CN109564086A - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够检测出检测单元的位置偏移的工程机械。工程机械(1)包括：动臂(15)、驾驶室(31)、距离传感器(110)、位置偏移检测部(121)、存储部(124)、以及位置信息获取部(125)。距离传感器(110)包括规定的视野，检测表示驾驶室(31)的周边环境的距离分布的距离图像数据。存储部(124)存储动臂(15)的初期位置信息。位置偏移检测部(121)在初期设定后且动臂(15)再次成为初期姿势时，将位置信息获取部(125)从环境数据获取的动臂(15)的比较位置信息与存储在存储部(124)中的动臂(15)的初期位置信息进行比较，以便检测距离传感器(110)相对于驾驶室(31)的位置偏移。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及具备检测单元的工程机械。

背景技术

工程机械中，有时使用者会安装工程机械的制造者设想的附属装置以外的附属装置。另外，在拆楼机等工程机械中，被解体的建筑物等的部件有时会被附属装置抓举。这种情况下，附属装置或被解体的建筑物的部件等会有较高的可能性成为干扰对象物而干扰驾驶室，因此必须防患于未然。因此，在工程机械的主体上安装传感器，通过检测驾驶室与干扰对象之间的距离，来防止干扰对象物对驾驶室产生干扰。

在专利文献1公开了一种防干扰装置，利用多个超声波传感器，判定铲斗是否进入了设定在驾驶室前方的干扰危险区域中。另外，专利文献2公开了一种技术，用广域相机检测作业者穿着的安全背心的颜色，在检测到该颜色的情况下，用激光距离计判断作业者是否存在于工程机械的工作范围内。另外，专利文献3公开了一种技术，在液压挖掘机的驾驶室的正面方向的上部隔开规定间隔地安装有第1立体照相机和第2立体照相机，根据这些立体照相机所获得的力图图像来检测障碍物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明公开公报特开2001-64992

专利文献2：日本发明公开公报特开2012-225111

专利文献3：日本发明公开公报特开2014-215039

发明内容

专利文献1至3所述的技术中，有时候伴随着工程机械的使用传感器的位置会发生偏移(位置偏移)。尤其，若由于工程机械的振动或施加于机体的外力等导致传感器的位置从出厂时的位置偏离时，就会发生无法正确掌握工程机械周边环境的问题。

本发明的目的在于提供一种能够检测出检测单元的位置偏移的工程机械。

本发明的一种工程机械，包括：第一构造体；第二构造体，能够绕规定的轴心相对于所述第一构造体相对转动；检测单元，配置在所述第一构造体上，具有规定的检测范围，检测表示所述第一构造体的周边环境的信息的环境数据；位置信息获取部，从所述检测单元所检测到的所述环境数据中获取所述第二构造体的特定部位相对于所述检测单元的位置信息；存储部，存储在初期设定时所述位置信息获取部从所述环境数据中获取的所述特定部位的初期位置信息，并能够输出所述初期位置信息，其中，在所述初期设定时，所述第二构造体被配置成使所述第二构造体被包含在所述检测单元的所述检测范围内的预先设定的绕所述轴心的初期姿势；以及位置偏移检测部，在所述初期设定后且所述第二构造体再次成为所述初期姿势时，将所述位置信息获取部从所述环境数据获取的所述特定部位的比较位置信息与所述存储部输出的所述初期位置信息进行比较，以便检测所述检测单元相对于所述第一构造体的位置偏移。

附图说明

图1是本发明一实施方式的工程机械的概略侧视图。

图2是表示图1所示的工程机械的系统结构的一例的方框图。

图3是将本发明一实施方式的工程机械的作业附属装置简化并予以图示的图。

图4是表示本发明一实施方式的工程机械的初期设定时的处理的流程图。

图5是表示第二构造体重叠地映在本发明一实施方式的工程机械的坐标区域内的距离图像数据。

图6是表示本发明一实施方式的工程机械的使用时的处理的流程图。

图7是表示第二构造体重叠地映在本发明的变形实施方式的工程机械的坐标区域内的距离图像数据的图。

图8A是本发明的变形实施方式的工程机械的俯视图。

图8B是表示上部回转体从图8A所示的状态回转的样子的俯视图。

图9是表示本发明的变形实施方式的工程机械的使用时的处理的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的各实施方式进行说明。图1是本发明一实施方式的工程机械10的概略侧视图。以下，以从驾驶室31看到的方向为基准，分别记为前方向、后方向、左方向、右方向、上方向及下方向。另外，前方向与后方向总称为前后方向，上方向与下方向总称为上下方向。另外，左方向与右方向总称为左右方向。

工程机械1包括：履带式的下部行走体2、配置在下部行走体2上部且能够回转的上部回转体3(第一构造体、车身的一例)、安装于上部回转体3并能够变更姿势的作业附属装置4(第二构造体的一例)。上部回转体3包括驾驶室31和上部主体32。

