JP2012255286A

JP2012255286A - 建設機械制御システム

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Publication number: JP2012255286A
Application number: JP2011128546A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Otani; 仁志大谷; Takashi Ogawa; 貴司小川
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP5759798B2

Abstract

【課題】簡単な機器構成で作業部位に対する作業具の位置、状態を正確に把握し得る建設機械制御システムを提供する。
【解決手段】建設機械が作業具７と、該作業具７を支持し、該作業具７に所要の作動をさせる作業アーム５とを具備し、作業具７、作業アーム５は同一の回転平面内を作動する様構成され、作業アーム５にラインレーザ照射部２３が設けられ、該ラインレーザ照射部２３から照射されるラインレーザ２４が形成する平面は前記回転平面内にあり、ラインレーザ２４は作業部位に照射され、作業部位に基準線２４ａを形成する様に構成された。
【選択図】図１

Description

本発明は建設機械で土木作業を行う場合の、作業現況の把握を容易にし、作業性を向上させると共に土木作業の精度を向上させる建設機械制御システムに関するものである。

建設機械を用いて土木作業を実行する場合、例えば掘削機により掘削、或は法面の形成等の土木作業を実行する場合、作業者が施工データを把握し、概略作業を完了させ、その後実測しつつ掘削、法面を形成し、施工データに合致させることが行われている。然し乍ら、作業者自体が土木作業、例えば掘削作業の現況を把握することは難しく、掘削作業をする際の掘削量の大小等、何処の部分をどの程度掘削するか等は、作業者の勘に頼ることが多く、施工精度は作業者の熟練度に左右され、又非能率的であった。

尚、特許文献１には、建設機械の運転室に測量機である回転レーザ装置が設けられ、該回転レーザ装置によりレーザ光線を所定範囲で走査し、所定範囲の測距を行い作業面の形状を測定し、表示する施工目標指示装置が開示されている。

然し乍ら、回転レーザ装置は可動部を有する精密機械であり、高価であると共に振動衝撃の大きい建設機械に設置された場合は、精度の低下或は破損の虞れがある。更に、回転レーザ装置を建設機械に設置した状態でキャリブレーションを行う必要があり、初期設定が難しい等の問題がある。

ＷＯ２００５／２４１４４号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、簡単な機器構成で作業部位に対する作業具の位置、状態を正確に把握し得る建設機械制御システムを提供するものである。

本発明は、建設機械が作業具と、該作業具を支持し、該作業具に所要の作動をさせる作業アームとを具備し、前記作業具、前記作業アームは同一の回転平面内を作動する様構成され、前記作業アームにラインレーザ照射部が設けられ、該ラインレーザ照射部から照射されるラインレーザが形成する平面は前記回転平面内にあり、前記ラインレーザは作業部位に照射され、作業部位に基準線を形成する様に構成された建設機械制御システムに係るものである。

又本発明は、前記作業アームにステレオセンサが設けられ、該ステレオセンサは前記ラインレーザ照射部と該ラインレーザ照射部の両側に配置された第１撮像部と第２撮像部とを有し、前記第１撮像部と前記第２撮像部で取得した画像に基づき前記基準線の写真測量を行う様構成した建設機械制御システムに係るものである。

又本発明は、前記建設機械が前記作業アームを支持する機体と、制御装置とを有し、前記作業アームが屈曲可能に連結され、既知の長さを有する複数の節で構成され、前記機体に水平を検出する２軸傾斜センサが設けられ、前記作業アームの各節の傾斜を検出する作業アーム傾斜センサが設けられ、前記作業具の傾斜を検出する作業具傾斜センサが設けられ、前記制御装置は前記写真測量と前記２軸傾斜センサ、前記作業アーム傾斜センサ、前記作業具傾斜センサの検出結果を基に前記基準線の３次元座標を演算する建設機械制御システムに係るものである。

又本発明は、前記機体に少なくとも２つのＧＰＳ装置が設けられ、前記機体の絶対座標及び向きが測定され、該絶対座標及び向きに基づき前記基準線の絶対３次元座標を演算する建設機械制御システムに係るものである。

又本発明は、前記制御装置は、施工データを格納する記憶部と、表示装置とを有し、前記基準線の３次元座標を演算することで得られる作業部位の現況と前記施工データを重合させて前記表示装置に表示する建設機械制御システムに係るものである。

