CN114341651A - 加速度检测装置、作业机械以及加速度检测方法 - Google Patents

加速度检测装置、作业机械以及加速度检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114341651A
CN114341651A CN202080061773.4A CN202080061773A CN114341651A CN 114341651 A CN114341651 A CN 114341651A CN 202080061773 A CN202080061773 A CN 202080061773A CN 114341651 A CN114341651 A CN 114341651A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acceleration
correction value
sensor
calculation unit
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080061773.4A
Other languages
English (en)
Inventor
仓金彻
田上健
朴贞华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of CN114341651A publication Critical patent/CN114341651A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/18Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

本公开的一方式是加速度检测装置,其具备:第一加速度取得部,其从机械式加速度传感器取得第一加速度;第二加速度取得部,其从非机械式加速度传感器取得第二加速度;以及校正值运算部,其使用所述第二加速度运算用于校正所述第一加速度的校正值。

Description

加速度检测装置、作业机械以及加速度检测方法
技术领域
本公开涉及加速度检测装置、作业机械以及加速度检测方法。
本申请针对2019年10月18日在日本提出申请的日本特愿2019-191351号主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
例如如专利文献1所示,在液压挖掘机、推土机等作业机械搭载IMU(InertialMeasurement Unit:惯性计测装置),能够使用IMU得到侧倾角(roll angle)以及俯仰角这样的姿态角来作为与作业机械的倾斜有关的信息。需要说明的是,IMU是具备三轴陀螺仪传感器、以及三轴加速度传感器的计测装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/177843号
发明内容
发明要解决的课题
作为IMU所具备的加速度传感器,例如使用有作为机械式的传感器的静电电容检知方式的加速度传感器。静电电容检知方式的加速度传感器具备固定电极及可动电极,基于与加速度相应的固定电极与可动电极之间的静电电容的变化来检测加速度。在上述那样的具备机械式可动部的加速度传感器中,在施加温度、振动、冲击等环境时性能发生变动。因此,根据使用环境的不同,存在加速度传感器的性能从校准后的出厂时的性能发生变化的情况。
本公开是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种能够减小性能的变化的加速度检测装置、作业机械以及加速度检测方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本公开的一方式是加速度检测装置,其具备:第一加速度取得部,其从机械式加速度传感器取得第一加速度;第二加速度取得部,其从非机械式加速度传感器取得第二加速度;以及校正值运算部,其使用所述第二加速度运算用于校正所述第一加速度的校正值。
发明效果
根据本公开的各方式,能够减小机械式加速度传感器的加速度检测中的性能的变化。
附图说明
图1是本公开的一实施方式的作业机械的立体图。
图2是示出图1所示的IMU30的结构例的框图。
图3是示出图2所示的校正值运算部315的动作例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是,在各附图中,对于相同或相应的结构标注相同的附图标记,并适当省略说明。
图1是本公开的一实施方式的作业机械的立体图。图2是示出图1所示的IMU(Inertial Measurement Unit:惯性计测装置)30的结构例的框图。作为作业机械的液压挖掘机100具有车辆主体1及工作装置2。车辆主体1具有作为回转体的上部回转体3、以及作为行驶体的行驶装置5。在上部回转体3的后端侧配置有设备室3EG。
在本实施方式中,液压挖掘机100在设备室3EG内具备作为动力产生装置的例如柴油发动机等内燃机、将动力产生装置产生的动力转换为工作油的压力(以下,适当称作液压)的液压泵等。但是,动力产生装置并不限定于内燃机。液压挖掘机100的动力产生装置例如也可以是将内燃机、发电电动机、以及蓄电装置组合而成的、所谓的混合动力方式的装置。
上部回转体3具有驾驶室4。驾驶室4设置于上部回转体3的前端侧。即,驾驶室4设置于与配置有设备室3EG的一侧相反的一侧。在驾驶室4内配置有未图示的显示装置、操作装置等。另外,在驾驶室4的下部设置有IMU30及车身控制器40。车身控制器40例如对IMU30等的传感器进行控制,并且根据由操作员对操作装置进行的操作等而对动力产生装置、后述的液压控制阀等进行控制。
