CN107074509A - 动臂姿势检测装置 - Google Patents

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Abstract

提供即使在GPS装置的电波接收状态差的情况下也能够求出动臂的姿势的动臂姿势检测装置。所述动臂姿势检测装置具备：GPS装置(20)，其对动臂(13)的前端的位置进行位置测定；姿势检测器(31)、(32)，其检测动臂(13)的姿势；以及运算装置(40)，运算装置(40)在GPS装置(20)的位置测定的可靠性高的情况下，求出用于将姿势检测器(31)、(32)的检测值校正为根据GPS装置(20)的位置测定值求出的动臂(13)的姿势的校正值，在GPS装置(20)的位置测定的可靠性低的情况下，通过校正值对姿势检测器(31)、(32)的检测值进行校正来求出动臂(13)的姿势。即使在GPS装置(20)的电波接收状态差、位置测定的可靠性低的情况下也能够求出动臂(13)的姿势。

Description

动臂姿势检测装置
技术领域
本发明涉及一种动臂姿势检测装置。更具体地，涉及一种使用GPS求出吊车的动臂的姿势的动臂姿势检测装置。
背景技术
大型的吊车的动臂长且挠曲大，因此当由以往的长度检测器、角度检测器检测动臂的姿势时误差大。因此，提出了使用GPS(Global Positioning System：全球定位系统)求出动臂的姿势(例如专利文献1)。
但是，在使用GPS求出动臂的姿势的方法中，存在有在来自GPS卫星的电波被中途切断的情况下无法检测姿势的问题。当无法检测动臂的姿势时，利用该姿势的过负荷防止装置等安全装置不发挥功能，因此必须中断吊车操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-44932号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述情况，其目的在于提供即使在GPS装置的电波接收状态差的情况下也能够求出动臂的姿势的动臂姿势检测装置。
用于解决课题的手段
第一发明的一种动臂姿势检测装置求出吊车的动臂的姿势，所述动臂姿势检测装置的特征在于，具备：GPS装置，其对所述动臂的前端的位置进行位置测定；姿势检测器，其检测所述动臂的姿势；以及运算装置，其输入有所述GPS装置的位置测定值和所述姿势检测器的检测值，在所述GPS装置的位置测定的可靠性高的情况下，所述运算装置求出用于将所述姿势检测器的检测值校正为根据所述GPS装置的位置测定值求出的所述动臂的姿势的校正值，在所述GPS装置的位置测定的可靠性低的情况下，所述运算装置通过所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
第2发明的动臂姿势检测装置的特征在于，在第1发明中，所述运算装置存储有校正表，所述校正表针对所述动臂的每个姿势存储校正值，在所述GPS装置的位置测定的可靠性高的情况下，所述运算装置求出用于将所述姿势检测器的检测值校正为根据所述GPS装置的位置测定值求出的所述动臂的姿势的校正值，通过求出的所述校正值更新所述校正表中的与所述姿势检测器的检测值对应的校正值，在所述GPS装置的位置测定的可靠性低的情况下，所述运算装置从所述校正表获取与所述姿势检测器的检测值对应的校正值，通过获取到的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
第3发明的动臂姿势检测装置的特征在于，在第2发明中，所述运算装置每当求出所述动臂的姿势时就从所述校正表获取与所述姿势检测器的检测值的附近对应的校正值，对获取到的所述校正值进行内插来求出所述姿势检测器的检测值的校正值，通过求出的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