作业附属装置4邻近于驾驶室31的例如右方地配置在上部回转体3上，且安装为能够相对于上部回转体3起伏。作业附属装置4包括：动臂15、可摆动地安装于动臂15的远端部的斗杆16、以及可摆动地安装于斗杆16的远端部(动臂15的远端侧)的铲斗17(抓举用作业附属装置)。铲斗17能够抓举规定的抓举物。动臂15、斗杆16以及铲斗17分别绕着沿水平方向延伸的规定的轴心转动，从而能够变更姿势。尤其，上部回转体3可转动地支撑动臂15。换句话说，动臂15能够相对于上部回转体3绕规定的轴心4A相对转动。另外，除了铲斗以外，作业附属设备4还可以采用压碎机、拆除机等。

上部回转体3由箱体构成，包括操作人员乘坐的驾驶室31。驾驶室31的前方的面被定义为前表面31a、上方的面为上表面31b(图1)。

在驾驶室31的前方，从前方侧起依次设定有警告区域D1和自动限制区域D2。在警告区域D1中，如果有干扰对象物进入，则通知操作人员干扰对象物在接近驾驶室31，危险正在逼近，或者限制作业附属装置4的动作。在自动限制区域D2中，如果有干扰对象物进入，则自动停止或限制作业附属装置4的动作。

警告区域D1由边界面L1和边界面L2来划分。边界面L1由面向前表面31a的边界面L11与面向上表面31b的边界面L12构成。边界面L11是在从前表面31a向前方离开距离d11的位置上与前表面31a平行设置的平面。边界面L12是在从上表面31b向上方离开距离d11的位置上与上表面31b平行设置的平面。

自动限制区域D2由边界面L2与前表面31a及上表面31b来划分。边界面L2由面向前表面31a的边界面L21与面向上表面31b的边界面L22构成。边界面L21是在从前表面31a向前方离开距离d12(＜d11)的位置上与前表面31a平行设置的平面。边界面L22是从上表面31b向上方离开距离d12设置的平面。

另外，警告区域D1和自动限制区域D2的最下端例如设置在驾驶室31的下部的前方。另外，警告区域D1和自动限制区域D2的左右方向的宽度例如设置为前表面31a的左右方向的宽度或者在该宽度上加一点余量的宽度。然而，这只是一例，警告区域D1和自动限制区域D2的最下端、及左右方向的宽度可不作规定。另外，警告区域D1和自动限制区域D2也可仅设置在前表面31a的前方，而设置在上表面31b的上方。另外，设定有警告区域D1和自动限制区域D2的三维坐标系被定义为工程机械1的三维坐标系。

在驾驶室31的前表面31a的规定的位置(在此为上端)上设置有距离传感器110。距离传感器110具有规定的视野(检测区域)，能够获得表示上部回转体3的周边环境(在此为前方)的距离分布的距离图像数据。详细说来，距离传感器110设置在前表面31a上，使得测量范围至少覆盖边界面L21的全域。由此，在与前表面31a相对向的警告区域D1中，距离传感器110不会产生死角，工程机械1能够向操作人员发出警告直到干扰对象进入自动限制区域D2。距离传感器110构成本发明的检测单元。

工程机械1还包括：第一角度传感器101、第二角度传感器102、以及第二角度传感器103。第一角度传感器101设置在动臂15的旋转支点(轴心4A)上，测量动臂15绕轴心的旋转角度。第二角度传感器102设置在斗杆16的旋转支点上，测量斗杆16绕轴心的旋转角度。第二角度传感器103设置在铲斗17的旋转支点上，测量铲斗17绕轴心的旋转角度。

上部回转体3上设有对工程机械1整体进行控制的控制器120，该控制器120与距离传感器110电连接。另外，驾驶室31内设置有通知部140，该通知部140在控制器120的控制下，将工程机械1的状态等通知操作人员。

图2是表示图1所示的工程机械1的系统结构的一例的方框图。工程机械1包括：发动机210、与发动机210的输出轴连结的液压泵250及发电电动机220、对从液压泵250至液压缸271的工作油的供排进行控制的控制阀260、可被充入发电电动机220所发的电力的蓄电装置240、以及在蓄电装置240与发电电动机220之间进行电力的变换的变换器230。

液压泵250通过发动机210的动力来工作，喷出工作油。液压泵250所喷出的工作油在被控制阀260进行流量控制的状态下，被导入液压缸271。另外，控制阀260内包括先导阀和比例阀。

控制阀120包括阀调整部126(图2)，该阀调整部126对应于操作杆130的操作量来设定控制阀260内的比例阀的开度。

液压缸271接收工作油的供应而进行伸缩。另外，使动臂15相对于上部回转体3起伏的动臂缸、使斗杆16相对于动臂15摆动的斗杆缸、以及使铲斗17相对于斗杆16摆动的铲斗缸分别构成液压缸271的一例。各工作缸分别具有上述的控制阀260，且接收控制器120的控制信号，各工作缸能够独立地被控制。