行驶装置5具有履带5a以及5b。对于行驶装置5,通过左右设置的液压马达5c的一方或者双方进行驱动使履带5a以及5b旋转,从而使液压挖掘机100沿前后行驶或者回转。工作装置2安装于上部回转体3的驾驶室4的侧方侧。
需要说明的是,液压挖掘机100也可以具备如下那样的行驶装置,该行驶装置取代履带5a以及5b而具备轮胎,将来自收容于设备室3EG的发动机等的驱动力经由变速器向轮胎传递,从而能够行使。作为上述那样的方式的液压挖掘机100,例如具有车轮式液压挖掘机。另外,液压挖掘机100也可以是具有如下结构的例如反铲式装载机,该反铲式装载机在车辆主体安装有工作装置,且具备具有构成车辆主体的一部分的轮胎的行驶装置。
另外,对于上部回转体3,配置有工作装置2以及驾驶室4的一侧为前,配置有设备室3EG的一侧为后。朝向前时的左侧为上部回转体3的左,朝向前时的右侧为上部回转体3的右。另外,对于液压挖掘机100或者车辆主体1,以上部回转体3为基准而行驶装置5侧为下,以行驶装置5为基准而上部回转体3侧为上。在液压挖掘机100在水平面上设置的情况下,下为铅垂方向、即重力的作用方向侧,上为与铅垂方向相反的一侧。
工作装置2具有动臂6、斗杆7、铲斗8、动臂缸10、斗杆缸11、以及铲斗缸12。动臂6的基端部经由动臂销13以能够摆动的方式安装于上部回转体3的前部。斗杆7的基端部经由斗杆销14以能够摆动的方式安装于动臂6的前端部。在斗杆7的前端部经由铲斗销15安装有铲斗8。铲斗8以铲斗销15为中心摆动。铲斗8在与铲斗销15相反的一侧安装有多个斗齿8B。
铲斗8也可以不具有多个斗齿8B。换句话说,例如,也可以是铲尖由钢板形成为笔直形状那样的铲斗。另外,工作装置2例如也可以具备具有一个斗齿的倾转铲斗。倾转铲斗是指如下那样的铲斗,其具备铲斗倾转缸,通过铲斗向左右倾转倾斜,从而即使液压挖掘机处于倾斜地面,也能够将斜面、平地成形为自由的形状,进行平整,还能够进行基于底板的碾压作业。除此之外,工作装置2也可以替代铲斗8而具备坡面用铲斗、或者具有凿岩用的錾子的凿岩用的附属配件等。
图1所示的动臂缸10、斗杆缸11、以及铲斗缸12是利用液压进行驱动的液压缸。动臂缸10驱动动臂6以使其升降。斗杆缸11驱动斗杆7以使其绕斗杆销14转动。铲斗缸12驱动铲斗8以使其绕铲斗销15转动。
在动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12等液压缸与收容于设备室3EG的液压泵之间设置有未图示的液压控制阀。液压控制阀包括用于驱动液压马达5c的行驶用控制阀、以及用于对动臂缸10、斗杆缸11、铲斗缸12及使上部回转体3回转的回转马达进行控制的工作装置用控制阀。车身控制器40通过控制这些液压控制阀,来对向动臂缸10、斗杆缸11、铲斗缸12、回转马达或者液压马达5c供给的工作油的流量进行控制。其结果是,对动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12等的动作进行控制。
另外,在上部回转体3的上部安装有天线20以及21。天线20以及21用于检测液压挖掘机100的当前位置。天线20以及21与用于检测液压挖掘机100的当前位置的未图示的位置检测装置电连接。位置检测装置利用RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global NavigationSatellite SYstems,GNSS称作全球导航卫星系统)来检测液压挖掘机100的当前位置,并将检测到的位置信息向车身控制器40输出。对应于天线20以及21所接收到的GNSS电波的信号输入位置检测装置。位置检测装置检测天线20以及21的设置位置。如图1所示,天线20以及21优选设置于上部回转体3之上、且在液压挖掘机100的左右方向上分离的两端位置。
如图2所示,IMU30与车身控制器40经由车内信号线41连接,相互收发规定的控制信号。另外,车身控制器40经由车内信号线41等与设置于驾驶室4内的未图示的显示装置、操作装置等连接,并且与图1所示的检测动臂缸10、斗杆缸11及铲斗缸12的行程的传感器、检测动臂6的角度及斗杆7的角度的传感器、以及检测上部回转体3的回转角度的传感器等这样的未图示的各种传感器类连接。作为检测动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12的行程的传感器,能够使用检知各液压缸的伸缩量的接近传感器、旋转编码器等。另外,可以是,在动臂6的基端部以及斗杆7的基端部具备未图示的编码器,且能够通过该编码器将检知各液压缸的伸缩量的接近传感器或者旋转编码器的检测值复位。
IMU30检测液压挖掘机100的角速度以及加速度。伴随液压挖掘机100的动作,产生在行驶时产生的加速度、在回转时产生的角加速度以及重力加速度这样的各种加速度,但IMU30检测至少包括重力加速度在内的加速度,且以不区分各加速度的种类的方式进行检测。IMU30为了以更高的精度检测加速度,例如优选设置于液压挖掘机100的上部回转体3的回转中心轴上,但也可以如前述那样,IMU30设置于驾驶室4的下部。
IMU30在图1所示的坐标系(X,Y,Z)中,检测X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的加速度、以及绕X轴、Y轴及Z轴的角速度。在图1所示的例子中,Y轴是与液压挖掘机100的前后方向平行的轴,X轴是与液压挖掘机100的宽度方向平行的轴,Z轴是与X轴以及Y轴这两方正交的轴。坐标系(X,Y,Z)能够设为例如车身坐标系。
