JP6689660B2 - 建設機械の傾斜検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械において走行体の傾斜を検出する傾斜検出装置に関する。

特許文献１では、建設機械である油圧ショベルにおいて、水準器が取付けられている。水準器の水平面に対する傾斜に基づいて、作業者は、走行体の水平面に対する傾斜を把握する。

特開２００３−５６０１２号公報

前記特許文献１のように水準器が設けられる建設機械では、水準器の取付け状態によっては、水準器の水平面に対する傾斜と走行体の水平面に対する傾斜との間にずれが発生することがある。この場合、走行体が水平に配置されても、水準器は水平面に対して傾斜した状態となり、走行体の傾斜が適切に把握されない。別の水準器を用いていわゆる零点調整を行うことにより、建設機械に取付けられる水準器の傾斜と走行体の傾斜との間のずれを手動で修正し、水準器の傾斜と走行体の傾斜とを合わせることは可能である。しかし、別の水準器を用いたずれの修正には、手間を要する。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、水準器の傾斜と走行体の傾斜との間にずれが発生しても、別の水準器を用いた調整を行うことなく、走行体の水平面に対する傾斜が適切に検出される建設機械の傾斜検出装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のある態様の建設機械の傾斜検出装置は、走行体と、前記走行体上に設けられ、前記走行体に対して旋回可能な旋回体と、前記旋回体に取付けられるとともに、前記旋回体と一緒に旋回する水準器であって、水平面に対して傾斜していない状態において前記水平面に対して平行で、かつ、互いに対して垂直な第１の基準軸及び第２の基準軸を有する水準器と、前記旋回体及び前記水準器が旋回している状態において、前記旋回体の複数の旋回角度のそれぞれについて、前記水準器の前記水平面に対する傾斜を示すデータ点を、前記第１の基準軸に沿う方向についての傾斜量及び前記第２の基準軸に沿う方向についての傾斜量を２軸とする座標上に形成するとともに、前記座標上において、全ての前記データ点の集中箇所又は全ての前記データ点を通る円の中心の、前記座標の原点からのずれを検出するプロセッサであって、前記集中箇所又は前記円の前記中心の前記原点からの前記ずれに基づいて、前記走行体の前記水平面に対する傾斜と前記水準器の前記傾斜との間のずれを検出し、検出した前記走行体の前記傾斜と前記水準器の前記傾斜との間の前記ずれに基づいて前記走行体の前記傾斜を検出するプロセッサと、を備える。

本発明によれば、水準器の傾斜と走行体の傾斜との間にずれが発生しても、別の水準器を用いた調整を行うことなく、走行体の水平面に対する傾斜が適切に検出される建設機械の傾斜検出装置を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係るクレーンを示す概略図である。 図２は、第１の実施形態に係る旋回体の旋回角度の変化を説明する概略図である。 図３は、第１の実施形態に係る傾斜検出装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図４は、第１の実施形態に係る水準器の傾斜と走行体の傾斜との間のずれの検出及び走行体の傾斜の検出を行う際の、プロセッサでの処理を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態に係るプロセッサの座標（ｘ−ｙ座標）を用いた処理、及び、告知部に表示される走行体の傾斜に関する情報の一例を示す概略図である。 図６は、第１の実施形態に係るプロセッサの座標（ｘ−ｙ座標）を用いた処理、及び、告知部に表示される走行体の傾斜に関する情報の図５とは別の一例を示す概略図である。 図７は、第１の実施形態に係るプロセッサの座標（ｘ−ｙ座標）を用いた処理、及び、告知部に表示される走行体の傾斜に関する情報の図５及び図６とは別の一例を示す概略図である。 図８は、第１の実施形態に係るプロセッサの座標（ｘ−ｙ座標）を用いた処理、及び、告知部に表示される走行体の傾斜に関する情報の図５乃至図７とは別の一例を示す概略図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施形態の建設機械であるクレーン１を示す図である。図１に示すように、クレーン１は、走行体２と、走行体２上に設けられる旋回体３と、を備える。旋回体３は、走行体２に対して旋回可能である。旋回体３が走行体２に対して旋回することにより、旋回体３の走行体２に対する旋回角度が変化する。旋回体３は、旋回フレーム５と、旋回フレーム５上に取付けられるブーム支持フレーム６と、ブーム支持フレーム６に一端が取付けられるブーム７と、を備える。作業時においては、ブーム７を作動することにより、ブーム７が起伏する。また、旋回体３は、運転室（キャブ）８を備える。

