[發明專利]作業機械及液壓挖掘機的姿勢運算裝置以及作業機械

有效

• 申請號: 201480000871.1
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN105517645B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 金光保雄
• 申請（專利權）人: 株式會社小松制作所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E02F9/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉文海

作業機械的姿勢運算裝置具備：計測裝置，其設于作業機械，用于檢測角速度及加速度；姿勢角運算部，其根據由所述計測裝置檢測出的角速度及加速度來求解所述作業機械的姿勢角；第一互補濾波器，其被設定第一截止頻率，減少由所述姿勢角運算部求出的所述姿勢角中含有的雜音而輸出第一姿勢角；第二互補濾波器，其被設定與所述第一截止頻率不同的第二截止頻率，減少由所述姿勢角運算部求出的所述姿勢角中含有的雜音而輸出第二姿勢角；切換部，其根據所述計測裝置的狀態來切換并輸出所述第一姿勢角或所述第二姿勢角。

技術領域

本發明涉及作業機械的姿勢運算裝置、液壓挖掘機的姿勢運算裝置及 作業機械。

背景技術

近年來，在液壓挖掘機或推土機等作業機械中，已知有檢測作業機械 的位置來進行作業管理或者根據作業機械的位置信息和表示施工現場的 地形的施工信息來進行施工管理的技術(例如專利文獻1)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-61024號公報

發明內容

發明要解決的課題

在求解作業機械所具備的作業機的位置及姿勢的情況下，需要準確地 求解與作業機械的傾斜度相關的信息。例如，將IMU(Inertial Measurement Unit：慣性計測裝置)搭載于作業機械，根據IMU的檢測值 能獲得側傾角及俯仰角這樣的姿勢角來作為與作業機械的傾斜度相關的 信息。在根據IMU的檢測值來求解作業機械的姿勢角的情況下，姿勢角 的精度會對例如要求解的作業機等的位置及姿勢的精度造成影響。

本發明的目的在于在求解作業機械的姿勢角時抑制姿勢角的精度降 低。

用于解決課題的方案

本發明涉及的作業機械的姿勢運算裝置具備：計測裝置，其設于作業機械，用于檢測角速度及加速度；姿勢角運算部，其根據由所述計測裝置檢測出的角速度及加速度來求解所述作業機械的姿勢角；第一互補濾波器，其被設定第一截止頻率，減少由所述姿勢角運算部求出的所述姿勢角中含有的雜音而輸出第一姿勢角；第二互補濾波器，其被設定與所述第一截止頻率不同的第二截止頻率，減少由所述姿勢角運算部求出的所述姿勢角中含有的雜音而輸出第二姿勢角；切換部，其根據所述作業機械的狀態，來切換并輸出所述第一姿勢角或所述第二姿勢角。

優選為，所述第一截止頻率高于所述第二截止頻率。

優選為，所述切換部在判定為所述作業機械處于準靜止狀態的情況下輸出所述第一姿勢角，在判定為所述作業機械處于動態狀態的情況下輸出所述第二姿勢角。

優選為，所述切換部在將所述第一姿勢角切換為所述第二姿勢角之后，使用從切換時的所述第一姿勢角減去所述第二姿勢角得到的值作為修正值，來對所述第二姿勢角進行修正。

優選為，所述切換部在將所述第二姿勢角切換為所述第一姿勢角之后，使用將切換時的所述第二姿勢角的誤差乘以大于0且小于1的系數得到的值作為修正值，來對所述第一姿勢角進行修正。

本發明涉及的液壓挖掘機的姿勢運算裝置具備：計測裝置，其設于液壓挖掘機的上部回轉體，用于檢測角速度及加速度；姿勢角運算部，其根據所述計測裝置檢測出的所述角速度及所述加速度來求解所述液壓挖掘機的姿勢角；第一互補濾波器，其被設定第一截止頻率，減少由所述姿勢角運算部求出的所述姿勢角中含有的雜音而輸出第一姿勢角；第二互補濾波器，其被設定比所述第一截止頻率低的第二截止頻率，減少由所述姿勢角運算部求出的所述姿勢角中含有的雜音而輸出第二姿勢角；切換部，其在判定為所述液壓挖掘機處于準靜止狀態的情況下輸出所述第一姿勢角，在判定為所述液壓挖掘機處于動態狀態的情況下輸出所述第二姿勢角。