JP7037529B2 - Work machine - Google Patents

Work machine Download PDF

Info

Publication number
JP7037529B2
JP7037529B2 JP2019174653A JP2019174653A JP7037529B2 JP 7037529 B2 JP7037529 B2 JP 7037529B2 JP 2019174653 A JP2019174653 A JP 2019174653A JP 2019174653 A JP2019174653 A JP 2019174653A JP 7037529 B2 JP7037529 B2 JP 7037529B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
accuracy
main antenna
swivel body
swivel
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.)
Active
Application number
JP2019174653A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021050544A (en
Inventor
伸一 小竹
枝穂 泉
英人 石橋
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.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co 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 Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2019174653A priority Critical patent/JP7037529B2/en
Publication of JP2021050544A publication Critical patent/JP2021050544A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7037529B2 publication Critical patent/JP7037529B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

本発明は、作業機械に関する。 The present invention relates to a working machine.

下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられる上部旋回体と、上部旋回体の位置座標を算出するために設けられるＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems：全地球衛星測位システム）用の一対のアンテナと、を備えた作業機械が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、一対のアンテナ支持部が、上面視において、上部旋回体の旋回中心から車幅の１／４以上離れた位置に設けられていることが記載されている。 A pair of a lower traveling body, an upper turning body provided so as to be able to turn on the lower traveling body, and a pair for GNSS (Global Navigation Satellite Systems) provided for calculating the position coordinates of the upper turning body. A working machine equipped with an antenna is known (see Patent Document 1). Patent Document 1 describes that a pair of antenna support portions are provided at positions separated from the turning center of the upper turning body by 1/4 or more of the vehicle width in a top view.

国際公開ＷＯ２０１４／０７６７６１International release WO2014 / 076761

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、上部旋回体が旋回すると、一対のアンテナのそれぞれと、アンテナの上空を遮蔽するような障害物との位置関係が変化することに伴い、アンテナで信号を受信可能な衛星の数が変化し、作業機械の位置及び方位を精度よく測定することができないおそれがある。 However, in the configuration described in Patent Document 1, when the upper swivel body swivels, the positional relationship between each of the pair of antennas and an obstacle that shields the sky above the antennas changes, and the signal is transmitted by the antennas. The number of receivable satellites may change, making it impossible to accurately measure the position and orientation of the work machine.

本発明は、作業機械の上部旋回体の位置及び方位を精度よく測定することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately measure the position and orientation of the upper swing body of a work machine.

本発明の一態様による作業機械は、下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に設けられる上部旋回体と、前記上部旋回体に設けられる作業機と、前記上部旋回体に設けられ複数の衛星から衛星信号を受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナで受信された衛星信号に基づいて前記上部旋回体の位置及び方位を演算する演算装置と、を備える作業機械において、前記複数のアンテナには、メインアンテナが含まれ、前記メインアンテナの位相中心が前記上部旋回体の旋回中心軸上に位置するように、前記メインアンテナを支持するアンテナ支持装置と、前記上部旋回体に設けられる外輪と、前記下部走行体に設けられる内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられる複数の転動体と、を有する旋回軸受装置と、を備え、前記アンテナ支持装置は、前記外輪と前記上部旋回体とを接続する接続部材によって、前記上部旋回体に固定される。 A plurality of working machines according to one aspect of the present invention are provided on the lower traveling body, an upper rotating body provided so as to be able to turn on the lower traveling body, a working machine provided on the upper turning body, and a plurality of working machines provided on the upper rotating body. In a work machine including a plurality of antennas for receiving satellite signals from the satellites of the above, and a computing device for calculating the position and orientation of the upper swivel body based on the satellite signals received by the plurality of antennas, the plurality of antennas. The antenna includes a main antenna, and is provided on the upper swing body and an antenna support device that supports the main antenna so that the phase center of the main antenna is located on the swing center axis of the upper swing body. The antenna support device comprises a swivel bearing device including an outer ring, an inner ring provided on the lower traveling body, and a plurality of rolling elements provided between the outer ring and the inner ring, and the antenna support device includes the outer ring and the inner ring. It is fixed to the upper swivel body by a connecting member connecting to the upper swivel body.

本発明によれば、作業機械の上部旋回体の位置及び方位を精度よく測定することができる。 According to the present invention, the position and orientation of the upper swing body of the work machine can be accurately measured.

図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルの構成例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１の油圧ショベルに取り付けられるアンテナ支持装置及びアンテナの位置を示す油圧ショベルの平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the hydraulic excavator showing the positions of the antenna support device and the antenna attached to the hydraulic excavator of FIG. 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面模式図であり、旋回軸受装置及びアンテナ支持装置について示す。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, showing a swivel bearing device and an antenna support device. 図４は、本実施形態の比較例に係る油圧ショベルにおけるメインアンテナの上空視界について説明する図である。図４（ａ）は、所定の姿勢のときのメインアンテナの上空視界を模式的に示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）の姿勢から上部旋回体を１８０度旋回させた姿勢のときのメインアンテナの上空視界を模式的に示している。FIG. 4 is a diagram illustrating an aerial view of the main antenna in the hydraulic excavator according to the comparative example of the present embodiment. FIG. 4 (a) schematically shows the sky view of the main antenna in a predetermined posture, and FIG. 4 (b) shows a posture in which the upper swivel body is swiveled 180 degrees from the posture of FIG. 4 (a). The sky view of the main antenna at that time is schematically shown. 図５は、第１実施形態に係る油圧ショベルの主制御装置及び測位演算装置の機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram of the main control device and the positioning calculation device of the hydraulic excavator according to the first embodiment. 図６は、第１実施形態に係る測位演算装置による測位演算処理の内容を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the positioning calculation process by the positioning calculation device according to the first embodiment. 図７は、第２実施形態に係る油圧ショベルの主制御装置及び測位演算装置の機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram of the main control device and the positioning calculation device of the hydraulic excavator according to the second embodiment. 図８は、第２実施形態に係る測位演算装置による測位演算処理の内容を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the contents of the positioning calculation process by the positioning calculation device according to the second embodiment.

＜第１実施形態＞
図面を参照して、本発明の実施形態に係る作業機械について説明する。本実施形態では、作業機械が、クローラ式の油圧ショベルである例について説明する。 <First Embodiment>
The working machine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the work machine is a crawler type hydraulic excavator will be described.

図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベル１の構成例を示す概略図である。なお、図１では、後述するＧＮＳＳアンテナ２８及びアンテナ支持装置８０の図示を省略している。図１に示すように、油圧ショベル１は、車両本体２と、多関節型の作業機であるフロント作業機３と、を備える。車両本体２は、走行用油圧モータ１５により駆動されるクローラで走行可能に構成された下部走行体５と、下部走行体５上に旋回可能に設けられる上部旋回体４と、を有する。フロント作業機３は、上部旋回体４に設けられる。 FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a hydraulic excavator 1 according to an embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 omits the illustration of the GNSS antenna 28 and the antenna support device 80, which will be described later. As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator 1 includes a vehicle main body 2 and a front working machine 3 which is an articulated working machine. The vehicle body 2 has a lower traveling body 5 configured to be able to travel by a crawler driven by a traveling hydraulic motor 15, and an upper rotating body 4 provided to be rotatable on the lower traveling body 5. The front working machine 3 is provided on the upper swivel body 4.

上部旋回体４のフレーム（以下、旋回フレーム４９と記す）には、オペレータが搭乗する運転室１２、上部旋回体４を左右に旋回するための旋回用油圧モータ１３、エンジン３１、エンジン３１に駆動されて各油圧アクチュエータ９，１０，１１，１３，１５に作動油（作動流体）を供給する油圧ポンプ３２、及び、油圧ポンプ３２から各アクチュエータ９，１０，１１，１３，１５に供給される作動油を制御するコントロールバルブ３３等の装置が取り付けられている。 The frame of the upper swivel body 4 (hereinafter referred to as a swivel frame 49) is driven by a driver's cab 12 on which the operator is boarded, a turning hydraulic motor 13 for turning the upper swivel body 4 left and right, an engine 31, and an engine 31. The hydraulic pump 32 that supplies hydraulic oil (working fluid) to each hydraulic actuator 9, 10, 11, 13, 15 and the operation that is supplied from the hydraulic pump 32 to each actuator 9, 10, 11, 13, 15. A device such as a control valve 33 for controlling oil pressure is attached.

フロント作業機３は、ブーム６、アーム７、バケット（アタッチメント）８といった複数のフロント部材により構成されており、各フロント部材６，７，８はブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１により駆動される。 The front working machine 3 is composed of a plurality of front members such as a boom 6, an arm 7, and a bucket (attachment) 8, and each of the front members 6, 7, and 8 is driven by a boom cylinder 9, an arm cylinder 10, and a bucket cylinder 11. Will be done.

上部旋回体４の旋回フレーム４９には、直交３軸の角速度及び加速度の検出が可能なＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）が取り付けられている。以下、旋回フレーム４９に取り付けられるＩＭＵを旋回体ＩＭＵ２６と記す。 An IMU (Inertial Measurement Unit) capable of detecting angular velocities and accelerations of three orthogonal axes is attached to the swivel frame 49 of the upper swivel body 4. Hereinafter, the IMU attached to the swivel frame 49 will be referred to as a swivel body IMU26.

フロント作業機３には、フロント作業機３の姿勢を検出するための複数の作業機姿勢センサ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）が搭載されている。作業機姿勢センサ２０ａは、ブーム６の姿勢（回転角）を検出するためのブーム角センサで、作業機姿勢センサ２０ｂは、アーム７の姿勢（回転角）を検出するためのアーム角センサで、作業機姿勢センサ２０ｃは、バケット８の姿勢（回転角）を検出するためのバケット角センサである。なお、本実施形態の作業機姿勢センサ２０は、各フロント部材６，７，８の回転角を検出するポテンショメータであるが、各フロント部材６，７，８の回転角を検出可能なＩＭＵを利用してもよい。 The front working machine 3 is equipped with a plurality of working machine posture sensors 20 (20a, 20b, 20c) for detecting the posture of the front working machine 3. The work equipment attitude sensor 20a is a boom angle sensor for detecting the attitude (rotation angle) of the boom 6, and the work equipment attitude sensor 20b is an arm angle sensor for detecting the attitude (rotation angle) of the arm 7. The work equipment attitude sensor 20c is a bucket angle sensor for detecting the attitude (rotation angle) of the bucket 8. The work equipment posture sensor 20 of the present embodiment is a potentiometer that detects the rotation angles of the front members 6, 7, and 8, but uses an IMU that can detect the rotation angles of the front members 6, 7, and 8. You may.

運転室１２には、オペレータがフロント作業機３、上部旋回体４及び下部走行体５等を操作するための操作レバー（操作装置）１７が設けられている。オペレータが操作レバー１７を操作することにより、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１、旋回用油圧モータ１３、走行用油圧モータ１５をそれぞれ駆動させることが可能である。 The driver's cab 12 is provided with an operation lever (operation device) 17 for the operator to operate the front work machine 3, the upper swing body 4, the lower traveling body 5, and the like. By operating the operation lever 17, the operator can drive the boom cylinder 9, the arm cylinder 10, the bucket cylinder 11, the turning hydraulic motor 13, and the traveling hydraulic motor 15, respectively.

下部走行体５は、左右両側に位置して、前後方向に延在するサイドフレーム５１を有するトラックフレーム５０と、サイドフレーム５１の一端部に設けられた駆動輪１６ａと、サイドフレーム５１の他端部に設けられた従動輪１６ｂと、駆動輪１６ａと従動輪１６ｂとに亘って巻回された履帯１４と、を有する。左右の履帯１４が、左右の駆動輪１６ａに接続された走行用油圧モータ１５によりそれぞれ駆動されることで、油圧ショベル１が走行する。 The lower traveling body 5 is located on both the left and right sides, has a track frame 50 having side frames 51 extending in the front-rear direction, drive wheels 16a provided at one end of the side frame 51, and the other end of the side frame 51. It has a driven wheel 16b provided in the portion, and a track 14 wound around the driving wheel 16a and the driven wheel 16b. The left and right crawler belts 14 are driven by the traveling hydraulic motors 15 connected to the left and right drive wheels 16a, so that the hydraulic excavator 1 travels.

図２は、図１の油圧ショベル１に取り付けられるアンテナ支持装置８０及びアンテナ２８の位置を示す油圧ショベル１の平面模式図である。図２に示すように、上部旋回体４には、複数の衛星から衛星信号を受信するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems：全地球衛星測位システム）用のアンテナ（以下、ＧＮＳＳアンテナと記す）２８が複数設けられる。本実施形態に係る油圧ショベル１は、２つのＧＮＳＳアンテナ２８として、上部旋回体４の旋回中心軸Ｃ０上に設けられるメインアンテナ２８ａと、旋回中心軸Ｃ０から離れた位置（例えば、上部旋回体４の右部）に設けられるサブアンテナ２８ｂと、を備える。メインアンテナ２８ａは、下部走行体５を停止させた状態で上部旋回体４を旋回動作させたときに位置が変わらないように設けられるアンテナであり、サブアンテナ２８ｂは、下部走行体５を停止させた状態で上部旋回体４を旋回動作させたときに位置が変わるように設けられるアンテナである。また、メインアンテナ２８ａは、受信した衛星信号に基づいて、上部旋回体４の位置及び方位を演算する際に必ず用いるメインアンテナ２８ａの位置を算出するために、上部旋回体４に搭載されるアンテナである。サブアンテナ２８ｂは、受信した衛星信号に基づいて基線ベクトルを算出するために上部旋回体４に搭載されるアンテナであり、算出された基線ベクトルは、その算出精度が許容できる精度である場合に上部旋回体４の位置及び方位を演算する際に用いられる。つまり、サブアンテナ２８ｂの位置情報は、サブアンテナ２８ｂの上空視界状況によっては、上部旋回体４の位置及び方位を演算する際に用いられない場合がある。上部旋回体４の位置及び方位の演算方法の詳細については後述する。メインアンテナ２８ａは、アンテナ支持装置８０によって支持され、サブアンテナ２８ｂは、上部旋回体４の旋回フレーム４９から旋回中心軸Ｃ０に沿って上方に延在する柱状の支持部材８９によって支持される。なお、メインアンテナ２８ａを支持するアンテナ支持装置８０の詳細については後述する。 FIG. 2 is a schematic plan view of the hydraulic excavator 1 showing the positions of the antenna support device 80 and the antenna 28 attached to the hydraulic excavator 1 of FIG. As shown in FIG. 2, the upper swivel body 4 has a plurality of antennas (hereinafter referred to as GNSS antennas) 28 for GNSS (Global Navigation Satellite Systems) that receive satellite signals from a plurality of satellites. It will be provided. The hydraulic excavator 1 according to the present embodiment has two GNSS antennas 28, a main antenna 28a provided on the turning center axis C0 of the upper turning body 4, and a position away from the turning center axis C0 (for example, the upper turning body 4). A sub-antenna 28b provided on the right side of the above). The main antenna 28a is an antenna provided so that the position does not change when the upper swivel body 4 is swiveled while the lower traveling body 5 is stopped, and the sub-antenna 28b stops the lower traveling body 5. It is an antenna provided so that the position changes when the upper swing body 4 is swiveled in the state of being swiveled. Further, the main antenna 28a is an antenna mounted on the upper swing body 4 in order to calculate the position of the main antenna 28a which is always used when calculating the position and direction of the upper swing body 4 based on the received satellite signal. Is. The sub-antenna 28b is an antenna mounted on the upper swing body 4 for calculating a baseline vector based on the received satellite signal, and the calculated baseline vector is an upper part when the calculation accuracy is acceptable. It is used when calculating the position and orientation of the swivel body 4. That is, the position information of the sub-antenna 28b may not be used when calculating the position and direction of the upper swivel body 4 depending on the aerial view condition of the sub-antenna 28b. The details of the calculation method of the position and the direction of the upper swivel body 4 will be described later. The main antenna 28a is supported by the antenna support device 80, and the sub-antenna 28b is supported by a columnar support member 89 extending upward from the swivel frame 49 of the upper swivel body 4 along the swivel center axis C0. The details of the antenna support device 80 that supports the main antenna 28a will be described later.

また、図１に示すように、上部旋回体４には、２つのＧＮＳＳアンテナ２８（２８ａ，２８ｂ）で受信された複数の衛星信号に基づいて地理座標系（グローバル座標系）における上部旋回体４の位置及び方位を演算する演算装置である測位演算装置１１０（図５参照）を備えるＧＮＳＳ受信機２１と、ＧＮＳＳ受信機２１が上部旋回体４の位置の演算に利用する補正信号を基準局９０１（図５参照）から受信するための第１通信機２９と、管理センタに備えられている管理サーバ９０２（図５参照）と双方向通信をするための第２通信機２３と、が搭載されている。 Further, as shown in FIG. 1, the upper swivel body 4 has an upper swivel body 4 in a geographic coordinate system (global coordinate system) based on a plurality of satellite signals received by two GNSS antennas 28 (28a, 28b). The GNSS receiver 21 provided with the positioning calculation device 110 (see FIG. 5), which is a calculation device for calculating the position and orientation of the above, and the correction signal used by the GNSS receiver 21 to calculate the position of the upper swivel body 4 are used as the reference station 901 (see FIG. 5). A first communication device 29 for receiving from (see FIG. 5) and a second communication device 23 for bidirectional communication with the management server 902 (see FIG. 5) provided in the management center are mounted. There is.

上部旋回体４と下部走行体５の間には、旋回軸受装置（旋回輪）４０が設けられる。上部旋回体４は、旋回軸受装置４０を介して下部走行体５に旋回可能に取り付けられ、旋回用油圧モータ１３により駆動される。 A swivel bearing device (swivel wheel) 40 is provided between the upper swivel body 4 and the lower traveling body 5. The upper swivel body 4 is rotatably attached to the lower traveling body 5 via the swivel bearing device 40, and is driven by the swivel hydraulic motor 13.

図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面模式図であり、旋回軸受装置４０及びアンテナ支持装置８０について示す。図３に示すように、旋回軸受装置４０は、上部旋回体４に設けられる円環状の外輪４１と、下部走行体５に設けられ外輪４１の径方向内側に配置される円環状の内輪４２と、外輪４１の内周面に設けられた軌道溝４１ａと内輪４２の外周面に設けられた軌道溝４２ａとの間に設けられる複数の転動体（ボール）４３と、を有する。外輪４１と内輪４２とは、複数の転動体４３によって、旋回中心軸Ｃ０を中心として相対回転可能に支持される。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, showing a swivel bearing device 40 and an antenna support device 80. As shown in FIG. 3, the swivel bearing device 40 includes an annular outer ring 41 provided on the upper swivel body 4 and an annular inner ring 42 provided on the lower traveling body 5 and arranged radially inside the outer ring 41. It has a plurality of rolling elements (balls) 43 provided between the raceway groove 41a provided on the inner peripheral surface of the outer ring 41 and the raceway groove 42a provided on the outer peripheral surface of the inner ring 42. The outer ring 41 and the inner ring 42 are supported by a plurality of rolling elements 43 so as to be relatively rotatable about the turning center axis C0.

下部走行体５のトラックフレーム５０の上面を構成する上面板５２には、円筒状の円筒部５３が設けられる。円筒部５３の上端面には、旋回軸受装置４０の内輪４２が載置され、内輪取付ボルト（不図示）によって内輪４２が円筒部５３に固定される。 A cylindrical portion 53 is provided on the upper surface plate 52 constituting the upper surface of the track frame 50 of the lower traveling body 5. The inner ring 42 of the swivel bearing device 40 is placed on the upper end surface of the cylindrical portion 53, and the inner ring 42 is fixed to the cylindrical portion 53 by an inner ring mounting bolt (not shown).

内輪４２は、その外周面の全周に亘って、半円状断面の凹溝である軌道溝４２ａが形成されている。一方、内輪４２の内周側には、旋回用油圧モータ１３の歯車１３ａが噛み合う内歯歯車４２ｂが形成されている。外輪４１は、内輪４２よりも一回り径が大きい円環状に形成されている。外輪４１の内周面には、内輪４２の軌道溝４２ａと対向する位置に半円状断面の凹溝からなる軌道溝４１ａが形成されている。ここで、外輪４１は、内輪４２に対して上側にオフセットした状態で設けられている。これにより、内輪４２と上部旋回体４を構成する旋回フレーム４９の底板４９ａとの干渉が防止される。 The inner ring 42 has a raceway groove 42a, which is a concave groove having a semicircular cross section, formed over the entire circumference of the outer peripheral surface thereof. On the other hand, on the inner peripheral side of the inner ring 42, an internal gear 42b is formed in which the gear 13a of the turning hydraulic motor 13 meshes with the gear 13a. The outer ring 41 is formed in an annular shape having a larger diameter than the inner ring 42. On the inner peripheral surface of the outer ring 41, a raceway groove 41a formed of a concave groove having a semicircular cross section is formed at a position facing the raceway groove 42a of the inner ring 42. Here, the outer ring 41 is provided in a state of being offset upward with respect to the inner ring 42. This prevents interference between the inner ring 42 and the bottom plate 49a of the swivel frame 49 constituting the upper swivel body 4.

外輪４１には、周方向に沿って複数のボルト挿通孔４１ｂが形成されている。本実施形態では、複数のボルト挿通孔４１ｂは、旋回中心軸Ｃ０を中心とした円周上に等間隔で形成されている。なお、複数のボルト挿通孔４１ｂは、不等間隔で形成されていてもよい。各ボルト挿通孔４１ｂは、外輪４１の厚さ方向、すなわち旋回中心軸Ｃ０の方向（以下、軸方向とも記す）に貫通している。各ボルト挿通孔４１ｂには、下側から上側に向けて外輪取付ボルト６０が挿通されている。複数の外輪取付ボルト６０は、外輪取付ボルト６０の中心軸と旋回中心軸Ｃ０との間の距離が互いに等しくなるように配置される。 A plurality of bolt insertion holes 41b are formed in the outer ring 41 along the circumferential direction. In the present embodiment, the plurality of bolt insertion holes 41b are formed at equal intervals on the circumference centered on the turning center axis C0. The plurality of bolt insertion holes 41b may be formed at unequal intervals. Each bolt insertion hole 41b penetrates in the thickness direction of the outer ring 41, that is, in the direction of the turning center axis C0 (hereinafter, also referred to as the axial direction). An outer ring mounting bolt 60 is inserted into each bolt insertion hole 41b from the lower side to the upper side. The plurality of outer ring mounting bolts 60 are arranged so that the distances between the central axis of the outer ring mounting bolts 60 and the turning central axis C0 are equal to each other.

上部旋回体４の旋回フレーム４９には、外輪取付ボルト６０の雄ねじが螺合する雌ねじが形成されたねじ孔４９ｂが、ボルト挿通孔４１ｂに対向するように形成されている。外輪取付ボルト６０は、外輪４１のボルト挿通孔４１ｂに下側から上側に向かって挿通され、旋回フレーム４９の底板４９ａに形成されたねじ孔４９ｂに螺着される。これにより、外輪４１は、旋回フレーム４９の底板４９ａの下面に一体的に取り付けられる。 In the swivel frame 49 of the upper swivel body 4, a screw hole 49b in which a female screw into which a male screw of an outer ring mounting bolt 60 is screwed is formed is formed so as to face the bolt insertion hole 41b. The outer ring mounting bolt 60 is inserted into the bolt insertion hole 41b of the outer ring 41 from the lower side to the upper side, and is screwed into the screw hole 49b formed in the bottom plate 49a of the swivel frame 49. As a result, the outer ring 41 is integrally attached to the lower surface of the bottom plate 49a of the swivel frame 49.

アンテナ支持装置８０は、メインアンテナ２８ａの位相中心が上部旋回体４の旋回中心軸Ｃ０上に位置するように、メインアンテナ２８ａを支持する。以下、アンテナ支持装置８０の構成及びアンテナ支持装置８０の上部旋回体４に対する取付構造について詳しく説明する。 The antenna support device 80 supports the main antenna 28a so that the phase center of the main antenna 28a is located on the rotation center axis C0 of the upper swing body 4. Hereinafter, the configuration of the antenna support device 80 and the mounting structure of the antenna support device 80 to the upper swing body 4 will be described in detail.

図２及び図３に示すように、アンテナ支持装置８０は、アンテナ支持台８１と、アンテナ支持台８１に固定されるアンテナ取付部８５と、アンテナ支持台８１に固定される複数の支持脚８２，８３（１本の前側支持脚８２及び２本の後側支持脚８３）と、を有する。なお、アンテナ支持台８１とアンテナ取付部８５、及び、アンテナ支持台８１と支持脚８２，８３とは、溶接、ボルト締結等により、一体構造物として形成される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the antenna support device 80 includes an antenna support base 81, an antenna mounting portion 85 fixed to the antenna support base 81, and a plurality of support legs 82 fixed to the antenna support base 81. It has 83 (one front support leg 82 and two rear support legs 83). The antenna support base 81 and the antenna mounting portion 85, and the antenna support base 81 and the support legs 82, 83 are formed as an integral structure by welding, bolt fastening, or the like.

アンテナ取付部８５には、メインアンテナ２８ａがボルト等により着脱自在に取り付けられる。なお、メインアンテナ２８ａは、ねじ接続によりアンテナ取付部８５に着脱自在に取り付けられる場合に限定されるものではない。メインアンテナ２８ａは、アンテナ取付部８５に対し、クランプ等の締結部材により着脱自在に取り付けてもよいし、リベット接続や溶接、接着等の取り外しを想定しない取付方法により取り付けてもよい。 The main antenna 28a is detachably attached to the antenna attachment portion 85 by a bolt or the like. The main antenna 28a is not limited to the case where the main antenna 28a is detachably attached to the antenna mounting portion 85 by screw connection. The main antenna 28a may be detachably attached to the antenna attachment portion 85 by a fastening member such as a clamp, or may be attached by an attachment method that does not assume removal such as rivet connection, welding, or adhesion.

図３に示すように、前側支持脚８２は、旋回フレーム４９の底板４９ａに当接する矩形平板状（帯状）の取付部８２ｂと、取付部８２ｂの基端部とアンテナ支持台８１とを接続する接続部８２ａと、を有する。接続部８２ａは、旋回中心軸Ｃ０よりも後側でアンテナ支持台８１に固定される固定部及びこの固定部から旋回中心軸Ｃ０に沿って下方に延在する鉛直部を有する上側接続部８２ａ１と、上側接続部８２ａ１の下端部から取付部８２ｂの基端部に向かって斜めに延在する下側接続部８２ａ２と、を有する。このように前側支持脚８２が構成されているため、アンテナ支持装置８０が設けられることにより、ブーム６の可動範囲が制限されることを防止できる。換言すれば、本実施形態によれば、ブーム６の可動範囲を広くとることができる。 As shown in FIG. 3, the front support leg 82 connects a rectangular flat plate-shaped (strip-shaped) mounting portion 82b that abuts on the bottom plate 49a of the swivel frame 49, a base end portion of the mounting portion 82b, and an antenna support base 81. It has a connection portion 82a and. The connecting portion 82a has a fixed portion fixed to the antenna support 81 behind the turning center axis C0 and an upper connecting portion 82a1 having a vertical portion extending downward along the turning center axis C0 from this fixed portion. The lower connecting portion 82a2 extends diagonally from the lower end portion of the upper connecting portion 82a1 toward the base end portion of the mounting portion 82b. Since the front support leg 82 is configured in this way, it is possible to prevent the movable range of the boom 6 from being limited by providing the antenna support device 80. In other words, according to the present embodiment, the movable range of the boom 6 can be widened.

図２及び図３に示すように、一対の後側支持脚８３は、旋回用油圧モータ１３を挟むようにして上部旋回体４の左右対称位置に配置される。一対の後側支持脚８３は、互いに同様の構成である。図３に示すように、後側支持脚８３は、旋回フレーム４９の底板４９ａに当接する矩形平板状の取付部８３ｂと、取付部８３ｂの基端部とアンテナ支持台８１とを接続する直線状の接続部８３ａと、を有する。支持脚８２，８３の取付部８２ｂ，８３ｂの先端部には、外輪取付ボルト６０（６０Ｂ）が挿通されるボルト挿通孔８４が形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the pair of rear support legs 83 are arranged symmetrically with respect to the upper swivel body 4 so as to sandwich the swivel hydraulic motor 13. The pair of rear support legs 83 have the same configuration as each other. As shown in FIG. 3, the rear support leg 83 has a rectangular flat plate-shaped mounting portion 83b that abuts on the bottom plate 49a of the swivel frame 49, and a linear shape that connects the base end portion of the mounting portion 83b and the antenna support base 81. With a connection portion 83a of. Bolt insertion holes 84 through which the outer ring mounting bolts 60 (60B) are inserted are formed at the tips of the mounting portions 82b and 83b of the support legs 82 and 83.

図２及び図３に示すように、外輪４１と上部旋回体４とを接続するための複数の外輪取付ボルト６０には、２種類のボルト６０Ａ，６０Ｂが含まれる。ボルト６０Ａは、外輪４１と底板４９ａとを接続する機能のみを有する接続部材であり、ボルト６０Ｂは、外輪４１と底板４９ａとを接続する機能だけでなく、アンテナ支持装置８０を底板４９ａに固定する機能を有する接続部材である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of outer ring mounting bolts 60 for connecting the outer ring 41 and the upper swing body 4 include two types of bolts 60A and 60B. The bolt 60A is a connecting member having only a function of connecting the outer ring 41 and the bottom plate 49a, and the bolt 60B not only has a function of connecting the outer ring 41 and the bottom plate 49a, but also fixes the antenna support device 80 to the bottom plate 49a. It is a connecting member having a function.

図３に示すように、外輪取付ボルト６０は、頭部６１と、頭部６１から延在する軸部６２と、を有し、軸部６２の先端部には、底板４９ａのねじ孔４９ｂに螺合する雄ねじが形成されている。ボルト６０Ｂの軸部６２は、ボルト６０Ａの軸部６２よりも長く形成されている。 As shown in FIG. 3, the outer ring mounting bolt 60 has a head portion 61 and a shaft portion 62 extending from the head portion 61, and the tip portion of the shaft portion 62 has a screw hole 49b of the bottom plate 49a. A male screw to be screwed is formed. The shaft portion 62 of the bolt 60B is formed longer than the shaft portion 62 of the bolt 60A.

ボルト６０Ｂの軸部６２は、外輪４１のボルト挿通孔４１ｂ、底板４９ａのねじ孔４９ｂ及びアンテナ支持装置８０の取付部８２ｂのボルト挿通孔８４に挿通される。ボルト６０Ｂは、その軸部６２の先端部が取付部８２ｂのボルト挿通孔８４から突出し、突出部に形成された雄ねじにナット６３が螺着される。つまり、取付部８２ｂ、底板４９ａ及び外輪４１が積層された状態でボルト６０Ｂの頭部６１とナット６３によって挟持され、取付部８２ｂが底板４９ａとともに外輪４１に取り付けられる。なお、取付部８３ｂも同様に、ボルト６０Ｂ及びナット６３によって底板４９ａとともに外輪４１に取り付けられる。 The shaft portion 62 of the bolt 60B is inserted into the bolt insertion hole 41b of the outer ring 41, the screw hole 49b of the bottom plate 49a, and the bolt insertion hole 84 of the mounting portion 82b of the antenna support device 80. The tip of the shaft portion 62 of the bolt 60B protrudes from the bolt insertion hole 84 of the mounting portion 82b, and the nut 63 is screwed onto the male screw formed in the protruding portion. That is, the mounting portion 82b, the bottom plate 49a, and the outer ring 41 are sandwiched by the head 61 of the bolt 60B and the nut 63 in a laminated state, and the mounting portion 82b is attached to the outer ring 41 together with the bottom plate 49a. Similarly, the mounting portion 83b is also mounted on the outer ring 41 together with the bottom plate 49a by the bolt 60B and the nut 63.

このように、本実施形態では、アンテナ支持装置８０の取付部８２ｂ，８３ｂが、底板４９ａ及び外輪４１とともにボルト６０Ｂ及びナット６３により締結されている。つまり、アンテナ支持装置８０の取付部８２ｂ，８３ｂは、旋回軸受装置４０の外輪４１と上部旋回体４の底板４９ａとが接続される部位（接続部）において、上部旋回体４に固定される。 As described above, in the present embodiment, the mounting portions 82b and 83b of the antenna support device 80 are fastened together with the bottom plate 49a and the outer ring 41 by bolts 60B and nuts 63. That is, the mounting portions 82b and 83b of the antenna support device 80 are fixed to the upper swivel body 4 at the portion (connecting portion) where the outer ring 41 of the swivel bearing device 40 and the bottom plate 49a of the upper swivel body 4 are connected.

アンテナ支持装置８０の取付部８２ｂ，８３ｂは、旋回中心軸Ｃ０からの距離が等しくなるように配置されるボルト（接続部材）６０Ｂによって上部旋回体４の旋回フレーム４９に固定される。アンテナ支持装置８０が上部旋回体４に取り付けられることにより、メインアンテナ２８ａの位相中心が旋回中心軸Ｃ０に位置することになる。なお、本実施形態では、メインアンテナ２８ａの最下部にオフセットの基準位置であるＡＲＰ(Antenna Reference Point)が設定されており、ＡＲＰも旋回中心軸Ｃ０上に位置している。 The mounting portions 82b and 83b of the antenna support device 80 are fixed to the swivel frame 49 of the upper swivel body 4 by bolts (connecting members) 60B arranged so that the distances from the swivel center axis C0 are equal. By attaching the antenna support device 80 to the upper swing body 4, the phase center of the main antenna 28a is located on the swing center axis C0. In this embodiment, an ARP (Antenna Reference Point), which is an offset reference position, is set at the bottom of the main antenna 28a, and the ARP is also located on the turning center axis C0.

ＧＮＳＳアンテナ２８の位相中心とは、衛星信号（電波）の入射において仮想的に電波の集中点と見なせる点であり、アンテナの電気的な中心のことを指す。なお、理想的なアンテナではこの位相中心は一点に定まるが、実際には種々の要因でばらつく。ここでは、その平均の位置をアンテナの位相中心と定義する。 The phase center of the GNSS antenna 28 is a point that can be virtually regarded as a concentration point of radio waves when a satellite signal (radio wave) is incident, and refers to the electrical center of the antenna. In an ideal antenna, this phase center is fixed at one point, but in reality, it varies due to various factors. Here, the average position is defined as the phase center of the antenna.

アンテナ支持装置８０は、旋回フレーム４９への取付作業の前に一体構造物として組み立てられる。一体構造物のアンテナ支持装置８０は、旋回フレーム４９上に載置され、外輪４１と旋回フレーム４９とを外輪取付ボルト６０によって接続する接続作業において、旋回フレーム４９に固定される。したがって、外輪４１と旋回フレーム４９との接続作業とは別に、アンテナ支持装置８０を旋回フレーム４９に取り付ける場合に比べて作業工数の低減を図ることができる。 The antenna support device 80 is assembled as an integral structure prior to the attachment work to the swivel frame 49. The antenna support device 80 of the integral structure is placed on the swivel frame 49 and fixed to the swivel frame 49 in the connection work of connecting the outer ring 41 and the swivel frame 49 by the outer ring mounting bolt 60. Therefore, apart from the work of connecting the outer ring 41 and the swivel frame 49, the work man-hours can be reduced as compared with the case where the antenna support device 80 is attached to the swivel frame 49.

ここで、メインアンテナ２８ａを支持するアンテナ支持装置が一体構造物でない場合であって、メインアンテナ２８ａと旋回フレーム４９とを接続する接続作業において、複数部品からなるアンテナ支持装置を組み立てる場合には、複数の部品の組み立てにより生じる累積誤差が大きくなるおそれがある。これに対して、本実施形態では、一体構造物であるアンテナ支持装置８０によって、旋回フレーム４９に対してメインアンテナ２８ａを固定するため、組み立てによる累積誤差を小さく抑えることができる。また、本実施形態では、アンテナ支持装置８０を旋回フレーム４９に固定するためのボルト６０Ｂが、外輪４１のボルト挿通孔４１ｂに挿通されている。このため、メインアンテナ２８ａの位相中心を外輪取付ボルト６０のＰＣＤ（Pitch Circle Diameter：ピッチ円直径）の精度に近い精度で旋回中心軸Ｃ０上に位置決めすることが可能となる。 Here, when the antenna support device that supports the main antenna 28a is not an integral structure and the antenna support device composed of a plurality of parts is assembled in the connection work for connecting the main antenna 28a and the swivel frame 49, the case where the antenna support device is assembled. The cumulative error caused by assembling multiple parts may increase. On the other hand, in the present embodiment, since the main antenna 28a is fixed to the swivel frame 49 by the antenna support device 80 which is an integral structure, the cumulative error due to assembly can be suppressed to a small size. Further, in the present embodiment, the bolt 60B for fixing the antenna support device 80 to the swivel frame 49 is inserted into the bolt insertion hole 41b of the outer ring 41. Therefore, the phase center of the main antenna 28a can be positioned on the turning center axis C0 with an accuracy close to the accuracy of the PCD (Pitch Circle Diameter) of the outer ring mounting bolt 60.

旋回中心軸Ｃ０上にメインアンテナ２８ａの位相中心を位置させたことによる本実施形態の効果を、本実施形態の比較例と比較して説明する。図４は、本実施形態の比較例に係る油圧ショベル９１におけるメインアンテナ９２８ａの上空視界について説明する図である。図４（ａ）は、所定の姿勢のときのメインアンテナ９２８ａの上空視界を模式的に示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）の姿勢から上部旋回体４を１８０度旋回させた姿勢のときのメインアンテナ９２８ａの上空視界を模式的に示している。 The effect of the present embodiment by locating the phase center of the main antenna 28a on the turning center axis C0 will be described in comparison with the comparative example of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an aerial view of the main antenna 928a in the hydraulic excavator 91 according to the comparative example of the present embodiment. FIG. 4A schematically shows the sky view of the main antenna 928a in a predetermined posture, and FIG. 4B shows the upper swivel body 4 swiveled 180 degrees from the posture of FIG. 4A. The sky view of the main antenna 928a in the posture is schematically shown.

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本実施形態の比較例に係る油圧ショベル９１では、メインアンテナ９２８ａ及びサブアンテナ２８ｂが、旋回中心軸Ｃ０を挟むように、上部旋回体４の左部及び右部のそれぞれに配置されている。つまり、油圧ショベル９１では、メインアンテナ９２８ａが旋回中心軸Ｃ０から離れた位置に設けられている。 As shown in FIGS. 4A and 4B, in the hydraulic excavator 91 according to the comparative example of the present embodiment, the main antenna 928a and the sub-antenna 28b sandwich the turning center axis C0 so that the upper turning body is interposed. It is arranged in each of the left part and the right part of 4. That is, in the hydraulic excavator 91, the main antenna 928a is provided at a position away from the turning center axis C0.

一般的に、油圧ショベルでは、下部走行体５を停止させた状態で、上部旋回体４を旋回動作させる作業が行われる。ここで、旋回動作が建造物等の障害物９９の近傍で行われる場合、上部旋回体４の方位（向き）が変わることによって、各アンテナと障害物９９との距離が変化する。その結果、アンテナの上空視界において障害物９９によって遮られる領域が変化し、アンテナで信号を受信可能な衛星の数が増減する場合がある。 Generally, in a hydraulic excavator, work is performed in which the upper swivel body 4 is swiveled while the lower traveling body 5 is stopped. Here, when the turning operation is performed in the vicinity of the obstacle 99 such as a building, the distance between each antenna and the obstacle 99 changes due to the change in the direction (direction) of the upper turning body 4. As a result, the area blocked by the obstacle 99 in the sky view of the antenna may change, and the number of satellites capable of receiving signals by the antenna may increase or decrease.

本実施形態の比較例に係る油圧ショベル９１では、図４（ａ）に示す姿勢のときに、メインアンテナ９２８ａと障害物９９との間の距離がＤ１であり、メインアンテナ９２８ａの上空視界において障害物９９で遮られる領域の面積はＳ１となる。なお、メインアンテナ９２８ａと障害物９９との間の距離Ｄ１は、旋回中心軸Ｃ０と障害物９９との間の距離Ｄ０よりも大きい（Ｄ１＞Ｄ０）。このとき、油圧ショベル９１のメインアンテナ９２８ａで信号（電波）を受信可能な衛星９０の数は６つとなる。 In the hydraulic excavator 91 according to the comparative example of the present embodiment, the distance between the main antenna 928a and the obstacle 99 is D1 in the posture shown in FIG. 4A, and the obstacle is present in the sky view of the main antenna 928a. The area of the area blocked by the object 99 is S1. The distance D1 between the main antenna 928a and the obstacle 99 is larger than the distance D0 between the turning center axis C0 and the obstacle 99 (D1> D0). At this time, the number of satellites 90 that can receive signals (radio waves) with the main antenna 928a of the hydraulic excavator 91 is six.

一方、図４（ｂ）に示す姿勢では、メインアンテナ９２８ａと障害物９９との間の距離がＤ１よりも小さいＤ２となる（Ｄ２＜Ｄ１）。なお、メインアンテナ９２８ａと障害物９９との間の距離Ｄ２は、旋回中心軸Ｃ０と障害物９９との間の距離Ｄ０よりも小さい（Ｄ２＜Ｄ０）。図４（ｂ）に示す姿勢では、メインアンテナ９２８ａと障害物９９との間の距離が図４（ａ）に示す姿勢のときよりも近くなるため、メインアンテナ９２８ａの上空視界において障害物９９で遮られる領域の面積がＳ１よりも大きいＳ２となる（Ｓ２＞Ｓ１）。その結果、油圧ショベル９１のメインアンテナ９２８ａで信号を受信可能な衛星９０の数は図４（ａ）の姿勢のときよりも１つ減って５つとなる。このように、図４（ｂ）に示す姿勢では、衛星９０Ａからメインアンテナ９２８ａへ向かう信号（電波）が障害物９９によって遮蔽されるため、メインアンテナ９２８ａによって衛星９０Ａからの信号を受信することができなくなる。 On the other hand, in the posture shown in FIG. 4B, the distance between the main antenna 928a and the obstacle 99 is D2, which is smaller than D1 (D2 <D1). The distance D2 between the main antenna 928a and the obstacle 99 is smaller than the distance D0 between the turning center axis C0 and the obstacle 99 (D2 <D0). In the posture shown in FIG. 4 (b), the distance between the main antenna 928a and the obstacle 99 is closer than in the posture shown in FIG. 4 (a). The area of the blocked area is S2, which is larger than S1 (S2> S1). As a result, the number of satellites 90 that can receive signals from the main antenna 928a of the hydraulic excavator 91 is reduced by one from the posture shown in FIG. 4A to five. As described above, in the posture shown in FIG. 4B, since the signal (radio wave) from the satellite 90A to the main antenna 928a is shielded by the obstacle 99, the signal from the satellite 90A can be received by the main antenna 928a. become unable.

このように上部旋回体４の旋回動作中にメインアンテナ９２８ａで信号を受信可能な衛星９０の数が変化すると、測位に用いる衛星９０の組み合わせが変化する場合がある。この場合、組み合わせが変化したときに、メインアンテナ９２８ａで受信した信号に基づく測位演算に不連続点が生じ、測位精度が悪化するおそれがある。 If the number of satellites 90 that can receive signals with the main antenna 928a changes during the turning operation of the upper swing body 4, the combination of satellites 90 used for positioning may change. In this case, when the combination changes, a discontinuity may occur in the positioning calculation based on the signal received by the main antenna 928a, and the positioning accuracy may deteriorate.

これに対して、本実施形態では、図２及び図３に示すように、メインアンテナ２８ａは、その位相中心が旋回中心軸Ｃ０上に位置するように、アンテナ支持装置８０によって旋回フレーム４９に取り付けられている。これにより、上部旋回体４の旋回動作中にメインアンテナ２８ａで信号を受信可能な衛星９０の数が変化することを抑制することができ、測位に用いる衛星９０の組み合わせを一意的に保つことができる。つまり、本実施形態によれば、上部旋回体４の旋回動作中に、メインアンテナ２８ａで受信した信号に基づく測位演算に不連続点が生じることを防止できるため、測位精度を向上させることができる。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the main antenna 28a is attached to the swivel frame 49 by the antenna support device 80 so that its phase center is located on the swivel center axis C0. Has been done. As a result, it is possible to suppress a change in the number of satellites 90 that can receive signals with the main antenna 28a during the turning operation of the upper swing body 4, and it is possible to uniquely maintain the combination of satellites 90 used for positioning. can. That is, according to the present embodiment, it is possible to prevent a discontinuity from occurring in the positioning calculation based on the signal received by the main antenna 28a during the turning operation of the upper swing body 4, so that the positioning accuracy can be improved. ..

次に、図５を参照して、油圧ショベル１に搭載された主制御装置１００及び測位演算装置１１０の機能について説明する。図５は、第１実施形態に係る油圧ショベル１の主制御装置１００及び測位演算装置１１０の機能ブロック図である。本実施形態では、測位演算装置１１０は、ＧＮＳＳ受信機２１に設けられる。なお、測位演算装置１１０の機能の一部または全部は、主制御装置１００が担うようにしてもよい。また、主制御装置１００の機能の一部または全部は、測位演算装置１１０が担うようにしてもよい。 Next, with reference to FIG. 5, the functions of the main control device 100 and the positioning calculation device 110 mounted on the hydraulic excavator 1 will be described. FIG. 5 is a functional block diagram of the main control device 100 and the positioning calculation device 110 of the hydraulic excavator 1 according to the first embodiment. In the present embodiment, the positioning arithmetic unit 110 is provided in the GNSS receiver 21. The main control device 100 may be responsible for a part or all of the functions of the positioning calculation device 110. Further, a part or all of the functions of the main control device 100 may be carried by the positioning calculation device 110.

主制御装置１００は、各種センサ、操作レバー（操作装置）１７等の情報に基づいて、油圧ショベル１の各部の動作を制御する。測位演算装置１１０は、主制御装置１００からの情報、ＧＮＳＳアンテナ２８からの情報、並びに第１通信機２９及び第２通信機２３からの情報に基づいて、地理座標系における車両本体２（上部旋回体４）の位置及び方位を演算する演算装置である。 The main control device 100 controls the operation of each part of the hydraulic excavator 1 based on the information of various sensors, the operation lever (operation device) 17, and the like. The positioning arithmetic unit 110 is a vehicle body 2 (upper turn) in the geographic coordinate system based on the information from the main control unit 100, the information from the GNSS antenna 28, and the information from the first communication device 29 and the second communication device 23. It is an arithmetic unit that calculates the position and orientation of the body 4).

主制御装置１００及び測位演算装置１１０は、動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置としてのＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。主制御装置１００及び測位演算装置１１０は、それぞれ複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。 The main control device 100 and the positioning calculation device 110 include a CPU (Central Processing Unit) as an operating circuit, a ROM (Read Only Memory) as a storage device, a RAM (Random Access Memory), and an input / output interface (I / O interface). It consists of a microcomputer with other peripheral circuits. The main control device 100 and the positioning calculation device 110 can each be configured by a plurality of microcomputers.

主制御装置１００及び測位演算装置１１０は、記憶装置に予め記憶されているプログラム（ソフトウェア）を実行し、プログラム内で規定されているデータとインタフェースから入力されたデータに基づいて演算処理を行い、インタフェースから外部に信号（演算結果）を出力する。 The main control device 100 and the positioning calculation device 110 execute a program (software) stored in advance in the storage device, perform calculation processing based on the data specified in the program and the data input from the interface. A signal (calculation result) is output from the interface to the outside.

本実施形態では、主制御装置１００は、インタフェースを介して、作業機姿勢センサ２０、旋回体ＩＭＵ２６等と接続されている。測位演算装置１１０は、インタフェースを介して、ＧＮＳＳアンテナ２８、第１通信機２９及び第２通信機２３等と接続されている。また、主制御装置１００と測位演算装置１１０とは相互に情報の授受が可能なように接続されている。 In the present embodiment, the main control device 100 is connected to the work equipment attitude sensor 20, the swivel body IMU26, and the like via an interface. The positioning arithmetic unit 110 is connected to the GNSS antenna 28, the first communication device 29, the second communication device 23, and the like via an interface. Further, the main control device 100 and the positioning calculation device 110 are connected so that information can be exchanged with each other.

主制御装置１００は、主制御装置１００の記憶装置に記憶されているプログラムを実行することにより、旋回体姿勢演算部１０１、作業機姿勢演算部１０２及び車両制御部１０３として機能する。 The main control device 100 functions as a swivel body posture calculation unit 101, a work machine posture calculation unit 102, and a vehicle control unit 103 by executing a program stored in the storage device of the main control device 100.

旋回体姿勢演算部１０１は、例えば、上部旋回体４が静止している場合、旋回体ＩＭＵ２６に設定されたＩＭＵ座標系における重力加速度の方向（つまり、鉛直下向き方向）と、旋回体ＩＭＵ２６の取り付け状態（つまり、旋回体ＩＭＵ２６と上部旋回体４との相対的な位置関係）とに基づき、車体座標系における上部旋回体４の姿勢情報を演算する。また、旋回体姿勢演算部１０１は、上部旋回体４が旋回動作中である場合、旋回体ＩＭＵ２６で測定された直交３軸周りの角速度を時間積分することにより、車体座標系における上部旋回体４の姿勢情報（上部旋回体４のロー角、ピッチ角、旋回角）を演算する。以下、上部旋回体４の姿勢情報は、旋回体姿勢情報とも記す。 For example, when the upper swivel body 4 is stationary, the swivel body attitude calculation unit 101 determines the direction of gravity acceleration in the IMU coordinate system set in the swivel body IMU 26 (that is, the vertical downward direction) and the mounting of the swivel body IMU 26. The posture information of the upper swivel body 4 in the vehicle body coordinate system is calculated based on the state (that is, the relative positional relationship between the swivel body IMU 26 and the upper swivel body 4). Further, when the upper swivel body 4 is in the swivel operation, the swivel body posture calculation unit 101 time-integrates the angular speeds around the three orthogonal axes measured by the swivel body IMU 26, so that the upper swivel body 4 in the vehicle body coordinate system The posture information (low angle, pitch angle, turning angle of the upper swing body 4) is calculated. Hereinafter, the posture information of the upper swivel body 4 is also referred to as a swivel body posture information.

作業機姿勢演算部１０２は、作業機姿勢センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃで検出された各フロント部材６，７，８の角度情報に基づいて、車体座標系におけるフロント作業機３の姿勢情報を演算する。以下、フロント作業機３の姿勢情報を作業機姿勢情報とも記す。 The work machine posture calculation unit 102 calculates the posture information of the front work machine 3 in the vehicle body coordinate system based on the angle information of the front members 6, 7, 8 detected by the work machine posture sensors 20a, 20b, 20c. .. Hereinafter, the posture information of the front work machine 3 is also referred to as the work machine posture information.

車両制御部１０３は、油圧ショベル１の各部の動作を制御するとともに、下部走行体５の走行状態（停止状態または走行状態）を監視する。 The vehicle control unit 103 controls the operation of each part of the hydraulic excavator 1 and monitors the traveling state (stopped state or traveling state) of the lower traveling body 5.

測位演算装置１１０は、測位演算装置１１０の記憶装置に記憶されているプログラムを実行することにより、メインアンテナ位置算出部１１１、第１上空視界情報生成部１１２、第２上空視界情報生成部１１３、メインアンテナ可用衛星特定部１１４、サブアンテナ可用衛星特定部１１５、基線ベクトル算出部１１６、基線ベクトル精度評価部１１８、ＩＭＵ方位精度評価部１０４、メインアンテナ精度評価部１１９及び位置・方位演算部１２０として機能する。 By executing the program stored in the storage device of the positioning calculation device 110, the positioning calculation device 110 includes a main antenna position calculation unit 111, a first sky vision information generation unit 112, and a second sky vision information generation unit 113. As the main antenna available satellite identification unit 114, sub-antenna available satellite identification unit 115, baseline vector calculation unit 116, baseline vector accuracy evaluation unit 118, IMU directional accuracy evaluation unit 104, main antenna accuracy evaluation unit 119, and position / azimuth calculation unit 120. Function.

メインアンテナ位置算出部１１１は、メインアンテナ２８ａが受信した衛星信号及び第１通信機２９が基準局９０１から受信した補正信号に基づいて、メインアンテナ２８ａの緯度、経度及び楕円体高からなる地理座標系（グローバル座標系）における位置の座標値を算出する。補正信号は、電離層、対流圏等の外乱要因がメインアンテナ２８ａの位置の演算に与える悪影響を軽減するために用いられる。所定の位置座標に存在する基準局９０１は、上空の衛星からの信号（電波）を継続的に受信して、補正信号を継続的に発信する。メインアンテナ位置算出部１１１は、補正信号を用いることにより、メインアンテナ２８ａの位置の座標値を精度よく算出することができる。なお、メインアンテナ位置算出部１１１は、後述するメインアンテナ可用衛星特定部１１４により特定された衛星からの信号だけを用いて、メインアンテナ２８ａの位置の演算を行う。 The main antenna position calculation unit 111 is a geographic coordinate system consisting of the latitude, longitude and elliptical height of the main antenna 28a based on the satellite signal received by the main antenna 28a and the correction signal received by the first communication device 29 from the reference station 901. Calculate the coordinate value of the position in the global coordinate system). The correction signal is used to reduce the adverse effect of disturbance factors such as the ionosphere and the troposphere on the calculation of the position of the main antenna 28a. The reference station 901 existing at a predetermined position coordinate continuously receives a signal (radio wave) from a satellite in the sky and continuously transmits a correction signal. The main antenna position calculation unit 111 can accurately calculate the coordinate value of the position of the main antenna 28a by using the correction signal. The main antenna position calculation unit 111 calculates the position of the main antenna 28a using only the signal from the satellite specified by the main antenna available satellite identification unit 114, which will be described later.

第２通信機２３は、油圧ショベル１の周辺の地形、立体構造物の３次元情報を管理サーバ９０２から受信する。なお、本実施形態では、外部から３次元情報を取得する例について説明するが、油圧ショベル１に、上部旋回体４の周囲情報を検出可能な複数の周囲情報検出装置（例えば、カメラ、レーザレーダ等）を設け、周囲情報検出装置によって取得した情報に基づき、３次元情報を生成するようにしてもよい。また、記憶媒体を介して、３次元情報を取得するようにしてもよい。 The second communication device 23 receives the topography around the hydraulic excavator 1 and the three-dimensional information of the three-dimensional structure from the management server 902. In this embodiment, an example of acquiring three-dimensional information from the outside will be described, but a plurality of ambient information detection devices (for example, a camera, a laser radar) capable of detecting the ambient information of the upper swivel body 4 on the hydraulic excavator 1 will be described. Etc.) may be provided to generate three-dimensional information based on the information acquired by the surrounding information detection device. Further, the three-dimensional information may be acquired via the storage medium.

第１上空視界情報生成部１１２は、メインアンテナ位置算出部１１１が算出したメインアンテナ２８ａの位置、旋回体姿勢演算部１０１が演算した上部旋回体４の姿勢情報（ロール角、ピッチ角及び旋回角）、及び第２通信機２３が衛星通信、携帯電話通信、狭域無線通信等を通じて管理サーバ９０２から受信した３次元情報に基づいて、メインアンテナ２８ａの上空視界と、その上空視界が油圧ショベル１の外部の構造物、地形によって遮られる範囲と、を含む第１のメイン上空視界情報を生成する。 The first sky view information generation unit 112 is the position of the main antenna 28a calculated by the main antenna position calculation unit 111, and the attitude information (roll angle, pitch angle and turning angle) of the upper swivel body 4 calculated by the swivel body posture calculation unit 101. ), And based on the three-dimensional information received from the management server 902 by the second communication device 23 through satellite communication, mobile phone communication, narrow-range wireless communication, etc., the sky view of the main antenna 28a and the sky view thereof are the hydraulic excavator 1. Generates a first main aerial view information, including external structures, areas obstructed by the terrain, and so on.

第２上空視界情報生成部１１３は、作業機姿勢演算部１０２で演算されたフロント作業機３の姿勢情報、及び第１上空視界情報生成部１１２で生成された第１のメイン上空視界情報に基づいて、メインアンテナ２８ａの上空視界と、その上空視界が油圧ショベル１の外部の構造物、地形、及びフロント作業機３によって遮られる範囲と、を含む第２のメイン上空視界情報を生成する。 The second sky view information generation unit 113 is based on the attitude information of the front work machine 3 calculated by the work machine attitude calculation unit 102 and the first main sky view information generated by the first sky view information generation unit 112. The second main aerial view information including the aerial view of the main antenna 28a and the range in which the aerial view is obstructed by the external structure, the terrain, and the front working machine 3 of the hydraulic excavator 1 is generated.

メインアンテナ可用衛星特定部１１４は、第２上空視界情報生成部１１３より生成された第２のメイン上空視界情報に基づき、メインアンテナ２８ａの位相中心に信号（電波）が直接届く衛星を特定する。すなわち、メインアンテナ可用衛星特定部１１４は、油圧ショベル１の上空に存在する複数の衛星の中から、メインアンテナ２８ａで直接信号を受信可能な衛星を選択する。 The main antenna-enabled satellite identification unit 114 identifies a satellite in which a signal (radio wave) directly reaches the phase center of the main antenna 28a based on the second main sky vision information generated by the second sky vision information generation unit 113. That is, the main antenna compatible satellite identification unit 114 selects a satellite capable of directly receiving a signal by the main antenna 28a from a plurality of satellites existing in the sky above the hydraulic excavator 1.

メインアンテナ精度評価部１１９は、メインアンテナ可用衛星特定部１１４で特定された衛星である可用衛星の数及び可用衛星の配置の情報、及び、メインアンテナ位置算出部１１１での算出結果のばらつきに基づいて、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度が、許容できる精度であるか否かを判定する。 The main antenna accuracy evaluation unit 119 is based on the information on the number of available satellites and the arrangement of the available satellites specified by the main antenna available satellite identification unit 114, and the variation in the calculation result by the main antenna position calculation unit 111. Therefore, it is determined whether or not the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is an acceptable accuracy.

メインアンテナ２８ａの位置の算出精度は、メインアンテナ２８ａで信号（電波）を受信可能な可用衛星の数及び配置により変化する。可用衛星の配置状況により測位精度が受ける影響は、例えば、ＤＯＰ（Dilution of Precision：精度低下率）で表すことができる。可用衛星数が少なく、可用衛星間の距離が狭いほど、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度は低くなる。メインアンテナ精度評価部１１９は、可用衛星の数及び可用衛星の配置の情報に基づき、精度評価用パラメータを演算する。精度評価用パラメータは、算出精度が高いほど高くなるパラメータである。 The accuracy of calculating the position of the main antenna 28a varies depending on the number and arrangement of available satellites that can receive signals (radio waves) with the main antenna 28a. The influence of the positioning accuracy depending on the arrangement of the available satellites can be expressed by, for example, DOP (Dilution of Precision). The smaller the number of available satellites and the shorter the distance between the available satellites, the lower the accuracy of calculating the position of the main antenna 28a. The main antenna accuracy evaluation unit 119 calculates the accuracy evaluation parameter based on the information on the number of available satellites and the arrangement of the available satellites. The accuracy evaluation parameter is a parameter that increases as the calculation accuracy increases.

また、メインアンテナ精度評価部１１９は、統計学においてデータのばらつき度合いを示す指標（例えば分散、標準偏差等）を演算する。メインアンテナ精度評価部１１９は、上記精度評価用パラメータが予め定めた閾値以上であり、かつ、メインアンテナ位置算出部１１１での算出結果のばらつき度合いを示す指標が予め定めた閾値未満の場合には、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度は、許容できる精度であると判定する。一方、メインアンテナ精度評価部１１９は、上記精度評価用パラメータが予め定めた閾値未満である場合、または、メインアンテナ位置算出部１１１での算出結果のばらつき度合いを示す指標が予め定めた閾値以上の場合には、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度が、許容できる精度ではないと判定する。 In addition, the main antenna accuracy evaluation unit 119 calculates an index (for example, variance, standard deviation, etc.) indicating the degree of variation in data in statistics. When the accuracy evaluation parameter is equal to or higher than a predetermined threshold value and the index indicating the degree of variation in the calculation result by the main antenna position calculation unit 111 is less than the predetermined threshold value, the main antenna accuracy evaluation unit 119 is used. , It is determined that the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is an acceptable accuracy. On the other hand, in the main antenna accuracy evaluation unit 119, when the accuracy evaluation parameter is less than a predetermined threshold value, or the index indicating the degree of variation in the calculation result by the main antenna position calculation unit 111 is equal to or higher than the predetermined threshold value. In this case, it is determined that the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is not an acceptable accuracy.

基線ベクトル算出部１１６は、メインアンテナ２８ａが受信した衛星信号と、サブアンテナ２８ｂで受信した衛星信号と、に基づいて、メインアンテナ２８ａ及びサブアンテナ２８ｂの緯度、経度及び楕円体高からなる位置の座標値を算出する。さらに、基線ベクトル算出部１１６は、算出したＧＮＳＳアンテナ２８の位置の座標値に基づいて、メインアンテナ２８ａからサブアンテナ２８ｂへの基線ベクトルを算出する。なお、基線ベクトル算出部１１６は、メインアンテナ可用衛星特定部１１４により特定されたメインアンテナ２８ａの衛星からの信号だけを用いて、メインアンテナ２８ａの位置の演算を行う。また、基線ベクトル算出部１１６は、後述するサブアンテナ可用衛星特定部１１５により特定された衛星からの信号だけを用いて、サブアンテナ２８ｂの位置の演算を行う。 The baseline vector calculation unit 116 is a coordinate of a position consisting of latitude, longitude and elliptical height of the main antenna 28a and the sub-antenna 28b based on the satellite signal received by the main antenna 28a and the satellite signal received by the sub-antenna 28b. Calculate the value. Further, the baseline vector calculation unit 116 calculates the baseline vector from the main antenna 28a to the sub-antenna 28b based on the calculated coordinate values of the positions of the GNSS antenna 28. The baseline vector calculation unit 116 calculates the position of the main antenna 28a using only the signal from the satellite of the main antenna 28a specified by the main antenna available satellite identification unit 114. Further, the baseline vector calculation unit 116 calculates the position of the sub-antenna 28b using only the signal from the satellite specified by the sub-antenna available satellite identification unit 115, which will be described later.

第１上空視界情報生成部１１２は、メインアンテナ位置算出部１１１が算出したメインアンテナの位置、基線ベクトル算出部１１６が算出した基線ベクトル、旋回体姿勢演算部１０１が演算した上部旋回体４の姿勢情報（ロール角、ピッチ角及び旋回角）、及び第２通信機２３が管理サーバ９０２から受信した３次元情報に基づいて、サブアンテナ２８ｂの上空視界と、その上空視界が油圧ショベル１の外部の構造物、地形によって遮られる範囲と、を含む第１のサブ上空視界情報を生成する。 The first sky view information generation unit 112 is the position of the main antenna calculated by the main antenna position calculation unit 111, the baseline vector calculated by the baseline vector calculation unit 116, and the attitude of the upper swivel body 4 calculated by the swivel body posture calculation unit 101. Based on the information (roll angle, pitch angle and turning angle) and the three-dimensional information received from the management server 902 by the second communication device 23, the sky view of the sub-antenna 28b and the sky view thereof are outside the hydraulic excavator 1. Generates first sub-above visibility information including structures, areas obstructed by terrain, and so on.

第２上空視界情報生成部１１３は、作業機姿勢演算部１０２で演算されたフロント作業機３の姿勢情報、及び第１上空視界情報生成部１１２で生成された第１のサブ上空視界情報に基づいて、サブアンテナ２８ｂの上空視界と、その上空視界が油圧ショベル１の外部の構造物、地形、及びフロント作業機３によって遮られる範囲と、を含む第２のサブ上空視界情報を生成する。 The second upper aerial view information generation unit 113 is based on the attitude information of the front work machine 3 calculated by the work machine attitude calculation unit 102 and the first sub upper aerial view information generated by the first upper aerial view information generation unit 112. The second sub-sky view information including the sky view of the sub-antenna 28b and the range in which the sky view is blocked by the external structure, the terrain, and the front working machine 3 of the hydraulic excavator 1 is generated.

サブアンテナ可用衛星特定部１１５は、第２上空視界情報生成部１１３より生成された第２のサブ上空視界情報に基づき、サブアンテナ２８ｂの位相中心に信号（電波）が直接届く衛星を特定する。すなわち、サブアンテナ可用衛星特定部１１５は、油圧ショベル１の上空に存在する複数の衛星の中から、サブアンテナ２８ｂで直接信号を受信可能な衛星を選択する。 The sub-antenna-enabled satellite identification unit 115 identifies a satellite in which a signal (radio wave) directly reaches the phase center of the sub-antenna 28b based on the second sub-above-field field information generated by the second sky-view information generation unit 113. That is, the sub-antenna-enabled satellite identification unit 115 selects a satellite that can directly receive a signal with the sub-antenna 28b from among a plurality of satellites existing in the sky above the hydraulic excavator 1.

基線ベクトル精度評価部１１８は、サブアンテナ可用衛星特定部１１５で特定された衛星である可用衛星の数及び可用衛星の配置の情報、及び、基線ベクトル算出部１１６での算出結果のばらつきに基づいて、基線ベクトルの算出精度が、許容できる精度であるか否かを判定する。なお、基線ベクトルの算出精度が、許容できる精度であるか否かの判定方法は、メインアンテナ精度評価部１１９によるメインアンテナ２８ａの位置の算出精度が、許容できる精度であるか否かの判定方法と同様であるので、説明を省略する。 The baseline vector accuracy evaluation unit 118 is based on the information on the number of available satellites and the arrangement of the available satellites specified by the sub-antenna available satellite identification unit 115, and the variation in the calculation result by the baseline vector calculation unit 116. , It is determined whether or not the calculation accuracy of the baseline vector is an acceptable accuracy. The method for determining whether or not the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable is the method for determining whether or not the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a by the main antenna accuracy evaluation unit 119 is acceptable. Since it is the same as the above, the description thereof will be omitted.

位置・方位演算部１２０は、メインアンテナ精度評価部１１９においてメインアンテナ２８ａの位置の算出精度が許容できる精度であると判定され、かつ、基線ベクトル精度評価部１１８において基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であると判定された場合、メインアンテナ位置算出部１１１で算出されたメインアンテナ２８ａの位置と、基線ベクトル算出部１１６で算出された基線ベクトルと、に基づいて、上部旋回体４の位置及び上部旋回体４の方位（以下、ＧＮＳＳ方位とも記す）を演算する。 The position / orientation calculation unit 120 determines that the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is acceptable in the main antenna accuracy evaluation unit 119, and the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable in the baseline vector accuracy evaluation unit 118. When it is determined to be accurate, the position of the upper swivel body 4 and the position of the upper swivel body 4 are based on the position of the main antenna 28a calculated by the main antenna position calculation unit 111 and the baseline vector calculated by the baseline vector calculation unit 116. The orientation of the upper swivel body 4 (hereinafter, also referred to as GNSS orientation) is calculated.

なお、上部旋回体４の位置とは、上部旋回体４の任意の位置であり、例えば、旋回中心軸Ｃ０上の位置、ブーム６の基端部と上部旋回体４とを接続するブームピンの中心軸上の位置等に設定される。測位演算装置１１０の記憶装置には、車体座標系におけるＧＮＳＳアンテナ２８の位置の座標と、任意に設定される上部旋回体４の位置の座標との関係を表す幾何学情報が記憶されている。このため、位置・方位演算部１２０は、メインアンテナ２８ａの位置の座標、基線ベクトル及び上記幾何学情報に基づいて、地理座標系における上部旋回体４の位置の座標を算出することができる。 The position of the upper swivel body 4 is an arbitrary position of the upper swivel body 4, for example, a position on the swivel center axis C0, the center of the boom pin connecting the base end portion of the boom 6 and the upper swivel body 4. It is set to the position on the axis. The storage device of the positioning calculation device 110 stores geometric information representing the relationship between the coordinates of the position of the GNSS antenna 28 in the vehicle body coordinate system and the coordinates of the position of the upper swivel body 4 arbitrarily set. Therefore, the position / orientation calculation unit 120 can calculate the coordinates of the position of the upper swirl body 4 in the geographic coordinate system based on the coordinates of the position of the main antenna 28a, the baseline vector, and the geometric information.

位置・方位演算部１２０は、メインアンテナ精度評価部１１９においてメインアンテナ２８ａの位置の算出精度が許容できる精度であると判定され、かつ、基線ベクトル精度評価部１１８において基線ベクトルの算出精度が許容できない精度であると判定された場合、メインアンテナ位置算出部１１１で算出されたメインアンテナ２８ａの位置と、旋回体姿勢演算部１０１で演算された旋回体姿勢情報に基づいて、上部旋回体４の位置及び上部旋回体４の方位（以下、ＩＭＵ方位とも記す）を演算する。なお、旋回体姿勢情報は、上述したように、旋回体ＩＭＵ２６の測定結果に基づいて、旋回体姿勢演算部１０１によって演算される。 The position / orientation calculation unit 120 determines that the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is acceptable in the main antenna accuracy evaluation unit 119, and the calculation accuracy of the baseline vector is not acceptable in the baseline vector accuracy evaluation unit 118. When it is determined to be accurate, the position of the upper swivel body 4 is based on the position of the main antenna 28a calculated by the main antenna position calculation unit 111 and the swivel body posture information calculated by the swivel body posture calculation unit 101. And the orientation of the upper swivel body 4 (hereinafter, also referred to as IMU orientation) is calculated. As described above, the swivel body posture information is calculated by the swivel body posture calculation unit 101 based on the measurement result of the swivel body IMU 26.

位置・方位演算部１２０は、メインアンテナ精度評価部１１９において、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度が許容できる精度ではないと判定された場合、上部旋回体４の位置及び上部旋回体４の方位の演算は行わない。また、位置・方位演算部１２０は、基線ベクトル精度評価部１１８において、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度ではないと判定され、かつ、後述するＩＭＵ方位精度評価部１０４において、ＩＭＵ方位の精度が許容できる精度ではないと判定された場合にも、上部旋回体４の位置及び上部旋回体４の方位の演算は行わない。なお、位置・方位演算部１２０での演算結果は、主制御装置１００の車両制御部１０３に出力され、油圧ショベル１の制御に用いられる。 When the position / orientation calculation unit 120 determines in the main antenna accuracy evaluation unit 119 that the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is not acceptable, the position of the upper swivel body 4 and the orientation of the upper swivel body 4 are determined. No calculation is performed. Further, the position / directional calculation unit 120 determines that the calculation accuracy of the baseline vector is not acceptable in the baseline vector accuracy evaluation unit 118, and the IMU directional accuracy evaluation unit 104, which will be described later, determines that the accuracy of the IMU direction is not acceptable. Even if it is determined that the accuracy is not acceptable, the position of the upper swivel body 4 and the orientation of the upper swivel body 4 are not calculated. The calculation result of the position / direction calculation unit 120 is output to the vehicle control unit 103 of the main control device 100 and used for controlling the hydraulic excavator 1.

ＩＭＵ方位精度評価部１０４は、基線ベクトル精度評価部１１８からの情報、及び旋回体姿勢演算部１０１からの情報に基づいて、位置・方位演算部１２０で演算されるＩＭＵ方位の精度が、許容できる精度であるか否かを判定する。ＩＭＵ方位精度評価部１０４は、基線ベクトル精度評価部１１８において、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であると判定されている状態から、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度ではないと判定された場合、その時点ｔ０からの時間を計測する。 The IMU direction accuracy evaluation unit 104 can tolerate the accuracy of the IMU direction calculated by the position / direction calculation unit 120 based on the information from the baseline vector accuracy evaluation unit 118 and the information from the swivel body attitude calculation unit 101. Determine if it is accurate. The IMU orientation accuracy evaluation unit 104 determines that the baseline vector calculation accuracy is not acceptable from the state in which the baseline vector accuracy evaluation unit 118 determines that the baseline vector calculation accuracy is acceptable. If so, the time from t0 at that time is measured.

基線ベクトルの算出精度が許容できる精度ではないと判定されてからは、上述したように、位置・方位演算部１２０においてＩＭＵ方位が演算される。ここで、ＩＭＵ方位は、時点ｔ０において記憶装置に記憶されているＧＮＳＳ方位を基準とした上部旋回体４の方位角から演算される。ここで、上部旋回体４の方位角は、旋回体ＩＭＵ２６で検出された角速度を時間積分することにより演算される旋回体姿勢情報に基づき演算されるため、時間が経過するほど積分の誤差が蓄積する。 After it is determined that the calculation accuracy of the baseline vector is not acceptable, the IMU direction is calculated by the position / direction calculation unit 120 as described above. Here, the IMU direction is calculated from the azimuth angle of the upper swivel body 4 with reference to the GNSS direction stored in the storage device at the time point t0. Here, since the azimuth angle of the upper swivel body 4 is calculated based on the swivel body attitude information calculated by time-integrating the angular velocity detected by the swivel body IMU26, the integration error accumulates as time elapses. do.

したがって、ＩＭＵ方位精度評価部１０４は、時点ｔ０からの計測時間が予め定めた時間（閾値）未満である場合には、ＩＭＵ方位の精度が許容できる精度であると判定し、時点ｔ０からの計測時間が予め定めた時間（閾値）以上である場合には、ＩＭＵ方位の精度が許容できる精度ではないと判定する。 Therefore, when the measurement time from the time point t0 is less than the predetermined time (threshold), the IMU direction accuracy evaluation unit 104 determines that the accuracy of the IMU direction is an acceptable accuracy, and measures from the time point t0. When the time is equal to or longer than a predetermined time (threshold), it is determined that the accuracy of the IMU direction is not acceptable.

なお、ＩＭＵ方位精度評価部１０４は、車両制御部１０３から出力される下部走行体５の走行動作情報が停止状態を表す情報である場合には、旋回体ＩＭＵ２６からの情報に基づいた各種演算の結果については、信頼性が無いと判定する機能も有する。 When the traveling operation information of the lower traveling body 5 output from the vehicle control unit 103 is information indicating a stopped state, the IMU directional accuracy evaluation unit 104 performs various calculations based on the information from the turning body IMU 26. The result also has a function of determining that it is unreliable.

図６は、第１実施形態に係る測位演算装置１１０による測位演算処理の内容を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートに示す処理は、例えば、図示しないイグニッションスイッチのオンにより開始され、図示しない初期設定が行われた後、所定の制御周期で繰り返し実行される。 FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the positioning calculation process by the positioning calculation device 110 according to the first embodiment. The process shown in the flowchart shown in FIG. 6 is started, for example, by turning on an ignition switch (not shown), and is repeatedly executed in a predetermined control cycle after performing initial settings (not shown).

図６に示すように、ステップＳ１０１において、測位演算装置１１０は、各種情報を取得し、ステップＳ１０６へ進む。各種情報には、車両制御部１０３からの走行動作情報、メインアンテナ２８ａ及びサブアンテナ２８ｂからの衛星信号、第１通信機２９からの補正信号、第２通信機２３からの３次元情報、旋回体姿勢演算部１０１からの旋回体姿勢情報、作業機姿勢演算部１０２からの作業機姿勢情報等が含まれる。 As shown in FIG. 6, in step S101, the positioning arithmetic unit 110 acquires various information and proceeds to step S106. Various information includes traveling operation information from the vehicle control unit 103, satellite signals from the main antenna 28a and sub-antenna 28b, correction signals from the first communication device 29, three-dimensional information from the second communication device 23, and a swivel body. The swing body posture information from the posture calculation unit 101, the work machine posture information from the work machine posture calculation unit 102, and the like are included.

ステップＳ１０６において、測位演算装置１１０は、ステップＳ１０１で取得した走行動作情報に基づき、下部走行体５が停止しているか否かを判定する。ステップＳ１０６において、下部走行体５が停止していると判定された場合、停止状態フラグをオンにして、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１０６において、下部走行体５が停止していない、すなわち下部走行体５が走行していると判定された場合、停止状態フラグをオフにして、図６に示す処理を終了する。 In step S106, the positioning calculation device 110 determines whether or not the lower traveling body 5 is stopped based on the traveling operation information acquired in step S101. If it is determined in step S106 that the lower traveling body 5 is stopped, the stop state flag is turned on and the process proceeds to step S111. When it is determined in step S106 that the lower traveling body 5 is not stopped, that is, the lower traveling body 5 is traveling, the stop state flag is turned off and the process shown in FIG. 6 is terminated.

ステップＳ１１１において、測位演算装置１１０は、ステップＳ１０１で取得した３次元情報、旋回体姿勢情報及び作業機姿勢情報、並びに１制御周期前のステップＳ１２１で算出されたメインアンテナ２８ａの位置及び基線ベクトルに基づき、上空視界情報（第１のメイン及びサブ上級視界情報及び第２のメイン及びサブ上空視界情報）を生成し、ステップＳ１１６へ進む。 In step S111, the positioning calculation device 110 uses the three-dimensional information acquired in step S101, the swing body attitude information, the work equipment attitude information, and the position and baseline vector of the main antenna 28a calculated in step S121 one control cycle before. Based on this, the sky view information (first main and sub advanced view information and second main and sub sky view information) is generated, and the process proceeds to step S116.

ステップＳ１１６において、測位演算装置１１０は、ステップＳ１１１で演算された第２のメイン上空視界情報に基づいて、メインアンテナ２８ａの可用衛星を特定するとともに、ステップＳ１１１で演算された第２のサブ上空視界情報に基づいて、サブアンテナ２８ｂの可用衛星を特定し、ステップＳ１２１へ進む。 In step S116, the positioning arithmetic unit 110 identifies a usable satellite of the main antenna 28a based on the second main aerial field of view information calculated in step S111, and the second sub aerial field of view calculated in step S111. Based on the information, a usable satellite of the sub-antenna 28b is identified, and the process proceeds to step S121.

ステップＳ１２１において、測位演算装置１１０は、ステップＳ１０１で取得したメインアンテナ２８ａ及びサブアンテナ２８ｂで受信した衛星信号及び補正信号に基づき、メインアンテナ２８ａの位置及び基線ベクトルを算出してステップＳ１２６へ進む。なお、ステップＳ１２１の演算に用いられる衛星信号は、ステップＳ１１６において特定された可用衛星の衛星信号である。 In step S121, the positioning arithmetic unit 110 calculates the position and baseline vector of the main antenna 28a based on the satellite signal and the correction signal received by the main antenna 28a and the sub-antenna 28b acquired in step S101, and proceeds to step S126. The satellite signal used for the calculation in step S121 is a satellite signal of a usable satellite specified in step S116.

ステップＳ１２６において、測位演算装置１１０は、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度が許容できる精度であるか否かを判定する。ステップＳ１２６において、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度が許容できる精度であると判定された場合、ステップＳ１３１へ進み、メインアンテナ２８ａの算出精度が許容できる精度ではないと判定された場合、ステップＳ１５１へ進む。 In step S126, the positioning arithmetic unit 110 determines whether or not the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is an acceptable accuracy. If it is determined in step S126 that the calculation accuracy of the position of the main antenna 28a is an acceptable accuracy, the process proceeds to step S131, and if it is determined that the calculation accuracy of the main antenna 28a is not an acceptable accuracy, the process proceeds to step S151. move on.

ステップＳ１３１において、測位演算装置１１０は、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であるか否かを判定する。ステップＳ１３１において、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であると判定された場合、ステップＳ１３６へ進み、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度ではないと判定された場合、ステップＳ１４１へ進む。 In step S131, the positioning arithmetic unit 110 determines whether or not the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable. If it is determined in step S131 that the calculation accuracy of the baseline vector is an acceptable accuracy, the process proceeds to step S136, and if it is determined that the calculation accuracy of the baseline vector is not an acceptable accuracy, the process proceeds to step S141.

ステップＳ１４１において、測位演算装置１１０は、ＩＭＵ方位の算出精度が許容できる精度であるか否かを判定する。ステップＳ１４１において、ＩＭＵ方位の算出精度が許容できる精度であると判定された場合、ステップＳ１４６へ進み、ＩＭＵ方位の算出精度が許容できる精度ではないと判定された場合、ステップＳ１５１へ進む。 In step S141, the positioning calculation unit 110 determines whether or not the calculation accuracy of the IMU direction is an acceptable accuracy. If it is determined in step S141 that the calculation accuracy of the IMU direction is an acceptable accuracy, the process proceeds to step S146, and if it is determined that the calculation accuracy of the IMU direction is not an acceptable accuracy, the process proceeds to step S151.

ステップＳ１３６において、測位演算装置１１０は、ステップＳ１２１で算出されたメインアンテナ２８ａの位置及び基線ベクトルに基づいて、上部旋回体４の位置及び上部旋回体４の方位（ＧＮＳＳ方位）を算出し、図６に示す処理を終了する。 In step S136, the positioning arithmetic unit 110 calculates the position of the upper swing body 4 and the direction (GNSS direction) of the upper swing body 4 based on the position and the baseline vector of the main antenna 28a calculated in step S121. The process shown in 6 is terminated.

ステップＳ１４６において、測位演算装置１１０は、ステップＳ１２１で算出されたメインアンテナ２８ａの位置、ステップＳ１３６で演算されたＧＮＳＳ方位の最新値、及びステップＳ１０１で取得された旋回体姿勢情報に基づいて、上部旋回体４の方位（ＩＭＵ方位）を演算し、図６に示す処理を終了する。ここで、ＧＮＳＳ方位の最新値とは、繰り返し演算処理が行われる図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１２６及びステップＳ１３１の双方で肯定判定されているときに、ステップＳ１３６で演算されたＧＮＳＳ方位の最新の値であり、この値は記憶装置で保持される。 In step S146, the positioning calculation device 110 is upper based on the position of the main antenna 28a calculated in step S121, the latest value of the GNSS direction calculated in step S136, and the swivel body posture information acquired in step S101. The direction (IMU direction) of the swivel body 4 is calculated, and the process shown in FIG. 6 is completed. Here, the latest value of the GNSS direction is the latest value of the GNSS direction calculated in step S136 when both step S126 and step S131 are affirmatively determined in the flowchart of FIG. 6 in which the iterative calculation process is performed. A value, which is stored in storage.

ステップＳ１５１において、測位演算装置１１０は、当該時刻（当該制御周期）での測位演算は行わないことを表す情報を記憶装置に記憶し、図６に示す処理を終了する。 In step S151, the positioning calculation device 110 stores information indicating that the positioning calculation is not performed at the time (the control cycle) in the storage device, and ends the process shown in FIG.

このように、本実施形態では、ＧＮＳＳアンテナ２８（２８ａ，２８ｂ）の上空視界状況が良好、すなわち上空視界が遮られる範囲が小さく、ＧＮＳＳアンテナ２８（２８ａ，２８ｂ）で信号を受信可能な衛星（可用衛星）の数が十分であり、可用衛星が分散して配置されているときには、メインアンテナ２８ａの位置及び基線ベクトルに基づいて、上部旋回体４の方位（すなわち、ＧＮＳＳ方位）が演算される（Ｓ１２６でＹｅｓ→Ｓ１３１でＹｅｓ→Ｓ１３６）。 As described above, in the present embodiment, the sky visibility condition of the GNSS antenna 28 (28a, 28b) is good, that is, the range where the sky visibility is blocked is small, and the satellite capable of receiving the signal by the GNSS antenna 28 (28a, 28b) ( When the number of available satellites) is sufficient and the available satellites are distributed, the orientation of the upper swivel 4 (ie, the GNSS orientation) is calculated based on the position of the main antenna 28a and the baseline vector. (Yes in S126 → Yes in S131 → S136).

ここで、上部旋回体４が旋回することにより、サブアンテナ２８ｂの上空視界状況が悪化し、すなわち上空視界が遮られる範囲が大きくなり、サブアンテナ２８ｂの可用衛星の数が減少すると、ＧＮＳＳ方位を基準として、旋回動作した上部旋回体４の角速度を時間積分することにより上部旋回体４の方位（すなわち、ＩＭＵ方位）が演算される（Ｓ１２６でＹｅｓ→Ｓ１３１でＮｏ→Ｓ１４１でＹｅｓ→Ｓ１４６）。 Here, when the upper swivel body 4 turns, the sky visibility condition of the sub antenna 28b deteriorates, that is, the range where the sky visibility is obstructed increases, and when the number of usable satellites of the sub antenna 28b decreases, the GNSS direction is changed. As a reference, the direction of the upper swivel body 4 (that is, the IMU direction) is calculated by time-integrating the angular velocity of the upper swivel body 4 that has swiveled (Yes in S126 → No in S131 → Yes in S141 → S146).

なお、ＩＭＵ方位の算出精度は、時間が長くなるほど積分の誤差が蓄積する。このため、上部旋回体４の旋回動作が継続され、所定時間を超えると、ＩＭＵ方位の算出精度が許容できる精度ではなくなり、測位演算が終了する（Ｓ１２６でＹｅｓ→Ｓ１３１でＮｏ→Ｓ１４１でＮｏ→Ｓ１５１）。 As for the calculation accuracy of the IMU direction, an integration error accumulates as the time increases. Therefore, when the turning operation of the upper turning body 4 is continued and the predetermined time is exceeded, the calculation accuracy of the IMU direction becomes unacceptable and the positioning calculation ends (Yes in S126 → No in S131 → No in S141 → No → S151).

上述したように、ＧＮＳＳアンテナ２８を油圧ショベル１の左右のいずれかに配置する場合、上部旋回体４の旋回動作に伴って、ＧＮＳＳアンテナ２８と障害物９９との距離が近くなったり遠くなったりする。これに対して、本実施形態では、メインアンテナ２８ａの位相中心が旋回中心軸Ｃ０上に位置している。したがって、メインアンテナ２８ａと障害物９９との間に一定の距離（障害物９９から旋回中心軸Ｃ０までの距離Ｄ０）を確保することができるとともに、上部旋回体４の旋回動作によって、メインアンテナ２８ａと障害物９９との位置関係が変化することを抑制できる。これにより、メインアンテナ２８ａの上空視界を良好な状態に維持することができ、メインアンテナ２８ａの位置の算出精度が上部旋回体４の旋回動作によって低下することが抑制される。 As described above, when the GNSS antenna 28 is arranged on either the left or right side of the hydraulic excavator 1, the distance between the GNSS antenna 28 and the obstacle 99 becomes closer or farther as the upper swivel body 4 swivels. do. On the other hand, in the present embodiment, the phase center of the main antenna 28a is located on the turning center axis C0. Therefore, a certain distance (distance D0 from the obstacle 99 to the turning center axis C0) can be secured between the main antenna 28a and the obstacle 99, and the main antenna 28a is caused by the turning operation of the upper turning body 4. It is possible to suppress the change in the positional relationship between the object and the obstacle 99. As a result, the sky view of the main antenna 28a can be maintained in a good state, and the accuracy of calculating the position of the main antenna 28a is suppressed from being lowered by the turning operation of the upper swing body 4.

なお、上部旋回体４の旋回動作によって、サブアンテナ２８ｂと油圧ショベル１の近傍の障害物９９との位置関係が変化することがある。本実施形態に係る測位演算装置１１０は、サブアンテナ２８ｂの上空視界が良好のときには、サブアンテナ２８ｂで受信した衛星信号に基づき、上部旋回体４の方位を演算し、サブアンテナ２８ｂの上空視界が悪化したときには、旋回体ＩＭＵ２６の測定結果に基づいて上部旋回体４の方位を演算する。このため、上部旋回体４の旋回動作に起因して、上部旋回体４の方位の測定精度が低下することを抑制することができる。 The positional relationship between the sub-antenna 28b and the obstacle 99 in the vicinity of the hydraulic excavator 1 may change due to the turning operation of the upper swing body 4. When the aerial view of the sub-antenna 28b is good, the positioning calculation device 110 according to the present embodiment calculates the direction of the upper swivel body 4 based on the satellite signal received by the sub-antenna 28b, and the aerial view of the sub-antenna 28b is obtained. When it deteriorates, the direction of the upper swivel body 4 is calculated based on the measurement result of the swivel body IMU 26. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the measurement accuracy of the orientation of the upper swivel body 4 due to the swivel operation of the upper swivel body 4.

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。 According to the above-described embodiment, the following effects are exhibited.

（１）本実施形態では、アンテナ支持装置８０は、メインアンテナ２８ａの位相中心が旋回中心軸Ｃ０上に位置するように、メインアンテナ２８ａを支持する。これにより、上部旋回体４の旋回動作に伴って、メインアンテナ２８ａの上空視界の状態が変化することが抑制される。その結果、油圧ショベル１の上部旋回体４の位置及び方位を精度よく測定することができる。 (1) In the present embodiment, the antenna support device 80 supports the main antenna 28a so that the phase center of the main antenna 28a is located on the turning center axis C0. As a result, it is suppressed that the state of the sky view of the main antenna 28a changes with the turning operation of the upper swing body 4. As a result, the position and orientation of the upper swing body 4 of the hydraulic excavator 1 can be accurately measured.

（２）アンテナ支持装置８０が、外輪４１と上部旋回体４とを接続する外輪取付ボルト（接続部材）６０によって、上部旋回体４に固定される。本実施形態では、アンテナ支持装置８０は、外輪４１のボルト挿通孔４１ｂに挿通され旋回フレーム４９のねじ孔４９ｂに螺合するボルト（接続部材）６０Ｂによって、上部旋回体４に固定される。したがって、本実施形態によれば、外輪４１と上部旋回体４とを接続する外輪取付ボルト（接続部材）６０を基準として、アンテナ支持装置８０を位置決めすることができるため、メインアンテナ２８ａの位相中心を精度よく旋回中心軸Ｃ０上に位置決めすることができる。 (2) The antenna support device 80 is fixed to the upper swing body 4 by the outer ring mounting bolt (connecting member) 60 that connects the outer ring 41 and the upper swing body 4. In the present embodiment, the antenna support device 80 is fixed to the upper swivel body 4 by a bolt (connecting member) 60B that is inserted into the bolt insertion hole 41b of the outer ring 41 and screwed into the screw hole 49b of the swivel frame 49. Therefore, according to the present embodiment, the antenna support device 80 can be positioned with the outer ring mounting bolt (connecting member) 60 connecting the outer ring 41 and the upper swing body 4 as a reference, so that the phase center of the main antenna 28a can be positioned. Can be accurately positioned on the turning center axis C0.

（３）また、外輪４１と上部旋回体４とを接続する外輪取付ボルト（接続部材）６０を利用してアンテナ支持装置８０を上部旋回体４に固定することができる。つまり、ボルト（接続部材）６０Ｂが、外輪４１と上部旋回体４とを接続する機能だけでなく、アンテナ支持装置８０を上部旋回体４に固定する機能を有している。このため、アンテナ支持装置８０を固定するための、専用の固定部材を別途設ける必要もない。したがって、アンテナ支持装置８０を外輪４１のボルト挿通孔４１ｂに対応する位置とは異なる位置に、ボルト６０Ｂとは異なる固定部材によって上部旋回体４に取り付ける場合に比べて、部品点数（接続部材の数）を低減することができる。 (3) Further, the antenna support device 80 can be fixed to the upper swing body 4 by using the outer ring mounting bolt (connecting member) 60 that connects the outer ring 41 and the upper swing body 4. That is, the bolt (connecting member) 60B has not only the function of connecting the outer ring 41 and the upper swing body 4, but also the function of fixing the antenna support device 80 to the upper swing body 4. Therefore, it is not necessary to separately provide a dedicated fixing member for fixing the antenna support device 80. Therefore, the number of parts (number of connecting members) is higher than that when the antenna support device 80 is attached to the upper swing body 4 by a fixing member different from the bolt 60B at a position different from the position corresponding to the bolt insertion hole 41b of the outer ring 41. ) Can be reduced.

（４）測位演算装置（演算装置）１１０は、メインアンテナ２８ａで受信した衛星信号と、サブアンテナ２８ｂで受信した衛星信号と、に基づいて、基線ベクトルを算出し、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であるか否かを判定し、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度である場合には、基線ベクトルに基づいて上部旋回体４の方位を演算し、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度ではない場合には、旋回体ＩＭＵ（慣性計測装置）２６での測定結果に基づいて上部旋回体４の方位を演算する。したがって、上部旋回体４の旋回動作に伴って、サブアンテナ２８ｂの上空視界が悪化した場合であっても、上部旋回体４の位置及び方位を精度よく測定することができる。 (4) The positioning calculation unit (calculation unit) 110 calculates a baseline vector based on the satellite signal received by the main antenna 28a and the satellite signal received by the sub antenna 28b, and the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable. It is determined whether or not the accuracy is possible, and if the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable, the orientation of the upper swirl body 4 is calculated based on the baseline vector, and the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable. If not, the orientation of the upper swivel body 4 is calculated based on the measurement result of the swivel body IMU (inertial measurement unit) 26. Therefore, even when the aerial view of the sub-antenna 28b deteriorates due to the turning operation of the upper turning body 4, the position and orientation of the upper turning body 4 can be accurately measured.

＜第２実施形態＞
図７及び図８を参照して、第２実施形態に係る油圧ショベル１の測位演算装置２１０について説明する。なお、図中、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図７は、図５と同様の図であり、第２実施形態に係る油圧ショベル１の主制御装置１００及び測位演算装置２１０の機能ブロック図である。 <Second Embodiment>
The positioning arithmetic unit 210 of the hydraulic excavator 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numbers, and the differences will be mainly described. FIG. 7 is a diagram similar to FIG. 5, and is a functional block diagram of the main control device 100 and the positioning calculation device 210 of the hydraulic excavator 1 according to the second embodiment.

図７に示すように、第２実施形態に係る油圧ショベル１は、上記位置・方位演算部１２０に代えて、位置・方位演算部２２１及び旋回体方位精度評価部２２２を備え、上記基線ベクトル精度評価部１１８に代えてＧＮＳＳ方位精度評価部２１８を備え、ＩＭＵ方位精度評価部１０４に代えて、ＩＭＵ方位精度評価部２０４を備える。 As shown in FIG. 7, the hydraulic excavator 1 according to the second embodiment includes a position / direction calculation unit 221 and a swivel body direction accuracy evaluation unit 222 in place of the position / direction calculation unit 120, and has the baseline vector accuracy. The GNSS directional accuracy evaluation unit 218 is provided in place of the evaluation unit 118, and the IMU directional accuracy evaluation unit 204 is provided in place of the IMU directional accuracy evaluation unit 104.

ＧＮＳＳ方位精度評価部２１８は、上記基線ベクトル精度評価部１１８と同様の機能に加え、ＧＮＳＳ方位精度を所定の指標で区分し、その精度の高さを評価する機能を有する。ＧＮＳＳ方位精度評価部２１８は、サブアンテナ可用衛星特定部１１５で特定された衛星である可用衛星の数及び可用衛星の配置の情報、及び、基線ベクトル算出部１１６での算出結果のばらつきに基づいて、ＧＮＳＳ方位の精度の高さを表す第１の指標（以下、ＧＮＳＳ方位評価指標と記す）を算出する。ＧＮＳＳ方位の精度が高いほど、ＧＮＳＳ方位評価指標も高くなる。例えば、可用衛星の数が多いほど、ＧＮＳＳ方位評価指標は高くなる。また、基線ベクトル算出部１１６での算出結果のばらつきが小さいほど、ＧＮＳＳ方位評価指標は高くなる。 In addition to the same function as the baseline vector accuracy evaluation unit 118, the GNSS directional accuracy evaluation unit 218 has a function of classifying the GNSS directional accuracy by a predetermined index and evaluating the high accuracy. The GNSS directional accuracy evaluation unit 218 is based on the information on the number of available satellites and the arrangement of the available satellites specified by the sub-antenna available satellite identification unit 115, and the variation in the calculation result by the baseline vector calculation unit 116. , A first index (hereinafter referred to as a GNSS direction evaluation index) indicating the high accuracy of the GNSS direction is calculated. The higher the accuracy of the GNSS direction, the higher the GNSS direction evaluation index. For example, the larger the number of available satellites, the higher the GNSS directional evaluation index. Further, the smaller the variation in the calculation result by the baseline vector calculation unit 116, the higher the GNSS direction evaluation index.

ＩＭＵ方位精度評価部２０４は、上記ＩＭＵ方位精度評価部１０４と同様の機能に加え、ＩＭＵ方位精度を所定の指標で区分し、その精度の高さを評価する機能を有する。ＩＭＵ方位精度評価部２０４は、上記時点ｔ０からの計測時間に基づいて、ＩＭＵ方位の精度の高さを表す第２の指標（以下、ＩＭＵ方位評価指標と記す）を算出する。ＩＭＵ方位の精度が高いほど、ＩＭＵ方位評価指標も高くなる。例えば、上記時点ｔ０からの計測時間が長くなるほど、ＩＭＵ方位評価指標は低くなる。 In addition to the same functions as the IMU directional accuracy evaluation unit 104, the IMU directional accuracy evaluation unit 204 has a function of classifying the IMU directional accuracy by a predetermined index and evaluating the high accuracy thereof. The IMU directional accuracy evaluation unit 204 calculates a second index (hereinafter referred to as an IMU directional evaluation index) indicating the high accuracy of the IMU directional based on the measurement time from the time point t0. The higher the accuracy of the IMU orientation, the higher the IMU orientation evaluation index. For example, the longer the measurement time from the time point t0, the lower the IMU direction evaluation index.

旋回体方位精度評価部２２２は、ＧＮＳＳ方位精度評価部２１８で算出されたＧＮＳＳ方位評価指標と、ＩＭＵ方位精度評価部２０４で算出されたＩＭＵ方位評価指標と、を比較し、いずれが高いかを指標であるかを判定する。 The swivel directional accuracy evaluation unit 222 compares the GNSS directional evaluation index calculated by the GNSS directional accuracy evaluation unit 218 with the IMU directional evaluation index calculated by the IMU directional accuracy evaluation unit 204, and determines which is higher. Determine if it is an index.

位置・方位演算部２２１は、旋回体方位精度評価部２２２によってＧＮＳＳ方位評価指標がＩＭＵ方位評価指標よりも高いと判定された場合、メインアンテナ位置算出部１１１で算出されたメインアンテナ２８ａの位置と、基線ベクトル算出部１１６で算出された基線ベクトルと、に基づいて、上部旋回体４の位置及び上部旋回体４の方位（すなわち、ＧＮＳＳ方位）を演算する。 When the GNSS direction evaluation index is determined by the swivel body direction accuracy evaluation unit 222 to be higher than the IMU direction evaluation index, the position / direction calculation unit 221 is the position of the main antenna 28a calculated by the main antenna position calculation unit 111. , The position of the upper swivel body 4 and the direction of the upper swivel body 4 (that is, the GNSS direction) are calculated based on the baseline vector calculated by the baseline vector calculation unit 116.

位置・方位演算部２２１は、旋回体方位精度評価部２２２によってＩＭＵ方位評価指標がＧＮＳＳ方位評価指標よりも高いと判定された場合、メインアンテナ位置算出部１１１で算出されたメインアンテナ２８ａの位置と、旋回体姿勢演算部１０１で演算された旋回体姿勢情報と、に基づいて、上部旋回体４の位置及び上部旋回体４の方位（すなわち、ＩＭＵ方位）を演算する。 When the position / direction calculation unit 221 determines that the IMU direction evaluation index is higher than the GNSS direction evaluation index by the swivel body direction accuracy evaluation unit 222, the position / direction calculation unit 221 determines that the position of the main antenna 28a is calculated by the main antenna position calculation unit 111. , The position of the upper swivel body 4 and the direction of the upper swivel body 4 (that is, the IMU direction) are calculated based on the swivel body posture information calculated by the swivel body posture calculation unit 101.

図８は、第２実施形態に係る測位演算装置２１０による測位演算処理の内容を示すフローチャートである。図８では、図６のフローチャートのステップＳ１３１の処理とＳ１３６の処理との間にステップＳ２３３の処理とＳ２３５の処理が追加されている。なお、図８において、図６に示す処理と同じ処理には同じ符号を付し、図６の処理と異なる部分を主に説明する。図８に示すフローチャートに示す処理は、例えば、図示しないイグニッションスイッチのオンにより開始され、図示しない初期設定が行われた後、所定の制御周期で繰り返し実行される。 FIG. 8 is a flowchart showing the contents of the positioning calculation processing by the positioning calculation device 210 according to the second embodiment. In FIG. 8, the process of step S233 and the process of S235 are added between the process of step S131 and the process of S136 in the flowchart of FIG. In FIG. 8, the same processing as that shown in FIG. 6 is designated by the same reference numerals, and a portion different from the processing shown in FIG. 6 will be mainly described. The process shown in the flowchart shown in FIG. 8 is started, for example, by turning on an ignition switch (not shown), and is repeatedly executed in a predetermined control cycle after performing initial settings (not shown).

図８に示すように、測位演算装置２１０は、ステップＳ１３１において、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であると判定された場合、ステップＳ２３３へ進み、ステップＳ１４１と同様の処理、すなわち、ＩＭＵ方位の精度が許容できる精度であるか否かを判定する処理を実行する。ステップＳ２３３において、ＩＭＵ方位の精度が許容できる精度であると判定された場合、ステップＳ２３５へ進み、ＩＭＵ方位の精度が許容できる精度ではないと判定された場合、ステップＳ１３６へ進む。 As shown in FIG. 8, when it is determined in step S131 that the calculation accuracy of the baseline vector is an acceptable accuracy, the positioning calculation unit 210 proceeds to step S233 and performs the same processing as in step S141, that is, the IMU direction. The process of determining whether or not the accuracy of is acceptable is executed. If it is determined in step S233 that the accuracy of the IMU direction is acceptable, the process proceeds to step S235, and if it is determined that the accuracy of the IMU direction is not acceptable, the process proceeds to step S136.

つまり、基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であり（Ｓ１３１でＹｅｓ）、かつ、ＩＭＵ方位の精度が許容できる精度である場合（Ｓ２３３でＹｅｓ）、ステップＳ２３５に進む。 That is, when the calculation accuracy of the baseline vector is an acceptable accuracy (Yes in S131) and the accuracy of the IMU direction is an acceptable accuracy (Yes in S233), the process proceeds to step S235.

ステップＳ２３５において、測位演算装置２１０は、ＧＮＳＳ方位評価指標がＩＭＵ方位評価指標よりも高いか否かを判定する。ステップＳ１２２において、測位演算装置２１０は、ＧＮＳＳ方位評価指標がＩＭＵ方位評価指標よりも高いと判定された場合には、ステップＳ１３６へ進み、メインアンテナ２８ａ及びサブアンテナ２８ｂで受信した衛星信号に基づいて、上部旋回体４の位置及び方位を算出する。 In step S235, the positioning calculation unit 210 determines whether or not the GNSS direction evaluation index is higher than the IMU direction evaluation index. In step S122, if the GNSS directional evaluation index is determined to be higher than the IMU directional evaluation index, the positioning calculation unit 210 proceeds to step S136 based on the satellite signals received by the main antenna 28a and the sub-antenna 28b. , Calculate the position and orientation of the upper swivel body 4.

ステップＳ２３５において、測位演算装置２１０は、ＧＮＳＳ方位評価指標がＩＭＵ方位評価指標以下であると判定された場合には、ステップＳ１４６へ進み、メインアンテナ２８ａで受信した衛星信号及び旋回体ＩＭＵ２６での測定結果に基づいて、上部旋回体４の位置及び方位を算出する。 If it is determined in step S235 that the GNSS direction evaluation index is equal to or less than the IMU direction evaluation index, the positioning calculation unit 210 proceeds to step S146 and measures the satellite signal received by the main antenna 28a and the swivel body IMU26. Based on the result, the position and orientation of the upper swivel body 4 are calculated.

このように、第２実施形態では、測位演算装置２１０が、基線ベクトルに基づいて演算される上部旋回体４の方位の精度（ＧＮＳＳ方位の精度）の高さを表すＧＮＳＳ方位評価指標（第１の指標）と、旋回体ＩＭＵ（慣性計測装置）２６での測定結果に基づいて演算される上部旋回体４の方位の精度（ＩＭＵ方位の精度）の高さを表すＩＭＵ方位評価指標（第２の指標）と、を比較する。測位演算装置２１０は、ＧＮＳＳ方位評価指標（第１の指標）がＩＭＵ方位評価指標（第２の指標）よりも高い場合、すなわちＧＮＳＳ方位の精度がＩＭＵ方位の精度よりも高いと推定される場合、基線ベクトルに基づいて上部旋回体４の方位を演算する。また、測位演算装置２１０は、ＩＭＵ方位評価指標（第２の指標）がＧＮＳＳ方位評価指標（第１の指標）よりも高い場合、すなわちＩＭＵ方位の精度がＧＮＳＳ方位の精度よりも高いと推定される場合、旋回体ＩＭＵ（慣性計測装置）２６での測定結果に基づいて上部旋回体４の方位を演算する。 As described above, in the second embodiment, the positioning calculation unit 210 represents the high directional accuracy (GNSS directional accuracy) of the upper swivel body 4 calculated based on the baseline vector, which is the GNSS directional evaluation index (first). IMU directional evaluation index (second), which represents the height of the directional accuracy (IMU directional accuracy) of the upper slewing body 4 calculated based on the measurement result of the slewing body IMU (inertial measurement unit) 26. Index) and. The positioning calculation unit 210 is used when the GNSS directional evaluation index (first index) is higher than the IMU directional evaluation index (second index), that is, when the accuracy of the GNSS directional is estimated to be higher than the accuracy of the IMU directional. , The direction of the upper swirl body 4 is calculated based on the baseline vector. Further, in the positioning calculation unit 210, it is estimated that when the IMU directional evaluation index (second index) is higher than the GNSS directional evaluation index (first index), that is, the accuracy of the IMU direction is higher than the accuracy of the GNSS direction. In this case, the direction of the upper swivel body 4 is calculated based on the measurement result of the swivel body IMU (inertial measurement unit) 26.

したがって、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができ、さらに、上部旋回体４の位置及び方位の測定精度を向上することができる。 Therefore, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the measurement accuracy of the position and orientation of the upper swivel body 4 can be improved.

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and the configurations shown in the modifications may be combined with the configurations described in the above-described embodiments, or the configurations described in the above-mentioned different embodiments may be combined, and the following differences may occur. It is also possible to combine the configurations described in the modified example.

＜変形例１＞
上記実施形態では、３本の支持脚８２，８３を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。アンテナ支持台８１に固定される支持脚の本数は、２本以下であってもよいし、４本以上であってもよい。アンテナ支持装置８０は、メインアンテナ２８ａの位相中心が旋回中心軸Ｃ０上に位置するようにメインアンテナ２８ａを支持できる構成であればよい。また、支持脚の形状も上記実施形態に限定されない。 <Modification 1>
In the above embodiment, an example in which the three support legs 82 and 83 are provided has been described, but the present invention is not limited thereto. The number of support legs fixed to the antenna support base 81 may be two or less, or four or more. The antenna support device 80 may be configured to support the main antenna 28a so that the phase center of the main antenna 28a is located on the turning center axis C0. Further, the shape of the support leg is not limited to the above embodiment.

＜変形例２＞
アンテナ支持台８１と各支持脚８２，８３とは、着脱自在の構造としてもよい。この場合、アンテナ支持台８１と各支持脚８２，８３との位置関係が一意的に定まるように組み立て可能な構造とすることが好ましい。 <Modification 2>
The antenna support base 81 and the support legs 82, 83 may have a detachable structure. In this case, it is preferable to have a structure that can be assembled so that the positional relationship between the antenna support base 81 and the support legs 82, 83 is uniquely determined.

＜変形例３＞
上記実施形態では、サブアンテナ２８ｂが上部旋回体４の右部に設けられている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。サブアンテナ２８ｂは、上部旋回体４に設けられていればよい。サブアンテナ２８ｂは、例えば、上部旋回体４の左部に設けてもよいし、上部旋回体４の後端部に設けてもよい。 <Modification 3>
In the above embodiment, an example in which the sub-antenna 28b is provided on the right side of the upper swing body 4 has been described, but the present invention is not limited thereto. The sub-antenna 28b may be provided on the upper swing body 4. The sub-antenna 28b may be provided, for example, at the left portion of the upper swing body 4 or at the rear end portion of the upper swing body 4.

＜変形例４＞
上記実施形態では、２つのＧＮＳＳアンテナ２８を備えた油圧ショベル１を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。３つ以上のＧＮＳＳアンテナ２８を上部旋回体４に設けてもよい。少なくとも、複数のＧＮＳＳアンテナ２８が、メインアンテナ２８ａと、サブアンテナ２８ｂと、を含み、メインアンテナ２８ａの位相中心が旋回中心軸Ｃ０上に配置されていればよい。 <Modification example 4>
In the above embodiment, the hydraulic excavator 1 provided with the two GNSS antennas 28 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. Three or more GNSS antennas 28 may be provided on the upper swing body 4. At least, a plurality of GNSS antennas 28 may include a main antenna 28a and a sub-antenna 28b, and the phase center of the main antenna 28a may be arranged on the turning center axis C0.

＜変形例５＞
上記実施形態では、メインアンテナ精度評価部１１９及び基線ベクトル精度評価部１１８が、可用衛星の数及び可用衛星の配置の情報、及び、算出結果のばらつきに基づいて、算出精度が許容できる精度であるか否かを判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。算出結果のばらつきのみを用いて算出精度が許容できる精度であるか否かを判定してもよいし、可用衛星の数及び可用衛星の配置の情報のみに基づいて算出精度が許容できる精度であるか否かを判定してもよい。また、精度の評価方法は、上述の例に限定されず、周知の種々の方法を採用することができる。 <Modification 5>
In the above embodiment, the main antenna accuracy evaluation unit 119 and the baseline vector accuracy evaluation unit 118 have an acceptable accuracy based on the information on the number of available satellites and the arrangement of the available satellites and the variation in the calculation result. Although an example of determining whether or not it is determined has been described, the present invention is not limited thereto. It may be determined whether or not the calculation accuracy is acceptable only by using only the variation of the calculation result, or the calculation accuracy is acceptable only based on the information on the number of available satellites and the arrangement of available satellites. It may be determined whether or not. Further, the accuracy evaluation method is not limited to the above-mentioned example, and various well-known methods can be adopted.

＜変形例６＞
上記実施形態では、外輪取付ボルト６０によって、外輪４１と上部旋回体４とを接続する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。外輪４１と上部旋回体４とを接続する接続部材は、外輪取付ボルト６０に限定されず、クランプ等の締結部材を接続部材として採用してもよい。 <Modification 6>
In the above embodiment, an example of connecting the outer ring 41 and the upper swing body 4 by the outer ring mounting bolt 60 has been described, but the present invention is not limited thereto. The connecting member that connects the outer ring 41 and the upper swing body 4 is not limited to the outer ring mounting bolt 60, and a fastening member such as a clamp may be adopted as the connecting member.

＜変形例７＞
上記実施形態では、フロント作業機３が、ブーム６、アーム７及びバケット８で構成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。作業機の構造、関節の数等は、任意に構成することができる。例えば、バケット８の代わりに油圧で開閉して物体を把持するグラップルを装備してもよい。 <Modification 7>
In the above embodiment, an example in which the front working machine 3 is composed of the boom 6, the arm 7, and the bucket 8 has been described, but the present invention is not limited thereto. The structure of the working machine, the number of joints, and the like can be arbitrarily configured. For example, instead of the bucket 8, a grapple that opens and closes hydraulically to grip an object may be equipped.

＜変形例８＞
上記実施形態では、作業機械がクローラ式の油圧ショベル１である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。ホイール式の油圧ショベル、クローラクレーン等の移動式クレーン等、下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられる上部旋回体と、を備える種々の作業機械に本発明を適用することができる。 <Modification 8>
In the above embodiment, the case where the work machine is a crawler type hydraulic excavator 1 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. The present invention can be applied to various work machines including a lower traveling body such as a wheel type hydraulic excavator and a mobile crane such as a crawler crane, and an upper turning body provided so as to be able to turn on the lower traveling body. ..

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiments. do not have.

１…油圧ショベル（作業機械）、３…フロント作業機（作業機）、４…上部旋回体、５…下部走行体、２８…アンテナ、２８ａ…メインアンテナ、２８ｂ…サブアンテナ、４０…旋回軸受装置、４１…外輪、４１ｂ…ボルト挿通孔、４２…内輪、４３…転動体、４９…旋回フレーム、４９ｂ…ねじ孔、６０…外輪取付ボルト（接続部材）、８０…アンテナ支持装置、９０…衛星、１０４…ＩＭＵ方位精度評価部、１１０，２１０…測位演算装置（演算装置）、Ｃ０…旋回中心軸。 1 ... hydraulic excavator (working machine), 3 ... front working machine (working machine), 4 ... upper swivel body, 5 ... lower traveling body, 28 ... antenna, 28a ... main antenna, 28b ... sub-antenna, 40 ... swivel bearing device , 41 ... outer ring, 41b ... bolt insertion hole, 42 ... inner ring, 43 ... rolling element, 49 ... swivel frame, 49b ... screw hole, 60 ... outer ring mounting bolt (connecting member), 80 ... antenna support device, 90 ... satellite, 104 ... IMU orientation accuracy evaluation unit, 110, 210 ... positioning calculation device (calculation device), C0 ... rotation center axis.

Claims (4)

下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に設けられる上部旋回体と、前記上部旋回体に設けられる作業機と、前記上部旋回体に設けられ複数の衛星から衛星信号を受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナで受信された衛星信号に基づいて前記上部旋回体の位置及び方位を演算する演算装置と、を備える作業機械において、
前記複数のアンテナには、メインアンテナが含まれ、
前記メインアンテナの位相中心が前記上部旋回体の旋回中心軸上に位置するように、前記メインアンテナを支持するアンテナ支持装置と、
前記上部旋回体に設けられる外輪と、前記下部走行体に設けられる内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられる複数の転動体と、を有する旋回軸受装置と、を備え、
前記アンテナ支持装置は、前記外輪と前記上部旋回体とを接続する接続部材によって、前記上部旋回体に固定される、
ことを特徴とする作業機械。 A lower traveling body, an upper swivel body provided so as to be able to swivel on the lower traveling body, a working machine provided on the upper swivel body, and a plurality of satellite signals received from a plurality of satellites provided on the upper swivel body. In a work machine including an antenna and a computing device that calculates the position and orientation of the upper swing body based on satellite signals received by the plurality of antennas.
The plurality of antennas include a main antenna.
An antenna support device that supports the main antenna so that the phase center of the main antenna is located on the rotation center axis of the upper swing body.
A swivel bearing device including an outer ring provided on the upper swivel body, an inner ring provided on the lower traveling body, and a plurality of rolling elements provided between the outer ring and the inner ring.
The antenna support device is fixed to the upper swing body by a connecting member connecting the outer ring and the upper swing body.
A work machine characterized by that. 請求項１に記載の作業機械において、
前記外輪には、周方向に沿って複数のボルト挿通孔が形成され、
前記上部旋回体の旋回フレームには、前記ボルト挿通孔に挿通されるボルトが螺合するねじ孔が形成され、
前記アンテナ支持装置は、前記接続部材としての前記ボルトによって前記旋回フレームに固定される、
ことを特徴とする作業機械。 In the work machine according to claim 1,
A plurality of bolt insertion holes are formed in the outer ring along the circumferential direction.
The swivel frame of the upper swivel body is formed with a screw hole into which a bolt inserted into the bolt insertion hole is screwed.
The antenna support device is fixed to the swivel frame by the bolt as the connecting member.
A work machine characterized by that. 請求項１に記載の作業機械において、
前記複数のアンテナには、前記メインアンテナとサブアンテナとが含まれ、
前記上部旋回体に取り付けられる慣性計測装置をさらに備え、
前記演算装置は、
前記メインアンテナで受信した衛星信号と、前記サブアンテナで受信した衛星信号と、に基づいて、基線ベクトルを算出し、
前記基線ベクトルの算出精度が許容できる精度であるか否かを判定し、
前記基線ベクトルの算出精度が許容できる精度である場合には、前記基線ベクトルに基づいて前記上部旋回体の方位を演算し、
前記基線ベクトルの算出精度が許容できる精度ではない場合には、前記慣性計測装置での測定結果に基づいて前記上部旋回体の方位を演算する、
ことを特徴とする作業機械。 In the work machine according to claim 1,
The plurality of antennas include the main antenna and the sub-antenna, and the plurality of antennas include the main antenna and the sub-antenna.
Further equipped with an inertial measurement unit attached to the upper swing body,
The arithmetic unit is
A baseline vector is calculated based on the satellite signal received by the main antenna and the satellite signal received by the sub antenna.
It is determined whether or not the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable, and the accuracy is determined.
If the calculation accuracy of the baseline vector is acceptable, the orientation of the upper swirl body is calculated based on the baseline vector.
If the calculation accuracy of the baseline vector is not acceptable, the orientation of the upper swivel body is calculated based on the measurement result of the inertial measurement unit.
A work machine characterized by that. 請求項１に記載の作業機械において、
前記複数のアンテナには、前記メインアンテナとサブアンテナとが含まれ、
前記上部旋回体に取り付けられる慣性計測装置をさらに備え、
前記演算装置は、
前記メインアンテナで受信した衛星信号と、前記サブアンテナで受信した衛星信号と、に基づいて、基線ベクトルを算出し、
前記基線ベクトルに基づいて演算される前記上部旋回体の方位の精度の高さを表す第１の指標と、前記慣性計測装置での測定結果に基づいて演算される前記上部旋回体の方位の精度の高さを表す第２の指標と、を比較し、
前記第１の指標が前記第２の指標よりも高い場合、前記基線ベクトルに基づいて前記上部旋回体の方位を演算し、
前記第２の指標が前記第１の指標よりも高い場合、前記慣性計測装置での測定結果に基づいて前記上部旋回体の方位を演算する、
ことを特徴とする作業機械。 In the work machine according to claim 1,
The plurality of antennas include the main antenna and the sub-antenna, and the plurality of antennas include the main antenna and the sub-antenna.
Further equipped with an inertial measurement unit attached to the upper swing body,
The arithmetic unit is
A baseline vector is calculated based on the satellite signal received by the main antenna and the satellite signal received by the sub antenna.
The first index indicating the high accuracy of the orientation of the upper swivel body calculated based on the baseline vector, and the accuracy of the orientation of the upper swivel body calculated based on the measurement result by the inertial measurement unit. Compare with the second indicator of the height of
When the first index is higher than the second index, the orientation of the upper swivel body is calculated based on the baseline vector.
When the second index is higher than the first index, the direction of the upper swivel body is calculated based on the measurement result by the inertial measurement unit.
A work machine characterized by that.
JP2019174653A 2019-09-25 2019-09-25 Work machine Active JP7037529B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019174653A JP7037529B2 (en) 2019-09-25 2019-09-25 Work machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019174653A JP7037529B2 (en) 2019-09-25 2019-09-25 Work machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021050544A JP2021050544A (en) 2021-04-01
JP7037529B2 true JP7037529B2 (en) 2022-03-16

Family

ID=75157275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019174653A Active JP7037529B2 (en) 2019-09-25 2019-09-25 Work machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7037529B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023010051A (en) * 2021-07-08 2023-01-20 株式会社小松製作所 Control system of working machine, working machine, and control method of working machine
JP2023010052A (en) * 2021-07-08 2023-01-20 株式会社小松製作所 Control system of working machine, working machine, and control method of working machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4342963A1 (en) 1993-12-16 1995-06-22 Atlas Weyhausen Gmbh Limiting movement of powered arm of construction machine
JP2003112579A (en) 2001-08-01 2003-04-15 Hitachi Constr Mach Co Ltd Construction machine
JP2004169393A (en) 2002-11-20 2004-06-17 Koden Electronics Co Ltd Method for positioning dredging-start place
JP2013114580A (en) 2011-11-30 2013-06-10 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd Construction machine and construction machine management system
WO2014076761A1 (en) 2012-11-13 2014-05-22 株式会社小松製作所 Hydraulic shovel
US20170089032A1 (en) 2014-03-18 2017-03-30 Novatron Oy System and method for positioning construction machine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4729197B2 (en) * 2000-06-01 2011-07-20 古野電気株式会社 Object posture detection apparatus and integer bias redetermination method
JP2003096811A (en) * 2001-09-27 2003-04-03 Osaka Gas Co Ltd System for preventing damage to buried structure
JP2015021320A (en) * 2013-07-22 2015-02-02 キャタピラー エス エー アール エル Gps antenna device for construction machinery
JP6657155B2 (en) * 2017-09-27 2020-03-04 日立建機株式会社 Construction machinery

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4342963A1 (en) 1993-12-16 1995-06-22 Atlas Weyhausen Gmbh Limiting movement of powered arm of construction machine
JP2003112579A (en) 2001-08-01 2003-04-15 Hitachi Constr Mach Co Ltd Construction machine
JP2004169393A (en) 2002-11-20 2004-06-17 Koden Electronics Co Ltd Method for positioning dredging-start place
JP2013114580A (en) 2011-11-30 2013-06-10 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd Construction machine and construction machine management system
WO2014076761A1 (en) 2012-11-13 2014-05-22 株式会社小松製作所 Hydraulic shovel
US20170089032A1 (en) 2014-03-18 2017-03-30 Novatron Oy System and method for positioning construction machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021050544A (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017318897B2 (en) Image display system for work machine
US10605605B2 (en) Method of determining GNSS-INS vehicle attitude based on single antenna
WO2019130831A1 (en) Obstacle detection device of construction machine
US7877884B2 (en) Dynamic axle alignment system onboard a vehicle
US20140168009A1 (en) Multi-IMU INS for vehicle control
KR20160139019A (en) Autonomously traveling work vehicle
US20160312434A1 (en) Work vehicle and method of controlling work vehicle
US20130158789A1 (en) Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
JP7037529B2 (en) Work machine
US10597853B2 (en) Measuring jig and hydraulic excavator calibration method
JP2007147588A (en) Position measuring system for working machine
JP5247938B1 (en) Construction machinery
US20160208460A1 (en) System and method for calibrating blade of motor grader
JPH07150597A (en) Position and posture display method for construction machine
JP7065170B2 (en) Autonomous driving system
JP7419119B2 (en) working machine
JP7424960B2 (en) Information acquisition system and information acquisition method
KR102688700B1 (en) Work vehicle antenna unit and work vehicle
JP6481221B2 (en) Remote control device
JP2002340556A (en) Position-measuring system for travelling construction machine, position-measuring computer and position- measuring program
AU2014271294B2 (en) Machine positioning system utilizing relative pose information
WO2024202339A1 (en) Work machinery and operation assistance system for work machinery
US20230407601A1 (en) Excavator for detecting rotation of upper body and operation method thereof
WO2023157744A1 (en) Information acquisition system and information acquisition method
WO2022255362A1 (en) Electronic control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210511

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220216

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7037529

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150