[go: up one dir, main page]

JP2002181538A - Construction edge position detection device using GPS - Google Patents

Construction edge position detection device using GPS

Info

Publication number
JP2002181538A
JP2002181538A JP2000380792A JP2000380792A JP2002181538A JP 2002181538 A JP2002181538 A JP 2002181538A JP 2000380792 A JP2000380792 A JP 2000380792A JP 2000380792 A JP2000380792 A JP 2000380792A JP 2002181538 A JP2002181538 A JP 2002181538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
construction
arm
construction end
antennas
gps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000380792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ritsuo Senmura
律雄 先村
Takashi Ogawa
貴司 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topcon Corp filed Critical Topcon Corp
Priority to JP2000380792A priority Critical patent/JP2002181538A/en
Publication of JP2002181538A publication Critical patent/JP2002181538A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の可動部を介して施工端部(たとえばバ
ケットの刃先)を支持する構成にしたアームを有する土
木用建設機械において、施工端部の位置座標を高精度に
検出することができる、GPSを用いた施工端部位置検
出装置を提供する。 【解決手段】 複数の可動部を介して施工端部を支持す
る構成にしたアームを有する土木用建設機械において、
複数の可動部のそれぞれの状態を検出する複数のポジシ
ョンセンサと、建設機械の所定位置に設けたGPS用の
2つのアンテナと、2つのアンテナの各々の3次元位置
情報を受信する受信装置と、受信装置からの2つのアン
テナの3次元位置情報と複数のポジションセンサからの
出力に基づき、施工端部の3次元位置を演算する演算手
段とを備える施工端部位置検出装置。
PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately position coordinates of a construction end in a civil engineering construction machine having an arm configured to support a construction end (for example, a blade edge of a bucket) via a plurality of movable parts. Provided is a construction end position detection device using GPS, which can detect the construction end position. A civil engineering construction machine having an arm configured to support a construction end via a plurality of movable parts,
A plurality of position sensors for detecting respective states of the plurality of movable parts, two GPS antennas provided at predetermined positions of the construction machine, and a receiving device for receiving three-dimensional position information of each of the two antennas, A construction end position detection device comprising: a calculation unit that calculates a three-dimensional position of a construction end based on three-dimensional position information of two antennas from a receiving device and outputs from a plurality of position sensors.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の可動部を
介して施工端部を支持する構成にしたアームを有する土
木用建設機械における施工端部(たとえばバケットの刃
先)の位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a position of a construction end (for example, a cutting edge of a bucket) in a civil engineering construction machine having an arm configured to support the construction end via a plurality of movable parts.

【0002】[0002]

【従来の技術】土木作業機械は、複数の可動部を介して
施工端部(たとえばバケットの刃先)を支持する構成に
したアームを有する。そして、アームは、建設機械本体
に旋回可能に取り付けられており、アームの旋回中心
(一般にピンという)の回りに旋回する。それにより、
現場の整地作業が行われる。
2. Description of the Related Art A civil engineering machine has an arm configured to support a construction end (for example, a cutting edge of a bucket) via a plurality of movable parts. The arm is pivotally attached to the construction machine body, and pivots around a pivot center (generally called a pin) of the arm. Thereby,
Land preparation work is performed on site.

【0003】建設機械本体に対するアーム先端の位置座
標の検出は各可動部の状態に基づいて演算することが可
能である。
The detection of the position coordinates of the tip of the arm with respect to the construction machine body can be calculated based on the state of each movable part.

【0004】一方、建設機械本体の位置座標の測定と、
アームの方向角の測定は、自動追尾式測量機やGPSに
より行われてきた。
On the other hand, measurement of the position coordinates of the construction machine main body,
The measurement of the direction angle of the arm has been performed by an automatic tracking surveying instrument or GPS.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】自動追尾式測量機によ
り建設機械の位置情報を得る場合、構造上、複数の対象
物を自動追尾する事は出来ないことから、建設機械1台
につき1台の自動追尾式測量機が必要となり、コストが
高くなってしまう。
When the position information of a construction machine is obtained by an automatic tracking type surveying instrument, a plurality of objects cannot be automatically tracked due to its structure. An automatic tracking type surveying instrument is required, which increases costs.

【0006】また、その測量機を配置する際には初期設
定を要するため、整地作業にはいる前に様々な予備作業
が必要となり、全体として考えると、多大な手間や時間
がかかる。
[0006] In addition, since initial setting is required when arranging the surveying instrument, various preparatory operations are required before starting the leveling operation, and it takes a lot of labor and time when considered as a whole.

【0007】また、複数の建設機械が稼働する現場にお
いては、各測量機を他の建設機械の邪魔にならず、かつ
他の建設機械が追尾の邪魔にならないように配置しなく
てはならない。
[0007] Further, at a site where a plurality of construction machines are operated, each surveying instrument must be arranged so as not to obstruct other construction machines and to prevent other construction machines from obstructing tracking.

