CN108691325A - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供工程机械，其目的在于为了保持工程机械的作业点位置的运算精度、作业人员在所有施工现场都能容易地进行校正作业。第一作业点位置运算部，在以使作业点位于基准线上的多个基准点的方式使作业机动作时，算出多个基准点处的作业点的位置。校正值运算部，利用第一作业点位置运算部算出的多个基准点处的作业点的位置能满足基准线的一次方程式这一点，算出角度变换参数、尺寸参数以及直线参数(斜率tanθ及截距Zline)的校正值。参数更新部使在校正值运算部算出的校正值反映到在角度运算部和第一作业点位置运算部中的相应的运算部中所进行的运算中。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及具有作业机的液压挖掘机等工程机械。

背景技术

液压挖掘机等工程机械具有包括动臂、斗杆以及铲斗(作业工具)等多个前部件的作业机和用于进行工程机械的移动的行驶装置，操作者通过对操作杆进行操作，由此能够使作业机和/或行驶装置动作。

施工现场处的工程机械的作业根据设计图等来决定，为了进行按照目的那样的操作，仅靠通过操作者的目视进行的状况判断是困难的，因此，通过在施工现场设置标桩(日文：丁張り)、绳(日文：水糸)等记号，从而将目标作业面指示给操作者。

但是，为了在大片的施工现场设置数量众多的标桩和/或绳，要耗费工时，而且，为了按照目标那样进行施工，操作者的技能是必需的。因此，近年来，一种被称为机器引导(英文：machine guidance)的系统正在普及，能够使操作者容易地掌握作业内容，该系统中，在工程机械设置有前部件用的角度传感器、液压缸用的行程传感器之类的姿势检测单元，根据检测出的姿势信息和作业机的尺寸来运算作业点(例如铲斗的爪尖)的当前位置，将得到的作业点的当前位置与目标作业面的距离通过图和/或数值显示于画面。

运算出的作业点的当前位置的精度受前述的姿势信息、作业机的尺寸等参数影响。精度下降的原因有例如、姿势检测所用的传感器的个体差异和/或老化导致的特性变化；由作业机的拆卸及再组装时的传感器安装位置的偏差导致的姿势信息的变化；以及由前部件的制造误差和/或松动、塑性变形导致的尺寸变化等。因此，工程机械的出厂时、作业开始前等时候，需要对于作业点的当前位置以使运算值与真值一致的方式定期对前述的参数进行校正，从而保持运算值的精度。

因此，提出了以由外部计测装置计测出的实测值为真值、并基于该实测值来对工程机械的参数进行校正的技术(作为例子参照专利文献1)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第5823046号说明书

发明内容

【发明要解决的问题】

专利文献1所记载的技术利用外部计测装置对前述的参数进行校正。但是，一般来说，外部计测装置越是高精度则越是高价，在使用方面专门知识是不可缺少的，因此只有有限的作业人员才能够进行校正作业。另外，外部计测装置未必是在使用工程机械的所有现场都能设置，因此不适合于作业开始前的校正。

本发明的目的在于为了保持工程机械的作业点位置的运算精度、作业人员在所有施工现场都能容易地进行校正作业。

【用于解决问题的技术方案】

本申请包含多个解决上记问题的技术方案，如果举出其一例，则为一种工程机械，其具备：车辆主体；多关节型的作业机，其安装于所述车辆主体，包括多个前部件；多个角度传感器，其分别检测所述多个前部件的角度；和控制装置，所述控制装置具有：角度运算部，其基于所述多个角度传感器的输出信号和角度变换参数，算出所述多个前部件的角度；和第一作业点位置运算部，其基于由所述角度运算部算出的所述多个前部件的角度、和所述多个前部件的尺寸参数，算出针对所述作业机任意地设定的作业点在所述作业机的动作平面上的位置，所述工程机械的特征在于，所述第一作业点位置运算部，以使所述作业点位于设定在所述动作平面上的直线状的基准线上的多个位置的方式使所述作业机动作了时，算出所述多个位置处的所述作业点的位置，所述控制装置具备：校正值运算部，其基于所述第一作业点位置运算部算出的所述多个位置处的所述作业点的位置，算出所述角度变换参数、所述尺寸参数以及所述基准线的参数的校正值；和参数更新部，其使由所述校正值运算部算出的所述校正值反映到在所述角度运算部和所述第一作业点位置运算部中的相应的运算部中所进行的运算中。

【发明的效果】

根据本发明，能够在任何施工现场容易地进行校正作业，因此能够保持工程机械的作业点位置的运算精度。

附图说明

图1是搭载校正系统的液压挖掘机1的侧视图。

图2是简略地示出液压挖掘机1的坐标系和尺寸的图。

图3是搭载于液压挖掘机1的车身控制系统28、显示系统29以及校正系统30的概略构成图。

图4是第一实施方式的校正处理流程图。

图5是在第一实施方式中采取三种校正姿势的液压挖掘机1的侧视图。

图6是使作业机3采取校正姿势时、对作业人员的操作进行辅助的显示装置18的显示例。

图7是第二实施方式的液压挖掘机的侧视图。

图8是第三实施方式的校正处理的流程图。

图9是第三实施方式的液压挖掘机的侧视图。

附图标记说明

1…液压挖掘机(工程机械)、3…作业机、4…上部旋转体、5…下部行驶体、6…动臂、7…斗杆、8…铲斗、9…动臂油缸、10…斗杆油缸、11…铲斗油缸、13…旋转驱动装置(旋转马达)、15…行驶马达、17…车辆操作装置、18…显示装置、23…作业点、24…前后倾斜角传感器、25…第一旋转角度传感器、26…第二旋转角度传感器、27…第三旋转角度传感器、37…显示控制器、40a…角度运算部、40b…第一作业点位置运算部、45…校正控制器、46…校正操作装置、47…基准线作成装置、49a…第二作业点位置运算部、49b…校正值运算部、49c…参数更新部、51…基准线

具体实施方式

以下，参照附图，关于本发明的实施方式的工程机械的校正系统以液压挖掘机为例进行说明。

＜第一实施方式＞

在第一实施方式中，利用具备相对于水平面的斜度计测功能的点激光照射器47，来作为基准线作成装置、即在施工现场等处定义铲斗爪尖所处的直线(基准线51)的装置(参照图5)。

图1是本发明的搭载校正系统的液压挖掘机1的侧视图。液压挖掘机1具备：车辆主体2，其具有上部旋转体4和下部行驶体5；和多关节型的作业机(前作业机)3，其安装于上部旋转体4并包括多个前部件(联杆部件)6、7、8。

作业机3具备：动臂6，其经由动臂销19能够转动地安装于上部旋转体4；斗杆7，其经由斗杆销20能够转动地安装于动臂6的顶端；以及铲斗8，其经由铲斗销21能够转动地安装于斗杆7的顶端。并且，作业机3具备作为用于对这些动臂6、斗杆7以及铲斗8进行驱动的液压缸(液压执行机构)的动臂油缸9、斗杆油缸10以及铲斗油缸11。在本说明书中，因为铲斗8位于包括多个前部件6、7、8的作业机3的顶端，所以有时将其称为“顶端前部件”。

