のブレードアーム２４，２４と、それらの先端部の間で左右方向に延びた排土板としてのブレード２５と、ブレード２５を上下回動させるためのブレードシリンダ２６とが設けられている。
【００１６】
上部旋回体３は、その中央部で上下方向に延びる軸線回りに旋回動作可能に構成されている。図１，２には、その軸線に一致するＺ軸を描いている。上部旋回体３は、下部走行体２の横幅（左側のクローラ２１の外側端縁と右側のクローラ２１の外側端縁との間隔）内で旋回可能な平面視略円板状に形成されている。上部旋回体３には、エンジン３０、カウンターウェイト３１、キャビン３２などが配設されている。キャビン３２で囲まれた運転部には、オペレータが着座するための運転席（図示せず）や、オペレータが操作するための操作装置３３（図３参照）、各種情報を表示する表示装置３７（図３参照）などが装備されている。
【００１７】
ブームブラケット４は、上部旋回体３の前端部にステー３３を介して取り付けられている。ステー３３には、軸線ａ（図４参照）を上下方向に向けた枢軸ピン４０が設けられている。ブームブラケット４は、その枢軸ピン４０を中心にして水平回動自在に（即ち、左右へ揺動自在に）支持されている。ブームブラケット４は、軸線ａと直交する水平面（例えば、図５に示すＸＹ平面）上で回動する。上部旋回体３とブームブラケット４との間には、前後方向に伸縮作動するスイングシリンダ４１が設けられている。ブームブラケット４の水平回動は、スイングシリンダ４１の伸縮に応じて作動する。
【００１８】
作業機５は、エンジン３０からの動力を受けて駆動し、運転部での操作に応じて土砂の掘削作業などを行う。作業機５は、ブームブラケット４に上下回動可能に支持されている。ブームブラケット４には、軸線を水平方向に向けた枢軸ピン６０が設けられている。作業機５の基端部（後述するブーム６の基端部）は、その枢軸ピン６０を中心にして上下回動自在に支持されている。作業機５は、その枢軸ピン６０の軸線と直交する鉛直面（例えば、図４に示すＸＺ平面）上で回動する。また、作業機５は、ブームブラケット４の水平回動に連動してスイング動作を行うことができる。
【００１９】
作業機５は、ブーム６と、アーム７と、作業用アタッチメントとを有し、施工端部は作業用アタッチメントに含まれている。本実施形態では、作業用アタッチメントとして掘削用のバケット８が装着されており、その刃先８Ｅが施工端部となる。ブーム６は、ブームブラケット４に上下回動可能に取り付けられている。ブーム６は、ブームブラケット４に支持された基端部から上下方向に延在し、側面視ブーメラン形状をなして屈曲している。ブームブラケット４とブーム６の中途部との間には、伸縮自在に可動するブームシリンダ６ａが設けられている。ブームブラケット４に対するブーム６の上下回動は、ブームシリンダ６ａの伸縮に応じて作動する。
【００２０】
アーム７は、ブーム６に上下回動可能に取り付けられている。ブーム６の先端部には、軸線を水平方向に向けた枢軸ピン７０が設けられている。アーム７の基端部は、その枢軸ピン７０を中心にして上下回動（前後回動）自在に支持されている。ブーム６の中途部とアーム７の基端部との間には、伸縮自在に可動するアームシリンダ７ａが設けられている。ブーム６に対するアーム７の上下回動は、アームシリンダ７ａの伸縮に応じて作動する。
【００２１】
バケット８は、アーム７に上下回動可能に取り付けられている。アーム７の先端部には、軸線を水平方向に向けた枢軸ピン８０が設けられている。バケット８の基端部は、その枢軸ピン８０を中心にして上下回動（前後回動）自在に支持されている。アーム７の先端部とバケット８との間には、バケットリンク８１が介在している。バケットリンク８１は、バケット８に駆動力を伝達するリンクとして構成されている。バケットリンク８１とアーム７の基端部との間には、伸縮自在に可動するバケットシリンダ８ａが設けられている。アーム７に対するバケット８の上下回動は、バケットシリンダ８ａの伸縮に応じて作動する。
【００２２】
［旋回作業車の制御系］
旋回作業車１が備える制御系の一例について簡単に説明する。この旋回作業車１は、図３に示すように、操作装置３３と、車両制御装置である本機コントローラ３４と、作業機制御装置３５と、表示制御装置である表示コントローラ３６と、表示装置３７とを備える。操作装置３３には、レバーやスイッチ、ペダル、操作パネルなどが含まれる。本機コントローラ３４は、操作装置３３からの制御信号に基づいて、下部走行体２の走行動作や上部旋回体３の旋回動作を制御する。また、本機コントローラ３４は、操作装置３３からの制御信号に基づいて、作業機制御装置３５及び表示コントローラ３６を制御する。
【００２３】