【0008】一方、GPSを使用して建設機械の位置座
標を検出する場合、通常、アンテナ1個では建設機械の
方向角を検出することは出来ない。
On the other hand, when the position coordinates of a construction machine are detected using GPS, it is usually not possible to detect the directional angle of the construction machine with one antenna.

【0009】初期設定時に建設機械を定地で回転させ、
回転中心座標を確定すれば、アームの方向角を演算する
ことは可能であるが、振動や衝撃により建設機械の位置
にずれが生じても、それを検出することが困難なため、
計画に対して実際の施工がずれてしまうことが起こる。
At the time of initial setting, the construction machine is rotated in a fixed place,
If the rotation center coordinates are determined, it is possible to calculate the direction angle of the arm, but even if the position of the construction machine is displaced due to vibration or impact, it is difficult to detect it,
Actual construction may deviate from the plan.

【0010】また、施工端部は、作業中かなりの振動及
び衝撃が加えられるため、施工端部の位置座標を高精度
に検出することは困難であった。
Further, since considerable vibration and impact are applied to the construction end during the work, it has been difficult to detect the position coordinates of the construction end with high accuracy.

【0011】この発明の目的は、複数の可動部を介して
施工端部(たとえばバケットの刃先)を支持する構成に
したアームを有する土木用建設機械において、施工端部
の位置座標を高精度に検出することができる、GPSを
用いた施工端部位置検出装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a construction machine for civil engineering having an arm configured to support a construction end (for example, a cutting edge of a bucket) via a plurality of movable parts, and to accurately position coordinates of the construction end. An object of the present invention is to provide a construction end position detecting device using a GPS, which can detect the position.

【0012】[0012]

【課題を解決する手段】この発明の好ましい解決手段
は、次のとおりである。
The preferred solution of the present invention is as follows.

【0013】(1)複数の可動部を介して施工端部を支
持する構成にしたアームを有する土木用建設機械におい
て、複数の可動部のそれぞれの状態を検出する複数のポ
ジションセンサと、建設機械の所定位置に設けたGPS
用の2つのアンテナと、2つのアンテナの各々の3次元
位置情報を受信する受信装置と、受信装置からの2つの
アンテナの3次元位置情報と複数のポジションセンサか
らの出力に基づき、施工端部の3次元位置を演算する演
算手段と、を備えることを特徴とする施工端部位置検出
装置。
(1) In a civil engineering construction machine having an arm configured to support a construction end portion via a plurality of movable parts, a plurality of position sensors for detecting respective states of the plurality of movable parts, and a construction machine GPS provided at a predetermined position
Two antennas, a receiving device for receiving the three-dimensional position information of each of the two antennas, and a construction end portion based on the three-dimensional position information of the two antennas from the receiving device and outputs from a plurality of position sensors. And a calculating means for calculating the three-dimensional position.

【0014】(2)複数の可動部を介して施工端部を支
持する構成にしたアームを有する土木用建設機械におい
て、建設機械の所定位置に設けたGPS用の2つのアン
テナからの位置情報に基づき、アームの旋回中心位置の
3次元位置座標を演算し、複数のポジションセンサから
の出力に基づき、施工端部の3次元位置を演算すること
を特徴とする施工端部位置検出装置。
(2) In a civil engineering construction machine having an arm configured to support a construction end via a plurality of movable parts, position information from two GPS antennas provided at predetermined positions of the construction machine is used. A three-dimensional position coordinate of a pivot center position of an arm is calculated based on the calculated position, and a three-dimensional position of the processed end is calculated based on outputs from a plurality of position sensors.

【0015】(3)2つのアンテナは、アームの可動な
面に対してほぼ垂直な水平面に配置されることを特徴と
する前述の施工端部位置検出装置。
(3) The construction end position detecting device described above, wherein the two antennas are arranged on a horizontal plane substantially perpendicular to the movable surface of the arm.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】2つのGPS用のアンテナにより
定義される基線に基づいて、施工端部(たとえばバケッ
トの刃先)の位置座標を演算することで、施工端部の位
置座標を高精度に検出する。そのため、仮に振動や衝撃
による建設機械の位置ズレが発生しても、それによる影
響に強く、施工端部の位置座標を高精度に検出すること
ができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS By calculating the position coordinates of a construction end (for example, the cutting edge of a bucket) based on a baseline defined by two GPS antennas, the position coordinates of the construction end can be calculated with high accuracy. To detect. For this reason, even if the displacement of the construction machine occurs due to vibration or impact, the displacement is strong and the position coordinates of the construction end can be detected with high accuracy.

【0017】施工端部は、アームの先端に位置してい
る。そのアームは、複数の可動部(ブームなど)を介し
て施工端部を支持する構成になっていて、建設機械本体
に旋回可能に装着されている。
The construction end is located at the tip of the arm. The arm is configured to support a construction end via a plurality of movable parts (such as a boom), and is pivotally mounted on the construction machine body.