下部行驶体5具备：左侧的行驶马达15a和右侧的行驶马达15b；和分别由该行驶马达15a、15b驱动的左右的履带(日文：無限軌道)14a、14b。行驶马达15a、15b被驱动而使履带14a、14b旋转，从而液压挖掘机1行驶。作为下部行驶体5不限于图示的履带式搬运机式的构成，也可以利用具有多个车轮的轮式结构。

上部旋转体4经由旋转轮16能够转动地安装于下部行驶体5的上部，由旋转驱动装置(旋转马达)13旋转驱动。在上部旋转体4搭载有驾驶室12、排出液压执行机构的工作油的液压泵(未图示)、用于驱动该液压泵的动力源(例如发动机、电动机)(未图示)、以及包括车身控制控制器31、显示控制器37以及校正控制器45的计算机等装置。

在驾驶室12之中设置有输出与操作量相应的操作信号的车身操作装置17、和显示各种信息的显示装置(例如、液晶显示器(LCD)等)18。操作者对车身操作装置17进行操作由此输出操作信号，能够基于该操作信号分别驱动动臂油缸9、斗杆油缸10、铲斗油缸11、旋转驱动装置13、以及行驶马达15a、15b。

在本实施方式中，作为车身操作装置17，而搭载有具备用于分别指示动臂6的上提及下降和铲斗8的翻卸及收回的第一操作杆、用于分别指示斗杆7的翻卸及收回和上部旋转体4的左右旋转的第二操作杆、用于指示行驶马达15a的正转及反转的第一行驶杆、以及用于指示行驶马达15b的正转及反转的第二行驶杆(均未图示)的多个杆的装置。第一操作杆和第二操作杆是双复合的多功能操作杆，第一操作杆的前后操作与动臂6的上提及下降对应，左右操作与铲斗8的收回及翻卸对应，第二操作杆的前后操作与斗杆7的翻卸及收回对应、左右操作与上部旋转体4的左右旋转对应。若将杆向倾斜方向操作，则这二个执行机构同时动作。第一行驶杆和第二行驶杆是单功能操作杆，第一行驶杆的前后操作与行驶马达15a的正转及反转对应，第二行驶杆的前后操作与行驶马达15b的正转及反转对应。

在车身操作装置17设置有检测第一及第二操作杆和第一及第二行驶杆的操作量并将该检测信息向车身控制控制器31发送的操作量检测器(未图示)。

图2是简略地示出液压挖掘机1的坐标系和尺寸的图。

液压挖掘机1的坐标系{Xf，Yf，Zf}以动臂销19的中心为原点。Zf轴与旋转轮16的中心轴平行，以朝上为正。Xf轴在铲斗爪尖22(作业点23)可动的平面上(工作平面上)垂直于Zf轴，以上部旋转体4的前方向为正。未图示的Yf轴按照右手系来取。由此，Yf轴是垂直于图2的纸面的轴，纸面的正面侧为正。

动臂6的长度Lbm是从动臂销19到斗杆销20的长度，斗杆7的长度Lam是从斗杆销20到铲斗销21的长度，铲斗8的长度Lbk是从铲斗销21到铲斗爪尖22的长度。以铲斗爪尖22的宽度方向上的中心为作业点23。动臂6、斗杆7、铲斗8的转动方向绕Yf轴以逆时针方向为正。此外，作业点23只要是铲斗8的宽度方向上的点即可，也可以设定于宽度方向上的中心以外的点。

在液压挖掘机1，作为分别检测构成作业机3的多个前部件6、7、8的角度的角度传感器，而设置有第一旋转角度传感器25、第二旋转角度传感器26以及第三旋转角度传感器27。

安装于上部旋转体4的第一旋转角度传感器25，例如是旋转式电位器(英文：rotary potentiometer)，将动臂6相对于上部旋转体4的相对角度θbm检测为模拟信号Vbm。安装于动臂6的第二旋转角度传感器26，例如是旋转式电位器，将斗杆7相对于动臂6的相对角度θam检测为模拟信号Vam。安装于斗杆7的第三旋转角度传感器27例如是旋转式电位器，将铲斗8相对于斗杆7的相对角度θbk检测为模拟信号Vbk。

安装于上部旋转体4的前后倾斜角传感器24。例如是惯性计测装置(IMU)，检测绕Yf轴的、Zf轴相对于重力方向的角度θpitch。角度θpitch以逆时针方向为正。

图3是搭载于液压挖掘机1的车身控制系统28、显示系统29以及校正系统30的概略构成图。

[车身控制系统28]

车身控制系统28具有车身操作装置17、车身控制控制器(控制装置)31、液压控制装置32、动臂油缸9、斗杆油缸10、铲斗油缸11、旋转马达13、以及行驶马达15a、15b。

车身控制控制器31是具有由A/D转换器、D/A转换器、数字输入输出装置等构成的输入输出部35、CPU等运算部36、ROM、RAM等存储部(未图示)的计算机。

车身控制控制器31的输入输出部35从车身操作装置17和液压控制装置32输入信号，并向运算部36发送，另外，将运算部36的运算结果向液压控制装置32发送。

车身控制控制器31的运算部36基于车身操作装置17的操作量检测器所发送的操作量和/或液压控制装置32的状态量，来计算向液压控制装置32发送的指令值。

液压控制装置32是为了驱动动臂油缸9、斗杆油缸10、铲斗油缸11、旋转马达13以及行驶马达15a、15b的各执行机构而控制要分配的工作油量的装置，例如，由发动机、由发动机驱动的液压泵、控制向各液压执行机构供给的工作油的流量及方向的液压控制阀等构成。液压控制装置32基于由车身控制控制器31运算出的指令值来控制液压执行机构9～11、13、15。

[显示系统29]

显示系统29具有显示控制器37、显示操作装置38、前后倾斜角传感器24、以及第一～第三旋转角度传感器25～27。

显示控制器37是具有A/D转换器、D/A转换器、数字输入输出装置等输入输出部39、CPU等运算部40(40a、40b、40c)、ROM、RAM等存储部41的计算机。

显示控制器37的输入输出部39从显示操作装置38输入操作信息、从前后倾斜角传感器24和第一～第三旋转角度传感器25～27的每个输入模拟信号(输出信号)、从校正控制器42输入被校正了的参数，并将这些输入向运算部40(40a、40b、40c)发送。另外，将运算部40(40a、40b、40c)的运算结果向显示操作装置38和/或校正控制器42发送。

显示控制器37的运算部40基于保存于存储部41的程序而作为角度运算部40a、第一作业点位置运算部40b以及作业信息运算部40c而发挥功能。

显示控制器37的存储部41存储有角度变换参数、车身尺寸参数以及目标面信息。角度变换参数中包括将第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号向角度变换的公式的系数(αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk(后述))。车身尺寸参数中包括前述的动臂6的长度Lbm、斗杆7的长度Lam以及铲斗8的长度Lbk。目标面信息中包括作为液压挖掘机1的作业对象的平面的Xf－Zf平面上的截面中的至少一个坐标信息。

[角度运算部40a]

