KR20190019888A

KR20190019888A - Calibration method of working machine, calibration device and calibration system of working machine

Info

Publication number: KR20190019888A
Application number: KR1020187004641A
Authority: KR
Inventors: 다케오 야마다; 료스케 오쿠이; 고스케 나카시마
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2019-02-27
Also published as: JPWO2019012649A1; CN109496263A; WO2019012649A1; JP6949727B2; KR102131316B1; DE112017000076T5

Abstract

교정 장치는, 작업기(2)를 가지는 유압 셔블(11)에서의 작업점 P의 현재 위치를 연산하기 위한 파라미터를 교정하는 장치이다. 이 교정 장치는, 안테나(21, 22)와, 교정구(150)와, 외부 계측 장치(62)를 가지고 있다. 안테나(21, 22)는, 유압 셔블(11)에 장착되어 있다. 교정구(150)는, 안테나(21, 22)의 아래쪽에 배치되어 있다. 외부 계측 장치(62)는, 교정구(150)의 위치를 계측한다. The calibration apparatus is a device for calibrating a parameter for calculating the current position of the working point P in the hydraulic excavator 11 having the working machine 2. [ The calibration apparatus has antennas 21 and 22, a calibration tool 150, and an external measurement device 62. The antennas 21 and 22 are mounted on the hydraulic excavator 11. [ The calibration tool 150 is disposed below the antennas 21 and 22. The external measuring device 62 measures the position of the calibration tool 150.

Description

Calibration method of working machine, calibration device and calibration system of working machine

본 발명은, 작업 기계(work machine)의 교정 방법, 교정 장치 및 작업 기계의 교정 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a calibration method for a work machine, a calibration device, and a calibration system for a work machine.

최근, 작업 기계를 사용한 토목 작업 등에의 정보화 시공의 도입(導入)이 진행되고 있다. 정보화 시공이란, 토목 공사 등의 시공 작업을 유압 셔블 등의 작업 기계를 사용하여 행할 때, 정보화 통신 기술(ICT: Information and Co㎜unication Technology) 및 RTK―GNSS(Real Time Kinematic―Global Navigation Satellite Systems)를 구사(驅使)한 시공이다. 구체적으로는 정보화 시공이란, 작업 기계에 있어서의 작업기의 작업점의 위치 검출을 행하고, 검출된 작업점에 기초하여 작업기를 자동 제어함으로써, 상기 시공 작업을 고효율로 행하여, 고정밀도의 시공 결과를 취득하려고 하는 것이다. In recent years, the introduction (introduction) of computerization work for civil engineering work using a working machine has been proceeding. The informationization construction is an information and communication technology (ICT) and a real time kinematic-global navigation satellite system (RTK-GNSS) when a construction work such as civil works is performed using a work machine such as a hydraulic excavator. It is a construction that used the word. More specifically, the term "computerized construction" refers to a system that detects the position of a work point of a working machine on a work machine and automatically controls the work machine on the basis of the detected work point to perform the construction work with high efficiency, I will try.

작업 기계가 예를 들면, 유압 셔블의 경우, 정보화 시공에서의 작업기의 작업점은 버킷(bucket)의 날끝(cutting edge)의 위치이다. 이 날끝의 위치는, GNSS 안테나와 붐 풋 핀(boom foot pin)과의 위치 관계, 붐, 암(arm), 버킷의 각각의 길이, 붐 실린더, 암 실린더, 버킷 실린더의 각각의 스트로크 길이 등의 파라미터에 기초하여, 설계 상의 위치 좌표로서 연산된다. In the case of a work machine, for example, a hydraulic excavator, the working point of the work machine in the informatization construction is the position of the cutting edge of the bucket. The position of the blade is determined by the positional relationship between the GNSS antenna and the boom foot pin, the respective lengths of the boom, the arm and the bucket, the respective stroke lengths of the boom cylinder, arm cylinder, Based on the parameters, as position coordinates in the design.

상기 연산에 사용되는 붐, 암, 버킷, 및 각 실린더의 길이로서, 설계값의 치수가 사용된다. 그러나, 이들의 실제의 치수는, 설계값에 대하여, 제조 상 및 조립 상의 치수 공차(公差)에 의한 오차를 포함한다. 그러므로, 설계값으로부터 연산된 날끝의 위치 좌표와 실제의 날끝의 위치 좌표와는 반드시 일치하지 않고, 날끝의 위치 검출의 정밀도 저하를 초래한다. 날끝의 위치 검출의 정밀도를 향상시키기 위해서는, 실제의 위치 계측에 의해 얻어지는 위치 좌표에 기초하여, 연산에 사용되는 설계값에서의 파라미터를 교정하지 않으면 안되므로, 위치 계측이라는 교정 작업을 행할 필요가 있다. As the lengths of the boom, arm, bucket, and each cylinder used in the above calculation, the dimension of the design value is used. However, their actual dimensions include errors due to dimensional tolerances (manufacturing tolerances) on the design and manufacturing. Therefore, the position coordinates of the edge of the edge calculated from the design value and the position coordinates of the actual edge of the edge do not necessarily coincide with each other, resulting in a reduction in accuracy of position detection of the edge. In order to improve the accuracy of detecting the position of the edge, it is necessary to calibrate the parameter in the design value used for the calculation based on the position coordinates obtained by the actual position measurement. Therefore, it is necessary to perform the calibration operation of the position measurement.

예를 들면, 국제 공개 제2015/040726호(특허문헌 1)에는, 토탈 스테이션으로부터의 투사광을 반사하는 프리즘 미러(prism mirror)를 버킷의 날끝에 장착하여, 프리즘 미러로부터의 반사광을 계측함으로써 날끝의 위치 계측을 행하는 것이 기재되어 있다. For example, in International Publication No. 2015/040726 (Patent Document 1), a prism mirror that reflects projection light from a total station is mounted on a blade edge of a bucket, and the reflected light from the prism mirror is measured, Is performed to measure the position of the wafer W.

국제 공개 제2015/040726호International Publication No. 2015/040726

그런데, 상기 교정 작업에 있어서 GNSS 안테나의 위치를 계측할 필요가 있다. GNSS 안테나의 위치를 계측할 때, 그 계측을 하려고 하는 작업자는 GNSS 안테나에 액세스할 필요가 있다. However, it is necessary to measure the position of the GNSS antenna in the above calibration work. When measuring the position of a GNSS antenna, an operator attempting to perform the measurement needs to access the GNSS antenna.

그러나, 작업 기계가 초소선회형(超小旋回形)의 유압 셔블인 경우, 유압 셔블의 차체 상부에 작업자의 발판(foothold)이 없다. 그러므로, 작업자는 차체 상부로부터 GNSS 안테나에 액세스할 수 없어, 지면으로부터 GNSS 안테나의 교정을 행할 필요가 있다. 따라서 GNSS 안테나의 위치 계측 작업 시에 작업자가 무리한 자세를 취할 필요가 생긴다. However, when the working machine is a hydraulic excavator of a super small swirl type, there is no foothold of the worker on the upper part of the body of the hydraulic excavator. Therefore, the operator can not access the GNSS antenna from the upper part of the vehicle body, and it is necessary to calibrate the GNSS antenna from the ground. Therefore, it is necessary for the operator to take an unreasonable posture when measuring the position of the GNSS antenna.

본 발명의 목적은, 소형의 작업 기계에 있어서도 작업자가 편한 자세에서 안테나의 위치 계측을 행할 수 있는 작업 기계의 교정 방법, 교정 장치 및 작업 기계의 교정 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a calibrating method for a working machine, a calibrating device and a calibrating system for a working machine, which can perform position measurement of an antenna in a comfortable posture even in a small work machine.

본 발명에서의 작업 기계의 교정 방법은, 작업기와 안테나를 가지는 작업 기계에 있어서의 작업점의 현재 위치를 연산하기 위한 파라미터를 교정하는 교정 방법이며, 이하의 단계를 포함한다. A method of calibrating a working machine in the present invention is a calibration method for calibrating a parameter for calculating a current position of a working point in a working machine having a working machine and an antenna, and includes the following steps.

먼저 안테나의 아래쪽에 교정구(calibration tool)가 배치된다. 안테나의 아래쪽에 교정구를 배치한 상태에서, 교정구의 위치가 외부 계측 장치에 의해 계측된다. 외부 계측 장치에 의해 계측된 교정구의 상기 위치에 기초하여, 작업기와 안테나와의 위치 관계가 교정된다. First, a calibration tool is placed at the bottom of the antenna. The position of the calibration tool is measured by the external measuring device in a state where the calibration tool is arranged on the lower side of the antenna. The positional relationship between the working machine and the antenna is corrected based on the position of the calibration tool measured by the external measuring device.

본 발명에서의 교정 장치는, 작업기와 안테나를 가지는 작업 기계에 있어서의 작업점의 현재 위치를 연산하기 위한 파라미터를 교정하는 교정 장치이다. 본 발명에서의 교정 장치는, 교정구와, 외부 계측 장치를 구비하고 있다. 교정구는, 안테나의 아래쪽에 배치된다. 외부 계측 장치는, 교정구의 위치를 계측한다. A calibration apparatus according to the present invention is a calibration apparatus for calibrating a parameter for calculating a current position of a work point in a work machine having a work machine and an antenna. The calibration apparatus according to the present invention includes a calibration section and an external measurement apparatus. The calibration tool is disposed below the antenna. The external measuring device measures the position of the calibration tool.

본 발명에서의 작업 기계의 교정 시스템은, 작업 기계와, 교정 장치를 구비하고 있다. 작업 기계는, 작업기와 안테나를 가지고 있다. 교정 장치는, 작업 기계에 있어서의 작업점의 현재 위치를 연산하기 위한 파라미터를 교정한다. 교정 장치는, 교정구와, 외부 계측 장치와, 입력부와, 연산부를 가지고 있다. 교정구는, 안테나의 아래쪽에 배치된다. 외부 계측 장치는, 교정구의 위치를 계측한다. 입력부는, 외부 계측 장치에 의해 계측된 교정구의 위치가 입력되도록 구성되어 있다. 연산부는, 입력부에 입력된 상기 위치에 기초하여, 작업기와 안테나와의 위치 관계를 나타내는 안테나 파라미터를 교정한다. The calibration system of the working machine in the present invention comprises a working machine and a calibration device. The working machine has a working machine and an antenna. The calibration apparatus calibrates a parameter for calculating the current position of the working point in the working machine. The calibration apparatus has a calibration section, an external measurement apparatus, an input section, and a calculation section. The calibration tool is disposed below the antenna. The external measuring device measures the position of the calibration tool. The input unit is configured to input the position of the calibration tool measured by the external measuring device. The calculation unit corrects the antenna parameter indicating the positional relationship between the working machine and the antenna based on the position input to the input unit.

본 발명에 의하면, 교정구가 안테나의 아래쪽에 배치되므로, 소형의 작업 기계에 있어서도 작업자가 편한 자세에서 안테나의 위치 계측을 행할 수 있다. According to the present invention, since the calibration tool is disposed below the antenna, the position of the antenna can be measured in a comfortable posture even in a small work machine.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 유압 셔블의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 교정구의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 3는 도 2의 교정구를 안테나의 아래쪽에 배치하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 유압 셔블의 구성을 모식적으로 나타낸 측면도(A), 배면도(B), 평면도(C)이다.
도 5는 유압 셔블이 구비하는 제어계의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 설계 지형(design topography)의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 관한 유압 셔블의 안내 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은 파라미터의 리스트를 나타낸 도면이다.
도 9는 붐의 측면도이다.
도 10은 암의 측면도이다.
도 11은 버킷 및 암의 측면도이다.
도 12는 버킷의 측면도이다.
도 13는 실린더의 길이를 나타내는 파라미터의 연산 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 오퍼레이터가 교정 시에 행하는 작업 수순을 나타낸 플로우차트이다.
도 15는 외부 계측 장치의 설치 위치를 나타낸 도면이다.
도 16은 작업기의 5가지 자세에서의 날끝의 위치를 나타낸 측면도이다.
도 17은 제1∼제5 위치의 각 위치에서의 실린더의 스트로크 길이를 나타내는 표이다.
도 18은 선회각이 상이한 3개의 날끝의 위치를 나타낸 평면도이다.
도 19는 교정 장치의 교정에 관한 처리 기능을 나타내는 기능 블록도이다.
도 20은 좌표 변환 정보의 연산 방법을 나타낸 도면이다.
도 21은 좌표 변환 정보의 연산 방법을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing a configuration of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a configuration of a calibration tool according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a perspective view showing a state in which the calibration tool of Fig. 2 is disposed below the antenna.
4 is a side view (A), a rear view (B), and a top view (C) schematically showing the configuration of a hydraulic excavator.
5 is a block diagram showing the configuration of a control system provided in the hydraulic excavator.
6 is a diagram showing an example of a configuration of a design topography.
7 is a view showing an example of a guidance screen of the hydraulic excavator according to the embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a list of parameters.
9 is a side view of the boom.
10 is a side view of the arm.
11 is a side view of the bucket and arm.
12 is a side view of the bucket.
13 is a diagram showing a calculation method of a parameter indicating the length of the cylinder.
14 is a flowchart showing an operation procedure performed by the operator at the time of calibration.
15 is a view showing an installation position of the external measuring apparatus.
16 is a side view showing the positions of the blade tips in five positions of the working machine.
17 is a table showing stroke lengths of cylinders at respective positions in the first to fifth positions.
Fig. 18 is a plan view showing positions of three blade tips with different turning angles.
19 is a functional block diagram showing a processing function relating to the calibration of the calibration apparatus.
20 is a diagram showing a method of calculating coordinate conversion information.
21 is a diagram showing a calculation method of coordinate conversion information.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 관한 유압 셔블의 구성 및 교정 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a configuration and a calibration method of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(유압 셔블의 구성) (Configuration of hydraulic excavator)

먼저 본 실시형태에 관한 유압 셔블의 구성에 대하여 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. First, the configuration of the hydraulic excavator according to the present embodiment will be described with reference to Figs. 1, 4, and 5. Fig.

도 1은, 교정 장치에 의한 교정이 실시되는 유압 셔블(100)의 사시도이다. 유압 셔블(100)은, 차체(차량 본체)(1)와, 작업기(2)를 가진다. 차체(1)는, 선회체(旋回體)(3)와, 운전실(4)과, 주행체(5)를 가진다. 선회체(3)는, 주행체(5)에 선회(旋回) 가능하게 장착되어 있다. 선회체(3)는, 유압(油壓) 펌프(37)(도 5 참조), 도시하지 않은 엔진 등의 장치를 수용하고 있다. 운전실(4)은 선회체(3)의 전부(前部)에 탑재되어 있다. 운전실(4) 내에는, 후술하는 표시 입력 장치(38) 및 조작 장치(25)가 배치된다(도 5 참조). 주행체(5)는 크롤러 벨트(crawler belts)(5a, 5b)를 가지고 있고, 크롤러 벨트(5a, 5b)가 회전함으로써 유압 셔블(100)이 주행한다. 1 is a perspective view of a hydraulic excavator 100 to be calibrated by a calibrating device. The hydraulic excavator 100 has a vehicle body (vehicle body) 1 and a working machine 2. The vehicle body 1 has a swivel body 3, a cab 4, and a traveling body 5. As shown in Fig. The slewing body (3) is mounted on the traveling body (5) so as to be capable of turning. The swing body 3 accommodates a device such as a hydraulic pump 37 (see Fig. 5) and an engine (not shown). The cab 4 is mounted on the front portion of the slewing body 3. In the cab 4, a display input device 38 and an operation device 25, which will be described later, are arranged (see Fig. 5). The traveling body 5 has crawler belts 5a and 5b and the hydraulic excavator 100 travels as the crawler belts 5a and 5b rotate.

작업기(2)는, 차체(1)의 전부(前部)에 장착되어 있다. 작업기(2)는, 붐(6)과, 암(7)과, 버킷(8)과, 붐 실린더(10)와, 암 실린더(11)와, 버킷 실린더(12)를 가진다. The working machine 2 is mounted on the front portion of the vehicle body 1. [ The working machine 2 has a boom 6, an arm 7, a bucket 8, a boom cylinder 10, an arm cylinder 11, and a bucket cylinder 12.