第4发明的动臂姿势检测装置的特征在于，在第1发明中，所述动臂姿势检测装置具备检测施加于所述动臂的负荷的负荷检测器，所述运算装置存储有校正表，所述校正表针对所述动臂的每个姿势和施加于所述动臂的每个负荷而存储校正值，在所述GPS装置的位置测定的可靠性高的情况下，所述运算装置求出用于将所述姿势检测器的检测值校正为根据所述GPS装置的位置测定值求出的所述动臂的姿势的校正值，通过求出的所述校正值来更新所述校正表中的与所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值对应的校正值，在所述GPS装置的位置测定的可靠性低的情况下，所述运算装置从所述校正表获取与所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值对应的校正值，通过获取到的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
第5发明的动臂姿势检测装置的特征在于，在第4发明中，所述运算装置每当求出所述动臂的姿势时就从所述校正表获取与所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值的附近对应的校正值，对获取到的所述校正值进行内插来求出所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值的校正值，通过求出的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
第6发明的动臂姿势检测装置的特征在于，在第2、第3、第4或第5发明中，所述运算装置每当求出所述动臂的姿势时就根据从所述校正表获取到的所述校正值是否更新完毕来判断求出的所述动臂的姿势的可靠性。
第7发明的动臂姿势检测装置的特征在于，在第1、第2、第3、第4、第5或第6发明中，所述运算装置不论所述GPS装置的位置测定的可靠性如何都总是通过所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
发明效果
根据第1发明，对姿势检测器的检测值进行校正来求出动臂的姿势，因此即使在GPS装置的电波接收状态差而位置测定的可靠性低的情况下也能够求出动臂的姿势。
根据第2发明，根据动臂的姿势来变更校正值，因此能够高精度地求出动臂的姿势。
根据第3发明，对从校正表获取到的校正值进行内插来求出实际的动臂的姿势的校正值，由此能够与实际的动臂的姿势的变化相应地连续地变更校正值，从而能够连续地求出动臂的姿势。
根据第4发明，根据动臂的姿势、负荷来变更校正值，因此能够高精度地求出动臂的姿势。
根据第5发明，对从校正表获取到的校正值进行内插来求出实际的动臂的姿势、负荷的校正值，由此能够与实际的动臂的姿势、负荷的变化相应地连续地变更校正值，从而能够连续地求出动臂的姿势。
根据第6发明，通过输出求出的动臂的姿势的可靠性，能够督促操作员进行恰当的操作或恰当地控制其他装置。
根据第7发明，不论GPS装置的位置测定的可靠性如何都总是对姿势检测器的检测值进行校正来求出动臂的姿势，因此即使在切换GPS装置的位置测定的可靠性前后也能够连续地求出动臂的姿势。
附图说明
图1是移动式吊车C的侧视图。
图2是本发明的一个实施方式的动臂姿势检测装置A的框图。
图3是ENU坐标系的说明图。
图4是校正表44的说明图。
图5是动臂姿势检测方法整体的流程图。
图6是校正表更新处理的流程图。
图7是姿势运算处理的流程图。
具体实施方式
接下来，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
本发明的一个实施方式所涉及的动臂姿势检测装置A为例如设置于图1所示的大型的移动式吊车C并且求出动臂13的姿势的装置。本实施方式的动臂姿势检测装置A能够应用于各种吊车，除了移动式吊车之外还能够应用于固定式吊车，下面以移动式吊车的情况为例进行说明。
(移动式吊车C)
首先，说明移动式吊车C的基本构造。
图1中标号11为行驶车体，具备用于行驶的车轮。在行驶车体11搭载有回旋台12，能够通过回旋马达在水平面内进行360°回旋。
在回旋台12上起伏自在地安装有动臂13。动臂13的基端部通过销而枢轴支承于回旋台12，在动臂13与回旋台12之间安装有起伏气缸。当使该起伏气缸伸长时动臂13立起，当使起伏气缸收缩时动臂13倒伏。动臂13构成为伸缩状，通过伸缩气缸进行伸缩动作。
在动臂13的前端悬吊有具备钩子14的钢丝绳，该钢丝绳沿着动臂13被导向回旋台12回旋台12而卷绕于卷扬机。卷扬机通过起重机马达的驱动进行正反旋转，能够通过卷绕、放出钢丝绳来使钩子14上下移动。