角度运算部40a将从输入输出部39输入的第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号Vbm、Vam、Vbk向角度θbm、θam、θbk变换。例如，将模拟信号Vbm、Vam、Vbk向角度θbm、θam、θbk变换的运算通过一次方程式来进行。本实施方式的角度运算部40a通过以下的式(1)～(3)，基于第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号Vbm、Vam、Vbk、和为了将该模拟信号变换成角度θbm、θam、θbk而存储于存储部41的角度变换参数αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk，来算出角度θbm、θam、θbk。

(1)：θbm＝αbm×Vbm+βbm

(2)：θam＝αam×Vam+βam

(3)：θbk＝αbk×Vbk+βbk[第一作业点位置运算部40b]

第一作业点位置运算部40b对液压挖掘机1的坐标系{Xf，Yf，Zf}中的作业点23的位置pd＝[Xd，Yd，Zd]进行运算。该运算基于由角度运算部31a求出的角度(θbm、θam、θbk)、和存储于存储部41的车身尺寸参数(Lbm、Lam、Lbk)通过以下的式(4)～(6)来执行。在本说明书中，为了与后述的通过第二作业点位置运算部49b来运算的作业点23的坐标进行区别，有时将由第一作业点位置运算部40b运算出的作业点23的坐标[Xd，Yd，Zd]分别称为第一Xf坐标、第一Yf坐标、第一Zf坐标。

(4)：Xd＝Lbm×cos(θbm)+Lam×cos(θbm+θam)+Lbk×cos(θbm+θam+θbk)

(5)：Yd＝0

(6)：Zd＝-{Lbm×sin(θbm)+Lam×sin(θbm+θam)+Lbk×sin(θbm+θam+θbk)}

作业信息运算部40c基于显示操作装置38的操作信息、第一作业点位置运算部40b的运算结果、以及存储于存储部41的目标面信息，来运算表示作业点23与目标面的位置关系的数值信息和/或显示信息。

显示操作装置38具有操作部43和显示部44。操作部43例如是开关。作业人员通过操作该开关，从而进行显示于显示装置18的显示信息的切换、和/或显示控制器37的存储部41所存储的目标面信息的设定。显示部44例如是液晶显示器，为了作业人员对作业内容进行确认而显示运算部40的运算结果。

[校正系统30]

校正系统30是通过对在作业点23的位置运算时角度运算部40a和第一作业点位置运算部40b所利用的参数(角度变换参数和尺寸参数等)进行校正从而对第一～第三旋转角度传感器25～27进行校正的系统，具备校正控制器45、校正操作装置46、以及基准线作成装置47。

[基准线作成装置47]

如图5所示，基准线作成装置47是在校正作业时生成作为作业点23所处的直线的基准线51、能够获取该基准线51相对于水平面的角度θline的装置。作为基准线作成装置47，例如、可以利用具备以水平面为基准的斜度计测功能的点激光照射器。被照射的激光不仅可以是点激光，还可以是线激光。在后者的情况下，驾驶室12内的作业人员一直能够视觉辨识基准线51，因此容易使作业点23位于基准线51上。在本实施方式中，如图5所示将基准线作成装置47三脚地固定于地面并生成基准线51，定义于液压挖掘机1的Xf－Zf平面中的基准线51的斜率通过用倾斜角传感器24检测出的θpitch与θline之差的正切(tan(θline－θpitch))来定义。

校正操作装置46具有操作部52和显示部53。操作部52例如是开关。作业人员通过该开关，从而进行显示于显示装置18的显示信息的切换、显示控制器37的存储部41所存储的角度变换参数和车身尺寸参数的设定及更新、校正控制器45的存储部50所存储的基准线51的信息的设定、和/或采取了液压挖掘机1使作业点23位于基准线51上的校正姿势时的确认等。显示部53例如是液晶显示器和/或扬声器，显示提示给作业人员的校正作业顺序的内容和/或运算部49的运算结果。

[校正控制器45]

校正控制器45是具有数字输入输出装置等输入输出部48、CPU等运算部49、ROM、RAM等存储部50的计算机。

校正控制器45的输入输出部48输入显示控制器37的运算部40的运算结果、和/或显示控制器37的存储部41所存储的角度变换参数及车身尺寸参数等，并向运算部49发送。另外，输入输出部48将运算部49的运算结果适当地向显示控制器37发送并使其显示于显示装置18。

校正控制器45的存储部50存储有基准线信息。基准线信息是用于在Xf－Zf平面上定义基准线51所必需的信息，包括在Xf－Zf平面中表示基准线51的表达式(参照Xf和Zf的一次方程式(式(11)))、和/或包括Xf－Zf平面中的基准线51的斜率(tanθ)和截距(Zline)在内的直线参数。作为基准线51，只要能够使前作业机3以作业点23位于基准线51上的多个位置的方式移动即可，可以在Xf－Zf平面选择任意的直线。本实施方式的基准线信息中包括基准线51相对于水平面的绕Yf轴的角度θline。角度θline以绕Yf轴的逆时针方向为正，能够从基准线作成装置47的输出中获取。

校正控制器45的运算部49基于保存于存储部50的程序，而作为第二作业点位置运算部49a、校正值运算部49b以及参数更新部49c而发挥功能。

[第二作业点位置运算部49a]

第二作业点位置运算部49a是通过将在使作业点23位于基准线51上的任意的点(称为“基准点”)时第1作业点位置运算部40b算出的作业点23的第一Xf坐标输入基准线51的表达式(Xf和Zf的一次方程式)、从而算出作业点23的第二Zf坐标的部分。

[校正值运算部49b]

校正值运算部49b是基于第一作业点位置运算部40b算出的多个基准点上的作业点23的坐标值(第一Xf坐标、第一Zf坐标)和基准线51的表达式(Xf和Zf的一次方程式)、来算出角度变换参数、尺寸参数以及直线参数所包含的任意参数的校正值的部分。更具体而言，校正值运算部49b利用第一作业点位置运算部40b算出的多个基准点上的作业点23的坐标值(第一Xf坐标、第一Zf坐标)能够满足基准线51的表达式(Xf和Zf的一次方程式)这一点，来算出上述的参数的校正值。在本实施方式中，算出了角度变换参数αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk和基准线51的截距Zline的校正值。

[参数更新部49c]

参数更新部49c是进行使在校正值运算部49b算出的任意的参数的校正值反映到在角度运算部40a和第一作业点位置运算部40b中的相应的运算部中所进行的运算中的处理的部分。

[校正处理的流程图]

图4是第一实施方式中的校正处理的流程图，示出了要校正的参数为角度变换参数αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk的情况下的运算处理的一例。

首先，在步骤S1中，运算部49设定αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk的初始值。设定的初始值是可从第一～第三旋转角度传感器25～27的规格值、装配图等得到的角度变换参数的逻辑值。此外，在αb、βbm、αam、βam、αbk、βbk的值设定完成的情况下，步骤S1可以省略。

