JPH0920500A - ブーム搭載車、ブームの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高所作業車等のブーム搭載車において、アウ
トリガの張出長さを連続的に検出し、検出した張出長さ
に対応させて、常に安全に作業し得る最大の作業領域及
び作業範囲を決定しながらブームを適正に制御すること
が可能とする。 【解決手段】 車体に搭載された旋回台、ブーム３及び
車体の側方へ張り出し車体を安定状態に支持するアウト
リガ６，７を備えたブーム搭載車１はアウトリガの張出
長検出手段、ブームの旋回角を検出する旋回角検出手
段、ブームの伸縮長さを検出する伸縮長検出手段12、ブ
ームの起伏角を検出する起伏角検出手段13、連続的に検
出したアウトリガの張出長さに基づいてブームの作業領
域及び各作業領域毎のブームの作業範囲を設定し、各検
出手段からの入力信号に基づいてブームの作業範囲を適
正範囲に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブーム搭載車、ブ
ームの制御方法及び制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブーム搭載車、例えば、高所作業車は、
一般に、車体上に搭載された旋回台に伸縮自在なブーム
を起伏自在に取り付け、ブームの操作により先端に設け
た作業台を所望の場所に移動させて各種の高所作業を行
うものである。このような高所作業車においては、旋回
台の旋回作動やブームの起伏，伸縮作動によって作業領
域全域に亘って作業台を移動させるためには、アウトリ
ガを車体幅方向に張り出すと共に、アウトリガの先端に
設けたジャッキを伸張させて車体の安定を確保する必要
がある。

【０００３】このため、アウトリガの張出長さを３個の
リミットスイッチにより最小，中間，最大の３段階に検
出し、これら検出した張出長さに基づいてブームの水平
方向における左側方，右側方、前方及び後方の作業領域
を４通りに切り替え、ブームの上下方向における起伏範
囲、即ち、作業範囲外へブームを作動させる入力信号を
無効とする規制制御を行う装置が知られている（特公平
２−１１５１９号公報，公昭６４−１４００号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記両公報
に開示された装置を備えた作業車においては、アウトリ
ガの張出長さを最小，中間，最大の３段階に区分し、こ
の区分された離散的なアウトリガ張出長さに基づいてブ
ームの作業領域又は作業範囲を段階的に制御している。
このため、上記装置を備えた作業車ではアウトリガの張
出長さに対応した適正な作業領域又は作業範囲を設定し
ているとはいえず、例えば、アウトリガの実際の張出長
さが中間の区分までには行かないが、それより若干短い
長さの場合でも、最小の張り出し区分に設定されてしま
うことになる。

【０００５】従って、アウトリガの張出長さに基づいて
定められるブームの作業範囲が実際以上に狭く設定さ
れ、各作業領域毎のブームの作業範囲を適正に制御する
うえからも満足すべきものではなかった。本発明は上記
の点に鑑みてなされたもので、高所作業車等のブーム搭
載車において、アウトリガの張出長さを連続的に検出
し、検出した張出長さに対応させて、常に安全に作業し
得る最大の作業領域及び作業範囲を決定しながらブーム
を適正に制御することが可能なブーム搭載車，ブーム制
御方法及び制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のブーム搭載車によれば、車体に搭載された旋回
台、該旋回台に伸縮、かつ、起伏自在に支持されるブー
ム及び前記車体の側方へ張り出し自在に設けられ、ジャ
ッキによって前記車体を安定状態に支持するアウトリガ
を備えたブーム搭載車において、前記アウトリガの張出
長さを連続的に検出する張出長検出手段、前記ブームの
旋回角を検出する旋回角検出手段、前記ブームの伸縮長
さを検出する伸縮長検出手段、前記ブームの起伏角を検
出する起伏角検出手段、連続的に検出した前記アウトリ
ガの張出長さに基づいて前記ブームの作業領域及び各作
業領域毎の前記ブームの作業範囲を設定すると共に、前
記ブームの旋回角、伸縮長さ、起伏角の各検出手段から
の入力信号に基づいて前記ブームの作業範囲を適正範囲
に制御する制御手段を備えた構成としたものである。