図２は、旋回体３の旋回角度の変化を説明する図である。図２では、矢印Ｐ１側が走行体２の前方側であり、矢印Ｐ２側が走行体２の後方側である。また、矢印Ｗ１側が走行体２の右側（幅方向の一方側）であり、矢印Ｗ２側が走行体２の左側（幅方向の他方側）である。そして、矢印Ｐ´１側が旋回体３の前方側であり、矢印Ｐ´２側が旋回体３の後方側である。また、矢印Ｗ´１側が旋回体３の右側（幅方向の一方側）であり、矢印Ｗ´２側が旋回体３の左側（幅方向の他方側）である。図２に示すように、旋回体３の前方側が走行体２の前方側と略一致する旋回角度から、旋回体３を鉛直上側から視て時計回りに略９０°旋回させると、旋回体３の前方側が走行体２の右側と略一致する旋回角度となる。この状態から、旋回体３を鉛直上側から視て時計回りに略９０°旋回させると、旋回体３の前方側が走行体２の後方側と略一致する旋回角度となる。そして、この状態から旋回体３を鉛直上側から視て時計回りに略９０°旋回させると、旋回体３の前方側が走行体２の左側と略一致する旋回角度となる。さらに、この状態から旋回体３を鉛直上側から視て時計回りに略９０°旋回させると、旋回体３の前方側が走行体２の前方側と略一致する旋回角度に戻る。

図１及び図２に示すように、旋回体３には、水準器（電子水準器）１０が取付けられている。水準器１０は、旋回フレーム５上に設置される。水準器１０は、例えば、加速度センサを備え、重力加速度を検知する。水準器１０は、旋回体３と一緒に走行体２に対して旋回する。水準器１０は、互いに対して垂直な第１の基準軸Ｃ１及び第２の基準軸Ｃ２を有する。ここで、鉛直方向に垂直な水平面を規定すると、水準器１０が水平面に対して傾斜していない状態では、第１の基準軸Ｃ１及び第２の基準軸Ｃ２は、水平面に対して平行である。旋回体３が旋回することにより、基準軸Ｃ１，Ｃ２も、走行体２に対して旋回する。また、本実施形態では、第１の基準軸Ｃ１は、旋回体３の前後方向（矢印Ｐ´１及び矢印Ｐ´２で示す方向）に対して略平行であり、第２の基準軸Ｃ２は、旋回体３の左右方向（矢印Ｗ´１及び矢印Ｗ´２で示す方向）に対して略平行である。なお、ある変形例では、基準軸Ｃ１が、旋回体３の左右方向に対して略平行であり、第２の基準軸Ｃ２が旋回体３の前後方向に対して略平行であってもよい。また、水準器１０が水平面に対して傾斜していない状態において基準軸Ｃ１，Ｃ２が水平面に対して平行であり、かつ、基準軸Ｃ１，Ｃ２が互いに対して垂直であれば、基準軸Ｃ１，Ｃ２は、旋回体３の前後方向及び左右方向に対して平行でなくてもよい。

クレーン１には、水準器１０を用いて走行体２（クレーン１）の水平面に対する傾斜を検出する傾斜検出装置９が設けられる。図３は、傾斜検出装置９の構成を示す図である。図３に示すように、傾斜検出装置９は、前述の水準器１０と、プロセッサ（制御部）１１と、記憶媒体１２と、を備える。プロセッサ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application specific integrated circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を備える集積回路等であり、１つの集積回路から形成されてもよく、複数の集積回路から形成されてもよい。プロセッサ１１は、記憶媒体１２に記憶される情報を読取るとともに、演算処理、制御等を行う。プロセッサ１１は、水準器１０で検知された重力加速度等の傾斜に関するパラメータに基づいて、水平面に対する水準器１０の傾斜を検出する。

