JP2000355496A - ブーム作動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標高所への移動過程でブームの作動規制を
受けることによる「やり直し作業」を防止する。 【解決手段】 車体上に少なくとも起伏動が自在に配設
されたブームとブームの先端に備えられた作業台とを備
える高所作業車に於いて、作業台の移動経路を設定する
移動経路設定手段２２と、作業台に作用する荷重を検出
する荷重検出手段２５と、作業台の位置に対応して転倒
限界に基づいて予め定められた許容荷重を記憶する許容
荷重記憶手段３１と、作業台を設定された移動経路に沿
って移動させるときに移動経路上の少なくとも一部にお
いて前記許容荷重を超えるか否かを計算し判断する判断
手段３２と、許容荷重を超えると判断されるときに警報
作動を行う警報手段３３，４５等とを備えてブーム作動
制御装置５０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブームの先端部に
作業台を有し、任意の高所に移動して作業を行う高所作
業車に関し、特に作業台上に建設資材等を積載して高所
と地上との間を往復移動する高所作業車のブーム作動制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体上に伸縮動及び起伏動・旋回動・屈
伸動などが自在に配設されたブームを備え、その先端に
配設された作業台に搭乗した作業者が作業台上に設けら
れたブーム操作装置を操作してブームを伸縮動・起伏動
・旋回動など選択作動させ、所望の高所に移動して作業
を行う高所作業車は、配電作業や建設作業、航空機や船
舶の保守作業等に広く用いられている。

【０００３】このようなブーム式高所作業車では、ブー
ムを起伏・伸長させたときにブームに作用して車体を転
倒させる方向に作用する転倒モーメントによって車体が
転倒することがないように、ブームに作用するモーメン
トを検出するモーメント検出装置が搭載され、この検出
値が予め設定された所定のモーメントを超えたときにブ
ザー等により警報を発し、又ブームの作動を停止させる
転倒防止装置を備えたものが多い。

【０００４】また、高所作業車には平坦で広い作業台面
積と大きな積載荷重能力を有し、建設資材や作業工具等
を多数積載して任意の高所に移動した後に幅の広い作業
台を利用して移動しながら若しくは複数の作業者で同時
に広い作業領域の作業を行えるよう構成されたものがあ
り、この様な高所作業車は例えば上方からの荷役が困難
な建設現場などに於いて地上の建設資材を所望の高所に
運搬する荷役作業装置としても多く用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記転倒防止
装置を備える従来のブーム作動制御装置は、ブームに現
実に作用しているモーメント(以下「実測モーメント」
という。)と、ブーム位置検出器によって検出されるブ
ームの先端位置(作業台位置)とから、その時々刻々に車
体に作用する転倒モーメントを算出し、この算出値がブ
ーム位置毎に予め設定された許容モーメント以下である
か否かを判断しているため、例えば地上に於いて何等の
障害なく積載できた資材であっても目的位置に運搬しよ
うとした移動途上でブームの作動規制を受け、目的位置
に到達できないという状況が発生することが度々あっ
た。そして、この様な状況では積載物の搭載された作業
台を一度地上に戻し、目測勘定で積載物を降ろした後に
再び運搬をせざるを得なかった。

【０００６】特に、前記のように一定の高所に資材を繰
り返し運搬する荷役作業では、同一運搬経路を短時間の
うちに複数回往復移動させて資材運搬を行う必要があ
り、上記のような試行錯誤による「やり直し作業」が作
業効率を向上させる上で大きな課題となっていた。

【０００７】本発明は上記課題に鑑みて成されたもので
あり、作業台に荷物を積載して目的位置に移動させる場
合のやり直し作業を削減し、高所作業の作業効率を向上
させた高所作業車を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では車体上に少なくとも起伏動が自在に配設
されたブームと、このブームの先端に備えられた作業台
と、ブームの作動を操作するブーム操作装置とを備え、
ブーム操作装置からのブーム作動指令に基づいてブーム
に配設された前記作業台を任意の高所に移動させて作業
を行う高所作業車のブーム作動制御装置であって、作業
台の移動経路を設定する移動経路設定手段と、作業台に
作用する荷重を検出する荷重検出手段と、移動経路設定
手段において設定された移動経路上における作業台の位
置に対応して転倒限界に基づいて予め定められた許容荷
重を記憶する許容荷重記憶手段と、作業台を設定された
移動経路に沿って移動させるときに荷重検出手段におい
て検出される検出荷重が設定された移動経路上における
少なくとも一部において許容荷重を超えるか否かを計算
し判断する第１判断手段（例えば実施形態における演算
処理回路３２、第１演算処理回路３２ａ）と、第１判断
手段において検出荷重が移動経路上で許容荷重を超える
と判断されるときに警報作動を行う第１警報手段（例え
ば実施形態における警報作動回路３３，警報表示器４５
など）とを備えてブーム作動制御装置を構成する。

【０００９】あるいは、上記同様の高所作業車に於い
て、ブーム作動制御装置に作業台の移動経路を設定する
移動経路設定手段と、作業台に作用する荷重によってブ
ームに作用するモーメントを検出するモーメント検出手
段と、移動経路設定手段において設定された移動経路上
における作業台の位置に対応して転倒限界に基づいて予
め定められた許容モーメントを記憶する許容モーメント
記憶手段と、作業台を設定された移動経路に沿って移動
させるときにモーメント検出手段において検出される検
出モーメントが設定された移動経路上における少なくと
も一部において許容モーメントを超えるか否かを計算し
判断する第１判断手段（例えば実施形態における演算処
理回路３２、第１演算処理回路３２ａ）と、第１判断手
段において検出モーメントが移動経路上で許容モーメン
トを超えると判断されるときに警報作動を行う第１警報
手段（例えば実施形態における警報作動回路３３，警報
表示器４５など）とを備えてブーム作動制御装置を構成
する。

【００１０】上記構成によれば、ブーム作動制御装置の
第１判断手段は、作業台を設定された移動経路に沿って
移動させる場合に、検出荷重がその移動経路上において
予め設定された許容荷重を超えるか否かを予測計算して
判断し、移動経路上における少なくとも一部において許
容荷重を超えると判断するときに第１警報手段により警
報作動を行う。あるいは、第１判断手段は作業台を設定
された移動経路に沿って移動させる場合に、その移動経
路上において作業台荷重によりブームに作用するモーメ
ントの変化を予測計算し、算出されたモーメントが予め
設定された許容モーメントを超えるか否かを判断し、移
動経路上における少なくとも一部において許容モーメン
トを超えると判断するときに警報作動手段により警報作
動を行う。なお、本明細書において警報作動とは、警報
ブザーや警報ランプ等による警報表示を行う作動の他、
ブームの作動規制を行う作動をも含めた作動を意味す
る。従って、現実に作業台を移動させたときに移動途中
で許容荷重や許容モーメントを超えてブームの作動規制
がかかるような場合を、ブームの作動規制に先立って、
例えば移動開始前に事前に予測判断（「過負荷予測」と
いう）して警報作動を行うことができるため、「やり直
し作業」を廃止して作業効率を向上させたブーム作動制
御を提供することができる。

【００１１】上記ブーム作動制御装置に、作業台を設定
された移動経路に沿って移動させたときに荷重検出手段
において検出される検出荷重が許容荷重を超えたか否か
を判断する第２判断手段（例えば実施形態における第２
演算処理回路３２ｂ）と、この第２判断手段において検
出荷重が許容荷重を超えたと判断されるときに警報作動
を行う第２警報手段（例えば実施形態における第２警報
作動回路３３ｂ）とを有し、第１警報手段と第２警報手
段とが第１判断手段と第２判断手段の判断に基づいてそ
れぞれ警報作動を行うようにブーム作動制御装置を構成
することができる。

【００１２】あるいは、上記ブーム作動制御装置に、作
業台を設定された移動経路に沿って移動させたときにモ
ーメント検出手段において検出される検出モーメントが
許容モーメントを超えたか否かを判断する第２判断手段
（例えば実施形態における第２演算処理回路３２ｂ）
と、この第２判断手段において検出モーメントが許容モ
ーメントを超えたと判断されるときに警報作動を行う第
２警報手段（例えば実施形態における第２警報作動回路
３３ｂ）とを有し、第１警報手段と第２警報手段とが第
１判断手段と第２判断手段の判断に基づいてそれぞれ警
報作動を行うようにブーム作動制御装置を構成すること
ができる。

【００１３】これらの構成では、第１判断手段は、作業
台を設定された移動経路に沿って移動させるときに、そ
の後の移動経路上の少なくとも一部において許容荷重
（許容モーメント）を超えるかどうかを予測計算して判
断し、第２判断手段は作業台に作用する荷重（ブームに
作用するモーメント）が移動経路上の各作業台位置にお
いて現実に許容荷重（許容モーメント）を超えたか否か
を判断する。第１警報手段と第２警報手段とは、対応す
る判断手段の判断結果に基づいて、それぞれが上述した
ような警報作動を独立して行う。すなわち過負荷の予測
判断と現実の過負荷判断とを並行して行う。