붐(6)의 기단부(基端部)는, 붐 핀(boom pin)(13)을 통하여 차체(1)의 전부에 요동(搖動) 가능하게 장착되어 있다. 붐 핀(13)은, 붐(6)의 선회체(3)에 대한 요동 중심에 상당한다. 암(7)의 기단부는, 암 핀(arm pin)(14)을 통하여 붐(6)의 선단부에 요동 가능하게 장착되어 있다. 암 핀(14)은, 암(7)의 붐(6)에 대한 요동 중심에 상당한다. 암(7)의 선단부에는, 버킷 핀(bucket pin)(15)을 통하여 버킷(8)이 요동 가능하게 장착되어 있다. 버킷 핀(15)은, 버킷(8)의 암(7)에 대한 요동 중심에 상당한다. The proximal end portion of the boom 6 is attached to the front of the vehicle body 1 via a boom pin 13 so as to be swingable. The boom pin 13 corresponds to the swing center of the boom 6 relative to the slewing body 3. [ The proximal end of the arm 7 is pivotally mounted on the distal end of the boom 6 via an arm pin 14. The arm pin 14 corresponds to the swing center of the arm 7 with respect to the boom 6. A bucket 8 is pivotally mounted on a distal end portion of the arm 7 through a bucket pin 15. The bucket pin 15 corresponds to the swing center of the bucket 8 with respect to the arm 7.

붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 버킷 실린더(12)의 각각은, 유압에 의해 구동되는 유압 실린더이다. 붐 실린더(10)의 기단부는, 붐 실린더 풋 핀(10a)을 통하여 선회체(3)에 요동 가능하게 장착되어 있다. 붐 실린더(10)의 선단부는, 붐 실린더 탑 핀(10b)을 통하여 붐(6)에 요동 가능하게 장착되어 있다. 붐 실린더(10)는, 유압에 의해 신축함으로써, 붐(6)을 구동한다. Each of the boom cylinder 10, the arm cylinder 11 and the bucket cylinder 12 is a hydraulic cylinder driven by hydraulic pressure. The proximal end of the boom cylinder 10 is pivotally mounted on the pivotal body 3 via a boom cylinder foot pin 10a. The front end of the boom cylinder 10 is mounted on the boom 6 so as to be swingable via the boom cylinder top pin 10b. The boom cylinder 10 is expanded and contracted by hydraulic pressure to drive the boom 6.

암 실린더(11)의 기단부는, 암 실린더 풋 핀(11a)을 통하여 붐(6)에 요동 가능하게 장착되어 있다. 암 실린더(11)의 선단부는, 암 실린더 탑 핀(11b)을 통하여 암(7)에 요동 가능하게 장착되어 있다. 암 실린더(11)는, 유압에 의해 신축함으로써, 암(7)을 구동한다. The base end portion of the arm cylinder 11 is mounted on the boom 6 so as to be swingable via the arm cylinder foot pin 11a. The front end portion of the arm cylinder 11 is mounted on the arm 7 so as to be swingable via the arm cylinder top pin 11b. The arm cylinder 11 is expanded and contracted by hydraulic pressure to drive the arm 7.

버킷 실린더(12)의 기단부는, 버킷 실린더 풋 핀(12a)을 통하여 암(7)에 요동 가능하게 장착되어 있다. 버킷 실린더(12)의 선단부는, 버킷 실린더 탑 핀(12b)을 통하여 제1 링크 부재(47)의 일단(一端) 및 제2 링크 부재(48)의 일단에 요동 가능하게 장착되어 있다. The base end portion of the bucket cylinder 12 is pivotally mounted on the arm 7 through the bucket cylinder foot pin 12a. The tip end portion of the bucket cylinder 12 is mounted on one end of the first link member 47 and one end of the second link member 48 via the bucket cylinder top pin 12b so as to be pivotable.

제1 링크 부재(47)의 타단은, 제1 링크 핀(47a)을 통하여 암(7)의 선단부에 요동 가능하게 장착되어 있다. 제2 링크 부재(48)의 타단은, 제2 링크 핀(48a)을 통하여 버킷(8)에 요동 가능하게 장착되어 있다. 버킷 실린더(12)는, 유압에 의해 신축함으로써, 버킷(8)을 구동한다. The other end of the first link member 47 is pivotally mounted on the distal end of the arm 7 through the first link pin 47a. The other end of the second link member 48 is pivotally mounted on the bucket 8 via the second link pin 48a. The bucket cylinder (12) is expanded and contracted by hydraulic pressure to drive the bucket (8).

차체(1)에는, RTK―GNSS용의 2개의 안테나(21, 22)가 장착되어 있다. 안테나(21)는, 예를 들면, 운전실(4)에 장착되어 있다. 안테나(22)는, 안테나 지지 부재(22a)를 개재하여 선회체(3)에 장착되어 있다. In the vehicle body 1, two antennas 21 and 22 for RTK-GNSS are mounted. The antenna 21 is mounted, for example, in the cab 4. The antenna 22 is mounted on the slewing body 3 via the antenna supporting member 22a.

안테나 지지 부재(22a)는, 봉형(棒形)으로 연장되는 봉형 부분(22aa)과, 그 봉형 부분(22aa)으로부터 외주측으로 길게 돌출된 받침대 부분(pedestal portion)(22ab)을 가지고 있다. 안테나 지지 부재(22a)는 선회체(3)의 상면으로부터 위쪽으로 연장되어 있고, 안테나 지지 부재(22a)의 상단(上端)에 안테나(22)가 장착되어 있다. The antenna supporting member 22a has a bar-shaped portion 22aa extending in a bar shape and a pedestal portion 22ab projecting from the bar-shaped portion 22aa to the outer periphery. The antenna supporting member 22a extends upward from the upper surface of the slewing body 3 and the antenna 22 is attached to the upper end of the antenna supporting member 22a.

안테나(21, 22)는, 차폭 방향을 따라 일정 거리만큼 서로 이격되어 배치되어 있다. 안테나(21)(이하, 「기준 안테나(21)」라고 함)는, 차체(1)의 현재 위치를 검출하기 위한 안테나이다. 안테나(22)(이하, 「방향 안테나(22)」라고 함)는, 차체(1)[구체적으로는 선회체(3)]의 방향을 검출하기 위한 안테나이다. 그리고, 안테나(21, 22)는, GPS용의 안테나라도 된다. The antennas 21 and 22 are spaced apart from each other by a predetermined distance along the vehicle width direction. The antenna 21 (hereinafter referred to as " reference antenna 21 ") is an antenna for detecting the current position of the vehicle body 1. The antenna 22 (hereinafter referred to as a "directional antenna 22") is an antenna for detecting the direction of the vehicle body 1 (specifically, the turning body 3). The antennas 21 and 22 may be GPS antennas.

선회체(3)는, 외장(外裝) 패널로서, 토사 커버(3a)(커버)와, 금속판 패널(3b)과, 엔진 후드(engine hood)(3c)를 가지고 있다. 토사 커버(3a) 및 엔진 후드(3c)의 각각은, 예를 들면, 수지로 이루어져 있 있고, 개폐할 수 있도록 설치되어 있다. 금속판 패널(3b)은, 예를 들면, 금속으로 이루어져 있고, 선회체(3)에 대하여 이동 불가능하게 고정되어 있다. 안테나 지지 부재(22a)는, 예를 들면, 토사 커버(3a) 및 엔진 후드(3c)를 피하여, 금속판 패널(3b)의 부분에 지지되어 있다. The swing body 3 has an earth cover 3a (cover), a metal plate panel 3b and an engine hood 3c as an external panel. Each of the soil cover 3a and the engine hood 3c is made of, for example, resin and is provided so as to be able to open and close. The metal plate panel 3b is made of, for example, metal and is fixed to the swivel body 3 so as not to move. The antenna supporting member 22a is supported on a portion of the metal plate panel 3b, for example, avoiding the soil cover 3a and the engine hood 3c.

본 실시형태의 유압 셔블(100)은, 예를 들면, 소형[후방 초소선회 셔블(shovel), 초소선회 셔블 등]의 유압 셔블이다. 후방 초소선회 셔블은, 선회체(3)의 후단(後端) 선회 반경이 주행체 전체 폭의 120% 이내에서 전체 선회 가능하지만, 프론트 최소 선회 반경의 전체 선회가 120%를 초과하는 유압 셔블이다(JISA8303). 또한, 초소선회 셔블은, 선회체(3)가 주행체(5)의 폭의 120% 이내에서 선회할 수 있는 유압 셔블이다(JISA8340―4). The hydraulic excavator 100 of the present embodiment is, for example, a hydraulic excavator of a small (rear shovel, shovel swivel, etc.). The rear swing shovel is a hydraulic shovel in which the rear swing radius of the swing body 3 can be entirely swung within 120% of the entire width of the traveling body, but the total swing of the front minimum swing radius exceeds 120% (JISA8303). In addition, the sub swing shovel is a hydraulic excavator (JIS A 8340-4) in which the swivel body 3 can swing within 120% of the width of the traveling body 5.

상기한 바와 같이 본 실시형태의 유압 셔블(100)은 소형이며, 카운터웨이트(counterweight)도 작고, 또한 토사 커버(3a) 및 엔진 후드(3c)의 각각은, 예를 들면, 수지로 이루어져 있다. 그러므로, 선회체(3)의 상부에는 작업자의 발판으로 되는 부분이 없다. As described above, the hydraulic excavator 100 of the present embodiment is compact and has a small counterweight. Each of the soil cover 3a and the engine hood 3c is made of resin, for example. Therefore, the upper portion of the swivel body 3 does not have a portion serving as a scaffold of the operator.

도 4의 (A), (B), (C)의 각각은, 유압 셔블(100)의 구성을 모식적으로 나타낸 측면도, 배면도, 평면도이다. 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 붐(6)의 길이[붐 핀(13)과 암 핀(14)과의 사이의 길이]는 L1이다. 암(7)의 길이[암 핀(14)과 버킷 핀(15)과의 사이의 길이]는 L2이다. 버킷(8)의 길이[버킷 핀(15)과 버킷(8)의 날끝(P)과의 사이의 길이]는 L3이다. 버킷(8)의 날끝(P)은, 버킷(8)의 날끝의 폭 방향에서의 중점(中点)(P)을 의미한다. 4 (A), 4 (B) and 4 (C) are a side view, a rear view and a plan view schematically showing the structure of the hydraulic excavator 100, respectively. The length of the boom 6 (the length between the boom pin 13 and the arm pin 14) is L1, as shown in Fig. 4 (A). The length of the arm 7 (the length between the female pin 14 and the bucket pin 15) is L2. The length of the bucket 8 (the length between the bucket pin 15 and the blade P of the bucket 8) is L3. The blade edge P of the bucket 8 means the middle point P in the width direction of the blade edge of the bucket 8. [

다음에, 본 실시형태의 교정 장치의 구성에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 교정구의 구성을 나타낸 정면도이며, 도 3은 도 2의 교정구를 안테나의 아래쪽에 배치하는 상태를 나타낸 사시도이다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 교정구(150)는, 프리즘 미러(101)와, 프리즘 지지부(102)와, 폴(pole)(103)과, 돌기부(104)와, 수준기(水準器; spirit level)(105)를 주로 가지고 있다. Next, the configuration of the calibration apparatus of the present embodiment will be described with reference to Figs. 2 and 3. Fig. Fig. 2 is a front view showing a configuration of a calibration tool according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a perspective view showing a state in which the calibration tool of Fig. 2 is disposed below the antenna. 2 and 3, the calibration tool 150 of the present embodiment includes a prism mirror 101, a prism supporter 102, a pole 103, a protrusion 104, And a spirit level (105).

프리즘 미러(101)는, 외부 계측 장치(62)(예를 들면, 토탈 스테이션: 도 1)로부터의 투사광을 외부 계측 장치(62)를 향해 반사하기 위한 것이다. 프리즘 미러(101)는, 프리즘 본체(101a)와, 외장 부재(101b)를 가지고 있다. 프리즘 본체(101a)는, 삼각뿔형(triangular pyramidal apex)으로 3개의 프리즘을 조합함으로써 반사면을 구성하고 있다. 외장 부재(101b)는, 프리즘 본체(101a)를 덮고 있다. The prism mirror 101 reflects the projection light from the external measuring device 62 (for example, a total station: Fig. 1) toward the external measuring device 62. [ The prism mirror 101 has a prism body 101a and an exterior member 101b. The prism body 101a forms a reflecting surface by combining three prisms with a triangular pyramidal apex. The exterior member 101b covers the prism body 101a.

프리즘 본체(101a)의 삼각뿔형의 정상점(頂点)은, 외부 계측 장치(62)를 통해 관측되는 미러 중심으로 되어 있다. 외장 부재(101b)의 원형의 정면은, 투명한 유리면(101ba)으로 되어 있다. 외부 계측 장치(62)로부터 투사된 투사광은, 유리면(101ba)를 통과하여 내부의 프리즘 본체(101a)에 입사하여, 프리즘 본체(101a)의 반사면에서 반사한 후, 반사광으로서 유리면(101ba)을 통해 외부 계측 장치(62)에 출사한다. The apexes of triangular pyramids of the prism main body 101a are the centers of the mirrors observed through the external measuring device 62. [ The circular front face of the exterior member 101b is a transparent glass face 101ba. The projection light projected from the external measuring device 62 passes through the glass surface 101ba and enters the prism main body 101a inside and is reflected by the reflecting surface of the prism main body 101a, And outputs it to the external measuring device 62 through the antenna 62.

프리즘 지지부(102)는 프레임 형상을 가지고 있다. 프리즘 미러(101)는, 프레임 형상의 프리즘 지지부(102)의 프레임 내에 배치되어 있다. 프리즘 미러(101)의 한쪽 측부 및 다른 쪽 측부 각각은, 프리즘 지지부(102)에 지지되어 있다. 이로써, 프리즘 지지부(102)는, 프리즘 미러(101)를 회전 가능하게 지지하고 있다. The prism support portion 102 has a frame shape. The prism mirror 101 is disposed in the frame of the frame-shaped prism supporter 102. One side and the other side of the prism mirror 101 are supported by a prism support 102. As a result, the prism support 102 rotatably supports the prism mirror 101.

폴(103)은, 직선형으로 연장된 봉형의 형상을 가지고 있다. 직선형으로 연장된 폴(103)의 한쪽 단부에, 프리즘 지지부(102)가 접속되어 있다. 폴(103)은, 프리즘 지지부(102)를 개재하여 프리즘 미러(101)를 유지하고 있다. 직선형으로 연장된 폴(103)의 다른 쪽 단부 측에는 수준기(105)가 장착되어 있다. The pole 103 has a bar-like shape extending in a straight line. A prism supporting portion 102 is connected to one end of the linearly extending pawl 103. [ The pole 103 holds the prism mirror 101 via the prism supporting portion 102. [ A leveling instrument 105 is mounted on the other end side of the linearly extending pawl 103.

돌기부(104)는, 직선형으로 연장된 봉형의 형상을 가지고 있다. 돌기부(104)는, 프리즘 미러(101)에 대하여 폴(103)의 반대측에 위치하고 있다. 돌기부(104)의 길이는, 폴(103)의 길이보다도 짧다. 프리즘 미러(101)의 회전축의 연장되는 방향은, 폴(103) 및 돌기부(104)의 각각이 직선형으로 연장되는 방향으로 예를 들면 직교하고 있다. The protruding portion 104 has a bar-like shape extending in a straight line. The protrusion 104 is located on the side opposite to the pole 103 with respect to the prism mirror 101. The length of the projection 104 is shorter than the length of the pawl 103. The direction in which the rotation axis of the prism mirror 101 extends is, for example, orthogonal to the direction in which each of the pole 103 and the protrusion 104 extends in a straight line.