クレーン１の運転室８には、旋回操作入力部として旋回レバー１３が設けられている。また、クレーン１には、旋回体３のアクチュエータである旋回モータ１５、及び、旋回モータ１５の駆動状態を検出するエンコーダ１６が設けられている。プロセッサ１１は、旋回レバー１３での操作に基づいて、旋回モータ１５への油の供給を制御し、旋回モータ１５の駆動を制御する。旋回モータ１５の駆動が制御されることにより、旋回体３の旋回速度等が調整され、旋回体３の旋回動作が制御される。また、プロセッサ１１は、エンコーダ１６によって検出される旋回モータ１５の駆動状態に基づいて、旋回体３の走行体２に対する旋回角度を検出する。

運転室８には、傾斜検出操作部である傾斜検出操作ボタン２１、及び、ずれ検出操作部であるずれ検出操作ボタン２２が設けられている。プロセッサ１１は、傾斜検出操作ボタン２１で操作入力が行われると、水準器１０の水平面に対する傾斜の検出結果に基づいて、走行体２（クレーン１）の水平面に対する傾斜を検出する。また、プロセッサ１１は、ずれ検出操作ボタン２２で操作入力が行われると、水準器１０の水平面に対する傾斜の検出結果に基づいて、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを検出する。この際、旋回体３が一定の旋回速度で旋回している状態でのみ、ずれの検出が行われる。そして、プロセッサ１１は、検出した水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれに基づいて、走行体２の水平面に対する傾斜を検出する。なお、検出した水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれは、記憶媒体１２等に記憶される。傾斜検出操作ボタン２１での操作入力に基づいて走行体２の傾斜を検出する際には、プロセッサ１１は、記憶された水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれに基づいて、走行体２の傾斜の検出を行う。また、運転室８には、走行体２の水平面に対する傾斜を告知する表示画面等の告知部２３が設けられる。

次に、本実施形態のクレーン１及び傾斜検出装置９の作用及び効果を説明する。クレーン１において、走行体２の水平面に対する傾斜を検出する際には、傾斜検出操作ボタン２１で操作入力を行う。また、水準器１０の水平面に対する傾斜と走行体２の水平面に対する傾斜との間のずれの検出、及び、走行体２の傾斜の検出の両方を行う場合には、ずれ検出操作ボタン２２で操作入力を行う。

図４は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれの検出及び走行体２の傾斜の検出を行う際の、プロセッサ１１での処理を示すフローチャートである。図４に示すように、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを検出する際には、プロセッサ１１は、ずれ検出操作ボタン（ずれ検出操作部）２２で操作入力が行われたか否か（すなわち、操作入力がＯＮかＯＦＦか）を判断する（ステップＳ１０１）。操作入力が行われていない場合は（ステップＳ１０１−Ｎｏ）、処理は、ステップＳ１０１に戻る。すなわち、プロセッサ１１は、ずれ検出操作ボタン２２で操作入力が行われるまで、待機する。操作入力が行われると（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、プロセッサ１１は、エンコーダ１６での旋回モータ１５の駆動状態の検出結果に基づいて、旋回体３が旋回しているか否かを判断する（ステップＳ１０２）。旋回体３が旋回していない場合は（ステップＳ１０２−Ｎｏ）、処理は、ステップＳ１０２に戻る。旋回体３が旋回している場合は（ステップＳ１０２−Ｙｅｓ）、プロセッサ１１は、エンコーダ１６での検出結果に基づいて、旋回体３の旋回速度が一定であるか否か（すなわち、旋回速度が安定しているか否か）を判断する（ステップＳ１０３）。旋回速度が一定でない場合は（ステップＳ１０３−Ｎｏ）、処理は、ステップＳ１０３に戻る。すなわち、プロセッサ１１は、旋回体３の旋回速度が一定になるまで、待機する。