发电电动机220包括将发动机210的动力变换为电力的作为发电机的结构以及将蓄电装置240所储存的电力变换为动力的作为电动机的结构。在图2的例子中，发电电动机220例如由三相电动机构成，此仅为一个示例，也可由单相电动机构成。

蓄电装置240例如由锂离子电池，镍氢电池，双电层电容器以及铅电池等各种二次电池构成。

变换器230在控制器120的控制下，控制发电电动机220作为发电机的工作与发电电动机220作为电动机的工作的切换。另外，变换器230在控制器120的控制下，控制发电电动机220的电流以及发电电动机220的转矩。在图2的例子中，变换器230例如由三相变换器构成，此仅为一个示例，也可由单相变换器构成。

图3是将作业附属装置4简化并予以图示的图。图4是表示本实施方式的工程机械1的初期设定时的处理的流程图。图5是表示作业附属装置4重叠地映在工程机械1的坐标区域内的距离图像数据。图6是表示工程机械1的使用时的处理(位置偏移判定处理)的流程图。

工程机械1还包括：获取部100(姿势信息获取部)(图2)、图1所示的距离传感器110、控制器120和通知部140、以及操作杆130(图2)，该操作杆130接收用于变更作业附属装置4的姿势的操作人员的操作。

获取部100包括图1中说明的第一角度传感器101、第二角度传感器102、以及第三角度传感器103，获取表示作业附属装置4(第二构造体)的姿势的姿势信息。在此，动臂15的旋转角度、斗杆16的旋转角度、以及附属装置17的旋转角度属于姿势信息。

距离传感器110配置为其视野包含驾驶室31的前方，测量从其自身到位于驾驶室31周围的物体之间的距离。本实施方式中，距离传感器110例如可由深度传感器构成，该深度传感器包括：照射红外线的光源、能够接受红外线和可视光的照相机、具有能够处理照相机所拍摄的图像数据的处理器。距离传感器110例如每隔一定的时间(例如30fps)照射红外线，以像素单位测量从照射红外线开始到接收到反射光为止的时间，获取表示驾驶室31周边环境的距离分布的距离图像数据。

另外，照射红外线的深度传感器作为距离测量装置而实用化的例子近年来逐渐增加，在游戏等中作为进行姿势输入的输入界面而被使用。另外，工程机械1有时在夜间被使用，因此，采用红外线的深度传感器对工程机械1十分有用。另外，照射红外线的深度传感器中，如上文所述测量从照射红外线开始到接收到反射光为止的时间的方式已知有ToF(Timeof flight)方式。其它，作为深度传感器已知有根据照射特定的图形时的反射光的接收图形来测量距离的图形照射方式，也可采用该图形照射方式的深度传感器。由于工程机械1在室外作业的情况较多，因此也可以采用不易受太阳光干扰的激光扫描ToF方式的深度传感器。由于照射红外线的深度传感器的可靠性及实用性高的特点，能够稳定地实现距离传感器110的检测动作。

在此，虽然采用深度传感器作为距离传感器110，本发明并不局限于此，也可以采用比深度传感器略便宜的立体照相机来构成距离传感器110。在这种情况下，距离传感器110例如由立体照相机和处理器构成，该处理器能够根据由构成立体照相机的多个照相机所拍摄的多个图像数据来计算到物体之间的距离分布。由于立体照相机的成本低、可靠性及实用性高的特点，能够稳定地实现距离传感器110的检测动作。

操作杆130例如由操作人员操作，将表示操作量的信号输出至控制器120。

控制器120例如由微控制器等处理器及存储有程序等的存储装置构成。而且，控制器120包括：位置偏移检测部121、姿势判定部122、防干扰部123、存储部124、以及位置信息获取部125。位置偏移检测部121～位置信息获取部125既可以由专用的硬件电路构成，也可以通过CPU执行程序来实现。

位置偏移检测部121包括检测距离传感器110相对于上部回转体3的驾驶室31位置偏移的功能。

姿势判定部122通过将初期设定后获取部100所获取的姿势信息与存储在存储部124中的初期姿势信息进行比较，判定作业附属装置4的动臂15再次变为初期姿势。

防干扰部123利用距离传感器110所获取的距离图像数据，检测作为干扰对象物的作业附属装置4或作业附属装置4的抓举物，并判定检测到的干扰对象物干扰驾驶室31的危险性。而且，在防干扰部123判定存在有干扰的危险性时，进行危险性的通知以及工程机械1的动作限制中的至少一种。

存储部124能够预先存储并输出下述的在初期设定时位置信息获取部125所获取的动臂15的初期位置信息。另外，存储部124能够预先存储并输出在初期设定时获取部100所获取的动臂15的初期姿势信息。

