(57)【要約】  作業機械は、第１作業機パラメータが設定された第１作業機と、この第１作業機に装着可能なパラレルリンクを有する第２作業機と、第１作業機の回動角情報を検出する回動角検出部と、検出された第１作業機の回動角情報に基づいて、第１作業機の姿勢を演算する姿勢演算部と、第１作業機を構成する部材に設定された第１作業機パラメータを記憶する作業機パラメータ記憶部と、第２作業機に関する情報を補正情報として取得する補正情報取得部（８９Ａ）と、補正情報取得部（８９Ａ）で取得された第２作業機に関する補正情報に基づいて、第１作業機パラメータを補正する作業機パラメータ補正部（８９）とを備えている。
2016056676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械本体と、
前記作業機械本体に回動自在に接続された第１作業機と、
前記第１作業機に装着可能とされ、パラレルリンクを有する第２作業機と、
前記作業機械本体に対する前記第１作業機の回動角情報を検出する回動角検出部と、
検出された前記第１作業機の回動角情報に基づいて、前記第１作業機の姿勢を演算する姿勢演算部と、
前記第１作業機を構成する部材に設定された第１作業機パラメータを記憶する作業機パラメータ記憶部と、
前記第２作業機に関する情報を補正情報として取得する補正情報取得部と、
前記補正情報取得部で取得された前記補正情報に基づいて、前記第１作業機パラメータを補正する作業機パラメータ補正部とを備えていることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記第１作業機を回動させる油圧シリンダを備え、
前記回動角検出部は、前記油圧シリンダのストローク量を検出するストローク量検出部であることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の作業機械において、
前記作業機械は、表示部を有し、
前記作業機パラメータ補正部は、前記第１作業機又は前記第２作業機の姿勢を、前記表示部に表示させることを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記作業機パラメータ補正部で補正された作業機パラメータは、前記第１作業機を制御する作業機制御部に出力されることを特徴とする作業機械。
【請求項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、
前記第１作業機は、アーム及びバケットを含むことを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項５に記載の作業機械において、
前記第２作業機は、前記アームの先端側に設けられるパラレルリンク式の作業機であることを特徴とする作業機械。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記作業機械本体は、走行体と、上部旋回体とを備えていることを特徴とする作業機械。
【請求項８】
作業機械本体と、
前記作業機械本体に回動自在に接続された第１作業機と、
前記第１作業機に装着可能とされ、パラレルリンクを有する第２作業機と、
前記作業機械本体に対する前記第１作業機の回動角情報を検出する回動角検出部と、
検出された前記第１作業機の回動角情報に基づいて、前記第１作業機の姿勢を演算する姿勢演算部と、
前記第１作業機を構成する部材に設定された第１作業機パラメータを記憶する作業機パラメータ記憶部と、を備えた作業機械の前記第１作業機パラメータを補正する作業機械の作業機パラメータ補正方法であって、
前記第２作業機に関する情報を補正情報として取得する手順と、
取得された前記補正情報に基づいて、前記第１作業機パラメータを補正する手順とを、コンピュータが実行することを特徴とする作業機械のパラメータ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械、及び作業機械の作業機パラメータ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業機の作業点の現在位置を検出する位置検出装置を備える油圧ショベルが知られている。例えば、特許文献１に開示されている油圧ショベルでは、ＧＰＳアンテナからの位置情報に基づいて、バケットの刃先の位置座標が演算される。具体的には、ＧＰＳアンテナとブームピンとの位置関係、ブームとアームとバケットとのそれぞれの長さ、ブームと、アームとバケットとのそれぞれの方向角などのパラメータに基づいて、バケットの刃先の位置座標が演算される。ここで、アームとバケットの位置座標は、これらを揺動させるシリンダにストロークセンサ等を設け、シリンダの伸張状態をセンサで取得して、センサ出力値に基づいて演算される。【０００３】
このような技術は、バケットの刃先位置を油圧ショベルのコントローラで推定し、バケットの刃先を、設計上の掘削面に倣うように動作させることにより、バケットによる掘削面の侵食を防止して、効率的な掘削作業を実現することができる。
このため、バケットの刃先位置を油圧ショベルのコントローラで正確に把握することが重要であり、特許文献１に記載の技術では、例えば、作業機のバケットの刃先の５つの姿勢をトータルステーション等の外部計測装置により計測し、計測したバケットの刃先の計測値に基づいて油圧ショベルのコントローラでの刃先位置の計算に必要な作業機パラメータを較正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０２０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような油圧ショベル等の作業機械では、作業範囲を拡大するために、エクステンションアーム等の第２作業機が装着されることがある。
この場合、バケットの刃先位置は、エクステンションアームを装着した作業機長さと各作業機に設けられた角度センサとから算出しなければならない。
しかしながら、エクステンションアーム等の第２作業機を装着後、作業機パラメータの較正作業を行わなければならず、手間がかかるという課題がある。
また、エクステンションアーム等の第２作業機を取り外し、通常の作業機に復帰させた場合、両者間での切り替えができないため、再度、作業機パラメータの較正作業が必要となるという課題がある。【０００６】
本発明の目的は、エクステンションアーム等の第２作業機の装着前後で較正作業をすることなく、刃先位置の精度を確保することのできる作業機械、及び作業機械の作業機パラメータ補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る作業機械は、
作業機械本体と、
前記作業機械本体に回動自在に接続された第１作業機と、
前記第１作業機に装着可能とされ、パラレルリンクを有する第２作業機と、
前記作業機械本体に対する前記第１作業機の回動角情報を検出する回動角検出部と、
検出された前記第１作業機の回動角情報に基づいて、前記第１作業機の姿勢を演算する姿勢演算部と、
前記第１作業機を構成する部材に設定された第１作業機パラメータを記憶する作業機パラメータ記憶部と、
前記第２作業機に関する情報を補正情報として取得する補正情報取得部と、
前記補正情報取得部で取得された前記補正情報に基づいて、前記第１作業機パラメータを補正する作業機パラメータ補正部とを備えていることを特徴とする。【０００８】
本発明の第２の態様に係る作業機械の較正装置は、第１の態様において、