旋回速度が一定である場合は（ステップＳ１０３−Ｙｅｓ）、プロセッサ１１は、水準器１０によって検知される重力加速度に基づいて、水準器１０（水準器１０が設置される部位）の水平面に対する傾斜を検出する（ステップＳ１０４）。水準器１０の傾斜は、旋回体３の複数の（好ましくは３つ以上の）旋回角度のそれぞれにおいて、検出される。すなわち、旋回体３が旋回している状態において、水準器１０の傾斜が検出される。また、プロセッサ１１は、エンコーダ１６での旋回モータ１５の駆動状態の検出結果に基づいて、旋回体３の走行体２に対する旋回角度を検出する（ステップＳ１０５）。これにより、プロセッサ１１は、検出された水準器１０の傾斜のそれぞれがいずれの旋回角度で検出された傾斜であるか、特定する。すなわち、水準器１０の傾斜と旋回体３の旋回角度が関連付けられる。そして、プロセッサ１１は、エンコーダ１６での検出結果に基づいて、旋回体３の旋回速度が一定であるか否か（すなわち、旋回速度が安定しているか否か）を判断する（ステップＳ１０６）。旋回速度が一定であることにより、水準器１０の傾斜及び旋回速度が適切に検出される。旋回速度が一定でない場合は（ステップＳ１０６−Ｎｏ）、プロセッサ１１は、水準器１０の傾斜の検出を強制終了する（ステップＳ１０７）。これにより、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれの検出も強制終了される。

旋回速度が一定である場合は（ステップＳ１０６−Ｙｅｓ）、プロセッサ１１は、水準器１０の傾斜の検出が完了したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。すなわち、水準器１０の傾斜に関するデータの収集が終了したか否かが、判断される。水準器１０の傾斜に関するデータは、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれの検出に用いられる。水準器１０の傾斜の検出が完了していない場合は（ステップＳ１０８−Ｎｏ）、処理は、ステップＳ１０４に戻り、ステップＳ１０４以降の処理が順次行われる。すなわち、旋回体３が一定の旋回速度で旋回している状態において、水準器１０の傾斜の検出及び旋回体３の旋回角度の検出が繰り返し行われる。

ここで、水準器１０の第１の基準軸Ｃ１に沿う方向（例えば旋回体３の前後方向）について傾斜量、及び、水準器１０の第２の基準軸Ｃ２に沿う方向（例えば旋回体３の左右方向）についての傾斜量を２軸（ｘ軸及びｙ軸）とする演算上の座標（ｘ−ｙ座標）２５を規定する。水準器１０の傾斜の検出が完了すると（ステップＳ１０８−Ｙｅｓ）、プロセッサ１１は、旋回体３の複数の旋回角度のそれぞれについて、検出された水準器１０の傾斜を示すデータ点（Ｚ）を座標２５に形成する（ステップＳ１０９）。この際、水準器１０が水平面に対して傾斜していない状態では、旋回体３のいずれの旋回角度でも、データ点（Ｚ）は、座標２５において原点Ｏ上に形成される。また、例えば、第１の基準軸Ｃ１に沿う方向の一方側（例えば旋回体３の前方側）が鉛直下側になる状態に水準器１０が傾斜する場合、データ点（Ｚ）は、座標２５において原点Ｏからｙ軸の正側に離れた位置に形成され、第１の基準軸Ｃ１に沿う方向の他方側（例えば旋回体３の後方側）が鉛直下側になる状態に水準器１０が傾斜する場合、データ点（Ｚ）は、座標２５において原点Ｏからｙ軸の負側に離れた位置に形成される。そして、例えば、第２の基準軸Ｃ２に沿う方向の一方側（例えば旋回体３の右側）が鉛直下側になる状態に水準器１０が傾斜する場合、データ点（Ｚ）は、座標２５において原点Ｏからｘ軸の正側に離れた位置に形成され、第２の基準軸Ｃ２に沿う方向の他方側（例えば旋回体３の左側）が鉛直下側になる状態に水準器１０が傾斜する場合、データ点（Ｚ）は、座標２５において原点Ｏからｘ軸の負側に離れた位置に形成される。また、水準器１０の傾斜量が大きいほど、座標２５においてデータ点（Ｚ）の原点Ｏからの距離が大きい。

前述のように水準器１０の傾斜を示す複数のデータ点（Ｚ）が座標２５に形成されることにより、座標２５において、全てのデータ点（Ｚ）は一箇所に集中するか、又は、全てのデータ点（Ｚ）が同一の円（Ｒ）上に配置される。データ点（Ｚ）を座標２５上に形成すると（ステップＳ１０９）、プロセッサ１１は、座標２５上において、全てのデータ点（Ｚ）の集中箇所（Ｔ）、又は、全てのデータ点（Ｚ）を通る円（Ｒ）の中心（Ｔ）を特定する（ステップＳ１１０）。そして、プロセッサ１１は、座標２５上での集中箇所（Ｔ）又は円（Ｒ）の中心（Ｔ）の位置に基づいて、水準器１０の水平面に対する傾斜と走行体２の水平面に対する傾斜との間のずれの検出処理を行う（ステップＳ１１１）。そして、プロセッサ１１は、ずれの検出処理の結果に基づいて、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれがあるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。