位置信息获取部125从距离传感器110所获取的距离图像数据获取动臂15相对于距离传感器110的特定部位的位置信息(像素数据)。

图3中，为了简化说明，动臂15、斗杆16以及附属装置17都用直线表示。在图3的例子中，工程机械1的坐标系中，前表面31a被设定为前后方向的原点，基准面SE被设定为上下方向的原点，前表面31a的左右方向的中心被设定为左右方向的原点。

动臂15、斗杆16以及附属装置17的长度为已知。另外，驾驶室31的前表面31a与角度传感器101的前后方向的距离da也为已知。因此，只需知道动臂15相对于前表面31a的旋转角度θ1、斗杆16相对于动臂15的旋转角度θ2、以及附属装置17相对于斗杆16的旋转角度θ3，就能通过三角函数算出作业附属装置4的代表点P(例如附属装置17的远端P1、斗杆的远端P2、或者动臂的远端P3)的高度dy及深度dz。在此，作为高度dy，例如指的是从平行于前后方向的基准面SE到点P的上下方向的距离，深度dz指的是例如从前表面31a到点P的前后方向的距离。

因此，只要知道从获取部100所获取的旋转角度θ1～θ3，就能够确定工程机械1的三维坐标系，即实际空间内的点P的位置。而且，只要知道点P，就能够根据距离传感器110的视角、安装位置以及光轴的角度来判断动臂15、斗杆16以及附属装置17出现在距离传感器110所测量的距离图像数据中的哪个坐标区域中。因此，位置信息获取部125能够根据距离传感器110所获取的距离图像数据来获取对应于动臂15的位置信息(像素数据)。

本实施方式中，位置信息获取部125包括对应信息，该对应信息根据获取部100所获取的姿势信息预先表示动臂15位于距离图像数据内的哪个坐标区域中。而且，位置信息获取部125利用该对应信息，根据获取部100的角度传感器所测得的姿势信息来决定对应于动臂15的位置信息。

对应信息例如可采用使动臂15的旋转角度θ1与对应于旋转角度θ1的坐标区域的外缘的多个代表点的坐标相关联的数据。代表点例如可采用坐标区域的顶点的坐标。另外，在图5所示的矩形形状的距离图像数据G401的例子中，坐标区域411表示动臂15，单该坐标区域411没有包含顶点。此时，代表点例如可采用出现在距离图像数据G401中的三角形状的坐标区域411的三个顶点的坐标。尤其，位置信息获取部125能够获取包含在图5所示的距离图像数据G401(距离传感器110的视野)内的动臂15的距离图像数据(坐标区域411)中最靠近距离传感器110的最接近位置的数据(在图5中为P401)来作为动臂15的位置信息。另外，在图5中，坐标区域412、413分别对应于斗杆16与铲斗17。

防干扰部123利用距离传感器110所获取的距离图像数据，检测作为干扰对象物的作业附属装置4或作业附属装置4的抓举物，并判定检测到的干扰对象物干扰驾驶室31的危险性。在此，防干扰部123根据检测到的干扰对象物的深度是否进入警告区域D1或自动限制区域D2来判定干扰对象物的干扰危险性。具体而言，防干扰部123只需判定干扰对象物位于距离图像数据中深度最小的坐标，并检测该坐标的深度来作为干扰对象物的深度即可。然后，防干扰部123只需将检测到的干扰对象物的高度及深度从距离传感器110的三维坐标系变换到工程机械1的三维坐标系，并判定变换后的高度及深度是否进入警告区域D1或自动限制区域D2。

或者，防干扰部123也可以仅用深度来判定干扰对象物的深度是否进入警告区域D1或自动限制区域D2。这种情况下，防干扰部123将距离图像数据内的最小深度变换到工程机械1的三维坐标系，若得到的深度位于从前表面31a离开距离d12的范围内，则判定为进入自动限制区域D2，若得到的深度位于从前表面31a离开距离d12以上距离d11以下的范围内，则判定为进入警告区域D1。

而且，防干扰部123，在判定为有干扰危险性时，进行对操作人员的警告以及作业附属装置4的动作限制中的至少一种。具体而言，在判定干扰对象物位于警告区域D1内时，防干扰部123让通知部140发出警告。警告的方式可采用：使蜂鸣器响起的方式、使警告灯亮起或闪动的方式、或者在显示面板上显示警告语的方式。也可以采用这些方式的组合方式来作为警告的方式。另外，在判定干扰对象物位于自动限制区域D2内时，防干扰部123通过使作业附属装置4减速或自动停止，来限制作业附属装置4的动作。

在这种情况下，防干扰部123将阀调整部126根据操作杆130的操作量而设定控制阀260的比例阀的开度向使作业附属装置4减速的方向修正，从而使作业附属装置4减速。而且，在这种情况下，防干扰部123也可以随着干扰对象物的深度越靠近驾驶室31而使作业附属装置4的减速量增大。另外，通知部140包括设置在驾驶室31内部的蜂鸣器、显示面板、以及警告灯，在防干扰部123的控制下，对操作人员发出警告。