前記第１作業機を回動させる油圧シリンダを備え、
前記回動角検出部は、前記油圧シリンダのストローク量を検出するストローク量検出部であ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の態様又は第２の態様において、
表示部を有し、
前記作業機パラメータ補正部は、前記第１作業機又は前記第２作業機の姿勢を、前記表示部に表示させることを特徴とする。【０００９】
本発明の第４の態様に係る作業機械は、第１の態様乃至第３の態様のいずれかの態様において、
前記作業機パラメータ補正部で補正された作業機パラメータは、前記第１作業機を制御する作業機制御部に出力されることを特徴とする。【００１０】
本発明の第５の態様に係る作業機械は、第１の態様乃至第４の態様のいずれかの態様において、
前記第１作業機は、アーム及びバケットを含むことを特徴とする。
本発明の第６の態様に係る作業機械は、第５の態様において、
前記第２作業機は、前記アームの先端側に設けられるパラレルリンク式の作業機であることを特徴とする。
本発明の第７の態様に係る作業機械は、第１の態様乃至第６の態様のいずれかの態様において、
前記作業機械本体は、走行体と、上部旋回体とを備えていることを特徴とする。【００１１】
本発明の第８の態様に係る作業機械の作業機パラメータ補正方法は、
作業機械本体と、
前記作業機械本体に回動自在に接続された第１作業機と、
前記第１作業機に装着可能とされ、パラレルリンクを有する第２作業機と、
前記作業機械本体に対する前記第１作業機の回動角情報を検出する回動角検出部と、
検出された前記第１作業機の回動角情報に基づいて、前記第１作業機の姿勢を演算する姿勢演算部と、
前記第１作業機を構成する部材に設定された第１作業機パラメータを記憶する作業機パラメータ記憶部と、を備えた作業機械の前記第１作業機パラメータを補正する作業機械のパラメータ補正方法であって、
前記第２作業機に関する情報を補正情報として取得する手順と、
取得された前記補正情報に基づいて、前記第１作業機パラメータを補正する手順とを、コンピュータが実行することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る作業機械の斜視図。
【図２Ａ】前記実施形態における作業機械の模式側面図。
【図２Ｂ】前記実施形態における作業機械の模式背面図。
【図２Ｃ】前記実施形態における作業機械の模式平面図。
【図３】前記実施形態における作業機械の制御ブロック図。
【図４】前記実施形態における作業機械のブームの側面図。
【図５】前記実施形態における作業機械のアームの側面図。
【図６】前記実施形態における作業機械のアーム及びバケットの側面図。
【図７】前記実施形態における作業機械のバケットの側面図。
【図８】前記実施形態における作業機械のシリンダの側面図。
【図９】前記実施形態における作業機械の較正部の機能ブロック図。
【図１０】前記実施形態におけるエクステンションアームを装着したアームの側面図。
【図１１】前記実施形態におけるエクステンションアームの補正前後の角度関係を説明するための模式図。
【図１２】前記実施形態におけるエクステンションアームを装着した際のアーム長を入力する画面を表す模式図。
【図１３】前記実施形態における作用を説明するためのフローチャート。
【図１４】前記実施形態における傾斜センサを較正する際の画面を表す模式図。
【図１５】前記実施形態における傾斜センサを較正する際の画面を表す模式図。
【図１６】前記実施形態における傾斜センサを較正する際の画面を表す模式図。
【図１７】前記実施形態におけるエクステンションアームを装着した状態における傾斜センサが取り付けられた状態を表す側面図。
【図１８】前記実施形態における傾斜センサとエクステンションアームとの角度関係を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの較正装置及び作業機パラメータの補正方法について説明する。
［第１実施形態］
［１］油圧ショベル１の全体構成
図１は、本実施形態に係る較正装置による較正が実施される油圧ショベル１の斜視図である。油圧ショベル１は、作業機械本体２と作業機３とを備える。
作業機械本体２は、下部走行体４と、上部旋回体５とを備え、上部旋回体５は、下部走行体４に旋回自在に設けられている。
上部旋回体５は、後述する油圧ポンプ５４や、エンジンなど５４Ａの装置を収容している。
上部旋回体５には、前部にキャブ６が設けられており、キャブ６内には、オペレータが着座するシートや、後述する表示入力装置７１及び操作装置５１が設けられる。
下部走行体４には、一対の走行装置４Ａが設けられ、走行装置４Ａは履帯４Ｂを有し、履帯４Ｂが回転することにより、油圧ショベル１が走行する。なお、本実施形態においては、シートに着座したときのオペレータの視線を基準として前後左右を規定する。
【００１４】
作業機３は、作業機械本体２の前部に設けられ、ブーム３１、アーム３２、バケット３３、ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、及びバケットシリンダ３６を備える。尚、本発明における第１作業機は、少なくともアーム３２及びバケット３３を含む。
ブーム３１の基端部は、ブームピン３７を介して作業機械本体２の前部に回動自在に取り付けられる。ブームピン３７は、ブーム３１の上部旋回体５に対する回動中心に相当する。
アーム３２の基端部は、アームピン３８を介してブーム３１の先端部に回動可能に取り付けられる。アームピン３８は、アーム３２のブーム３１に対する回動中心に相当する。
アーム３２の先端部には、バケットピン３９を介してバケット３３が回動可能に取り付けられる。バケットピン３９は、アーム３２の先端に設けられ、バケット３３のアーム３２に対する回動中心に相当する。第１作業機の基準点は、バケット３３の刃先Ｐとされる。
アンテナ４６、４７は、上部旋回体５に設けられ、カウンタウエイト上に設けられるハンドレール等に設置されたりする。
【００１５】
ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、及びバケットシリンダ３６は、それぞれ油圧によって伸張縮退駆動される油圧シリンダである。
ブームシリンダ３４の基端部は、ブームシリンダフートピン３４Ａを介して上部旋回体５に回動可能に取り付けられている。
また、ブームシリンダ３４の先端部は、ブームシリンダトップピン３４Ｂを介してブーム３１に回動可能に取り付けられている。ブームシリンダ３４は、油圧によって伸縮することによって、ブーム３１を駆動する。
【００１６】
アームシリンダ３５の基端部は、アームシリンダフートピン３５Ａを介してブーム３１に回動可能に取り付けられている。
また、アームシリンダ３５の先端部は、アームシリンダトップピン３５Ｂを介してアーム３２に回動可能に取り付けられている。アームシリンダ３５は、油圧によって伸縮することによって、アーム３２を駆動し、掘削・ダンプする。
バケットシリンダ３６の基端部は、バケットシリンダフートピン３６Ａを介してアーム３２に回動可能に取り付けられている。
また、バケットシリンダ３６の先端部は、バケットシリンダトップピン３６Ｂを介して、第１リンク部材４０の一端及び第２リンク部材４１の一端に回動可能に取り付けられている。
第１リンク部材４０の他端は、第１リンクピン４０Ａを介してアーム３２の先端部に回動自在に取り付けられている。