ずれの検出処理（ステップＳ１１１）では、プロセッサ１１は、全てのデータ点（Ｚ）の集中箇所（Ｔ）又は全てのデータ点（Ｚ）を通る円（Ｒ）の中心（Ｔ）の座標２５の原点Ｏからのずれを検出する。そして、集中箇所（Ｔ）又は円（Ｒ）の中心（Ｔ）の原点Ｏからのずれに基づいて、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを検出する。この際、集中箇所（Ｔ）又は円（Ｒ）の中心（Ｔ）が原点Ｏ上に位置する場合は、プロセッサ１１は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生していないと判断する（ステップＳ１１２−Ｎｏ）。一方、集中箇所（Ｔ）又は円（Ｒ）の中心（Ｔ）が原点Ｏから離れて位置する場合は、プロセッサ１１は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生している判断する（ステップＳ１１２−Ｙｅｓ）。なお、検出された水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれに関する情報は、記憶媒体１２等に記憶される。

水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生していないと判断した場合は（ステップＳ１１２−Ｎｏ）、プロセッサ１１は、水準器１０の傾斜を示すデータ点（Ｚ）及びデータ点（Ｚ）のそれぞれに対応する旋回体３の旋回角度に基づいて、走行体２の水平面に対する傾斜を検出する（ステップＳ１１３）。一方、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生していると判断した場合は（ステップＳ１１２−Ｙｅｓ）、プロセッサ１１は、座標２５においてデータ点（Ｚ）を補正し、データ点（Ｚ）の位置を修正する（ステップＳ１１４）。データ点（Ｚ）の補正では、プロセッサ１１は、集中箇所（Ｔ）又は円（Ｒ）の中心（Ｔ）の原点Ｏからのずれと同一の大きさだけ、データ点（Ｚ）のそれぞれをｘ軸方向及びｙ軸方向に移動する（平行移動する）。そして、座標２５上においてデータ点（Ｚ）のそれぞれを移動させた位置に、補正された（修正された）データ点（Ｚ´）を形成する。前述のようにデータ点（Ｚ）が補正されるため、座標２５において、補正された全てのデータ点（Ｚ´）は原点Ｏに集中するか、又は、補正された全てのデータ点（Ｚ´）が原点Ｏを中心とする同一の円（Ｒ´）上に配置される。そして、プロセッサ１１は、補正されたデータ点（Ｚ´）及び補正されたデータ点（Ｚ´）のそれぞれに対応する旋回体３の旋回角度に基づいて、走行体２の水平面に対する傾斜を検出する（ステップＳ１１３）。

なお、検出された走行体２の水平面に対する傾斜は、表示画面に表示される等、告知部２３によって告知される。また、傾斜検出操作ボタン２１での操作入力が行われた場合は、プロセッサ１１は、旋回体３が旋回していない状態において（すなわち、１つの旋回角度においてのみ）、水準器１０の水平面に対する傾斜を検出する。そして、プロセッサ１１は、記憶媒体１２に記憶された水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれ、及び、検出した水準器１０の傾斜に基づいて、走行体２の水平面に対する傾斜を検出する。

図５乃至図８のそれぞれは、プロセッサ１１の座標２５を用いた処理、及び、告知部２３に表示される走行体２の傾斜に関する情報の一例を示す図である。図５は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生せず、かつ、走行体２が水平面に対して傾斜していない状態での一例であり、図６は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生せず、かつ、走行体２が水平面に対して傾斜している状態での一例である。図７は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生し、かつ、走行体２が水平面に対して傾斜していない状態での一例であり、図８は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生し、かつ、走行体２が水平面に対して傾斜している状態での一例である。