作業機制御装置３５は、作業機５の動作を制御する。この動作には、ブーム６、アーム７及びバケット８の各々の上下回動だけでなく、作業機５をスイング動作させるためのブームブラケット４の水平回動も含まれる。表示コントローラ３６は、ＲＡＭやＲＯＭなどで構成される記憶装置３６ａと、ＣＰＵなどで構成される演算装置３６ｂとを備える。記憶装置３６ａは、後述するような種々のデータを記憶している。演算装置３６ｂは、記憶装置３６ａに記憶されたデータ、及び、位置検知装置１１，１２からの検知信号などに基づいて、所定の演算処理を実行する。表示コントローラ３６は、その演算処理の結果を表示装置３７に表示させることができる。
【００２４】
［施工端部の位置検知］
次に、施工端部であるバケット８の刃先８Ｅの位置を検知する手法について説明する。図３に示すように、旋回作業車１は、位置検知装置１１（第１の位置検知装置）と、位置検知装置１２（第２の位置検知装置）とを備える。位置検知装置１１は、上部旋回体３に対するブームブラケット４の水平方向位置を検知する。位置検知装置１２は、上部旋回体３に対する作業機５の上下方向位置を検知する。また、旋回作業車１は、この位置検知装置１１，１２による検知結果に基づいて、刃先８Ｅの位置を演算する演算装置３６ｂを備える。
【００２５】
本実施形態において、位置検知装置１１は、図２のようにブームブラケット４に設置された位置センサにより構成されている。位置センサは、ブームブラケット４の可動な面上での動き、より具体的には、枢軸ピン４０の軸線ａに垂直な水平面上での動きを検知する。かかる位置センサをブームブラケット４に設置することにより、上部旋回体３に対するブームブラケット４の水平方向位置を比較的簡易に検知できる。本実施形態では、位置検知装置１１を構成する位置センサとして加速度センサを使用し、上部旋回体３に対するブームブラケット４のスイング角θ２を検知する例を示す。
【００２６】
位置検知装置１１を構成する位置センサは、スイングシリンダ４１に設置することも可能である。また、位置センサとしては、上記のように加速度センサなどの慣性センサを用いることができるが、これに限定されず、例えばジャイロセンサや角度センサ（傾斜センサ）、シリンダセンサ（ストロークセンサ）を用いることも可能である。シリンダセンサを利用した場合は、スイングシリンダ４１の伸縮量（ストローク量）に基づいてスイング角θ２を検知し、上部旋回体３に対するブームブラケット４の水平方向位置を検知することができる。
【００２７】
本実施形態において、位置検知装置１２は、図１のようにブーム６に設置された位置センサ１２ａと、アーム７に設置された位置センサ１２ｂと、バケットリンク８１に設置された位置センサ１２ｃとを有する。位置センサ１２ａ〜１２ｃは、それぞれ作業機５の可動な面上での動き、より具体的には、枢軸ピン４０の軸線ａを含む鉛直面上での動きを検知する。本実施形態では、位置センサ１２ａ〜１２ｃとして加速度センサを使用し、後述の角度α、β及びγを検知する例を示す。位置検知装置１１と同様に、位置検知装置１２を構成する位置センサは、加速度センサなどの慣性センサに限られない。
【００２８】
図４は、座標系と旋回作業車１を概念的に示す左側面図である。この座標系は、図４で左右に延びる水平方向のＸ軸と、図４の紙面に垂直となる水平方向のＹ軸（図５参照）と、図４で上下に延びる鉛直方向のＺ軸とにより定まる直交座標系である。Ｘ軸は、下部走行体２の前後方向に延びており、Ｙ軸は、下部走行体２の左右方向（幅方向）に延びている。Ｚ軸は、上部旋回体３の旋回中心となる軸線に一致する。原点Ｏを含むＸＹ平面は、枢軸ピン６０の軸線の高さに位置し、そのＸＹ平面に枢軸ピン４０の軸線ａが直交している。
【００２９】
図５は、座標系と旋回作業車１を概念的に示す平面図である。図４に示した作業機５の位置は、図５において鎖線で表している。図４，５では、枢軸ピン４０の軸線ａがＸ軸上に配置されている。下部走行体２に対する上部旋回体３の旋回角θ１（図６参照）は、この状態を基準とし、図４，５において旋回角θ１はゼロである。また、図４では、枢軸ピン４０の軸線ａとＺ軸とを含む鉛直面（ＸＺ平面）上に作業機５が配置されている。上部旋回体３に対するブームブラケット４のスイング角θ２は、この状態を基準とし、図４においてスイング角θ２はゼロである。
【００３０】
図４では、作業機５がＸＺ平面上で可動な状態にあり、つまりはブーム６、アーム７及びバケット８の各々がＸＺ平面上で上下回動（前後回動）しうる状態にある。角度αは、枢軸ピン４０の軸線ａを基準としたブーム６の傾斜角度（回動角度）である。角度βは、ブーム６の延在方向（長さＬ１の方向）を基準としたアーム７の傾斜角度（回動角度）である。角度γは、アーム７の延在方向（長さＬ２の方向）を基準としたバケット８の傾斜角度（回動角度）である。既述のように、これらの角度α、β及びγは、位置検知装置１２を構成する位置センサ１２ａ〜１２ｃによって検知できる。