另外,IMU30基于检测到的角速度及加速度,计算液压挖掘机100的姿态角而向车身控制器40输出。液压挖掘机100的倾斜能够由俯仰角、侧倾角以及偏航角来表示。俯仰角是液压挖掘机100绕X轴倾斜时的角度(θp),侧倾角是液压挖掘机100绕Y轴倾斜时的角度(θr),偏航角是液压挖掘机100绕Z轴倾斜时的角度(θy)。在本实施方式中,将俯仰角以及侧倾角称作液压挖掘机100的姿态角。
图2是示出IMU30的一例的框图。IMU30具备CPU(中央处理装置)31、主存储器31a、陀螺仪传感器32、加速度传感器33、倾斜传感器34、温度传感器35、非易失性存储器36、以及通信部37。
需要说明的是,IMU30所具备的上述各结构收纳于未图示的密闭式的框体中。
CPU31在内部具备运算装置、控制装置、易失性存储器、非易失性存储器等存储装置、输入输出装置、计时器、计数器、A/D(模拟/数字)转换装置等硬件,并通过执行存储于该存储装置内的程序来控制各部分。在本实施方式中,CPU31作为由硬件与程序等软件的组合构成的功能性构成要素而具有角速度取得部311、第一加速度取得部312、第二加速度取得部313、温度取得部314、校正值运算部315、加速度校正部316、姿态角计算部317、以及存储部318。在此,存储部318例如是设置于CPU31内部的缓存存储器等。
主存储器31a是所谓的主存储装置,设置于CPU31的外部,并且在CPU进行的运算处理中提供能够直接读写的存储区域。
陀螺仪传感器32检测三轴的角速度,并将表示检测到的角速度的信号(以下,将表示角速度的信号也称作角速度)向CPU31输出。
加速度传感器33检测X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向这三轴的加速度,并将表示检测到的加速度(以下,也称作第一加速度)的信号(以下,将表示加速度的信号也称作加速度)向CPU31输出。加速度传感器33例如是静电电容检测方式的加速度传感器、压电电阻方式的加速度传感器等具有机械可动部的机械式加速度传感器。在此,机械运转例如是指固体构件的变形、滑动等。
倾斜传感器34检测X轴方向以及Y轴方向这两轴的加速度,并将表示检测到的加速度(以下,也称作第二加速度)的信号向CPU31输出。倾斜传感器34例如是热检知方式的加速度传感器、液封入式的加速度传感器等不具有机械可动部的非机械式加速度传感器。热检知方式的加速度传感器利用加热器对封入气体进行加热,并基于温度的变化来计测由重力加速度等加速度引起的对流的变化,由此来检知加速度。液封入式的加速度传感器基于静电电容的变化来计测腔室内的液面的变化,由此来检知加速度。与机械式加速度传感器相比,非机械式加速度传感器由于没有机械可动部,因此具有不发生构件的贴合、机械及温度的滞后没有或较小、不存在机械的共振点、耐冲击性较高这样的优点。另一方面,与非机械式加速度传感器相比,机械式加速度传感器具有频率特性优异、即测定频带较宽的优点。需要说明的是,倾斜传感器34例如也可以检测X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向这三轴的加速度。
温度传感器35检测IMU30的周围温度,并将表示检测到的温度的信号向CPU31输出。
角速度取得部311从陀螺仪传感器32取得角速度。角速度取得部311按照规定的周期反复从陀螺仪传感器32取得三轴的角速度,并将例如最近的规定时间段的角速度存储于主存储器31a或者存储部318的规定的存储区域。
第一加速度取得部312从作为机械式加速度传感器的加速度传感器33取得第一加速度。第一加速度取得部312按照规定的周期反复从加速度传感器33取得三轴的加速度,并将例如最近的规定时间段的第一加速度存储于主存储器31a或者存储部318的规定的存储区域。
第二加速度取得部313从作为非机械式加速度传感器的倾斜传感器34取得第二加速度。第二加速度取得部313按照规定的周期反复从倾斜传感器34取得两轴的加速度,并将例如最近的规定时间段的第二加速度存储于主存储器31a或者存储部318的规定的存储区域。
温度取得部314从温度传感器35取得表示温度的信号。温度取得部314按照规定的周期反复从温度传感器35取得表示温度的信号,并将例如最近的规定时间段的表示温度的信号存储于主存储器31a或者存储部318的规定的存储区域。
校正值运算部315使用第二加速度运算用于校正第一加速度的校正值(以下,设为加速度校正值)。校正值运算部315例如求出第一加速度的最近的规定时间段的平均值与第二加速度的最近的规定时间段的平均值的差量作为加速度校正值。此时,校正值运算部315针对每个轴运算加速度校正值。在此,规定时间是指例如10秒钟。
另外,校正值运算部315例如也可以判断静止状态是否持续了规定时间,并在判断为持续了规定时间的情况下,运算加速度校正值。在动作时具有加速度的噪声、延迟,难以计算作为偏移量的加速度校正值,但如果是静止状态,则能够精度良好地计算偏移量。关于是否为静止状态的判断例如能够如下那样进行,即,在表示角速度的三轴合成值、角速度、第一加速度、第二加速度等变化量的值等小于规定的阈值的情况下判断为是静止状态,或者从车身控制器40接收表示液压挖掘机100是否为静止状态的信号、表示车速的信号等,并基于该信号来进行判断。在此,表示液压挖掘机100是否为静止状态的信号例如可以是表示为操作装置所具有的锁定杆被进行了操作的状态的信号、表示操作杆全部为中立状态的信号等。
