[发明专利]校正作业支援系统

说明书

本发明的校正作业支援系统具有：用于输入机械信息的输入装置，该机械信息包括液压挖掘机的车辆类别信息和前作业机的规格信息；显示控制装置，其基于从输入装置输入的机械信息和预先决定的目标姿势信息来生成目标姿势图像，该目标姿势信息是作为对惯性计测装置进行校正时的前作业机的目标计测姿势而预先决定的，该目标姿势图像是以驾驶员(M)的视点位置以及视线方向对采取了目标计测姿势的前作业机进行观察的情况下的图像；和HMD，其显示由显示控制装置生成的目标姿势图像，HMD以使目标姿势图像与以驾驶员(M)的视点位置以及视线方向观察到的现实中的前作业机重叠的方式进行显示。

技术领域

本发明涉及对安装在作业机械所具备的作业装置上的惯性计测装置的校正作业进行支援的校正作业支援系统。

背景技术

液压挖掘机是代表性的作业机械，作为作业装置而具有多关节型的前作业机。作为向驾驶者提示该前作业机的姿势并对由液压挖掘机进行的挖掘作业进行支援的显示系统而具有机械导引(Machine Guidance)。为了实现正确的机械导引，而需要正确检测前作业机的姿势。

作为关于前作业机的姿势检测的技术，在专利文献1中公开了一种液压缸的行程前期校正作业支援装置，该装置具有：计测液压缸的行程距离的行程传感器；计测重设基准点的重设传感器，该重设基准点是将由行程传感器执行的行程距离的计测值重设的基准点；检测液压缸的行程结束位置的行程结束检测处理部；在检测到重设基准点及/或行程结束位置的情况下对行程距离的计测值进行校正(修正)的校正处理部；在进行液压缸的前期校正作业的情况下进行搭载有液压缸的作业机械整体的显示的监视器；和对用于使校正对象的液压缸驱动的可动部进行突出显示并且显示驱动方向的突出显示处理部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2014/167731号公报

发明内容

近几年，作为机械导引中的前作业机的姿势计测机构而利用了IMU(InertialMeasurement Unit)。IMU是由陀螺传感器和加速度传感器构成的惯性计测装置，通过使这两种传感器组合来实现高精度且高应答的姿势计测。IMU设置于液压挖掘机的车身以及前作业机的各部位(动臂、斗杆、铲斗等)的表面，事前校正IMU的安装位置以及安装角度，由此计测前作业机的姿势。也就是说，在校正作业未实施的情况下，无法向驾驶者提示前作业机的姿势信息。

在此，IMU的校正作业是指，使安装在前作业机的各部位的IMU所计测的计测值与实际中的前作业机的姿势匹配的作业。具体地，使前作业机在某个姿势(目标计测姿势)中停止，由全站仪等的高精度的测量设备来计测此时的IMU的计测值、和各部位的转动部(动臂销、斗杆销、铲斗连杆销等)的位置坐标，使机械导引控制器学习这两个计测值。此时，为了提高校正作业的精度，在多个姿势中实施计测值的学习。另外，为了抑制每个量产机的精度偏差，由作业工序说明书等规定了校正作业中的计测姿势以及计测次数。

但是，由于机体的车辆类别和规格多种多样，所以在驾驶室内操作前作业机的驾驶者难以将前作业机移动为特定的姿势。因为在机械导引中使用各种视点来提示前作业机的姿势信息，所以可知难以从驾驶者的视点(从驾驶室观察到的前作业机的样子)掌握前作业机的姿势。因此，以往，从驾驶室外直接视觉观察前作业机的姿势，来确认是否处于正确姿势。由此，产生了与校正作业无直接关系的、从驾驶室外确认姿势的多余作业，由此作业性不高。

上述专利文献1中，提示了关于液压缸内置型的行程传感器的校正作业的操作支援信息。具体地，提示要动作的部位(可动部)和其方向(驱动方向)，由设在液压缸的行程结束处的检测装置来检测行程的动作，报告校正作业的完成。在使用行程传感器的情况下，通过使用专利文献1的发明，即使不是熟练者也能够高效实施校正作业。