図５乃至図８に示すように、告知部２３では、走行体２の前後方向についての走行体２の傾斜量をＰ軸に示し、かつ、走行体２の左右方向（幅方向）についての走行体２の傾斜量をＷ軸に示した座標（Ｐ−Ｗ座標）２７を用いて、検出された走行体２の傾斜に関する情報が表示される。ここで、走行体２が水平面に対して傾斜していない状態では、告知部２３の座標２７において原点Ｏ´上に走行体２の傾斜を示すデータ点（Ｑ）が表示される。また、例えば走行体２の前方側が鉛直下側になる状態に走行体２が傾斜する場合、データ点（Ｑ）は、告知部２３の座標２７において原点Ｏ´からＰ軸の正側に離れた位置に形成され、走行体２の後方側が鉛直下側になる状態に走行体２が傾斜する場合、データ点（Ｑ）は、座標２７において原点Ｏ´からＰ軸の負側に離れた位置に形成される。そして、例えば、走行体２の右側が鉛直下側になる状態に走行体２が傾斜する場合、データ点（Ｑ）は、座標２７において原点Ｏ´からＷ軸の正側に離れた位置に形成され、走行体２の左側が鉛直下側になる状態に走行体２が傾斜する場合、データ点（Ｑ）は、座標２７において原点Ｏ´からＷ軸の負側に離れた位置に形成される。また、走行体２の傾斜量が大きいほど、座標２７においてデータ点（Ｑ）の原点Ｏ´からの距離が大きい。

図５の一例では、プロセッサ１１は、座標２５上において、水準器１０の傾斜を示す全てのデータ点（Ｚａ１〜Ｚａ８）を、原点Ｏ上に形成する。このため、原点Ｏが、全てのデータ点（Ｚａ１〜Ｚａ８）の集中箇所Ｔａとなる。この際、集中箇所Ｔａが原点Ｏ上に位置するため、プロセッサ１１は、データ点（Ｚａ１〜Ｚａ８）を補正せず、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生していないと判断する。また、いずれの旋回角度でも、データ点（Ｚａ１〜Ｚａ８）が原点Ｏ上に集中するため、プロセッサ１１は、走行体２が水平面に対して傾斜していないと判断する。このため、告知部２３では、座標２７の原点Ｏ´上に、走行体２の傾斜を示すデータ点Ｑａが表示される。

図６の一例では、プロセッサ１１は、座標２５上において、水準器１０の傾斜を示す全てのデータ点（Ｚｂ１〜Ｚｂ８）を、原点Ｏを中心とする半径Ｄｂの円Ｒｂ上に形成する。このため、原点Ｏが、全てのデータ点（Ｚｂ１〜Ｚｂ８）を通る円Ｒｂの中心Ｔｂとなる。この際、円Ｒｂの中心Ｔｂが原点Ｏ上に位置するため、プロセッサ１１は、データ点（Ｚｂ１〜Ｚｂ８）を補正せず、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生していないと判断する。また、データ点Ｚｂ１が第１の基準軸Ｃ１に沿う方向の一方側（旋回体３の前方側）が走行体２の前方側に一致する旋回角度に対応する場合、プロセッサ１１は、走行体２の前方側が鉛直下側になる状態に傾斜量Ｄｂだけ走行体２が傾斜し、左右方向について走行体２が傾斜していないと判断する。このため、告知部２３では、座標２７において原点Ｏ´からＰ軸の正側に傾斜量Ｄｂだけ離れ、かつ、Ｗ軸に沿う方向について原点Ｏ´からずれていない位置に、走行体２の傾斜を示すデータ点Ｑｂが表示される。