另外,校正值运算部315例如也可以判断通过作为非机械式加速度传感器的倾斜传感器34所检知到的倾斜角是否为规定值以下,并在判断为是规定值以下的情况下,运算加速度校正值。在此,规定值以下例如是指±5度以下、±10度以下。在倾斜传感器34中,具有在水平附近能够特别精度良好地检知加速度的传感器,在使用这样的倾斜传感器34的情况下,能够更加精度良好地运算加速度校正值。
另外,校正值运算部315例如也可以判断由温度传感器35检知到的规定的时间的温度变化是否为规定值以下,并在判断为是规定值以下的情况下,运算加速度校正值。在温度变化较大的情况下,有时加速度传感器33、倾斜传感器34输出的加速度微小变动,因此通过在温度变化较小时进行限定,从而能够更精度良好地运算加速度校正值。规定值例如是1分钟。
需要说明的是,在采用密闭式的框体的情况下,能够抑制框体内的温度变化的偏差,从而能够使热式的倾斜传感器34的输出值变得精度良好。
另外,校正值运算部315例如电可以判断是否在IMU30或者液压挖掘机100的起动后经过了一定时间,在判断为经过了一定时间的情况下,运算加速度校正值。在起动时,有时温度变化相对变得较大,通过在起动后经过规定时间后进行运算,从而能够更精度良好地运算加速度校正值。
另外,校正值运算部315也可以在1次起动中在非易失性存储器361中仅存储1次加速度校正值。加速度校正值不频繁地变化,另外非易失性存储器361通常写入次数存在限制,因此通过在1次起动中将写入次数设为1次,从而能够使写入频率变得适当。然而,校正值运算部315也可以在从车身控制器40等接受了规定的校正指令的情况下,不限制存储次数,将新运算出的加速度校正值存储于非易失性存储器361。
加速度校正部316例如在CPU31的起动后的初始化时、或者在接受了校正指令后,从非易失性存储器36读取上次存储的加速度校正值361并将其存储于主存储器31a或者存储部318的规定的存储区域,基于存储于主存储器31a或者存储部318的加速度校正值361对第一加速度取得部312取得的第一加速度的值进行校正,而向姿态角计算部317输出。第一加速度的值例如是指第一加速度的X轴方向的分量以及Y轴方向的分量。根据该结构,在没有校正指令的情况下,不会有在液压挖掘机100的起动中变更校正值的情况,最多反映在下次起动时。但是,作为变形例,也可以是反映至起动中的方式。需要说明的是,也可以按照例如静止状态等特定的时机对校正第一加速度的值的时机进行校正。
姿态角计算部317例如基于角速度取得部311取得的角速度、加速度校正部316校正后的第一加速度、以及第一加速度取得部312取得的第一加速度的值来运算姿态角,并将表示运算出的姿态角的信息向车身控制器40发送。加速度校正部316校正后的第一加速度例如是第一加速度的X轴方向的分量以及Y轴方向的分量,第一加速度取得部312取得的第一加速度的值例如是第一加速度的Z轴方向的分量。姿态角的计算的方式不受限定,例如也可以使用专利文献1所记载的方式。
另外,非易失性存储器36以能够改写的方式存储加速度校正值361等数据。
另外,通信部37基于CAN(Controller Area Network)等规格经由车内信号线41与车身控制器40进行通信。
接着,参照图3,对图2所示的校正值运算部315的动作例进行说明。图3是示出图2所示的校正值运算部315的动作例的流程图。图3所示的处理在CPU31的起动时开始。
在开始图3所示的处理时,首先,校正值运算部315判断是否在起动后经过了一定时间(步骤S11)。在经过了一定时间的情况下,校正值运算部315判断为在起动后经过了一定时间(步骤S11中,“是”),接着,判断是否持续了规定时间静止(步骤S12)。
在以静止状态经过了规定时间的情况下,校正值运算部315判断为持续了规定时间为静止状态(步骤S12中,“是”),接着,判断倾斜角是否为规定值以下(步骤S13)。在倾斜角不为规定值以下的情况(步骤S13中,“否”的情况)下,校正值运算部315向步骤S12返回,再次待机至静止状态持续规定时间(步骤S12中,“否”的反复)。另一方面,在倾斜角为规定值以下的情况(步骤S13中,“是”的情况)下,校正值运算部315接着判断温度变化是否为规定值以下(步骤S14)。
在温度变化不为规定值以下的情况(步骤S14中,“否”的情况)下,校正值运算部315向步骤S12返回,再次待机至静止状态持续规定时间(步骤S12中,“否”的反复)。另一方面,在温度变化为规定值以下的情况(步骤S14中,“是”的情况)下,校正值运算部315接着计算第一加速度的规定时间内的平均值(步骤S15)。接着,校正值运算部315计算第二加速度的规定时间内的平均值(步骤S16)。接着,校正值运算部315针对每个轴计算第一加速度的规定时间内的平均值与第二加速度的规定时间内的平均值的差量(步骤S17)。需要说明的是,在步骤S17中,也可以针对差量设定上下限值,并在差量超过上下限值的情况下,由上限值或者下限值限制差量的值。
接着,校正值运算部315针对每个轴将所计算出的差量作为加速度校正值361存储于非易失性存储器36(步骤S18),并结束处理。
另外,校正值运算部315在将计算出的差量存储于非易失性存储器36后,在通信部37从车身控制器40接收到校正指令时,校正值运算部315向步骤S12返回,再次待机至静止状态持续规定时间(步骤S12中,“否”的反复)。
通过以上的处理,校正值运算部315在起动后经过了一定时间后,静止状态持续规定时间,在此期间的倾斜角为既定值以下、且规定的时间内的温度变化为规定值以下的情况下,运算加速度校正值并将运算结果存储于非易失性存储器36。在此,规定的时间与静止状态的判断中的时间可以相同也可以不同。