下面，参照图4至图6，对本发明实施方式的位置偏移检测部121所执行的距离传感器110的位置偏移判定处理进行详述。

参照图4，在制造工程机械1的工厂里，在出厂时会进行规定的初期设定。在驾驶室31内部的显示面板上有用于执行初期设定模式的开关按钮。在作业者按下该开关按钮时，控制器120使工程机械1的初期设定模式开始(图4的步骤S1)。然后，控制器120使上述显示面板上显示动臂15的“初期设定姿势”(步骤S2)。在此，所谓的初期设定姿势是，使动臂15包含在距离传感器110的视野内的预先设定的动臂15的绕轴心的姿势。显示在显示面板上的动臂15的初期设定姿势包含角度传感器101、102、103分别检测的动臂15、斗杆16及铲斗17的旋转角度θ1～θ3。通过将旋转角度θ1～θ3设定为预先设定的值，来使作业附属装置4相对于上部回转体3的姿势固定。

作业者一边观察显示在显示面板上的旋转角度θ1～θ3，一边操作操作杆130，使作业附属装置4，尤其是动臂15接近初期设定姿势(步骤S3)。而且，控制器120判定距离传感器110是否检测到动臂15(步骤S4)。另外，如上文所述，位置信息获取部125包括对应信息，该对应信息根据获取部100所获取的姿势信息预先表示动臂15位于距离传感器110的距离图像数据内的哪个坐标区域中。而且，位置信息获取部125利用该对应信息，根据获取部100的角度传感器所测得的姿势信息来决定对应于动臂15的位置信息。因此，控制器120能够利用该对应信息来判定动臂15是否被距离传感器110检测到。

在距离传感器110检测到动臂15时(步骤S4中为“是”)，控制器120将此时的动臂15的姿势决定为初期设定位置(初期姿勢)(步骤S5)。另外，在步骤S4中，如果距离传感器110没有检测到动臂15(步骤S4中为“否”)，则控制器120待机直至因作业者对动臂15做进一步操作而检测到动臂15。

在步骤S5中决定初期设定位置后，控制器120将此时第一角度传感器101检测到的动臂15的角度θi(初期姿势信息)存储到存储部124(步骤S6)。并且，控制器120控制位置信息获取部125，使其在动臂15的初期姿势下从距离传感器110获取的距离图像获取动臂15的初期位置信息。本实施方式中，初期位置信息相当于包含在距离传感器110视野内的动臂15的距离图像数据中最靠近距离传感器110的最接近位置Mi的数据(坐标、距离数据)。在图5中，对应于动臂15，出现在距离图像数据G401中的三角形状的坐标区域411中，最接近位置P401的数据由位置信息获取部125获取。控制器120将位置信息获取部125检测到的动臂15的初期位置信息存储到存储部124(步骤S6)。由此，工程机械1的初期设定模式结束。

初期设定模式结束，出厂后的工程机械1被设置在使用现场后，进行位置偏移判定处理。本实施方式中，在工程机械1的使用中，一直都在进行位置偏移判定处理。参照图6，在开始使用工程机械1后，作业者操作操作杆130(图2)，动臂15转动(步骤S11)。此时，控制器120控制距离传感器110，使其获取工程机械1周边的距离图像数据，并存储到存储部124(步骤S12)。另外，由于存储部124的存储容量有限，可将最新的规定时间(例如1分钟)的距离图像数据存储到存储部124。

操作动臂15后，不久就被姿势判定部122判定为动臂15再次成为初期姿势(步骤S13)。详细而言，姿势判定部122将获取部100的角度传感器101所获取的动臂15的旋转角度θ1(姿势信息)与存储在存储部124中的角度θi(初期姿势信息)进行比较。然后，在θ1＝θi时(在步骤S13中为“是”)，姿势判定部122判定为动臂15再次成为初期姿势。位置信息获取部125从存储在存储部124中的θ1＝θi时的距离图像数据获取动臂15的比较位置信息(步骤S14)。本实施方式中，比较位置信息与初期设定时的初期位置信息一样，相当于包含在距离传感器110视野内的动臂15的距离图像数据中最靠近距离传感器110的最接近位置Ms的数据(坐标、距离数据)。

位置偏移检测部121将包含最接近位置Ms的数据(坐标、距离数据)的比较位置信息与存储在存储部124中的包含初期设定时的最接近位置Mi的数据(坐标、距离数据)的初期位置信息进行比较(步骤S15)。在这里，在比较位置信息与初期位置信息之差Δ≤a时(步骤S16中为“是”)，位置偏移检测部121判定固定于驾驶室31的距离传感器110未发生位置偏移。这种情况下，一边继续使用工程机械1，一边重复从步骤S11至步骤S16。另外，在步骤S16中用于比较的阈值a的值预先通过实验而决定，并存储至存储部124。