도 3에 나타낸 바와 같이, 안테나(21)는, 교정구(150)의 돌기부(104)를 삽통(揷通) 가능한 오목부(21ha, 21hb)를 하면에 가지고 있다. 이 오목부(21ha, 21hb)의 각각은, 안테나(21)를 상하 방향으로 관통하는 관통공라도 된다. 또한, 오목부(21ha, 21hb)의 각각은, 안테나(21)를 상하 방향으로 관통하지 못하고, 안테나(21) 내에 바닥면을 가지는 바닥이 있는 원기둥 형상을 가지고 있어도 된다. 그리고, 도시하지 않지만, 안테나(22)도 안테나(21)와 동일한 오목부를 하면에 가지고 있다. As shown in Fig. 3, the antenna 21 has concave portions 21ha and 21hb on its bottom surface through which the protruding portion 104 of the calibration tool 150 can be inserted. Each of the recesses 21ha and 21hb may be a through hole penetrating the antenna 21 in the vertical direction. Each of the concave portions 21ha and 21hb may have a cylindrical shape with a bottom having a bottom surface in the antenna 21 without penetrating the antenna 21 in the vertical direction. Although not shown, the antenna 22 also has the same concave portion as the antenna 21 on the bottom surface.

돌기부(104)가 오목부(21ha, 21hb)의 각각에 안테나(21)의 하측로부터 삽입됨으로써, 교정구(150)가 안테나(21)에 대하여 위치 결정 가능하다. 교정구(150)가 안테나(21)에 대하여 위치결정된 상태에서, 교정구(150)를 사용하여 안테나(21)의 위치의 계측이 행해진다. The protrusions 104 can be positioned with respect to the antenna 21 by inserting the protrusions 104 from the lower side of the antenna 21 into the recesses 21ha and 21hb. In the state where the calibration tool 150 is positioned with respect to the antenna 21, the position of the antenna 21 is measured using the calibration tool 150.

돌기부(104)가 오목부(21ha, 21hb)의 각각에 삽입됨으로써, 교정구(150)가 안테나(21)의 아래쪽에 고정되어도 된다. 예를 들면, 돌기부(104)가 수나사를 가지고, 오목부(21ha, 21hb)의 각각이 암나사부를 가지고, 돌기부(104)의 수나사부가 오목부(21ha, 21hb)의 각각이 암나사부에 나사결합되는 것에 의해, 교정구(150)가 안테나(21)에 고정되어도 된다. The protrusions 104 may be inserted into the recesses 21ha and 21hb so that the calibration tool 150 may be fixed to the lower side of the antenna 21. [ For example, the projecting portion 104 has male threads, each of the recesses 21ha and 21hb has a female threaded portion, and each of the male threaded portions 21ha and 21hb of the projection portion 104 is screwed to the female threaded portion The calibration tool 150 may be fixed to the antenna 21.

또한, 교정구(150)가 안테나(21)의 아래쪽에 고정되는 경우, 그 고정 방법은 상기에 한정되지 않고, 교정구(150)가 안테나(21)에 위치결정되면서 고정할 수 있는 방법이면 채용할 수 있다. When the calibration tool 150 is fixed to the lower side of the antenna 21, the fixing method is not limited to the above. If the calibration tool 150 is positioned and fixed to the antenna 21, can do.

또한, 교정구(150)는, 안테나(21)에 고정되지 않아도 된다. 이 경우, 교정구(150)의 돌기부(104)는 오목부(21ha, 21hb)의 각각에 삽입되어 위치 결정될뿐이다. In addition, the calibration tool 150 does not have to be fixed to the antenna 21. In this case, the projecting portion 104 of the calibration tool 150 is only inserted and positioned in each of the concave portions 21ha and 21hb.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 교정 장치는, 교정구(150)와, 외부 계측 장치(62)와, 교정부(60)를 가지고 있다. 이 교정 장치는, 작업기(2)를 가지는 유압 셔블(100)에서의 작업점의 현재 위치를 연산하기 위한 파라미터를 교정하는 것이다. 교정 장치가 교정하는 파라미터는, 작업기(2)와 안테나(21, 22)와의 위치 관계를 나타내는 안테나 파라미터를 포함하고 있다. 본 실시형태의 교정 시스템은, 상기 구성 장치와, 작업 기계[예를 들면, 유압 셔블(100)]를 가지고 있다. As shown in Fig. 1, the calibration apparatus of the present embodiment has a calibration tool 150, an external measurement device 62, and an calibration unit 60. Fig. This calibrating device calibrates a parameter for calculating the current position of the working point in the hydraulic excavator 100 having the working machine 2. [ The parameters calibrated by the calibration apparatus include antenna parameters indicating the positional relationship between the working machine 2 and the antennas 21 and 22. The calibration system of the present embodiment has the constituent device and a working machine (for example, hydraulic excavator 100).

유압 셔블(100)은, 상기한 바와 같이 안테나(21, 22)를 가지고 있다. 또한, 외부 계측 장치(62)는, 예를 들면, 토탈 스테이션이며, 유압 셔블(100)은 별개로 준비된다. 교정부(60)는, 후에 설명하는 바와 같이, 입력부(63)와, 표시부(64)와, 연산부(65)(컨트롤러)를 가지고 있다. 입력부(63)는, 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된 교정구(150)의 위치[구체적으로는 프리즘 본체(101a)의 삼각뿔형의 정상점의 위치)를 입력하는 부분이다. 연산부(65)는, 입력부(63)에 입력된 교정구(150)의 위치에 기초하여 안테나 파라미터를 교정하는 부분이다. The hydraulic excavator 100 has the antennas 21 and 22 as described above. Further, the external measuring device 62 is, for example, a total station, and the hydraulic excavator 100 is prepared separately. The calibration section 60 has an input section 63, a display section 64 and an operation section 65 (controller) as will be described later. The input unit 63 is a portion for inputting the position of the calibration tool 150 (specifically, the position of the triangular pyramidal normal point of the prism main body 101a) measured by the external measuring device 62. The calculation unit 65 is a part for calibrating the antenna parameters based on the position of the calibration tool 150 input to the input unit 63. [

입력부(63)는, 프리즘 미러(101)로부터 돌기부(104)의 선단까지의 거리를 입력할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 입력부(63)는, 프리즘 미러(101)로부터 돌기부(104)의 선단까지의 거리를 마이너스의 값(마이너스의 오프셋 값)으로서 입력할 수 있도록 구성되어 있다. The input unit 63 is configured to be able to input the distance from the prism mirror 101 to the tip of the protrusion 104. [ The input unit 63 is configured to be able to input a distance from the prism mirror 101 to the tip of the protrusion 104 as a negative value (negative offset value).

(유압 셔블의 제어계) (Control system of hydraulic excavator)

다음에, 본 실시형태에 관한 유압 셔블의 제어계에 대하여 도 4∼도 6을 참조하여 설명한다. Next, the control system of the hydraulic excavator according to the present embodiment will be described with reference to Figs. 4 to 6. Fig.

도 5는, 유압 셔블(100)이 구비하는 제어계의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 붐 각도 검출부(16)와, 암 각도 검출부(17)와, 버킷 각도 검출부(18)를 가지고 있다. 붐 각도 검출부(16), 암 각도 검출부(17) 및 버킷 각도 검출부(18)는, 각각 도 4의 (A)에 나타내는 붐(6), 암(7), 버킷(8)에 설치되어 있다. 각도 검출부(16)∼(18)의 각각은, 예를 들면, 포텐셔미터(potentiometer)라도 되고, 또한 스트로크 센서라도 된다. Fig. 5 is a block diagram showing a configuration of a control system provided in the hydraulic excavator 100. Fig. 5, the hydraulic excavator 100 has a boom angle detection portion 16, a female angle detection portion 17, and a bucket angle detection portion 18. The boom angle detection portion 16, The boom angle detection section 16, the arm angle detection section 17 and the bucket angle detection section 18 are provided in the boom 6, the arm 7 and the bucket 8 shown in Fig. Each of the angle detection units 16 to 18 may be, for example, a potentiometer or a stroke sensor.

도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 붐 각도 검출부(16)는, 차체(1)에 대한 붐(6)의 요동각(搖動角)α를 간접적으로 검출한다. 암 각도 검출부(17)는, 붐(6)에 대한 암(7)의 요동각 β를 간접적으로 검출한다. 버킷 각도 검출부(18)는, 암(7)에 대한 버킷(8)의 요동각 γ를 간접적으로 검출한다. 요동각 α, β, γ의 연산 방법에 대해서는 후술한다. The boom angle detection section 16 indirectly detects the swing angle alpha of the boom 6 relative to the vehicle body 1 as shown in Fig. The arm angle detecting section 17 indirectly detects the swing angle beta of the arm 7 with respect to the boom 6. [ The bucket angle detecting section 18 indirectly detects the swing angle? Of the bucket 8 with respect to the arm 7. The calculation method of the swing angles?,?, And? Will be described later.

도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 차체(1)는, 위치 검출부(19)를 가지고 있다. 위치 검출부(19)는, 유압 셔블(100)의 차체(1)의 현재 위치를 검출한다. 위치 검출부(19)는, 2개의 안테나(21, 22)와, 3차원 위치 센서(23)를 가진다. As shown in Fig. 4 (A), the vehicle body 1 has a position detection section 19. [ The position detection unit 19 detects the current position of the vehicle body 1 of the hydraulic excavator 100. [ The position detecting section 19 has two antennas 21 and 22 and a three-dimensional position sensor 23.

안테나(21, 22)의 각각에서 수신된 GNSS 전파에 따른 신호는 3차원 위치 센서(23)에 입력된다. 3차원 위치 센서(23)는, 안테나(21, 22)의 글로벌 좌표계에서의 현재 위치를 검출한다. A signal according to the GNSS propagation received at each of the antennas 21 and 22 is input to the three-dimensional position sensor 23. The three-dimensional position sensor 23 detects the current position of the antennas 21 and 22 in the global coordinate system.

그리고, 글로벌 좌표계는, GNSS에 의해 계측되는 좌표계이며, 지구에 고정된 원점을 기준으로 한 좌표계이다. 이에 대하여, 후술하는 차체 좌표계는, 차체(1)[구체적으로는 선회체(3)]에 고정된 원점을 기준으로 하는 좌표계이다. The global coordinate system is a coordinate system measured by the GNSS, and is a coordinate system based on the origin fixed to the earth. On the other hand, the body coordinate system to be described later is a coordinate system based on the origin fixed to the vehicle body 1 (specifically, the turning body 3).

위치 검출부(19)는, 기준 안테나(21)와 방향 안테나(22)와의 위치에 따라서, 후술하는 차체 좌표계의 x축의 글로벌 좌표계에서의 방향각을 검출한다. The position detection unit 19 detects the direction angle in the global coordinate system of the x-axis of the body coordinate system, which will be described later, according to the position between the reference antenna 21 and the directional antenna 22.

도 5에 나타낸 바와 같이, 차체(1)는, 롤각 센서(24)와, 피치각 센서(29)를 가진다. 롤각 센서(24)는, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이, 중력 방향[연직선(沿直線)]에 대한 차체(1)의 폭 방향의 경사각 θ1(이하, 「롤각 θ1」라고 함)를 검출한다. 피치각 센서(29)는, 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 중력 방향에 대한 차체(1)의 전후 방향의 경사각 θ2(이하, 「피치각 θ2」라고 함)를 검출한다. As shown in FIG. 5, the vehicle body 1 has a roll angle sensor 24 and a pitch angle sensor 29. 4 (B), the roll angle sensor 24 detects the inclination angle? 1 (hereinafter referred to as "roll angle? 1") of the vehicle body 1 in the gravity direction (the vertical straight line) . The pitch angle sensor 29 detects an inclination angle &thetas; 2 (hereinafter referred to as " pitch angle [theta] 2 ") of the vehicle body 1 in the gravity direction as shown in Fig.

그리고, 본 실시형태에 있어서, 폭 방향이란, 버킷(8)의 폭 방향을 의미하고 있고, 차폭 방향과 일치하고 있다. 단, 작업기(2)가 후술하는 틸트 버킷(tilt bucket)을 구비하는 경우에는, 버킷(8)의 폭 방향과 차폭 방향이 일치하지 않을 경우가 있다. In the present embodiment, the width direction means the width direction of the bucket 8, and coincides with the vehicle width direction. However, when the working machine 2 is provided with a tilt bucket, which will be described later, the width direction and the width direction of the bucket 8 may not coincide with each other.

도 5에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 조작 장치(25)와, 작업기 컨트롤러(26)와, 작업기 제어 장치(27)와, 유압 펌프(37)를 가진다. 조작 장치(25)는, 작업기 조작 부재(31)와, 작업기 조작 검출부(32)와, 주행 조작 부재(33)와, 주행 조작 검출부(34)와, 선회 조작 부재(51)와, 선회 조작 검출부(52)를 가진다. 5, the hydraulic excavator 100 has an operation device 25, a work machine controller 26, a work machine control device 27, and a hydraulic pump 37. [ The operating device 25 includes a working machine operation member 31, a working machine operation detection portion 32, a traveling operation member 33, a traveling operation detection portion 34, a pivotal operation member 51, (52).

작업기 조작 부재(31)는, 오퍼레이터가 작업기(2)를 조작하기 위한 부재이며, 예를 들면, 조작 레버이다. 작업기 조작 검출부(32)는, 작업기 조작 부재(31)의 조작 내용을 검출하여, 검출 신호로서 작업기 컨트롤러(26)에 보낸다. The working machine operating member 31 is a member for the operator to operate the working machine 2 and is, for example, an operating lever. The working machine operation detecting unit 32 detects the operation contents of the working machine operating member 31 and sends it to the working machine controller 26 as a detection signal.

주행 조작 부재(33)는, 오퍼레이터가 유압 셔블(100)의 주행을 조작하기 위한 부재이며, 예를 들면, 조작 레버이다. 주행 조작 검출부(34)는, 주행 조작 부재(33)의 조작 내용을 검출하여, 검출 신호로서 작업기 컨트롤러(26)에 보낸다. The travel control member 33 is a member for the operator to control the traveling of the hydraulic excavator 100, and is, for example, an operation lever. The traveling operation detecting unit 34 detects the operation contents of the traveling operation member 33 and sends it to the working machine controller 26 as a detection signal.

선회 조작 부재(51)는, 오퍼레이터가 선회체(3)의 선회를 조작하기 위한 부재이며, 예를 들면, 조작 레버이다. 선회 조작 검출부(52)는, 선회 조작 부재(51)의 조작 내용을 검출하여, 검출 신호로서 작업기 컨트롤러(26)에 보낸다. The turning operation member 51 is a member for operating the turning of the turning body 3 by the operator, and is, for example, an operation lever. The turning operation detecting portion 52 detects the operation contents of the turning operation member 51 and sends it to the working machine controller 26 as a detection signal.

작업기 컨트롤러(26)는, 기억부(35)와, 연산부(36)를 가지고 있다. 기억부(35)는, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등을 가지고 있다. 연산부(36)는 CPU(Central Processing Unit) 등을 가지고 있다. 작업기 컨트롤러(26)는, 주로 작업기(2)의 동작 및 선회체(3)의 선회의 제어를 행한다. 작업기 컨트롤러(26)는, 작업기 조작 부재(31)의 조작에 따라 작업기(2)를 동작시키기 위한 제어 신호를 생성하여, 작업기 제어 장치(27)에 출력한다. The work machine controller 26 has a storage unit 35 and an operation unit 36. [ The storage unit 35 has a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like. The arithmetic unit 36 has a CPU (Central Processing Unit) or the like. The work machine controller 26 mainly controls the operation of the work machine 2 and the turning of the turning body 3. [ The working machine controller 26 generates a control signal for operating the working machine 2 according to the operation of the working machine operating member 31 and outputs it to the working machine controlling device 27. [

작업기 제어 장치(27)는, 비례 제어 밸브 등의 유압 제어 기기(機器)를 가지고 있다. 작업기 제어 장치(27)는, 작업기 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호에 기초하여, 유압 펌프(37)로부터 유압 실린더(10)∼(12)에 공급되는 작동유의 유량(流量)을 제어한다. 유압 실린더(10)∼(12)는, 작업기 제어 장치(27)로부터 공급된 작동유에 따라 구동된다. 이로써, 작업기(2)가 동작한다. The working machine control device 27 has a hydraulic control device (device) such as a proportional control valve. The working machine control device 27 controls the flow rate (flow rate) of the operating oil supplied from the hydraulic pump 37 to the hydraulic cylinders 10 to 12 on the basis of the control signal from the working machine controller 26. The hydraulic cylinders 10 to 12 are driven in accordance with the operating oil supplied from the working machine control device 27. [ Thereby, the working machine 2 is operated.