如以上那样,根据本实施方式,能够使用作为不容易产生经年变化的非机械式加速度传感器的倾斜传感器34,对作为机械式加速度传感器的加速度传感器33的输出进行校正,因此与不进行校正的情况相比,能够减小加速度的检测特性的变化。
需要说明的是,图3所示的各判断中的阈值等的判断的基准值例如也可以能够根据来自车身控制器40的指示而任意地变更。
需要说明的是,上述的机械式加速度传感器例如是具有MEMS(Micro ElectroMechanical Systems)等机械可动部的传感器,响应性优异。然而,由于具有可动部,容易产生时效老化、即经年的特性变化。另一方面,非机械式加速度传感器是例如热式倾斜计,不具有机械可动部。因此时效老化较小,但无法检测快速运动。需要说明的是,倾斜传感器34例如也可以设为测域较小的机械式加速度传感器。
另外,在图1中,在上部回转体3的驾驶席40的下部设置有一个IMU30,但IMU除了上部回转体3之外,例如也可以在动臂6、斗杆7、铲斗8中的每一个、或它们中的一部分设置。另外,在设置多个IMU的情况下,可以将上述的校正指令一并发送给所有的IMU,也可以单独地进行发送。
另外,在图2中,将主存储器31a以及非易失性存储器36设为与CPU31分开的结构,但主存储器31a以及非易失性存储器36这两方或者任一方也可以包含于CPU31。
另外,在上述实施方式中,IMU30是本公开的加速度检测装置的一方式。然而,本公开的方式并不局限于此,例如,也可以不包括陀螺仪传感器32,而采用包括加速度传感器33、倾斜传感器34、CPU31等在内的检知加速度的装置,或者也可以不是加速度检测装置而采用包括陀螺仪传感器32在内的IMU。另外,在图2所示的IMU30中,也可以省略温度传感器35。或者,在陀螺仪传感器32、加速度传感器33、倾斜传感器34等包括温度传感器的情况下,也可以将该温度传感器取代温度传感器35来使用。
需要说明的是,作业机械例如也可以是推土机、自卸车等。
需要说明的是,在上述实施方式中,将加速度校正值设为第一加速度与第二加速度的差量,但并不局限于此,例如也可以是基于由不同的多个倾斜传感器计测到的多个第一加速度与多个第二加速度的各差量而运算出的值。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了说明,但具体结构并不局限于上述实施方式,也包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。另外,CPU31执行的程序的一部分或者全部能够经由计算机可读取的记录介质、通信线路等进行分发。
工业实用性
根据本公开的各方式,能够减小机械式加速度传感器的加速度检测中的性能的变化。
附图标记说明:
1...车辆主体;2...工作装置;3...上部回转体;4...驾驶室;5...行驶装置;6...动臂;7...斗杆;8...铲斗;20、21...天线;30...IMU;31...CPU;31a...主存储器;32...陀螺仪传感器;33...加速度传感器;34...倾斜传感器;35...温度传感器;36...非易失性存储器;37...通信部;311...角速度取得部;312...第一加速度取得部;313...第二加速度取得部;314...温度取得部;315...校正值运算部;316...加速度校正部;317...姿态角计算部;318...存储部;100...液压挖掘机。

Claims (8)

1.一种加速度检测装置,其中,
所述加速度检测装置具备:
第一加速度取得部,其从机械式加速度传感器取得第一加速度;
第二加速度取得部,其从非机械式加速度传感器取得第二加速度;以及
校正值运算部,其使用所述第二加速度运算用于校正所述第一加速度的校正值。
2.根据权利要求1所述的加速度检测装置,其中,
所述校正值运算部将所述第一加速度与所述第二加速度的差量运算为所述校正值。
3.根据权利要求1或2所述的加速度检测装置,其中,
所述校正值运算部判断静止状态是否持续了规定时间,在判断为持续了规定时间的情况下,运算所述校正值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加速度检测装置,其中,
所述校正值运算部判断由所述非机械式加速度传感器检知到的倾斜角是否为规定值以下,在判断为是所述规定值以下的情况下,运算所述校正值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加速度检测装置,其中,
所述校正值运算部判断温度变化是否为规定值以下,在判断为是所述规定值以下的情况下,运算所述校正值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加速度检测装置,其中,
所述校正值运算部判断是否在起动后经过了一定时间,在判断为经过了一定时间的情况下,运算所述校正值。
7.一种作业机械,其中,
所述作业机械具备权利要求1所述的加速度检测装置。
8.一种加速度检测方法,其中,
所述加速度检测方法包括如下步骤:
从机械式加速度传感器取得第一加速度;
从非机械式加速度传感器取得第二加速度;以及
使用所述第二加速度,运算用于校正所述第一加速度的校正值。
CN202080061773.4A 2019-10-18 2020-10-12 加速度检测装置、作业机械以及加速度检测方法 Pending CN114341651A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019191351A JP7406340B2 (ja) 2019-10-18 2019-10-18 加速度検出装置、作業機械および加速度検出方法