第２リンク部材４１の他端は、第２リンクピン４１Ａを介してバケット３３に回動自在に取り付けられている。バケットシリンダ３６は、油圧によって伸縮することによって、バケット３３を駆動し、掘削・ダンプする。
【００１７】
図２Ａ〜図２Ｃ２は、油圧ショベル１の構成を模式的に示す図である。図２Ａは油圧ショベル１の側面図である。図２Ｂは油圧ショベル１の背面図である。図２Ｃは油圧ショベル１の平面図である。図２Ａに示すように、ブーム３１の長さ、すなわち、ブームピン３７とアームピン３８との間の長さは、Ｌ１である。アーム３２の長さ、すなわち、アームピン３８とバケットピン３９との間の長さは、Ｌ２である。バケット３３の長さ、すなわち、バケットピン３９とバケット３３の刃先Ｐとの間の長さは、Ｌ３である。
【００１８】
図２Ａに示すように、作業機械本体２は、位置検出部４５を備え、この位置検出部４５は、油圧ショベル１の作業機械本体２の現在位置を検出する。位置検出部４５は、図１に示すＲＴＫ−ＧＮＳＳ（Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite Systems：ＧＮＳＳは全地球航法衛星システムをいう）用の２つのアンテナ４６、４７と、図２Ａに示す車体位置演算部４８とを有する。なお、アンテナ４６、４７は、上部旋回体５の上部にハンドレールを設け、ハンドレールに設置してもよい。
アンテナ４６、４７は、後述する車体座標系ｘ−ｙ−ｚの原点Ｏを基準とし、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸（図２Ａ〜図２Ｃ参照）に沿って一定距離（それぞれLbdx、Lbdy、Lbdz）だけ離間して配置されている。
アンテナ４６、４７で受信されたＧＮＳＳ電波に応じた信号は、車体位置演算部４８に入力される。車体位置演算部４８は、アンテナ４６、４７のグローバル座標系における現在位置を検出する。なお、グローバル座標系はＸ−Ｙ−Ｚで表記し、水平面をＸＹ、鉛直方向をＺとする。また、グローバル座標系は、ＧＮＳＳによって計測される座標系であり、地球に固定された原点を基準とした座標系である。
【００１９】
これに対して、後述する車体座標系は、作業機械本体２(具体的には上部旋回体５)に固定された原点Ｏを基準とする座標系である。
アンテナ４６(以下、「基準アンテナ４６」と呼んでもよい)は、作業機械本体２の現在位置を検出するためのアンテナである。アンテナ４７(以下、「方向アンテナ４７」と呼んでもよい)は、作業機械本体２(具体的には上部旋回体５)の向きを検出するためのアンテナである。位置検出部４５は、基準アンテナ４６と方向アンテナ４７との位置によって、後述する車体座標系のｘ軸のグローバル座標系での方向角を検出する。なお、アンテナ４６、４７は、ＧＰＳ用のアンテナであってもよい。
図２Ａに示すように、作業機械本体２は、車体の傾斜角を計測するＩＭＵ４９（Inertial Measurement Unit）を備え、このＩＭＵ４９により、Ｙ方向のロール角（θ1：図２Ｂ参照）及びＸ方向のピッチ角（θ2：図２Ａ参照）の角速度と加速度を出力する。
【００２０】
ブームシリンダ３４とアームシリンダ３５とバケットシリンダ３６には、それぞれ、回動角検出部であるブームシリンダストロークセンサ４２、アームシリンダストロークセンサ４３、及びバケットシリンダストロークセンサ４４が設けられている。
各シリンダストロークセンサ４２〜４４は、油圧シリンダ３４〜３６に設置されるシリンダのストロークを検出するストロークセンサである。
各シリンダストロークセンサ４２〜４４は、回動角情報である各油圧シリンダ３４〜３６のストローク長さを検出することにより、後述する表示コントローラ７２の姿勢演算部７２Ｃにて、作業機械本体２に対するブーム３１の回動角と、ブーム３１に対するアーム３２の回動角と、アーム３２に対するバケット３３の回動角とを演算可能とする。
なお、回動角検出部は各作業機の回動部に取り付ける角度センサによる回動角情報の検出を代用してもよい。
【００２１】
具体的には、後述する表示コントローラ７２内の姿勢演算部７２Ｃは、ブームシリンダストロークセンサ４２が検出したブームシリンダ３４のストローク長さから、図２Ａに示すように、後述する車体座標系のｚ軸に対するブーム３１の回動角αを演算する。
表示コントローラ７２内の姿勢演算部７２Ｃは、アームシリンダストロークセンサ４３が検出したアームシリンダ３５のストローク長さから、ブーム３１に対するアーム３２の回動角βを演算する。
表示コントローラ７２内の姿勢演算部７２Ｃは、バケットシリンダストロークセンサ４４が検出したバケットシリンダ３６のストローク長さから、アーム３２に対するバケット３３の回動角γを演算する。回動角α、β、γの演算方法については後に詳細に説明する。
【００２２】
［２］油圧ショベル１の制御系の構成
図３は、油圧ショベル１の制御系の構成を示すブロック図である。
油圧ショベル１は、操作装置５１と、作業機コントローラ５２と、油圧制御回路５３と、油圧ポンプ５４と、油圧モータ６１と、エンジン５４Ａと、表示システム７０とを備える。
操作装置５１は、作業機操作レバー５５と、作業機操作検出部５６とを備える。
作業機操作レバー５５は、左右の操作レバー５５Ｌ、５５Ｒを備える。左操作レバー５５Ｌの左右の操作で上部旋回体５の左右の旋回指令を行い、左操作レバー５５Ｌの前後の操作でアーム３２のダンプ・掘削を指令する。右操作レバー５５Ｒの左右の操作でバケット３３の掘削・ダンプを指令し、右操作レバー５５Ｒの前後の操作でブーム３１の下げ・上げを指令する。
作業機操作検出部５６Ｌ、５６Ｒは、作業機操作レバー５５の操作内容を検出して、検出信号として作業機コントローラ５２へ出力する。作業機操作レバー５５からの油圧制御回路５３への操作指令は、パイロット油圧方式でも電気レバー方式でもどちらでもよい。電気レバー方式の場合は、操作指令をポテンショメータ等で電気信号に変換し、作業機コントローラ５２に入力する。パイロット油圧方式の場合は、レバー操作によって生成されるパイロット油圧で、後述する油圧制御回路５３を構成する比例制御弁を駆動し、作動油の流量を調整する。また、パイロット圧力を圧力センサで検出し、電気信号に変換して作業機コントローラ５２に入力する。
走行操作レバー５９は、オペレータが油圧ショベル１の走行を操作するための部材である。走行操作検出部６０は、走行操作レバー５９の操作内容に基づき下部走行体４の油圧モータ６１へ油圧の供給を行う。
【００２３】
作業機コントローラ５２は、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部５２Ａ、及びＣＰＵなどの演算部５２Ｂを備える。作業機コントローラ５２は、主として作業機３の動作制御を行う。作業機コントローラ５２は、作業機操作レバー５５の操作に応じて作業機３を動作させるための制御信号を生成して、油圧制御回路５３に出力する。
油圧制御回路５３は、比例制御弁、ＥＰＣ弁などの油圧制御機器を備え、作業機コントローラ５２からの制御信号に基づいて、油圧ポンプ５４から油圧シリンダ３４〜３６に供給される作動油の流量を制御する。
油圧シリンダ３４〜３６は、油圧制御回路５３から供給された作動油に応じて駆動され、これにより、作業機３が動作する。
また、旋回操作レバーの操作に基づき比例制御弁が駆動され、これにより、油圧モータ６１が駆動され、上部旋回体５が旋回する。なお、上部旋回体５を駆動する旋回モータは油圧駆動でなく、電動式を使用してもよい。
【００２４】