작업기 컨트롤러(26)는, 선회 조작 부재(51)의 조작에 따라 선회체(3)를 선회시키기 위한 제어 신호를 생성하여, 선회 모터(49)에 출력한다. 이로써, 선회 모터(49)가 구동되어, 선회체(3)가 선회한다. The work machine controller 26 generates a control signal for turning the turning body 3 according to the operation of the turning operation member 51 and outputs it to the turning motor 49. [ Thereby, the swing motor 49 is driven and the swing structure 3 is turned.

유압 셔블(100)은, 표시 시스템(28)을 가진다. 표시 시스템(28)은, 작업 영역 내의 지면을 굴삭하여 후술하는 설계면과 같은 형상으로 형성하기 위한 정보를 오퍼레이터에게 제공하기 위한 시스템이다. 표시 시스템(28)은, 표시 입력 장치(38)와, 표시 컨트롤러(39)를 가진다. The hydraulic excavator (100) has a display system (28). The display system 28 is a system for providing the operator with information for digging the ground in the work area to form the same shape as a design surface to be described later. The display system 28 has a display input device 38 and a display controller 39.

표시 입력 장치(38)는, 터치 패널식의 입력부(41)와, LCD(Liquid Crystal Display) 등의 표시부(42)를 가진다. 표시 입력 장치(38)는, 굴삭(掘削; excavation)을 행하기 위한 정보를 제공하기 위한 안내 화면을 표시한다. 또한, 안내 화면에는, 각종 키가 표시된다. 오퍼레이터는, 안내 화면 상의 각종 키에 접촉함으로써, 표시 시스템(28)의 각종 기능을 실행시킬 수 있다. 안내 화면에 대해서는 후술한다. The display input device 38 has a touch panel type input section 41 and a display section 42 such as an LCD (Liquid Crystal Display). The display input device 38 displays a guidance screen for providing information for performing excavation. Various keys are displayed on the guidance screen. The operator can perform various functions of the display system 28 by making contact with various keys on the guide screen. The guide screen will be described later.

표시 컨트롤러(39)는, 표시 시스템(28)의 각종 기능을 실행한다. 표시 컨트롤러(39)와 작업기 컨트롤러(26)는, 무선 또는 유선의 통신 수단에 의해 서로 통신 가능하게 되어 있다. 표시 컨트롤러(39)는, RAM, ROM 등의 기억부(43)와, CPU 등의 연산부(44)를 가지고 있다. 연산부(44)는, 기억부(43)에 기억되어 있는 각종 데이터와, 위치 검출부(19)의 검출 결과에 기초하여, 안내 화면을 표시하기 위한 각종 연산을 실행한다. The display controller 39 executes various functions of the display system 28. The display controller 39 and the work machine controller 26 are capable of communicating with each other by wireless or wired communication means. The display controller 39 has a storage section 43 such as a RAM and a ROM, and a calculation section 44 such as a CPU. The arithmetic unit 44 executes various arithmetic operations for displaying the guidance screen based on the various data stored in the storage unit 43 and the detection result of the position detection unit 19. [

표시 컨트롤러(39)의 기억부(43)에는, 설계 지형 데이터가 미리 작성되어 기억되어 있다. 설계 지형 데이터는, 3차원의 설계 지형의 형상 및 위치에 관한 정보이다. 설계 지형은, 작업 대상이 되는 지면의 목표 형상을 나타낸다. 표시 컨트롤러(39)는, 설계 지형 데이터나 전술한 각종 센서로부터의 검출 결과 등의 데이터에 기초하여, 안내 화면을 표시 입력 장치(38)에 표시시킨다. 구체적으로는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 설계 지형은, 삼각형 폴리곤(triangular polygon)에 의해 각각 표현되는 복수의 설계면(45)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 도 6에서는 복수의 설계면 중 일부에만 부호 "45"가 부여되어 있고, 다른 설계면의 부호는 생략되어 있다. 오퍼레이터는, 이들의 설계면(45) 중 1개, 또는 복수의 설계면(45)을 목표면(70)으로서 선택한다. 표시 컨트롤러(39)는, 목표면(70)의 위치를 오퍼레이터에게 알리기 위한 안내 화면을 표시 입력 장치(38)에 표시시킨다. In the storage unit 43 of the display controller 39, design terrain data is prepared and stored in advance. The design terrain data is information about the shape and position of the three-dimensional design terrain. The design topography represents the target shape of the ground to be worked on. The display controller 39 displays the guide screen on the display input device 38 based on the design terrain data and the data such as the detection results from the various sensors described above. Specifically, as shown in Fig. 6, the design terrain is constituted by a plurality of design surfaces 45, each of which is represented by a triangular polygon. In Fig. 6, reference numeral " 45 " is assigned to only a part of a plurality of design planes, and the sign of other design planes is omitted. The operator selects one of these design surfaces 45, or a plurality of design surfaces 45, as the target surface 70. The display controller 39 causes the display input device 38 to display a guidance screen for informing the operator of the position of the target surface 70. [

표시 컨트롤러(39)의 연산부(44)는, 위치 검출부(19)의 검출 결과와, 기억부(43)에 기억되어 있는 복수의 파라미터에 기초하여, 버킷(8)의 날끝(P)의 현재 위치를 연산한다. 이 연산부(44)는, 제1 현재 위치 연산부(44a)와, 제2 현재 위치 연산부(44b)를 가진다. 제1 현재 위치 연산부(44a)는, 후술하는 작업기 파라미터에 기초하여, 버킷(8)의 날끝(P)의 차체 좌표계에서의 현재 위치를 연산한다. 제2 현재 위치 연산부(44b)는, 후술하는 안테나 파라미터와, 위치 검출부(19)가 검출한 안테나(21, 22)의 글로벌 좌표계에서의 현재 위치와, 제1 현재 위치 연산부(44a)가 연산한 버킷(8)의 날끝(P)의 차체 좌표계에서의 현재 위치로부터, 버킷(8)의 날끝(P)의 글로벌 좌표계에서의 현재 위치를 연산한다. The calculation section 44 of the display controller 39 calculates the current position of the blade edge P of the bucket 8 based on the detection result of the position detection section 19 and a plurality of parameters stored in the storage section 43 . The calculation unit 44 has a first current position calculation unit 44a and a second current position calculation unit 44b. The first current position calculation unit 44a calculates the current position in the body coordinate system of the blade tip P of the bucket 8 on the basis of the working machine parameters to be described later. The second current position calculator 44b calculates the current position of the antennas 21 and 22 in the global coordinate system of the antennas 21 and 22 detected by the position detector 19 and the current position calculated by the first current position calculator 44a The current position of the blade edge P of the bucket 8 in the global coordinate system is calculated from the current position in the body coordinate system of the blade edge P of the bucket 8. [

교정부(60)는, 전술한 요동각 α, β, γ의 연산과, 버킷(8)의 날끝(P) 위치의 연산을 하기 위해 필요한 파라미터를 교정하는 장치이다. 교정부(60)는, 유압 셔블(100) 및 외부 계측 장치(62)와 함께, 전술한 파라미터를 교정하기 위한 교정 시스템을 구성한다. The calibration unit 60 is a device for calibrating parameters necessary for calculation of the above-described swing angles alpha, beta, and gamma and calculation of the position of the blade P of the bucket 8. [ The calibration unit 60 together with the hydraulic excavator 100 and the external measuring device 62 constitute a calibration system for calibrating the aforementioned parameters.

외부 계측 장치(62)는, 버킷(8)의 날끝(P)의 위치를 계측하는 장치이며, 예를 들면, 토탈 스테이션이다. 교정부(60)는, 유선 또는 무선에 의해 외부 계측 장치(62)와 데이터 통신을 행할 수 있다. 또한, 교정부(60)는, 유선 또는 무선에 의해 표시 컨트롤러(39)와 데이터 통신을 행할 수 있다. 교정부(60)는, 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된 정보에 기초하여 도 8에 나타낸 파라미터의 교정을 행한다. 파라미터의 교정은, 예를 들면, 유압 셔블(100)의 출하(出荷) 시나 유지보수 후의 초기 설정에 있어서 실행된다. The external measuring device 62 is a device for measuring the position of the blade P of the bucket 8, and is, for example, a total station. The calibration unit 60 can perform data communication with the external measurement device 62 by wire or wireless. In addition, the calibration unit 60 can perform data communication with the display controller 39 by wire or wireless. The calibration unit 60 calibrates the parameters shown in Fig. 8 on the basis of the information measured by the external measuring device 62. Fig. The parameters are calibrated, for example, at the time of shipment of the hydraulic excavator 100 or at the initial setting after maintenance.

교정부(60)는, 입력부(63)와, 표시부(64)와, 연산부(65)(컨트롤러)를 가진다. 입력부(63)는, 후술하는 제1 작업점 위치 정보, 제2 작업점 위치 정보, 안테나 위치 정보, 버킷 정보가 입력되는 부분이다. 입력부(63)는, 오퍼레이터가 이들 정보를 손으로 입력하기 위한 구성을 구비하고 있고, 예를 들면, 복수의 키를 가진다. 입력부(63)는, 수치의 입력이 가능하면 터치 패널식의 것이라도 된다. 표시부(64)는, 예를 들면, LCD이며, 교정을 행하기 위한 조작 화면이 표시되는 부분이다. 연산부(65)는, 입력부(63)를 통하여 입력된 정보에 기초하여, 파라미터를 교정하는 처리를 실행한다. The calibration unit 60 has an input unit 63, a display unit 64, and an operation unit 65 (controller). The input unit 63 is a portion into which first work point position information, second work point position information, antenna position information, and bucket information to be described later are input. The input unit 63 has a configuration for the operator to input these information by hand, and has, for example, a plurality of keys. The input unit 63 may be of the touch panel type if a numerical value can be input. The display unit 64 is, for example, an LCD, and is a portion where an operation screen for performing calibration is displayed. The calculation unit 65 executes a process of calibrating the parameters based on the information input through the input unit 63. [

(유압 셔블에서의 안내 화면)(Guidance screen in the hydraulic excavator)

다음에, 본 실시형태에 관한 유압 셔블의 안내 화면에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. Next, the guidance screen of the hydraulic excavator according to the present embodiment will be described with reference to Fig.

도 7은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 유압 셔블의 안내 화면을 나타낸 도면이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 안내 화면(53)은, 목표면(70)과 버킷(8)의 날끝(P)과의 위치 관계를 나타낸다. 안내 화면(53)은, 작업 대상인 지면이 목표면(70)과 같은 형상으로 되도록 유압 셔블(100)의 작업기(2)를 유도하기 위한 화면이다. 7 is a diagram showing a guidance screen of the hydraulic excavator according to the embodiment of the present invention. 7, the guide screen 53 shows the positional relationship between the target surface 70 and the blade edge P of the bucket 8. As shown in Fig. The guide screen 53 is a screen for guiding the work machine 2 of the hydraulic excavator 100 so that the ground surface to be worked becomes the same shape as the target surface 70.

안내 화면(53)은, 평면도(73a)와, 측면도(73b)를 포함한다. 평면도(73a)는, 작업 영역의 설계 지형과 유압 셔블(100)의 현재 위치를 나타낸다. 측면도(73b)는, 목표면(70)과 유압 셔블(100)과의 위치 관계를 나타낸다. The guide screen 53 includes a top view 73a and a side view 73b. The plan view 73a shows the design topography of the work area and the current position of the hydraulic excavator 100. [ The side view 73b shows the positional relationship between the target surface 70 and the hydraulic excavator 100. [

안내 화면(53)의 평면도(73a)는, 복수의 삼각형 폴리곤에 의해 평면에서 볼 때의 설계 지형을 표현하고 있다. 보다 구체적으로는, 평면도(73a)는, 유압 셔블(100)의 선회 평면을 투영면으로 하여 설계 지형을 표현하고 있다. 따라서, 평면도(73a)는, 유압 셔블(100)의 바로 위에서 본 도면이며, 유압 셔블(100)이 경사졌을 때는 설계면(45)이 경사지게 된다. 또한, 복수의 설계면(45)으로부터 선택된 목표면(70)은, 다른 설계면(45)과 다른 색으로 표시된다. 그리고, 도 7에서는, 유압 셔블(100)의 현재 위치가 평면에서 볼 때 의한 유압 셔블의 아이콘(61)으로 나타나 있지만, 다른 심볼에 의해 나타내도 된다. A plan view 73a of the guide screen 53 expresses a design terrain when viewed in a plane by a plurality of triangular polygons. More specifically, the plan view 73a expresses the designed terrain by using the turning plane of the hydraulic excavator 100 as the projection plane. Therefore, the plan view 73a is viewed from just above the hydraulic excavator 100, and when the hydraulic excavator 100 is inclined, the design surface 45 is inclined. In addition, the target surface 70 selected from the plurality of design surfaces 45 is displayed in a color different from that of the other design surfaces 45. 7, the current position of the hydraulic excavator 100 is indicated by the icon 61 of the hydraulic excavator when viewed in a plan view, but may be represented by another symbol.

또한, 평면도(73a)는, 유압 셔블(100)을 목표면(70)에 대하여 정대(正對)시키기 위한 정보를 포함하고 있다. 유압 셔블(100)을 목표면(70)에 대하여 정대시키기 위한 정보는, 정대 컴퍼스(confrontation compass)(73)로서 표시된다. 정대 컴퍼스(73)는, 목표면(70)에 대한 정대 방향과 유압 셔블(100)을 선회시키려하는 방향을 나타내는 아이콘이다. 오퍼레이터는, 정대 컴퍼스(73)에 의해, 목표면(70)에 대한 정대도(degree of confrontation)를 확인할 수 있다. The plan view 73a includes information for positively directing the hydraulic excavator 100 to the target surface 70. [ The information for aligning the hydraulic excavator 100 with respect to the target surface 70 is displayed as a confrontation compass 73. The front compass 73 is an icon indicating the direction in which the target surface 70 is to be turned and the direction in which the hydraulic excavator 100 is to be turned. The operator can confirm the degree of confrontation with respect to the target surface 70 by the target compass 73.

안내 화면(53)의 측면도(73b)는, 목표면(70)과 버킷(8)의 날끝(P)과의 위치 관계를 나타내는 화상과, 목표면(70)과 버킷(8)의 날끝(P)과의 사이의 거리를 나타내는 거리 정보(88)를 포함한다. 구체적으로는, 측면도(73b)는, 설계면선(81)과, 목표면선(82)과, 측면에서 볼 때의 유압 셔블(100)의 아이콘(75)을 포함한다. 설계면선(81)은, 목표면(70) 이외의 설계면(45)의 단면을 나타낸다. 목표면선(82)은 목표면(70)의 단면을 나타낸다. 설계면선(81)과 목표면선(82)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 버킷(8)의 날끝(P)의 폭 방향에서의 중점 P[이하, 단지 「버킷(8)의 날끝(P)」라고 함]의 현재 위치를 지나는 평면(77)과 설계면(45)과의 교선(80)을 연산함으로써 구해진다. 버킷(8)의 날끝(P)의 현재 위치를 연산하는 방법에 대해서는 후술한다. The side view 73b of the guide screen 53 is a side view showing the relationship between the target surface 70 and the edge P of the bucket 8 and the image showing the positional relationship between the target surface 70 and the edge P of the bucket 8 And distance information 88 indicating the distance between the vehicle and the vehicle. Concretely, the side view 73b includes a design surface line 81, a target surface line 82, and an icon 75 of the hydraulic excavator 100 as seen from the side. The design surface line 81 represents a cross section of the design surface 45 other than the target surface 70. [ The target surface line 82 represents the cross section of the target surface 70. 6, the design surface line 81 and the target surface line 82 are arranged at a midpoint P in the width direction of the blade edge P of the bucket 8 (hereinafter referred to simply as the "blade edge P of the bucket 8" Quot;) and the design plane 45 passing through the current position of the plane 77 (hereinafter referred to as " planar surface "). A method of calculating the current position of the blade edge P of the bucket 8 will be described later.