図７の一例では、プロセッサ１１は、座標２５上において、水準器１０の傾斜を示す全てのデータ点（Ｚｃ１〜Ｚｃ８）を、原点Ｏからｘ軸の負側に傾斜量αｃだけ離れ、かつ、原点Ｏからｙ軸の正側に傾斜量βｃだけ離れた位置に、形成する。このため、原点Ｏからｘ軸の負側に傾斜量αｃだけ離れ、かつ、原点Ｏからｙ軸の正側に傾斜量βｃだけ離れた位置が、全てのデータ点（Ｚｃ１〜Ｚｃ８）の集中箇所Ｔｃとなる。この際、集中箇所Ｔｃが原点Ｏから離れているため、プロセッサ１１は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生していると判断する。そして、プロセッサ１１は、集中箇所Ｔｃと原点Ｏとのずれと同一の大きさだけ、データ点（Ｚｃ１〜Ｚｃ８）のそれぞれをｘ軸方向及びｙ軸方向に平行移動する。この際、データ点（Ｚｃ１〜Ｚｃ８）のそれぞれは、ｘ軸の正側に傾斜量αｃだけ平行移動し、かつ、ｙ軸の負側に傾斜量βｃだけ平行移動する。これにより、データ点（Ｚｃ１〜Ｚｃ８）が移動した原点Ｏに、補正されたデータ点（Ｚ´ｃ１〜Ｚ´ｃ８）が形成される。したがって、原点Ｏは、補正された全てのデータ点（Ｚ´ｃ１〜Ｚ´ｃ８）の集中箇所Ｔ´ｃとなる。補正されたデータ点（Ｚ´ｃ１〜Ｚ´ｃ８）が形成されることにより、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを補正した状態で、走行体２の傾斜の検出が行われる。また、いずれの旋回角度でも、補正されたデータ点（Ｚ´ｃ１〜Ｚ´８）が原点Ｏ上に集中するため、プロセッサ１１は、走行体２が水平面に対して傾斜していないと判断する。このため、告知部２３では、座標２７の原点Ｏ´上に、走行体２の傾斜を示すデータ点Ｑｃが表示される。

図８の一例では、プロセッサ１１は、座標２５上において、水準器１０の傾斜を示す全てのデータ点（Ｚｄ１〜Ｚｄ８）を、円Ｒｄ上に形成する。円Ｒｄは、原点Ｏからｘ軸の負側に傾斜量αｄだけ離れ、かつ、原点Ｏからｙ軸の正側に傾斜量βｄだけ離れて中心Ｔｄが位置し、半径Ｄｄを有する。このため、原点Ｏからｘ軸の負側に傾斜量αｄだけ離れ、かつ、原点Ｏからｙ軸の正側に傾斜量βｄだけ離れた位置が、全てのデータ点（Ｚｄ１〜Ｚｄ８）を通る円Ｒｄの中心Ｔｄとなる。この際、円Ｒｄの中心Ｔｄが原点Ｏから離れているため、プロセッサ１１は、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間にずれが発生していると判断する。そして、プロセッサ１１は、円Ｒｄの中心Ｔｄと原点Ｏとのずれと同一の大きさだけ、データ点（Ｚｄ１〜Ｚｄ８）のそれぞれをｘ軸方向及びｙ軸方向に平行移動する。この際、データ点（Ｚｄ１〜Ｚｄ８）のそれぞれは、ｘ軸の正側に傾斜量αｄだけ平行移動し、かつ、ｙ軸の負側に傾斜量βｄだけ平行移動する。そして、データ点（Ｚｄ１〜Ｚｄ８）のそれぞれが移動した位置に、補正されたデータ点（Ｚ´ｄ１〜Ｚ´ｃｄの対応する１つ）が形成される。補正された全てのデータ点（Ｚ´ｄ１〜Ｚ´ｄ８）は、原点Ｏを中心とする半径Ｄｄの円Ｒ´ｄ上に形成される。したがって、原点Ｏは、補正された全てのデータ点（Ｚ´ｄ１〜Ｚ´ｄ８）を通る円Ｒ´ｄの中心Ｔ´ｄとなる。補正されたデータ点（Ｚ´ｄ１〜Ｚ´ｄ８）が形成されることにより、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを補正した状態で、走行体２の傾斜の検出が行われる。また、補正されたデータ点Ｚ´ｄ１が第１の基準軸Ｃ１に沿う方向の一方側（旋回体３の前方側）が走行体２の前方側に一致する旋回角度に対応する場合、プロセッサ１１は、走行体２の前方側が鉛直下側になる状態に傾斜量Ｄｄだけ走行体２が傾斜し、左右方向について走行体２が傾斜していないと判断する。このため、告知部２３では、座標２７において原点Ｏ´からＰ軸の正側に傾斜量Ｄｄだけ離れ、かつ、Ｗ軸に沿う方向について原点Ｏ´からずれていない位置に、走行体２の傾斜を示すデータ点Ｑｄが表示される。