油圧ショベル１には、表示システム７０が搭載されている。表示システム７０は、作業エリア内の地面を掘削して、後述する設計面のような形状に形成するための情報をオペレータに提供するためのシステムである。表示システム７０は、表示入力装置７１と、表示コントローラ７２と、較正部８０とを備える。なお、表示システム７０の各機能は、個別のコントローラとしてもよい。
【００２５】
表示入力装置７１は、タッチパネル式の入力部７１Ａと、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部７１Ｂとを備える。表示入力装置７１は、掘削を行うための情報を提供するための案内画面を表示する。また、案内画面には、各種のキーが表示され、オペレータは、案内画面上の各種のキーに触れることにより、表示システム７０の各種の機能を実行させることができる。
入力部７１Ａは、オペレータが計測値等の種々の情報を入力する部分であり、キーボード、タッチパネル等で構成される。
【００２６】
表示コントローラ７２は、表示システム７０の各種の機能を実行する。表示コントローラ７２と作業機コントローラ５２とは、無線あるいは有線の通信手段により互いに通信可能となっている。表示コントローラ７２は、ＲＡＭ、ＲＯＭなど既知の手段による記憶部７２Ａと、ＣＰＵ等の作業機位置演算部７２Ｂと、姿勢演算部７２Ｃとを備える。
作業機位置演算部７２Ｂは、記憶部７２Ａに記憶されている各種のデータと、位置検出部４５の検出結果とに基づいて、案内画面を表示するとともに、掘削作業を行うために、後述するバケット３３の刃先Ｐの位置の演算を実行する。各演算部７２Ｂ、７２Ｃは、表示コントローラ７２以外のコントローラで演算してもよい。
姿勢演算部７２Ｃは、シリンダストロークセンサ４２〜４４の検出値に基づき、ブーム３１、アーム３２、バケット３３に設けられるそれぞれのシリンダストロークセンサ４２〜４４によって検出されるシリンダストロークより姿勢角であるブーム３１の回動角α、アーム３２の回動角β、バケット３３の回動角γを演算する。そして、姿勢演算部７２Ｃは、ＩＭＵ４９の油圧ショベル１のロール角θ1、ピッチ角θ2を演算する。
【００２７】
表示コントローラ７２の記憶部７２Ａには、設計地形データが予め作成されて記憶されている。設計地形データは、３次元の設計地形の形状及び位置に関する情報である。設計地形は、作業対象となる地面の目標形状を示す。表示コントローラ７２は、設計地形データや上述した各種のセンサからの検出結果などのデータに基づいて、案内画面を表示入力装置７１に表示させる。
また、記憶部７２Ａには、作業機パラメータが記憶されている。
【００２８】
［３］バケット３３の刃先Ｐの位置の演算方法
次に、上述したバケット３３の刃先Ｐの位置の演算方法について詳細に説明する。表示コントローラ７２の姿勢演算部７２Ｃは、位置検出部４５の検出結果、及び、記憶部７２Ａに記憶されている複数のパラメータに基づいて、バケット３３の刃先Ｐの推定位置を演算する。
パラメータは、作業機パラメータと、アンテナパラメータとを含む。作業機パラメータは、ブーム３１とアーム３２とバケット３３との寸法と回動角とを示す複数のパラメータを含む。アンテナパラメータは、アンテナ４６、４７とブーム３１との位置関係を示す複数のパラメータを含む。
【００２９】
図３に示すように、表示コントローラ７２の作業機位置演算部７２Ｂは、位置検出部４５が検出したアンテナ４６、４７のグローバル座標系における推定位置と、演算したバケット３３の刃先Ｐの車体座標系における推定位置とから、バケット３３の刃先Ｐのグローバル座標系における推定位置を演算する。具体的には、バケット３３の刃先Ｐの推定位置は、次のように求められる。
【００３０】
まず、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、上部旋回体５の旋回中心を原点Ｏとする車体座標系ｘ−ｙ−ｚを設定する。なお、車体座標系は車体前後方向をｘ軸、車体左右方向をｙ軸、車体鉛直方向をｚ軸とする。
また、以下の説明においてブームピン３７を油圧ショベル１の基準位置とする。ブームピン３７の位置は、ブームピン３７の車幅方向における中点の位置を意味するものとするが、実際は車体座標系に対するブームピン３７の位置の座標を与えている。油圧ショベル１の基準位置は、上部旋回体５上に任意に設定されてよい。
各シリンダストロークセンサ４２、４３、４４の検出結果から、上述したブーム３１、アーム３２、バケット３３の現在の回動角α、β、γが演算される。
車体座標系でのバケット３３の刃先Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、ブーム３１、アーム３２、バケット３３の回動角α、β、γと、作業機パラメータであるブーム３１、アーム３２、バケット３３の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３とを用いて、以下の式（１）により演算される。
【００３１】
【数１】
2016056676.tif 000003
・・・（１）
【００３２】
また、式（１）から求められた車体座標系でのバケット３３の刃先Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、以下の式（２）により、グローバル座標系での座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換される。
【００３３】
【数２】
2016056676.tif 000004
・・・（２）
【００３４】
但し、ω、φ、κは以下の式（３）のように表される。
【００３５】
【数３】
2016056676.tif 000005
・・・（３）
【００３６】
ここで、上述したとおり、θ１はロール角である。θ２はピッチ角である。また、図２Ｃに示されるように、θ３は、ヨー角であり、上述した車体座標系のｘ軸のグローバル座標系での方向角である。従って、ヨー角θ３は、位置検出部４５によって検出された基準アンテナ４６と方向アンテナ４７との位置に基づいて演算される。（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、車体座標系の原点のグローバル座標系での座標である。
前述したアンテナパラメータは、アンテナ４６、４７と車体座標系の原点との位置関係、すなわち、アンテナ４６、４７とブームピン３７の車幅方向における中点との位置関係を示す。
具体的には、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、アンテナパラメータは、ブームピン３７と基準アンテナ４６との間の車体座標系のｘ軸方向の距離Lbbxと、ブームピン３７と基準アンテナ４６との間の車体座標系のｙ軸方向の距離Lbbyと、ブームピン３７と基準アンテナ４６との間の車体座標系のz軸方向の距離Lbbzとを含む。また、アンテナパラメータは、ブームピン３７と方向アンテナ４７との間の車体座標系のｘ軸方向の距離Lbdxと、ブームピン３７と方向アンテナ４７との間の車体座標系のｙ軸方向の距離Lbdyと、ブームピン３７と方向アンテナ４７との間の車体座標系のｚ軸方向の距離Lbdzとを含む。
（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、アンテナ４６、４７が検出したグローバル座標系におけるアンテナ４６、４７の座標と、アンテナパラメータとに基づいて、演算される。
【００３７】