在步骤S2中，运算部49将催促作业人员输入从基准线作成装置47得到的基准线51相对于水平面的角度θline的消息显示于显示装置18。接着，作业人员经由校正操作装置46的操作部52输入角度θline，并且从前后倾斜角传感器24获取此时的绕Yf轴的、车身Zf轴相对于重力方向的倾斜角度θpitch。

在步骤S3中，运算部49开始进行多次的用于在校正姿势下获取测定值的步骤S4～S6的反复处理。反复处理的次数N至少必须是与算出校正值的参数的个数相同的次数。在本实施方式中，关于算出校正值的参数，角度变换参数为6个、基准线51的Zf截距为1个，因此只要N≥7即可。在本实施方式中设为N＝7。

在步骤S4中，运算部49将催促作业人员使作业机3采取校正姿势、并且在该状态下对操作部52进行操作的消息显示于显示装置18。校正姿势是使作业点23位于基准线51上的任意的作业机3的姿势。

图5是采取三种校正姿势的液压挖掘机1的侧视图。图5的所有校正姿势下，作业点23均位于基准线51上。在N次之中作业机3所采取的所有的校正姿势必须各不相同。

图6是在作业人员在步骤S4中对操作装置17进行操作使作业机3采取校正姿势时、对作业人员的操作进行辅助的显示装置18的显示例。在该显示画面中，显示在到上一次为止的步骤S4～S6的反复处理中、以作业点23位于基准线51上的多个位置的方式使作业机3动作而获取到的第一～第三旋转角度传感器25～27的所有的模拟信号Vbm[p]、Vam[p]、Vbk[p]的输出值(电压值)。即使不使动臂6、斗杆7以及铲斗8中的一个驱动也能够采取完全不同的校正姿势，但是动臂6、斗杆7以及铲斗8在各自的可动范围内大幅运动的方式能够在整个可动范围最佳化。因此，如图6所示，将在到上一次为止的反复处理中获取到的第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号的电压值在0～5伏特为止的模拟计量器上用虚线来显示，将当前的模拟信号的电压值用实线箭头在计量器上显示并在计量器的下部进行数字显示，从而对在N次的校正姿势中使动臂6、斗杆7以及铲斗8的姿势分别不同的作业进行辅助。

在步骤S5中，作业人员在通过车身操作装置17对动臂6、斗杆7以及铲斗8进行驱动而使它们采取了校正姿势的定时对操作部52进行操作，运算部49以该操作部52的操作为触发条件来测定第p(1≤p≤N)次反复处理中的第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号Vbm[p]、Vam[p]以及Vbk[p]。

在步骤S6中，运算部49判定从步骤S3开始的反复处理是否进行了N次。在此，在判定为反复处理进行了N次的情况下，结束反复处理并向步骤S7前进，在这以外的情况下，使p增加1，回到步骤S3继续进行反复处理。

在步骤S7中，运算部49开始进行用于通过非线性最小二乘法来求出要校正的参数和基准线51的Zf截距的、步骤S8～13之前的反复处理。进行反复处理直至满足后述的条件为止。

在步骤S8中，角度运算部40a对于N次的第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号的测定值进行与式(1)～(3)相同的角度运算，分别求出动臂6、斗杆7以及铲斗8的角度运算值θbm[p]、θam[p]以及θbk[p](1≤p≤N)。

在步骤S9中，第一作业点位置运算部40b对于步骤S8的N次的角度运算值进行与式(4)、(6)相同的作业点位置运算，分别求出Xf－Zf平面中的作业点位置运算值Xd[p]和Zd[p](1≤p≤N)。

在步骤S10中，第二作业点位置运算部49b进行校正的要否判定。校正的要否判定在一旦判断为“需要”进行校正之后就可以省略。关于应该存在于基准线51上的作业点位置运算值，如果相对于基准线51的坐标误差大则判定为需要进行校正，如果误差小则判断为不需要进行校正。以下，对步骤S10的校正要否判定的详细情况进行说明。

在Xf－Zf平面中，表示基准线51上的点(Xb、Zb)的可获取的值的一次方程式，通过以下的式(11)来表示。不过，Zline是图5所示的基准线51的Xf－Zf平面中的Zf截距，其初始值设为(Xb，Zb)＝(Xd[1]，Zd[1])，为对式(11)进行变形所求出的数值。

(11)：Zb＝tan(θline-θpitch)×Xb+Zline

第二作业点位置运算部49b通过对于所有的p(1≤p≤N)将第一Xf坐标(Xd[p])代入式(11)，从而算出第二Zf坐标。

若预先将作业点位置运算值的容许高度误差设为ΔZ，则在对于所有的p(1≤p≤N)都满足以下的式(12)的情况(即，第一Zf坐标(Zd[p])与第二Zf坐标的差的大小不超过ΔZ的情况)下，判断为无需进行校正，结束图4的流程图。相反地，当在某一p之下不满足式(12)的情况下判断为需要进行校正，向步骤S11前进并通过校正值运算部49b来运算校正值。

(12)：ΔZ≥|Zd[p]-(tan(θline-θpitch)×Xd[p]+Zline)|

在步骤S11～13中，校正值运算部49b，以使表示基准线51上的相同基准点处的第一Zf坐标与第二Zf坐标的背离度(分离的程度)的评价值(后述的“评价式F”)最小化的方式，通过数值解析算出校正对象的角度变换参数和基准线51的Zf截距。以下，对于步骤S11～13的处理进行详述。

在步骤S11中，校正值运算部49b求出作业点位置运算值(第一Zf坐标)与基准线51(第二Zf坐标)的评价函数F。评价函数F为作业点位置运算值与基准线51的残差平方和，执行以下的式(13)。

(13)：

在步骤S12中，校正值运算部49b，以使评价函数F最小化的方式，进行更新要校正的角度变换参数和基准线51的Zf截距的运算。例如，设为采用最速下降法。将第q(1≤q)次的反复处理中的、要校正的参数和基准线51的Zf截距集合为矢量V[q]＝[αbm βbm αam βamαbk βbk Zline]。为了根据残差平方和F和矢量V[q]来求雅克比行列式J，校正值运算部49b执行以下的式(14)。

(14)

偏微分通过差分法等离散化方法来运算。为了根据作为确定雅克比行列式J和收敛速度的参数的学习率η(η＞0)、来求将在下一反复处理中使用的更新了的矢量V[q+1]，执行以下的式(15)。

(15):V[q+I]＝V[q]-ηJ

在步骤S13中，校正值运算部49b进行收敛判定。使矢量V[q]的要素为vk[q](1≤k≤7)、使收敛判定阈值为τv，校正值运算部49b执行以下的式(16)。

(16)：

在满足式(16)的条件的情况下向步骤S14前进。相反地，在不满足式(16)的条件且反复处理超过了设定时间的情况下，向步骤S15前进。在这以外的情况下，使q增加1并回到步骤S8，继续进行反复处理。

在步骤S14中，参数更新部49c从收敛了的矢量V[q+1]中抽出校正了的参数αbm、βbm、αam、βam、αbk以及βbk，经由校正控制器45的输入输出部48将它们存储于显示控制器37的存储部41，并反映于角度运算部40a的运算式(1)～(3)，结束图4的流程图。