前述のように、本実施形態では、旋回体３の複数の旋回角度のそれぞれにおいて、旋回体３と一緒に旋回する水準器１０の傾斜を、プロセッサ１１が検出する。そして、プロセッサ１１は、旋回体３の複数の旋回角度のそれぞれについて、検出された水準器１０の傾斜を示すデータ点（Ｚ）を座標２５に形成する。そして、プロセッサ１１は、座標２５での全てのデータ点（Ｚ）の集中箇所（Ｔ）又は全てデータ点（Ｚ）を通る円（Ｒ）の中心（Ｔ）の原点Ｏからのずれに基づいて、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを検出する。このため、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれが適切に検出される。

また、プロセッサ１１は、適切に検出された水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれに基づいて、座標２５においてデータ点（Ｚ）を補正し、補正されたデータ点（Ｚ´）に基づいて、走行体２の傾斜を検出する。したがって、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを補正した状態で、適切に走行体２の傾斜の検出が行われる。このため、走行体２の水平面に対する傾斜が適切に検出される。

また、前述のようにしてプロセッサ１１よって走行体２の傾斜が検出されるため、水準器１０とは別の水準器を用いていわゆる零点調整を行う必要がない。すなわち、走行体２との間に傾斜のずれがない別の水準器を用いて、クレーン１に取付けられる水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜との間のずれを手動で修正し、水準器１０の傾斜と走行体２の傾斜とを合わせる調整を行う必要はない。これにより、別の水準器を用いてずれを修正する手間が省略される。

（変形例）
なお、前述の実施形態等では、建設機械としてクレーン１を例として説明したが、前述の構成は、高所作業車及び油圧ショベル等のクレーン１以外の建設機械にも適用可能である。すなわち、走行体２及び走行体２上に旋回可能に設置される旋回体３が設けられ、旋回体３に水準器１０が取付けられる構成であれば、前述の構成を適用可能である。

前述の実施形態等では、建設機械（１）の傾斜検出装置（９）は、走行体（２）と、走行体（２）上に設けられ、走行体（２）に対して旋回可能な旋回体（３）と、を備える。水準器（１０）は、旋回体（３）に取付けられるとともに、旋回体（３）と一緒に旋回する。プロセッサ（１１）は、旋回体（３）及び水準器（１０）が旋回している状態において、水平面に対する水準器（１０）の傾斜を検出する。プロセッサ（１１）は、水準器（１０）の傾斜の検出結果に基づいて、走行体（２）の水平面に対する傾斜と水準器（１０）の傾斜との間のずれを検出し、検出されたずれに基づいて、走行体（２）の傾斜を検出する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形ができることは勿論である。

１…クレーン、２…走行体、３…旋回体、９…傾斜検出装置、１０…水準器、１１…プロセッサ。

Claims (3)

1. 走行体と、
   前記走行体上に設けられ、前記走行体に対して旋回可能な旋回体と、
   前記旋回体に取付けられるとともに、前記旋回体と一緒に旋回する水準器であって、水平面に対して傾斜していない状態において前記水平面に対して平行で、かつ、互いに対して垂直な第１の基準軸及び第２の基準軸を有する水準器と、
   前記旋回体及び前記水準器が旋回している状態において、前記旋回体の複数の旋回角度のそれぞれについて、前記水準器の前記水平面に対する傾斜を示すデータ点を、前記第１の基準軸に沿う方向についての傾斜量及び前記第２の基準軸に沿う方向についての傾斜量を２軸とする座標上に形成するとともに、前記座標上において、全ての前記データ点の集中箇所又は全ての前記データ点を通る円の中心の、前記座標の原点からのずれを検出するプロセッサであって、前記集中箇所又は前記円の前記中心の前記原点からの前記ずれに基づいて、前記走行体の前記水平面に対する傾斜と前記水準器の前記傾斜との間のずれを検出し、検出した前記走行体の前記傾斜と前記水準器の前記傾斜との間の前記ずれに基づいて前記走行体の前記傾斜を検出するプロセッサと、
   を具備する建設機械の傾斜検出装置。
2. 前記プロセッサは、前記水準器が前記水平面に対して傾斜していない状態では、前記旋回体のいずれの前記旋回角度でも、前記座標上において前記原点に前記データ点を形成する、請求項１の傾斜検出装置。
3. 前記プロセッサによって検出された前記走行体の前記傾斜を告知する告知部をさらに具備する請求項１の傾斜検出装置。