【0018】アームは建設機械本体の支持部に旋回可能
に取付られている。その支持部の位置座標(ピン位置)
を随時高精度に検出可能とすることで、バケットの刃先
のようなアームの施工端部の3次元位置座標を高精度に
検出可能とする。
The arm is pivotally mounted on a support of the construction machine body. Position coordinates of the support (pin position)
Can be detected with high accuracy at any time, so that the three-dimensional position coordinates of the construction end of the arm such as the blade edge of the bucket can be detected with high accuracy.

【0019】たとえば、建設機械の所定位置に設けたG
PS用の2つのアンテナからの位置情報に基づき、アー
ムの旋回中心位置の3次元位置座標を演算し、複数のポ
ジションセンサからの出力に基づき、施工端部の3次元
位置を演算する。
For example, the G provided at a predetermined position of the construction machine
The three-dimensional position coordinates of the turning center position of the arm are calculated based on the position information from the two PS antennas, and the three-dimensional position of the construction end is calculated based on the outputs from the plurality of position sensors.

【0020】また、複数の可動部のそれぞれの状態を検
出する複数のポジションセンサと、建設機械の所定位置
に設けたGPS用の2つのアンテナと、2つのアンテナ
からのの3次元位置情報及び複数のポジションセンサか
らの出力に基づき、施工端部の3次元位置を演算する。
Further, a plurality of position sensors for detecting respective states of the plurality of movable parts, two GPS antennas provided at predetermined positions of the construction machine, three-dimensional position information from the two antennas and a plurality of The three-dimensional position of the construction end is calculated based on the output from the position sensor.

【0021】このような構成の施工端部位置検出装置を
使用すれば、施工端部に作業中かなりの振動及び衝撃が
加えられたとしても、施工端部の位置座標を高精度に検
出することが可能である。
By using the construction end position detecting device having such a configuration, even if considerable vibration and impact are applied to the construction end during the work, the position coordinates of the construction end can be detected with high accuracy. Is possible.

【0022】また、アームの施工端部の3次元位置座標
を検出することで、高精度な自動制御を可能とし、土木
作業を確実かつ安全に行うことが出来、操作者の負担が
軽減されるだけでなく、非熟練者による操作が実現可能
となる。
Further, by detecting the three-dimensional position coordinates of the construction end of the arm, high-precision automatic control is enabled, civil engineering work can be performed reliably and safely, and the burden on the operator is reduced. In addition, operation by an unskilled person can be realized.

【0023】建設用土木機械(エクスカベータ等)にお
ける施工端部(バケットの刃先その他)の3次元位置が
リアルタイムに高精度で演算可能になる。
The three-dimensional position of the construction end (the edge of the bucket or the like) of the construction machine (excavator or the like) can be calculated with high accuracy in real time.

【0024】施工端部の位置情報を演算できることで、
高精度な制御が可能になり、高度な施工作業の自動化や
作業時の操作ミスによる整地の失敗を回避できるほか、
周辺の作業者や操縦者の安全確保を確実に行うことが出
来る。
By being able to calculate the position information of the construction end,
High-precision control becomes possible, and in addition to automation of advanced construction work and avoidance of leveling failure due to operation mistakes during work,
Safety of surrounding workers and operators can be ensured.

【0025】また、アームの旋回中心位置(ピン位置、
支持部位置)を演算することで、演算が容易となる。
Further, the pivot position of the arm (pin position,
By calculating the position of the support portion, the calculation becomes easy.

【0026】アンテナが2個で済むので、コスト的に有
利である。
Since only two antennas are required, it is advantageous in terms of cost.

【0027】この発明の好ましい1つの態様によれば、
土木作業用の建設機械(たとえばエクスカベータ)にG
PS用のアンテナを2個使用し、アームの旋回中心位置
(ピン位置)の3次元位置座標を演算し、バケットの刃
先の位置を検出する。2つのアンテナの配置位置は、建
設機械の所定位置とする。
According to one preferred embodiment of the present invention,
G for construction equipment (eg, excavator) for civil engineering
Using two PS antennas, three-dimensional position coordinates of the center position (pin position) of the turning of the arm are calculated to detect the position of the blade edge of the bucket. The two antennas are arranged at predetermined positions on the construction machine.

【0028】キャリブレーションによりアームの旋回中
心位置(ピン位置)の3次元座標とアームの方向角とを
求める。
The three-dimensional coordinates of the center position (pin position) of the turning of the arm and the directional angle of the arm are obtained by calibration.

【0029】施工端部の3次元位置座標は、演算によ
り、アームの旋回中心位置(ピン位置)に対する比高及
びアーム長により表現されるように構成できる。
The three-dimensional position coordinates of the construction end can be configured to be represented by a specific height with respect to the pivot center position (pin position) of the arm and the arm length by calculation.

【0030】位置座標としては関与しないが、施工時の
重要なデータとして施工端部角度Qθも検出するように
構成できる。
Although not involved in the position coordinates, the construction end angle Qθ can be detected as important data during construction.