又本発明は、前記制御装置は同期制御部と基準線検出部とを更に具備し、前記同期制御部は前記第１撮像部と前記第２撮像部と前記ラインレーザ照射部とを同期制御し、前記第１撮像部と前記第２撮像部により前記ラインレーザが照射されている状態と消灯されている状態の画像を撮像し、前記基準線検出部は前記ラインレーザが照射されている状態と消灯されている状態の画像の差分から前記基準線の画像を抽出する建設機械制御システムに係るものである。

又本発明は、前記第１撮像部と前記第２撮像部は、前記ラインレーザ照射部が照射するレーザ光の波長特性に応じたフィルタが設けられ、ラインレーザの画像を鮮明に取得する様構成された建設機械制御システムに係るものである。

本発明によれば、建設機械が作業具と、該作業具を支持し、該作業具に所要の作動をさせる作業アームとを具備し、前記作業具、前記作業アームは同一の回転平面内を作動する様構成され、前記作業アームにラインレーザ照射部が設けられ、該ラインレーザ照射部から照射されるラインレーザが形成する平面は前記回転平面内にあり、前記ラインレーザは作業部位に照射され、作業部位に基準線を形成する様に構成されたので、作業者は作業部位に対する作業具の正確な位置、動作方向、状態を正確に把握することができる。

又本発明によれば、前記作業アームにステレオセンサが設けられ、該ステレオセンサは前記ラインレーザ照射部と該ラインレーザ照射部の両側に配置された第１撮像部と第２撮像部とを有し、前記第１撮像部と前記第２撮像部で取得した画像に基づき前記基準線の写真測量を行う様構成したので、簡単な構成で、且つ振動による故障の少ない構成で、前記基準線の測量を行うことができる。

又本発明によれば、前記建設機械が前記作業アームを支持する機体と、制御装置とを有し、前記作業アームが屈曲可能に連結され、既知の長さを有する複数の節で構成され、前記機体に水平を検出する２軸傾斜センサが設けられ、前記作業アームの各節の傾斜を検出する作業アーム傾斜センサが設けられ、前記作業具の傾斜を検出する作業具傾斜センサが設けられ、前記制御装置は前記写真測量と前記２軸傾斜センサ、前記作業アーム傾斜センサ、前記作業具傾斜センサの検出結果を基に前記基準線の３次元座標を演算するので、機体に対する作業部位の位置、状態、作業部位に対する作業具の位置、状態を正確に測定できる。

又本発明によれば、前記機体に少なくとも２つのＧＰＳ装置が設けられ、前記機体の絶対座標及び向きが測定され、該絶対座標及び向きに基づき前記基準線の絶対３次元座標を演算するので、作業部位の現況の絶対座標を測定することができる。

又本発明によれば、前記制御装置は、施工データを格納する記憶部と、表示装置とを有し、前記基準線の３次元座標を演算することで得られる作業部位の現況と前記施工データを重合させて前記表示装置に表示するので、作業者は現況と前記施工データ比較を目視でき、作業の状態、進捗状態を直感的に把握できる。

又本発明によれば、前記制御装置は同期制御部と基準線検出部とを更に具備し、前記同期制御部は前記第１撮像部と前記第２撮像部と前記ラインレーザ照射部とを同期制御し、前記第１撮像部と前記第２撮像部により前記ラインレーザが照射されている状態と消灯されている状態の画像を撮像し、前記基準線検出部は前記ラインレーザが照射されている状態と消灯されている状態の画像の差分から前記基準線の画像を抽出するので、エッヂ処理等複雑な画像処理をすることなく、前記制御装置の負担を軽減できる等の優れた効果を発揮する。

本発明が掘削機に適用された実施例を示す斜視図である。該掘削機に設けられたステレオセンサによる写真測量を示す説明図である。本実施例の制御装置のブロック図である。本実施例の作用を示すフローチャートである。（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は画像から基準線を抽出する際の画像処理手順を示す説明図である。（Ａ）（Ｂ）は施工データと現況を重合させて表示した例を示し、（Ａ）は２次元表示、（Ｂ）は３次元表示を表している。掘削機の運転室から基準線を目視した状態を示す説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明が建設機械である掘削機に実施された場合を示している。