通过组合回旋台12的回旋、动臂13的起伏、伸缩、钩子14的上下移动，能够进行立体空间内的抬高货物和降落货物。
在移动式吊车C的回旋台12和动臂13的前端分别设置有GPS天线21、22。将设置于回旋台12的GPS天线21称作基站GPS天线21，将设置于动臂13的前端的GPS天线22称作移动台GPS天线22。此外，基站GPS天线21的安装位置只要在回旋台12上则不用特别进行限定，但优选的是安装于尽可能天空开阔的位置。
如后述那样，对由GPS天线21、22接收到的GPS卫星的电波进行解析，由此能够求出动臂13的前端的位置作为移动台GPS天线22相对于基站GPS天线21的相对位置。根据求出的动臂13的前端的位置能够求出动臂13的姿势(例如动臂长度、起伏角度)。
然而，有时由于移动式吊车C的周围的环境、GPS卫星的位置导致来自GPS卫星的电波的接收状态差。而且，由于基站GPS天线21设置于回旋台12上，因此存在GPS卫星进入动臂13的影子内的可能性。这样的话，不能接收到足够数量(例如四个以上)的GPS卫星的电波，使得位置测定的可靠性变低或不能进行位置测定。本实施方式的动臂姿势检测装置A具有即使在GPS的电波接收状态差的情况下也能够求出动臂13的姿势的特征。
(动臂姿势检测装置A)
接着，说明动臂姿势检测装置A的结构。
如图2所示，本实施方式的动臂姿势检测装置A包括GPS装置20、各种检测器31～33以及运算装置40。
GPS装置20具有通过相对位置测定法对动臂13的前端的位置进行位置测定的功能。GPS装置20包括所述两个GPS天线21、22、与各GPS天线21、22连接的GPS接收器23、24以及位置测定运算部25。此外，GPS天线21、22安装于移动式吊车C的回旋台12和动臂13上，但GPS接收器23、24的安装位置不特别进行限定，例如可以安装于移动式吊车C的驾驶室中。
基站GPS天线21接收来自多个GPS卫星的电波，并将该电波输入到基站GPS接收器23。基站GPS接收器23对来自多个GPS卫星的电波进行解析并输出航法数据和观测数据。同样地，移动台GPS天线22接收来自多个GPS卫星的电波，并将该电波输入到移动台GPS接收器24。移动台GPS接收器24对来自多个GPS卫星的电波进行解析并输出航法数据和观测数据。在此，航法数据是指GPS卫星的轨道信息、电离层延迟计数等位置测定所需的数据。另外，观测数据是根据电波接收时刻求出的模拟距离、多普勒频率、信号强度等数据。
位置测定运算部25是由CPU、存储器等构成的计算机。位置测定运算部25基于从GPS接收器23、24输入来的航法数据和观测数据来求出移动台GPS天线22相对于基站GPS天线21的相对位置。
位置测定运算部25例如通过图3所示的ENU坐标系求出位置测定值。在此，所谓ENU坐标系是由东(East)、北(North)、高度(Up)这三要素来表现位置的坐标系。在图3所示的ENU坐标系中，原点O(0,0,0)为基站GPS天线21的位置，点P(e,n,u)为移动台GPS天线22的位置。像这样，位置测定运算部25求出移动台GPS天线22的位置即动臂13的前端的位置P(e,n,u)。
此外，有时GPS天线21、22的位置与适于表现动臂13的姿势的位置不同。例如有时代替基站GPS天线21的位置而采用动臂13基端的起伏中心，代替移动台GPS天线22的位置而采用动臂13前端的滑轮槽轮的旋转中心较适合。在该情况下，以移动式吊车C的尺寸为基础，来根据基站GPS天线21的位置求出动臂13基端的起伏中心，将该起伏中心设为原点O，并且根据移动台GPS天线22的位置求出动臂13前端的滑轮槽轮的旋转中心，将该旋转中心设为点P。这样，能够求出适于表现动臂13的姿势的位置测定值P。
位置测定运算部25按照下述式1将ENU坐标系坐标转换为圆筒坐标系，由此求出OP间的水平面内的距离Rgps和铅垂方向的距离Hgps。而且，输出OP间的水平面内的距离Rgps和铅垂方向的距离Hgps作为动臂13的前端的位置测定值P。
[式1]
Hgps＝u
另外，位置测定运算部25除了位置测定值(Rgps、Hgps)之外还输出位置测定的可靠性Qgps。可靠性Qgps例如在位置测定的可靠性高的情况下设为真(1)、在位置测定的可靠性低的情况下设为假(0)。在位置测定的可靠性低的情况下还包括不能进行位置测定的情况。位置测定的可靠性的求出方法不特别进行限定，但例如在利用了从GPS卫星发送来的载波的位置测定运算中，可以是，一般具有如下状态：将被称作固定解的具有载波的整数倍的值的相位的偏置估计量的准确度高，可靠性高。