表示コントローラ７２は、前記のように演算したバケット３３の刃先Ｐの現在位置と、記憶部７２Ａに記憶された設計地形データとに基づいて、３次元設計地形とバケット３３の刃先Ｐの距離を演算する。この距離を表示部７１Ｂに表示したり、掘削制御を行う時のパラメータとして使用したりすることができる。
【００３８】
次に、シリンダストロークセンサ４２、４３、４４の検出結果から、ブーム３１、アーム３２、バケット３３の現在の回動角α、β、γを演算する方法について説明する。
図４は、ブーム３１の側面図である。ブーム３１の回動角αは、図４に示されている作業機パラメータを用いて、以下の式（４）によって表される。
【００３９】
【数４】
2016056676.tif 000006
・・・（４）
【００４０】
図４に示すように、ブーム３１の作業機パラメータであるLboom2_xは、ブームシリンダフートピン３４Ａとブームピン３７との間の、ブーム３１が取り付けられる作業機械本体２の水平方向（すなわち車体座標系のｘ軸方向に相当する）の距離である。ブーム３１の作業機パラメータであるLboom2_zは、ブームシリンダフートピン３４Ａとブームピン３７との間の、ブーム３１が取り付けられる作業機械本体２の鉛直方向（すなわち車体座標系のｚ軸方向に相当する）の距離である。ブーム３１の作業機パラメータであるLboom1は、ブームシリンダトップピン３４Ｂとブームピン３７との間の距離である。ブーム３１の作業機パラメータであるLboom2は、ブームシリンダフートピン３４Ａとブームピン３７との間の距離である。ブーム３１の作業機パラメータであるboom_cylは、ブームシリンダフートピン３４Ａとブームシリンダトップピン３４Ｂとの間の距離である。ブーム３１の作業機パラメータであるLboom1_zは、ブームシリンダトップピン３４Ｂとブームピン３７との間のzboom軸方向の距離である。なお、側面視においてブームピン３７とアームピン３８とを結ぶ方向をxboom軸とし、xboom軸に垂直な方向をzboom軸とする。ブーム３１の作業機パラメータであるLboom1_xは、ブームシリンダトップピン３４Ｂとブームピン３７との間のxboom軸方向の距離である。
【００４１】
図５は、アーム３２の側面図である。アーム３２の回動角βは、図４及び図５に示されている作業機パラメータを用いて、以下の式（５）によって表される。
【００４２】
【数５】
2016056676.tif 000007
・・・（５）
【００４３】
図４に示すように、ブーム３１の作業機パラメータであるLboom3_zは、アームシリンダフートピン３５Ａとアームピン３８との間のzboom軸方向の距離である。ブーム３１の作業機パラメータであるLboom3_xは、アームシリンダフートピン３５Ａとアームピン３８との間のxboom軸方向の距離である。ブーム３１の作業機パラメータであるLboom3は、アームシリンダフートピン３５Ａとアームピン３８との間の距離である。図５に示すように、アーム３２の作業機パラメータであるLarm2は、アームシリンダトップピン３５Ｂとアームピン３８との間の距離である。図４に示すように、アーム３２の作業機パラメータであるarm_cylは、アームシリンダフートピン３５Ａとアームシリンダトップピン３５Ｂとの間の距離である。
【００４４】
図５に示すように、アーム３２の作業機パラメータであるLarm2_xは、アームシリンダトップピン３５Ｂとアームピン３８との間のxarm2軸方向の距離である。アーム３２の作業機パラメータであるLarm2_zは、アームシリンダトップピン３５Ｂとアームピン３８との間のzarm2軸方向の距離である。
尚、側面視においてアームシリンダトップピン３５Ｂとバケットピン３９とを結ぶ方向をxarm2軸とし、xarm2軸に垂直な方向をzarm2軸とする。アーム３２の作業機パラメータであるLarm1_xは、アームピン３８とバケットピン３９との間のxarm2軸方向の距離である。アーム３２の作業機パラメータであるLarm1_zは、アームピン３８とバケットピン３９との間のzarm2軸方向の距離である。また、側面視においてアームピン３８とバケットピン３９とを結ぶ方向をxarm1軸とする。アーム３２の回動角βは、xboom軸とxarm1軸との間のなす角である。
【００４５】
図６は、バケット３３及びアーム３２の側面図である。図７は、バケット３３の側面図である。バケット３３の回動角γは、図４乃至から図７に示されている作業機パラメータを用いて、以下の式（６）によって表される。
【００４６】
【数６】
2016056676.tif 000008
・・・（６）
【００４７】
図５に示すように、アーム３２の作業機パラメータであるLarm3_z2は、第１リンクピン４０Ａとバケットピン３９との間のzarm2軸方向の距離である。アーム３２の作業機パラメータであるLarm3_x2は、第１リンクピン４０Ａとバケットピン３９との間のxarm2軸方向の距離である。
図６に示すように、アーム３２の作業機パラメータであるLtmpは、バケットシリンダトップピン３６Ｂとバケットピン３９との間の距離である。アーム３２の作業機パラメータであるLarm4は、第１リンクピン４０Ａとバケットピン３９との間の距離である。バケット３３の作業機パラメータであるLbucket1は、バケットシリンダトップピン３６Ｂと第１リンクピン４０Ａとの間の距離である。バケット３３の作業機パラメータであるLbucket3は、バケットピン３９と第２リンクピン４１Ａとの間の距離である。バケット３３の作業機パラメータであるLbucket2は、バケットシリンダトップピン３６Ｂと第２リンクピン４１Ａとの間の距離である。
【００４８】
図７に示すように、バケット３３の作業機パラメータであるLbucket4_xは、バケットピン３９と第２リンクピン４１Ａとの間のxbucket軸方向の距離である。バケット３３の作業機パラメータであるLbucket4_zは、バケットピン３９と第２リンクピン４１Ａとの間のzbucket軸方向の距離である。
なお、側面視においてバケットピン３９とバケット３３の刃先Ｐとを結ぶ方向をxbucket軸とし、xbucket軸に垂直な方向をzbucket軸とする。バケット３３の回動角γは、xbucket軸とxarm1軸との間のなす角である。上述したLtmpは以下の式（７）によって表される。
【００４９】
【数７】
2016056676.tif 000009
・・・（７）
【００５０】
なお、図６に示すように、アーム３２の作業機パラメータであるLarm3は、バケットシリンダフートピン３６Ａと第１リンクピン４０Ａとの間の距離である。アーム３２の作業機パラメータであるLarm3_x1は、バケットシリンダフートピン３６Ａとバケットピン３９との間のxarm2軸方向の距離である。アーム３２の作業機パラメータであるLarm3_z1は、バケットシリンダフートピン３６Ａとバケットピン３９との間のzarm2軸方向の距離である。
【００５１】
また、上述したboom_cylは、図８に示すように、ブームシリンダストロークセンサ４２が検出したブームシリンダ３４のストローク長bssに、ブーム３１の作業機パラメータであるブームシリンダオフセット作業パラメータboftを加えた値である。
同様に、arm_cylは、アームシリンダストロークセンサ４３が検出したアームシリンダ３５のストローク長assに、アーム３２の作業機パラメータであるアームシリンダオフセット作業機パラメータaoftを加えた値である。