【０００７】また、上記目的を達成するため本発明のブ
ームの制御方法によれば、車体を支持するアウトリガの
張出長さを連続的に検出し、これに基づき旋回台に伸
縮、かつ、起伏自在に支持されるブームの作業領域及び
各作業領域毎のブームの作業範囲を定めると共に、前記
ブームの旋回角，伸縮長さ及び起伏角を検出して前記ブ
ームの作業範囲を適正範囲に制御する構成としたのであ
る。

【０００８】更に、上記目的を達成するため本発明のブ
ームの制御装置によれば、車体を安定状態に支持するジ
ャッキが取り付けられたアウトリガの張出長さを連続的
に検出する張出長検出手段、旋回，伸縮，起伏自在なブ
ームに関し、旋回角を検出する旋回角検出手段、伸縮長
さを検出する伸縮長検査手段、起伏角を検出する起伏角
検出手段を備え、連続的に検出した前記アウトリガの張
出長さに基づいて前記ブームの作業領域及び各作業領域
毎の前記ブームの作業範囲を定めると共に、前記ブーム
の旋回角、伸縮長さ、起伏角の各検出手段からの入力信
号に基づいて前記ブームの作業範囲を適正範囲に制御す
る構成としたのである。

【０００９】ここで、本発明にいう「ブームの作業領
域」とは、アウトリガの連続的な張出長さに応じて決ま
る水平面内におけるブームの作業領域をいい、ブームの
旋回中心とアウトリガのジャッキとを結ぶ線によって区
分される前方領域、左右２つの側方領域及び後方領域の
４つの領域がある。また、「ブームの作業範囲」とは、
各作業領域においてブームが旋回，伸縮，起伏を安全に
行い得る３次元の立体的な範囲をいう。

【００１０】ブーム搭載車は、アウトリガの張出長さが
張出長検出手段によって連続的に検出され、この連続的
な張出長さに基づいて作業領域及び各作業領域毎のブー
ムの作業範囲が定められる。この作業領域及び各作業領
域毎のブームの作業範囲並びに各検出手段によって検出
されたブームの旋回角，伸縮長さ及び起伏角に基づい
て、ブームは制御方法及び制御装置によって、安全に作
動しうる作業範囲内に制御される。

【００１１】ここにおいて、一般に、ブーム搭載車は、
アウトリガの張出長さに応じて決まる各作業領域ごとに
ブームの作業範囲を決定している。本発明においては、
左右の各側方領域のブーム作業範囲のみをアウトリガの
張出長さに応じて決定しており、前後の各作業領域のブ
ームの作業範囲は一定とした。これは、アウトリガの張
出方向は車両の側方向への張出しであり、車両の前後方
向のアウトリガの張出長さは変わらず、アウトリガの張
出長さによって変化する車両の安定度が変化しないため
である。即ち、車両の前後方向のブーム作業範囲をアウ
トリガの張出長さと無関係に所定の一定範囲としてい
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を高所作業車に適用
した一実施例を図１乃至図１６に基づいて詳細に説明す
る。高所作業車１は、旋回台２、ブーム装置３、バケッ
ト４、ウインチ５、アウトリガ６，７、ポテンショメー
タ１０、第一エンコーダ１１〜第三エンコーダ１３及び
制御装置１４等を備えている。