动臂姿势检测装置A具备检测动臂13的长度的长度检测器31、检测动臂13的起伏角度的起伏角度检测器32以及检测施加于动臂13的负荷的负荷检测器33。此外，长度检测器31和起伏角度检测器32相当于权利要求书中记载的“姿势检测器”。下面，有时将长度检测器31和起伏角度检测器32简称为姿势检测器31、32。作为姿势检测器，使用直接检测动臂13的姿势的检测器作为GPS装置20的代替单元。只要具有该功能则不限于包括长度检测器31和起伏角度检测器32的结构，也可以为其它结构。
长度检测器31的结构不特别进行限定，例如列举了通过电位计读取在动臂13的前端固定有线的端部固定在动臂13的前端的卷线盘的旋转角度的结构。另外，起伏角度检测器32的结构不特别进行限定，列举了在电位计安装有摆子的摆子式的角度测定器。另外，负荷检测器33的结构不特别进行限定，列举了根据悬吊有钩子14的钢丝绳的张力检测悬吊物的重量的张力检测器、根据动臂13的起伏气缸内的油压检测负荷的结构。
运算装置40是由CPU、存储器等构成的计算机。运算装置40执行存储器中所存储的程序，由此实现了校正值运算部41、校正表更新部42以及姿势运算部43。另外，在运算装置40的存储器中存储有校正表44。从GPS装置20向该运算装置40输入位置测定值(Rgps、Hgps)和可靠性Qgps，从各检测器31～33向该运算装置40输入作为检测值的动臂长度Ldet、起伏角度θdet、负荷Wdet。
从GPS装置20向校正值运算部41输入位置测定值(Rgps、Hgps)和可靠性Qgps，并且从长度检测器31向校正值运算部41输入动臂长度Ldet，从起伏角度检测器32向校正值运算部41输入起伏角度θdet。校正值运算部41在GPS装置20的位置测定的可靠性高的情况(Qgps＝1)下进行以下的处理。此外，校正值运算部41在GPS装置20的位置测定的可靠性低的情况(Qgps＝0)下不进行处理。
首先，校正值运算部41按照下述式2根据GPS装置20的位置测定值(Rgps、Hgps)求出动臂13的姿势即动臂长度Lgps和起伏角度θgps。
[式2]
大型的移动式吊车C的动臂13由于自重、悬吊物的重量而发生挠曲。尤其是相比于不发生挠曲的情况，动臂13的前端的位置偏差大。由于GPS装置20对动臂13的前端的位置进行位置测定，因此根据该位置测定值求出的动臂13的姿势(Lgps、θgps)为考虑了动臂13的挠曲的接近现实的值。另一方面，姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)稍受动臂13的挠曲的影响，有时与现实乖离。
因此，校正值运算部41如式3所示那样求出根据GPS装置20的位置测定值求出的动臂13的姿势(Lgps、θgps)与姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)的差分(ΔL、Δθ)。该差分(ΔL、Δθ)是由于动臂13的挠曲而产生的。因而，如果使用该差分(ΔL、Δθ)则能够根据姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)求出考虑了动臂13的挠曲的实际的动臂13的姿势。换言之，差分(ΔL、Δθ)为用于将姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)校正为根据GPS装置20的位置测定值求出的动臂13的姿势(Lgps、θgps)的校正值(ΔL、Δθ)。
[式3]
ΔL＝Lgps-Ldet
Δθ＝θgps-θdct
通过式3求出的校正值(ΔL、Δθ)为GPS装置20和姿势检测器31、32进行检测的时刻下的动臂13的姿势和负荷的校正值。当动臂13的姿势、负荷变化时，动臂13的挠曲量也变化，因此校正值(ΔL、Δθ)变化。