另一方面，在比较位置信息与初期位置信息之差Δ＞a时(步骤S16中为“否”)，位置偏移检测部121判定固定于驾驶室31的距离传感器110发生位置偏移。这种情况下，位置偏移检测部121让通知部140发出位置偏移的警告信息(步骤S17)。通过作业者对距离传感器110的位置偏移的修复，位置偏移检测部121的位置偏移检测处理结束。

如上文所述，根据本实施方式，在初期设定时、以及初期设定后动臂15再度成为初期姿势时之间，将距离传感器110获取的距离图像数据中对应于动臂15的位置信息相互比较，从而能够检测出距离传感器110相对于驾驶室31的位置偏移。尤其，在作为第二构造体的动臂15固定为初期姿势的状态下，通过距离传感器110获取距离图像数据。如果距离传感器110发生偏移，则距离图像数据中所包含的动臂15的位置信息也会偏移。即，与初期设定时相比，如果距离传感器110向远离动臂15的方向偏移时，在获取的位置信息上，检测到的动臂15就会比初期设定时远一点。利用这个区别来检测距离传感器110的位置偏移。另外，获取距离图像数据中最靠近距离传感器110的最接近位置Ms的数据来作为对应于动臂15的位置信息。在距离传感器110的的视野内(图5)，最接近位置Ms(图5中的P401)为动臂15的侧缘与距离图像数据的外周线的焦点。因此，由于最接近位置Ms决定为一点，位置信息获取部125为了决定位置信息而执行的处理动作，可减轻负荷。因此，能够容易且高效地从距离图像数据获取动臂15的位置信息。

另外，本实施方式中，在工程机械1出厂后，根据获取部100获取的姿势信息判定动臂15再度成为初期姿势。因此，能够容易地决定位置偏移检测部121确认距离传感器110的位置偏移的时机。换而言之，作业者不需要为了位置偏移的检测作业而将动臂15的姿势调整为初期姿势。另外，本实施方式中，根据第一角度传感器101所检测到的动臂15的旋转角度θ1，能够容易地检测出动臂15成为初期姿势。另外，本实施方式中，能够利用包含在距离传感器110的视野内的动臂15，检测出距离传感器110的位置偏移。尤其，动臂15逐渐远离驾驶室31上的距离传感器110地向前方延伸。因此，在距离传感器110的视野中，很容易唯一地决定动臂15的最接近位置，从而稳定地执行距离传感器110的位置偏移。

另外，本实施方式中，根据距离传感器110所获取的距离图像数据，防干扰部123执行防止作业附属装置4或抓举物干扰驾驶室31的防干扰处理。而且，在防干扰部123判定存在有干扰的危险性时，进行危险性的通知以及工程机械1的动作限制中的至少一种。因此，在距离传感器110发生位置偏移时，距离传感器110会发生误判，而导致防干扰处理动作无法正确地执行。因此，通过执行上述那样的距离传感器110的位置偏移检测处理，能够正确地执行防干扰部123的防干扰处理动作。

以上，对本发明一实施方式的工程机械1进行了说明。另外，本发明并不局限于上述实施方式。本发明的工程机械1还可以采用以下的变形实施方式。

(1)上述实施方式中，对位置信息获取部125获取包含在距离传感器110视野内的动臂15的距离图像数据中最靠近距离传感器110的最接近位置Ms的数据来作为位置信息的方式进行了说明，然而，本发明并不局限于此。图7是表示包含动臂1(第二构造体)的作业附属装置4(图1)重叠地映在本发明的变形实施方式的工程机械1的坐标区域G401内的距离图像数据的图。本变形实施方式中，位置信息获取部125(图2)获取对应于动臂15的坐标区域411中侧缘411(411G、411A)来作为位置信息。即，在初期设定时，将映在距离图像数据上的动臂15的侧缘411G的坐标411G存储到存储部124。另一方面，工程机械1被使用而动臂15再度成为初期姿势时，获取映在距离图像数据上的动臂15的侧缘411A的坐标(比较位置信息)。这种情况下，位置偏移检测部121(图2)将获取的比较位置信息与存储在存储部124中的初期位置信息进行比较，从而能够检测距离传感器110相对于上部回转体3的驾驶室31的位置偏移。

(2)另外，上述实施方式中，对上部回转体3构成本发明的第一构造体，作业附属装置4的动臂5构成本发明的第二构造体的方式进行了说明，但本发明并不局限于此。第二构造体也可以是作业附属装置4整体，另外，也可以是斗杆16或铲斗17(抓举用附属装置)作为第二构造体，或者包含于第二构造体。另外，图8A是本发明的变形例的工程机械的俯视图。本变形实施方式中，与之前的实施方式相比，主要的不同在于，下部行走体2作为本发明的第二构造体发挥作用这一点上，因此，以该不同点为中心进行说明。图8B是表示上部回转体3从图8A所示的状态回转的样子的俯视图。