在步骤S15中，运算部49，在判定为矢量V[q+1]未收敛、根据最后的反复处理的运算结果来判定未收敛的原因、并根据判定出的原因明确了应对方法的情况下，在校正操作装置46的显示部53显示应对方法，结束图4的流程图。

[动作及效果]

当在以上那样构成的液压挖掘机中需要进行角度传感器25～27的校正作业的情况下，首先，作业人员将基准线作成装置47设置于施工现场等处在铲斗8的爪尖22能到达的范围作成基准线51，获取作为基准线51的斜度的角度θline。接着，当作业人员搭乘于液压挖掘机并经由操作部52输入基准线51的角度θline时，根据该角度θline和通过前后倾斜角传感器24检测出的倾斜角度θpitch的差来定义Xf－Zf平面中的基准线51的斜率(斜度)。

之后，测定作业人员在通过车辆操作装置17对作业机3进行操作并使爪尖22(作业点23)位于基准线51上的状态下对操作部52进行操作而从各角度传感器25～27输出的模拟信号Vbm、Vam以及Vbk。对于作业点23是否在基准线51上的确认，通过作业人员目视确认从基准线作成装置47输出的点激光照射到铲斗8上的作业点23来进行。这样的确认在不同的校正姿势下反复进行7次(N次)。此时，作业人员参照显示于显示装置18的图6的画面，能够在7次的校正姿势中使动臂6、斗杆7以及铲斗8的姿势各不相同。

若7次的模拟信号计测完成，则校正控制器45通过以作业点23的坐标值(第一Zf坐标)和基准线51的一次方程式(第二Zf坐标)的误差接近0的方式进行数值解析，从而算出角度变换参数αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk和截距Zline的校正值。之后，通过算出的校正值来更新角度运算部40a所利用的各参数并自动地结束校正。

如以上那样，根据本实施方式，通过使作业点23与基准线51上的多个基准点一致，从而以作业点23的坐标值和基准线51的一次方程式的误差接近0的方式进行了数值解析，并自动地对参数进行校正。因此，在进行校正作业时无需对作业点23的位置坐标进行实测等，能够大幅地缩短校正作业时间。

另外，根据本实施方式，基准线作成装置47的设置作业和使作业点23与基准线51上的多个基准点一致的作业，能够由一名作业人员无停滞地实施。因此，能够将从事校正的人员部署给其他作业，也能够有助于施工现场整体的作业效率的提高。

＜第二实施方式＞

接着，关于本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式与第一实施方式的不同点在于不仅由基准线作成装置47作成的基准线51的斜度已知、基准线51的位置也是已知的。

图7是第二实施方式的液压挖掘机的侧视图。本实施方式的基准线作成装置47，与第一实施方式同样地是点激光照射器，但是其经由安装于液压挖掘机1的夹具被固定于液压挖掘机1。由此，基准线作成装置47在液压挖掘机1的坐标系{Xf，Yf，Zf}中一直保持恒定的位置及姿势，因此作为基准线信息而言、Xf－Zf平面中的基准线51相对于Xf轴的绕Yf轴的角度θ’line(即基准线51的斜率)和Zf截距Zline是已知的，与第一实施方式相比校正值的运算变得容易。

本实施方式的液压挖掘机的硬件构成除了上述方面之外与第一实施方式相同，以下关于不同的部分进行说明。本实施方式中要校正的参数，与第1实施方式同样地为角度变换参数αbm、βbm、αam、βam、αbk以及βbk，流程图的流程也与图4相同。在此，一边参照图4一边主要对流程图中的处理(步骤)中不同于第一实施方式的处理进行说明，以下不说明的处理(步骤)进行与第一实施方式相同的处理。

在步骤S2中，运算部49输入预先存储于存储部50的基准线51相对于液压挖掘机1的坐标系的角度θ’line和基准线51的Zf截距Zline。

在步骤S3中，运算部49开始进行多次的用于在校正姿势下获取测定值的步骤S4～S6的反复处理。在本实施方式中，关于算出校正值的参数，角度变换参数为6个，因此只要为N≥6即可。在本实施方式中设为N＝6。

在步骤S10中，第二作业点位置运算部49b进行校正的要否判定。以下，对本实施方式中的步骤S10的校正要否判定的详细情况进行说明。

在Xf－Zf平面中，表示基准线51上的点(Xb、Zb)的可获取的值的一次方程式，用以下的式(21)来表示。

(21)：Zb＝tan(θ’line)×Xb+Zline

若预先将作业点位置运算值的容许高度误差设为ΔZ，则在对于所有的p(1≤p≤N)都满足以下的式(22)的情况(即、第一Zf坐标(Zd[p])与第二Zf坐标的差的大小没有超过ΔZ的情况)下，判断为无需进行校正，结束图4的流程图。相反地，当在某一p下不满足式(22)的情况下，判断为需要进行校正，向步骤S11前进并通过校正值运算部49b来运算校正值。

(22):ΔZ≥|zd[p]-(tan(θ′line)×Xd[p]+Zline)|

在步骤S11中，校正值运算部49b求出作业点位置运算值(第一Zf坐标)与基准线51(第二Zf坐标)的评价函数F。评价函数F设为作业点位置运算值和基准线51的残差平方和，执行以下的式(23)。

(23)在步骤S12中，校正值运算部49b 以使评价函数F最小化的方式进行对要校正的角度变换参数进行更新的运算。例如、设为采 用最速下降法。将第q(1≤q)次反复处理中、要校正的参数集合为矢量V[q]＝[αbm βbm αam βam αbk βbk]。为了根据残差平方和F和矢量V[q]求雅克比行列式J，校正值运算部49b执行 以下的式(24)。

(24)

偏微分通过差分法等离散化方法来运算。为了根据作为确定雅克比行列式J和收敛速度的参数的学习率η(η＞0)、来求将在下一反复处理中使用的更新了的矢量V[q+1]，执行以下的式(25)。

(25)：V[q+I]＝V[q]-ηJ在步骤S13中，校正值运算部49b进行收敛判定。使矢量V[q]的要素为vk[q](1≦k≦6)、使收敛判定阈值为τv，校正值运算部49b执行以下的式(26)。

(26)

在满足式(26)的条件的情况下向步骤S14前进。相反地在不满足式(26)的条件且反复处理超过了设定时间的情况下向步骤S15前进。在这以外的情况下，使q增加1并返回步骤S16、继续进行反复处理。

在步骤S14中参数更新部49c从收敛了的矢量V[q+1]中抽出校正了的参数αbm、βbm、αam、βam、αbk以及βbk，经由校正控制器45的输入输出部48将这些参数存储于显示控制器37的存储部41，并反映于角度运算部40a的运算式(1)～(3)，结束图4的流程图。

[效果]

在如以上那样构成的液压挖掘机中，基准线作成装置47安装于液压挖掘机，因此没有将基准线作成装置47设置于施工现场等处的工时和将基准线51的斜度输入校正控制器45的工时。另外，采取校正姿势的次数也比第一实施方式减少一次。因此，与第一实施方式相比能够进一步缩短校正作业时间并且还能够提高作业效果。