이상과 같이, 안내 화면(53)에서는, 설계면선(81)과, 목표면선(82)과, 버킷(8)을 포함하는 유압 셔블(100)과의 상대(相對) 위치 관계가 화상에 의해 표시된다. 오퍼레이터는, 목표면선(82)을 따라 버킷(8)의 날끝(P)을 이동시킴으로써, 현재의 지형이 설계 지형으로 되도록, 용이하게 굴삭할 수 있다. As described above, in the guide screen 53, the relative positional relationship between the design surface line 81, the target surface line 82, and the hydraulic excavator 100 including the bucket 8 is displayed do. The operator can easily excavate the current terrain so that the current terrain becomes a design terrain by moving the blade edge P of the bucket 8 along the target surface line 82. [

(날끝(P)의 현재 위치의 연산 방법) (Calculation method of the current position of the blade edge P)

다음에, 전술한 버킷(8)의 날끝(P)의 현재 위치의 연산 방법에 대하여 도 4, 도 5 및 도 8을 참조하여 설명한다. Next, a method of calculating the present position of the blade edge P of the bucket 8 will be described with reference to Figs. 4, 5 and 8. Fig.

도 8은, 기억부(43)에 기억되어 있는 파라미터의 리스트를 나타낸다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 파라미터는, 작업기 파라미터와, 안테나 파라미터를 포함한다. 작업기 파라미터는, 붐(6), 암(7) 및 버킷(8)의 각각의 치수와, 요동각을 나타내는 복수의 파라미터를 포함한다. 안테나 파라미터는, 안테나(21, 22)의 각각과 붐(6)과의 위치 관계를 나타내는 복수의 파라미터를 포함한다. 8 shows a list of parameters stored in the storage unit 43. Fig. As shown in Fig. 8, the parameters include a working machine parameter and an antenna parameter. The working machine parameters include the respective dimensions of the boom (6), the arm (7) and the bucket (8) and a plurality of parameters indicating the swing angle. The antenna parameters include a plurality of parameters indicating the positional relationship between each of the antennas 21 and 22 and the boom 6.

버킷(8)의 날끝(P)의 현재 위치의 연산에 있어서, 먼저 도 4에 나타낸 바와 같이, 붐 핀(13)의 축과 후술하는 작업기(2)의 동작 평면과의 교점(交点)을 원점으로 하는 차체 좌표계 x―y―z를 설정한다. 그리고, 이하의 설명에 있어서 붐 핀(13)의 위치는, 붐 핀(13)의 차폭 방향에서의 중점의 위치를 의미하는 것으로 한다. 또한, 각도 검출부(16)∼(18)(도 5)의 검출 결과로부터, 전술한 붐(6), 암(7), 버킷(8)의 현재의 요동각 α, β, γ[도 4의 (A)]가 연산된다. 요동각 α, β, γ의 연산 방법에 대해서는 후술한다. 차체 좌표계에서의 버킷(8)의 날끝(P)의 좌표(x, y, z)는, 붐(6), 암(7), 버킷(8)의 요동각 α, β, γ과, 붐(6), 암(7), 버킷(8)의 길이 L1, L2, L3를 사용하여, 이하의 수식 1에 의해 연산된다. 4, the intersection of the axis of the boom pin 13 and the operation plane of the working machine 2, which will be described later, is defined as the origin Is set to x-y-z. In the following description, the position of the boom pin 13 means the position of the center point of the boom pin 13 in the vehicle width direction. Further, from the detection results of the angle detecting portions 16 to 18 (Fig. 5), the current swing angles alpha, beta, and gamma of the boom 6, the arm 7 and the bucket 8 (A)] is calculated. The calculation method of the swing angles?,?, And? Will be described later. The coordinates (x, y, z) of the blade tip P of the bucket 8 in the vehicle body coordinate system are determined by the oscillation angles?,?,? Of the boom 6, the arm 7 and the bucket 8, 6, the arm 7, and the lengths L1, L2, and L3 of the bucket 8, respectively.

[수식 1][Equation 1]

또한, 수식 1로부터 구해진 차체 좌표계에서의 버킷(8)의 날끝(P)의 좌표(x, y, z)는, 이하의 수식 2에 의해, 글로벌 좌표계에서의 좌표(X, Y, Z)로 변환된다. The coordinate (x, y, z) of the edge P of the bucket 8 in the body coordinate system obtained from the equation (1) can be expressed by the coordinates (X, Y, Z) in the global coordinate system .

[수식 2][Equation 2]

단, ω, φ, κ은 이하의 수식 3과 같이 표현된다. However,?,?, And? Are expressed by the following equation (3).

[수식 3][Equation 3]

여기서, 전술한 바와 같이, θ1은 롤각이다. θ2는 피치각이다. 또한, θ3는, Yaw각이며, 전술한 차체 좌표계의 x축의 글로벌 좌표계에서의 방향각이다. 따라서, Yaw각 θ3은, 위치 검출부(19)에 의해 검출된 기준 안테나(21)와 방향 안테나(22)와의 위치에 기초하여 연산된다. (A, B, C)는, 차체 좌표계에서의 원점의 글로벌 좌표계에서의 좌표이다. Here, as described above,? 1 is the roll angle. ? 2 is the pitch angle. Further,? 3 is a Yaw angle, and is a direction angle in the global coordinate system of the x-axis of the body coordinate system described above. Therefore, the Yaw angle [theta] 3 is calculated based on the position of the directional antenna 22 and the reference antenna 21 detected by the position detection section 19. [ (A, B, C) are coordinates in the global coordinate system of the origin in the body coordinate system.

전술한 안테나 파라미터는, 안테나(21, 22)와 차체 좌표계에서의 원점과의 위치 관계[안테나(21, 22)와 붐 핀(13)의 차폭 방향에서의 중점과의 위치 관계]를 나타낸다. 구체적으로는, 도 4의 (B) 및 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이, 안테나 파라미터는, 붐 핀(13)과 기준 안테나(21)와의 사이의 차체 좌표계의 x축 방향의 거리 Lbbx와, 붐 핀(13)과 기준 안테나(21)와의 사이의 차체 좌표계의 y축 방향의 거리 Lbby와, 붐 핀(13)과 기준 안테나(21)와의 사이의 차체 좌표계의 z축 방향의 거리 Lbbz를 포함한다. The aforementioned antenna parameters represent the positional relationship between the antennas 21 and 22 and the origin in the vehicle body coordinate system (the positional relationship between the antennas 21 and 22 and the center point in the vehicle width direction of the boom pin 13). More specifically, as shown in Figs. 4B and 4C, the antenna parameters are set so that the distance Lbbx in the x-axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the reference antenna 21 The distance Lbby in the y axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the reference antenna 21 and the distance Lbbz in the z axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the reference antenna 21 .

또한, 안테나 파라미터는, 붐 핀(13)과 방향 안테나(22)와의 사이의 차체 좌표계의 x축 방향의 거리 Lbdx와, 붐 핀(13)과 방향 안테나(22)와의 사이의 차체 좌표계의 y축 방향의 거리 Lbdy와, 붐 핀(13)과 방향 안테나(22)와의 사이의 차체 좌표계의 z축 방향의 거리 Lbdz를 포함한다. The antenna parameters are set so that the distance Lbdx in the x-axis direction of the body coordinate system between the boom pin 13 and the directional antenna 22 and the distance Lbdx in the y-axis between the boom pin 13 and the directional antenna 22 And a distance Lbdz in the z-axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the directional antenna 22. [

(A, B, C)는, 안테나(21, 22)가 검출한 글로벌 좌표계에서의 안테나(21, 22)의 좌표와, 안테나 파라미터에 기초하여 연산된다. (A, B, and C) are calculated based on the coordinates of the antennas 21 and 22 in the global coordinate system detected by the antennas 21 and 22, and antenna parameters.

이상과 같이 하여 버킷(8)의 날끝(P)의 글로벌 좌표계에서의 현재 위치[좌표(X, Y, Z)]가 연산에 의해 구해진다. In this way, the current position (coordinates (X, Y, Z)) of the edge P of the bucket 8 in the global coordinate system is obtained by calculation.

도 6에 나타낸 바와 같이, 표시 컨트롤러(39)는, 상기한 바와 같이 연산한 버킷(8)의 날끝(P)의 현재 위치와, 기억부(43)에 기억된 설계 지형 데이터에 기초하여, 3차원 설계 지형과 버킷(8)의 날끝(P)을 지나는 평면(77)과의 교선(80)을 연산한다. 그리고, 표시 컨트롤러(39)는, 이 교선(80) 중 목표면(70)을 지나는 부분을 전술한 목표면선(82)(도 7)으로서 연산한다. 또한, 표시 컨트롤러(39)는, 이 교선(80) 중 목표면선(82) 이외의 부분을 설계면선(81)(도 7)으로서 연산한다. 6, based on the current position of the blade edge P of the bucket 8 calculated as described above and the design terrain data stored in the storage unit 43, The intersection 80 between the dimensionally designed topography and the plane 77 passing the edge P of the bucket 8 is calculated. Then, the display controller 39 calculates the portion of the intersection 80 that passes the target surface 70 as the above-described target surface line 82 (Fig. 7). Further, the display controller 39 calculates a portion of the intersection 80 other than the target surface line 82 as the design surface line 81 (Fig. 7).

(요동각 α, β, γ의 연산 방법) (Calculation method of swing angles [alpha], [beta], and [gamma]) [

다음에, 각도 검출부(16)∼(18)의 각각의 검출 결과로부터, 붐(6), 암(7), 버킷(8)의 현재의 요동각 α, β, γ를 연산하는 방법에 대하여 도 9∼도 13을 참조하여 설명한다. Next, a method for calculating the current swing angles?,?, And? Of the boom 6, the arm 7, and the bucket 8 from the detection results of the angular detection units 16 to 18 9 to Fig. 13.

도 9는, 붐(6)의 측면도이다. 붐(6)의 요동각 α는, 도 9에 나타나 있는 작업기 파라미터를 사용하여, 이하의 수식 4에 의해 표현된다. 9 is a side view of the boom 6. Fig. The swing angle alpha of the boom 6 is expressed by the following equation (4) using the machine parameters shown in Fig.

[수식 4][Equation 4]

도 9에 나타낸 바와 같이, Lboom2_x는, 붐 실린더 풋 핀(10a)과 붐 핀(13)과의 사이의 차체(1)의 수평 방향(차체 좌표계의 x축 방향에 상당함)의 거리이다. Lboom2_z는, 붐 실린더 풋 핀(10a)과 붐 핀(13)과의 사이의 차체(1)의 연직(沿直) 방향(차체 좌표계의 z축 방향에 상당함)의 거리이다. Lboom1은, 붐 실린더 탑 핀(10b)과 붐 핀(13)과의 사이의 거리이다. Lboom2는, 붐 실린더 풋 핀(10a)과 붐 핀(13)과의 사이의 거리이다. boom_cyl는, 붐 실린더 풋 핀(10a)과 붐 실린더 탑 핀(10b)과의 사이의 거리이다. 9, Lboom2_x is the distance between the boom cylinder foot pin 10a and the boom pin 13 in the horizontal direction of the vehicle body 1 (corresponding to the x-axis direction of the body coordinate system). Lboom2_z is the distance between the boom cylinder foot pin 10a and the boom pin 13 in the vertical direction of the vehicle body 1 (corresponding to the z-axis direction of the body coordinate system). Lboom1 is the distance between the boom cylinder top pin 10b and the boom pin 13. Lboom2 is the distance between the boom cylinder foot pin 10a and the boom pin 13. [ boom_cyl is the distance between the boom cylinder foot pin 10a and the boom cylinder top pin 10b.

측면에서 볼 때 붐 핀(13)과 암 핀(14)을 연결하는 방향을 xboom축이라고 하고, xboom축에 수직인 방향을 zboom축이라고 한다. Lboom1_x는, 붐 실린더 탑 핀(10b)과 붐 핀(13)과의 사이의 xboom축 방향의 거리이다. Lboom1_z는, 붐 실린더 탑 핀(10b)과 붐 핀(13)과의 사이의 zboom축 방향의 거리이다. The direction connecting the boom pin 13 and the arm pin 14 from the side is called the xboom axis, and the direction perpendicular to the xboom axis is called the zboom axis. Lboom1_x is the distance in the xboom axis direction between the boom cylinder top pin 10b and the boom pin 13. [ Lboom1_z is the distance between the boom cylinder top pin 10b and the boom pin 13 in the zboom axis direction.

도 10은, 암(7)의 측면도이다. 암(7)의 요동각 β는, 도 9 및 도 10에 나타나 있는 작업기 파라미터를 사용하여, 이하의 수식 5에 의해 표현된다. 10 is a side view of the arm 7. Fig. The swinging angle beta of the arm 7 is expressed by the following equation (5) using the machine parameters shown in Figs. 9 and 10.

[수식 5][Equation 5]

도 9에 나타낸 바와 같이, Lboom3_x는, 암 실린더 풋 핀(11a)과 암 핀(14)과의 사이의 xboom축 방향의 거리이다. Lboom3_z는, 암 실린더 풋 핀(11a)과 암 핀(14)과의 사이의 zboom축 방향의 거리이다. Lboom3는, 암 실린더 풋 핀(11a)과 암 핀(14)과의 사이의 거리이다. arm_cyl는, 암 실린더 풋 핀(11a)과 암 실린더 탑 핀(11b)과의 사이의 거리이다. As shown in Fig. 9, Lboom3_x is the distance in the xboom axis direction between the arm cylinder foot pin 11a and the arm pin 14. Lboom3_z is a distance in the zboom axis direction between the arm cylinder foot pin 11a and the arm pin 14. [ Lboom3 is the distance between the female cylinder foot pin 11a and the female pin 14. arm_cyl is the distance between the arm cylinder foot pin 11a and the arm cylinder top pin 11b.

도 10에 나타낸 바와 같이, 측면에서 볼 때 암 실린더 탑 핀(11b)과 버킷 핀(15)을 연결하는 방향을 xarm2축이라고 하고, xarm2축에 수직인 방향을 zarm2축이라고 한다. 또한, 측면에서 볼 때 암 핀(14)과 버킷 핀(15)을 연결하는 방향을 xarm1축이라고 한다. As shown in Fig. 10, the direction connecting the arm cylinder top pin 11b and the bucket pin 15 from the side is referred to as xarm2 axis, and the direction perpendicular to the xarm2 axis is referred to as zarm2 axis. The direction connecting the female pin 14 and the bucket pin 15 from the side is referred to as xarm1 axis.

Larm2는, 암 실린더 탑 핀(11b)과 암 핀(14)과의 사이의 거리이다. Larm2_x는, 암 실린더 탑 핀(11b)과 암 핀(14)과의 사이의 xarm2축 방향의 거리이다. Larm2_z는, 암 실린더 탑 핀(11b)과 암 핀(14)과의 사이의 zarm2축 방향의 거리이다. Larm2 is the distance between the arm cylinder top pin 11b and the arm pin 14. [ Larm2_x is the distance in the xarm2 axis direction between the arm cylinder top pin 11b and the arm pin 14. [ Larm2_z is the distance in the zarm2 axis direction between the arm cylinder top pin 11b and the arm pin 14. [

Larm1_x는, 암 핀(14)과 버킷 핀(15)과의 사이의 xarm2축 방향의 거리이다. Larm1_z는, 암 핀(14)과 버킷 핀(15)과의 사이의 zarm2축 방향의 거리이다. 암(7)의 요동각 β는, xboom축과 xarm1축과의 사이가 이루는 각이다. Larm1_x is the distance between the arm pin 14 and the bucket pin 15 in the xarm2 axis direction. Larm1_z is the distance in the zarm2 axis direction between the arm pin 14 and the bucket pin 15. [ The swing angle beta of the arm 7 is an angle formed between the xboom axis and the xarm1 axis.

도 11은, 버킷(8) 및 암(7)의 측면도이다. 도 12는, 버킷(8)의 측면도이다. 버킷(8)의 요동각 γ은, 도 10∼도 12에 나타나 있는 작업기 파라미터를 사용하여, 이하의 수식 6에 의해 표현된다. 11 is a side view of the bucket 8 and the arm 7. Fig. 12 is a side view of the bucket 8. Fig. The swing angle? Of the bucket 8 is expressed by the following equation (6) using the machine parameters shown in Figs. 10 to 12.