走行駆動体１に機体２が設けられ、該機体２は前記走行駆動体１に対して鉛直軸心を中心に旋回可能となっている。前記機体２は運転室３を有し、該運転室３は前記機体２の旋回中心からオフセットされており、前記機体２の旋回中心にはブーム４が起伏可能に設けられている。該ブーム４の起伏中心（回転中心）は、前記鉛直軸心上にあると共に該鉛直軸心と直交する水平軸心を中心に回転可能となっている。前記ブーム４の先端にはアーム５が軸６を中心に回転可能に設けられ、該アーム５の先端には作業具であるバケット７が軸（図示せず）を中心に回転自在に設けられている。

前記ブーム４、前記アーム５、前記バケット７は同一平面（以下回転平面と称す）内で回転する様になっており、前記ブーム４はブームシリンダ９によって起伏され、前記アーム５はアームシリンダ１１によって回転され、前記バケット７はバケットシリンダ１２によって回転される様になっている。従って、前記ブーム４の前記機体２に対する回転、前記アーム５の前記ブーム４に対する回転、前記バケット７の前記アーム５に対する回転の協働で、前記バケット７は前後動、上下動、掬上げ等種々の動作が可能であるが、前記バケット７の動作は前記回転平面内で行われる。

ここで、前記ブーム４、前記アーム５は屈曲可能に連結され、作業アームを構成し、作業アームは前記バケット７を支持し、該バケット７に所要の動作をさせる。尚、上記掘削機では作業アームは前記ブーム４、前記アーム５の２節を屈曲可能に連結した構成となっているが、更に３節で屈曲可能に構成されてもよい。

前記機体２には第１ＧＰＳ装置１３、第２ＧＰＳ装置１４が所定の位置、好ましくは前記機体２の旋回中心を通過する直線に沿って設けられる。尚、ＧＰＳ装置は３以上設けられてもよい。前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４が設けられることで前記機体２の絶対座標及び該機体２の向き（方位）が測定される。

又、前記機体２には水平２方向の傾斜を検知する２軸傾斜センサ１５（図３参照）が設けられ、前記ブーム４にブーム傾斜センサ１６（図３参照）、前記アーム５にアーム傾斜センサ１７（図３参照）、前記バケット７にバケット傾斜センサ１８（図３参照）がそれぞれ設けられている。又、図示しないが、前記機体２の旋回角を検出する旋回角検出器が設けられる。尚、前記ブーム傾斜センサ１６、前記アーム傾斜センサ１７、前記バケット傾斜センサ１８は、それぞれ回転角を検出する回転角検出器としてもよい。

前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４は前記機体２の機械中心に対して既知の位置に設けられている。機械中心としては、例えば前記ブーム４の回転中心が採用される。又、前記ブーム４の長さ、前記アーム５の長さ、前記バケット７の回転中心から先端迄の長さ及び前記バケット７の回転中心から該バケット７の中心位置迄の距離はそれぞれ既知となっている。

前記ブーム４の前記バケット７に対向する面、図１では下面の所定位置にステレオセンサ１９が設けられる。該ステレオセンサ１９の位置は前記ブーム４の回転中心から既知の距離にあり、又前記ステレオセンサ１９の基準光軸は前記回転平面と平行になっており、前記ブーム４の回転中心と前記軸６とを結ぶ直線（以下ブーム回転半径線と称す）と前記光軸とのなす角度は既知となっている。従って、前記ステレオセンサ１９は前記ブーム回転半径線に対して位置、角度が既知となっている。

前記ステレオセンサ１９は、左右に配置された第１撮像部２１、第２撮像部２２及び該第１撮像部２１と第２撮像部２２との間に設けられたラインレーザ照射部２３を有している。前記第１撮像部２１及び前記第２撮像部２２は、デジタル画像を取得し、それぞれ多数の画素の集合体であるＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有し、該撮像素子にはそれぞれ座標系が設定され、各画素の位置が特定できる様になっており、前記座標系の原点はそれぞれ、前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２の光軸に合致する様に設定されている。又、前記第１撮像部２１及び第２撮像部２２には、ラインレーザ照射部２３の光源の波長特性に応じたフィルタがそれぞれ装着されており、ラインレーザの画像を鮮明に取得できる様になっている。

該ラインレーザ照射部２３は、線状の光束断面を有するレーザ光線２４を照射し、該レーザ光線２４が形成する平面は、前記回転平面上に存在する様に設定され、又該レーザ光線２４の光軸は前記基準光軸と平行となっている。

前記第１撮像部２１と前記第２撮像部２２との距離（両光軸間の距離）は既知であり、前記第１撮像部２１又は前記第２撮像部２２のいずれかの光軸が基準光軸と設定され、例えば前記第１撮像部２１の光軸が基準光軸と設定される。該基準光軸は前記回転平面と平行であると共に前記回転平面との距離は既知となっている。