【００１４】これにより、例えば、移動経路をティーチ
ングするときには空荷で運転し、その後に荷物を積載し
て自動運転を行う時に実際に過負荷状態となったような
場合や、作業台の移動経路が予め設定された経路から外
れてしまった場合であっても、第２判断手段及び第２警
報手段により過負荷を確実に検出して安全を確保するこ
とができる。また、負荷荷重ないし負荷モーメントが移
動中に変化する場合、例えば積載地点において資材等を
積載中に作業台が地面に接地してしまったようなとき
に、作業台移動前の過負荷予測においては過積載でない
と判断される場合がある。このような場合に過負荷予測
は積載地点でのみ行い、設定経路移動中は上記第２判断
手段で現実の過負荷判のみを行う構成とすれば、作業台
が移動を開始して、ある程度移動経路を進行した後に第
２判断手段により過負荷であると判断され作業台が移動
停止する事態が発生し得る。しかし上記構成では現実の
過負荷判断と並行して過負荷の予測判断が行われてお
り、作業台が浮上した時点でその後の移動経路中におけ
る過負荷を予測判断し警報作動する。従って安全性が高
く作業効率を向上させたブーム作動制御装置を提供する
ことができる。

【００１５】上述した過負荷の予測判断と現実の過負荷
判断とを並行して行う制御装置では、以後の移動経路に
おける過負荷の予測判断を行う第１判断手段と、現実の
過負荷状態を判断する第２判断手段とが、同一の負荷検
出手段（荷重検出手段、またはモーメント検出手段をい
う。以下同じ）によって検出される負荷（作業台に作用
する荷重、またはブームに作用するモーメント）に基づ
いて判断を行っている。

【００１６】負荷検出手段において検出され、出力され
る原信号には検出手段固有のノイズ成分や急峻な外来ノ
イズ成分等が含まれるほか、ブームの作動・停止・作動
方向変化など加速度が変化する時や、作業台に資材等を
積載する時などにおいてもスパイク状の信号が発生す
る。このため、このようなノイズ成分やスパイク信号を
含んだ生の検出値に基づいて過負荷判断を行ったときに
は、逐一警報作動が成されて作業が中断され、安定した
装置稼働ができない状態になる場合がある。そこで、負
荷検出手段から出力される生の検出信号を平滑化処理
（平均化処理）し、平滑化された負荷検出信号（平均負
荷検出信号）に基づいて過負荷判断が行われる。平滑化
処理は、例えば、所定時間、所定回数サンプリングして
移動平均をとり、あるいは所定の信号特性を有する電気
的なフィルターを用いて信号を平均化することなどによ
り行われる。

【００１７】ところが、上記発明において、第１判断手
段と第２判断手段とで同一の平均負荷検出信号に基づい
てブームの作動制御を行ったときには、以下に示すよう
な課題が生じる。まず、第２判断手段は、現実の過負荷
状態を検出してブームの作動規制等の警報作動を行う安
全装置（転倒防止装置）であることから、現実の負荷状
態に機敏に反応して警報作動を行う必要があり、高応答
型でなければならない。そこで平滑化処理における処理
定数（例えば上記移動平均におけるサンプリング時間や
サンプリング回数、フィルター定数）を小さくし、これ
を共通の平均負荷検出信号として用いた場合には、第２
判断手段の判断は適切であり、好ましい転倒防止規制が
作用する。

【００１８】一方、第１判断手段は、現在地以後の移動
経路における過負荷状態を、現在検出される平均負荷検
出信号に基づいて予測判断する判断手段であるが、上記
第２判断手段と同一の処理定数（小さい処理定数）を用
いるとすれば、現在位置において高応答のピーク的な信
号が入力されたときには、その信号値に基づいてその後
の予測計算、予測判断が成されることになる。このこと
は、たとえ現在位置（ピーク的な信号位置）で過負荷状
態でなく、且つ、その後の経路で過負荷状態が予測され
ない場合（過渡的な負荷変化）であっても、警報作動が
行われ得ることを意味し、過負荷予測が時々刻々変動す
る平均負荷信号に大きく振られて不安定になることを意
味する。従って、処理定数が小さいことは第１判断手段
にとっては好ましくない。

【００１９】逆に、第１判断手段の過負荷予測制御特性
に合わせて平滑化処理の処理定数を大きくし、応答特性
をブロードとした場合には、第１判断手段の応答性を悪
化させ、ブーム装置の安全性を低下させるおそれがある
という問題を生じる。

【００２０】このように、第２判断手段は現実の過負荷
状態を検出してブームの作動規制等の警報作動を行う安
全装置であることから、現実の負荷状態に機敏に反応し
て警報作動を行う必要があり、他方第１判断手段は移動
経路における過負荷状態を予測判断して無駄なやり直し
作業を回避する作業効率向上のための装置であるとこ
ろ、現実の負荷状態に過度に反応するときには却って作
業効率を低下させる原因となる。すなわち第１判断手段
と第２判断手段とは、いずれもブーム装置の過負荷を防
止するという点で一致するが、警報作動を行う目的を異
にするものであり、これにより処理定数を如何に決定す
るかが大きな課題となる。

【００２１】そこで、本発明では、検出荷重に基づいて
判断する装置において、上記第１判断手段には荷重検出
手段において検出される荷重を平滑化処理して第１平均
荷重を求め、この第１平均荷重を第１判断手段における
検出荷重（作業台に作用している荷重）とする第１平滑
化手段（例えば実施形態における第１演算処理回路３２
ａ）を有し、第２判断手段には荷重検出手段において検
出される荷重を平滑化処理して第２平均荷重を求め、こ
の第２平均荷重を第２判断手段における検出荷重（同
上）とする第２平滑化手段（例えば実施形態における第
２演算処理回路３２ｂ）を有し、これら第１平滑化手段
と第２平滑化手段とは、それぞれ独立して設定できる処
理定数を用いて平滑化処理するようにブーム作動制御装
置を構成する。

【００２２】あるいは、検出モーメントに基づいて判断
する装置において、上記第１判断手段にはモーメント検
出手段において検出されるモーメントを平滑化処理して
第１平均モーメントを求め、この第１平均モーメントを
第１判断手段における検出モーメント（ブームに作用し
ているモーメント）とする第１平滑化手段（例えば実施
形態における第１演算処理回路３２ａ）を有し、第２判
断手段にはモーメント検出手段において検出されるモー
メントを平滑化処理して第２平均モーメントを求め、こ
の第２平均モーメントを第２判断手段における検出モー
メント（同上）とする第２平滑化手段（例えば実施形態
における第２演算処理回路３２ｂ）を有し、これら第１
平滑化手段と第２平滑化手段とは、それぞれ独立して設
定できる処理定数を用いて平滑化処理するようにブーム
作動制御装置を構成する。

【００２３】このような構成によれば、第１判断手段と
第２判断手段とは、それぞれ負荷検出手段（荷重検出手
段、モーメント検出手段）において検出される負荷検出
値を平滑化処理する第１平滑化手段と第２平滑化手段と
を有し、第１平滑化手段と第２平滑化手段とは、独立し
て設定できるそれぞれの処理定数を用いて平滑化処理す
る。このため、第１判断手段と第２判断手段とはそれぞ
れの装置の目的に合致した処理定数を用いて平滑化処理
し、平均化された平均負荷検出値に基づいてそれぞれの
警報作動を行うことができる。

【００２４】具体的には、現実の過負荷状態を検出して
警報作動を行う第２判断手段では、ノイズ除去のみを目
的とする小さめな処理定数を用いることにより高応答型
の警報作動を行う安全装置を構成し、設定移動経路にお
ける過負荷状態を予測判断して警報作動を行う第１判断
手段では、比較的大きめな処理定数を用いることにより
安定した過負荷予測を行う作業効率向上装置を構成す
る。このように第１判断手段と第２判断手段とにそれぞ
れ最適な処理定数を設定することにより、いずれの作動
特性も犠牲にすることなく、安全性と作業効率とを両立
させたブーム作動制御装置を提供することができる。