＜第三实施方式＞

接着，关于本发明的第三实施方式进行说明。第三实施方式与第一及第二实施方式的不同点在于:作成于基准线作成装置47的基准线51的斜度(斜率)及位置(Zf截距)这两方均未知这一点；和不仅进行角度变换参数的校正还进行车身尺寸参数的校正这一点。

图9是第三实施方式的液压挖掘机的侧视图。基准线作成装置47是钉在地面上的多个桩子和以所希望的角度不松弛地拉在这些柱子之间的绳，该绳成为基准线51。表示液压挖掘机1的坐标系{Xf，Yf，Zf}和基准线51的关系的基准线信息是未知的。本实施方式的液压挖掘机的硬件构成，除了上述的点之外与第一实施方式相同，以下主要对于校正处理的流程图进行说明。

图8是用于进行第三旋转角度传感器27和铲斗8的长度Lbk的校正的、第三实施方式中的校正处理的流程图，示出了将要校正的参数设为角度变换参数αbk、βbk、车身尺寸参数Lbk、以及基准线51的斜度(θline)和Zf截距(Zline)的情况下的运算处理的一例。

首先，在步骤S21中，运算部49设定αbk、βbk以及Lbk的初始值。要设定的初始值是能够从第三旋转角度传感器27的规格值、装配图等得到的角度变换参数和能够从铲斗8的设计图等得到的车身尺寸参数的逻辑值。此外，在αbk、βbk以及Lbk的值设定完毕的情况下，步骤S21可以省略。

在步骤S22中，运算部49开始进行多次的用于在校正姿势下获取测定值的反复处理。反复处理的次数N必须是至少与推定的参数相同的次数。在本实施方式中，推定的参数为要校正的参数和基准线51的斜度及Zf截距，因此只要N≥5即可。在本实施方式中设为N＝5。

在步骤S23中，运算部49将催促作业人员使作业机3采取校正姿势并在该状态下对操作部52进行操作的消息显示于显示装置18。

在图9中采取三种校正姿势。在N次之中作业机3所采取的所有校正姿势必须各不相同。

在步骤S24中，作业人员在通过车身操作装置17对动臂6、斗杆7以及铲斗8进行驱动而使它们采取了校正姿势的定时对操作部52进行操作，运算部49以该操作部52的操作为触发条件来测定第p(1≤p≤N)次反复处理中的第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号Vbm[p]、Vam[p]以及Vbk[p]。

在步骤S25中，运算部49判定从步骤S23开始的反复处理是否进行了N次。在此，在判定为反复处理进行了N次的情况下，结束反复处理并向步骤S7前进，在这以外的情况下，使p增加1并返回步骤S22、继续进行反复处理。

在步骤S26中，运算部49开始进行用于通过非线性最小二乘法求出要校正的参数和基准线51的Zf截距的步骤S27～32为止的反复处理。进行反复处理直至满足后述的条件为止。

在步骤S27中，角度运算部40a对于N次的第一～第三旋转角度传感器25～27的模拟信号的测定值进行与式(1)～(3)相同的角度元算，分别求出动臂6、斗杆7以及铲斗8的角度运算值θbm[p]、θam[p]以及θbk[p](1≤p≤N)。

在步骤S28中，第一作业点位置运算部40b对于步骤S27的N次角度运算值进行与式(4)、(6)相同的作业点位置运算，分别求出Xf－Zf平面中的作业点位置运算值Xd[p]和Zd[p](1≤p≤N)。

在步骤S29中，第二作业点位置运算部49b进行校正的要否判定。校正的要否判定在一旦判定为“需要”进行校正之后就可以省略。对于应存在于基准线51上的作业点位置运算值，如果相对于基准线51的坐标误差大则判定为需要进行校正，如果误差小则判断为无需进行校正。以下，对步骤S29的校正要否判定的详细情况进行说明。

在Xf－Zf平面中，表示基准线51上的点(Xb、Zb)的可获取的值的一次方程式，用以下的式(31)来表示。不过，θ’line是图9所示的基准线51相对于液压挖掘机1的坐标系的角度，Zline是图9所示的基准线51在Xf－Zf平面中的Zf截距，它们的初始值为(X b，Zb)＝(Xd[1]，Zd[1])和(Xb，Zb)＝(Xd[2]，Zd[2])，将它们分别代入式(31)，成为解联立方程式和反三角函数所得的数值。

(31)：Zb＝tan(θ’line)×Xb+Zline

第二作业点位置运算部49b通过对于所有的p(1≤p≤N)将第一Xf坐标(Xd[p])代入式(31)，从而算出第二Zf坐标。

若预先将作业点位置运算值的容许高度误差设为ΔZ，则在对于所有的p(1≤p≤N)均满足以下的式(32)的情况(即、第一Zf坐标(Zd[p])与第二Zf坐标的差的大小没有超过ΔZ的情况)下，判断为无需进行校正，结束图8的流程图。相反地，当在某一p之下不满足式(32)的情况下判断为需要进行校正，向步骤S33前进并通过校正值运算部49b来运算校正值。

(32):ΔZ≥|zd[p]-(tan(θ′line)×Xd[p]+Zline)|

在步骤S30中，校正值运算部49b求出作业点位置运算值(第一Zf坐标)与基准线51(第二Zf坐标)的评价函数F。评价函数F为作业点位置运算值和基准线51的残差平方和，执行以下的式(33)。

(33)：

在步骤S31中，校正值运算部49b以使评价函数F最小化的方式，进行更新要校正的参数、基准线51的斜度和Zf截距的运算。例如、设为采用最速下降法。将第q(1≤q)次反复处理中的、要校正的参数、基准线51的斜度以及Zf截距集合成矢量V[q]＝[αbk βbk Lbk θ’line Zline]。为了根据残差平方和F和矢量V[q]来求雅克比行列式J，执行以下的式(34)。

(34)：

偏微分通过差分法等离散化方法来运算。为了根据作为确定雅克比行列式J和收敛速度的参数的学习率η(η＞0)，来求在下一反复处理中将使用的更新了的矢量V[q+1]，执行以下的式(35)。

(35)：V[q+I]＝V[q]-ηJ

在步骤S32中，校正值运算部49b进行收敛判定。使矢量V[q]的要素为vk[q](1≤k≤5)、使收敛判定阈值为τv，校正值运算部49b执行以下的式(36)。

(36)：

在满足式(36)的条件下向步骤S33前进。相反地，在不满足式(36)的条件且反复处理超过了设定时间的情况下，向步骤S34前进。在这以外的情况下，使q增加1并返回步骤S27，继续进行反复处理。

在步骤S33中，参数更新部49c从收敛了的矢量V[q+1]中抽出校正了的参数αbk、βbk以及Lbk，经由校正控制器45的输入输出部48将这些参数存储于显示控制器37的存储部41，并反映于角度运算部40a的运算式(1)～(3)和第一作业点位置运算部40b的运算式(4)～(6)，结束图8的流程图。

在步骤S34中，运算部49在判定为矢量V[q+1]未收敛、根据最后的反复处理的运算结果来判定未收敛的原因、并根据判定出的原因明确了应对方法的情况下，在校正操作装置46的显示部53显示应对方法，结束图8的流程图。