【００１３】旋回台２は、高所作業車１の車体１ａとの
間に設けた旋回ベアリング１ｂ（図４参照）により車体
１ａに対して旋回自在な台で、旋回台２上に基柱３ａが
支持されている。ここで、図３及び図４に示すように、
旋回台２の旋回中心に軸心を一致させてスイベルジョイ
ント８が設けられている。スイベルジョイント８は、車
体１ａ側に連結固定されたインナー８ａとインナー８ａ
に対して回動自在としたアウター８ｂとを有し、車体１
ａに対して旋回台２が旋回すると同時に、アウター８ｂ
がインナー８ａに対して回動し、車体１ａ側と旋回台２
側との間で圧油給排する。そして、スイベルジョイント
８は、インナー８ａの下部に固定側プーリ８ｃが、その
中心がスイベルジョイント８の軸心と一致するように連
結固定され、後述する第一エンコーダ１１の回転軸１１
ａに取り付けた回転側プーリ１１ｂとベルトＢL で連結
されている。従って、旋回台２が車体１ａに対して旋回
すると、回転側プーリ１１ｂは固定側プーリ８ｃの回り
に公転するが、両プーリ１ｂ，８ａはベルトＢL で連結
されていることから、回転側プーリ１１ｂは固定側プー
リ８ｃの回りを公転しながら自転する。このようにし
て、旋回台２は、第一エンコーダ１１によって車体１ａ
に対する旋回角が検出される。従って、エンコーダ１１
は、車体１ａに対する基柱３ａの旋回角を検出してい
る。

【００１４】ブーム装置３は、旋回台２に支持される基
柱３ａに起伏自在に連結され、３段に伸縮する伸縮ブー
ム３ｂ及び伸縮ブーム３ｂを起伏させる油圧シリンダ３
ｃ（図２参照）を備えている。ブーム装置３は、図５に
示す第二エンコーダ１２によって伸縮長さが、また、図
６に示す第三エンコーダ１３によって起伏角が、それぞ
れ検出される。第三エンコーダ１３は、伸縮ブーム３ｂ
側に設けられている。

【００１５】ここで、ブーム装置３は、図６に示すよう
に、基柱３ａに固定されたシャフト３ｃを中心として伸
縮ブーム３ｂが起伏し、シャフト３ｃに固定側プーリ３
ｄが取り付けられている。そして、ブーム装置３は、第
三エンコーダ１３の回転軸１３ａに取り付けた回転側プ
ーリ１３ｂと固定側プーリ３ｄとの間をベルトＢL で連
結されている。これにより、ブーム装置３は、伸縮ブー
ム３ｂが基柱３ａに対して起伏すると、回転側プーリ１
３ｂが固定側プーリ３ｄの回りを公転しながら自転し、
この自転をエンコーダ１３で検出して伸縮ブーム３ｂの
起伏角を検出する。また、ブーム装置３は、バケット４
側に設けた上部操作盤４ａあるいは車体側に設けた下部
操作盤９でそれぞれ適宜切り替えて操作される。

【００１６】バケット４は、ブーム装置３の先端に支持
され、水平に保持する平衡装置を有しており、ウインチ
５は、バケット４に隣接して取り付けられている。アウ
トリガ６，７は、図１及び図２に示すように、高所作業
車１の前後にそれぞれ一組配置され、車体の右側及び左
側へ張り出す各アウトリガの両端にはそれぞれ車体を安
定状態に支持する油圧ジャッキ６ａ，６ａ及び油圧ジャ
ッキ７ａ，７ａが設けられている。アウトリガ６，７、
例えば、作業車１の後部に配置される一組のアウトリガ
７は、図７に示すように、車体の左右に張り出す各アウ
トリガが、油圧シリンダ７ｂ，７ｂによってそれぞれ左
右に張り出される。

【００１７】ポテンショメータ１０は、各組のアウトリ
ガ６，７のそれぞれに設けられ、それぞれのアウトリガ
６，７の左右の張出長さをそれぞれ連続的に検出する。
第一エンコーダ１１〜第三エンコーダ１３はパルスエン
コーダで、第一エンコーダ１１は、図３及び図４に示し
たように、旋回台２に配置され、高所作業車１の車体１
ａに対する旋回台２の旋回角を検出することにより、旋
回台２が支持する基柱３ａさらには伸縮ブーム３ｂの、
高所作業車１の車体１ａに対する旋回角を検出する。第
二エンコーダ１２は、図１及び図５に示すように、伸縮
ブーム３ｂの端部に設置され、ブーム３ｂの伸縮長さを
検出する。第三エンコーダ１３は、図１及び図６に示す
ように、伸縮ブーム３ｂの基柱３ａとの連結部近傍に設
置され、伸縮ブーム３ｂの起伏角を検出する。