【００２５】なお、ブーム作動制御装置に記憶された移
動経路に沿って作業台を移動させる自動移動モード（例
えば実施形態における自動運転作動モード）を選択自在
に設け、第１警報手段及び第２警報手段は自動移動モー
ドのときにそれぞれの判断手段の判断に基づいて警報作
動を行うように構成しても良い。このような構成によれ
ば、一定高所位置への荷役作業のように繰り返し一定の
高所へ作業台に資材を積載して往復移動させる場合など
に於いて、自動移動モード運転を選択することにより所
望の複数の地点間を簡潔な操作で移動させることができ
る。またこのモード上では作業台の移動経路が予め明ら
かなため、第１判断手段は設定された移動経路に基づい
て一度経路計算を行えば、その後は許容荷重等を超える
か否かの予測判断のみを行えば良いため、演算処理フロ
ーの簡素化や処理の高速化を図ることができる。

【００２６】本発明に係る他のブーム作動制御装置で
は、上記同様に構成される高所作業車に於いて、作業台
の移動経路を設定する移動経路設定手段と、作業台に作
用する荷重を検出する荷重検出手段と、移動経路設定手
段において設定された移動経路上における作業台の位置
に対応して転倒限界に基づいて予め定められた許容荷重
を記憶する許容荷重記憶手段と、作業台を設定された移
動経路に沿って移動させるときにブームに作用する転倒
モーメントが最大となる位置を計算し、当該作業台位置
における許容荷重を作業台への最大積載荷重とする荷重
計算手段（例えば実施形態における演算処理回路３７）
と、算出された最大積載荷重と荷重検出手段により検出
される荷重とから積載可能重量を算出する荷重比較手段
（例えば実施形態における演算処理回路３７）と、前記
算出された積載可能重量を表示する表示手段（例えば実
施形態における表示回路３８，表示パネル４７等）とか
らブーム作動制御装置を構成する。

【００２７】あるいは、作業台の移動経路を設定する移
動経路設定手段と、作業台に作用する荷重を検出する荷
重検出手段と、移動経路設定手段において設定された移
動経路上における作業台の位置に対応して転倒限界に基
づいて予め定められた許容モーメントを記憶する許容モ
ーメント記憶手段（例えば実施形態における許容モーメ
ントメモリー３６）と、作業台をこの移動経路に沿って
移動させるときにブームに作用する転倒モーメントが最
大となる位置を計算し、この作業台位置とこの位置にお
ける許容モーメントとから作業台への最大積載荷重を算
出する荷重計算手段と、算出された最大積載荷重と荷重
検出手段により検出される荷重とから積載可能重量を算
出する荷重比較手段と、算出された積載可能重量を表示
する表示手段とからブーム作動制御装置を構成する。

【００２８】この様な構成によれば、ブーム作動制御装
置の荷重計算手段は、予め設定記憶された作業台の移動
経路からブームに作用する転倒モーメントが最大となる
位置を計算し、この位置で許容される許容荷重を呼び出
して最大積載荷重とする。あるいは転倒モーメントが最
大となる位置を計算し、この位置での許容モーメントと
ブーム位置とから作業台に積載可能な最大積載荷重を算
出する。そして、荷重比較手段は算出された最大積載荷
重と現実に作業台に作用している荷重とから更に搭載可
能な積載可能重量を算出して表示手段により表示する。
従って、現実に作業台を移動させたときには許容モーメ
ントを超える場合を、移動に先立って事前に検知して
「やり直し作業」を廃止することができるとともに、作
業台に資材等を積載する位置に拘わらず残余の積載可能
重量を表示することにより作業者の目測勘定によらず可
搬重量を最大限利用して高所作業の効率化を図るができ
る。

【００２９】なお、上記ブーム作動制御装置に記憶され
た移動経路に沿って作業台を移動させる自動移動モード
（例えば実施形態における自動運転作動モード）を選択
自在に設け、表示手段は自動移動モードのときに荷重比
較手段の算出結果に基づいて積載可能重量の表示を行う
ようブーム作動制御装置を構成しても良い。この様な構
成によれば、繰り返し一定の高所位置へ作業台に資材を
積載して往復移動させる場合などに自動移動モード運転
を選択することにより所望の複数の地点間を簡潔な操作
で移動させることができ、また該モード上では資材等を
積載している時点で作業台に更に積載可能な可搬重量を
算出して表示するため、可搬能力を最大限生かして往復
移動回数を削減し高効率の荷役作業を行うことができ
る。さらに、このモード上では荷重比較手段は逐次移動
経路の経路計算やモーメント計算をする必要がなく、一
度算出された最大積載荷重から可搬重量を算出する演算
処理のみを行えばよいため、演算処理フローの簡素化や
処理の高速化を図ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。まず、図４に
は、本発明に係るブーム作動制御装置を備えた高所作業
車１を示しており、この高所作業車１の構成から説明す
る。高所作業車１はトラックをベースとして構成されて
おり、車体２の後部には図示しない旋回モータにより車
体２に対して水平旋回自在に旋回台３が取り付けられ、
旋回台３の上端部には、ブーム４が起伏シリンダ５の伸
縮作動により車体２に対して起伏動自在に枢支されてい
る。ブーム４は旋回台３に枢支された基端ブーム４ａ
と、この基端ブーム４ａ内にテレスコープ状に伸縮自在
に挿入された先端ブーム４ｂとからなり、ブーム４内部
に自らの伸縮作動によって先端ブーム４ｂを基端ブーム
４ａに対して伸縮作動させる伸縮シリンダ(図示せず)が
内蔵されている。

【００３１】ブーム４の先端には支持部材６ａを介して
作業台(作業床)６がブーム４の起伏角度平面と略同一平
面において揺動自在に取り付けられ、また、作業台６と
先端ブーム４ｂとの間には起伏シリンダ５の伸縮作動と
連係作動するレベリングシリンダ７が設けられており、
これ等によって作業台６の床面がブーム４の起伏角の如
何に拘わらず常時水平に保持されるレベリング機構が構
成されている。

【００３２】また、車体２の前後左右にはブーム４を旋
回動・起伏動・伸長動等作動させたときに車体に作用し
てこの車体を転倒させようとする方向に作用する転倒モ
ーメントに抗して車体２を安定支持するため、車体の左
右に拡幅及び伸張自在に構成されたアウトリガジャッキ
９が配設されている。

【００３３】以上のように構成された高所作業車では、
作業台６に搭乗する作業者が作業台上に配設された上部
ブーム操作装置２０ａを操作することにより、または地
上側にいる作業者が車体２側に配設された下部ブーム操
作装置２０ｂを操作することにより旋回モータ、起伏シ
リンダ５、伸縮シリンダ等のブーム作動手段を作動さ
せ、ブーム４を旋回動・起伏動・伸縮動等させることに
よって作業台６を所望の高所に移動させて作業を行うこ
とができる。

【００３４】ところで、ブーム４を旋回動や起伏動、伸
長動等させたときに、車体２を転倒させようとする方向
に作用する転倒モーメントは、車体２に対する作業台６
の位置と作業台６に作用する荷重(積載重量)に応じて変
化する。車体を安定支持するアウトリガジャッキ９を、
このように変化する全ての負荷条件で支持可能に構成す
るとすれば、ジャッキの張り出し幅は極めて大きな値と
なり現実的でない。このため、高所作業車１のブーム制
御装置には、ジャッキ９による車体支持力を超える転倒
モーメントが作用して車体が転倒することのないよう
に、車体２に現実に作用する転倒モーメントを検出し危
険なブーム作動に対して警報作動を行う転倒防止装置が
備えられている。

【００３５】転倒防止装置は、起伏角度検出器、伸長量
検出器、旋回角度検出器などから成り車体２に対する作
業台６の位置を検出するブーム位置検出器(１５)と、起
伏シリンダ５にかかる軸方向荷重を検出するモーメント
検出器（軸力検出器とも称する）２６と、これら作業台
の位置データとブームに作用する荷重データとから車体
２に作用する転倒モーメントを算出し、作業台６の位置
に対応して予め設定され記憶されている許容モーメント
以下にあるか否かを演算処理する。そして、ブーム４の
作動により、または作業台６への負荷重量(荷重)の増加
により実測される転倒モーメントが許容モーメントを超
えたと判断されるときに、例えばブザーや表示灯などに
より警報を発し、またブーム４の作動を規制する警報作
動を行うように構成されている。

【００３６】しかし、上記のような転倒防止装置のみで
は、既に従来技術における課題の項で説明したように、
実際に作業台６に資材や工具等の荷重を積載したうえで
作業台６を目標位置に向けて移動させてみなければ、運
搬可能か否かの判断ができず、また、その積載した荷重
容量がモーメント規制値に対してどの程度の負荷率に当
たるかを判断することができなかった。本発明に係るブ
ーム作動制御装置は、予め設定された移動経路について
負荷率を計算して過負荷予測をすることにより課題を解
決し、高所作業をより効率的に行うことができる高所作
業車を提供するものである。