【0031】[0031]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の好適な実施
例を説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0032】図1〜2に示す建設機械は油圧ショベルで
ある。
The construction machine shown in FIGS. 1 and 2 is a hydraulic shovel.

【0033】図1〜2に示すように、本発明は、2つの
GPS用アンテナ1を用いる、施工端部(たとえばバケ
ット刃先)2の位置検出装置を改良したものである。施
工端部位置検出装置は、複数の可動部3、4、5を介し
て施工端部2を支持する構成にしたアーム6を有する土
木用建設機械に使用する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention is an improved position detecting device for a construction end (for example, a blade edge of a bucket) 2 using two GPS antennas 1. The construction end position detection device is used for a civil engineering construction machine having an arm 6 configured to support the construction end 2 via a plurality of movable parts 3, 4, and 5.

【0034】施工端部位置検出装置は、複数の可動部
3、4、5のそれぞれの状態を検出する複数のポジショ
ンセンサ7、8、9と、建設機械本体9の所定位置に設
けた2つのGPS用のアンテナ1と、それら2つのアン
テナ1の各々の3次元位置情報を受信する受信装置11
と、受信装置11からの2つのアンテナ1の3次元位置
情報と複数のポジションセンサ7、8、9からの出力に
基づき、施工端部2の3次元位置を演算する演算手段1
2を有する。
The construction end position detecting device includes a plurality of position sensors 7, 8, 9 for detecting the state of each of the plurality of movable parts 3, 4, 5, and two construction sensors provided at predetermined positions of the construction machine main body 9. GPS antenna 1 and receiving device 11 for receiving three-dimensional position information of each of these two antennas 1
Calculating means 1 for calculating the three-dimensional position of the construction end 2 based on the three-dimensional position information of the two antennas 1 from the receiving device 11 and the outputs from the plurality of position sensors 7, 8, 9
2

【0035】2つのアンテナ1は、アーム6の可動な面
に対してほぼ垂直な水平面に配置される。
The two antennas 1 are arranged on a horizontal plane substantially perpendicular to the movable surface of the arm 6.

【0036】図1〜2に示す建設機械におけるピン位置
10と施工端部2、及びGPS用アンテナとの位置関係
を説明する。
The positional relationship between the pin position 10, the construction end 2, and the GPS antenna in the construction machine shown in FIGS.

【0037】ピン10と施工端部2とは図示されるとお
り、アーム6の両端の位置関係になっている。
As shown, the pin 10 and the construction end 2 have a positional relationship between both ends of the arm 6.

【0038】一方、GPS用アンテナ1は、建設機械本
体9の所定位置に固定されているので、同じく建設機械
本体9に配置されるピン10との位置関係は施工前の初
期設定時に測定することで求められる。
On the other hand, since the GPS antenna 1 is fixed at a predetermined position of the construction machine main body 9, the positional relationship with the pins 10 arranged on the construction machine main body 9 must be measured at the time of initial setting before construction. Is required.

【0039】この測長作業の方法としては、両者間に様
々な機器が存在することが多いため、光波による測長は
困難なのでメジャーテープ等により測長が行われる。
As a method of the length measuring work, since there are often various devices between the two, it is difficult to measure the length by a light wave, so the length is measured by a measuring tape or the like.

【0040】また、設計段階でのピン位置を基にGPS
用アンテナの配置位置を決定して取り付けるようにして
も良い。
Further, based on the pin positions at the design stage, the GPS
It is also possible to determine the arrangement position of the antenna for installation and attach it.

【0041】もっともピン位置周辺にはアーム駆動用の
配管等が存在するので、現場でも簡単かつ所定の精度が
保てるキャリブレーション方法を行う方が望ましい。
However, since there is a pipe or the like for driving the arm around the pin position, it is desirable to perform a calibration method that can easily maintain a predetermined accuracy even in the field.

【0042】2つの測定システム系を使用して、刃先2
の三次元座標を求める。
Using two measurement system systems, the cutting edge 2
Find the three-dimensional coordinates of.

【0043】1つの測定システム系は、アーム6上に設
置されたシステム系であり、ピン10から刃先2まで
の、アーム6の水平距離Hと比高Avを測定する。2つ
目の測定システム系はGPSシステム系であり、アンテ
ナ1の位置の三次元座標を測定する。
One measurement system system is a system system installed on the arm 6, and measures a horizontal distance H and a specific height Av of the arm 6 from the pin 10 to the cutting edge 2. The second measurement system is a GPS system, and measures three-dimensional coordinates of the position of the antenna 1.

【0044】このような2つの測定システム系を連携さ
せるために、ピン10、アーム6およびGPSアンテナ
1の相対的な関係を求める。
In order to link such two measurement system systems, a relative relationship between the pin 10, the arm 6, and the GPS antenna 1 is obtained.

【0045】図3〜5は、3つのシステム例を示す。FIGS. 3-5 show three example systems.