JP2019-191351 2019-10-18
PCT/JP2020/038465 WO2021075400A1 (ja) 2019-10-18 2020-10-12 加速度検出装置、作業機械および加速度検出方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114341651A true CN114341651A (zh) 2022-04-12

Family

ID=75538505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080061773.4A Pending CN114341651A (zh) 2019-10-18 2020-10-12 加速度检测装置、作业机械以及加速度检测方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11846650B2 (zh)
JP (1) JP7406340B2 (zh)
CN (1) CN114341651A (zh)
DE (1) DE112020003864T5 (zh)
WO (1) WO2021075400A1 (zh)

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07301641A (ja) * 1994-05-06 1995-11-14 Toyota Motor Corp 車両用加速度センサ補正装置
JPH09318373A (ja) * 1996-05-31 1997-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ナビゲーション装置
JPH11295335A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Fujikura Ltd 移動体の位置検出装置
JP2005140627A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度補正装置
EP1832882A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-12 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Acceleration estimation device and vehicle
CN101196534A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 日产自动车株式会社 加速度检测装置、加速度检测方法和采用其的中性控制
JP2011058967A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Sanyo Electric Co Ltd 加速度センサ用補正装置
US20110159915A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 Fujitsu Limited Detected information correction apparatus and method
CN102272554A (zh) * 2008-11-26 2011-12-07 荷兰应用科学研究会(Tno) 信号处理模块、具有信号处理模块的导航设备、设置有导航设备的交通工具和提供导航数据的方法
CN102445212A (zh) * 2010-10-05 2012-05-09 卡西欧计算机株式会社 信息显示装置及信息显示方法
CN104793017A (zh) * 2015-03-17 2015-07-22 广东欧珀移动通信有限公司 一种加速度校正方法及终端
WO2016021485A1 (ja) * 2014-08-07 2016-02-11 Ntn株式会社 自動車向け車輪部品の状態監視装置
CN106474704A (zh) * 2015-08-27 2017-03-08 纬创资通股份有限公司 校正方法与运动器材
JP2017223612A (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 アイシン精機株式会社 加速度センサ補正装置および加速度センサ補正方法
CN107515011A (zh) * 2017-07-07 2017-12-26 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种陀螺仪的校正方法和装置
WO2018088041A1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 ソニー株式会社 情報処理装置
JP2018179645A (ja) * 2017-04-07 2018-11-15 アイシン精機株式会社 加速度センサ信号処理装置
CN109696178A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 夏普株式会社 偏移校正装置、偏移校正程序、步行者航位推算装置及记录介质
CN109983345A (zh) * 2016-11-11 2019-07-05 索尼半导体解决方案公司 信号处理设备、惯性传感器、加速度测量方法、电子设备和程序