[效果]

在如以上那样校正了的液压挖掘机中，没有事先获取基准线51的斜度的工时、采取校正姿势的次数也比第一实施方式减少二次。因此，与第一实施方式相比能够进一步缩短校正作业时间并且还能够提高作业效率。

＜特征＞

关于上记三个实施方式所含的特征，进行总结。

(1)在上记的各实施方式中，一种液压挖掘机，其具备：车辆主体2；多关节型的作业机3，其安装于车辆主体2并包括多个前部件6、7、8；分别对多个前部件6、7、8的角度进行检测的多个角度传感器25、26、27；以及显示控制器37，显示控制器37具有：角度运算部40a，其基于多个角度传感器25、26、27的输出信号和角度变换参数(αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk)，算出多个前部件6、7、8的角度；和第一作业点位置运算部40b，其基于由角度运算部40a算出的多个前部件6、7、8的角度、和多个前部件6、7、8的尺寸参数(Lbm、Lam、Lbk)，算出针对作业机3任意设定的作业点23在作业机3的动作平面(Xf－Zf平面)上的位置，其中，第一作业点位置运算部40b在以使作业点23位于基准线51上的多个基准点的方式使作业机3动作了时，算出多个基准点处的作业点23的位置，校正控制器45具备：校正值运算部49b，其利用第一作业点位置运算部40b算出的多个基准点处的作业点23的位置能够满足基准线51的表达式(一次方程式)这一点，算出角度变换参数(αbm、βbm、αam、βam、αbk、βbk)、尺寸参数(Lbm、Lam、Lbk)以及直线参数(斜率tanθ和截距Zline)所含的任意参数的校正值；和参数更新部49c，其使在校正值运算部49b中算出的任意参数的校正值反映到在角度运算部40a和第一作业点位置运算部40b中的相应的运算部中所进行的运算中。

(2)更具体而言，在上记(1)的液压挖掘机中，第一作业点位置运算部40b，在以使作业点23位于基准线51上的多个基准点的方式使作业机3动作了时，算出多个基准点处的作业点23的第一Xf坐标和第一Zf坐标，校正控制器45还具备第二作业点位置运算部49a，该第二作业点位置运算部49a通过将第一作业点位置运算部40b算出的多个基准点处的作业点23的第一Xf坐标代入基准线51的表达式(一次方程式)，从而算出多个基准点处的作业点23的第二Zf坐标，校正值运算部49b以使表示多个基准点中的相同基准点处的第一Zf坐标与第二Zf坐标的背离度的评价式F(评价值)最小化的方式，算出角度变换参数、尺寸参数以及直线参数所含的任意参数的校正值。

若这样构成工程机械，则通过使作业点23与基准线51上的多个基准点一致，从而以使作业点23的坐标值与基准线51的一次方程式的误差接近0的方式在校正值运算部49b进行数值解析并自动地对参数进行校正。因此，无需在校正作业时对作业点23的位置坐标进行实测等，能够大幅缩短校正作业时间。

(3)在第一实施方式中，除了上记(2)的特征之外，还具备算出车辆主体2相对于水平面的倾斜角度θpitch的倾斜角度传感器24，第二作业点位置运算部49a将基准线51相对于水平面的斜度θline与倾斜角度θpitch的差设定为基准线51的斜率，根据设定成该斜率的直线的表达式和第一作业点位置运算部40b算出的多个基准点处的作业点23的第一Xf坐标，算出多个基准点处的作业点23的第二Zf坐标，校正值运算部49b，以使多个基准点中的相同基准点处的第一Zf坐标和第二Zf坐标的评价式F最小化的方式，算出角度变换参数的校正值和基准线51的截距，参数更新部49c使由校正值运算部49b算出的角度参数的校正值反映到在角度运算部40a中所进行的运算中。

在如这样构成的工程机械中，仅通过利用基准线作成装置47作成斜度θline已知的基准线51，并使作业机3按校正对象的角度变换参数的数量加基准线51的截距分之一所得的次数采取校正姿势，就能够完成校正作业，因此能够大幅缩短校正作业时间。

(4)在第二实施方式中，除了上记(2)的特征之外，还具备基准线作成装置47，其安装于车辆主体2(上部旋转体4)，作成相对于水平面具有规定的斜度θ’line的直线来作为基准线51，第二作业点位置运算部49a，设定规定的斜度θ’line作为基准线51的斜率(斜度)，根据设定成该斜率的直线的表达式、和第一作业点位置运算部40b算出的多个基准点处的作业点23的第一Xf坐标，算出多个基准点处的作业点23的第二Zf坐标，校正值运算部49b，以使多个基准点中的相同基准点处的第一Zf坐标和第二Zf坐标的评价式F最小化的方式，算出角度变换参数的校正值，参数更新部49c使在校正值运算部49b中算出的角度参数的校正值反映到在角度运算部40a中所进行的运算中。

在如以上那样构成的工程机械中，基准线作成装置47安装于车辆主体2，因此没有将基准线作成装置47设置于施工现场等处的工时、和将基准线51的斜度输入校正控制器45的工时。另外，采取校正姿势的次数也比第一实施方式减少一次。因此，与第一实施方式相比能够进一步缩短校正作业时间并且也能够提高作业效率。

(5)在第三实施方式中，除了上记(2)的特征之外，第二作业点位置运算部49a根据第一作业点位置运算部40b算出的多个基准点处的作业点23的第一Xf坐标、和直线的表达式，算出多个基准点处的作业点23的第二Zf坐标，校正值运算部49b以使多个基准点中的相同的基准点处的第一Zf坐标和第二Zf坐标的评价式F最小化的方式，算出多个前部件6、7、8中位于顶端的铲斗8的角度变换参数及尺寸参数的校正值、和直线的斜率及截距，参数更新部49c将在校正值运算部49b中算出的铲斗8的角度变换参数和尺寸参数的校正值反映到在角度运算部40a和第一作业点位置运算部40b中所进行的运算中。

在如以上那样被校正了的工程机械中，没有事先获取基准线51的斜度的工时，采取校正姿势的次数也比第一实施方式减少二次。因此，与第一实施方式相比能够进一步缩短校正作业时间并且还能够提高作业效率。

(6)另外，在各实施方式中，除了上记(1)－(5)中的任一项的特征之外，还具备显示装置18，该显示装置18显示以使作业点23位于基准线51上的多个基准点的方式使作业机3动作了的所有情况下的多个角度传感器25、26、27的输出值(电压值)。

若这样一来，则在作业人员使作业机3采取校正姿势时容易成为完全不同的姿势，能够提高校正值的精度。

＜其他＞

本发明不限定于上记的实施方式，包括不脱离其主旨的范围内的各种各样的变形例。例如，本发明不限定于具备在上记实施方式中说明了的所有构成，也包括去掉了所有构成中的一部分构成后的方式。另外，也可以将任何实施方式中的构成的一部分追加于或置换其他实施方式中的构成。