【0046】ショベルの機種やGPSアンテナ1の設置
方法により、図3〜5に示すような色々なパターンが考
えられるが、いずれにしても、2台のGPSアンテナ1
とピン10の相対位置(3次元)、2台のGPSアンテ
ナ1とアーム6の方向がわかれば、刃先2の三次元座標
を求めることができる。
Various patterns as shown in FIGS. 3 to 5 are conceivable depending on the type of the shovel and the method of installing the GPS antenna 1. In any case, two GPS antennas 1 are used.
The three-dimensional coordinates of the cutting edge 2 can be obtained by knowing the relative positions (three-dimensional) between the two and the GPS antenna 1 and the arm 6.

【0047】図6を参照して、ピン10およびアーム6
とGPSアンテナ1の関係について述べる。
Referring to FIG. 6, pin 10 and arm 6
The relationship between and the GPS antenna 1 will be described.

【0048】刃先2のXY座標は、NO1、2のアンテ
ナ1とピン10の座標が求められれば、方向角(B)、
方向角(C)、水平距離(H)の3つのパラメータを事
前に計算することができる。これらのパラメータを使っ
て刃先2の2座標の計算を以下の手順で行う。
If the coordinates of the antenna 1 and the pin 10 of NO 1 and NO 2 are obtained, the XY coordinates of the blade edge 2
Three parameters of the direction angle (C) and the horizontal distance (H) can be calculated in advance. Using these parameters, the calculation of the two coordinates of the cutting edge 2 is performed in the following procedure.

【0049】(1)ベース方向(A) 2台のGPSアンテナ1の三次元座標を求める。この座
標は現場の設計データに投影されたものとする。この2
座標から、ベース方向(A)を求めることができる。
(1) Base direction (A) The three-dimensional coordinates of the two GPS antennas 1 are obtained. These coordinates are assumed to be projected on the design data of the site. This 2
The base direction (A) can be obtained from the coordinates.

【0050】(2)ピンの座標(Px,Py)計算 ピン10のPx、Pyは、NO1のアンテナ1のXY座
標、アーム6の水平距離(H)、ベース方向(A)と方
向角(B)から求めることができる。
(2) Calculation of Pin Coordinates (Px, Py) Px and Py of pin 10 are XY coordinates of antenna 1 of NO1, horizontal distance (H) of arm 6, base direction (A) and direction angle (B) ).

【0051】Px=H・sinB+x1 Py=H・cosB+y1 (3)刃先の座標(Bx,By) ピン10の座標(Px、Py)、方向角(C)、前述の
ように得られたアーム6の水平距離Ahより求めること
ができる。
Px = H ・ sinB + x1 Py = H ・ cosB + y1 (3) Coordinates (Bx, By) of the cutting edge Coordinates (Px, Py) and direction angles (C) of the pin 10 and the arm 6 obtained as described above. It can be obtained from the horizontal distance Ah.

【0052】Bx=H・sinC+x1 By=H・cosC+y1 次は、刃先2の座標(Bz)について述べる。Bx = H · sinC + x1 By = H · cosC + y1 Next, the coordinates (Bz) of the cutting edge 2 will be described.

【0053】NO1、2のGPS用アンテナ1のZ座標
とピン10のZ座標(Pz)、前述のように求められた
比高Avから求めることができる。
The Z coordinates of the GPS antennas 1 and 2 and the Z coordinate (Pz) of the pin 10 can be obtained from the specific height Av obtained as described above.

【0054】GPS用アンテナ1とピン10中心の機械
比高をdzとする。
The height of the mechanical ratio between the GPS antenna 1 and the pin 10 is defined as dz.

【0055】 Bz=(Zno1+Zno2)/2−dz+Av ピン10の座標は次のように求める。すなわち、ピン1
0の三次元座標とアーム6の方向を求めることで、刃先
2の三次元座標をGPS2台で求めることができる。
Bz = (Zno1 + Zno2) / 2−dz + Av The coordinates of the pin 10 are obtained as follows. That is, pin 1
By obtaining the three-dimensional coordinates of 0 and the direction of the arm 6, the three-dimensional coordinates of the cutting edge 2 can be obtained with two GPS units.

【0056】[0056]

【発明の効果】この発明によれば、建設機械の施工端部
の3次元位置を高精度に検出可能であり、さらに、振
動、衝撃による影響を受けにくい。
According to the present invention, the three-dimensional position of the construction end of the construction machine can be detected with high accuracy, and furthermore, it is hardly affected by vibration and impact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1つの実施例による施工端部位置検出
装置の概念を示す正面図。
FIG. 1 is a front view showing the concept of a construction edge position detecting device according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の1つの実施例による施工端部位置検出
装置の概念を示す平面図。
FIG. 2 is a plan view showing the concept of a construction edge position detecting device according to one embodiment of the present invention.

【図3】図1の施工端部位置検出装置による検出のしか
たの一例を概略的に示す。
FIG. 3 schematically shows an example of a method of detection by the construction end position detecting device of FIG.