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2669651B2 (ja) * 1988-07-06 1997-10-29 富士通テン株式会社 自動車の加速度センサの較正装置
US5493248A (en) * 1990-09-04 1996-02-20 Motorola, Inc. Integrated circuit for sensing an environmental condition and producing a high power circuit
JPH08297033A (ja) * 1995-04-27 1996-11-12 Omron Corp ナビゲーション装置
CN101031803B (zh) * 2004-08-12 2012-09-05 旭化成电子材料元件株式会社 加速度计测装置
US7532108B2 (en) * 2005-03-29 2009-05-12 Fujitsu Ten Limited Vehicle theft detection device
JP2008145152A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Nissan Motor Co Ltd 加速度検出装置および加速度センサのドリフト誤差補正方法
US8762091B1 (en) 2010-06-08 2014-06-24 Thales Visionix, Inc. Inertial measurement system
US10001361B2 (en) 2012-08-01 2018-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Inclination detector and onboard apparatus
JP5844465B1 (ja) 2014-05-19 2016-01-20 株式会社小松製作所 作業機械の姿勢演算装置、油圧ショベルの姿勢演算装置及び作業機械
CN107206928B (zh) * 2015-01-14 2020-11-10 株式会社小糸制作所 车辆用灯具的控制装置和车辆用灯具系统
JP6661937B2 (ja) * 2015-09-28 2020-03-11 富士電機株式会社 加速度補正データ算出装置及び加速度センサの製造方法
US10365670B2 (en) 2016-03-25 2019-07-30 Massachusetts Institute Of Technology Variable thermal resistance
CN109906425B (zh) * 2016-11-11 2022-05-27 索尼公司 信息处理设备
JP7089218B2 (ja) 2018-04-25 2022-06-22 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07301641A (ja) * 1994-05-06 1995-11-14 Toyota Motor Corp 車両用加速度センサ補正装置
JPH09318373A (ja) * 1996-05-31 1997-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ナビゲーション装置
JPH11295335A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Fujikura Ltd 移動体の位置検出装置
JP2005140627A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度補正装置
EP1832882A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-12 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Acceleration estimation device and vehicle
CN101196534A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 日产自动车株式会社 加速度检测装置、加速度检测方法和采用其的中性控制
EP1930731A2 (en) * 2006-12-07 2008-06-11 Nissan Motor Co., Ltd. Acceleration Detection Device, Acceleration Detection Method and Neutral Control Device Employing Same
CN102272554A (zh) * 2008-11-26 2011-12-07 荷兰应用科学研究会(Tno) 信号处理模块、具有信号处理模块的导航设备、设置有导航设备的交通工具和提供导航数据的方法
JP2011058967A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Sanyo Electric Co Ltd 加速度センサ用補正装置
US20110159915A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 Fujitsu Limited Detected information correction apparatus and method