[수식 6][Equation 6]

도 10에 나타낸 바와 같이, Larm3_z2는, 제1 링크 핀(47a)과 버킷 핀(15)과의 사이의 zarm2축 방향의 거리이다. Larm3_x2는, 제1 링크 핀(47a)과 버킷 핀(15)과의 사이의 xarm2축 방향의 거리이다. 10, Larm3_z2 is a distance in the zarm2-axis direction between the first link pin 47a and the bucket pin 15. As shown in Fig. Larm3_x2 is the distance in the xarm2 axis direction between the first link pin 47a and the bucket pin 15. [

도 11에 나타낸 바와 같이, Ltmp는, 버킷 실린더 탑 핀(12b)과 버킷 핀(15)과의 사이의 거리이다. Larm4는, 제1 링크 핀(47a)과 버킷 핀(15)과의 사이의 거리이다. Lbucket1은, 버킷 실린더 탑 핀(12b)과 제1 링크 핀(47a)과의 사이의 거리이다. Lbucket2는, 버킷 실린더 탑 핀(12b)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 거리이다. Lbucket3는, 버킷 핀(15)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 거리이다. 버킷(8)의 요동각 γ은, xbucket축과 xarm1축과의 사이가 이루는 각이다. As shown in Fig. 11, Ltmp is the distance between the bucket cylinder top pin 12b and the bucket pin 15. Larm4 is the distance between the first link pin 47a and the bucket pin 15. [ Lbucket1 is the distance between the bucket cylinder top pin 12b and the first link pin 47a. Lbucket2 is the distance between the bucket cylinder top pin 12b and the second link pin 48a. Lbucket3 is the distance between the bucket pin 15 and the second link pin 48a. The swinging angle? Of the bucket 8 is an angle formed between the xbucket axis and the xarm1 axis.

도 12에 나타낸 바와 같이, 측면에서 볼 때 버킷 핀(15)과 버킷(8)의 날끝(P)을 연결하는 방향을 xbucket축이라고 하고, xbucket축에 수직인 방향을 zbucket축이라고 한다. Lbucket4_x는, 버킷 핀(15)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 x bucket축 방향의 거리이다. Lbucket4_z는, 버킷 핀(15)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 zbucket축 방향의 거리이다. As shown in Fig. 12, a direction connecting the bucket pin 15 to the blade P of the bucket 8 as viewed from the side is referred to as an xbucket axis, and a direction perpendicular to the xbucket axis is referred to as a zbucket axis. Lbucket4_x is the distance in the x bucket axis direction between the bucket pin 15 and the second link pin 48a. Lbucket4_z is the zbucket axial distance between the bucket pin 15 and the second link pin 48a.

그리고, 전술한 Ltmp는 이하의 수식 7에 의해 표현된다. The above-described Ltmp is expressed by the following equation (7).

[수식 7][Equation 7]

도 10에 나타낸 바와 같이, Larm3는, 버킷 실린더 풋 핀(12a)과 제1 링크 핀(47a)과의 사이의 거리이다. Larm3_x1은, 버킷 실린더 풋 핀(12a)과 버킷 핀(15)과의 사이의 xarm2축 방향의 거리이다. Larm3_z1은, 버킷 실린더 풋 핀(12a)과 버킷 핀(15)과의 사이의 zarm2축 방향의 거리이다. As shown in Fig. 10, Larm3 is the distance between the bucket cylinder foot pin 12a and the first link pin 47a. Larm3_x1 is the distance in the xarm2 axis direction between the bucket cylinder foot pin 12a and the bucket pin 15. [ Larm3_z1 is the distance in the zarm2 axis direction between the bucket cylinder foot pin 12a and the bucket pin 15. [

또한, 전술한 boom_cyl는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 붐 각도 검출부(16)가 검출한 붐 실린더(10)의 스트로크 길이 bss에 붐 실린더 오프셋 boft를 부가한 값이다. 마찬가지로, arm_cyl는, 암 각도 검출부(17)가 검출한 암 실린더(11)의 스트로크 길이 ass에 암 실린더 오프셋 aoft를 부가한 값이다. 마찬가지로, bucket_cyl는, 버킷 각도 검출부(18)가 검출한 버킷 실린더(12)의 스트로크 길이 bkss에 버킷 실린더(12)의 최소 거리를 포함한 버킷 실린더 오프셋 bkoft를 부가한 값이다. The aforementioned boom_cyl is a value obtained by adding the boom cylinder offset boft to the stroke length bss of the boom cylinder 10 detected by the boom angle detection section 16, as shown in Fig. Similarly, arm_cyl is a value obtained by adding the arm cylinder offset aoft to the stroke length ass of the arm cylinder 11 detected by the arm angle detecting section 17. [ Similarly, bucket_cyl is a value obtained by adding the bucket cylinder offset bkoft including the minimum distance of the bucket cylinder 12 to the stroke length bkss of the bucket cylinder 12 detected by the bucket angle detecting section 18. [

이상과 같이 하여 각도 검출부(16)∼(18)의 각각의 검출 결과로부터, 붐(6), 암(7), 버킷(8)의 현재의 요동각 α, β, γ이 연산에 의해 구해진다. The current swing angles?,?,? Of the boom 6, the arm 7, and the bucket 8 are obtained by calculation from the detection results of the angular detection units 16 to 18 as described above .

(오퍼레이터에 의한 교정 작업) (Calibration work by the operator)

다음에, 본 실시형태에 관한 유압 셔블에서의 오퍼레이터에 의한 교정 작업에 대하여 도 2, 도 4, 도 14∼도 18을 참조하여 설명한다. Next, a calibration operation by the operator in the hydraulic excavator according to the present embodiment will be described with reference to Figs. 2, 4, and 14 to 18. Fig.

도 14는, 오퍼레이터가 교정 시에 행하는 작업 수순을 나타낸 플로우차트이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 먼저 단계 S1에 있어서, 오퍼레이터는, 외부 계측 장치(62)를 설치한다. 이 때, 오퍼레이터는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 붐 핀(13)의 바로 뒤에 소정 거리 Dx와 바로 옆에 소정 거리 Dy를 두고 외부 계측 장치(62)를 설치한다. 또한, 단계 S2에 있어서, 오퍼레이터는, 외부 계측 장치(62)를 사용하여 붐 핀(13)의 단면(端面)(측면)에서의 중심 위치를 측정한다. 14 is a flowchart showing an operation procedure performed by the operator at the time of calibration. As shown in Fig. 14, first, in step S1, the operator installs an external measuring device 62. Fig. At this time, as shown in Fig. 15, the operator installs the external measuring device 62 at a predetermined distance Dx immediately after the boom pin 13 and at a predetermined distance Dy. Further, in step S2, the operator measures the center position on the end face (side face) of the boom pin 13 using the external measuring device 62. [

단계 S3에 있어서, 오퍼레이터는, 외부 계측 장치(62)를 사용하여 작업기(2)의 5가지 자세에서의 날끝(P)의 위치를 측정한다. 여기서는, 오퍼레이터는, 작업기 조작 부재(31)를 조작하여, 도 16에 나타낸 제1 위치 P1로부터 제5 위치 P5까지의 5개의 위치로 버킷(8)의 날끝(P)의 위치를 이동시킨다. In step S3, the operator measures the position of the blade P in the five positions of the working machine 2 using the external measuring device 62. [ Here, the operator operates the working machine operating member 31 to move the position of the blade edge P of the bucket 8 to the five positions from the first position P1 to the fifth position P5 shown in Fig.

이 때, 선회체(3)는 선회시키지 않고 주행체(5)에 대하여 고정된 상태를 유지한다. 그리고, 오퍼레이터는, 제1 위치 P1로부터 제5 위치 P5의 각 위치에서의 날끝(P)의 좌표를, 외부 계측 장치(62)를 사용하여 측정한다. 제1 위치 P1 및 제2 위치 P2는, 지면 상에서 차체 전후 방향으로 상이한 위치이다. 제3 위치 P3 및 제4 위치 P4는, 공중에 있어서 차체 전후 방향으로 상이한 위치이다. 제3 위치 P3 및 제4 위치 P4는, 제1 위치 P1 및 제2 위치 P2에 대하여, 상하 방향으로 상이한 위치이다. 제5 위치 P5는, 제1 위치 P1와 제2 위치 P2와 제3 위치 P3와 제4 위치 P4와의 사이의 위치이다. At this time, the slewing body 3 remains fixed to the traveling body 5 without pivoting. The operator measures the coordinates of the edge P at each position of the first position P1 to the fifth position P5 by using the external measuring device 62. [ The first position P1 and the second position P2 are positions that are different in the longitudinal direction of the vehicle body on the ground. The third position P3 and the fourth position P4 are different positions in the vehicle front-rear direction in the air. The third position P3 and the fourth position P4 are positions that are different in the vertical direction with respect to the first position P1 and the second position P2. The fifth position P5 is a position between the first position P1 and the second position P2, and between the third position P3 and the fourth position P4.

도 17은, 제1 위치 P1∼제5 위치 P5의 각 위치에서의 각 실린더(10)∼(12)의 스트로크 길이를, 최대를 100%, 최소를 0%로서 나타내고 있다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 제1 위치 P1에서는, 암 실린더(11)의 스트로크 길이가 최소로 되어 있다. 즉, 제1 위치 P1은, 암(7)의 요동각이 최소로 되는 작업기의 자세에서의 날끝(P)의 위치이다. 17 shows the stroke lengths of the cylinders 10 to 12 at the respective positions of the first position P1 to the fifth position P5 with the maximum being 100% and the minimum being 0%. As shown in Fig. 17, at the first position P1, the stroke length of the arm cylinder 11 is minimized. That is, the first position P1 is the position of the blade P in the posture of the working machine in which the swinging angle of the arm 7 is minimized.

제2 위치 P2에서는, 암 실린더(11)의 스트로크 길이가 최대로 되어 있다. 즉, 제2 위치 P2는, 암(7)의 요동각이 최대가 되는 작업기의 자세에서의 날끝(P)의 위치이다. At the second position P2, the stroke length of the arm cylinder 11 is maximized. That is, the second position P2 is the position of the blade P in the posture of the working machine in which the swinging angle of the arm 7 is maximum.

제3 위치 P3에서는, 암 실린더(11)의 스트로크 길이가 최소이며, 버킷 실린더(12)의 스트로크 길이가 최대로 되어 있다. 즉, 제3 위치 P3는, 암(7)의 요동각이 최소로 되고 또한 버킷(8)의 요동각이 최대가 되는 작업기(2)의 자세에서의 날끝(P)의 위치이다. At the third position P3, the stroke length of the arm cylinder 11 is minimum and the stroke length of the bucket cylinder 12 is the maximum. That is, the third position P3 is the position of the blade P in the posture of the working machine 2 where the swinging angle of the arm 7 is minimized and the swinging angle of the bucket 8 is maximum.

제4 위치 P4에서는, 붐 실린더(10)의 스트로크 길이가 최대로 되어 있다. 즉, 제4 위치 P4는, 붐(6)의 요동각이 최대가 되는 작업기(2)의 자세에서의 날끝(P)의 위치이다. At the fourth position P4, the stroke length of the boom cylinder 10 is maximized. That is, the fourth position P4 is the position of the blade P in the posture of the working machine 2 at which the swinging angle of the boom 6 becomes maximum.

제5 위치 P5에서는, 암 실린더(11), 붐 실린더(10), 버킷 실린더(12)의 어느 실린더 길이도, 최소는 아니고, 또한 최대도 아닌, 중간적인 값으로 되어 있다. 즉, 제5 위치 P5는, 암(7)의 요동각, 붐(6)의 요동각, 버킷(8)의 요동각 모두 최대는 아니고, 또한 최소도 아닌 중간적인 값으로 되어 있다. In the fifth position P5, the cylinder length of each of the arm cylinder 11, the boom cylinder 10, and the bucket cylinder 12 is an intermediate value, not a minimum value and not a maximum value. That is, the fifth position P5 is not the maximum, nor the minimum, but an intermediate value of the swing angle of the arm 7, the swing angle of the boom 6, and the swing angle of the bucket 8.

단계 S4에 있어서, 오퍼레이터는, 제1 작업점 위치 정보를 교정부(60)의 입력부(63)에 입력한다. 제1 작업점 위치 정보는, 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된 버킷(8)의 날끝(P)의 제1 위치 P1∼제5 위치 P5에서의 좌표를 나타낸다. 따라서, 오퍼레이터는, 단계 S4에 있어서 외부 계측 장치(62)를 사용하여 계측한 버킷(8)의 날끝(P)의 제1 위치 P1∼제5 위치 P5에서의 좌표를, 교정부(60)의 입력부(63)에 입력한다. In step S4, the operator inputs the first work point position information to the input unit 63 of the calibration unit 60. [ The first work point position information indicates the coordinates at the first position P1 to the fifth position P5 of the edge P of the bucket 8 measured by the external measuring device 62. [ Therefore, the operator sets the coordinates at the first position P1 to the fifth position P5 of the edge P of the bucket 8 measured using the external measuring device 62 at step S4 to the coordinates And inputs it to the input unit 63.

단계 S5에 있어서, 오퍼레이터는, 외부 계측 장치(62)를 사용하여 안테나(21, 22)의 위치를 측정한다. 여기서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 오퍼레이터는, 기준 안테나(21) 상의 제1 계측점(P11)과 제2 계측점(P12)과의 위치를 외부 계측 장치(62)를 사용하여 계측한다. 제1 계측점(P11) 및 제2 계측점(P12)은, 기준 안테나(21)의 상면의 중심을 기준으로 하여 대칭으로 배치되어 있다. 기준 안테나(21)의 상면의 형상이 직사각형 또는 정사각형인 경우에는, 제1 계측점(P11) 및 제2 계측점(P12)은, 기준 안테나(21)의 상면 상의 대각(對角)의 2점이다. In step S5, the operator measures the position of the antennas 21 and 22 using the external measuring device 62. [ Here, as shown in Fig. 15, the operator measures the position of the first measurement point P11 and the second measurement point P12 on the reference antenna 21 by using the external measurement device 62. Fig. The first measurement point P11 and the second measurement point P12 are arranged symmetrically with respect to the center of the upper surface of the reference antenna 21. [ The first measurement point P11 and the second measurement point P12 are two diagonal points on the upper surface of the reference antenna 21 when the shape of the upper surface of the reference antenna 21 is a rectangle or a square.

또한, 도 15에 나타낸 바와 같이, 오퍼레이터는, 방향 안테나(22) 상의 제3 계측점(P13)과 제4 계측점(P14)과의 위치를 외부 계측 장치(62)를 사용하여 계측한다. 제3 계측점(P13) 및 제4 계측점(P14)은, 방향 안테나(22)의 상면의 중심을 기준으로 하여 대칭으로 배치되어 있다. 제1 계측점(P11) 및 제2 계측점(P12)과 마찬가지로, 제3 계측점(P13) 및 제4 계측점(P14)은, 방향 안테나(22)의 상면 상의 대각의 2점이다. 15, the operator measures the position of the third measurement point P13 and the fourth measurement point P14 on the directional antenna 22 by using the external measurement device 62. As shown in Fig. The third measurement point P13 and the fourth measurement point P14 are arranged symmetrically with respect to the center of the upper surface of the directional antenna 22 as a reference. The third measurement point P13 and the fourth measurement point P14 are two diagonal points on the upper surface of the directional antenna 22 like the first measurement point P11 and the second measurement point P12.

안테나(21, 22)의 제1 계측점(P11)∼제4 계측점(P14)의 계측에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 교정구(150)는 안테나(21, 22)의 아래쪽에 배치된다. 이 때, 작업자는 크롤러 벨트(5a, 5b)의 상면을 발판으로 하여, 크롤러 벨트(5a, 5b)의 상면에 선다. 교정부(150)의 돌기부(104)가 안테나(21, 22)의 오목부(21ha, 21hb)(도 3)에 삽입된다. 돌기부(104)는 오목부(21ha, 21hb)에 예를 들면, 나사결합 등에 의해 고정되어도 된다. In the measurement of the first to fourth measurement points P11 to P14 of the antennas 21 and 22, the calibration tool 150 is disposed below the antennas 21 and 22 as shown in Fig. At this time, the operator stands on the upper surface of the crawler belts 5a and 5b with the upper surface of the crawler belts 5a and 5b as a foot plate. The protrusions 104 of the calibration unit 150 are inserted into the recesses 21ha and 21hb (Fig. 3) of the antennas 21 and 22, respectively. The protruding portion 104 may be fixed to the recesses 21ha and 21hb by, for example, a screw connection.