上部回转体3绕沿铅垂方向延伸的轴心3相对于下部行走体2旋转。换而言之，下部行走体2绕轴心3相对于上部回转体3旋转。上部回转体3和下部行走体2的轴心3A具有用于检测上部回转体3的旋转角度的未图示的角度传感器。根据该角度传感器的输出检测上部回转体3相对于下部行走体2的姿势。上部回转体3包括作业附属装置4和驾驶室31。与之前的实施方式相同，驾驶室31上具备距离传感器110。而且。本变形实施方式中，上部回转体3的左侧部设有左侧距离传感器111，上部回转体3的后部设有后侧距离传感器112。而且，上部回转体3的右侧部设有右侧距离传感器113。左侧距离传感器111、后侧距离传感器112及右侧距离传感器113检测到工程机械周围不存在作业者或障碍物。由此，可安全地进行工程机械的作业。另外，工程机械中，也可以设置左侧距离传感器111、后侧距离传感器112及右侧距离传感器113中的任意个距离传感器。

本变形实施方式中，上部回转体3从图8A所示的通常姿势如箭头所示地回转后，成为图8B所示的姿势。图8B所示的姿势相当于本变形实施方式中的可对各传感器进行初期设定的下部行走体2的初期设定姿势(初期姿势)。在图8A所示的通常姿势，即上部回转体3的前后方向与下部行走体2的前后方向朝着相同方向的姿势下，在左侧距离传感器111、后侧距离传感器112及右侧距离传感器113的视野中，不包含下部行走体2。另一方面，在图8B所示的初期姿势下，左侧距离传感器111能够检测到由下部行走体2的左侧部构成的左目标111G。同样的，后侧距离传感器112能够检测到由下部行走体2的后部构成的后目标112G，右侧距离传感器113能够检测到由下部行走体2的右侧部构成的右目标113G。而且，左目标111G、后目标112G及右目标113G作为位置信息来被获取，执行与之前的实施方式相同的位置偏移检测处理。由此，能够以良好的精度检测左侧距离传感器111、后侧距离传感器112及右侧距离传感器113的位置偏移。如上文所述，本变形实施方式中，利用包含在各距离传感器的视野(检测范围)中的下部行走体2，能够检测配置在上部回转体3上的距离传感器的位置偏移。另外，本变形实施方式中，并不局限于上述限定，也可以在驾驶室31的前面部等配置未图示的距离传感器。在这种情况下，只需在下部行走体2的初期设定姿势(初期姿势)下，在距离传感器的视野中不包含下部行走体2即可。

(3)另外，上述实施方式中，对在工程机械1使用时位置偏移检测部121进行距离传感器110的位置偏移检测的方式进行了说明，但本发明并不局限于此。图9是表示本发明的变形例的工程机械的使用时的处理的流程图。本变形实施方式中，在工程机械1使用时，可根据作业者的意愿进行距离传感器110(图1)的位置偏移检测动作。另外，本变形实施方式中，在工程机械出厂时，进行图3的初期设定。

作业者通过操作驾驶室31内的显示面板，来执行位置偏移检测的检查模式(步骤S21)。由此，与之前的实施方式中的初期设定时一样，在显示面板上显示动臂15(图1)的“初期设定姿势”(步骤S2)。作业者一边观察显示在显示面板上的旋转角度θ1～θ3，一边操作操作杆130(图2)，使作业附属装置4，尤其是动臂15接近初期设定姿势(步骤S3)。

在由于作业者的操作动臂15再次成为初期姿势时，位置信息获取部125(图2)从距离传感器110所获取的距离图像数据中获取动臂15的比较位置信息(步骤S24)。

位置偏移检测部121将包含最接近位置Ms的数据(坐标、距离数据)的比较位置信息与存储在存储部124中的包含最接近位置Mi的数据(坐标、距离数据)的初期位置信息进行比较(步骤S25)。在这里，在比较位置信息与初期位置信息之差Δ≤a时(步骤S26中为“是”)，位置偏移检测部121判定固定于驾驶室31的距离传感器110未发生位置偏移。这种情况下，位置偏移检测部121使驾驶室31的显示面板上显示“OK显示”(步骤S27)。

另一方面，在比较位置信息与初期位置信息之差Δ＞a时(步骤S26中为“否”)，位置偏移检测部121判定固定于驾驶室31的距离传感器110发生位置偏移。这种情况下，位置偏移检测部121让通知部140发出位置偏移的警告信息(步骤S28)。然后，在位置偏移检测部121的位置偏移检查模式结束后，通过作业者对距离传感器110的位置偏移进行修复。因此，能够稳定地检测、修复距离传感器110的位置偏移。