同様に、bucket_cylは、バケットシリンダストロークセンサ４４が検出したバケットシリンダ３６のストローク長bkssに、バケットシリンダ３６の最小距離を含んだバケット３３の作業機パラメータであるバケットシリンダオフセット作業機パラメータbkoftを加えた値である。
【００５２】
［４］較正部８０の構成
図３に示される較正部８０は、油圧ショベル１おいて、上述した回動角α、β、γの演算、及び、バケット３３の刃先Ｐの位置を演算するために必要な作業機パラメータを較正するための部分である。
較正部８０は、較正演算部８３を備え、油圧ショベル１及び外部計測装置８４と共に、上述した作業機パラメータを較正するための較正装置を構成する。外部計測装置８４は、バケット３３の刃先Ｐの位置を計測する装置であり、例えば、トータルステーションを用いることができる。また、較正部８０は、車内通信によって表示コントローラ７２とデータ通信を行うことができる。
【００５３】
較正部８０を構成する後述する計測値取得部８３Ａは、車内通信によって外部計測装置８４とデータ通信を行うことができる。
較正演算部８３は、ＣＰＵ等で構成され、外部計測装置８４によって計測された計測値に基づいて作業機パラメータの較正を行う。作業機パラメータの較正は、例えば、油圧ショベル１の出荷時やメンテナンス後において実行される。
作業パラメータの較正結果は、表示入力装置７１の表示部７１Ｂに表示され、オペレータは、この較正結果を確認することにより、較正がうまくいったか、再度較正しなければならないかを確認することができる。
【００５４】
具体的には、図９の機能ブロック図に示されるように、較正演算部８３は、計測値取得部８３Ａと、座標系変換部８５と、作業機パラメータ取得部８６と、パラメータ較正部８７とを備える。
座標系変換部８５は、外部計測装置８４で計測された計測値を車体座標系に変換する部分である。具体的な車体座標系への変換は省略するが、車体座標系に変換された計測値は、パラメータ較正部８７に出力される。
作業機パラメータ取得部８６は、表示コントローラ７２の記憶部７２Ａに格納されたデフォルトの作業機パラメータを読み出す部分であり、読み出された作業機パラメータはパラメータ較正部８７に出力される。なお、デフォルトの作業機パラメータは図面値、寸法測定等で得られた値、前回の較正値を必要に応じ使用する。
【００５５】
パラメータ較正部８７は、作業機パラメータ取得部８６から出力されたデフォルトの作業機パラメータを、座標系変換部８５で車体座標系に変換された計測値に基づいて、較正する部分であり、較正値演算部８８、補正情報取得部８９Ａ、及び作業機パラメータ補正部８９を備える。
まず、較正値演算部８８は、油圧ショベル１の所定の姿勢におけるバケットピン３９の位置について、外部計測装置８４から取得した計測値と、姿勢演算部７２Ｃで演算されたその際の姿勢に基づいて、ブーム３１、アーム３２、バケット３３の作業機パラメータを既知の収束演算等の手法を用いて求める。
【００５６】
補正情報取得部８９Ａは、操作者が入力部７１Ａを操作して入力した補正情報を取得して、作業機パラメータ補正部８９に出力する。
作業機パラメータ補正部８９は、図１０に示されるように、アーム３２に第２作業機としてのエクステンションアーム９０を装着した際に、作業機パラメータを補正する部分である。図１１には、図１０を簡略化して、エクステンションアーム９０の装着時の相互の角度関係を表した模式図が示されている。
エクステンションアーム９０は、拡張アーム９１と、エクステンションロッド９２と、第３リンク部材９３とを備える。
拡張アーム９１は、アーム３２のバケットピン３９に回動自在に取り付けられている。
エクステンションロッド９２は、バケットシリンダ３６のバケットシリンダトップピン３６Ｂに回動自在に取り付けられている。
第３リンク部材９３は、一端が拡張アーム９１の中間に設けられる第３リンクピン９３Ａに回動自在に取り付けられ、他端がエクステンションロッド９２の先端に設けられた第４リンクピン９２Ａに回動自在に取り付けられている。
そして、拡張アーム９１、第１リンク部材４０、エクステンションロッド９２、及び第３リンク部材９３は、パラレルリンク機構を形成している。
バケット３３は、拡張アーム９１の先端の第２バケットピン９４に回動自在取り付けられる。
【００５７】
補正情報取得部８９Ａは、油圧ショベル１に、図１０に示されるエクステンションアーム９０が装着された際、操作者が入力部７１Ａを操作することにより、図１２に示されるようなセットアップ画像Ｇ１を表示させる。作業者は、装着されたエクステンションアーム９０のバケットピン３９と第２バケットピン９４との間の距離を、図面寸法に基づき、図１２に示される入力画像Ｇ２に、入力部７１Ａの数値キーを操作することにより、エクステンションアーム９０の長さ寸法を入力する。
補正情報取得部８９Ａは、入力部７１Ａで入力されたで取得されたエクステンションアーム９０の補正情報を取得し、作業機パラメータ補正部８９に出力する。
作業機パラメータ補正部８９は、補正情報取得部８９Ａで取得されたエクステンションアーム９０の補正情報に基づいて、エクステンションアーム９０を装着後の作業機パラメータに補正する。
【００５８】
具体的には、図１１に示されるように、エクステンションアーム９０の装着時の各部材寸法と、第２バケットピン９４及び第２リンクピン４１Ａを結ぶ線分と、第２バケットピン９４及び刃先Ｐを結ぶ線分とがなす角をAngleEとし、アームピン３８及びバケットピン３９を結ぶ線分と、バケットピン３９及び第１リンクピン４０Ａを結ぶ線分とがなす角をAngle_bk_constとし、補正前のアームピン３８及びバケットピン３９とを結ぶ線分と、アームピン３８及びアームシリンダトップピン３５Ｂを結ぶ線分とがなす角をφamとし、バケット３３とアーム３２のなす角をφbkmとする。また、補正後のアームピン３８及び第２バケットピン９４とを結ぶ線分と、アームピン３８及びアームシリンダトップピン３５Ｂを結ぶ線分とがなす角をφarm_newとし、バケット３３と、補正情報である拡張アーム９１のなす角をφbkm_newとする。このφbkm_newは、AngleEとAngle_bk_const_newの和でなる。補正後の作業機パラメータは、式（８）乃至式（１１）によって補正することができる。
L2_new：補正後のアーム長
φarm_new：エクステンションアーム９０の装着時のアームピン３８及び第２バケットピン９４とを結ぶ線分と、アームピン３８及びアームシリンダトップピン３５Ｂを結ぶ線分とがなす角
φbkm_new：AngleEとAngle_bk_const_newの和
Angle_bk_cost_new：アームピン３８及び第２バケットピン９４を結ぶ線分と、バケットピン３９及び第２バケットピン９４とを結ぶ線分がなす角
L2：通常時のアーム長
φam：アームピン３８及びバケットピン３９とを結ぶ線分と、アームピン３８及びアームシリンダトップピン３５Ｂを結ぶ線分とがなす角
φbkm：バケット３３とアーム３２のなす角
A：エクステンションアーム９０の拡張アーム９１の長さ寸法
【００５９】
【数８】
2016056676.tif 000010
・・・（８）
【００６０】
【数９】
2016056676.tif 000011
・・・（９）
【００６１】
【数１０】
2016056676.tif 000012
・・・（１０）
【００６２】
【数１１】
2016056676.tif 000013
・・・（１１）
【００６３】
作業機パラメータ補正部８９は、式（８）から式（１１）に基づいて、アーム長L2、アーム３２の回動角β、バケット３３の回動角γを補正し、エクステンションアーム９０の装着後の補正されたパラメータを算出し、補正された作業機パラメータを、表示コントローラ７２に出力する。