因此，运算装置40存储有校正表44，所述校正表44针对动臂13的每个姿势和施加于动臂13上的每个负荷存储了校正值的校正表44。如图4所示，校正表44由动臂长度用的表格表和起伏角度用的表构成。各表为以动臂长度Li(i＝1，2，···，I)、起伏角度θj(j＝1，2，···，J)、负荷Wk(k＝1，2，···，K)这三个为索引的三次元表。也可以称作以动臂长度Li、起伏角度θj、负荷Wk这三个为索引的三次元排列。将动臂长度表的要素记载为ΔLijk，将起伏角度表的要素记载为Δθijk。在此，下角标i、j、k与动臂长度Li、起伏角度θj、负荷Wk的下角标相同。即，动臂长度为Li、起伏角度为θj、负荷为Wk的情况下的校正值记载为ΔLijk、Δθijk。
从校正值运算部41向校正表更新部42输入校正值(ΔL、Δθ)，并且从各检测器31～33向校正表更新部42输入检测值(Ldet、θdet、Wdet)。校正表更新部42进行以下的处理来更新校正表44。
校正表44的更新方法例如单纯地通过校正值运算部41所求出的校正值(ΔL、Δθ)来更新校正表44的要素(ΔLijk、Δθijk)中的与检测器31～33的检测值(Ldet、θdet、Wdet)最近的要素(ΔLabc、Δθabc)即可。但是，如以下所示，对校正值运算部41求出的校正值(ΔL、Δθ)进行外插来求出与检测器31～33的检测值(Ldet、θdet、Wdet)的附近对应的要素的校正值，如果通过该校正值进行更新，则能够通过更准确的值更新校正表44。
首先，校正表更新部42从校正表44的索引(Li、θj、Wk)检索检测器31～33的检测值(Ldet、θdet、Wdet)的前后的值。下面，将动臂长度的检测值Ldet的前后的索引值设为La、La+1(La<Ldet<La+1)。将起伏角度的检测值θdet的前后的索引值设为θb、θb+1(θb<θdet<θb+1)。将负荷的检测值Wdet的前后的索引值设为Wc、Wc+1(Wc<Wdet<Wc+1)。
接着，按照式4，使用更新前的校正表44的值来根据与La、La+1、θb、θb+1、Wc、Wc+1对应的八个校正值(Xabc、Xabc+1、Xab+1c、Xab+1c+1、Xa+1bc、Xa+1bc+1、Xa+1b+1c、Xa+1b+1c+1)求出检测值(Ldet、θdet、Wdet)的校正值(ΔL′、Δθ′)。此外，在式4中，X′为对校正表44的值进行内插而求出的校正值ΔL′或Δθ′，Xijk为校正表44的要素ΔLijk或Δθijk。
[式4]
接着，按照式5，对校正值运算部41所求出的校正值(ΔL、Δθ)进行外插来求出与校正表格表44中的与检测器31～33的检测值(Ldet、θdet、Wdet)的附近对应的八个校正值Xijk，并通过该值更新校正表格表44。此外，在式5中，X为校正值运算部41所求出的校正值ΔL或Δθ，X′为对校正表格表44的值进行内插而求出来的校正值ΔL′或Δθ′，Xijk为校正表格表44的要素ΔLijk或Δθijk。另外，式5的右边的Xijk为更新前的值，左边的Xijk为更新后的值。
[式5]
校正表44具有针对每个要素表示是否更新完毕的更新标志Fijk。更新标志Fijk例如在更新完毕的情况下为真(1)，在未更新的情况下为假(0)。校正表更新部42更新校正值(ΔLijk、Δθijk)并且将与更新后的要素对应的更新标志Fijk设为更新完毕。
从各检测器31～33向姿势运算部43输入检测值(Ldet、θdet、Wdet)。姿势运算部43进行以下的处理来求出动臂13的姿势。
动臂13的姿势运算方法例如可以单纯地从校正表格表44获取与检测器31～33的检测值(Ldet、θdet、Wdet)最近的要素(ΔLabc、Δθabc)，通过获取到的校正值(ΔLabc、Δθabc)校正姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)来求出动臂13的姿势即可。但是，如以下所示，如果对从校正表格表44获取到的校正值进行内插来求出关于检测值(Ldet、θdet、Wdet)的校正值(ΔL′、Δθ′)，通过求出的校正值(ΔL′、Δθ′)校正姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)来求出动臂13的姿势，则能够更高精度地求出动臂13的姿势。