【００１８】制御装置１４は、図１０に示すように、第
一インターフェース１４ａ、ブーム先端座標演算部１４
ｂ、作業領域演算手段１４ｃ、作業範囲演算手段１４
ｄ、規制データ格納手段１４ｅ、安全領域判定手段１４
ｆ、第二インターフェース１４ｇ及びブーム旋回，伸
縮，起伏規制手段１４ｈを備えており、これらについて
は後述する。また、制御装置１４は、下部制御装置と上
部制御装置とを備えており、両制御装置間は光通信によ
り各種の情報伝達を行う。このとき、アウトリガ６，７
の張出長さ並びに伸縮ブーム３ｂの旋回，伸縮，起伏に
関する信号及び各種の操作入力信号は、直接前記下部制
御装置に入力されるが、バケット４の首振り角度及び操
作入力信号は、前記上部制御装置より光通信により前記
下部制御装置に入力される。

【００１９】尚、高所作業車１における伸縮ブーム３ｂ
の作動を規制制御する基本演算は、全て前記下部制御装
置で実行され、この下部制御装置によって伸縮ブーム３
ｂを駆動する油圧系統の各種流量弁が制御される。高所
作業車１は、以上のように構成されており、作業現場に
おいてアウトリガ６，７を所望長さ張り出し、両端に設
けた油圧ジャッキ６ａ，６ａ及び油圧ジャッキ７ａ，７
ａで車体を安定状態に支持する。そして、伸縮ブーム３
ｂの旋回，伸縮及び起伏作動を、以下に説明する制御方
法及び制御方法を適用した制御装置１４によって適正な
作業範囲内となるように制御している。

【００２０】ここで、本発明のブームの制御方法及び制
御装置１４においては、連続的に検出したアウトリガ
６，７の張出長さに基づいて作業領域及び各作業領域毎
の作業範囲を演算し、伸縮ブーム３ｂの各作業領域にお
ける作業範囲が適正範囲となるように制御する。この決
定にあたり、アウトリガ６，７の張出長さが異なる場合
には、短いアウトリガの張出長さを基準とする。また、
伸縮ブーム３ｂは、図１に示すように、先端を車体後方
に向けて収納される。このため、伸縮ブーム３ｂの旋回
角は、収納位置を０ラジアンとして反時計回りの方向を
正、時計回りの方向を負と表示する。

【００２１】先ず、作業領域は、アウトリガ６，７の連
続的な張出長さに基づいて、制御装置１４が、前方領
域、左右の側方領域及び後方領域の４つの領域と、アウ
トリガ６，７の張出長さに基づく、伸縮ブーム３ｂの作
業範囲の最大値、即ち水平面内における最大作業半径Ｒ
max を演算で求め、その結果を記憶しておく。このと
き、最大作業半径Ｒmax の一般式は、以下のようにして
定める。

【００２２】即ち、伸縮ブーム３ｂ及びアウトリガを車
体幅方向に見た概略図である図８に示すように、転倒支
点をＰT、旋回台２の中心である旋回中心ＰRと転倒支点
ＰTとの間の水平距離をＬHA，旋回中心と伸縮ブーム３
ｂの起伏点との間の水平距離をＬHB、高所作業車１の車
両部の重量をＷ、伸縮ブーム３ｂを根元側と先端側とに
分けたときの根元側重量をＷB1，先端側重量をＷB2とす
ると、転倒支点ＰT における安定モーメントＭS及び転
倒モーメントＭTは、それぞれ次式で与えられる。