돌기부(104)가 오목부(21ha, 21hb)에 고정되지 않고 삽입만되는 경우에는, 작업자는 교정구(150)의 예를 들면, 폴(103)을 손으로 가지고, 돌기부(104)가 오목부(21ha, 21hb)에 삽입된 상태를 유지한다. 이 상태에서, 외부 계측 장치(62)로부터 투사광이 교정구(150)의 프리즘 미러(101)에 투사된다. 투사광은 프리즘 미러(101)에 의해 반사되어, 그 반사광이 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된다. When the protruding portion 104 is not fixed to the concave portions 21ha and 21hb but is only inserted, the operator holds the pawl 103 by hand, for example, of the correcting tool 150, (21ha, 21hb). In this state, the projection light from the external measuring device 62 is projected onto the prism mirror 101 of the correcting tool 150. The projection light is reflected by the prism mirror 101, and the reflected light is measured by the external measuring device 62.

단계 S6에 있어서, 오퍼레이터는, 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된 안테나 위치 정보를 교정부(60)의 입력부(63)에 입력한다. 안테나 위치 정보는, 단계 S5에 있어서, 오퍼레이터가 외부 계측 장치(62)를 사용하여 계측한 제1 계측점(P11)∼제4 계측점(P14)의 위치를 나타내는 좌표를 포함한다. 또한, 프리즘 미러(101)로부터 돌기부(104)의 선단까지의 거리가 입력부(63)에 입력된다. 이 프리즘 미러(101)로부터 돌기부(104)의 선단까지의 거리는 마이너스의 값(마이너스의 오프셋 값)으로서 입력부(63)에 입력된다. In step S6, the operator inputs the antenna position information measured by the external measuring device 62 to the input section 63 of the calibration section 60. [ The antenna position information includes coordinates indicating positions of the first to fourth measurement points P11 to P14 measured by the operator using the external measurement device 62 in step S5. The distance from the prism mirror 101 to the tip of the protrusion 104 is input to the input unit 63. [ The distance from the prism mirror 101 to the tip of the protrusion 104 is input to the input unit 63 as a negative value (negative offset value).

단계 S7에 있어서, 오퍼레이터는, 선회각이 상이한 3개의 날끝(P)의 위치를 측정한다. 여기서는 도 18에 나타낸 바와 같이, 오퍼레이터는, 선회 조작 부재(51)를 조작하여, 선회체(3)를 선회시킨다. 이 때, 작업기(2)의 자세는 고정된 상태로 유지한다. 그리고, 오퍼레이터는, 외부 계측 장치(62)를 사용하여, 선회각이 상이한 3개의 날끝(P)의 위치(이하, 「제1 선회 위치(P21)」, 「제2 선회 위치(P22)」, 「제3 선회 위치(P23)」라고 함)를 측정한다. In step S7, the operator measures the positions of the three edge points P having different turning angles. Here, as shown in Fig. 18, the operator turns the swivel body 3 by operating the swivel operating member 51. Fig. At this time, the posture of the working machine 2 is kept fixed. Then, the operator uses the external measuring device 62 to calculate the position (hereinafter referred to as " first turning position P21 ", " second turning position P22 "Quot; third turning position P23 ").

단계 S8에 있어서, 오퍼레이터는, 제2 작업점 위치 정보를 교정부(60)의 입력부(63)에 입력한다. 제2 작업점 위치 정보는, 단계 S7에 있어서, 오퍼레이터가 외부 계측 장치(62)를 사용하여 계측한 제1 선회 위치(P21)와 제2 선회 위치(P22)와 제3 선회 위치(P23)를 나타내는 좌표를 포함한다. In step S8, the operator inputs the second work point position information to the input section 63 of the calibration section 60. [ The second work point position information is obtained by calculating the first turning position P21, the second turning position P22 and the third turning position P23 measured by the operator using the external measuring device 62 in step S7 Coordinate.

단계 S9에 있어서, 오퍼레이터는, 버킷 정보를 교정부(60)의 입력부(63)에 입력한다. 버킷 정보는, 버킷(8)의 치수에 관한 정보이다. 버킷 정보는, 전술한 버킷 핀(15)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 xbucket축 방향의 거리(Lbucket4_x)와, 버킷 핀(15)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 zbucket축 방향의 거리(Lbucket4_z)를 포함한다. 오퍼레이터는, 설계값 또는 외부 계측 장치(62) 등의 계측 수단에 의해 계측한 값을, 버킷 정보로서 입력한다. In step S9, the operator inputs the bucket information to the input unit 63 of the calibration unit 60. [ The bucket information is information on the dimensions of the bucket 8. The bucket information includes a distance Lbucket4_x in the xbucket axial direction between the bucket pin 15 and the second link pin 48a and a distance Lbucket4_x between the bucket pin 15 and the second link pin 48a and a distance Lbucket4_z in the z-axis direction. The operator inputs the design value or the value measured by the measuring means such as the external measuring device 62 as bucket information.

단계 S10에 있어서, 오퍼레이터는, 교정부(60)에 교정의 실행을 지시한다.In step S10, the operator instructs the calibration section 60 to execute calibration.

(교정부(60)에 의해 실행되는 교정 방법) (Calibration method executed by the calibration unit 60)

다음에, 교정부(60)에 의해 실행되는 처리에 대하여 도 5, 도 8 및 도 19∼도 21을 참조하여 설명한다. Next, the processing executed by the calibration unit 60 will be described with reference to Figs. 5, 8 and 19 to 21. Fig.

도 19는, 연산부(65)의 교정에 관한 처리 기능을 나타내는 기능 블록도이다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 연산부(65)는, 차체 좌표계 연산부(65a)와, 좌표 변환부(65b)와, 제1 교정 연산부(65c)와, 제2 교정 연산부(65d)를 가지고 있다. 19 is a functional block diagram showing a processing function relating to calibration of the calculation section 65. Fig. 19, the calculating section 65 has a body coordinate system calculating section 65a, a coordinate converting section 65b, a first calibration calculating section 65c, and a second calibration calculating section 65d.

차체 좌표계 연산부(65a)는, 입력부(63)에 의해 입력된 제1 작업점 위치 정보와 제2 작업점 위치 정보에 기초하여, 좌표 변환 정보를 연산한다. 좌표 변환 정보는, 외부 계측 장치(62)를 기준으로 한 좌표계를 차체 좌표계로 변환하기 위한 정보이다. 전술한 제1 작업점 위치 정보와 안테나 위치 정보는, 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된 것이므로, 외부 계측 장치(62)를 기준으로 한 좌표계(xp, yp, zp)에 의해 표현되어 있다. 좌표 변환 정보는, 제1 작업점 위치 정보와 안테나 위치 정보를, 외부 계측 장치(62)를 기준으로 한 좌표계로부터 차체 좌표계(x, y, z)로 변환하기 위한 정보이다. 이하, 좌표 변환 정보의 연산 방법에 대하여 설명한다. The body coordinate system computing section 65a computes the coordinate transformation information based on the first work point position information and the second work point position information input by the input section 63. [ The coordinate conversion information is information for converting a coordinate system based on the external measuring device 62 into a body coordinate system. Since the first work point position information and the antenna position information are measured by the external measuring device 62, they are represented by the coordinate system (xp, yp, zp) based on the external measuring device 62. [ The coordinate conversion information is information for converting the first work point position information and the antenna position information from the coordinate system based on the external measuring device 62 to the vehicle body coordinate system (x, y, z). Hereinafter, a method of calculating the coordinate conversion information will be described.

먼저, 도 19 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 차체 좌표계 연산부(65a)는, 제1 작업점 위치 정보에 기초하여 작업기(2)의 동작 평면(A)에 수직인 제1 단위 법선 벡터 AH를 연산한다. 차체 좌표계 연산부(65a)는, 제1 작업점 위치 정보에 포함되는 5가지 위치에서 최소 제곱법을 이용하여 작업기(2)의 동작 평면을 산출하고, 그에 기초하여 제1 단위 법선 벡터 AH를 연산한다. 그리고, 제1 단위 법선 벡터 AH는, 제1 작업점 위치 정보에 포함되는 5개의 위치 중 다른 2개의 위치로부터 벗어나 있지 않은 3개의 위치의 좌표로부터 구해지는 2개의 벡터(a1, a2)에 기초하여 연산되어도 된다. First, as shown in Figs. 19 and 20, the body coordinate system computing section 65a computes a first unit normal vector AH perpendicular to the operation plane A of the working machine 2 based on the first work point position information do. The body coordinate system arithmetic unit 65a calculates the motion plane of the working machine 2 by using the least squares method at five positions included in the first work point position information and calculates the first unit normal vector AH based thereon . The first unit normal vector AH is calculated based on the two vectors a1 and a2 obtained from the coordinates of three positions that are not deviated from the other two positions out of the five positions included in the first work point position information .

다음에, 차체 좌표계 연산부(65a)는, 제2 작업점 위치 정보에 기초하여 선회체(3)의 선회 평면(BA)에 수직인 제2 단위 법선 벡터 BHA를 연산한다. 구체적으로는, 차체 좌표계 연산부(65a)는, 제2 작업점 위치 정보에 포함되는 제1 선회 위치(P21), 제2 선회 위치(P22), 제3 선회 위치(P23)(도 18)의 좌표로부터 구해지는 2개의 벡터(b1, b2)에 기초하여, 선회 평면(BA)에 수직인 제2 단위 법선 벡터 BHA를 연산한다. Next, the vehicle body coordinate system computing section 65a computes a second unitary normal vector BHA perpendicular to the turning plane BA of the slewing body 3 based on the second work point position information. Specifically, the body coordinate system computing section 65a calculates the coordinates of the first turning position P21, the second turning position P22, and the third turning position P23 (FIG. 18) included in the second work point position information A second unitary normal vector BHA perpendicular to the turning plane BA is calculated based on the two vectors b1 and b2 obtained from the two vectors b1 and b2.

다음에, 도 21에 나타낸 바와 같이, 차체 좌표계 연산부(65a)는, 전술한 작업기(2)의 동작 평면(A)와, 선회 평면(BA)과의 교선 벡터 DAB를 연산한다. 차체 좌표계 연산부(65a)는, 교선 벡터 DAB를 지나 작업기(2)의 동작 평면(A)에 수직인 평면(B)의 단위 법선 벡터가, 보정된 제2 단위 법선 벡터 BH로서 연산한다. 그리고, 차체 좌표계 연산부(65a)는, 제1 단위 법선 벡터 AH와 보정된 제2 단위 법선 벡터 BH에 수직인 제3 단위 법선 벡터 CH를 연산한다. 제3 단위 법선 벡터 CH는, 동작 평면(A)과 평면(B)과의 양쪽에 수직인 평면(C)의 법선 벡터이다. Next, as shown in Fig. 21, the body coordinate system computing section 65a computes the intersection vector DAB between the above-described plane of operation (A) of the working machine 2 and the turning plane BA. The body coordinate system computing unit 65a computes the unit normal vector of the plane B perpendicular to the operation plane A of the working machine 2 through the intersection vector DAB as the corrected second unit normal vector BH. Then, the vehicle body coordinate system computing section 65a computes a third unit normal vector CH that is perpendicular to the first unit normal vector AH and the corrected second unit normal vector BH. The third unit normal vector CH is a normal vector of a plane C perpendicular to both of the operation plane A and the plane B.

좌표 변환부(65b)는, 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된 제1 작업점 위치 정보와 안테나 위치 정보를, 좌표 변환 정보를 이용하여, 외부 계측 장치(62)에서의 좌표계(xp, yp, zp)로부터 유압 셔블(100)에서의 차체 좌표계(x, y, z)로 변환한다. 좌표 변환 정보는, 전술한 제1 단위 법선 벡터 AH와, 보정된 제2 단위 법선 벡터 BH와, 제3 단위 법선 벡터 CH를 포함한다. 구체적으로는 이하의 수식 8에 나타낸 바와 같이, 벡터 p로 나타나 있는 외부 계측 장치(62)의 좌표계에서의 좌표와, 좌표 변환 정보의 각 법선 벡터 AH, BH, CH와의 내적(內積)에 의해 차체 좌표계에서의 좌표가 연산된다. The coordinate transforming unit 65b transforms the first work point position information and the antenna position information measured by the external measuring device 62 into the coordinate system xp, yp , zp) into the vehicle body coordinate system (x, y, z) in the hydraulic excavator 100. [ The coordinate conversion information includes the above-described first unit normal vector AH, the corrected second unit normal vector BH, and the third unit normal vector CH. Specifically, as shown in the following expression (8), by the internal product of the coordinates in the coordinate system of the external measuring device 62 indicated by the vector p and the respective normal vectors AH, BH, and CH of the coordinate conversion information The coordinates in the body coordinate system are calculated.

[수식 8][Equation 8]

제1 교정 연산부(65c)는, 차체 좌표계로 변환된 제1 작업점 위치 정보에 기초하여, 수치 해석을 사용함으로써, 파라미터의 교정값을 연산한다. 구체적으로는, 이하의 수식 9에 나타낸 바와 같이, 최소 제곱법에 의해 파라미터의 교정값을 연산한다. The first calibration calculation unit 65c calculates the calibration value of the parameter by using the numerical analysis based on the first work point position information converted into the body coordinate system. Specifically, as shown in the following Expression 9, the calibration value of the parameter is calculated by the least squares method.

[수식 9][Equation 9]

상기한 k의 값은, 제1 작업점 위치 정보의 제1 위치 P1∼제5 위치 P5에 상당한다. 따라서, n=5이다. (x1, z1)은, 차체 좌표계에서의 제1 위치 P1의 좌표이다. (x2, z2)는, 차체 좌표계에서의 제2 위치 P2의 좌표이다. (x3, z3)는, 차체 좌표계에서의 제3 위치 P3의 좌표이다. (x4, z4)는, 차체 좌표계에서의 제4 위치 P4의 좌표이다. (x5, z5)는, 차체 좌표계에서의 제5 위치 P5의 좌표이다. The value of k corresponds to the first position P1 to the fifth position P5 of the first work point position information. Therefore, n = 5. (x1, z1) are the coordinates of the first position P1 in the vehicle body coordinate system. (x2, z2) are the coordinates of the second position P2 in the vehicle body coordinate system. (x3, z3) are the coordinates of the third position P3 in the vehicle body coordinate system. (x4, z4) are the coordinates of the fourth position P4 in the vehicle body coordinate system. (x5, z5) are the coordinates of the fifth position P5 in the vehicle body coordinate system.

이 수식 9의 함수 J가 최소로 되는 점을 탐색하고 있으므로, 작업기 파라미터의 교정값이 연산된다. 구체적으로는 도 8의 리스트에 있어서 No.1∼29의 작업기 파라미터의 교정값이 연산된다. Since the function J of Equation 9 is minimized, the calibration value of the working machine parameter is calculated. Concretely, the calibration values of the No. 1 to No. 29 work machine parameters are calculated in the list of FIG.

그리고, 도 8의 리스트에 포함되는 작업기 파라미터 중, 버킷 핀(15)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 xbucket축 방향의 거리 Lbucket4_x, 및 버킷 핀(15)과 제2 링크 핀(48a)과의 사이의 zbucket축 방향의 거리 Lb ucket4_z는, 버킷 정보로서 입력된 값이 사용된다. 8, the distance Lbucket4_x in the xbucket axial direction between the bucket pin 15 and the second link pin 48a and the distance Lbucket4_x between the bucket pin 15 and the second link pin 48a ), The value input as bucket information is used as the distance Lbucket4_z in the zbucket axial direction.