首先，姿势运算部43从校正表44的索引(Li、θj、Wk)检索检测器31～33的检测值(Ldet、θdet、Wdet)的前后的值(La、La+1、θb、θb+1、Wc、Wc+1)，获取对应的八个校正值。接着，按照式4，对获取到的校正值进行内插来求出检测值(Ldet、θdet、Wdet)的校正值(ΔL′、Δθ′)。
接着，姿势运算部43如式6所示，通过所求出的校正值(ΔL′、Δθ′)校正姿势检测器31、33的检测值(Ldet、θdet)来求出动臂13的姿势(Lest、θest)。
[式6]
Lest＝Ldet+ΔL′
θest＝θdet+Δθ′
姿势运算部43既可以输出(Lest、θest)作为动臂13的姿势也可以输出将(Lest、θest)转换后的值作为动臂13的姿势。例如，可以基于式7，根据动臂长度Lest和起伏角度θest来求出从动臂13的基端到前端的水平面内的距离Rest和铅垂方向的距离Hest，并将它们输出。
[式7]
Rest＝Lestcosθest
Hest＝Lestsinθest
姿势运算部43除了动臂13的姿势(Rest、Hest)以外还输出所求出的动臂13的姿势(Rest、Hest)的可靠性Qest。可靠性Qest例如在可靠性高的情况下为真(1)，在可靠性低的情况下为假(0)。姿势运算部43根据更新标志Fijk来判断在求出动臂13的姿势(Rest、Hest)时从校正表44获取到的校正值(ΔLijk、Δθijk)是否更新完毕，如果更新完毕了则设为可靠性高(Qest＝1)，如果未更新则设为可靠性低(Qest＝0)。
在从校正表44获取到的校正值更新完毕的情况下，由于该校正值为基于GPS装置20的位置测定的值，因此能够求出与现实接近的动臂13的姿势。因此，求出的动臂13的姿势(Rest、Hest)的可靠性Qest高。另一方面，在从校正表44获取到的校正值未更新的情况下，不能基于GPS装置20的位置测定求出动臂13的姿势(Rest、Hest)，因此可靠性Qest低。
此外，在存储有通过试验、模拟等求出的校正值作为校正表44的初始值的情况下，即使使用未更新的校正值也能够以某种程度的精度求出动臂13的姿势(Rest、Hest)。另一方面，在校正表44的初始值例如为0的情况下，当使用未更新的校正值时不进行校正，姿势检测器31、32的检测值直接作为动臂13的姿势(Rest、Hest)，从而精度低。
另外，在GPS装置20能够进行位置测定的状态下持续吊车作业，由此校正表44得到更新，因此吊车作业的时间越长则得到越恰当的校正值，从而使用未更新的校正值的频率减少。
如以上那样，姿势运算部43求出动臂13的姿势(Rest、Hest)，并输出求出的动臂13的姿势(Rest、Hest)和其可靠性Qest。在此，GPS装置20的位置测定的可靠性Qgps低的情况自不必说，即使位置测定的可靠性Qgps高的情况下，姿势运算部43也校正姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)来求出动臂13的姿势(Rest、Hest)。即，不论GPS装置20的位置测定的可靠性Qgps如何都总是校正姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)来求出动臂13的姿势(Rest、Hest)。
也可以在位置测定的可靠性Qgps高的情况下根据GPS装置20的位置测定值求出动臂13的姿势，在位置测定的可靠性Qgps低的情况下，校正姿势检测器31、32的检测值来求出动臂13的姿势。但是，当像这样中途切换动臂13的姿势的运算方法时，存在运算结果不连续的可能性。相对于此，在本实施方式中，总是校正姿势检测器31、32的检测值来求出动臂13的姿势，因此即使在GPS装置20的位置测定的可靠性Qgps切换前后也能够连续地求出动臂13的姿势。因此，不会对利用了所求出的动臂13的姿势的其他装置带来坏影响。
从运算装置40输出来的动臂13的姿势(Rest、Hest)和可靠性Qest例如输入到动臂姿势显示装置、过负荷防止装置等其他装置中。在输入到动臂姿势显示装置的情况下，显示动臂13的姿势(Rest、Hest)并且显示可靠性Qest，由此能够督促作业人员注意可靠性。另外，在输入到过负荷防止装置的情况下，能够根据可靠性Qest的值来切换其控制方法。
(动臂姿势检测方法)
接着，说明动臂姿势检测装置A的动作。