前記ブームシリンダ９の伸縮、前記アームシリンダ１１の伸縮、前記バケットシリンダ１２の伸縮の協働により、前記バケット７を上下移動、前後移動、更に回転させ、所望の掘削作業が行える。

前記ラインレーザ照射部２３からは前記レーザ光線２４が照射され、該レーザ光線２４が形成する平面は前記回転平面と合致しているので、前記バケット７の上下移動、前後移動、回転に際し、前記バケット７の中心は前記レーザ光線２４内を移動する。従って、前記レーザ光線２４が地表等に照射され、基準線２４ａを形成し、該基準線２４ａは、前記バケット７が掘削する際の罫書線として機能し、又、地表の形状に拘らず、前記バケット７が掘削する場合の該バケット７の中心及び移動方向を示している。

又、前記レーザ光線２４を照射した場合、地表に前記基準線２４ａが形成されるが、この基準線２４ａの形状は、該基準線２４ａを含む平面で作業部位を断面した場合の断面形状に他ならない。従って、該基準線２４ａの３次元座標を測定することで、該基準線２４ａに沿った断面形状を測定することができる。又、該基準線２４ａの３次元座標は、前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２の画像に基づき写真測量によって測定することができる。

図２を参照して、写真測量について略述する。

図２中、２５ａは前記第１撮像部２１の第１画像素子、２５ｂは前記第２撮像部２２の第２画像素子を示し、２４ａ１は前記第１画像素子２５ａ上の前記基準線２４ａの基準線画像、２４ａ２は前記第２画像素子２５ｂ上の前記基準線２４ａの基準線画像を示している。又、Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は前記基準線２４ａ上の点（測定点）であり、ｐ１（ｘ１，ｙ１）は前記第１画像素子２５ａ上の座標位置を示し、前記基準線画像２４ａ１の前記Ｐに対応する点を示しており、又ｐ２（ｘ２，ｙ２）は前記基準線画像２４ａ２上の座標位置を示し、前記基準線画像２４ａ２の前記Ｐに対応する点をそれぞれ示している。

又、図２中、Ｂは基線長であり、前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２の光軸間の距離（画像素子２５ａ，２５ｂのレンズ主点間距離）を示し、ｆは前記第１撮像部２１及び前記第２撮像部２２の焦点距離を示している。

前記第１画像素子２５ａの画像中心Ｏ１及び前記第１撮像部２１の焦点を基準とすると３角形の相似により、前記Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の座標は、
Ｘ＝ｘ１×Ｂ／（ｘ１−ｘ２）
Ｙ＝ｙ１×Ｂ／（ｘ１−ｘ２）
Ｚ＝−ｆ×Ｂ／（ｘ１−ｘ２）
となる。

従って、前記第１画像素子２５ａ、前記第２画像素子２５ｂ上で測定点に対応する画素を測定することで測定点の３次元座標を測定することができる。

次に、図３を参照して建設機械制御システムに於ける制御装置２６を説明する。

該制御装置２６は、主に前記ステレオセンサ１９、機体姿勢センサ部２８、演算部２９、同期制御部３１、記憶部３２、基準線検出部３３、表示装置３４から構成される。

更に、前記ステレオセンサ１９は前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２を有するステレオカメラ２７、前記ラインレーザ照射部２３から構成され、前記機体姿勢センサ部２８は前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４、前記２軸傾斜センサ１５、前記ブーム傾斜センサ１６、前記アーム傾斜センサ１７、前記バケット傾斜センサ１８から構成される。

前記同期制御部３１は、前記ラインレーザ照射部２３の点滅、該ラインレーザ照射部２３の点滅に前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２を同期させて撮像する制御を行う。

前記記憶部３２は、プログラム格納部３６とデータ格納部３７を有し、前記プログラム格納部３６には前記ステレオセンサ１９の作動、前記機体姿勢センサ部２８からの信号の取得、前記表示装置３４への画像の表示を制御するシーケンスプログラム、画像処理プログラム、前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２で取得した画像に基づき前記写真測量を行う測量プログラム、画像データに基づき前記表示装置３４に表示させる画像表示プロクラム等のプログラムが格納され、前記データ格納部３７には土木作業に必要な施工データ、写真測量で得られた現況のデータ、前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２で取得した画像データ等のデータが格納される。