【００３７】以降、本発明に係るブーム作動制御装置に
ついて詳細に説明する。図１には本発明に係るブーム作
動制御装置を含むブーム制御装置５０の第１の好ましい
実施例を示しており、この制御装置は作業者がブームの
作動操作を行うブーム操作装置２０(上部ブーム操作装
置２０ａまたは下部ブーム操作装置２０ｂ、以下同
じ)、ブーム操作装置２０からのブーム作動指令に基づ
いてブーム４の作動を制御するコントローラ３０、作業
台６の位置を検出する作業台位置検出器１５、作業台６
に作用する荷重を検出する荷重検出装置２５、コントロ
ーラ３０から出力される警報信号に基づいて警報表示を
行う警報表示器４５や警報ブザー４６などから構成され
ている。

【００３８】ブーム操作装置２０は、ブームの各作動軸
を手動操作により作動させるための操作レバー(不図示)
などの他、作業台６の移動経路を設定する移動経路設定
装置２２と、移動経路設定装置２２による設定及び設定
された移動経路での自動運転と手動操作によるブーム作
動とを切り替える作動モード切替スイッチ２１と、自動
運転を開始させるための自動運転開始スイッチ２３とを
備えて構成されている。

【００３９】移動経路設定装置２２は、作業台６を移動
させる移動経路を設定する装置であり、例えば移動前後
(または複数点)の作業台位置とその移動経路を操作パネ
ル上で入力設定し、あるいは、これ等の情報を実際にブ
ーム４を作動させて作業台６を所望位置間で移動させて
ティーチングにより入力設定する。本実施例ではタッチ
パネル状の表示画面（ＣＲＴ画面や液晶ディスプレイ画
面）を有し、対話形式でティーチングにより入力する例
について説明する。

【００４０】コントローラ３０は、転倒限界に基づいて
定められ作業台６の位置に対応して設定された許容荷重
を記憶する許容荷重メモリー３１と、ブーム４を移動経
路に沿って移動させるときに作業台６に作用する荷重が
移動経路中で許容荷重を超えるか否かを演算する演算処
理回路３２と、この演算処理回路３２によって移動経路
中で許容荷重を超えると判断されたときに警報作動を行
う警報作動回路３３を有して構成されている。

【００４１】荷重検出装置２５は、作業台６に作用する
荷重を検出する装置であり、例えば作業台下部の支持部
材６ａや該支持部材６ａと先端ブーム４ｂとの連結支点
部などにロードセルを配設して作業台に作用する荷重を
直接検出することにより構成し、あるいは、車体２に対
する作業台６の位置を検出するブーム位置検出器とブー
ム４に作用するモーメントを検出するモーメント検出器
２６と、これら二つの検出値(位置データとモーメント
値)から作業台６に作用する荷重を演算する演算回路と
によって構成し、直接検出された荷重または演算処理に
より求められた荷重をコントローラ３０に出力する。

【００４２】次に、上記の様に構成されるブーム作動制
御装置の作用について図３を交えて説明する。まず高所
作業車１を目的の作業現場に移動させ、アウトリガジャ
ッキ９を拡幅伸張させて接地張り出し後、ブーム４を手
動操作により起伏動・旋回動・伸長動等作動させて作業
台６を資材積載位置Ｐ₁に移動させる。

【００４３】以降、移動経路設定作業を行う。この作業
は作業台６の車体２に対する位置(旋回角度、起伏角
度、伸長量等)はブーム位置検出器１５により検出され
把握されているため、基本的に検出位置を順次登録して
ゆけばよい。まずブーム操作装置２０(上部ブーム操作
装置２０ａ若しくは下部ブーム操作装置２０ｂ、以下同
じ。)の作動モード切替スイッチ２１によりブームの作
動モードを手動操作から自動運転に切り替えて移動経路
設定モードとし、移動経路設定装置２２を用いて例えば
「地点登録」を選択して「登録」スイッチなどによりこ
の地点Ｐ₁を登録する。

【００４４】次に、移動経路設定装置２２の表示画面上
で「移動経路の設定」に切替えてブーム操作装置２０を
用いてブーム４を作動させて作業台６を目的高所位置Ｐ
₂に移動させ、「登録」スイッチにより移動経路を登録
し、さらにこの地点で再び「地点登録」を選択して位置
Ｐ₂を「登録」する。そして登録地点が２点でこれらの
間を往復するときには「往復」若しくは「戻る」等のス
イッチによりＰ₁に戻る指令を登録して「登録終了」に
より移動経路の設定を終了する。

【００４５】設定された移動経路はコントローラ３０内
に配設されたＲＡＭ(メモリー、不図示)に記憶され、自
動運転の移動経路設定モードから自動運転作動モードに
変更してこのモード上で自動運転開始スイッチ２３を操
作することにより作業台６をＰ₁→Ｐ₂に移動させ、また
同スイッチ操作によりＰ₂→Ｐ₁に自動運転させる。な
お、Ｐ₁,Ｐ₂以外に更に他の目的高所位置(Ｐ₃,Ｐ₄等)が
ある場合には、Ｐ₂の登録に続いて上記操作を繰り替え
し行うことにより２地点間の往復移動のみならず多数地
点間の移動経路を設定することができ、これ等の多数地
点間を自動運転開始スイッチ２３の操作にのみよって例
えばＰ₁→Ｐ₂→Ｐ₃→Ｐ₄→Ｐ₁のように自動運転させる
ことも可能である。

【００４６】この様にして設定記憶され自動運転される
自動運転作動モードでは、図３中に二点差線で示す様
に、作業台６に資材等を積載しているときに積載中の荷
重Ｗが荷重検出器２５によって検出されコントローラ３
０に出力される。コントローラ３０内の許容荷重メモリ
３１には、転倒限界に基づいて作業台６の位置に対応し
て定められた作業台への許容荷重が設定記憶されてお
り、演算処理回路３２は荷重検出器２５において検出さ
れる積載荷重Ｗを、設定された移動経路に沿って移動さ
せるときに、移動経路上で許容荷重を超えるか否かの比
較判断を行う。

【００４７】演算処理回路３２の比較結果は警報作動回
路３３に出力されており、演算処理により設定経路移動
中に許容荷重を超えると判断されるときには、警報作動
回路３３により、例えば赤色のLEDを用いた警報表示器
４５や警報ブザー４６を作動させて積載荷重が移動経路
に於いて許容荷重を超える旨の警報を行い、またブーム
の油圧制御装置４０に警報信号を出力してブームの作動
規制を行う等警報作動を行う。一方、検出される積載荷
重が許容荷重未満であるときには、例えば警報表示器に
青色のLEDを点灯させて更に積載可能である旨の表示を
行う。

【００４８】従って、以上のようにして構成され作用す
るブーム作動制御装置によれば、作業台に資材等の積載
物を積み込んでいる作業段階で、設定経路を移動させる
ことができない過積載状態を予告的に警報作動して防止
することができ、作業台の移動途上で転倒防止装置が作
用して運搬できない状況を発生させることがない。従っ
て、前述したような「やり直し作業」を廃止して高所作
業の効率化を図ることができる。

【００４９】なお、上記実施例では規制値として許容荷
重を用い、設定された移動経路に沿って作業台６を移動
させたときに許容荷重を超えると判断されるときに警報
作動を行う例について説明したが、上記許容荷重に変え
て規制値として許容モーメントを用い、演算処理回路３
２はモーメント検出器で検出されるブームモーメントか
ら、作業台６を設定された移動経路に沿って移動させる
ときにブーム４に作用するであろうモーメントを予測演
算し、算出されるモーメントが転倒限界に基づいて定め
られ設定記憶された許容モーメントを超えると判断され
るときに警報作動を行うように構成することもできる。
そしてこの様な構成であっても上記同様の効果を奏する
ことができる。

【００５０】次に、本発明に係るブーム作動制御装置の
第２の好ましい実施形態について説明する。この実施形
態における制御装置５２は、図２にその構成を示すよう
に、コントローラ内における演算処理回路３２と警報作
動回路３３とがそれぞれ２つの内部回路で構成されるこ
とを除いて上述の制御装置５０と略同一の構成を有して
おり、上記同様の過負荷予測制御を行うことができる。
その上で、この制御装置は上記自動運転作動モードにお
ける自動運転時の制御形態に特徴を有するものである。
なお、以下の実施例では過負荷判断を行う状態量として
ブーム４に作用するモーメントを用い、モーメント検出
器２６で検出される負荷モーメントと、ブーム位置に対
応して許容モーメントメモリー３６内に設定記憶された
許容モーメントとを比較判断する場合について説明す
る。なお以降説明する第１演算処理回路と第２演算処理
回路及び第１警報作動回路と第２警報作動回路は、現実
的には一つのマイクロコンピュータないしシーケンサー
内の処理ブロックであり、構成概念上二つの回路に分離
して説明するものである。