如图5所示，首先动臂姿势检测装置A通过GPS装置20对动臂13的前端的位置进行位置测定(步骤S10)。接着，判断位置测定的可靠性Qgps是否高(步骤S20)。在位置测定的可靠性Qgps高的情况下，进行后述的校正表更新处理(步骤S30)和姿势运算处理(步骤S40)。在位置测定的可靠性Qgps低的情况下，不进行校正表更新处理(步骤S30)，而进行姿势运算处理(步骤S40)。动臂姿势检测装置A通过反复执行以上的处理来实时地求出动臂13的姿势。
接着，说明校正表更新处理(步骤S30)的详情。
如图6所示，首先运算装置40从长度检测器31、起伏角度检测器32和负荷检测器33获取各个检测值(Ldet、θdet、Wdet)(步骤S31)。接着，校正值运算部41求出用于将姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)校正为根据GPS装置20的位置测定值求出的动臂13的姿势(Lgps、θgps)的校正值(ΔL、Δθ)(步骤S32)。接着，校正表更新部42基于校正值运算部41所求出的校正值(ΔL、Δθ)来更新校正表44(步骤S33)。
接着，说明姿势运算处理(步骤S40)的详情。
如图7所示，首先，运算装置40从长度检测器31、起伏角度检测器32和负荷检测器33获取各个检测值(Ldet、θdet、Wdet)(步骤S41)。接着，姿势运算部43从校正表44获取与检测器31～33的检测值(Ldet、θdet、Wdet)对应的校正值(ΔL′、Δθ′)(步骤S42)。然后，通过获取到的校正值(ΔL′、Δθ′)校正姿势检测器31、32的检测值(Ldet、θdet)来求出动臂13的姿势(Rest、Hest)(步骤S43)。另外，姿势运算部43求出所求出的动臂13的姿势的可靠性Qest。然后，输出动臂13的姿势(Rest、Hest)和其可靠性Qest。
如以上那样，校正姿势检测器31、32的检测值来求出动臂13的姿势，因此即使在GPS装置20的电波接收状态差、位置测定的可靠性低的情况下，也能够求出动臂13的姿势。而且，由于能够求出与考虑了动臂13的挠曲在内的接近现实的动臂13的姿势，因此精度高。因此，不论GPS装置20的电波接收状态如何都能够使基于动臂13的姿势进行动作的过负荷防止装置等装置发挥功能，从而不会发生吊车作业中断等现象。
另外，通过采用从校正表44获取校正值的结构，因为根据动臂13的姿势、负荷来变更校正值，因此能够高精度地求出动臂13的姿势。而且，对从校正表44获取到的校正值进行内插来求出关于实际的动臂13的姿势、负荷的校正值，由此能够根据实际的动臂13的姿势、负荷的变化来连续地变更校正值，从而能够连续地求出动臂13的姿势。因此，不会对利用了所求出的动臂13的姿势的其他装置带来坏影响。
并且，通过输出所求出来的动臂13的姿势的可靠性Qest，能够督促操作作业人员进行恰当的操作或恰当地控制其他装置。
(其它实施方式)
GPS装置20的结构不限定为上述实施方式，也可以采用将基站GPS天线21设置于地表面等已知的位置来代替设置于回旋台12的结构。另外，GPS装置20的位置测定方法不限定为相对位置测定。，只要能够充分得到位置测定精度就则也可以设为单独位置测定。
姿势检测器不限于由长度检测器31和起伏角度检测器32构成，也可以是仅具备任意一方的结构。例如在动臂13不伸缩的情况下，无需设置长度检测器31。
校正表44不限于以动臂长度Li、起伏角度θj、负荷Wk这三个为索引的表，也可以是以它们中的两个或一个为索引的表。只要按照吊车的结构来以对动臂13的挠曲影响大的要素为索引即可。例如，在动臂13不伸缩的情况下，无需以动臂长度Li为索引。另外，在对施加于动臂13上的负荷对动臂13的挠曲的影响小的情况下，无需以负荷Wk为索引。在该情况下，也可以不设置负荷检测器33。
在图5所示的流程图中，示出了依次对从GPS位置测定(步骤S10)到姿势运算处理(步骤S40)进行处理的流程，但也可以替代之而并行处理从GPS位置测定(步骤S10)到校正表更新处理(步骤S30)为止的处理和姿势运算处理(步骤S40)。
附图标记说明