【００２３】ＭS＝Ｗ・ＬHA＋ＷB1（ＬHA＋ＬHB） ＭT＝ＷB2（Ｒmax−ＬHA） 従って、安定モーメントＭSと転倒モーメントＭTとの比
ＲM は、次式で与えられる ＲM＝〔Ｗ・ＬHA＋ＷB1（ＬHA＋ＬHB）〕／〔ＷB2（Ｒma
x−ＬHA）〕 この式を変形すると、最大作業半径Ｒmax の一般式は、
α，βを定数として次のように導き出せる。

【００２４】 Ｒmax＝〔（Ｗ＋ＷB1）・ＬHA＋ＷB1・ＬHB〕／ＲM・ＷB2＋ＬHA ＝〔（Ｗ＋ＷB1＋ＲM・ＷB2）／ＲM・ＷB2〕・ＬHA＋ＷB1・ＬHB／ＲM・ＷB2 ＝α・ＬHA＋β………………（１） ここで、定数α，βは、ウインチ５使用の有無によって
所定の余裕度を考慮して予め定め、制御装置１４に記憶
させておく。また、ウインチ５を使用する場合には、ア
ウトリガは、安全性を考慮して、最大張出長さの半分以
上でなければ使用できないように予め設定しておく。

【００２５】制御装置１４は、伸縮ブーム３ｂが、図９
（ａ）に示すＩ，II，IIIの作業範囲内で作動するよう
に制御を行う。尚、図中の点ＰB は、基柱３ａと伸縮ブ
ーム３ｂとを連結した起伏支点である。ここにおいて、
作業範囲Ｉ,IIIは伸縮ブーム３ｂに許容される最大長さ
Ｌmaxが起伏角とは無関係に決まる一定の範囲であり、
作業範囲IIは伸縮ブーム３ｂの最大長さＬmax が起伏角
によって決まる範囲である。言い換えると、作業範囲Ｉ
は伸縮ブーム３ｂが倒伏する限界の角度θD から水平ま
で起伏する範囲、作業範囲III は伸縮ブーム３ｂの上方
への最大起伏角度θmax から作業範囲IIとの境界をなす
境界角度θIIまで起伏する範囲である。また、図９
（ａ）に示す作業範囲Ｉ,II,IIIにおいて、起伏支点ＰB
側の線は伸縮ブーム３ｂを延ばしていない最も短い場合
における最小長さＬminを示している。

【００２６】また、図示した作業範囲Ｉ，II，IIIは、
アウトリガの連続的な張出長さやウインチ５が吊り下げ
る物体の重量によって種々に異なり、制御装置１４はこ
れら異なる条件に応じて作業範囲Ｉ，II，IIIを演算し
て伸縮ブーム３ｂの作動を制御する。このとき、作業範
囲IIにおける伸縮ブーム３ｂの最大長さＬmax は、以下
のようにして演算する。

【００２７】先ず、図９（ａ）の作業範囲IIを拡大した
図９（ｂ）に示すように、起伏支点ＰB を座標の原点Ｏ
とし、伸縮ブーム３ｂの境界角度θIIにおける最大長さ
Ｌaの点Ａ、作業範囲Ｉに近接した最大長さＬmaxにおけ
る点Ｂ（伸縮ブーム３ｂの最大長さＬb）及び線分ＡＢ
上の任意の点Ｐ（伸縮ブーム３ｂの最大長さＬp)の座標
を、それぞれ点Ａ（ａx，ａy），点Ｂ（ｂx，ｂy），点
Ｐ（ｐx，ｐy）とおき、このときの各点における伸縮ブ
ーム３ｂの起伏角の余角をそれぞれθa，θb，θp とお
く。すると、点Ａ，Ｂ，Ｐのｘ座標及びｙ座標は次式で
与えられる。ここで、Ｌcは伸縮ブーム３ｂの起伏中心
ＰBにおける伸縮ブーム３ｂの偏心量である。