(4)另外，上述实施方式中，本发明的以混合动力挖掘机为例对工程机械进行了说明，但本发明并不局限于此。本发明的工程机械也可以是起重机、拆楼机、挖土机、装卸机等。另外，工程机械也可以不采用图1所示的下部行走体11与上部回转体12上下分离的车身，而采用单一的车身。

(5)另外，上述实施方式中，作为本发明的检测单元，以距离传感器为例进行了说明，但本发明并不局限于此。作为检测单元，也可在上部回转体3(第一构造体)上配置照相机。照相机所拍摄到的摄影数据包含表示上部回转体3的周边环境的信息(距离分布)的环境数据。而且，也可以是，位置信息获取部125从该摄影数据中获取动臂15的特定部位的位置信息。另外，上述照相机可以是现有的距离图像照相机。

Claims (11)

1.一种工程机械，其特征在于包括：

第一构造体；

第二构造体，能够绕规定的轴心相对于所述第一构造体相对转动；

检测单元，配置在所述第一构造体上，具有规定的检测范围，检测表示所述第一构造体的周边环境的信息的环境数据；

位置信息获取部，从所述检测单元所检测到的所述环境数据中获取所述第二构造体的特定部位相对于所述检测单元的位置信息；

存储部，存储在初期设定时所述位置信息获取部从所述环境数据中获取的所述特定部位的初期位置信息，并能够输出所述初期位置信息，其中，在所述初期设定时，所述第二构造体被配置成使所述第二构造体被包含在所述检测单元的所述检测范围内的预先设定的绕所述轴心的初期姿势；以及

位置偏移检测部，在所述初期设定后且所述第二构造体再次成为所述初期姿势时，将所述位置信息获取部从所述环境数据获取的所述特定部位的比较位置信息与所述存储部输出的所述初期位置信息进行比较，以便检测所述检测单元相对于所述第一构造体的位置偏移。

2.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述位置信息获取部，在所述环境数据中获取所述第二构造体的所述特定部位中最靠近所述检测单元的最接近位置的数据来作为所述位置信息。

3.如权利要求1或2所述的工程机械，其特征在于还包括：

姿势信息获取部，获取所述第二构造体相对于所述第一构造体的姿势信息，其中，

所述存储部还存储在所述初期设定时所述姿势信息获取部获取的所述第二构造体的初期姿势信息，并能够输出所述初期姿势信息，

所述工程机械还包括姿势判定部，通过将在所述初期设定后所述姿势信息获取部所获取的所述姿势信息与所述存储部输出的所述初期姿势信息进行比较，来判定所述第二构造体再次成为所述初期姿势，

所述位置偏移检测部，在所述姿势判定部判定所述第二构造体再次成为所述初期姿势时，检测所述检测单元的位置偏移。

4.如权利要求3所述的工程机械，其特征在于：

所述姿势信息获取部包含角度传感器，检测所述第二构造体相对于所述第一构造体绕所述轴心的旋转角度作为所述第二构造体的所述姿势信息。

5.如权利要求1至4中任一项所述的工程机械，其特征在于：

所述第一构造体是包括驾驶室的车身，

所述第二构造体包含：动臂，邻近于所述驾驶室配置，且能够相对于所述车身起伏地绕沿水平方向延伸的所述轴心转动；以及抓举用附属装置，连接于所述动臂的远端侧，能够抓举规定的抓举物，

所述检测单元被配置于所述驾驶室，从而使所述动臂及所述抓举用附属装置中的至少一个被包含在所述检测范围内。

6.如权利要求5所述的工程机械，其特征在于：

所述检测单元以使所述抓举用附属装置被包含在所述检测范围内的方式被配置于所述驾驶室，

所述工程机械还包括防干扰部，利用所述检测单元检测到的所述环境数据，检测作为干扰对象物的所述抓举用附属装置或所述抓举物，并判定所述检测到的干扰对象物干扰所述驾驶室的危险性。

7.如权利要求1至4中任一项所述的工程机械，其特征在于：

所述第一构造体是绕沿铅垂方向延伸的所述轴心转动的上部回转体，

所述第二构造体是下部行走体。

8.如权利要求7所述的工程机械，其特征在于：

通过将所述上部回转体回转成在俯视时所述上部回转体的侧缘与所述下部行走体的侧缘交叉的姿势设定为所述初期姿势，使得在所述初期姿势时所述下部行走体被包含在所述检测单元的所述检测范围内。

9.如权利要求1至8中任一项所述的工程机械，其特征在于：

所述检测单元是包括规定的视野来作为所述检测范围、检测表示所述第一构造体的周边环境的距离分布的距离图像数据来作为所述环境数据的距离传感器。

10.如权利要求9所述的工程机械，其特征在于：

所述距离传感器包括：照射红外线的光源、以及接受所述红外线的反射光的照相机。

11.如权利要求9所述的工程机械，其特征在于：

所述距离传感器包括立体照相机。