C：移动式吊车；11：行驶车体；12：回旋台；13：动臂；14：钩子；A：动臂姿势检测装置；20：GPS装置；21：基站GPS天线；22：移动台GPS天线；23：基站GPS接收器；24：移动台GPS接收器；25：位置测定运算部；31：长度检测器；32：起伏角度检测器；33：负荷检测器；40：运算装置；41：校正值运算部；42：校正表更新部；43：姿势运算部；44：校正表。

Claims (7)

1.一种动臂姿势检测装置，其求出吊车的动臂的姿势，所述动臂姿势检测装置的特征在于，具备：
GPS装置，其对所述动臂的前端的位置进行位置测定；
姿势检测器，其检测所述动臂的姿势；以及
运算装置，其输入有所述GPS装置的位置测定值和所述姿势检测器的检测值，
在所述GPS装置的位置测定的可靠性高的情况下，所述运算装置求出用于将所述姿势检测器的检测值校正为根据所述GPS装置的位置测定值求出的所述动臂的姿势的校正值，
在所述GPS装置的位置测定的可靠性低的情况下，所述运算装置通过所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
2.根据权利要求1所述的动臂姿势检测装置，其特征在于，
所述运算装置存储有校正表，所述校正表针对所述动臂的每个姿势存储校正值，
在所述GPS装置的位置测定的可靠性高的情况下，所述运算装置求出用于将所述姿势检测器的检测值校正为根据所述GPS装置的位置测定值求出的所述动臂的姿势的校正值，
通过求出的所述校正值更新所述校正表中的与所述姿势检测器的检测值对应的校正值，
在所述GPS装置的位置测定的可靠性低的情况下，所述运算装置从所述校正表获取与所述姿势检测器的检测值对应的校正值，
通过获取到的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
3.根据权利要求2所述的动臂姿势检测装置，其特征在于，
所述运算装置每当求出所述动臂的姿势时就从所述校正表获取与所述姿势检测器的检测值的附近对应的校正值，
对获取到的所述校正值进行内插来求出所述姿势检测器的检测值的校正值，
通过求出的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
4.根据权利要求1所述的动臂姿势检测装置，其特征在于，
所述动臂姿势检测装置具备检测施加于所述动臂的负荷的负荷检测器，
所述运算装置存储有校正表，所述校正表针对所述动臂的每个姿势和施加于所述动臂的每个负荷而存储校正值，
在所述GPS装置的位置测定的可靠性高的情况下，所述运算装置求出用于将所述姿势检测器的检测值校正为根据所述GPS装置的位置测定值求出的所述动臂的姿势的校正值，
通过求出的所述校正值来更新所述校正表中的与所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值对应的校正值，
在所述GPS装置的位置测定的可靠性低的情况下，所述运算装置从所述校正表获取与所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值对应的校正值，
通过获取到的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
5.根据权利要求4所述的动臂姿势检测装置，其特征在于，
所述运算装置每当求出所述动臂的姿势时就从所述校正表获取与所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值的附近对应的校正值，
对获取到的所述校正值进行内插来求出所述姿势检测器和所述负荷检测器的检测值的校正值，
通过求出的所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
6.根据权利要求2、3、4或5中的任意一项所述的动臂姿势检测装置，其特征在于，
所述运算装置每当求出所述动臂的姿势时就根据从所述校正表获取到的所述校正值是否更新完毕来判断求出的所述动臂的姿势的可靠性。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6中的任意一项所述的动臂姿势检测装置，其特征在于，
所述运算装置不论所述GPS装置的位置测定的可靠性如何都总是通过所述校正值对所述姿势检测器的检测值进行校正来求出所述动臂的姿势。
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