【００５１】コントローラ３０’は、転倒限界に基づい
て定められ作業台６の位置に対応して設定された許容モ
ーメントを記憶する許容モーメントメモリー３６と、第
１演算処理回路３２ａ、第２演算処理回路３２ｂ、第１
警報作動回路３３ａ、第２警報作動回路３３ｂなどを有
して構成されており、これにより、既に説明した二つの
過負荷防止機能が達成される。一つは、設定記憶された
移動経路を移動させるときに移動経路上の少なくとも一
部において過負荷状態となるか否かを予測判断して警報
作動する過負荷予測機能であり、もう一つは移動経路上
において現実にブームに作用する負荷が過負荷状態にな
っているか否かを判断して警報作動する転倒防止機能で
ある。

【００５２】第１の過負荷予測機能は許容モーメントメ
モリー３６と、第１演算処理回路３２ａと、第１警報作
動回路３３ａなどの構成により達成される。第１演算処
理回路３２ａはモーメント検出器２６によって検出され
る負荷モーメントを移動経路設定装置２２で設定された
移動経路に沿って移動させるときに、以後の移動経路上
で許容モーメントメモリー３６に記憶された許容モーメ
ントを超えるか否かの判断を行う。この予測計算及び判
断は作業台６の移動中にも継続して行われており、ブー
ム位置検出器１５から入力されるブーム位置及びモーメ
ント検出器２６から入力される負荷モーメントに基づい
て今後の移動経路について過負荷の予測判断が行われ
る。

【００５３】第１演算処理回路３２ａにおける判断結果
は第１警報回路３３ａに出力されており、以降の移動経
路中で過負荷状態になると判断されたときには、例えば
赤色のLEDを用いた警報表示器４５や警報ブザー４６を
作動させて移動経路途中において許容荷重を超える旨の
警報表示を行い、あるいはブームの油圧制御装置４０に
警報信号を出力してブームの作動規制を行う。一方、検
出される積載荷重が許容荷重未満であると判断されると
きには、例えば警報表示器に青色のLEDを点灯させて更
に積載可能である旨の表示を行う。

【００５４】第２の転倒防止機能は許容モーメントメモ
リー３６と、第２演算処理回路３２ｂと、第２警報作動
回路３３ｂなどの構成により達成される。第２演算処理
回路３２ｂはモーメント検出器２６によって検出される
負荷モーメントが、ブーム位置検出器１５よって検出さ
れる作業台の現在位置において許容モーメントメモリー
３６に記憶された許容モーメントを超えたか否かの判断
を行う。この判断は作業台６の移動中に常時継続して行
われており、ブーム位置検出器１５から入力されるブー
ム位置及びモーメント検出器２６から入力される負荷モ
ーメントに基づいて、現在の負荷状態について過負荷状
態であるか否かが判断される。

【００５５】第２演算処理回路３２ｂの判断結果は第２
警報回路３３ｂに出力されており、過負荷状態であると
判断されたときには、ブームの油圧制御装置４０に警報
信号を出力して直ちにブームの作動規制を行うととも
に、例えば警報表示器４５や警報ブザー４６を作動させ
て転倒防止機能が作動してブームの作動規制が成された
旨の警報表示を行う。

【００５６】これら二つの過負荷防止機能は、作動モー
ド切替スイッチ２１において自動運転モードが選択され
ているときに並行して作動する。図３はこれら二つの機
能が並行して作動することによる効果を説明するため、
資材積載位置Ｐ₁から目標高所位置Ｐ₂まで移動させたと
きにモーメント検出器２６で検出される負荷モーメント
の変化（実線）と、当該設定された移動経路において第
１演算処理回路で予測計算される負荷特性（一点鎖線及
び二点鎖線）とを、横軸に時間をとり模式的に現したも
のである。この例では、資材積載位置Ｐ₁において資材
の積載中に作業台６の下部（例えばブーム先端部）が地
面に接地し、その後自動運転で作業台６を移動させよう
とした時を示している。

【００５７】このとき、作業台６が移動開始する直前の
Ａ時点では、モーメント検出器２６で検出される負荷モ
ーメントが許容モーメントメモリ３６に記憶された許容
モーメントＭＬより低いため、第２演算処理回路３２ｂ
及び第２警報作動回路３３ｂによる転倒防止機能は作用
しない。また、予測される負荷特性は図中に一点差線で
示す当初予測特性であり、Ｐ₂への移動予定経路内で許
容モーメントＭＬを超えることはないと判断されるた
め、第１演算処理回路３２ａ及び第１警報作動回路３３
ａによる過負荷予測に基づく警報作動も行われない。従
ってコントローラ３０’は移動経路設定装置２２により
設定された移動経路に基づいてブームを作動させ作業台
を移動させる。

【００５８】作業台が移動を始め作業台下部が上昇する
と、それまで接地することにより支持されていた地面の
支持力がなくなり、検出される負荷モーメントは大幅に
増大する。ここで、作業台６が浮上したＢ時点で検出さ
れる負荷モーメントが、許容モーメントＭＬ以下であれ
ば転倒防止機能による警報作動は作用しない。そして、
過負荷予測機能が作用していないときにはそのまま自動
運転が継続され、図中Ｃで示す時点で許容モーメントＭ
Ｌを超えたときに転倒防止機能による警報作動が行われ
て作業台の移動が停止する。

【００５９】しかし、上述したように本実施例の制御装
置では自動運転モードが選択され作業台が移動している
ときにも、過負荷予測の計算及び判断は第１演算処理回
路３２ａで継続して行われており、Ｂ時点でブーム位置
検出器１５から入力されるブーム位置とモーメント検出
器２６から入力される負荷モーメントに基づいて、図中
に二点鎖線で示すように以後の移動経路についての過負
荷の予測計算が行われる。その結果、以後の移動経路中
におけるＣ時点で許容モーメントＭＬを超えると判断さ
れ、Ｂ時点でブームの作動を規制するなどの警報作動が
行われる。

【００６０】このため、作業者は作業台がわずかに浮上
してブームの作動が停止した時点（Ｂ時点）で、その場
で過剰となっている積載物を下ろすことができ、警報表
示が消えた後に直ちに自動運転を再起動させることがで
きるため、高い作業効率を得ることができる。また、作
業者は資材積載位置Ｐ₁の設定時に作業台下方のクリア
ランスが不足して資材の積載中に作業台６の下部が地面
に接地していたことを自動運転開始直後に検知すること
ができるため、Ｃ地点で作動規制がかかり不安定な状態
からやり直し作業を行うよりも効率的且つ安全な状態で
位置Ｐ₁の設定し直しを行うことができる。

【００６１】なお、第１演算処理回路３２ａと第２演算
処理回路３２ｂとは、上記のような転倒防止規制や過負
荷予測規制を行うときに、ともにモーメント検出器２６
において検出される負荷モーメント検出値を基礎的入力
値として用いる。ただし、前述したように、モーメント
検出器から入力される生の検出信号には急峻なスパイク
成分やノイズ成分などが含まれており、このような信号
成分による誤作動や不安定な作動を防止するために演算
処理回路で入力信号の平滑化処理が行われる。本発明に
係る制御装置における平滑化処理では、二つの過負荷防
止機能それぞれの目的を最適に達成させるため、異なる
処理定数が用いられている。

【００６２】すなわち、転倒防止機能（安全確保）を目
的とし、現実の過負荷状態を検出して警報作動を行う第
２判断手段では、ノイズ成分の除去のみを目的とする比
較的小さめな処理定数（例えば平均化するサンプリング
数ｎ=5〜10）を用い、高応答型の警報作動を行う安全装
置を構成する。他方、作業効率向上を目的とし、設定移
動経路における過負荷状態を予測判断して警報作動を行
う第１判断手段では、比較的大きめな処理定数（例えば
平均化するサンプリング数ｎ=15〜30）を用い、安定し
た過負荷予測を行う作業効率向上装置を構成する。

【００６３】このように平滑化の処理定数を設定した場
合における上記二つの過負荷防止機能の作用及び効果を
図４に示しており、以下この図を用いて説明する。図４
は、資材積載位置Ｐ₁から目標高所位置Ｐ₂まで移動させ
たときに、モーメント検出器２６で検出された負荷モー
メントの原信号を第２演算処理回路で平滑化した負荷モ
ーメント信号を実線で示し、自動運転開始時点Ａにおい
て第１演算処理回路で予測計算された当初の負荷予測特
性を一点鎖線で示し、これらを横軸に時間をとり模式的
に現したものである。また図中には時刻Ｂにおける第１
演算処理回路の負荷予測特性を、平滑化処理定数が大き
い場合（第２演算処理回路における処理定数と同一の場
合）と小さい場合との二つの場合について、それぞれ点
線と二点鎖線とで示している。