CN102445212A (zh) * 2010-10-05 2012-05-09 卡西欧计算机株式会社 信息显示装置及信息显示方法
WO2016021485A1 (ja) * 2014-08-07 2016-02-11 Ntn株式会社 自動車向け車輪部品の状態監視装置
CN104793017A (zh) * 2015-03-17 2015-07-22 广东欧珀移动通信有限公司 一种加速度校正方法及终端
CN107607743A (zh) * 2015-03-17 2018-01-19 广东欧珀移动通信有限公司 一种加速度校正方法及终端和相关介质产品
CN106474704A (zh) * 2015-08-27 2017-03-08 纬创资通股份有限公司 校正方法与运动器材
JP2017223612A (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 アイシン精機株式会社 加速度センサ補正装置および加速度センサ補正方法
WO2018088041A1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 ソニー株式会社 情報処理装置
CN109891251A (zh) * 2016-11-11 2019-06-14 索尼公司 信息处理设备
CN109983345A (zh) * 2016-11-11 2019-07-05 索尼半导体解决方案公司 信号处理设备、惯性传感器、加速度测量方法、电子设备和程序
JP2018179645A (ja) * 2017-04-07 2018-11-15 アイシン精機株式会社 加速度センサ信号処理装置
CN107515011A (zh) * 2017-07-07 2017-12-26 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种陀螺仪的校正方法和装置
CN109696178A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 夏普株式会社 偏移校正装置、偏移校正程序、步行者航位推算装置及记录介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20220291253A1 (en) 2022-09-15
WO2021075400A1 (ja) 2021-04-22
JP7406340B2 (ja) 2023-12-27
JP2021067498A (ja) 2021-04-30
US11846650B2 (en) 2023-12-19
DE112020003864T5 (de) 2022-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101859263B1 (ko) 작업 기계의 제어 시스템 및 작업 기계의 제어 방법
US9411325B2 (en) Excavation control system for hydraulic excavator
US9567726B2 (en) Machine control system for a wheel loader comprising a grading blade
CN105518226B (zh) 作业机械的控制系统和作业机械
JP5420061B2 (ja) 作業アームの位置制御装置を備えた移動作業機械および移動作業機械の作業アームを位置制御する方法
JP6969475B2 (ja) 建設機械
KR102479701B1 (ko) 작업 기계
JP6779759B2 (ja) 建設機械
US9580104B2 (en) Terrain-based machine comprising implement state estimator
EP3767036B1 (en) Estimation with gyros of the relative attitude between a vehicle body and an implement operably coupled to the vehicle body
US11674289B2 (en) Revolving work vehicle, and method for detecting position of working end of revolving work vehicle
US11846650B2 (en) Acceleration detection device, work machine, and acceleration detection method
CN116034201B (zh) 工程机械
JP6759266B2 (ja) 作業車両の傾斜角検出装置
JP7143117B2 (ja) ショベル
CN113692469B (zh) 作业机械以及作业机械的控制方法
JP7165239B1 (ja) 電子制御装置
CN117677745A (zh) 用于控制工程机械的系统及方法
JP2024041326A (ja) 作業機械における車体座標系を設定するためのシステムおよび方法
CN117015645A (zh) 位置推定系统、位置推定单元、作业机械、及伸长单元
KR20180119378A (ko) 건설기계에서의 각도 측정 방법 및 각도 측정 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination