JP7043471B2 - Work machine - Google Patents

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本開示は、たとえば情報化施工を行う作業機械に関する。 The present disclosure relates to, for example, a work machine for performing information-oriented construction.

従来から作業機を備えた作業機械に用いられる作業機械の制御システムおよび作業機械に関する発明が知られている(下記特許文献1を参照)。この従来の発明は、作業機械の位置を測位した結果に基づいて情報化施工を行う作業機械について、情報化施工が行われている際に作業機を的確に継続して制御すること、および、作業のガイダンス画面に適正な情報を表示することのうち、少なくとも1つを実現できる作業機械の制御システムおよび作業機械を提供することを目的としている。 Conventionally, inventions relating to a work machine control system and a work machine used for a work machine provided with a work machine are known (see Patent Document 1 below). In this conventional invention, for a work machine that performs information-oriented construction based on the result of positioning the position of the work machine, the work machine can be accurately and continuously controlled when the information-oriented construction is performed, and It is an object of the present invention to provide a work machine control system and a work machine capable of realizing at least one of displaying appropriate information on a work guidance screen.

特許文献1は、上記課題を解決するための手段として、作業具を有する作業機および走行装置を備える作業機械を制御するシステムであって、位置検出装置と、状態検出装置と、位置情報生成部と、目標値生成部と、を含む作業機械の制御システムを開示している(同文献、請求項1等を参照)。前記位置検出装置は、前記作業機械の位置を検出する。前記状態検出装置は、前記作業機械の動作を示す動作情報を検出する。前記位置情報生成部は、第1のモードと、第2のモードと、第3のモードとのいずれか1つで動作する。 Patent Document 1 is a system for controlling a work machine having a work tool and a work machine provided with a traveling device as a means for solving the above-mentioned problems, and is a position detection device, a state detection device, and a position information generation unit. And the control system of the work machine including the target value generation unit (see the same document, claim 1 and the like). The position detecting device detects the position of the working machine. The state detection device detects operation information indicating the operation of the work machine. The position information generation unit operates in any one of a first mode, a second mode, and a third mode.

前記位置情報生成部の第1のモードは、前記位置検出装置によって検出された位置の情報を前記作業機械の位置に関連する位置情報として出力するモードである。前記位置情報生成部の第2のモードは、前記位置検出装置による測位が異常となる前における前記作業機械の基準となる特定点および前記状態検出装置によって検出された前記動作情報の両方を用いて求めた位置の情報を前記位置情報として出力するモードである。前記位置情報生成部の第3のモードは、前記位置情報を出力しないモードである。 The first mode of the position information generation unit is a mode in which information on the position detected by the position detection device is output as position information related to the position of the work machine. The second mode of the position information generation unit uses both the specific point as a reference of the work machine and the operation information detected by the state detection device before the positioning by the position detection device becomes abnormal. In this mode, the obtained position information is output as the position information. The third mode of the position information generation unit is a mode in which the position information is not output.

前記位置情報生成部は、前記位置検出装置による測位が正常である場合は前記第1のモードで動作する。また、前記位置情報生成部は、前記位置検出装置による測位が異常かつ前記作業機械が静定状態である場合には前記第2のモードで動作する。また、前記位置情報生成部は、前記位置検出装置による測位が異常かつ前記作業機械が非静定状態である場合には前記第3のモードで動作する。前記目標値生成部は、前記位置情報生成部から得られる前記位置情報に基づき前記作業機の位置を求める。 The position information generation unit operates in the first mode when the positioning by the position detection device is normal. Further, the position information generation unit operates in the second mode when the positioning by the position detection device is abnormal and the work machine is in a statically indeterminate state. Further, the position information generation unit operates in the third mode when the positioning by the position detection device is abnormal and the work machine is in a non-statically indeterminate state. The target value generation unit obtains the position of the work machine based on the position information obtained from the position information generation unit.

特開2016-224038号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-224038

前記従来の作業機械の制御システムは、前記位置検出装置による測位が異常であっても、前記位置検出装置が前記第2のモードまたは前記第3のモードで動作することで、前記目標値生成部によって前記作業機の位置を求めることができる。しかしながら、前記従来の作業機械の制御システムは、前記位置検出装置による測位が異常である場合に、前記作業機械が滑るなどして静定状態にもかかわらず位置が変化したり、前記作業機械の旋回動作が所定の条件を超えたりした場合に、前記作業機械の正確な位置を出力することができないという課題がある。 In the control system of the conventional work machine, even if the positioning by the position detection device is abnormal, the position detection device operates in the second mode or the third mode, so that the target value generation unit The position of the working machine can be obtained. However, in the conventional control system of the work machine, when the positioning by the position detection device is abnormal, the position may change even though the work machine is in a static state due to slipping of the work machine, or the position of the work machine may change. There is a problem that the accurate position of the work machine cannot be output when the turning operation exceeds a predetermined condition.

本開示は、作業機械の位置を検出する位置検出装置の異常時に、従来よりも正確に作業機械の位置を推定可能な作業機械を提供する。 The present disclosure provides a work machine capable of estimating the position of the work machine more accurately than before in the event of an abnormality in the position detection device that detects the position of the work machine.

本開示の一態様は、本体と、該本体に設けられた作業装置と、前記本体を走行させる走行装置と、前記本体に搭載された第1制御装置と、前記本体の位置を検出する第1位置検出装置と、前記本体と独立して移動可能な移動体と、該移動体に搭載された第2制御装置と、前記移動体の位置を検出する第2位置検出装置と、前記移動体と前記本体との相対位置を検出する相対位置検出装置と、を備えた作業機械であって、前記第1制御装置を構成する第1中央処理装置は、前記第1位置検出装置の異常を検出して前記第2制御装置へ通知し、前記第2制御装置を構成する第2中央処理装置は、前記通知があったときに、前記移動体を移動させ、前記第2位置検出装置によって前記移動体の位置を検出し、前記相対位置検出装置によって前記相対位置を検出し、前記第1中央処理装置は、前記第1位置検出装置の異常を検出した後に、前記移動体の前記位置および前記相対位置に基づいて前記本体の推定位置を算出することを特徴とする作業機械である。 One aspect of the present disclosure is a first aspect of detecting the positions of a main body, a work device provided on the main body, a traveling device for traveling the main body, a first control device mounted on the main body, and the position of the main body. A position detecting device, a moving body that can move independently of the main body, a second control device mounted on the moving body, a second position detecting device that detects the position of the moving body, and the moving body. A work machine provided with a relative position detecting device for detecting a relative position with respect to the main body, and a first central processing device constituting the first control device detects an abnormality in the first position detecting device. The second central processing device that notifies the second control device and constitutes the second control device moves the moving body when the notification is given, and the moving body is moved by the second position detecting device. The relative position is detected by the relative position detecting device, and the first central processing device detects the abnormality of the first position detecting device, and then the position and the relative position of the moving body. It is a work machine characterized by calculating the estimated position of the main body based on the above.

本開示の上記一態様によれば、本体の第1位置検出装置の異常時に、移動体の第2位置検出装置と、移動体と本体との相対位置を検出する相対位置検出装置とにより、従来よりも正確に本体の位置を推定可能な作業機械を提供することができる。 According to the above aspect of the present disclosure, when the first position detecting device of the main body is abnormal, the second position detecting device of the moving body and the relative position detecting device for detecting the relative position between the moving body and the main body are conventionally used. It is possible to provide a work machine capable of estimating the position of the main body more accurately.

本開示の作業機械の一実施形態を示す概略図。The schematic diagram which shows one Embodiment of the work machine of this disclosure. 本開示の作業機械の一実施形態を示す概略図。The schematic diagram which shows one Embodiment of the work machine of this disclosure. 図1と図2に示す作業機械の第1制御装置と第2制御装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the 1st control device and the 2nd control device of the work machine shown in FIGS. 1 and 2. 図3に示す第1制御装置と第2制御装置による位置検出と位置推定のフロー図。FIG. 3 is a flow chart of position detection and position estimation by the first control device and the second control device shown in FIG. 図3に示す第2制御装置による位置推定のフロー図。FIG. 3 is a flow chart of position estimation by the second control device shown in FIG. 図1と図2に示す作業機械の測位モードの遷移図。The transition diagram of the positioning mode of the work machine shown in FIGS. 1 and 2. 図1と図2に示す作業機械の画像表示装置の画像の一例を示す画像図。An image diagram showing an example of an image of an image display device of a work machine shown in FIGS. 1 and 2.

以下、図面を参照して本開示の作業機械の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the work machine of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本開示の作業機械の一実施形態を示す概略図である。本実施形態の作業機械1は、たとえば、情報化施工を補助するシステムを備えた油圧ショベルである。情報化施工は、たとえば資源採掘や建設工事の現場などでの施工において、情報通信技術を活用し、各プロセスから得られる電子情報をやり取りして、高効率、高精度の施工を実現する。より具体的には、たとえばGPS(Global Positioning System)やGNSS(Global Navigation Satellite System)などの衛星測位システムにより得られた作業機械1の三次元の位置情報を用いて、作業機械1の管理、施工状態の管理、および作業機械1の制御などを行う。 1 and 2 are schematic views showing an embodiment of the work machine of the present disclosure. The work machine 1 of the present embodiment is, for example, a hydraulic excavator provided with a system for assisting information-oriented construction. In computerized construction, for example, in construction at the site of resource mining or construction work, information and communication technology is utilized and electronic information obtained from each process is exchanged to realize highly efficient and highly accurate construction. More specifically, management and construction of the work machine 1 using the three-dimensional position information of the work machine 1 obtained by a satellite positioning system such as GPS (Global Positioning System) or GNSS (Global Navigation Satellite System). It manages the state and controls the work machine 1.

詳細については後述するが、本実施形態の作業機械1は、次の構成を特徴としている。作業機械1は、本体10と、その本体10に設けられた作業装置20と、本体10を走行させる走行装置30と、を備えている。また、作業機械1は、本体10に搭載された第1制御装置100と、本体10の位置を検出する第1位置検出装置40と、本体10と独立して移動可能な移動体50と、を備えている。さらに、作業機械1は、移動体50に搭載された第2制御装置200と、移動体50の位置を検出する第2位置検出装置60と、移動体50と本体10との相対位置を検出する相対位置検出装置70と、を備えている。第1制御装置100を構成する第1中央処理装置101は、第1位置検出装置40の異常を検出して第2制御装置200へ通知する。第2制御装置200を構成する第2中央処理装置201は、第1制御装置100から前記通知があったときに、移動体50を移動させ、第2位置検出装置60によって移動体50の位置を検出し、相対位置検出装置70によって本体10と移動体50との相対位置を検出する。第1中央処理装置101は、第1位置検出装置40の異常を検出した後に、移動体50の位置、および、移動体50と本体10との相対位置に基づいて、本体10の推定位置を算出する。 Although the details will be described later, the work machine 1 of the present embodiment is characterized by the following configuration. The work machine 1 includes a main body 10, a work device 20 provided on the main body 10, and a traveling device 30 for traveling the main body 10. Further, the work machine 1 includes a first control device 100 mounted on the main body 10, a first position detection device 40 for detecting the position of the main body 10, and a moving body 50 that can move independently of the main body 10. I have. Further, the work machine 1 detects the relative positions of the second control device 200 mounted on the moving body 50, the second position detecting device 60 for detecting the position of the moving body 50, and the moving body 50 and the main body 10. It includes a relative position detecting device 70. The first central processing unit 101 constituting the first control device 100 detects an abnormality in the first position detection device 40 and notifies the second control device 200. The second central processing unit 201 constituting the second control device 200 moves the moving body 50 when the first control device 100 gives the notification, and the second position detecting device 60 determines the position of the moving body 50. It is detected, and the relative position between the main body 10 and the moving body 50 is detected by the relative position detecting device 70. After detecting the abnormality of the first position detection device 40, the first central processing unit 101 calculates the estimated position of the main body 10 based on the position of the moving body 50 and the relative position between the moving body 50 and the main body 10. do.

以下、本実施形態の作業機械1の構成をより詳細に説明する。作業機械1は、たとえば、前述の本体10、作業装置20、走行装置30、第1位置検出装置40、移動体50、第2位置検出装置60、相対位置検出装置70、第1制御装置100および第2制御装置200に加えて、画像表示装置80(図7)、給電装置91、ケーブル92、非常用電源93、および第3制御装置300を備えている。以下の説明では、作業機械1の前後方向に平行なX軸、作業機械1の幅方向に平行なY軸、作業機械1の高さ方向に平行なZ軸からなる三次元の直交座標系を参照しながら、作業機械1の各部を説明する場合がある。 Hereinafter, the configuration of the work machine 1 of the present embodiment will be described in more detail. The work machine 1 includes, for example, the main body 10, the work device 20, the traveling device 30, the first position detection device 40, the moving body 50, the second position detection device 60, the relative position detection device 70, the first control device 100, and the above-mentioned main body 10. In addition to the second control device 200, an image display device 80 (FIG. 7), a power supply device 91, a cable 92, an emergency power supply 93, and a third control device 300 are provided. In the following description, a three-dimensional Cartesian coordinate system consisting of an X-axis parallel to the front-back direction of the work machine 1, a Y-axis parallel to the width direction of the work machine 1, and a Z-axis parallel to the height direction of the work machine 1 will be described. Each part of the work machine 1 may be described with reference to it.

本体10は、たとえば、走行装置30の上に旋回可能に取り付けられている。本体10は、たとえば、図示を省略する油圧モータまたは電動モータによって駆動される。具体的には、たとえばオペレータが運転室11内の操作レバーを操作すると、本体10は、その操作に応じて作業機械1の高さ方向(Z方向)に平行な回転軸を中心に走行装置30に対して旋回する。本体10は、たとえば、図示を省略する原動機や、油圧ポンプおよび複数のバルブを含む油圧機構、第1制御装置100および第3制御装置300、ならびにカウンターウェイトなどを収容している。 The main body 10 is mounted on the traveling device 30 so as to be swivelable, for example. The main body 10 is driven by, for example, a hydraulic motor or an electric motor (not shown). Specifically, for example, when an operator operates an operation lever in the driver's cab 11, the main body 10 moves the traveling device 30 around a rotation axis parallel to the height direction (Z direction) of the work machine 1 according to the operation. Turn against. The main body 10 houses, for example, a prime mover (not shown), a hydraulic mechanism including a hydraulic pump and a plurality of valves, a first control device 100 and a third control device 300, a counterweight, and the like.

作業機械1の前後方向(X方向)における本体10の前部には、運転室11が設けられている。一部は図示を省略するが、運転室11の内部には、オペレータが着座する運転席、オペレータが操作する操作レバーおよび操作ペダル、ならびにオペレータが視認する画像表示装置80(図7を参照)が設置されている。 An cab 11 is provided at the front of the main body 10 in the front-rear direction (X direction) of the work machine 1. Although some are not shown, inside the driver's cab 11, there is a driver's seat on which the operator sits, an operation lever and operation pedal operated by the operator, and an image display device 80 (see FIG. 7) visually recognized by the operator. is set up.

作業装置20は、たとえば、掘削作業などの作業を行う作業装置である。作業装置20は、たとえば、本体10の前後方向(X軸方向)における前部で、本体10の車幅方向(Y軸方向)における中央部に設けられ、運転室11と車幅方向に隣接している。作業装置20は、たとえば、ブーム21と、アーム22と、バケット23と、を備えている。また、作業装置20は、たとえば、ブームシリンダ21sと、アームシリンダ22sと、バケットシリンダ23sと、リンク機構23lとを有している。 The work device 20 is a work device that performs work such as excavation work. The work device 20 is provided, for example, at the front portion of the main body 10 in the front-rear direction (X-axis direction) and at the center portion of the main body 10 in the vehicle width direction (Y-axis direction), and is adjacent to the driver's cab 11 in the vehicle width direction. ing. The working device 20 includes, for example, a boom 21, an arm 22, and a bucket 23. Further, the working device 20 has, for example, a boom cylinder 21s, an arm cylinder 22s, a bucket cylinder 23s, and a link mechanism 23l.

ブーム21の基端部は、たとえば、作業機械1の幅方向(Y方向)に平行な、図示を省略する回転軸を介して本体10に連結されている。ブーム21は、たとえば、油圧アクチュエータであるブームシリンダ21sによって駆動され、本体10に取り付けられた図示を省略する回転軸を中心に所定の角度範囲で回動する。 The base end portion of the boom 21 is connected to the main body 10 via a rotation axis (not shown) parallel to the width direction (Y direction) of the work machine 1, for example. The boom 21 is driven by, for example, a boom cylinder 21s, which is a hydraulic actuator, and rotates in a predetermined angle range around a rotation axis (not shown) attached to the main body 10.

アーム22の基端部は、たとえば、作業機械1の幅方向(Y方向)に平行な回転軸22aを介してブーム21の先端部に連結されている。アーム22は、たとえば、油圧アクチュエータであるアームシリンダ22sによって駆動され、ブーム21に取り付けられた回転軸22aを中心に所定の角度範囲で回動する。 The base end portion of the arm 22 is connected to the tip end portion of the boom 21 via a rotation shaft 22a parallel to the width direction (Y direction) of the work machine 1, for example. The arm 22 is driven by, for example, an arm cylinder 22s, which is a hydraulic actuator, and rotates in a predetermined angle range around a rotation shaft 22a attached to the boom 21.

バケット23の基端部は、たとえば作業機械1の幅方向(Y方向)に平行な回転軸23a、およびリンク機構23lを介して、アーム22の先端部に連結されている。バケット23は、たとえば、油圧アクチュエータであるバケットシリンダ23sによって駆動され、アーム22に取り付けられた回転軸23aを中心に所定の角度範囲で回動する。 The base end portion of the bucket 23 is connected to the tip end portion of the arm 22 via, for example, a rotation shaft 23a parallel to the width direction (Y direction) of the work machine 1 and a link mechanism 23l. The bucket 23 is driven by, for example, the bucket cylinder 23s, which is a hydraulic actuator, and rotates in a predetermined angle range around a rotation shaft 23a attached to the arm 22.

ブームシリンダ21s、アームシリンダ22s、バケットシリンダ23sは、それぞれ、シリンダチューブと、シリンダチューブの内周面に沿って軸方向に摺動可能に配置されたピストンと、そのピストンの一端に連結されたロッドを有している。シリンダチューブの内部は、ピストンによってロッド側のロッド室とロッドと反対側のボトム室とに区画されている。ブームシリンダ21s、アームシリンダ22s、およびバケットシリンダ23sは、たとえば、本体10の内部に収容された図示を省略する油圧機構の一部を構成している。 The boom cylinder 21s, arm cylinder 22s, and bucket cylinder 23s are a cylinder tube, a piston slidably arranged axially along the inner peripheral surface of the cylinder tube, and a rod connected to one end of the piston. have. The inside of the cylinder tube is divided into a rod chamber on the rod side and a bottom chamber on the opposite side to the rod by a piston. The boom cylinder 21s, arm cylinder 22s, and bucket cylinder 23s form, for example, a part of a hydraulic mechanism housed inside the main body 10 (not shown).

油圧機構は、オペレータが運転室11内の操作レバーを操作すると、その操作に応じたパイロット圧を切換バルブに作用させるように構成されている。油圧機構は、油圧ポンプから圧送される作動油の流量および供給先を、切換バルブを含む各種のバルブによりパイロット圧に応じて変化させ、ブームシリンダ21s、アームシリンダ22s、バケットシリンダ23sのそれぞれのボトム室またはロッド室へ作動油を供給する。これにより、ブームシリンダ21s、アームシリンダ22s、バケットシリンダ23sのロッドが伸縮し、前述のように、ブーム21、アーム22、およびバケット23が駆動される。 The hydraulic mechanism is configured so that when the operator operates the operation lever in the driver's cab 11, the pilot pressure corresponding to the operation is applied to the switching valve. The hydraulic mechanism changes the flow rate and supply destination of the hydraulic oil pumped from the hydraulic pump according to the pilot pressure by various valves including the switching valve, and the bottoms of the boom cylinder 21s, the arm cylinder 22s, and the bucket cylinder 23s, respectively. Supply hydraulic oil to the chamber or rod chamber. As a result, the rods of the boom cylinder 21s, the arm cylinder 22s, and the bucket cylinder 23s expand and contract, and as described above, the boom 21, the arm 22, and the bucket 23 are driven.

走行装置30は、たとえば、無限軌道履帯を有する左右のクローラ31と、図示を省略する左右の走行モータとを備えている。走行装置30は、左右の走行モータによって左右のクローラ31をそれぞれ駆動することで、作業機械1を走行させる。左右の走行モータは、たとえば、前述の油圧機構の一部を構成する油圧モータである。オペレータは、運転室11内の操作レバーまたは操作ペダルを操作することで、走行装置30の左右の走行モータを任意の方向へ回転させ、作業機械1を走行させることができる。 The traveling device 30 includes, for example, left and right crawlers 31 having endless track tracks, and left and right traveling motors (not shown). The traveling device 30 drives the work machine 1 by driving the left and right crawlers 31 by the left and right traveling motors, respectively. The left and right traveling motors are, for example, hydraulic motors that form a part of the above-mentioned hydraulic mechanism. By operating the operation lever or the operation pedal in the driver's cab 11, the operator can rotate the left and right traveling motors of the traveling device 30 in any direction to drive the work machine 1.

第1位置検出装置40は、たとえば、本体10に取り付けられて、RTK-GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite System)を構成するアンテナ41,42を含んでいる。第1位置検出装置40は、たとえば、運転室11よりも後方で本体10の上に離隔して配置された二つのアンテナ41,42を有している。第1位置検出装置40は、本体10に設けられた二つのアンテナ41,42のそれぞれの三次元の位置情報を検出することで、本体10の位置および姿勢を検出する。 The first position detection device 40 includes, for example, antennas 41 and 42 attached to the main body 10 and constituting an RTK-GNSS (Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System). The first position detecting device 40 has, for example, two antennas 41 and 42 arranged behind the driver's cab 11 and separated from each other on the main body 10. The first position detecting device 40 detects the position and posture of the main body 10 by detecting the three-dimensional position information of each of the two antennas 41 and 42 provided on the main body 10.

移動体50は、たとえばドローンなどのUAV(Unmanned Aerial Vehicle)である。特に限定はされないが、図1および図2に示す例において、移動体50は複数のプロペラを備えている。移動体50は、たとえば複数のプロペラを回転させて自律的に飛行することで、本体10と独立して移動可能である。 The mobile body 50 is a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) such as a drone. Although not particularly limited, in the examples shown in FIGS. 1 and 2, the moving body 50 includes a plurality of propellers. The mobile body 50 can move independently of the main body 10, for example, by rotating a plurality of propellers and flying autonomously.

第2位置検出装置60は、たとえば移動体50に搭載され、移動体50の位置を検出する。具体的には、第2位置検出装置60は、たとえば移動体50に取り付けられてRTK-GNSSを構成するアンテナ61,62を含んでいる。なお、第2位置検出装置60は、RTK-GNSSに限定されず、たとえば、3軸加速度センサやジャイロセンサを含む構成であってもよい。 The second position detecting device 60 is mounted on the moving body 50, for example, and detects the position of the moving body 50. Specifically, the second position detection device 60 includes antennas 61 and 62 that are attached to the moving body 50 and constitute the RTK-GNSS, for example. The second position detection device 60 is not limited to the RTK-GNSS, and may be configured to include, for example, a 3-axis acceleration sensor or a gyro sensor.

相対位置検出装置70は、たとえば移動体50に搭載され、移動体50と本体10との相対位置を検出する。相対位置検出装置70は、たとえば、単眼カメラやステレオカメラなどの撮像装置、またはLIDAR(Light Detection and Ranging)装置などの測距装置を用いることができる。なお、相対位置検出装置70による本体10の位置および姿勢の検出を容易にするために、本体10は、相対位置検出装置70によって検出される2以上のマーカーを有してもよい。具体的には、たとえば相対位置検出装置70がLIDAR装置である場合、マーカーとして、レーザを反射するプリズムやミラーを用いることができる。 The relative position detecting device 70 is mounted on the moving body 50, for example, and detects the relative position between the moving body 50 and the main body 10. As the relative position detection device 70, for example, an image pickup device such as a monocular camera or a stereo camera, or a distance measuring device such as a LIDAR (Light Detection and Ranging) device can be used. In order to facilitate the detection of the position and posture of the main body 10 by the relative position detecting device 70, the main body 10 may have two or more markers detected by the relative position detecting device 70. Specifically, for example, when the relative position detection device 70 is a lidar device, a prism or a mirror that reflects a laser can be used as a marker.

図7に示す画像表示装置80は、たとえば本体10に搭載されている。より具体的には、画像表示装置80は、たとえば運転室11内のオペレータから視認可能な位置に配置されている。画像表示装置80は、たとえば、液晶表示装置や有機EL表示装置によって構成され、第1制御装置100からの制御信号に基づいて画像を表示するように構成されている。画像表示装置80は、たとえば、オペレータが情報を入力可能なタッチパネルなどの入力装置を含んでもよい。 The image display device 80 shown in FIG. 7 is mounted on the main body 10, for example. More specifically, the image display device 80 is arranged at a position visible to the operator in, for example, the driver's cab 11. The image display device 80 is composed of, for example, a liquid crystal display device or an organic EL display device, and is configured to display an image based on a control signal from the first control device 100. The image display device 80 may include, for example, an input device such as a touch panel on which an operator can input information.

給電装置91は、たとえば本体10に搭載され、ケーブル92を介して移動体50に電力を供給する。給電装置91は、たとえば、本体10に搭載された発電機またはバッテリーによって構成することができる。ケーブル92は、たとえば、給電装置91の出力端子と移動体50の電源端子に接続された給電線を有し、給電装置91から移動体50へ電力を供給する。ケーブル92は、たとえば、第1制御装置100の信号入出力部と第2制御装置200の信号入出力部とを接続する信号線を有している。 The power feeding device 91 is mounted on the main body 10, for example, and supplies electric power to the mobile body 50 via the cable 92. The power feeding device 91 can be configured by, for example, a generator or a battery mounted on the main body 10. The cable 92 has, for example, a feeding line connected to an output terminal of the power feeding device 91 and a power supply terminal of the mobile body 50, and supplies electric power from the power feeding device 91 to the mobile body 50. The cable 92 has, for example, a signal line connecting the signal input / output unit of the first control device 100 and the signal input / output unit of the second control device 200.

非常用電源93は、移動体50に搭載され、たとえばケーブル92の断線などの非常時に、移動体50の移動および制御に必要な電力を供給する。非常用電源93は、たとえば、リチウムイオン二次電池や全固体リチウムイオン二次電池などのバッテリーによって構成することができる。 The emergency power supply 93 is mounted on the mobile body 50 and supplies electric power necessary for moving and controlling the mobile body 50 in an emergency such as a disconnection of a cable 92. The emergency power supply 93 can be configured by, for example, a battery such as a lithium ion secondary battery or an all-solid-state lithium ion secondary battery.

第1制御装置100および第3制御装置300は、たとえば、本体10に搭載され、第2制御装置200は、たとえば、移動体50に搭載されている。第1制御装置100、第2制御装置200、および第3制御装置300は、それぞれ、たとえば制御装置および演算装置を含む中央処理装置、主記憶装置、補助記憶装置、これらに記憶されたプログラム、ならびに入出力端子などを備える。以下では、第1制御装置100を構成する中央処理装置を第1中央処理装置101、第2制御装置200を構成する中央処理装置を第2中央処理装置201、第3制御装置300を構成する中央処理装置を第3中央処理装置301と呼ぶ。 The first control device 100 and the third control device 300 are mounted on the main body 10, for example, and the second control device 200 is mounted on the mobile body 50, for example. The first control device 100, the second control device 200, and the third control device 300 are, for example, a central processing unit including a control device and an arithmetic unit, a main storage device, an auxiliary storage device, a program stored in these, and a program stored therein. Equipped with input / output terminals, etc. In the following, the central processing unit constituting the first control device 100 is the first central processing unit 101, the central processing unit constituting the second control device 200 is the second central processing unit 201, and the central processing unit constituting the third control device 300. The processing unit is referred to as a third central processing unit 301.

図3は、図1および図2に示す作業機械1の第1制御装置100、第2制御装置200、および第3制御装置300の機能ブロック図である。第1制御装置100は、たとえば、本体10の位置検出機能F11と、システムの状態管理機能F12と、本体10の位置・姿勢演算機能F13と、移動体50の移動指示機能F14とを有している。なお、たとえば、ハードウェアの制約などによって、第1制御装置100とは別の制御装置が位置検出機能F11を有し、第1制御装置100が位置検出機能F11を有しない場合もある。 FIG. 3 is a functional block diagram of the first control device 100, the second control device 200, and the third control device 300 of the work machine 1 shown in FIGS. 1 and 2. The first control device 100 has, for example, a position detection function F11 of the main body 10, a system state management function F12, a position / posture calculation function F13 of the main body 10, and a movement instruction function F14 of the moving body 50. There is. Note that, for example, due to hardware restrictions or the like, a control device other than the first control device 100 may have a position detection function F11, and the first control device 100 may not have a position detection function F11.

第2制御装置200は、移動体50の状態管理機能F21と、移動体50の位置・姿勢演算機能F22と、移動体50と本体10との相対位置・姿勢演算機能F23と、移動体50の移動制御機能F24とを有している。第3制御装置300は、作業機械1の本体10、作業装置20、および走行装置30を制御する車体制御機能F31を有している。これらの各機能は、第1制御装置100、第2制御装置200、および第3制御装置300を構成する中央処理装置、記憶装置、プログラム等によって実現されている。 The second control device 200 includes a state management function F21 for the moving body 50, a position / posture calculation function F22 for the moving body 50, a relative position / posture calculation function F23 between the moving body 50 and the main body 10, and a moving body 50. It has a movement control function F24. The third control device 300 has a vehicle body control function F31 that controls the main body 10, the work device 20, and the traveling device 30 of the work machine 1. Each of these functions is realized by a central processing unit, a storage device, a program, and the like that constitute the first control device 100, the second control device 200, and the third control device 300.

図4は、第1制御装置100と第2制御装置200による位置検出と位置推定のフロー図である。作業機械1は、第1位置検出装置40から第1制御装置100の位置検出機能F11に本体10の位置に関する信号S1が入力されると、第1制御装置100の位置検出機能F11および状態管理機能F12によって、第1位置検出装置40が正常であるか否かを判定する処理P1を行う。 FIG. 4 is a flow chart of position detection and position estimation by the first control device 100 and the second control device 200. When the signal S1 regarding the position of the main body 10 is input from the first position detection device 40 to the position detection function F11 of the first control device 100, the work machine 1 has the position detection function F11 and the state management function of the first control device 100. The process P1 for determining whether or not the first position detection device 40 is normal is performed by F12.

処理P1では、第1制御装置100の位置検出機能F11は、たとえば第1中央処理装置101によって、第1位置検出装置40から入力された信号S1の状態を判定し、その判定結果を状態管理機能F12に出力する。状態管理機能F12は、たとえば、位置検出機能F11の出力である第1位置検出装置40の信号S1の状態と、第2制御装置200の状態管理機能F21の出力である移動体50の各部の状態とを入力情報とする。状態管理機能F12は、たとえばこれらの入力情報に基づいて、第1中央処理装置101によってシステム全体の状態を判定し、その判定結果を移動指示機能F14および第3制御装置300の車体制御機能F31へ出力する。 In the process P1, the position detection function F11 of the first control device 100 determines the state of the signal S1 input from the first position detection device 40 by, for example, the first central processing unit 101, and the determination result is the state management function. Output to F12. The state management function F12 is, for example, the state of the signal S1 of the first position detection device 40 which is the output of the position detection function F11 and the state of each part of the moving body 50 which is the output of the state management function F21 of the second control device 200. Is used as input information. The state management function F12 determines the state of the entire system by the first central processing unit 101, for example, based on these input information, and transfers the determination result to the movement instruction function F14 and the vehicle body control function F31 of the third control device 300. Output.

処理P1において、第1制御装置100の状態管理機能F12は、たとえば第1位置検出装置40の位置測定精度が所定の水準よりも低下しておらず、かつ、第1位置検出装置40の信号S1の状態が異常ではない場合、第1中央処理装置101によって、第1位置検出装置40は正常である(YES)と判定する。すると、その判定結果が入力された第1制御装置100の移動指示機能F14は、移動体50を停止させる処理P2を実行する。 In the process P1, the state management function F12 of the first control device 100, for example, has the position measurement accuracy of the first position detection device 40 not lower than a predetermined level, and the signal S1 of the first position detection device 40. If the state of is not abnormal, the first central processing unit 101 determines that the first position detection device 40 is normal (YES). Then, the movement instruction function F14 of the first control device 100 into which the determination result is input executes the process P2 for stopping the moving body 50.

より具体的には、処理P2において、図1に示すように、移動体50が本体10の上のホームポジションに位置していれば、移動指示機能F14は、第1中央処理装置101によって停止を維持する信号を第2制御装置200の移動制御機能F24に出力する。これにより、第2制御装置200の移動制御機能F24は、移動体50がホームポジションに位置し、移動体50が停止した状態を維持する。 More specifically, in the process P2, as shown in FIG. 1, if the moving body 50 is located at the home position on the main body 10, the movement instruction function F14 is stopped by the first central processing unit 101. The signal to be maintained is output to the movement control function F24 of the second control device 200. As a result, the movement control function F24 of the second control device 200 maintains the state in which the moving body 50 is located at the home position and the moving body 50 is stopped.

一方、処理P2において、図2に示すように、移動体50が本体10から離れた位置に移動している場合には、第1制御装置100の移動指示機能F14は、移動体50を本体10の上のホームポジションに戻し、移動体50を停止させる指示を、第1中央処理装置101によって、第2制御装置200の移動制御機能F24へ出力する。これにより、第2制御装置200の移動制御機能F24は、第2中央処理装置201によって、移動体50のアクチュエータを制御し、移動体50を本体10の上のホームポジションに戻し、移動体50を停止させる。 On the other hand, in the process P2, as shown in FIG. 2, when the moving body 50 is moved to a position away from the main body 10, the movement instruction function F14 of the first control device 100 moves the moving body 50 to the main body 10. The instruction to return to the home position above and stop the moving body 50 is output to the movement control function F24 of the second control device 200 by the first central processing unit 101. As a result, the movement control function F24 of the second control device 200 controls the actuator of the moving body 50 by the second central processing unit 201, returns the moving body 50 to the home position on the main body 10, and moves the moving body 50. Stop it.

次に、処理P3において、第1制御装置100の位置検出機能F11は、第1位置検出装置40から入力された信号S1に基づいて、第1中央処理装置101によって本体10の三次元の位置を演算し、算出した位置を第3制御装置300へ出力する。なお、第1位置検出装置40から第1制御装置100に本体10の二点以上の位置を含む信号が入力される場合、第1中央処理装置101は、本体10の三次元の位置および姿勢を演算し、これらの位置および姿勢を第3制御装置300へ出力してもよい。 Next, in the processing P3, the position detection function F11 of the first control device 100 determines the three-dimensional position of the main body 10 by the first central processing unit 101 based on the signal S1 input from the first position detection device 40. The calculation is performed, and the calculated position is output to the third control device 300. When a signal including two or more positions of the main body 10 is input from the first position detection device 40 to the first control device 100, the first central processing unit 101 determines the three-dimensional position and posture of the main body 10. The calculation may be performed and these positions and postures may be output to the third control device 300.

このように、第1位置検出装置40が正常である場合、第3制御装置300は、本体10に搭載された第1位置検出装置40の信号に基づく本体10の位置および姿勢を用いて、本体10の旋回、作業装置20の駆動、および走行装置30による作業機械1の走行を制御する。 As described above, when the first position detection device 40 is normal, the third control device 300 uses the position and posture of the main body 10 based on the signal of the first position detection device 40 mounted on the main body 10. It controls the turning of the 10th, the driving of the working apparatus 20, and the traveling of the working machine 1 by the traveling apparatus 30.

一方、処理P1において、第1制御装置100の状態管理機能F12は、たとえば第1位置検出装置40の位置測定精度が所定の水準よりも低下しており、または、第1位置検出装置40の信号S1の状態が異常である場合、第1中央処理装置101によって、第1位置検出装置40は正常ではない(NO)と判定する。すると、その判定結果が入力された第1制御装置100の移動指示機能F14は、第1中央処理装置101によって、第2制御装置200の移動制御機能F24へ、第1位置検出装置40の異常を通知する処理P4を実行する。 On the other hand, in the process P1, the state management function F12 of the first control device 100 has, for example, the position measurement accuracy of the first position detection device 40 is lower than a predetermined level, or the signal of the first position detection device 40. When the state of S1 is abnormal, the first central processing unit 101 determines that the first position detection device 40 is not normal (NO). Then, the movement instruction function F14 of the first control device 100 into which the determination result is input causes the movement control function F24 of the second control device 200 to be notified of the abnormality of the first position detection device 40 by the first central processing unit 101. The notification process P4 is executed.

また、処理P4において、第1制御装置100の状態管理機能F12は、たとえば、第1位置検出装置40の異常を検出したときに、第1中央処理装置101によって、図7に示す画像表示装置80に、第1位置検出装置40の異常を通知する画像G1を表示させる。次に、第1制御装置100の移動指示機能F14は、第1中央処理装置101によって、代替測位を開始する処理P5を実施する指示を、第2制御装置200の移動制御機能F24へ出力する。 Further, in the processing P4, when the state management function F12 of the first control device 100 detects an abnormality of the first position detecting device 40, for example, the first central processing unit 101 causes the image display device 80 shown in FIG. Is to display the image G1 notifying the abnormality of the first position detection device 40. Next, the movement instruction function F14 of the first control device 100 outputs an instruction to execute the process P5 for starting the alternative positioning to the movement control function F24 of the second control device 200 by the first central processing unit 101.

処理P5において、第2制御装置200の移動指示機能F14は、第2中央処理装置201によって、移動体50を起動させ、移動体50を本体10から離れた位置に移動させる。より具体的には、第2中央処理装置201は、たとえばドローンなどのUAVである移動体50を、本体10のホームポジションから離陸させて、本体10の上空に滞空させる。また、処理P5において、第2中央処理装置201は、第2位置検出装置60による移動体50の位置の検出が可能で、かつ、相対位置検出装置70による本体10と移動体50との相対位置の検出が可能な位置へ移動体50を移動させる。 In the processing P5, the movement instruction function F14 of the second control device 200 activates the moving body 50 by the second central processing unit 201, and moves the moving body 50 to a position away from the main body 10. More specifically, the second central processing unit 201 takes off a moving body 50, which is a UAV such as a drone, from the home position of the main body 10 and makes it stay in the air above the main body 10. Further, in the processing P5, the second central processing unit 201 can detect the position of the moving body 50 by the second position detecting device 60, and the relative position between the main body 10 and the moving body 50 by the relative position detecting device 70. The moving body 50 is moved to a position where the above can be detected.

より具体的には、処理P5において、移動体50に搭載された第2制御装置200の状態管理機能F21は、信号S2に基づき、第2中央処理装置201によって、第2位置検出装置60および相対位置検出装置70の計測状態が良好であるか否か判定する。ここで、信号S2は、移動体50に搭載された第2位置検出装置60および相対位置検出装置70の計測状態を含んでいる。さらに、状態管理機能F21は、第2中央処理装置201による計測状態の判定結果を、移動制御機能F24に出力する。状態管理機能F21は、第2中央処理装置201によって移動体50のアクチュエータを制御し、第2位置検出装置60と相対位置検出装置70の双方の計測状態が良好となる位置に移動体50を移動させる。 More specifically, in the processing P5, the state management function F21 of the second control device 200 mounted on the moving body 50 is relative to the second position detecting device 60 by the second central processing unit 201 based on the signal S2. It is determined whether or not the measurement state of the position detection device 70 is good. Here, the signal S2 includes the measurement state of the second position detection device 60 and the relative position detection device 70 mounted on the moving body 50. Further, the state management function F21 outputs the determination result of the measurement state by the second central processing unit 201 to the movement control function F24. The state management function F21 controls the actuator of the moving body 50 by the second central processing unit 201, and moves the moving body 50 to a position where the measurement states of both the second position detecting device 60 and the relative position detecting device 70 are good. Let me.

次に、第2制御装置200の状態管理機能F21は、代替測位が正常であるか否かを判定する処理P6を実施する。処理P6では、まず、移動体50に搭載された第2位置検出装置60の出力である移動体50の位置の信号S3が位置・姿勢演算機能F22に入力される。そして、第2中央処理装置201によって、信号S3に基づく移動体50の位置および姿勢が算出され、算出結果が状態管理機能F21に入力される。また、処理P6では、相対位置検出装置70の出力である信号S4が相対位置・姿勢演算機能F23に入力され、第2中央処理装置201によって、信号S4に基づく本体10と移動体50との相対位置、相対姿勢が算出され、算出結果が状態管理機能F21に入力される。 Next, the state management function F21 of the second control device 200 executes the process P6 for determining whether or not the alternative positioning is normal. In the process P6, first, the signal S3 of the position of the moving body 50, which is the output of the second position detecting device 60 mounted on the moving body 50, is input to the position / attitude calculation function F22. Then, the position and the posture of the moving body 50 based on the signal S3 are calculated by the second central processing unit 201, and the calculation result is input to the state management function F21. Further, in the processing P6, the signal S4 which is the output of the relative position detecting device 70 is input to the relative position / posture calculation function F23, and the second central processing unit 201 causes the relative between the main body 10 and the moving body 50 based on the signal S4. The position and relative posture are calculated, and the calculation result is input to the state management function F21.

処理P6において、第2制御装置200の状態管理機能F21は、移動体50の各部から入力された信号S2に移動体50の各部の異常に関する情報が含まれておらず、移動体50の位置および姿勢、および、本体10と移動体50との相対位置、相対姿勢の計測状態が良好であれば、第2中央処理装置201によって、代替測位は正常である(YES)と判定し、代替測位を実施する処理P7へ進む。 In the process P6, the state management function F21 of the second control device 200 does not include information regarding the abnormality of each part of the moving body 50 in the signal S2 input from each part of the moving body 50, and the position of the moving body 50 and the position of the moving body 50 and the information regarding the abnormality of each part of the moving body 50 are not included. If the posture, the relative position between the main body 10 and the moving body 50, and the relative posture are measured in a good state, the second central processing unit 201 determines that the alternative positioning is normal (YES), and performs the alternative positioning. Proceed to the process P7 to be carried out.

処理P7において、第2制御装置200の位置・姿勢演算機能F22は、第2中央処理装置201によって算出した移動体50の位置および姿勢を、第1制御装置100の位置・姿勢演算機能F13へ出力する。また、第2制御装置200の相対位置・姿勢演算機能F23は、第2中央処理装置201によって算出した本体10と移動体50の相対位置および相対姿勢を、第1制御装置100の位置・姿勢演算機能F13へ出力する。 In the process P7, the position / posture calculation function F22 of the second control device 200 outputs the position and posture of the moving body 50 calculated by the second central processing unit 201 to the position / posture calculation function F13 of the first control device 100. do. Further, the relative position / posture calculation function F23 of the second control device 200 calculates the relative position and posture of the main body 10 and the moving body 50 calculated by the second central processing unit 201, and calculates the position / posture of the first control device 100. Output to function F13.

処理P7において、第1制御装置100の位置・姿勢演算機能F13は、第2制御装置200から入力された、移動体50の位置および姿勢、ならびに、本体10と移動体50の相対位置および相対姿勢に基づいて、第1中央処理装置101によって本体10の推定位置および推定姿勢を算出する。第1制御装置100は、位置・姿勢演算機能F13で算出した本体10の推定位置および推定姿勢を、第3制御装置300の車体制御機能F31へ出力する。 In the process P7, the position / posture calculation function F13 of the first control device 100 is the position and posture of the moving body 50 input from the second control device 200, and the relative position and posture of the main body 10 and the moving body 50. The estimated position and estimated posture of the main body 10 are calculated by the first central processing unit 101 based on the above. The first control device 100 outputs the estimated position and the estimated posture of the main body 10 calculated by the position / posture calculation function F13 to the vehicle body control function F31 of the third control device 300.

一方、処理P6において、第2制御装置200の状態管理機能F21は、移動体50の各部の異常の有無を含む信号S2に異常に関する情報が含まれているか、または、移動体50の位置および姿勢もしくは本体10と移動体50との相対位置、相対姿勢の計測状態が不良であれば、第2中央処理装置201によって、代替測位は正常ではない(NO)と判定し、第1制御装置100の位置・姿勢演算機能F13へ判定結果を出力して、代替測位を停止する処理P8へ進む。 On the other hand, in the process P6, the state management function F21 of the second control device 200 includes information about the abnormality in the signal S2 including the presence or absence of the abnormality in each part of the moving body 50, or the position and posture of the moving body 50. Alternatively, if the measurement state of the relative position and the relative posture between the main body 10 and the moving body 50 is poor, the second central processing unit 201 determines that the alternative positioning is not normal (NO), and the first control device 100 determines that the alternative positioning is not normal (NO). The determination result is output to the position / attitude calculation function F13, and the process proceeds to the process P8 for stopping the alternative positioning.

処理P8において、第1制御装置100の位置・姿勢演算機能F13は、第1中央処理装置101により、代替測位が異常であることを示す信号を、移動指示機能F14へ出力する。第1制御装置100の移動指示機能F14は、第1中央処理装置101により、移動体50を停止させる指示を、第2制御装置200の移動制御機能F24へ出力する。第2制御装置200の移動制御機能F24は、第2中央処理装置201により、移動体50のアクチュエータを制御し、移動体50を図1に示す本体10の上のホームポジションに着陸させる。 In the processing P8, the position / attitude calculation function F13 of the first control device 100 outputs a signal indicating that the alternative positioning is abnormal by the first central processing unit 101 to the movement instruction function F14. The movement instruction function F14 of the first control device 100 outputs an instruction to stop the moving body 50 to the movement control function F24 of the second control device 200 by the first central processing unit 101. The movement control function F24 of the second control device 200 controls the actuator of the moving body 50 by the second central processing unit 201, and makes the moving body 50 land at the home position on the main body 10 shown in FIG.

次に、第1制御装置100の状態管理機能F12は、たとえば、第1中央処理装置101によって代替測位の異常を通知する処理P9を行う。具体的には、処理P9において、状態管理機能F12は、第1中央処理装置101により、たとえば図7に示す画像表示装置80に、代替測位が異常であることを示す画像G2を表示させる。 Next, the state management function F12 of the first control device 100 performs the process P9 for notifying the abnormality of the alternative positioning by the first central processing unit 101, for example. Specifically, in the process P9, the state management function F12 causes the image display device 80 shown in FIG. 7, for example, to display the image G2 indicating that the alternative positioning is abnormal by the first central processing unit 101.

さらに図5を参照して、移動体50に搭載された第2制御装置200による代替測位をより詳細に説明する。図5は、図3に示す第2制御装置200による本体10の位置推定のフロー図である。 Further, with reference to FIG. 5, the alternative positioning by the second control device 200 mounted on the mobile body 50 will be described in more detail. FIG. 5 is a flow chart of position estimation of the main body 10 by the second control device 200 shown in FIG.

移動体50に搭載された第2制御装置200による本体10の代替測位では、まず、図5に示すように、第1制御装置100から第1位置検出装置40の異常を示す通知の有無を判定する処理P201が行われる。処理P201において、第2制御装置200の移動制御機能F24は、たとえば、第1制御装置100の移動指示機能F14から、第1位置検出装置40の異常を示す通知があるか否かを、第2中央処理装置201によって判定する。処理P201において、第1位置検出装置40の異常を示す通知がない場合(NO)、処理P202へ進む。 In the alternative positioning of the main body 10 by the second control device 200 mounted on the mobile body 50, first, as shown in FIG. 5, it is determined from the first control device 100 whether or not there is a notification indicating an abnormality of the first position detection device 40. Processing P201 is performed. In the process P201, the movement control function F24 of the second control device 200 determines, for example, whether or not the movement instruction function F14 of the first control device 100 notifies whether or not there is a notification indicating an abnormality of the first position detection device 40. Determined by the central processing unit 201. If there is no notification indicating an abnormality in the first position detection device 40 in the process P201 (NO), the process proceeds to the process P202.

処理P202において、移動制御機能F24は、第2中央処理装置201によって、移動体50を停止させた状態を維持する。なお、処理P202において、移動体50が本体10から離れた位置に移動している場合、移動制御機能F24は、第2中央処理装置201によって、移動体50のアクチュエータを制御して、移動体50を本体10の上のホームポジションに移動させ、移動体50を停止させ、代替測位を終了する。 In the process P202, the movement control function F24 maintains the state in which the moving body 50 is stopped by the second central processing unit 201. When the moving body 50 is moved to a position away from the main body 10 in the processing P202, the movement control function F24 controls the actuator of the moving body 50 by the second central processing unit 201 to control the moving body 50. Is moved to the home position on the main body 10, the moving body 50 is stopped, and the alternative positioning is completed.

一方、処理P201において、第1位置検出装置40の異常を示す通知がある場合(YES)、処理P203へ進む。処理P203において、第2制御装置200の移動制御機能F24は、第2中央処理装置201によって、移動体50のアクチュエータを制御して、移動体50を本体10のホームポジションから離陸させ、本体10の上空に滞空させる。 On the other hand, if there is a notification indicating an abnormality in the first position detection device 40 in the process P201 (YES), the process proceeds to the process P203. In the processing P203, the movement control function F24 of the second control device 200 controls the actuator of the moving body 50 by the second central processing unit 201 to take off the moving body 50 from the home position of the main body 10, and the main body 10 Stay in the sky.

このとき、移動制御機能F24は、第1制御装置100の移動指示機能F14からの指示、移動体50に搭載された第2位置検出装置60および相対位置検出装置70からの信号S3,S4に基づいて、第2中央処理装置201によって移動体50のアクチュエータを制御する。これにより、移動体50の滞空位置と姿勢が、第2中央処理装置201によって制御される。なお、第1制御装置100の移動指示機能F14からの指示である離陸直後の滞空位置、すなわち初期滞空位置は、たとえば、現場の状況に応じてオペレータが設定できるようにしてもよい。 At this time, the movement control function F24 is based on the instruction from the movement instruction function F14 of the first control device 100, and the signals S3 and S4 from the second position detection device 60 and the relative position detection device 70 mounted on the moving body 50. Then, the actuator of the moving body 50 is controlled by the second central processing unit 201. As a result, the flight position and attitude of the moving body 50 are controlled by the second central processing unit 201. The flight position immediately after takeoff, that is, the initial flight position, which is an instruction from the movement instruction function F14 of the first control device 100, may be set by the operator according to, for example, the situation at the site.

次に、第2制御装置200の状態管理機能F21は、移動体50が正常であるか否かを判定する処理P204を行う。処理P204において、第2制御装置200の状態管理機能F21は、移動体50の各部の異常の有無を含む信号S2に基づいて、第2中央処理装置201により移動体50の各部の異常の有無を判定する。ここで、信号S2に含まれる異常の情報が、移動体50の飛行を継続不能にするものである場合、第2中央処理装置201は、移動体50が正常ではない(NO)と判定し、移動体50を停止させて異常を通知する処理P205へ進む。 Next, the state management function F21 of the second control device 200 performs the process P204 of determining whether or not the mobile body 50 is normal. In the processing P204, the state management function F21 of the second control device 200 determines the presence / absence of an abnormality in each part of the moving body 50 by the second central processing unit 201 based on the signal S2 including the presence / absence of an abnormality in each part of the moving body 50. judge. Here, when the abnormal information contained in the signal S2 makes the flight of the mobile body 50 unsustainable, the second central processing unit 201 determines that the mobile body 50 is not normal (NO), and determines that the mobile body 50 is not normal (NO). The process proceeds to process P205 for stopping the moving body 50 and notifying the abnormality.

処理P205において、第2制御装置200の移動制御機能F24は、第2中央処理装置201により、移動体50のアクチュエータを制御し、移動体50を図1に示す本体10の上のホームポジションに着陸させる。さらに、第1制御装置100の状態管理機能F12は、第2制御装置200の状態管理機能F21から入力された第2位置検出装置60の異常を示す判定結果に基づいて、第1中央処理装置101によって、図7に示す画像表示装置80に第2位置検出装置60の異常を示す画像G2を表示させる。 In the processing P205, the movement control function F24 of the second control device 200 controls the actuator of the moving body 50 by the second central processing unit 201, and the moving body 50 lands at the home position on the main body 10 shown in FIG. Let me. Further, the state management function F12 of the first control device 100 is the first central processing unit 101 based on the determination result indicating the abnormality of the second position detection device 60 input from the state management function F21 of the second control device 200. The image display device 80 shown in FIG. 7 is caused to display an image G2 indicating an abnormality of the second position detection device 60.

より具体的には、たとえば、処理P204において、第2制御装置200の状態管理機能F21にケーブル92の断線を示す信号S2が入力されると、第2中央処理装置201は、移動体50が正常ではない(NO)と判定する。そして、処理P205において、第2制御装置200の移動制御機能F24は、第2中央処理装置201により非常用電源93を用いて移動体50を移動させ、移動体50を図1に示す本体10の上のホームポジションに着陸させ、画像表示装置80に異常を通知する画像を表示させる。 More specifically, for example, in the processing P204, when the signal S2 indicating the disconnection of the cable 92 is input to the state management function F21 of the second control device 200, the moving body 50 of the second central processing unit 201 is normal. It is determined that it is not (NO). Then, in the processing P205, the movement control function F24 of the second control device 200 moves the moving body 50 by the second central processing unit 201 using the emergency power supply 93, and the moving body 50 is the main body 10 shown in FIG. Land on the upper home position and display the image notifying the abnormality on the image display device 80.

一方、処理P204において、たとえば、信号S2に含まれる異常の情報が、移動体50の飛行を継続不能にするものでない場合、第2中央処理装置201は、移動体50が正常である(YES)と判定し、移動体50の位置を検出する処理P206へ進む。処理P206において、第2制御装置200の位置・姿勢演算機能F22は、第2位置検出装置60から入力された信号S3に基づいて、第2中央処理装置201によって移動体50の位置および姿勢を算出する。次に、第2制御装置200の状態管理機能F21は、第2中央処理装置201によって、第2位置検出装置60の計測状態が正常か否かを判定する処理P207を実行する。 On the other hand, in the processing P204, for example, when the information of the abnormality contained in the signal S2 does not make the flight of the moving body 50 unsustainable, the second central processing unit 201 has the moving body 50 normal (YES). The process proceeds to process P206 for detecting the position of the moving body 50. In the process P206, the position / attitude calculation function F22 of the second control device 200 calculates the position and attitude of the moving body 50 by the second central processing unit 201 based on the signal S3 input from the second position detection device 60. do. Next, the state management function F21 of the second control device 200 executes the process P207 for determining whether or not the measurement state of the second position detection device 60 is normal by the second central processing unit 201.

処理P207において、第2制御装置200の状態管理機能F21は、位置・姿勢演算機能F22から入力された移動体50の位置および姿勢が正常であるか否かを、第2中央処理装置201によって判定する。処理P207において、第2位置検出装置60に異常あるか、または、第2位置検出装置60の計測精度が所定のレベルよりも低下している場合、第2中央処理装置201は、第2位置検出装置60の計測状態が正常ではない(NO)と判定し、異常の継続時間を計測する処理P208へ進む。 In the process P207, the state management function F21 of the second control device 200 determines whether or not the position and posture of the moving body 50 input from the position / attitude calculation function F22 are normal by the second central processing unit 201. do. In the process P207, when the second position detection device 60 is abnormal or the measurement accuracy of the second position detection device 60 is lower than a predetermined level, the second central processing unit 201 detects the second position. It is determined that the measurement state of the device 60 is not normal (NO), and the process proceeds to process P208 for measuring the duration of the abnormality.

処理P208において、第2制御装置200の状態管理機能F21は、第2位置検出装置60の計測状態が正常ではない異常な状態の継続時間を、たとえば第2中央処理装置201によって計測し、計測した継続時間を時間のしきい値Tと比較する処理P209へ進む。処理P209において、状態管理機能F21は、第2中央処理装置201によって、異常の継続時間と時間のしきい値Tとを比較し、異常の継続時間がしきい値T以上(YES)であれば、移動体50を停止させて異常を通知する、前述の処理P205を実行する。一方、処理P209において、異常の継続時間がしきい値Tよりも小(NO)であれば、第2中央処理装置201は、図5に示すフローを終了し、再度、図5に示すフローを開始する。 In the process P208, the state management function F21 of the second control device 200 measures and measures the duration of the abnormal state in which the measurement state of the second position detection device 60 is not normal, for example, by the second central processing unit 201. Proceed to process P209 for comparing the duration with the time threshold T. In the process P209, the state management function F21 compares the duration of the abnormality with the threshold value T of the time by the second central processing unit 201, and if the duration of the abnormality is equal to or greater than the threshold value T (YES). , The above-mentioned process P205 for stopping the moving body 50 and notifying the abnormality is executed. On the other hand, in the process P209, if the duration of the abnormality is smaller than the threshold value T (NO), the second central processing unit 201 ends the flow shown in FIG. 5, and again performs the flow shown in FIG. Start.

また、処理P207において、第2位置検出装置60に異常がなく、かつ第2位置検出装置60の計測精度が所定のレベル以上である場合、第2中央処理装置201は、第2位置検出装置60の計測状態が正常である(YES)と判定し、相対位置を検出する処理P210へ進む。処理P210において、第2制御装置200の相対位置・姿勢演算機能F23は、相対位置検出装置70から入力された信号S4に基づいて、第2中央処理装置201によって、移動体50と本体10との相対位置および相対姿勢を算出して状態管理機能F21へ出力する。 Further, in the processing P207, when there is no abnormality in the second position detecting device 60 and the measurement accuracy of the second position detecting device 60 is equal to or higher than a predetermined level, the second central processing unit 201 is the second position detecting device 60. It is determined that the measurement state of is normal (YES), and the process proceeds to the process P210 for detecting the relative position. In the processing P210, the relative position / attitude calculation function F23 of the second control device 200 uses the second central processing unit 201 to connect the moving body 50 and the main body 10 based on the signal S4 input from the relative position detecting device 70. The relative position and relative posture are calculated and output to the state management function F21.

次に、第2制御装置200の状態管理機能F21は、相対位置検出装置70の計測状態が正常であるか否かを判定する処理P211を実行する。処理P211において、状態管理機能F21は、相対位置検出装置70に異常があるか、または、相対位置検出装置70の計測精度が所定のレベルよりも低下している場合に、第2中央処理装置201によって相対位置検出装置70の計測状態は正常でない(NO)と判定し、異常な状態の継続時間を計測する前述の処理P208へ進む。 Next, the state management function F21 of the second control device 200 executes the process P211 for determining whether or not the measurement state of the relative position detection device 70 is normal. In the processing P211th, the state management function F21 has a second central processing unit 201 when there is an abnormality in the relative position detecting device 70 or the measurement accuracy of the relative position detecting device 70 is lower than a predetermined level. It is determined that the measurement state of the relative position detection device 70 is not normal (NO), and the process proceeds to the above-mentioned process P208 for measuring the duration of the abnormal state.

一方、処理P211において、位置・姿勢演算機能F22は、相対位置検出装置70に異常がなく、かつ、相対位置検出装置70の計測精度が所定のレベル以上である場合に、第2中央処理装置201によって相対位置検出装置70の計測状態は正常である(YES)と判定し、移動体50と本体10の相対位置および相対姿勢を送信する処理P212へ進む。処理P212において、第2制御装置200の相対位置・姿勢演算機能F23は、第2中央処理装置201によって、相対位置および相対姿勢を第1制御装置100の位置・姿勢演算機能F13へ出力し、通信が正常に行われたか否かを判定する処理P213へ進む。 On the other hand, in the processing P211 of the processing P211, the position / attitude calculation function F22 is the second central processing unit 201 when there is no abnormality in the relative position detecting device 70 and the measurement accuracy of the relative position detecting device 70 is equal to or higher than a predetermined level. It is determined that the measurement state of the relative position detection device 70 is normal (YES), and the process proceeds to process P212 for transmitting the relative position and relative posture of the moving body 50 and the main body 10. In the process P212, the relative position / attitude calculation function F23 of the second control device 200 outputs the relative position and the relative attitude to the position / attitude calculation function F13 of the first control device 100 by the second central processing unit 201, and communicates. Proceed to the process P213 for determining whether or not the operation was normally performed.

処理P213において、状態管理機能F21は、第2中央処理装置201によって、第2制御装置200の相対位置・姿勢演算機能F23と、第1制御装置100の位置・姿勢演算機能F13との間の通信が正常に行われたか否かを判定する。第2中央処理装置201は、通信が正常でない(NO)場合、異常な状態の継続時間を計測する前述の処理P208へ進む。一方、第2中央処理装置201は、通信が正常(YES)であれば図5に示すフローを終了し、再度、図5に示すフローを開始する。 In the process P213, the state management function F21 communicates between the relative position / attitude calculation function F23 of the second control device 200 and the position / attitude calculation function F13 of the first control device 100 by the second central processing unit 201. Judges whether or not was performed normally. If the communication is not normal (NO), the second central processing unit 201 proceeds to the above-mentioned processing P208 for measuring the duration of the abnormal state. On the other hand, if the communication is normal (YES), the second central processing unit 201 ends the flow shown in FIG. 5 and starts the flow shown in FIG. 5 again.

図6は、作業機械1の測位モードの遷移図である。図6において、通常測位モードM1は、本体10に搭載された第1位置検出装置40によって本体10の位置を測定する測位モードである。代替測位モードM2は、移動体50に搭載された第2位置検出装置60および相対位置検出装置70によって本体10の推定位置を算出する測位モードである。測位不可モードM3は、第1位置検出装置40、および、第2位置検出装置60または相対位置検出装置70に異常が発生し、本体10の位置が測定できない測位モードである。 FIG. 6 is a transition diagram of the positioning mode of the work machine 1. In FIG. 6, the normal positioning mode M1 is a positioning mode in which the position of the main body 10 is measured by the first position detecting device 40 mounted on the main body 10. The alternative positioning mode M2 is a positioning mode in which the estimated position of the main body 10 is calculated by the second position detecting device 60 and the relative position detecting device 70 mounted on the moving body 50. The non-positioning mode M3 is a positioning mode in which the position of the main body 10 cannot be measured due to an abnormality in the first position detecting device 40 and the second position detecting device 60 or the relative position detecting device 70.

作業機械1の測位モードは、起動時の初期モードが通常測位モードM1である。また、作業機械1の測位モードは、第1位置検出装置40に異常があるか、または第1位置検出装置40の位置測定精度が低下しているときに、代替測位モードM2に遷移する。また、代替測位モードM2において、第1位置検出装置40が正常でかつ位置測定精度が所定のレベル以上である場合、作業機械1の測位モードは、代替測位モードM2から通常測位モードM1へ遷移する。 As for the positioning mode of the work machine 1, the initial mode at startup is the normal positioning mode M1. Further, the positioning mode of the work machine 1 shifts to the alternative positioning mode M2 when there is an abnormality in the first position detection device 40 or the position measurement accuracy of the first position detection device 40 is low. Further, in the alternative positioning mode M2, when the first position detection device 40 is normal and the position measurement accuracy is equal to or higher than a predetermined level, the positioning mode of the work machine 1 transitions from the alternative positioning mode M2 to the normal positioning mode M1. ..

また、作業機械1の測位モードは、上記代替測位モードM2への遷移条件を満たし、かつ、第2位置検出装置60または相対位置検出装置70に異常があるか、もしくはこれらの測定精度が所定のレベルよりも低下しているときに、通常測位モードM1から測位不可モードM3へ遷移する。さらに、作業機械1の測位モードが測位不可モードM3であり、第1位置検出装置40が正常でかつ位置測定精度が所定のレベル以上である場合、作業機械1の測位モードは測位不可モードM3から通常測位モードM1へ遷移する。 Further, the positioning mode of the work machine 1 satisfies the transition condition to the alternative positioning mode M2, and the second position detection device 60 or the relative position detection device 70 has an abnormality, or the measurement accuracy thereof is predetermined. When the level is lower than the level, the mode transitions from the normal positioning mode M1 to the non-positioning mode M3. Further, when the positioning mode of the work machine 1 is the non-positioning mode M3, the first position detection device 40 is normal and the position measurement accuracy is at least a predetermined level, the positioning mode of the work machine 1 is from the non-positioning mode M3. Transition to the normal positioning mode M1.

また、作業機械1の測位モードが測位不可モードM3であり、かつ上記代替測位モードM2への遷移条件を満たし、かつ第2位置検出装置60および相対位置検出装置70に異常がなく測定精度が所定のレベル以上である場合、作業機械1の測位モードは、測位不可モードM3から代替測位モードM2へ遷移する。図6に示す作業機械1の測位モードの遷移は、第1制御装置100の第1中央処理装置101および第2制御装置200の第2中央処理装置201によって自律的に実行され、オペレータによる操作を必要としない。 Further, the positioning mode of the work machine 1 is the non-positioning mode M3, the transition condition to the alternative positioning mode M2 is satisfied, and there is no abnormality in the second position detecting device 60 and the relative position detecting device 70, and the measurement accuracy is predetermined. When the level is equal to or higher than the above level, the positioning mode of the work machine 1 transitions from the positioning impossible mode M3 to the alternative positioning mode M2. The transition of the positioning mode of the work machine 1 shown in FIG. 6 is autonomously executed by the first central processing unit 101 of the first control device 100 and the second central processing unit 201 of the second control device 200, and is operated by the operator. do not need.

図7は、図1および図2に示す作業機械1の画像表示装置80の画像の一例を示す画像図である。第1中央処理装置101および第2中央処理装置201は、たとえば、図6に示す作業機械1の測位モードの遷移を、画像表示装置80に表示させてもよい。また、第1中央処理装置101および第2中央処理装置201は、前述のように、画像表示装置80に第1位置検出装置40の異常または精度低下を示す画像G1や、第2位置検出装置60または相対位置検出装置70の異常または精度低下を示す画像G2を表示させるようにしてもよい。 FIG. 7 is an image diagram showing an example of an image of the image display device 80 of the work machine 1 shown in FIGS. 1 and 2. The first central processing unit 101 and the second central processing unit 201 may display, for example, the transition of the positioning mode of the work machine 1 shown in FIG. 6 on the image display device 80. Further, as described above, the first central processing unit 101 and the second central processing unit 201 have an image G1 indicating an abnormality or a decrease in accuracy of the first position detection device 40 on the image display device 80, and a second position detection device 60. Alternatively, an image G2 indicating an abnormality or a decrease in accuracy of the relative position detection device 70 may be displayed.

以下、従来の作業機械の制御システムと対比しつつ、本実施形態の作業機械1の作用を説明する。 Hereinafter, the operation of the work machine 1 of the present embodiment will be described in comparison with the conventional work machine control system.

従来の作業機械は、何らかの原因で三次元の位置情報を取得ができない場合、その時点で情報化施工による作業を行うことが不可能になる。特に、作業機械による掘削など施工中に作業機械の測位精度が低下した場合、施工の精度が低下するおそれがある。たとえば、前述の従来の作業機械の制御システムは、前記位置検出装置による測位が異常であっても、前記位置検出装置が前記第2のモードまたは前記第3のモードで動作することで、前記目標値生成部によって前記作業機の位置を求めることができる。しかしながら、前記従来の作業機械の制御システムは、前記位置検出装置による測位が異常である場合に、前記作業機械が滑るなどして静定状態にもかかわらず位置が変化したり、前記作業機械の旋回動作が所定の条件を超えたりした場合に、前記作業機械の正確な位置を出力することができないという課題がある。 If the conventional work machine cannot acquire the three-dimensional position information for some reason, it becomes impossible to perform the work by the information-oriented construction at that time. In particular, if the positioning accuracy of the work machine deteriorates during construction such as excavation by the work machine, the accuracy of the construction may decrease. For example, in the above-mentioned conventional control system of a work machine, even if the positioning by the position detection device is abnormal, the position detection device operates in the second mode or the third mode, whereby the target. The position of the working machine can be obtained by the value generation unit. However, in the conventional control system of the work machine, when the positioning by the position detection device is abnormal, the position may change even though the work machine is in a static state due to slipping of the work machine, or the position of the work machine may change. There is a problem that the accurate position of the work machine cannot be output when the turning operation exceeds a predetermined condition.

これに対し、本実施形態の作業機械1は、前述のように、本体10と、その本体10に設けられた作業装置20と、本体10を走行させる走行装置30と、を備えている。また、作業機械1は、本体10に搭載された第1制御装置100と、本体10の位置を検出する第1位置検出装置40と、本体10と独立して移動可能な移動体50と、を備えている。さらに、作業機械1は、移動体50に搭載された第2制御装置200と、移動体50の位置を検出する第2位置検出装置60と、移動体50と本体10との相対位置を検出する相対位置検出装置70と、を備えている。第1制御装置100を構成する第1中央処理装置101は、第1位置検出装置40の異常を検出して第2制御装置200へ通知する。第2制御装置200を構成する第2中央処理装置201は、第1制御装置100から前記通知があったときに、移動体50を移動させ、第2位置検出装置60によって移動体50の位置を検出し、相対位置検出装置70によって本体10と移動体50との相対位置を検出する。第1中央処理装置101は、第1位置検出装置40の異常を検出した後に、移動体50の位置、および、移動体50と本体10との相対位置に基づいて、本体10の推定位置を算出する。 On the other hand, the work machine 1 of the present embodiment includes a main body 10, a work device 20 provided on the main body 10, and a traveling device 30 for traveling the main body 10, as described above. Further, the work machine 1 includes a first control device 100 mounted on the main body 10, a first position detection device 40 for detecting the position of the main body 10, and a moving body 50 that can move independently of the main body 10. I have. Further, the work machine 1 detects the relative positions of the second control device 200 mounted on the moving body 50, the second position detecting device 60 for detecting the position of the moving body 50, and the moving body 50 and the main body 10. It includes a relative position detecting device 70. The first central processing unit 101 constituting the first control device 100 detects an abnormality in the first position detection device 40 and notifies the second control device 200. The second central processing unit 201 constituting the second control device 200 moves the moving body 50 when the first control device 100 gives the notification, and the second position detecting device 60 determines the position of the moving body 50. It is detected, and the relative position between the main body 10 and the moving body 50 is detected by the relative position detecting device 70. After detecting the abnormality of the first position detection device 40, the first central processing unit 101 calculates the estimated position of the main body 10 based on the position of the moving body 50 and the relative position between the moving body 50 and the main body 10. do.

この構成により、本体10の位置を検出する第1位置検出装置40の異常時に、移動体50の第2位置検出装置60と、移動体50と本体10との相対位置を検出する相対位置検出装置70とにより、従来よりも正確に本体10の位置を推定可能な作業機械1を提供することができる。すなわち、作業機械1の本体10に設けられた第1位置検出装置40による測位精度が低下しても、作業機械1とは独立して移動可能な移動体50が、適切な位置に移動して、本体10の測位を続ける。これにより、第1位置検出装置40の測位精度が低下している間に、作業機械1が走行、旋回により移動しても、本体10の位置情報を用いた情報化施工の継続が可能になる。 With this configuration, when the position of the first position detecting device 40 that detects the position of the main body 10 is abnormal, the second position detecting device 60 of the moving body 50 and the relative position detecting device that detects the relative position between the moving body 50 and the main body 10 are detected. With the 70, it is possible to provide the work machine 1 capable of estimating the position of the main body 10 more accurately than before. That is, even if the positioning accuracy of the first position detection device 40 provided in the main body 10 of the work machine 1 deteriorates, the moving body 50 that can move independently of the work machine 1 moves to an appropriate position. , Continue positioning of the main body 10. As a result, even if the work machine 1 moves by traveling or turning while the positioning accuracy of the first position detection device 40 is lowered, it is possible to continue the computerized construction using the position information of the main body 10. ..

また、本実施形態の作業機械1において、第1中央処理装置101は、たとえば、第1位置検出装置40の異常を検出した後、その異常が検出されなくなったときに、第1位置検出装置40によって検出した本体10の位置を用いて作業装置20および走行装置30を制御する。この構成により、第1位置検出装置40が異常から復帰したときに、作業機械1による情報化施工を停止することなく継続することが可能となる。 Further, in the work machine 1 of the present embodiment, the first central processing unit 101 detects, for example, an abnormality in the first position detection device 40, and then when the abnormality is no longer detected, the first position detection device 40 The working device 20 and the traveling device 30 are controlled by using the position of the main body 10 detected by the above. With this configuration, when the first position detection device 40 recovers from the abnormality, it is possible to continue the computerization work by the work machine 1 without stopping.

また、本実施形態の作業機械1は、たとえば、本体10に搭載された画像表示装置80を備えている。そして、第1中央処理装置101は、たとえば、第1位置検出装置40の異常を検出したときに、画像表示装置80に第1位置検出装置40の異常を通知する画像G1を表示させる。また、第2中央処理装置201は、たとえば、第2位置検出装置60の異常を検出したときに、画像表示装置80に第2位置検出装置60の異常を通知する画像G2を表示させる。この構成により、作業機械1を操作するオペレータは、作業機械1による作業中に、常時、第1位置検出装置40および第2位置検出装置60の状態を認識して、作業機械1による作業に反映することが可能になる。 Further, the work machine 1 of the present embodiment includes, for example, an image display device 80 mounted on the main body 10. Then, the first central processing unit 101 causes the image display device 80 to display the image G1 notifying the abnormality of the first position detection device 40, for example, when the abnormality of the first position detection device 40 is detected. Further, the second central processing unit 201 causes the image display device 80 to display the image G2 notifying the abnormality of the second position detection device 60, for example, when the abnormality of the second position detection device 60 is detected. With this configuration, the operator who operates the work machine 1 constantly recognizes the states of the first position detection device 40 and the second position detection device 60 during the work by the work machine 1, and reflects the state in the work by the work machine 1. It will be possible to do.

また、本実施形態の作業機械1は、たとえば、本体10に搭載された給電装置91と、その給電装置91から移動体50へ電力を供給するケーブル92と、移動体50に搭載された非常用電源93とを備えている。第2中央処理装置201は、ケーブル92の断線を検出したときに、非常用電源93を用いて移動体50を移動させる。この構成により、作業機械1の稼働中、移動体50は、本体10に搭載された給電装置91から、常時、電力の供給を受けて継続的に稼働することができる。また、たとえば、ケーブル92の断線によって、給電装置91から移動体50への電力供給が途絶しても、非常用電源93によって移動体50を移動させ、移動体50と作業機械1の他の部分や施工対象との衝突を回避しつつ、移動体50を安全に停止させることが可能になる。 Further, the work machine 1 of the present embodiment is, for example, a power supply device 91 mounted on the main body 10, a cable 92 for supplying electric power from the power supply device 91 to the mobile body 50, and an emergency machine mounted on the mobile body 50. It is equipped with a power supply 93. When the second central processing unit 201 detects a disconnection of the cable 92, the second central processing unit 201 moves the moving body 50 by using the emergency power supply 93. With this configuration, while the work machine 1 is in operation, the moving body 50 can be continuously operated by being constantly supplied with electric power from the power feeding device 91 mounted on the main body 10. Further, for example, even if the power supply from the power supply device 91 to the mobile body 50 is interrupted due to the disconnection of the cable 92, the mobile body 50 is moved by the emergency power supply 93, and the mobile body 50 and other parts of the work machine 1 are moved. It is possible to safely stop the moving body 50 while avoiding a collision with the construction target.

また、本実施形態の作業機械1において、第2中央処理装置201は、第1中央処理装置101から前記通知があったときに、第2位置検出装置60による移動体50の位置の検出が可能で、かつ、相対位置検出装置70による本体10と移動体50との相対位置の検出が可能な位置へ移動体50を移動させる。この構成により、第1位置検出装置40による本体10の測位が困難な環境においても、移動体50に搭載された第2位置検出装置60と相対位置検出装置70によって、本体10の位置を測位し続けることが可能となる。 Further, in the work machine 1 of the present embodiment, the second central processing unit 201 can detect the position of the moving body 50 by the second position detection device 60 when the first central processing unit 101 gives the notification. In addition, the moving body 50 is moved to a position where the relative position between the main body 10 and the moving body 50 can be detected by the relative position detecting device 70. With this configuration, even in an environment where positioning of the main body 10 by the first position detection device 40 is difficult, the position of the main body 10 is positioned by the second position detection device 60 and the relative position detection device 70 mounted on the moving body 50. It will be possible to continue.

また、本実施形態の作業機械1において、第2制御装置200の第2中央処理装置201は、たとえば、相対位置検出装置70によって、本体10上の異なる2点以上に対して、それぞれ、移動体50との相対位置を検出する。この構成により、第1中央処理装置101または第2中央処理装置201は、本体10上の異なる2点以上と、移動体50との相対位置に基づいて、本体10の三次元位置だけでなく、本体10の姿勢を検出することが可能になる。 Further, in the work machine 1 of the present embodiment, the second central processing unit 201 of the second control device 200 is a moving body, for example, by the relative position detection device 70 with respect to two or more different points on the main body 10. The relative position with 50 is detected. With this configuration, the first central processing unit 101 or the second central processing unit 201 is not only the three-dimensional position of the main body 10 but also the three-dimensional position of the main body 10 based on the relative positions of two or more different points on the main body 10 and the moving body 50. It becomes possible to detect the posture of the main body 10.

また、本実施形態の作業機械1において、第2中央処理装置201は、たとえば、相対位置検出装置70によって、本体10の異なる2点以上の相対位置を検出する。そして、第1中央処理装置101は、第2位置検出装置60で検出された本体10の位置と、相対位置検出装置70で検出された移動体50と本体10の異なる2点以上との相対位置に基づいて、本体10および作業装置20の位置および姿勢を算出する。この構成により、作業機械1は、第1位置検出装置40による本体10の測位精度が低下した場合でも、従来よりも正確に作業機械1の本体10および作業装置20の位置および姿勢を推定し、より高精度に情報化施工を継続することができる。 Further, in the working machine 1 of the present embodiment, the second central processing unit 201 detects two or more different relative positions of the main body 10 by, for example, the relative position detecting device 70. Then, the first central processing unit 101 is a relative position between the position of the main body 10 detected by the second position detection device 60 and two or more different points between the moving body 50 detected by the relative position detection device 70 and the main body 10. The positions and postures of the main body 10 and the working device 20 are calculated based on the above. With this configuration, the work machine 1 estimates the positions and postures of the main body 10 and the work device 20 of the work machine 1 more accurately than before even when the positioning accuracy of the main body 10 by the first position detection device 40 is lowered. Information-oriented construction can be continued with higher accuracy.

また、本実施形態の作業機械1は、本体10に搭載されて作業装置20および走行装置30を制御する第3制御装置300を備えている。第3制御装置300を構成する第3中央処理装置301は、第2中央処理装置201が推定位置を算出したときに、その推定位置を用いて作業装置20および走行装置30を制御する。この構成により、作業機械1は、第1位置検出装置40による本体10の測位精度が低下した場合でも、自律的に走行および旋回を行って、従来よりも高精度に情報化施工を継続することができる。 Further, the work machine 1 of the present embodiment includes a third control device 300 mounted on the main body 10 to control the work device 20 and the traveling device 30. When the second central processing unit 201 calculates the estimated position, the third central processing unit 301 constituting the third control device 300 controls the working device 20 and the traveling device 30 using the estimated position. With this configuration, even if the positioning accuracy of the main body 10 by the first position detection device 40 is lowered, the work machine 1 autonomously travels and turns, and continues the computerized construction with higher accuracy than before. Can be done.

以上、図面を用いて本開示に係る作業機械の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。たとえば、本開示の作業機械は、バックホウ、ドラグショベルなどの油圧ショベルに限定されず、たとえばローダー、バックホウ・ローダー、ダンプトラックを含む。また、移動体は、UAVに限定されず、たとえば地上を走行する無人走行体であってもよい。また、移動体がバッテリーを備える場合、移動体と本体とを接続するケーブルは必ずしも必要ではなく、移動体と本体との間の通信は無線通信であってもよい。 Although the embodiment of the work machine according to the present disclosure has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like are not deviated from the gist of the present disclosure. If any, they are included in this disclosure. For example, the working machines of the present disclosure are not limited to hydraulic excavators such as backhoes and drag shovels, and include, for example, loaders, backhoe loaders, and dump trucks. Further, the moving body is not limited to the UAV, and may be, for example, an unmanned traveling body traveling on the ground. Further, when the mobile body includes a battery, a cable connecting the mobile body and the main body is not always necessary, and communication between the mobile body and the main body may be wireless communication.

1 作業機械
10 本体
20 作業装置
30 走行装置
40 第1位置検出装置
50 移動体
60 第2位置検出装置
70 相対位置検出装置
80 画像表示装置
91 給電装置
92 ケーブル
93 非常用電源
100 第1制御装置
101 第1中央処理装置
200 第2制御装置
201 第2中央処理装置
300 第3制御装置
301 第3中央処理装置
G1 画像
G2 画像
1 Working machine 10 Main body 20 Working device 30 Traveling device 40 First position detection device 50 Moving body 60 Second position detection device 70 Relative position detection device 80 Image display device 91 Power supply device 92 Cable 93 Emergency power supply 100 First control device 101 1st central processing unit 200 2nd control device 201 2nd central processing device 300 3rd control device 301 3rd central processing device G1 image G2 image

Claims (8)

本体と、該本体に設けられた作業装置と、前記本体を走行させる走行装置と、前記本体に搭載された第1制御装置と、前記本体の位置を検出する第1位置検出装置と、前記本体と独立して移動可能な移動体と、該移動体に搭載された第2制御装置と、前記移動体の位置を検出する第2位置検出装置と、前記移動体と前記本体との相対位置を検出する相対位置検出装置と、を備えた作業機械であって、
前記第1制御装置を構成する第1中央処理装置は、前記第1位置検出装置の異常を検出して前記第2制御装置へ通知し、
前記第2制御装置を構成する第2中央処理装置は、前記通知があったときに、前記移動体を移動させ、前記第2位置検出装置によって前記移動体の位置を検出し、前記相対位置検出装置によって前記相対位置を検出し、
前記第1中央処理装置は、前記第1位置検出装置の異常を検出した後に、前記移動体の前記位置および前記相対位置に基づいて前記本体の推定位置を算出することを特徴とする作業機械。
A main body, a work device provided on the main body, a traveling device for traveling the main body, a first control device mounted on the main body, a first position detection device for detecting the position of the main body, and the main body. A moving body that can move independently of the moving body, a second control device mounted on the moving body, a second position detecting device that detects the position of the moving body, and a relative position between the moving body and the main body. A work machine equipped with a relative position detection device for detection.
The first central processing unit constituting the first control device detects an abnormality in the first position detection device and notifies the second control device.
The second central processing unit constituting the second control device moves the moving body when the notification is given, detects the position of the moving body by the second position detecting device, and detects the relative position. The device detects the relative position and
The first central processing unit is a work machine that calculates an estimated position of the main body based on the position of the moving body and the relative position after detecting an abnormality of the first position detecting device.
前記第1中央処理装置は、前記第1位置検出装置の異常を検出した後、該異常が検出されなくなったときに、前記第1位置検出装置によって検出した前記本体の位置を用いて前記作業装置および前記走行装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の作業機械。 The first central processing unit detects an abnormality in the first position detection device, and then when the abnormality is no longer detected, the working apparatus uses the position of the main body detected by the first position detection device. The work machine according to claim 1, wherein the traveling device is controlled. 前記本体に搭載された画像表示装置を備え、
前記第1中央処理装置は、前記第1位置検出装置の異常を検出したときに、前記画像表示装置に前記第1位置検出装置の異常を通知する画像を表示させ、
前記第2中央処理装置は、前記第2位置検出装置の異常を検出したときに、前記画像表示装置に前記第2位置検出装置の異常を通知する画像を表示させることを特徴とする請求項1に記載の作業機械。
Equipped with an image display device mounted on the main body,
When the first central processing unit detects an abnormality in the first position detection device, the first central processing unit causes the image display device to display an image notifying the abnormality of the first position detection device.
The second central processing apparatus is characterized in that, when an abnormality of the second position detection apparatus is detected, the image display apparatus displays an image notifying the abnormality of the second position detection apparatus. The work machine described in.
前記本体に搭載された給電装置と、該給電装置から前記移動体へ電力を供給するケーブルと、前記移動体に搭載された非常用電源とを備え、
前記第2中央処理装置は、前記ケーブルの断線を検出したときに、前記非常用電源を用いて前記移動体を移動させることを特徴とする請求項1に記載の作業機械。
A power supply device mounted on the main body, a cable for supplying electric power from the power supply device to the mobile body, and an emergency power supply mounted on the mobile body are provided.
The work machine according to claim 1, wherein the second central processing unit moves the moving body by using the emergency power supply when the disconnection of the cable is detected.
前記第2中央処理装置は、前記通知があったときに、前記第2位置検出装置による前記位置の検出が可能で、かつ、前記相対位置検出装置による前記相対位置の検出が可能な位置へ前記移動体を移動させることを特徴とする請求項1に記載の作業機械。 When the second central processing apparatus receives the notification, the second central processing apparatus can detect the position by the second position detecting apparatus, and the relative position detecting apparatus can detect the relative position. The work machine according to claim 1, wherein the moving body is moved. 前記第2中央処理装置は、前記相対位置検出装置によって前記本体の異なる2点以上の相対位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の作業機械。 The work machine according to claim 1, wherein the second central processing unit detects two or more different relative positions of the main body by the relative position detecting device. 前記第2中央処理装置は、前記相対位置検出装置によって前記本体の異なる2点以上の相対位置を検出し、
前記第1中央処理装置は、前記第2位置検出装置で検出された位置と、前記相対位置検出装置で検出された前記2点以上の相対位置に基づいて、前記本体および前記作業装置の位置および姿勢を算出することを特徴とする請求項1に記載の作業機械。
The second central processing unit detects two or more different relative positions of the main body by the relative position detecting device.
The first central processing unit has the positions of the main body and the working device and the positions of the main body and the working device based on the positions detected by the second position detecting device and the two or more points relative positions detected by the relative position detecting device. The work machine according to claim 1, wherein the posture is calculated.
前記本体に搭載されて前記作業装置および前記走行装置を制御する第3制御装置を備え、
前記第3制御装置を構成する第3中央処理装置は、前記第2中央処理装置が前記推定位置を算出したときに、前記推定位置を用いて前記作業装置および前記走行装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の作業機械。
A third control device mounted on the main body and controlling the work device and the traveling device is provided.
The third central processing unit constituting the third control device is characterized in that when the second central processing unit calculates the estimated position, the working device and the traveling device are controlled by using the estimated position. The work machine according to claim 1.
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