【図4】図1の施工端部位置検出装置による検出のしか
たの他の例を概略的に示す。
FIG. 4 schematically shows another example of how to detect by the construction end position detecting device of FIG.

【図5】図1の施工端部位置検出装置による検出のしか
たのさらに他の1例を概略的に示す。
FIG. 5 schematically shows still another example of a method of detection by the construction end position detecting device of FIG.

【図6】図1の施工端部位置検出装置におけるピン、ア
ーム、GPSの関係を示す。
FIG. 6 shows a relationship between a pin, an arm, and a GPS in the construction end position detecting device of FIG.

【図7】図1の施工端部位置検出装置の概念図から特に
アームの可動域(平面)とGPSアンテナによる基線の
関係を示す。
FIG. 7 shows the relationship between the movable range (plane) of the arm and the baseline by the GPS antenna, in particular, from the conceptual diagram of the construction end position detecting device of FIG.

【図8】図1の施工端部位置検出装置の概念図から特に
アームとGPSアンテナ配置位置との関係を示す。
FIG. 8 shows a relationship between an arm and a GPS antenna arrangement position, in particular, from a conceptual diagram of the construction end position detection device of FIG.

【図9】施工端部位置検出装置の制御システムの一例を
示す。
FIG. 9 shows an example of a control system of the construction end position detecting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GPS用アンテナ 2 施工端部 3、4、5 可動部 6 アーム 7、8、9 ポジションセンサ 10、14 ピン 11 受信装置 12 演算手段 A ベース方向 B、C 方向角 H 水平距離 Av 比高 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GPS antenna 2 Construction end part 3, 4, 5 Movable part 6 Arm 7, 8, 9 Position sensor 10, 14 pin 11 Receiving device 12 Calculation means A Base direction B, C Direction angle H Horizontal distance Av Specific height

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の可動部を介して施工端部を支持す
る構成にしたアームを有する土木用建設機械において、 複数の可動部のそれぞれの状態を検出する複数のポジシ
ョンセンサと、 建設機械の所定位置に設けたGPS用の2つのアンテナ
と、 2つのアンテナの各々の3次元位置情報を受信する受信
装置と、 受信装置からの2つのアンテナの3次元位置情報と複数
のポジションセンサからの出力に基づき、施工端部の3
次元位置を演算する演算手段と、を備えることを特徴と
する施工端部位置検出装置。
1. A construction machine for civil engineering having an arm configured to support a construction end via a plurality of movable parts, a plurality of position sensors for detecting respective states of the plurality of movable parts, and Two GPS antennas provided at predetermined positions, a receiving device that receives three-dimensional position information of each of the two antennas, three-dimensional position information of the two antennas from the receiving device, and outputs from a plurality of position sensors Based on 3
And a calculating means for calculating a dimensional position.
【請求項2】 複数の可動部を介して施工端部を支持す
る構成にしたアームを有する土木用建設機械において、 建設機械の所定位置に設けたGPS用の2つのアンテナ
からの位置情報に基づき、アームの旋回中心位置の3次
元位置座標を演算し、複数のポジションセンサからの出
力に基づき、施工端部の3次元位置を演算することを特
徴とする施工端部位置検出装置。
2. A construction machine for civil engineering having an arm configured to support a construction end via a plurality of movable parts, based on position information from two GPS antennas provided at predetermined positions of the construction machine. A three-dimensional position coordinate of an arm turning center position, and a three-dimensional position of the construction end based on outputs from a plurality of position sensors.
【請求項3】 2つのアンテナは、アームの可動な面に
対してほぼ垂直な水平面に配置されることを特徴とする
請求項1または2に記載の施工端部位置検出装置。
3. The construction end position detecting device according to claim 1, wherein the two antennas are arranged on a horizontal plane substantially perpendicular to a movable surface of the arm.
JP2000380792A 2000-12-14 2000-12-14 Construction edge position detection device using GPS Pending JP2002181538A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000380792A JP2002181538A (en) 2000-12-14 2000-12-14 Construction edge position detection device using GPS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000380792A JP2002181538A (en) 2000-12-14 2000-12-14 Construction edge position detection device using GPS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002181538A true JP2002181538A (en) 2002-06-26

Family

ID=18848912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000380792A Pending JP2002181538A (en) 2000-12-14 2000-12-14 Construction edge position detection device using GPS