前記基準線検出部３３は、前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２で取得した画像から地表に形成された前記基準線２４ａを画像処理により抽出する。

又、図４を参照して本実施例の作用について説明する。

ＳＴＥＰ：０１処理を開始すると、先ず前記ラインレーザ照射部２３からの前記レーザ光線２４の照射のない状態で、前記ステレオカメラ２７により画像が取得され、取得された画像は前記データ格納部３７に記録される（図５（Ａ）参照。尚、図５は便宜的に一方の撮像部、例えば前記第１撮像部２１で取得した画像のみを示している）。

ＳＴＥＰ：０２次に、前記レーザ光線２４を照射した状態で、前記ステレオカメラ２７により画像が取得され、取得された画像は前記データ格納部３７に記録される（図５（Ｂ）参照）。

ＳＴＥＰ：０３前記基準線検出部３３は、ＳＴＥＰ：０１で取得した画像とＳＴＥＰ：０２で取得した画像との差分を演算する。２つの画像で相違するものは、前記レーザ光線２４の照射の有無だけであるので、差分画像としては基準線２４ａが得られる（図５（Ｃ）参照）。

ＳＴＥＰ：０４各第１画像素子２５ａ、第２画像素子２５ｂ上の前記基準線画像２４ａ１，２４ａ２の座標を求める。

ＳＴＥＰ：０５又前記第１画像素子２５ａの画像中心（或は焦点位置Ｏ１）を基準とした前記基準線２４ａの３次元座標（作業部位の断面形状の座標）を計算する。

ＳＴＥＰ：０６前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４により座標を取得する。２つのＧＰＳ装置からの座標を取得することで、前記機体２の絶対座標が得られると共に前記機体２の向き（方位）が分る。又、前記２軸傾斜センサ１５により前記機体２の傾斜、傾斜の向きが検出される。更に、前記ブーム４の傾斜が前記ブーム傾斜センサ１６によって検出される。前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４に対する前記ブーム４の回転中心の位置は既知であり、該回転中心から前記ステレオカメラ２７の位置も既知であるので、ＳＴＥＰ：０５で得られた３次元座標は、絶対３次元座標に換算することができる。

従って、作業中の作業部位の断面形状（現況）が即座に、即ちリアルタイムに、或は略リアルタイムに求められる。

ＳＴＥＰ：０７前記データ格納部３７には、施工データ、例えば作業で得るべき最終の断面形状（或は設計上の断面形状）が格納されており、前記施工データと現況の作業部位の状態とを同時に表示すれば、施工データに対する作業の進捗状態が目視で判断できる。

更に、前記バケット７の姿勢、位置も、前記アーム傾斜センサ１７、前記バケット傾斜センサ１８によって検出できるので、バケット７を示す像も併せて表示することで、現況に対するバケット７の位置、姿勢、或は施工データに対するバケット７の位置、姿勢が目視で判断できる。

而して、作業者は、施工データに対する現況、更に施工データ、現況に対するバケット７の位置、姿勢を目視することで、盛土、切土を把握し、バケット７の動かすべき方向、量を的確に判断できる。

図６（Ａ）は、施工データ４１、現況４２に対するバケット７の位置、姿勢を前記表示装置３４に、２次元表示したものである。尚、２次元表示する場合は、施工データ４１、現況４２に対するバケット７の位置、姿勢が相対的に分ればよく、前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４の測定を省略できる。

図６（Ｂ）は、施工データ４１、現況４２に対するバケット７の位置、姿勢を、前記表示装置３４に３次元表示したものであり、施工データ４１、現況４２に対するバケット７の位置、姿勢を表示するウインドウ４３の他に、方位を示すウインドウ４４、前記バケット７の移動方向を示すウインドウ４５，４６、更に施工データ４１を立体的に表示するウインドウ４７を併せて表示しており、実際の作業により適合した判断が可能となっている。

尚、各ウインドウ４３，４４，４５，４６，４７はそれぞれ拡大表示が可能となっている。

又、現況４２について断面形状だけでなく、所定範囲の作業部位の現況３次元データを取得する場合は、前記機体２を所定範囲で旋回させ、即ち前記レーザ光線２４を旋回方向に走査しつつ、前記ステレオカメラ２７により画像を取得し、写真測量を実行することで、作業部位の現況３次元データが取得できる。