【００３１】
長さＬ１は、ブーム６の基端部から先端部までの長さであり、より具体的には、枢軸ピン６０の軸線から枢軸ピン７０の軸線までの直線距離に相当する。長さＬ２は、アーム７の基端部から先端部までの長さであり、より具体的には、枢軸ピン７０の軸線から枢軸ピン８０の軸線までの直線距離に相当する。長さＬ３は、バケット８の基端部から先端部までの長さであり、より具体的には、枢軸ピン８０の軸線から刃先８Ｅまでの直線距離に相当する。長さＬ１〜Ｌ３のデータは、予め記憶装置３６ａに記憶されている。
【００３２】
本実施形態の旋回作業車１は、２つのＧＰＳ用のアンテナ９，９を備えている。アンテナ９，９の三次元位置情報は、受信装置１９（図３参照）によって受信される。アンテナ９，９は、旋回作業車１の所定位置に固定されている。本実施形態では、ＸＹ平面に平行な水平面上にアンテナ９，９が配置されている。アンテナ９，９に対する、上部旋回体３の旋回中心となる軸線（即ち、Ｚ軸）の相対位置、延いては原点Ｏの相対位置（グローバル座標）は、旋回作業車１のスペックに基づいて、または事前の計測に基づいて予め知得され、そのデータが記憶装置３６ａに記憶されている。
【００３３】
図６は、図５と同じく座標系と旋回作業車１を概念的に示す平面図であるが、上部旋回体３が旋回している点で図５と異なる。図６では、スイング角θ２がゼロのときの作業機５の位置を鎖線で表している。軸線ａの旋回半径ｒは予め知得できるため、そのデータが記憶装置３６ａに記憶されている。下部走行体２に対する上部旋回体３の旋回角θ１は、アンテナ９，９の三次元位置情報、及び、記憶装置３６ａに記憶されたデータに基づいて計算可能であり、その処理は演算装置３６ｂによって行われる。旋回角θ１の計算に必要な情報が得られる限り、旋回作業車１におけるアンテナ９，９の設置箇所は特に限定されない。
【００３４】
まず、図４及び図５に鎖線で示したように上部旋回体３を旋回させず且つ作業機５をスイングさせていない状態（即ち、θ１＝０、θ２＝０）において、ＸＹ平面上の軸線ａの位置を基点とした刃先８Ｅの三次元座標を（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）とするとき、その座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）は下記の式によって求めることができる。
Ｘａ＝Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）
Ｙａ＝０
Ｚａ＝Ｌ１ｃｏｓα＋Ｌ２ｃｏｓ（α＋β）＋Ｌ３ｃｏｓ（α＋β＋γ）
【００３５】
次に、図５に実線で示したように上部旋回体３を旋回させずに作業機５をスイングさせた状態（θ１＝０、θ２≠０）において、ＸＹ平面上の軸線ａの位置を基点とした刃先８Ｅの三次元座標を（Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ１）とするとき、その座標（Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ１）は下記の式によって求めることができる。
Ｘａ１＝Ｘａ・ｃｏｓθ２
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｃｏｓθ２
Ｙａ１＝Ｘａ・ｓｉｎθ２
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｓｉｎθ２
Ｚａ１＝Ｚａ
＝Ｌ１ｃｏｓα＋Ｌ２ｃｏｓ（α＋β）＋Ｌ３ｃｏｓ（α＋β＋γ）
【００３６】
また、図６に示すように上部旋回体３を旋回させた状態（θ１≠０）において、ＸＹ平面上の原点Ｏを起点とした軸線ａの三次元座標を（Ｘｏ０，Ｙｏ０，Ｚｏ０）とし、その軸線ａの旋回半径をｒとするとき、その座標（Ｘｏ０，Ｙｏ０，Ｚｏ０）は下記の式によって求めることができる。
Ｘｏ０＝ｒ・ｃｏｓθ１
Ｙｏ０＝ｒ・ｓｉｎθ１
Ｚｏ０＝０
【００３７】
そして、図６に鎖線で示したように上部旋回体３を旋回させて作業機５をスイングさせていない状態（θ１≠０、θ２＝０）において、ＸＹ平面上の原点Ｏを起点とした刃先８Ｅの三次元座標を（Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１）とするとき、その座標（Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１）は下記の式によって求めることができる。
Ｘｏ１＝Ｘａ・ｃｏｓθ１＋Ｘｏ０
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｃｏｓθ１＋ｒ・ｃｏｓθ１
Ｙｏ１＝Ｘａ・ｓｉｎθ１＋Ｙｏ０
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｓｉｎθ１＋ｒ・ｓｉｎθ１
Ｚｏ１＝Ｚａ＋Ｚｏ０
＝Ｌ１ｃｏｓα＋Ｌ２ｃｏｓ（α＋β）＋Ｌ３ｃｏｓ（α＋β＋γ）
【００３８】
更に、図６に実線で示したように上部旋回体３を旋回させて作業機５をスイングさせた状態（θ１≠０、θ２≠０）において、ＸＹ平面上の原点Ｏを起点とした刃先８Ｅの三次元座標を（Ｘｏ２，Ｙｏ２，Ｚｏ２）とするとき、その座標（Ｘｏ２，Ｙｏ２，Ｚｏ２）は下記の式によって求めることができる。
Ｘｏ２＝Ｘａ・ｃｏｓ（θ１＋θ２）＋Ｘｏ０
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｃｏｓ（θ１＋θ２）＋ｒ・ｃｏｓθ１
Ｙｏ２＝Ｘａ・ｓｉｎ（θ１＋θ２）＋Ｙｏ０
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｓｉｎ（θ１＋θ２）＋ｒ・ｓｉｎθ１
Ｚｏ２＝Ｚａ＋Ｚｏ０
＝Ｌ１ｃｏｓα＋Ｌ２ｃｏｓ（α＋β）＋Ｌ３ｃｏｓ（α＋β＋γ）
【００３９】
したがって、原点Ｏのグローバル座標を（Ａ，Ｂ，Ｃ）とするとき、下記の式によって刃先８Ｅの三次元座標（Ｘｏ２，Ｙｏ２，Ｚｏ２）を変換することにより、刃先８Ｅのグローバル座標（Ｘｇ２，Ｙｇ２，Ｚｇ２）を求めることができる。
Ｘｇ２＝Ｘｏ２＋Ａ
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｃｏｓ（θ１＋θ２）＋ｒ・ｃｏｓθ１＋Ａ
Ｙｇ２＝Ｙｏ２＋Ｂ
＝｛Ｌ１ｓｉｎα＋Ｌ２ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ３ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝ｓｉｎ（θ１＋θ２）＋ｒ・ｓｉｎθ１＋Ｂ
Ｚｏ２＝Ｚｏ２＋Ｃ
＝Ｌ１ｃｏｓα＋Ｌ２ｃｏｓ（α＋β）＋Ｌ３ｃｏｓ（α＋β＋γ）＋Ｃ
【００４０】
このように、本実施形態では、上部旋回体３に対するブームブラケット４の水平方向位置（延いては、スイング角θ２）を位置検知装置１１により検知し、上部旋回体３に対する作業機５の上下方向位置（延いては、角度α、β及びγ）を位置検知装置１２により検知し、それらの検知結果に基づいて刃先８Ｅの位置を演算する。かかる演算処理は、記憶装置３６ａに記憶されたデータや、受信装置１９から送信された情報を適宜に参照しながら演算装置３６ｂによって実行される。演算の結果は、例えば表示装置３７に表示させることによりオペレータに通知できる。
【００４１】
以上の通り、本実施形態によれば、ブームスイング機能を有する旋回作業車１において、作業機５の施工端部である刃先８Ｅの位置を高精度に検知することができる。
【００４２】
本実施形態では、施工端部の三次元位置を演算する例を示したが、これに限られず、二次元位置を演算で求めてもよい。例えば、施工ライン（目標掘削ライン）と施工端部との相互の位置関係を二次元画像として表示し、オペレータが所要の場所を適正に掘削できるようにした油圧ショベルの表示システムが従来公知である。そのような表示システムで施工端部を表示するために本発明を適用することも可能である。かかる表示システムでは、作業機の施工端部を作業開始点として設定することにより施工ラインを作成できるため、グローバル座標を使用しなくてもよく、ＧＰＳ用のアンテナを省略できる。かかる場合、下部走行体に対する上部旋回体の旋回角は、上部旋回体に設置した位置センサ（例えば、角度センサ）により検知するように構成してもよい。
【００４３】
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１      旋回作業車
２      下部走行体
３      上部旋回体
４      ブームブラケット（揺動体）
５      作業機
６      ブーム
７      アーム
８      バケット（作業用アタッチメント）
８ａ    バケットシリンダ
８Ｅ    刃先（施工端部）
１１    第１の位置検知装置
１２    第２の位置検知装置
３６ｂ  演算装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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