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002181538A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012026113A (en) * 2010-07-21 2012-02-09 Taisei Corp Top-of-slope compaction management device
WO2012128199A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 株式会社小松製作所 Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
JP2012202063A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Komatsu Ltd Calibration device and calibration method for hydraulic shovel
CN103080426A (en) * 2011-03-24 2013-05-01 株式会社小松制作所 Calibration system and calibration method of hydraulic excavator
EP2778293A2 (en) 2013-03-14 2014-09-17 Kabushiki Kaisha Topcon Construction machine control system
KR20160003678A (en) 2014-05-14 2016-01-11 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 Calibration system and calibration method for excavator
CN107991691A (en) * 2017-11-13 2018-05-04 武汉华中天纬测控有限公司 A kind of satellite navigation locating accuracy verification device and method
KR20190019889A (en) 2017-07-13 2019-02-27 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 Calibration method of hydraulic excavator and hydraulic excavator
WO2019176314A1 (en) 2018-03-13 2019-09-19 ヤンマー株式会社 Revolving work vehicle, and method for detecting position of working end of revolving work vehicle
WO2019181189A1 (en) 2018-03-22 2019-09-26 ヤンマー株式会社 Display system of turning work vehicle
JP2020007700A (en) * 2018-07-02 2020-01-16 ヤンマー株式会社 Revolving work vehicle
JP2021148586A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 Totalmasters株式会社 Positioning and calibration method for construction work machine and positioning and calibration controller therefor
EP4145179A1 (en) * 2021-05-17 2023-03-08 Trimble Inc. Commissioning a construction vehicle for machine control

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07150597A (en) * 1993-12-01 1995-06-13 Kumagai Gumi Co Ltd Position and posture display method for construction machine
JPH07260482A (en) * 1994-03-17 1995-10-13 Penta Ocean Constr Co Ltd How to position dredging on a dredger
JPH1062512A (en) * 1996-08-22 1998-03-06 Kitsutaka Kogaku Kenkyusho:Kk Differential gps positioning device
JPH10159125A (en) * 1996-11-27 1998-06-16 Honmagumi:Kk Dredging equipment
JP2000136088A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Nisshin Steel Co Ltd Hung cargo position detecting method of crane
JP2001098585A (en) * 1999-10-01 2001-04-10 Komatsu Ltd Excavation work guidance device and excavation control device for construction machinery

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07150597A (en) * 1993-12-01 1995-06-13 Kumagai Gumi Co Ltd Position and posture display method for construction machine
JPH07260482A (en) * 1994-03-17 1995-10-13 Penta Ocean Constr Co Ltd How to position dredging on a dredger
JPH1062512A (en) * 1996-08-22 1998-03-06 Kitsutaka Kogaku Kenkyusho:Kk Differential gps positioning device
JPH10159125A (en) * 1996-11-27 1998-06-16 Honmagumi:Kk Dredging equipment
JP2000136088A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Nisshin Steel Co Ltd Hung cargo position detecting method of crane
JP2001098585A (en) * 1999-10-01 2001-04-10 Komatsu Ltd Excavation work guidance device and excavation control device for construction machinery

