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公開番号2024055416
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162335
出願日2022-10-07
発明の名称作業機械、および位置検出装置
出願人兵庫県公立大学法人,ナブテスコ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類E02F 9/20 20060101AFI20240411BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】簡単な構成で、第2作用部と第3作用部の連結位置を精度よく検出することができる作業機械、および位置検出装置を提供する。
【解決手段】作業機械は、作業機本体と、第1作用部(ブーム)と、第2作用部(アーム)と、撮像部と、位置検出部とを備える。第1作用部は、作業機械本体に一端が接続し、前記作業機械本体に対して変位する。第2作用部は、前記第1作用部の他端にリンクする。撮像部は、前記作業機械本体に設けられ、前記第2作用部のうち、前記リンク側の一端を撮像する。位置検出部は、前記撮像部の画像に基づいて、前記第2作用部のうち、第3作用部(バケット)がリンクする側の他端の位置を検出する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
作業機械本体と、
前記作業機械本体に一端が接続し、前記作業機械本体に対して変位する第１作用部と、
前記第１作用部の他端にリンクする第２作用部と、
前記作業機械本体に設けられ、前記第２作用部のうち、前記リンク側の一端を撮像する撮像部と、
前記撮像部の画像に基づいて、前記第２作用部のうち、第３作用部がリンクする側の他端の位置を検出する位置検出部と、
を備える作業機械。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記第１作用部と前記第２作用部とのなす角を示す第１角度を推定する角度推定部を備え、
前記位置検出部は、前記第１角度に基づいて、前記第２作用部のうち前記他端の位置を検出する、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記作業機械本体と前記第１作用部とのなす角を示す第２角度を検出する角度検出部を備え、
前記位置検出部は、前記第１角度と前記第２角度とに基づいて、前記位置を検出する、
請求項２に記載の作業機械。
【請求項４】
前記撮像部は、標準レンズに比べて広角域を撮像可能なレンズを備え、
前記レンズを介して撮像された撮像結果を射影変換する変換部を備え、
前記角度推定部は、前記変換部によって射影変換された撮像結果に基づいて、前記第１角度を推定する、
請求項２または３に記載の作業機械。
【請求項５】
前記作業機械本体には、運転室が具備され、
前記撮像部は、前記運転室の内部に設けられる、
請求項１または２に記載の作業機械。
【請求項６】
建設機械が有する作用部の位置を検出する位置検出装置であって、
第１作用部と第２作用部とを有する作業機械本体に設けられ、前記第２作用部のうち、前記第１作用部と前記第２作用部とのリンク側の一端を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記第１作用部と前記第２作用部とのなす角を示す第１角度を推定する角度推定部と、
を備える位置検出装置。
【請求項７】
前記撮像部は、標準レンズに比べて広角域を撮像可能なレンズを備え、
前記レンズを介して撮像された撮像結果の歪みを補正する補正部と、
前記補正部によって補正された撮像結果を射影変換する変換部と、
を備える請求項６に記載の位置検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械、および位置検出装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、作業機械の姿勢を特定するために、作業機械を撮像するカメラを備えた建設機械が知られている。例えば、末端のリンクである旋回体を撮像するとともに、他のリンクであるブーム（第１作用部）とアーム（第２作用部）とバケット（第３作用部）とを撮像するカメラを備え、カメラが撮影した画像に基づいて隣り合うリンク同士の相対角度を検出する作業機械が知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－０５３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、第２作用部と第３作用部の連結位置を、簡単な構成で精度よく検出できないことがある、という問題があった。このような要因としては、例えば、前記連結位置が旋回体から遠ざかると、その分、前記連結位置における詳細な撮像データが得られなくなってしまうことや、前記連結位置が撮像領域から外れてしまうことが挙げられる。
【０００５】
本発明は、簡単な構成で、前記連結位置を精度よく検出することができる作業機械、および位置検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る作業機械は、作業機械本体と、前記作業機械本体に一端が接続し、前記作業機械本体に対して変位する第１作用部と、前記第１作用部の他端にリンクする第２作用部と、前記作業機械本体に設けられ、前記第２作用部のうち、前記リンク側の一端を撮像する撮像部と、前記撮像部の画像に基づいて、前記第２作用部のうち、第３作用部がリンクする側の他端の位置を検出する位置検出部と、を備える。
【０００７】
このように構成することで、撮像部からの距離が比較的近い上記一端の画像を用いることができるため、仮に、第３作用部が作業機械本体から遠ざかったとしても、取得する撮像データが極端に粗くなってしまうことを抑えることができる。また、第２作用部の一部や第３作用部が地中に埋没するなど、撮像領域から外れてしまう場合でも、第２作用部の一部である上記一端については撮像結果を得ることができるため、上記他端の位置を精度よく検出することができる。
【０００８】
上記構成において、前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記第１作用部と前記第２作用部とのなす角を示す第１角度を推定する角度推定部を備え、前記位置検出部は、前記第１角度に基づいて、前記第２作用部のうち前記他端の位置を検出するようにしてもよい。
【０００９】
上記構成において、前記作業機械本体と前記第１作用部とのなす角を示す第２角度を検出する角度検出部を備え、前記位置検出部は、前記第１角度と前記第２角度とに基づいて、前記位置を検出するようにしてもよい。
【００１０】
上記構成において、前記撮像部は、標準レンズに比べて広角域を撮像可能なレンズを備え、前記レンズを介して撮像された撮像結果を射影変換する変換部を備え、前記角度推定部は、前記変換部によって射影変換された撮像結果に基づいて、前記第１角度を推定するようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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