ＳＴＥＰ：０８現況４２が施工データ４１に合致することで、バケット７の制御、施工が終了する。

尚、前記表示装置３４に、施工データ４１、現況４２に対するバケット７の位置、姿勢を表示する状態は、施工が仕上げ状態に近づいた場合であり、仕上げ前の粗施工の状態では、施工と写真測量を同時進行させるのではなく、単に前記ラインレーザ照射部２３により前記レーザ光線２４を作業部位に照射し、該レーザ光線２４によって基準線２４ａを形成するだけでもよい。

図７に示される様に、運転室３は機体２中心からオフセットされており、作業者は、バケット７を後方斜めから目視している。従って、バケット７の中心と掘削する部位の中心、或はバケット７の動きの方向と掘削する方向とをずれて認識する場合がある。

上記した様に、前記基準線２４ａが地表に形成されることで、該基準線２４ａによりバケット７が掘削する位置、バケット７の動く方向とが明確に示され、作業者の誤認、誤操作が防止できる。

尚、建設機械として掘削機を説明したが、建設機械としては作業アームとしてブーム、作業具としてフックを有するクレーンであっても、作業アームとして排土板アーム、作業具として排土板を有するブルドーザであってもよい。

１走行駆動体
２機体
３運転室
４ブーム
５アーム
７バケット
１３第１ＧＰＳ装置
１４第２ＧＰＳ装置
１５２軸傾斜センサ
１６ブーム傾斜センサ
１７アーム傾斜センサ
１８バケット傾斜センサ
１９ステレオセンサ
２１第１撮像部
２２第２撮像部
２３ラインレーザ照射部
２４レーザ光線
２４ａ基準線
２６制御装置
２７ステレオカメラ
２８機体姿勢センサ部
２９演算部
３１同期制御部
３２記憶部
３３基準線検出部
３４表示装置

Claims

建設機械が作業具と、該作業具を支持し、該作業具に所要の作動をさせる作業アームとを具備し、前記作業具、前記作業アームは同一の回転平面内を作動する様構成され、前記作業アームにラインレーザ照射部が設けられ、該ラインレーザ照射部から照射されるラインレーザが形成する平面は前記回転平面内にあり、前記ラインレーザは作業部位に照射され、作業部位に基準線を形成する様に構成されたことを特徴とする建設機械制御システム。
前記作業アームにステレオセンサが設けられ、該ステレオセンサは前記ラインレーザ照射部と該ラインレーザ照射部の両側に配置された第１撮像部と第２撮像部とを有し、前記第１撮像部と前記第２撮像部で取得した画像に基づき前記基準線の写真測量を行う様構成した請求項１の建設機械制御システム。
前記建設機械が前記作業アームを支持する機体と、制御装置とを有し、前記作業アームが屈曲可能に連結され、既知の長さを有する複数の節で構成され、前記機体に水平を検出する２軸傾斜センサが設けられ、前記作業アームの各節の傾斜を検出する作業アーム傾斜センサが設けられ、前記作業具の傾斜を検出する作業具傾斜センサが設けられ、前記制御装置は前記写真測量と前記２軸傾斜センサ、前記作業アーム傾斜センサ、前記作業具傾斜センサの検出結果を基に前記基準線の３次元座標を演算する請求項２の建設機械制御システム。
前記機体に少なくとも２つのＧＰＳ装置が設けられ、前記機体の絶対座標及び向きが測定され、該絶対座標及び向きに基づき前記基準線の絶対３次元座標を演算する請求項３の建設機械制御システム。
前記制御装置は、施工データを格納する記憶部と、表示装置とを有し、前記基準線の３次元座標を演算することで得られる作業部位の現況と前記施工データを重合させて前記表示装置に表示する請求項３又は請求項４の建設機械制御システム。
前記制御装置は同期制御部と基準線検出部とを更に具備し、前記同期制御部は前記第１撮像部と前記第２撮像部と前記ラインレーザ照射部とを同期制御し、前記第１撮像部と前記第２撮像部により前記ラインレーザが照射されている状態と消灯されている状態の画像を撮像し、前記基準線検出部は前記ラインレーザが照射されている状態と消灯されている状態の画像の差分から前記基準線の画像を抽出する請求項３〜請求項５のいずれかの建設機械制御システム。
前記第１撮像部と前記第２撮像部は、前記ラインレーザ照射部が照射するレーザ光の波長特性に応じたフィルタが設けられ、ラインレーザの画像を鮮明に取得する様構成された請求項６の建設機械制御システム。