在上记的实施方式中，作为作业工具而例示了铲斗8，但是也可以使用铲斗8以外的作业工具。

在上记的实施方式中，作业机3由动臂6、斗杆7、铲斗8及驱动它们的动臂油缸9、斗杆油缸10、铲斗油缸11构成，但是即使作业机3的构成要素增减，只要获取推定的参数的个数以上的校正姿势，也可以进行校正。

在上记的实施方式中，例示了设定铲斗爪尖22的中心来作为作业点23的情况，但是也可以将作业点设定为作业工具(包括铲斗8)中的任意的点。

在上记的实施方式中，通过第一～第三旋转角度传感器25～27求出动臂6、斗杆7、铲斗8的角度运算值θbm、θam以及θbk，但是也可以利用根据油缸的行程长度通过联动计算来进行运算的方法、和/或根据倾斜传感器通过相对于重力的绝对角来进行运算的方法。

在上记的实施方式中，根据第一～第三旋转角度传感器25～27检测到的模拟信号，向角度的变换设为一次式，并求出该变换参数αbm、βbm、αam、βam、αbk以及βbk，但是如果采取用对于角度的模拟信号的函数来表示且为推定的参数的个数以上的校正姿势，则也可以利用一次式以外的式来进行校正。

关于上记的实施方式，即使作为要校正的参数，追加了动臂6的长度Lbm、斗杆7的长度Lam的车身尺寸参数，只要采取推定的参数的个数以上的校正姿势，也可以进行校正。

在上记的实施方式中，基准线作成装置47能够以任意的斜度、高度进行设定，但是也可以示出适于校正的斜度、高度范围。

在上记的实施方式中，着眼于Zf坐标而作成了作业点位置运算值和基准线的评价函数F，但是也可以着眼于Xf坐标来作成评价函数。

在上记的实施方式中，作为使基于非线性最小二乘法的评价函数F最小化的参数的导出方法例示了最速下降法，但是也可以使用牛顿法等其他方法。

在上记的实施方式中，作为残差平方和而例示了通过非线性最小二乘法实现最小化的评价函数F，但是也可以使用点与直线的距离的总和和/或标准偏差。

在上记的各实施方式中，搭载了三个控制器31、37、45，但是也可以使这三个控制器全部或一部分构成为一体的控制器，相反地，也可以采用将控制器31、37、45的功能进一步分割而搭载四个以上的控制器的构成。

另外，在上记的各实施方式的说明中，控制线和/或信息线示出了被理解为是该实施方式的说明所必需的部件，但是并不一定限于示出制品中的所有控制线和/或信息线。也可以认为实际上几乎所有的构成都是相互连接的。

Claims (6)

1.一种工程机械，具备：

车辆主体；

多关节型的作业机，其安装于所述车辆主体，包括多个前部件；

多个角度传感器，其分别检测所述多个前部件的角度；以及

控制装置，

所述控制装置具有：

角度运算部，其基于所述多个角度传感器的输出信号和角度变换参数，算出所述多个前部件的角度；和

第一作业点位置运算部，其基于由所述角度运算部算出的所述多个前部件的角度、和所述多个前部件的尺寸参数，算出针对所述作业机任意地设定的作业点在所述作业机的动作平面上的位置，

所述工程机械的特征在于，

所述第一作业点位置运算部，在以使所述作业点位于设定在所述动作平面上的直线状的基准线上的多个位置的方式使所述作业机动作了时，算出所述多个位置处的所述作业点的位置，

所述控制装置具备：

校正值运算部，其基于所述第一作业点位置运算部算出的所述多个位置处的所述作业点的位置，算出所述角度变换参数、所述尺寸参数以及所述基准线的参数的校正值；和

参数更新部，其将由所述校正值运算部算出的所述校正值反映到在所述角度运算部和所述第一作业点位置运算部中的相应的运算部中所进行的运算中。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

将所述动作平面定义为XZ平面，

所述第一作业点位置运算部，在以使所述作业点位于所述基准线上的多个位置的方式使所述作业机动作了时，算出所述基准线上的多个位置处的所述作业点的第一X坐标和第一Z坐标，

所述控制装置还具备第二作业点位置运算部，

所述第二作业点位置运算部，通过将所述第一作业点位置运算部算出的所述多个位置处的所述作业点的第一X坐标输入所述基准线的表达式，从而算出所述多个位置处的所述作业点的第二Z坐标，

所述校正值运算部，以使表示所述多个位置中的相同位置处的所述第一Z坐标与所述第二Z坐标的背离度的评价值最小化的方式，算出所述角度变换参数、所述尺寸参数以及所述基准线的参数的校正值。

3.根据权利要求2中所述的工程机械，其特征在于，

还具备倾斜角度传感器，所述倾斜角度传感器算出所述车辆主体相对于水平面的倾斜角度，

所述第二作业点位置运算部，将所述基准线相对于水平面的斜度与所述倾斜角度的差设定为所述基准线的斜率，根据设定了该斜率的基准线的表达式、和所述第一作业点位置运算部算出的所述多个位置处的所述作业点的第一X坐标，算出所述多个位置处的所述作业点的第二Z坐标，

所述校正值运算部，以使所述多个位置中的相同位置处的所述第一Z坐标和所述第二Z坐标的所述评价值最小化的方式，算出所述角度变换参数的校正值和所述基准线的截距，

所述参数更新部使由所述校正值运算部算出的所述角度参数的校正值反映到所述角度运算部中所进行的运算中。

4.根据权利要求2中所述的工程机械，其特征在于，

还具备基准线作成装置，所述基准线作成装置安装于所述工程机械，作成相对于水平面具有规定的斜度的基准线来作为所述基准线，

所述第二作业点位置运算部，设定所述规定的斜度来作为所述基准线的斜率，根据设定了该斜率的基准线的表达式、和所述第一作业点位置运算部算出的所述多个位置处的所述作业点的第一X坐标，算出所述多个位置处的所述作业点的第二Z坐标，

所述校正值运算部以使所述多个位置中的相同位置处的所述第一Z坐标和所述第二Z坐标的所述评价值最小化的方式，算出所述角度变换参数的校正值，

所述参数更新部使由所述校正值运算部算出的所述角度参数的校正值反映到所述角度运算部中所进行的运算中。

5.根据权利要求2中所述的工程机械，其特征在于，

所述第二作业点位置运算部根据所述第一作业点位置运算部算出的所述多个位置处的所述作业点的第一X坐标、和所述基准线的表达式，算出所述多个位置处的所述作业点的第二Z坐标，

所述校正值运算部，以使所述多个位置中的相同位置处的所述第一Z坐标和所述第二Z坐标的所述评价值最小化的方式，算出所述多个前部件中位于顶端的顶端前部件的角度变换参数及尺寸参数的校正值、和所述基准线的斜率及截距，

所述参数更新部使由所述校正值运算部算出的所述顶端前部件的角度变换参数及尺寸参数的校正值反映到在所述角度运算部和第一作业点位置运算部中所进行的运算中。

6.根据权利要求1中所述的工程机械，其特征在于

还具备显示装置，

所述显示装置对在以使所述作业点位于所述基准线上的多个位置的方式使所述作业机动作了的所有情况下的所述多个角度传感器的输出值进行显示。