表示コントローラ７２は、補正された作業機パラメータに基づいて、姿勢演算、推定位置演算を行って、表示部７１Ｂ上にエクステンションアーム９０が装着されたバケット３３の刃先Ｐの位置を表示させる。
また、表示コントローラ７２は、補正された作業機パラメータを、作業機コントローラ５２に出力し、作業機コントローラ５２は、エクステンションアーム９０が装着された状態に基づいて、油圧シリンダ３４〜３６の制御を行う。
【００６４】
作業機パラメータ補正部８９は、通常状態の作業機パラメータをメモリ等の記憶装置上に保持している。エクステンションアーム９０を外し、油圧ショベル１が通常の状態に戻った場合、操作者は、図１２におけるセットアップ画像Ｇ１で０を入力する。本実施形態ではエクステンション長さを入力しているが、エクステンション長さを予め記憶させ、エクステンションアーム９０の装着の有無の設定で呼び出してもよい。作業機パラメータ補正部８９は、エクステンションアーム９０が取り外されたと判定し、通常の作業機パラメータをメモリから呼び出し、表示コントローラ７２に出力し、表示コントローラ７２は、通常状態での作業機パラメータに基づく表示制御に復帰させる。
【００６５】
［５］実施形態の作用及び効果
次に、前述した実施形態の作用を図１３に示されるフローチャートに基づいて、説明する。
操作者が、エクステンションアーム９０を装着し（手順Ｓ１）、入力部７１Ａを操作すると、補正情報取得部８９Ａは、セットアップ画像Ｇ１を表示部７１Ｂに表示させ、補正情報であるエクステンションアーム９０の長さの入力を促す（手順Ｓ２）。
操作者が、入力部Ｇ２にエクステンションアーム９０の長さ寸法を入力したら、補正情報取得部８９Ａは、入力された補正情報を取得し（手順Ｓ３）、取得した補正情報を作業機パラメータ補正部８９に出力する。作業機パラメータ補正部８９は、前述した式（８）乃至式（１１）に基づいて、作業機パラメータを補正する（手順Ｓ４）。
作業機パラメータ補正部８９は、新たな作業機パラメータを、補正前の作業機パラメータに追加して記憶する（手順Ｓ５）。
【００６６】
このような第１実施形態によれば、較正部８０が作業機パラメータ補正部８９を備えていることにより、式（８）乃至式（１１）を用いて、作業機パラメータを補正しているので、エクステンションアーム９０の装着時、再度の較正作業が不要となり、較正作業の簡単化を図ることができる。また、エクステンションアーム寸法を予め記憶部７２Ａに記憶しておき、入力部７１Ａでのエクステンションアーム装着を選択する入力に応じて、エクステンションアームの寸法を呼び出してもよい。
また、作業機パラメータ補正部８９が、通常の状態の作業機パラメータをメモリ等に保持しているため、エクステンションアーム９０を取り外し、通常の状態に戻しても、保持した作業機パラメータを用いることができる。従って、復帰時の作業機パラメータの較正も不要とすることができる。
【００６７】
さらに、表示コントローラ７２が、作業機パラメータ補正部８９によって補正された作業機パラメータを、作業機コントローラ５２に出力するので、エクステンションアーム９０の装着時、装着された状態に基づいた作業機３の油圧制御を行うことができる。
【００６８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、説明を省略する。
前述した第１実施形態では、作業機械本体２に対するブーム３１の回動角α、ブーム３１に対するアーム３２の回動角β、アーム３２に対するバケット３３の回動角γを、シリンダストロークセンサ４２〜４４により検出して、作業機３の姿勢演算を行っていた。
これに対して、本実施形態では、傾斜センサを用いて、作業機姿勢を演算している点が相違する。
【００６９】
本実施形態では、回動角検出部として、後述する傾斜センサ１００（図１７参照）を用いているが、ブーム３１の長さ寸法Ｌ１、アーム３２の長さ寸法Ｌ２、バケットの長さ寸法Ｌ３と、ブーム３１の回動角α、アーム３２の回動角β、バケット３３の回動角γを作業機パラメータとしている。
【００７０】
傾斜センサ１００は、アームピン３８及びバケットピン３９を結ぶ線分L2を鉛直方向に沿って配置したときに、θ４の角度をもってアーム３２に配置され、この傾斜センサ１００の検出値に基づいて、アーム３２の姿勢が演算される。
具体的には、機能ブロック図等は、第１実施形態と同様の構成であり、傾斜センサ１００の検出値に基づいて、水平方向又は鉛直方向に対するブーム３１、アーム３２、バケット３３の回動角を演算する。そして、演算された回動角と、ブーム３１、アーム３２、バケット３３の作業機パラメータに基づいて、バケット３３の刃先Ｐの位置を推定し、表示部７１Ｂ上に表示する。
【００７１】
傾斜センサ１００の較正は、次のように行う。
まず、ブームピン３７及びアームピン３８間の距離、アームピン３８及びバケットピン３９間の距離、及びバケットピン３９及びバケット３３の刃先Ｐ間の距離を鋼製巻尺等で実測する。
次に、操作者は、キャブ６内の表示入力装置７１上に、図１４に示されるような較正用の画像Ｇ５を表示させる。外部計測装置で計測しながら、ブームピン３７及びアームピン３８間の線分が水平方向となるように、作業機３の姿勢を調整する。その後、ブーム３１を操作し、ブームピン３７とアームピン３８を結ぶ線分を水平に維持した状態で、較正用画像Ｇ５における水平セットボタンＢ３を押すと、姿勢演算部７２Ｃは、ブーム３１に設けられた傾斜センサ１００が検出する傾斜角を、ブーム３１が水平な場合の値とする。
【００７２】
ブーム３１に設けられた傾斜センサ１００の較正が終了したら、完了ボタンＢ４を押す。すると、図１５に示されるような画像Ｇ６が表示されるので、操作者は、アーム３２の長さ（具体的には、アームピン３８及びバケットピン３９間の距離）を入力し、ボタンＢ５を押す。
ボタンＢ５を押すと、図１６に示されるような画像Ｇ７が表示されるので、アームピン３８及びバケットピン３９間の線分L2が鉛直方向となるように、作業機３の姿勢を調整する。その後、操作者が、垂直セットボタンＢ６を押すと、アーム３２に設けられた傾斜センサ１００が検出する傾斜角を、アーム３２が垂直な場合の値として較正を行う。
以後、バケット３３に設けられた傾斜センサ１００も同様に、バケットピン３９及びバケット３３の刃先Ｐを結ぶ線分が水平方向となる姿勢として、バケット３３に設けられた傾斜センサ１００の較正が行われる。上記作業で求められた各作業機の作業機パラメータを、記憶部７２Ａに記憶する。
【００７３】
このような傾斜配置された傾斜センサ１００を有するアーム３２に、図１７に示されるように、エクステンションアーム９０を装着した場合、アームピン３８及び第２バケットピン９４を結ぶ線分L2_newを鉛直方向に沿って配置すると、補正情報である線分L2_newに対する傾斜センサ１００のなす角度が変化する。
【００７４】
より詳細に説明すると、図１８に示されるように、線分L2にエクステンションアーム９０のアーム長Ａが加わり、線分L2_newを鉛直方向に沿って配置した際、線分L2_newに対する傾斜センサ１００のなす角度がθ４’となる。
従って、エクステンションアーム９０の装着時には、角度θ４’を算出する必要があるが、通常時の作業機パラメータを用いて、式（１２）によって算出することができる。なお、式（１２）中、L2は、アームピン３８とバケットピン３９の距離を表し、Aは、エクステンションアーム９０の長さ寸法である。L2_newは、エクステンションアーム９０の装着時のアームピン３８と第２バケットピン９４の距離を表し、実測値である。