【００６４】第２演算処理回路で平滑化された負荷モー
メントは、平滑化処理により既にノイズ成分や急峻なス
パイク成分が除去されているが、図示するように、時刻
Ｂにおいて現実にピーク的な負荷変動が生じている。こ
れは、例えば作業台上で積載物が移動した場合や作業台
上に新たな負荷が作用した場合などに起こる現象であ
る。このとき、ブームに作用する負荷の大きさは図中に
付記する許容モーメントＭＬを超えておらず、車両を転
倒させるおそれがないため第２演算処理回路による警報
作動は行われない。

【００６５】ここで、その後の移動経路における過負荷
を予測演算する第１演算処理回路において、第２演算処
理回路と同一の平滑化定数を用いて平滑化処理が行わ
れ、これに基づいて予測判断が行われた場合には、時刻
Ｂ時点において図中に点線で示すような予測計算が成さ
れる。このときには時刻Ｃに示す作業台位置において許
容モーメントＭＬを超えることとなり、過負荷予測機能
によりＢ時点で警報作動が成されることになる。すなわ
ちＢ時点では過負荷状態でなく、またこのピーク的な負
荷変化を越えた後の移動経路においても過負荷状態とな
らないない過渡的な負荷変化であるにも拘わらず警報作
動が行われる状況が発生する。

【００６６】一方、第１演算処理回路における平滑化処
理定数を第２演算処理回路における処理定数よりも大き
く設定したときには、過渡的な負荷変動の影響が緩和さ
れ、図中に二点差線で示すように以後の負荷予測計算が
成される。このときには時刻Ｃに示す作業台位置で許容
モーメントＭＬを超えておらず、Ｂ時点で警報作動が成
されることはない。従って、過負荷予測機能が過渡的負
荷変動に大きく振られて不必要な警報作動を行うことが
ない。なお、図中Ｄで示すように、ピーク的な負荷変動
であっても現実に許容モーメントＭＬを超える負荷が作
用したときには、第２演算処理回路の処理定数が小さい
ため機敏に応答して転倒防止規制が作動する。

【００６７】従って、第１判断手段と第２判断手段とに
それぞれ異なる処理定数を設定することにより、二つの
過負荷防止機能のそれぞれに最適な作動特性を設定する
ことができ、これにより安全性と作業効率とを両立させ
たブーム作動制御装置を提供することができる。

【００６８】なお、上記実施例では規制値として許容モ
ーメントＭＬを用い、設定された移動経路に沿って作業
台６を移動させるときに移動経路上でブームに作用する
モーメントが許容モーメントＭＬを超える、または超え
たと判断されるときに警報作動を行う例について説明し
たが、許容モーメントに変えて規制値として許容荷重用
いて構成することもできる。この場合には作業台に作用
する荷重は原則的には一定であるため検出荷重が変動幅
をもった略一定値となり（図３及び図４における予測特
性が上下に変化する直線になる）、設定記憶される許容
荷重が移動経路上の作業台位置に対応して異なった値の
特性となる（図３及び図４におけるＭＬが一般に曲線状
になる）が、その作用及び効果は上記実施例と同様であ
る。

【００６９】次に、本発明に係るブーム作動制御装置の
第３の好ましい実施形態について図２及び図３を用いて
説明する。図２には本実施形態におけるブーム制御装置
を含む制御装置５５の構成を示しており、この構成のう
ちブーム操作装置２０及び荷重検出装置２５については
これまでに説明した装置構成と同様であるため、同一内
容の装置については同一番号を付してその説明を省略す
る。

【００７０】この制御装置５５はブーム操作装置２０と
ブーム操作装置２０からのブーム作動指令に基づいてブ
ーム４の作動を制御するコントローラ３５と、作業台６
に作用する荷重を検出する荷重検出装置２５と、コント
ローラ３５から出力される積載重量情報の表示を行う表
示パネル４７や過積載表示器４８などから構成されてい
る。

【００７１】コントローラ３５は、作業台６の位置に対
応して予め設定された許容モーメントを記憶する許容モ
ーメントメモリー３６と、ブーム４を移動経路設定装置
２２によって設定され記憶された移動経路に沿って移動
させるときにブーム４に作用するモーメントや積載可能
重量等を演算処理する演算処理回路３７と、この演算処
理回路３７によって算出される積載可能重量等を表示す
るための表示回路３８を有して構成されている。

【００７２】ブーム作動制御装置を作動させるときに
は、まずブーム作動制御装置を備える高所作業車１を目
的の作業現場に移動させてジャッキ９の張り出し接地作
業を行った後、前述の実施形態と同様に移動経路設定装
置２２を用いて同様の手法により、例えば図３に示す作
業台６の移動経路Ｐ₁,Ｐ₂(前述同様必要に応じてＰ₃,Ｐ
₄等)を設定し記憶させる。

【００７３】ここで、コントローラ３５の演算処理回路
３７は上記設定記憶された作業台６の予定移動経路か
ら、この経路に沿って作業台６を移動させるときにブー
ム４に作用する転倒モーメントが最大となるブーム位置
を演算処理して算出するとともに、当該位置における許
容モーメントを許容モーメントメモリー３６から読み出
す。そして、算出されたブーム位置(作業半径)と読み出
された許容モーメントとから、許容モーメントを荷重に
変換することにより当該位置における最大許容荷重Ｗ
_MAXを計算する。この様にして算出された最大許容荷重
Ｗ_MAXは、上記記憶された移動経路に沿って作業台６を
移動させるときに許容される最大荷重、すなわちこの経
路での最大可搬重量を意味する。

【００７４】そして、自動運転作動モードで、例えば図
３中の位置Ｐ₁で作業台６に資材等の積載を行うとき
に、コントローラ３５の演算処理回路３７は荷重検出装
置２５から入力される時々刻々の既積載重量Ｗと上記算
出された最大許容重量Ｗ_MAXとを比較演算し、その演算
結果を表示回路３８に出力する。表示回路３８は入力さ
れる演算結果を例えばブーム操作装置２０に配設された
表示パネル４７に、(残余の)積載可能重量として例えば
「あと何kg積載可能です」のように表示し、また積載さ
れた資材等の重量が最大許容荷重を超えたときには、例
えば表示パネル４７に「過積載です！」や「何kg積載重
量がオーバしています！」などのように表示したり、赤
色LED等を用いた過積載表示器４８を点滅させることな
どにより警報表示する。

【００７５】なお、積載された資材等の重量が最大許容
荷重を超えたときには、上記のように過積載表示器４８
により警報表示するとともに、前述の実施形態のように
ブームの作動規制を含む警報作動を行うことが望まし
い。

【００７６】そして、以上のようにして構成されるブー
ム作動制御装置を備えた高所作業車によれば、作業台６
に資材等の積載物を積み込んでいる作業段階で、移動前
後を含む移動経路での許容モーメントを超える過積載を
警報作動して未然に防止することができ、作業台の移動
途上で転倒防止装置が作用して運搬できない状況を発生
させることがなく、上記同様「やり直し作業」を廃止し
することができるとともに、残余の積載可能重量を算出
表示することにより作業者の目測勘定によらず可搬重量
を最大限利用して高所作業の効率化を図ることができ
る。

【００７７】なお、上記実施例では作業台６の位置に対
応して予め設定した許容モーメントを規制値として用い
た例を説明したが、前記実施形態で説明したと同様に作
業台の位置に対応して許容荷重を設定し、これを規定値
として用いるものであっても同様の効果を奏することが
できる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、車体
上に少なくとも起伏動が自在に配設されたブームと、こ
のブームの先端に備えられた作業台とを備える高所作業
車のブーム作動制御装置であって、作業台の移動経路を
設定する移動経路設定手段と、作業台に作用する荷重を
検出する荷重検出手段と、移動経路設定手段において設
定された移動経路上における作業台の位置に対応して転
倒限界に基づいて予め定められた許容荷重を記憶する許
容荷重記憶手段と、作業台を設定された移動経路に沿っ
て移動させるときに荷重検出手段において検出される検
出荷重が設定された移動経路上における少なくとも一部
において許容荷重を超えるか否かを計算し判断する第１
判断手段と、第１判断手段において検出荷重が移動経路
上で許容荷重を超えると判断されるときに警報作動を行
う第１警報手段とを備えてブーム作動制御装置を構成す
る。

【００７９】あるいは、上記同様の高所作業車に於い
て、ブーム作動制御装置に作業台の移動経路を設定する
移動経路設定手段と、作業台に作用する荷重によってブ
ームに作用するモーメントを検出するモーメント検出手
段と、移動経路設定手段において設定された移動経路上
における作業台の位置に対応して転倒限界に基づいて予
め定められた許容モーメントを記憶する許容モーメント
記憶手段と、作業台を設定された移動経路に沿って移動
させるときにモーメント検出手段において検出される検
出モーメントが設定された移動経路上における少なくと
も一部において許容モーメントを超えるか否かを計算し
判断する第１判断手段と、第１判断手段において検出モ
ーメントが移動経路上で許容モーメントを超えると判断
されるときに警報作動を行う第１警報手段とを備えてブ
ーム作動制御装置を構成する。

【００８０】従って、実際に作業台を移動させたときに
許容荷重や許容モーメントを超える場合を、現実に過負
荷状態となる以前に（移動に先立って）事前に予測検知
して警報作動を行うことにより「やり直し作業」を廃止
して高所作業の効率化を図ることができる。

【００８１】また、上記ブーム作動制御装置に、作業台
を設定された移動経路に沿って移動させたときに荷重検
出手段において検出される検出荷重が許容荷重を超えた
か否かを判断する第２判断手段と、この第２判断手段に
おいて検出荷重が許容荷重を超えたと判断されるときに
警報作動を行う第２警報手段とを有し、第１警報手段と
第２警報手段とが第１判断手段と第２判断手段の判断に
基づいてそれぞれが警報作動を行うようにブーム作動制
御装置を構成することができる。

【００８２】あるいは、上記ブーム作動制御装置に、作
業台を設定された移動経路に沿って移動させたときにモ
ーメント検出手段において検出される検出モーメントが
許容モーメントを超えたか否かを判断する第２判断手段
と、この第２判断手段において検出モーメントが許容モ
ーメントを超えたと判断されるときに警報作動を行う第
２警報手段とを有し、第１警報手段と第２警報手段と
は、第１判断手段と第２判断手段の判断に基づいてそれ
ぞれが警報作動を行うようにブーム作動制御装置を構成
することができる。

【００８３】これらの構成では、第１判断手段は設定さ
れた移動経路に沿って作業台を移動させるときに、その
後の移動経路上の少なくとも一部において過負荷状態と
なるかどうかを予測計算して判断し、第２判断手段は現
時点での負荷が過負荷状態となっているか否かを判断す
る。第１警報手段と第２警報手段とは、対応する判断手
段の判断結果に基づいて、それぞれが独立して警報作動
を行う。すなわち過負荷の予測判断と現実の過負荷判断
とを並行して行う。従って、安全性が高く、負荷状態の
変化等にも対応して作業効率を向上させたブーム作動制
御装置を提供することができる。

【００８４】上記検出荷重に基づいて過負荷判断する装
置において、第１判断手段には荷重検出手段において検
出される荷重を平滑化処理して第１平均荷重を求め、こ
の第１平均荷重を第１判断手段における検出荷重とする
第１平滑化手段を有し、第２判断手段には荷重検出手段
において検出される荷重を平滑化処理して第２平均荷重
を求め、この第２平均荷重を第２判断手段における検出
荷重とする第２平滑化手段を有し、これら第１平滑化手
段と第２平滑化手段とは、それぞれ独立して設定できる
処理定数を用いて平滑化処理するようにブーム作動制御
装置を構成する。

【００８５】あるいは、検出モーメントに基づいて過負
荷判断する装置において、第１判断手段にはモーメント
検出手段において検出されるモーメントを平滑化処理し
て第１平均モーメントを求め、この第１平均モーメント
を第１判断手段における検出モーメントとする第１平滑
化手段を有し、第２判断手段にはモーメント検出手段に
おいて検出されるモーメントを平滑化処理して第２平均
モーメントを求め、この第２平均モーメントを第２判断
手段における検出モーメントとする第２平滑化手段を有
し、これら第１平滑化手段と第２平滑化手段とは、それ
ぞれ独立して設定できる処理定数を用いて平滑化処理す
るようにブーム作動制御装置を構成する。

【００８６】このような構成によれば、第１判断手段と
第２判断手段とは、それぞれ負荷検出手段（荷重検出手
段、モーメント検出手段）において検出される負荷検出
値を平滑化処理する第１平滑化手段と第２平滑化手段と
を有し、第１平滑化手段と第２平滑化手段とは、それぞ
れ独立して設定できる処理定数を用いて平滑化処理す
る。従って、第１判断手段と第２判断手段とにそれぞれ
の装置目的に合致した処理定数を設定することにより、
二つの過負荷防止機能のそれぞれに最適な作動特性を設
定することができ、これにより安全性と作業効率とを両
立させたブーム作動制御装置を提供することができる。

【００８７】なお、上記ブーム作動制御装置に、記憶さ
れた移動経路に沿って作業台を移動させる自動移動モー
ドを選択自在に設け、第１警報手段と第２警報手段とは
自動移動モードのときにそれぞれの判断手段の判断に基
づいて警報作動を行うように構成しても良い。このよう
な構成によれば、自動移動モード運転を選択することに
より所望の複数の地点間を簡潔な操作で移動させること
ができる。さらに、このモード上では第１判断手段は逐
次移動経路上の移動経路計算やモーメント計算をする必
要がなく、一度算出された許容荷重を超えるか否かの判
断を行えばよいため、演算処理フローの簡素化や処理の
高速化を図ることができる。

【００８８】本発明に係る他のブーム作動制御装置は、
上記同様に構成される高所作業車に於いて、作業台の移
動経路を設定する移動経路設定手段と、作業台に作用す
る荷重を検出する荷重検出手段と、移動経路設定手段に
おいて設定された移動経路上における作業台の位置に対
応して転倒限界に基づいて予め定められた許容荷重を記
憶する許容荷重記憶手段と、作業台を設定された移動経
路に沿って移動させるときにブームに作用する転倒モー
メントが最大となる位置を計算し、この位置における許
容荷重を作業台への最大積載荷重とする荷重計算手段
と、算出された最大積載荷重と上記荷重検出手段により
検出される荷重とから積載可能重量を算出する荷重比較
手段と、上記算出された積載可能重量を表示する表示手
段とからブーム作動制御装置を構成する。

【００８９】あるいは、作業台の移動経路を設定する移
動経路設定手段と、作業台に作用する荷重を検出する荷
重検出手段と、移動経路設定手段において設定された移
動経路上における作業台の位置に対応して転倒限界に基
づいて予め定められた許容モーメントを記憶する許容モ
ーメント記憶手段と、作業台を設定された移動経路に沿
って移動させるときにブームに作用する転倒モーメント
が最大となる位置を計算し、この位置における許容モー
メントから作業台への最大積載荷重を算出する荷重計算
手段と、算出された最大積載荷重と上記荷重検出手段に
より検出される荷重とから積載可能重量を算出する荷重
比較手段と、上記算出された積載可能重量を表示する表
示手段とからブーム作動制御装置を構成する。

【００９０】これらのようなブーム作動制御装置によれ
ば、現実に作業台を移動させたときに許容荷重または許
容モーメントを超える場合を、移動に先立って事前に検
知して「やり直し作業」を廃止することができるととも
に、資材等を積載する作業台位置に拘わらず残余の積載
可能重量を表示することができ、資材等を積載している
時点で作業台に更に積載可能な可搬重量を算出して表示
するため、可搬能力を最大限生かして往復移動回数を削
減し高効率の荷役作業を行うことができる。従って作業
者の目測勘定によらず可搬重量を最大限利用して高所作
業の効率化を図るができる。

【００９１】なお、上記ブーム作動制御装置に、記憶さ
れた移動経路に沿って作業台を移動させる自動移動モー
ドを選択自在に設け、表示手段は自動移動モードのとき
に上記荷重比較手段の算出結果に基づいて積載可能重量
の表示を行うようブーム作動制御装置を構成しても良
い。この様な構成によれば自動移動モード運転を選択す
ることにより所望の複数の地点間を簡潔な操作で移動さ
せることができる。またこのモード上では荷重比較手段
は逐次移動経路上の経路計算をする必要がなく、一度算
出された最大積載荷重から可搬重量を算出する演算処理
のみを行えばよいため、演算処理フローの簡素化や処理
の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブーム作動制御装置における第１
の好ましい実施形態の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係るブーム作動制御装置における第２
の好ましい実施形態の構成を示すブロック図である。

【図３】上記ブーム作動制御装置における警報作動の作
動状況を説明するための説明図である。

【図４】上記ブーム作動制御装置において平滑化の処理
定数を変化させたときの警報作動の変化を説明するため
の説明図である。

【図５】本発明に係るブーム作動制御装置における第３
の好ましい実施形態の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明に係るブーム作動制御装置を備える高所
作業車の自動運転状況を説明するための説明図である。

【図７】本発明に係るブーム作動制御装置を備える高所
作業車の構成を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 高所作業車 ２ 車体 ４ ブーム（４ａ基端ブーム、４ｂ先端ブーム） ６ 作業台 ２０ ブーム操作装置 ２２ 移動経路設定装置（移動経路設定手段） ２５ 荷重検出装置（荷重検出手段） ２６ モーメント検出器（モーメント検出手段） ３０、３０’ コントローラ ３１ 許容荷重メモリー（許容荷重記憶手段） ３２ 演算処理回路（第１判断手段） ３２ａ 第１演算処理回路（第１判断手段、第１平滑化
手段） ３２ｂ 第２演算処理回路（第２判断手段、第２平滑化
手段） ３３ 警報作動回路（第１警報手段） ３３ａ 第１警報作動回路（第１警報手段） ３３ｂ 第２警報作動回路（第２警報手段） ３５ コントローラ ３６ 許容モーメントメモリー（許容モーメント記憶手
段） ３７ 演算処理回路（荷重計算手段、荷重比較手段） ３８ 表示回路（表示手段） ４０ 油圧制御装置（第１警報手段、第２警報手段） ４５ 警報表示器（第１警報手段、第２警報手段） ４６ 警報ブザー（第１警報手段、第２警報手段） ４７ 表示パネル（表示手段） ４８ 過積載表示器（表示手段） ５０，５２，５５ ブーム作動制御装置を含む制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 健司 群馬県利根郡新治村大字東峰須川414−１ 株式会社アイチコーポレーション新治工 場内 Ｆターム(参考） 3F333 AA08 AB04 AC02 FA09 FA22 FA28 FA36 FD01 FD06 FE09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に少なくとも起伏動が自在に配設
   されたブームと、前記ブームの先端に備えられた作業台
   と、前記ブームの作動を操作するブーム操作装置とを備
   え、前記ブーム操作装置からのブーム作動指令に基づい
   て前記ブームに配設された前記作業台を任意の高所に移
   動させて作業を行う高所作業車のブーム作動制御装置で
   あって、 前記作業台の移動経路を設定する移動経路設定手段と、 前記作業台に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、 前記移動経路設定手段において設定された移動経路上に
   おける前記作業台の位置に対応して転倒限界に基づいて
   予め定められた許容荷重を記憶する許容荷重記憶手段
   と、 前記作業台を前記設定された移動経路に沿って移動させ
   るときに前記荷重検出手段において検出される検出荷重
   が前記設定された移動経路上における少なくとも一部に
   おいて前記許容荷重を超えるか否かを計算し判断する第
   １判断手段と、 前記第１判断手段において前記検出荷重が前記移動経路
   上で前記許容荷重を超えると判断されるときに警報作動
   を行う第１警報手段とから成ることを特徴とするブーム
   作動制御装置。
2. 【請求項２】 前記ブーム作動制御装置には、前記作業
   台を前記設定された移動経路に沿って移動させたときに
   前記荷重検出手段において検出される検出荷重が前記許
   容荷重を超えたか否かを判断する第２判断手段と、 前記第２判断手段において前記検出荷重が前記許容荷重
   を超えたと判断されるときに警報作動を行う第２警報手
   段とを有し、 前記第１警報手段と前記第２警報手段とは、前記第１判
   断手段と前記第２判断手段の判断に基づいてそれぞれが
   警報作動を行うことを特徴とする請求項１に記載のブー
   ム作動制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１判断手段には、前記荷重検出手
   段において検出される荷重を平滑化処理して第１平均荷
   重を求め、この第１平均荷重を前記第１判断手段におけ
   る前記検出荷重とする第１平滑化手段を有し、 前記第２判断手段には、前記荷重検出手段において検出
   される検出荷重を平滑化処理して第２平均荷重を求め、
   この第２平均荷重を前記第２判断手段における前記検出
   荷重とする第２平滑化手段を有し、 前記第１平滑化手段と前記第２平滑化手段とは、それぞ
   れ独立して設定できる処理定数を用いて平滑化処理する
   ことを特徴とする請求項２に記載のブーム作動制御装
   置。
4. 【請求項４】 車体上に少なくとも起伏動が自在に配設
   されたブームと、前記ブームの先端に備えられた作業台
   と、前記ブームの作動を操作するブーム操作装置とを備
   え、前記ブーム操作装置からのブーム作動指令に基づい
   て前記ブームに配設された前記作業台を任意の高所に移
   動させて作業を行う高所作業車のブーム作動制御装置で
   あって、 前記作業台の移動経路を設定する移動経路設定手段と、 前記作業台に作用する荷重によってブームに作用するモ
   ーメントを検出するモーメント検出手段と、 前記移動経路設定手段において設定された移動経路上に
   おける前記作業台の位置に対応して転倒限界に基づいて
   予め定められた許容モーメントを記憶する許容モーメン
   ト記憶手段と、 前記作業台を前記設定された移動経路に沿って移動させ
   るときに前記モーメント検出手段において検出される検
   出モーメントが前記設定された移動経路上における少な
   くとも一部において前記許容モーメントを超えるか否か
   を計算し判断する第１判断手段と、 前記第１判断手段において前記検出モーメントが前記移
   動経路上で前記許容モーメントを超えると判断されると
   きに警報作動を行う第１警報手段とから成ることを特徴
   とするブーム作動制御装置。
5. 【請求項５】 前記ブーム作動制御装置には、前記作業
   台を前記設定された移動経路に沿って移動させたときに
   前記モーメント検出手段において検出される検出モーメ
   ントが前記許容モーメントを超えたか否かを判断する第
   ２判断手段と、 前記第２判断手段において前記検出モーメントが前記許
   容モーメントを超えたと判断されるときに警報作動を行
   う第２警報手段とを有し、 前記第１警報手段と前記第２警報手段とは、前記第１判
   断手段と前記第２判断手段の判断に基づいてそれぞれが
   警報作動を行うことを行うことを特徴とする請求項４に
   記載のブーム作動制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１判断手段には、前記モーメント
   検出手段において検出されるモーメントを平滑化処理し
   て第１平均モーメントを求め、この第１平均モーメント
   を前記第１判断手段における前記検出モーメントとする
   第１平滑化手段を有し、 前記第２判断手段には、前記モーメント検出手段におい
   て検出されるモーメントを平滑化処理して第２平均モー
   メントを求め、この第２平均モーメントを前記第２判断
   手段における前記検出モーメントとする第２平滑化手段
   を有し、 前記第１平滑化手段と前記第２平滑化手段とは、それぞ
   れ独立して設定できる処理定数を用いて平滑化処理する
   ことを特徴とする請求項５に記載のブーム作動制御装
   置。
7. 【請求項７】 車体上に少なくとも起伏動が自在に配設
   されたブームと、前記ブームの先端に備えられた作業台
   と、前記ブームの作動を操作するブーム操作装置とを備
   え、前記ブーム操作装置からのブーム作動指令に基づい
   て前記ブームに配設された前記作業台を任意の高所に移
   動させて作業を行う高所作業車のブーム作動制御装置で
   あって、 前記作業台の移動経路を設定する移動経路設定手段と、 前記作業台に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、 前記移動経路設定手段において設定された移動経路上に
   おける前記作業台の位置に対応して転倒限界に基づいて
   予め定められた許容荷重を記憶する許容荷重記憶手段
   と、 前記作業台を前記設定された移動経路に沿って移動させ
   るときに前記ブームに作用する転倒モーメントが最大と
   なる位置を計算し、当該作業台位置における前記記憶さ
   れた許容荷重を前記作業台への最大積載荷重とする荷重
   計算手段と、 前記最大積載荷重と前記荷重検出手段において検出され
   る検出荷重とから積載可能重量を算出する荷重比較手段
   と、 前記算出された積載可能重量を表示する表示手段とから
   なることを特徴とするブーム作動制御装置。
8. 【請求項８】 車体上に少なくとも起伏動が自在に配設
   されたブームと、前記ブームの先端に備えられた作業台
   と、前記ブームの作動を操作するブーム操作装置とを備
   え、前記ブーム操作装置からのブーム作動指令に基づい
   て前記ブームに配設された前記作業台を任意の高所に移
   動させて作業を行う高所作業車のブーム作動制御装置で
   あって、 前記作業台の移動経路を設定する移動経路設定手段と、 前記作業台に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、 前記移動経路設定手段において設定された移動経路上に
   おける前記作業台の位置に対応して転倒限界に基づいて
   予め定められた許容モーメントを記憶する許容モーメン
   ト記憶手段と、 前記作業台を前記設定された移動経路に沿って移動させ
   るときに前記ブームに作用する転倒モーメントが最大と
   なる位置を計算し、当該作業台位置と該位置での前記記
   憶された許容モーメントとから前記作業台への最大積載
   荷重を算出する荷重計算手段と、 前記最大積載荷重と前記荷重検出手段により検出される
   荷重とから積載可能重量を算出する荷重比較手段と、 前記算出された積載可能重量を表示する表示手段とから
   なることを特徴とするブーム作動制御装置。