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012026113A (en) * 2010-07-21 2012-02-09 Taisei Corp Top-of-slope compaction management device
US8838329B2 (en) 2011-03-24 2014-09-16 Komatsu Ltd. Hydraulic shovel calibration system and hydraulic shovel calibration method
US9157216B2 (en) 2011-03-24 2015-10-13 Komatsu Ltd. Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
JP2012202062A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Komatsu Ltd Calibration device and calibration method for hydraulic shovel
CN103080426A (en) * 2011-03-24 2013-05-01 株式会社小松制作所 Calibration system and calibration method of hydraulic excavator
DE112012000125T5 (en) 2011-03-24 2013-05-08 Komatsu Ltd. Hydraulic Excavator Calibration Device and Hydraulic Excavator Calibration Method
DE112012000123T5 (en) 2011-03-24 2013-05-08 Komatsu Ltd. Hydraulic Excavator Calibration Device and Hydraulic Excavator Calibration Method
CN103097614A (en) * 2011-03-24 2013-05-08 株式会社小松制作所 Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
DE112012000128T5 (en) 2011-03-24 2013-05-08 Komatsu Ltd. Hydraulic Excavator Calibration System and Hydraulic Excavator Calibration Procedures
KR101386998B1 (en) * 2011-03-24 2014-04-18 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 Calibration system and calibration method for hydraulic shovel
DE112012000123B4 (en) * 2011-03-24 2016-11-24 Komatsu Ltd. Hydraulic Excavator Calibration Device and Hydraulic Excavator Calibration Method
JP2012202063A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Komatsu Ltd Calibration device and calibration method for hydraulic shovel
WO2012128199A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 株式会社小松製作所 Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
DE112012000128B4 (en) * 2011-03-24 2016-09-29 Komatsu Ltd. Hydraulic Excavator Calibration System and Hydraulic Excavator Calibration Procedures
KR101495582B1 (en) * 2011-03-24 2015-02-25 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
CN103080426B (en) * 2011-03-24 2015-04-01 株式会社小松制作所 Calibration system and calibration method of hydraulic excavator
US9020693B2 (en) 2011-03-24 2015-04-28 Komatsu Ltd. Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
KR101448702B1 (en) 2011-03-24 2014-10-08 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
DE112012000125B4 (en) 2011-03-24 2021-12-30 Komatsu Ltd. Hydraulic Excavator and Hydraulic Excavator Calibration Procedure
EP2778293A2 (en) 2013-03-14 2014-09-17 Kabushiki Kaisha Topcon Construction machine control system
US20140271074A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Kabushiki Kaisha Topcon Construction Machine Control System
US9540786B2 (en) 2013-03-14 2017-01-10 Kabushiki Kaisha Topcon Construction machine control system
DE112014000091B4 (en) * 2014-05-14 2016-11-24 Komatsu Ltd. Calibration system and calibration procedure for an excavator
KR20160003678A (en) 2014-05-14 2016-01-11 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 Calibration system and calibration method for excavator
US9644346B2 (en) 2014-05-14 2017-05-09 Komatsu Ltd. Calibration system and calibration method for excavator
KR20190019889A (en) 2017-07-13 2019-02-27 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 Calibration method of hydraulic excavator and hydraulic excavator
DE112017000125T5 (en) 2017-07-13 2019-02-28 Komatsu Ltd. Hydraulic excavator and method for calibrating a hydraulic excavator
US10422111B2 (en) 2017-07-13 2019-09-24 Komatsu Ltd. Hydraulic excavator and hydraulic excavator calibration method
DE112017000125B4 (en) 2017-07-13 2022-10-27 Komatsu Ltd. Hydraulic excavator and method of calibrating a hydraulic excavator
CN107991691A (en) * 2017-11-13 2018-05-04 武汉华中天纬测控有限公司 A kind of satellite navigation locating accuracy verification device and method
WO2019176314A1 (en) 2018-03-13 2019-09-19 ヤンマー株式会社 Revolving work vehicle, and method for detecting position of working end of revolving work vehicle
EP3767043A4 (en) * 2018-03-13 2021-12-22 Yanmar Power Technology Co., Ltd. ROTATION CONSTRUCTION VEHICLE AND METHOD OF DETECTION OF THE WORKING END POSITION OF A ROTATION CONSTRUCTION VEHICLE
US11674289B2 (en) 2018-03-13 2023-06-13 Yanmar Power Technology Co., Ltd. Revolving work vehicle, and method for detecting position of working end of revolving work vehicle
WO2019181189A1 (en) 2018-03-22 2019-09-26 ヤンマー株式会社 Display system of turning work vehicle
JP2020007700A (en) * 2018-07-02 2020-01-16 ヤンマー株式会社 Revolving work vehicle
JP6999512B2 (en) 2018-07-02 2022-01-18 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Turning work vehicle
JP2021148586A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 Totalmasters株式会社 Positioning and calibration method for construction work machine and positioning and calibration controller therefor
US11747483B2 (en) 2020-03-18 2023-09-05 Totalmasters Co. Ltd Positioning calibration method for construction working machines and its positioning calibration controller
EP4145179A1 (en) * 2021-05-17 2023-03-08 Trimble Inc. Commissioning a construction vehicle for machine control
US11708683B2 (en) 2021-05-17 2023-07-25 Trimble Inc. Commissioning a construction vehicle for machine control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6966108B2 (en) Positioning calibration method for construction work machines and its positioning calibration controller
US8838329B2 (en) Hydraulic shovel calibration system and hydraulic shovel calibration method
JP5873607B1 (en) Work machine calibration apparatus and work machine parameter calibration method
CN103097614B (en) Hydraulic shovel calibration device and hydraulic shovel calibration method
US9976286B2 (en) Work machine and correction method of working equipment parameter for work machine
JP5328830B2 (en) Hydraulic excavator calibration apparatus and hydraulic excavator calibration method
JP5841300B1 (en) Work machine calibration apparatus and work machine parameter calibration method
EP3597831A1 (en) Construction machinery
JP2866289B2 (en) Display method of position and attitude of construction machinery
JP2002181538A (en) Construction edge position detection device using GPS
JP6918524B2 (en) Inclination sensor correction amount acquisition method for construction work machines
US9404745B2 (en) Measurement jig
JP2012233353A (en) Calibration system for hydraulic shovel and calibration method for the hydraulic shovel
EP2038781A2 (en) Method and system for automatically performing a study of a multidimensional space
CN109614743A (en) Excavator and bucket positioning method, electronic equipment, storage medium
WO2019012651A1 (en) Hydraulic excavator and calibration method of hydraulic excavator
CN115698434B (en) Information acquisition system and information acquisition method
JPWO2019012650A1 (en) Calibration method for measuring jig and hydraulic excavator
US20230257967A1 (en) Revolving work vehicle, and method for detecting position of working end of revolving work vehicle
JP7386592B2 (en) Construction machinery operation assistance system
WO2018164078A1 (en) Method for acquiring center of rotation of rotating member in construction work machinery
JP5046218B2 (en) Position detection method and apparatus using GPS in construction machine for civil engineering
JP2003262090A (en) Position measurement device for tunnel excavator
JP6905137B2 (en) Inclination sensor correction amount acquisition method for construction work machines
JP6878051B2 (en) How to get the position correction amount of the soil removal plate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100615

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110517