【００７５】
【数１２】
2016056676.tif 000014
・・・（１２）
【００７６】
エクステンションアーム９０を装着した場合、図１５の画像Ｇ６上でアームの長さとして、アームピン３８及び第２バケットピン９４を結ぶ線分L2_newの距離L2_newを入力する。
エクステンションアーム９０の装着後は、表示コントローラ７２の姿勢演算部７２Ｃは、式（１４）を用いて演算されたθ４’に基づいて、傾斜センサ１００の検出値から作業機３の姿勢を演算する。
較正部８０の作業機パラメータ補正部８９は、通常状態の作業機パラメータを保持しており、エクステンションアーム９０を取り外した後、図１５の画像Ｇ６上で通常のアーム長さに変更されたら、作業機パラメータ補正部８９は、元の作業機パラメータを姿勢演算部７２Ｃに出力し、姿勢演算部７２Ｃはこれに基づいて、作業機３の姿勢を演算する。
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の作用及び効果を享受することができる。
【００７７】
［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。
例えば、前記実施形態では、油圧ショベル１を例示したが、本発明はこれに限られず、バックホウ等に採用してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…油圧ショベル、２…作業機械本体、３…作業機、４…下部走行体、５…上部旋回体、６…キャブ、３１…ブーム、３２…アーム、３３…バケット、３４…ブームシリンダ、３４Ａ…ブームシリンダフートピン、３４Ｂ…ブームシリンダトップピン、３５…アームシリンダ、３５Ａ…アームシリンダフートピン、３５Ｂ…アームシリンダトップピン、３６…バケットシリンダ、３６Ａ…バケットシリンダフートピン、３６Ｂ…バケットシリンダトップピン、３７…ブームピン、３８…アームピン、３９…バケットピン、４０…第１リンク部材、４０Ａ…第１リンクピン、４１…第２リンク部材、４１Ａ…第２リンクピン、４２…ブームシリンダストロークセンサ、４３…アームシリンダストロークセンサ、４４…バケットシリンダストロークセンサ、４５…位置検出部、４６…基準アンテナ、４７…方向アンテナ、４８…車体位置演算部、４Ａ…走行装置、４Ｂ…履帯、５１…操作装置、５２…作業機コントローラ、５２Ａ…記憶部、５２Ｂ…演算部、５３…油圧制御回路、５４…油圧ポンプ、５４Ａ…エンジン、５５…作業機操作レバー、５５Ｌ…左操作レバー、５５Ｒ…右操作レバー、５６…作業機操作検出部、５６Ｌ…作業機操作検出部、５９…走行操作レバー、６０…走行操作検出部、６１…油圧モータ、７０…表示システム、７１…表示入力装置、７１Ａ…入力部、７１Ｂ…表示部、７２…表示コントローラ、７２Ａ…記憶部、７２Ｂ…作業機位置演算部、７２Ｃ…姿勢演算部、８０…較正部、８３…較正演算部、８３Ａ…計測値取得部、８４…外部計測装置、８５…座標系変換部、８６…作業機パラメータ取得部、８７…パラメータ較正部、８８…較正値演算部、８９…作業機パラメータ補正部、８９Ａ…補正情報取得部、９０…エクステンションアーム、９１…拡張アーム、９２…エクステンションロッド、９２Ａ…第４リンクピン、９３…第３リンク部材、９３Ａ…第３リンクピン、９４…第２バケットピン、１００…傾斜センサ、Ｇ１…セットアップ画像、Ｇ２…入力画像、Ｇ５…画像、Ｇ６…画像、Ｇ７…画像、Ｌ１…寸法、Ｌ２…寸法、Ｌ３…寸法、Ｏ…原点、Ｐ…刃先、Ｓ１…手順、Ｓ２…手順、Ｓ３…手順、Ｓ４…手順、α…回動角、β…回動角、γ…回動角、θ１…ロール角、θ２…ピッチ角、θ３…ヨー角
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月7日(2016.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械本体と、
前記作業機械本体に回動自在に接続されたアーム及びバケットを含む第１作業機と、
前記アーム及びバケットを含む第１作業機に装着可能とされ、パラレルリンクを有する第２作業機と、
前記作業機械本体に対する前記アーム及びバケットを含む第１作業機の回動角情報を検出する回動角検出部と、
検出された前記アーム及びバケットを含む第１作業機の回動角情報に基づいて、前記アーム及びバケットを含む第１作業機の姿勢を演算する姿勢演算部と、
前記アーム及びバケットを含む第１作業機を構成する部材に設定された、前記アームについてのパラメータ及び前記バケットについてのパラメータを含む第１作業機パラメータを記憶する作業機パラメータ記憶部と、
前記第２作業機に関する情報を補正情報として取得する補正情報取得部と、
前記補正情報取得部で取得された前記補正情報に基づいて、前記第１作業機パラメータを補正する作業機パラメータ補正部とを備えている
ことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記第１作業機を回動させる油圧シリンダを備え、
前記回動角検出部は、前記油圧シリンダのストローク量を検出するストローク量検出部である
ことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の作業機械において、
前記作業機械は、表示部を有し、
前記作業機パラメータ補正部は、前記第１作業機又は前記第２作業機の姿勢を、前記表示部に表示させる
ことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記作業機パラメータ補正部で補正された前記第１作業機パラメータは、前記第１作業機を制御する作業機制御部に出力される
ことを特徴とする作業機械。
【請求項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、
前記第２作業機は、前記アームの先端側に設けられるパラレルリンク式の作業機である
ことを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記作業機械本体は、走行体と、上部旋回体とを備えている
ことを特徴とする作業機械。
【請求項７】
作業機械本体と、
前記作業機械本体に回動自在に接続されたアーム及びバケットを含む第１作業機と、
前記アーム及びバケットを含む第１作業機に装着可能とされ、パラレルリンクを有する第２作業機と、
前記作業機械本体に対する前記アーム及びバケットを含む第１作業機の回動角情報を検出する回動角検出部と、
検出された前記アーム及びバケットを含む第１作業機の回動角情報に基づいて、前記アーム及びバケットを含む第１作業機の姿勢を演算する姿勢演算部と、
前記アーム及びバケットを含む第１作業機を構成する部材に設定された、前記アームについてのパラメータ及び前記バケットについてのパラメータを含む第１作業機パラメータを記憶する作業機パラメータ記憶部と、を備えた作業機械の前記第１作業機パラメータを補正する作業機械の作業機パラメータ補正方法であって、
前記第２作業機に関する情報を補正情報として取得する手順と、
取得された前記補正情報に基づいて、前記第１作業機パラメータを補正する手順とを、コンピュータが実行する
ことを特徴とする作業機械のパラメータ補正方法。
【国際調査報告】
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