제2 교정 연산부(65d)는, 입력부(63)에 입력된 안테나 위치 정보에 기초하여 안테나 파라미터를 교정한다. 구체적으로는, 제2 교정 연산부(65d)는, 제1 계측점(P11)과 제2 계측점(P12)과의 중점의 좌표를 기준 안테나(21)의 위치의 좌표로서 연산한다. 구체적으로는, 기준 안테나(21)의 위치의 좌표는 전술한 붐 핀(13)과 기준 안테나(21)와의 사이의 차체 좌표계의 x축 방향의 거리 Lbbx와, 붐 핀(13)과 기준 안테나(21)와의 사이의 차체 좌표계의 y축 방향의 거리 Lbby와, 붐 핀(13)과 기준 안테나(21)와의 사이의 차체 좌표계의 z축 방향의 거리 Lbbz에 의해 표현된다. The second calibration calculation unit 65d calibrates the antenna parameters based on the antenna position information input to the input unit 63. [ Specifically, the second calibration calculation unit 65d calculates the coordinates of the midpoint between the first measurement point P11 and the second measurement point P12 as the coordinates of the position of the reference antenna 21. More specifically, the coordinates of the position of the reference antenna 21 correspond to the distance Lbbx in the x-axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the reference antenna 21 and the distance Lbbx between the boom pin 13 and the reference antenna 21 21 in the y-axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the reference antenna 21 and the distance Lbbz in the z-axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the reference antenna 21.

또한, 제2 교정 연산부(65d)는, 제3 계측점(P13)과 제4 계측점(P14)과의 중점의 좌표를 방향 안테나(22)의 위치의 좌표로서 연산한다. 구체적으로는, 방향 안테나(22)의 위치의 좌표는, 붐 핀(13)과 방향 안테나(22)와의 사이의 차체 좌표계의 x축 방향의 거리 Lbdx와, 붐 핀(13)과 방향 안테나(22)와의 사이의 차체 좌표계의 y축 방향의 거리 Lbdy와, 붐 핀(13)과 방향 안테나(22)와의 사이의 차체 좌표계의 z축 방향의 거리 Lbdz에 의해 표현된다. 그리고, 제2 교정 연산부(65d)는, 이들의 안테나(21, 22)의 위치의 좌표를 안테나 파라미터 Lbbx, Lbby, Lbbz, Lbdx, Lbdy, Lbdz의 교정값으로서 출력한다. The second calibration calculation unit 65d calculates the coordinates of the midpoint between the third measurement point P13 and the fourth measurement point P14 as the coordinates of the position of the directional antenna 22. Specifically, the coordinates of the position of the directional antenna 22 are determined by the distance Lbdx in the x-axis direction of the body coordinate system between the boom pin 13 and the directional antenna 22 and the distance Lbdx between the boom pin 13 and the directional antenna 22 Axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the directional antenna 22 and the distance Lbdz in the z-axis direction of the vehicle body coordinate system between the boom pin 13 and the directional antenna 22. [ The second calibration calculation unit 65d then outputs the coordinates of the positions of the antennas 21 and 22 as calibration values of the antenna parameters Lbbx, Lbby, Lbbz, Lbdx, Lbdy, and Lbdz.

제1 교정 연산부(65c)에 의해 연산된 작업기 파라미터와, 제2 교정 연산부(65d)에 의해 연산된 안테나 파라미터와, 버킷 정보는, 표시 컨트롤러(39)의 기억부(43)에 보존되고, 전술한 날끝(P) 위치의 연산에 사용된다. The work machine parameters calculated by the first calibration calculation unit 65c, the antenna parameters calculated by the second calibration calculation unit 65d and the bucket information are stored in the storage unit 43 of the display controller 39, And is used for calculation of the position of one edge (P).

다음에, 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 안테나(21, 22)의 위치의 계측 시에, 교정구(150)가 안테나(21, 22)의 아래쪽에 배치된다. 이로써, 안테나(21, 22)의 위치를 계측하는 작업자는, 안테나(21, 22)의 위쪽으로 교정구(150)를 배치하기 위해 선회체(3)의 상면에 설 필요는 없다. 작업자는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 크롤러 벨트(5a, 5b) 상에 서서 교정구(150)를 안테나(21, 22)의 아래에 배치할 수 있다. 따라서 선회체(3)의 상면에 작업자의 발판이 없는 소형의 작업 기계에 있어서도, 작업자가 편한 자세에서 안테나(21, 22)의 위치 계측을 행하는 것이 가능해진다. Next, the operation and effect of the present embodiment will be described. In the present embodiment, the calibration tool 150 is disposed below the antennas 21 and 22 at the time of measuring the positions of the antennas 21 and 22. The operator who measures the positions of the antennas 21 and 22 does not have to stand on the upper surface of the slewing body 3 in order to arrange the calibration tool 150 above the antennas 21 and 22. [ The operator can stand on the crawler belts 5a and 5b and arrange the calibration tool 150 under the antennas 21 and 22 as shown in Fig. Therefore, even in the case of a compact work machine having no operator's foot on the upper surface of the slewing body 3, the position of the antennas 21 and 22 can be measured in a comfortable posture.

또한, 본 실시형태에 의하면, 도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 교정부(60)는, 외부 계측 장치(62)에 의해 계측된 프리즘 미러(101)의 위치를 입력하는 입력부(63)와, 그 입력부(63)에 입력된 프리즘 미러(101)의 위치에 기초하여 안테나 파라미터를 교정하는 연산부(65)를 가지고 있다. 이로써, 교정부(60)에 외부 계측 장치(62)의 계측 결과를 입력 가능하게 되는 동시에, 안테나 파라미터의 교정이 가능해진다. 1 and 5, the calibration unit 60 includes an input unit 63 for inputting the position of the prism mirror 101 measured by the external measurement device 62, And an arithmetic unit 65 for correcting the antenna parameter based on the position of the prism mirror 101 input to the input unit 63. Thereby, the measurement result of the external measuring device 62 can be input to the calibration section 60, and antenna parameters can be calibrated.

또한, 본 실시형태에 의하면, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 교정구(150)는, 외부 계측 장치(62)로부터 투사된 투사광을 반사하기 위한 프리즘 미러(101)와, 그 프리즘 미러(101)를 유지하는 폴(103)을 가지고 있다. 이로써, 작업자는 폴(103)을 가지고, 투사광을 반사하는 프리즘 미러(101)를 안테나(21, 22)의 아래쪽에 배치할 수 있다. 2 and 3, the calibration tool 150 includes a prism mirror 101 for reflecting the projected light projected from the external measuring device 62, And a pawl 103 for holding the pawl 101. Thereby, the operator can place the prism mirror 101, which reflects the projection light, with the pawl 103 below the antennas 21 and 22.

또한, 본 실시형태에 의하면, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 교정구(150)는, 프리즘 미러(101)에 대하여 폴(103)의 반대측에 위치하는 돌기부(104)를 더 가지고 있다. 이로써, 돌기부(104)의 선단을 안테나(21, 22)에 접촉시킴으로써 교정구(150)를 안테나(21, 22)에 대하여 위치결정하는 것이 가능해진다. 2 and 3, the calibration tool 150 further includes a protrusion 104 positioned on the opposite side of the pole 103 to the prism mirror 101. As shown in Fig. This makes it possible to position the calibration tool 150 with respect to the antennas 21 and 22 by bringing the tip of the protrusion 104 into contact with the antennas 21 and 22.

또한, 본 실시형태에 의하면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 안테나(21, 22)는, 교정구(150)의 돌기부(104)를 삽통 가능한 오목부(21ha, 21hb)를 하면에 가지고 있다. 그러므로, 돌기부(104)를 오목부(21ha, 21hb)에 삽입함으로써, 교정구(150)를 안테나(21, 22)에 용이하게 위치결정하는 것이 가능해진다. 3, the antennas 21 and 22 have concave portions 21ha and 21hb on the lower surface thereof into which the protrusions 104 of the calibration tool 150 can be inserted. Therefore, by inserting the protruding portion 104 into the concave portions 21ha and 21hb, it becomes possible to easily position the calibration tool 150 to the antennas 21 and 22.

또한, 본 실시형태에 의하면, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 입력부(63)는, 프리즘 미러(101)로부터 돌기부(104)까지의 거리를 입력할 수 있도록 구성되어 있다. 이로써, 안테나(21, 22)의 위치를 더욱 정확하게 알 수 있다. 2 and 3, the input section 63 is configured to be able to input the distance from the prism mirror 101 to the protrusion section 104. In this embodiment, As a result, the positions of the antennas 21 and 22 can be known more accurately.

또한, 본 실시형태에 의하면, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 입력부(63)는, 프리즘 미러(101)로부터 돌기부(104)의 선단까지의 거리를 마이너스의 값으로서 입력할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같이, 상기 거리가 마이너스의 오프셋 값으로서 입력됨으로써 안테나(21, 22)의 위치를 더욱 정확하게 알 수 있다. 2 and 3, the input unit 63 is configured to be able to input a distance from the prism mirror 101 to the tip of the protrusion 104 as a negative value, as shown in Figs. 2 and 3 have. As described above, by inputting the distance as a negative offset value, the positions of the antennas 21 and 22 can be known more accurately.

또한, 본 실시형태에 의하면, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 교정구(150)는, 폴(103)에 장착된 수준기(105)를 가지고 있다. 이로써, 교정구(150)를 배치할 때, 교정구(150)의 경사를 알 수 있어, 보다 정확한 측정이 가능해진다. Further, according to the present embodiment, as shown in Figs. 1 and 2, the calibration tool 150 has a leveling unit 105 mounted on the pawl 103. Fig. Thereby, when the calibration tool 150 is arranged, the inclination of the calibration tool 150 can be known, and more accurate measurement becomes possible.

그리고, 상기한 실시형태에 있어서는, 교정 장치에 의한 교정이 실시되는 작업 기계로서 유압 셔블(100)에 대하여 설명하였으나, 본 개시는 유압 셔블 이외의 안테나를 가지는 작업 기계에 적용할 수 있다. In the above-described embodiment, the hydraulic excavator 100 is described as a work machine to be calibrated by the calibrating device. However, the present disclosure can be applied to a work machine having an antenna other than a hydraulic excavator.

이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각된다. 본 발명의 범위는 상기한 설명에서가 아니라 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다. It is contemplated that the embodiments disclosed herein are by no means limiting by way of illustration in all respects. It is intended that the scope of the invention be indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and that all changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims are intended to be embraced therein.

1: 차체, 2: 작업기, 3: 선회체, 3a: 토사 커버, 3b: 금속판 패널, 3c: 엔진 후드, 4: 운전실, 5: 주행체, 5a, 5b: 크롤러 벨트, 6: 붐, 7: 암, 8: 버킷, 10: 붐 실린더, 10a: 붐 실린더 풋 핀, 10b: 붐 실린더 탑 핀, 11: 암 실린더, 11a: 암 실린더 풋 핀, 11b: 암 실린더 탑 핀, 12: 버킷 실린더, 12a: 버킷 실린더 풋 핀, 12b: 버킷 실린더 탑 핀, 13: 붐 핀, 14: 암 핀, 15: 버킷 핀, 16: 붐 각도 검출부, 17: 암 각도 검출부, 18: 버킷 각도 검출부, 19: 위치 검출부, 21: 기준 안테나, 22: 방향 안테나, 22a: 안테나 지지 부재, 22aa: 봉형 부분, 22ab: 받침대 부분, 23: 3차원 위치 센서, 24: 롤각 센서, 25: 조작 장치, 26: 작업기 컨트롤러, 27: 작업기 제어 장치, 28: 표시 시스템, 29: 피치각 센서, 31: 작업기 조작 부재, 32: 작업기 조작 검출부, 33: 주행 조작 부재, 34: 주행 조작 검출부, 35, 43: 기억부, 36, 44, 65: 연산부, 37: 유압 펌프, 38: 표시 입력 장치, 39: 표시 컨트롤러, 41, 63: 입력부, 42, 64: 표시부, 44a: 제1 현재 위치 연산부, 44b: 제2 현재 위치 연산부, 45: 설계면, 47: 제1 링크 부재, 47a: 제1 링크 핀, 48: 제2 링크 부재, 48a: 제2 링크 핀, 49: 선회 모터, 51: 선회 조작 부재, 52: 선회 조작 검출부, 53: 안내 화면, 60: 교정 장치, 61, 75: 아이콘, 62: 외부 계측 장치, 65a: 차체 좌표계 연산부, 65b: 좌표 변환부, 65c: 제1 교정 연산부, 65d: 제2 교정 연산부, 70: 목표면, 73: 정대 컴퍼스, 73a: 평면도, 73b: 측면도, 77: 평면, 80: 교선, 81: 설계면선, 82: 목표면선, 88: 거리 정보, 100: 유압 셔블, 101: 프리즘 미러, 101a: 프리즘 본체, 101b: 외장 부재, 101ba: 유리면, 102: 자석 부재, 103: 폴, 104: 돌기부, 105: 수준기, 150: 교정구.3: engine hood, 4: cab, 5: traveling body, 5a, 5b: crawler belt, 6: boom, 7: The boom cylinder is provided with a bucket cylinder 12a and a bucket cylinder 12b. The bucket cylinder 12a is connected to the bucket cylinder 12a. A bucket cylinder head pin 12b a bucket cylinder top pin 13 a boom pin 14 an arm pin 15 a bucket pin 16 a boom angle detector 17 an arm angle detector 18 a bucket angle detector 19 a position detector 22: Reference antenna, 22: Directional antenna, 22a: Antenna support member, 22aa: Bar portion, 22ab: Pedestal portion, 23: Three dimensional position sensor, 24: Roll angle sensor, 25: The present invention relates to an apparatus for controlling a working machine and a control method for the same which are capable of controlling the operation of the apparatus. , 65: operation A first current position calculator 44b and a second current position calculator 45. The second current position calculator 45 calculates the second current position calculator 45 based on the first current position calculator 45, A first link member and a second link member which are rotatably supported by the first link member and the second link member, A first calibration operation unit, 65d: a second calibration operation unit, 70: a target surface, 73: a first calibration operation unit, A prism mirror 101a and a prism main body 101b. The prism main body 101b is provided with a prism body 101a and a prism main body 101b. : Outer member, 101ba: glass surface, 102: magnet member, 103: pole, 104: protrusion, 105: level, 150:

Claims

A method of calibrating a work machine for calibrating a parameter for calculating a current position of a work point in a work machine having a work machine and an antenna,
Disposing a calibration tool below the antenna;
Measuring the position of the calibration tool by an external measuring device in a state where the calibration tool is disposed below the antenna; And
Correcting a positional relationship between the working machine and the antenna based on the position of the calibration tool measured by the external measuring device;
Wherein the method comprises the steps of:

The method according to claim 1,
Further comprising inputting the position of the calibration tool measured by the external measuring device to an input unit,
Wherein the step of calibrating the positional relationship between the working machine and the antenna includes a step of calibrating an antenna parameter indicating a positional relationship between the working machine and the antenna based on the position input to the input unit, , A method of calibrating a working machine.

1. A calibration device for a work machine for calibrating a parameter for calculating a current position of a work point in a work machine having a work machine and an antenna,
A calibration unit disposed below the antenna; And
An external measuring device for measuring a position of the calibration tool;
And a calibration device for a working machine.

The method of claim 3,
In this case,
A prism mirror for reflecting the projection light projected from the external measuring device; And
And a pole for holding the prism mirror.

5. The method of claim 4,
Wherein the calibration tool further comprises a protruding portion located on the opposite side of the pawl with respect to the prism mirror.

6. The method of claim 5,
Wherein the antenna has a concave portion on a lower surface thereof through which the protruding portion of the calibration tool can be inserted.

The method according to claim 5 or 6,
Wherein the parameter calibrated by the calibrating device includes an antenna parameter indicating a positional relationship between the working machine and the antenna,
An input unit configured to input the position of the calibration tool measured by the external measuring device; And
And an arithmetic unit for correcting the antenna parameter based on the position input to the input unit.

8. The method of claim 7,
Wherein the input unit is configured to input a distance from the prism mirror to the protrusion.

9. The method of claim 8,
Wherein the input unit is configured to be able to input the distance from the prism mirror to the projection as a negative value.

7. The method according to any one of claims 4 to 6,
Wherein the calibrator further comprises a spirit level mounted on the pole.

A work machine having a working machine and an antenna; And
A calibration device for calibrating a parameter for calculating a current position of a working point in the working machine;
Lt; / RTI >
The calibration apparatus includes:
A calibration unit disposed below the antenna;
An external measuring device for measuring a position of the calibration tool;
An input unit configured to input the position of the calibration tool measured by the external measuring device; And
And an arithmetic unit for correcting an antenna parameter indicating a positional relationship between the working machine and the antenna based on the position input to the input unit,
Calibration system for working machines.