【００２８】 ａx＝Ｌa・sinθa＋Ｌc・cosθa， ａy＝Ｌa・cosθa−Ｌc・sinθa ｂx＝Ｌb・sinθb＋Ｌc・cosθb， ｂy＝Ｌb・cosθb−Ｌc・sinθb ｐx＝Ｌp・sinθp＋Ｌc・cosθp， ｐy＝Ｌp・cosθp−Ｌc・sinθp 従って、点Ａ（ａx，ａy）及び点Ｂ（ｂx，ｂy）を通る
直線の方程式の傾きＫ及び切片Ｃは、それぞれ次式で与
えられる。

【００２９】Ｋ＝（ａy−ｂy）／（ａx−ｂx） Ｃ＝（ａxｂy−ａyｂx）／（ａx−ｂx） よって、点Ｐ（ｐx，ｐy）は直線ｙ＝Ｋｘ＋Ｃを通るか
ら、ｐy＝Ｋ・ｐx＋Ｃより次式が導き出せる。 Ｌp・cosθp−Ｌc・sinθp＝Ｋ（Ｌp・sinθp＋Ｌc・cosθp）＋Ｃ ∴Ｌp＝Ｌmax＝〔Ｌc（sinθp＋Ｋ・cosθp）＋Ｃ〕／（cosθp−Ｋ・sinθp） 次に、本発明の制御方法及び制御装置１４による伸縮ブ
ーム３ｂにおける作動の制御を図１０及び図１１に基づ
いて説明する。

【００３０】図１０に示すように、制御装置１４におい
ては、旋回角検出手段（第一エンコーダ）１１、伸縮長
検出手段（第二エンコーダ）１２、起伏角検出手段（第
三エンコーダ）１３、前後のアウトリガ６，７の左右方
向への張出長さをそれぞれ検出する４つの張出長検出手
段（ポテンショメータ）１０から、第一インターフェー
ス１４ａにそれぞれ検出信号が入力される。

【００３１】第一インターフェース１４ａは、入力され
た各検出信号をブーム先端座標演算部１４ｂ、作業領域
演算手段１４ｃ及び作業範囲演算手段１４ｄへと出力す
る。そして、第一インターフェース１４ａから入力され
たこれら各検出信号に基づいて、ブーム先端座標演算部
１４ｂでは伸縮ブーム３ｂの先端座標を、作業領域演算
手段１４ｃでは伸縮ブーム３ｂの作業領域を、作業範囲
演算手段１４ｄでは伸縮ブーム３ｂの作業範囲を、それ
ぞれ演算する。このとき、ブーム先端座標演算部１４ｂ
は、演算した伸縮ブーム３ｂの先端座標を安全領域判定
手段１４ｆへ、作業領域演算手段１４ｃと作業範囲演算
手段１４ｄは、演算した伸縮ブーム３ｂの作業領域と作
業範囲とを規制データ格納手段１４ｅへ出力する。

【００３２】規制データ格納手段１４ｅは、入力された
伸縮ブーム３ｂに関する作業領域及び作業範囲を記憶す
ると共に、そのデータを安全領域判定手段１４ｆに出力
する。安全領域判定手段１４ｆは、規制データ格納手段
１４ｅから入力された伸縮ブーム３ｂに関する作業領域
と作業範囲並びにブーム先端座標演算部１４ｂから入力
された伸縮ブーム３ｂの先端座標に基づいて、別途入力
される伸縮ブーム３ｂの作動信号と比較して作動信号に
基づく伸縮ブーム３ｂの作業範囲が安全領域内であるか
否かを判定し、その結果を第二インターフェース１４ｇ
に出力する。

【００３３】そして、第二インターフェース１４ｇは、
判定結果が安全領域内の場合には、駆動電力供給部へ作
動信号を出力し、駆動電力供給部から伸縮ブーム３ｂの
作動手段、例えば、伸縮ブーム３ｂの伸縮手段、伸縮ブ
ーム３ｂを起伏させる油圧シリンダ３ｃあるいは伸縮ブ
ーム３ｂを旋回させる旋回台２の旋回手段へ駆動電力を
供給する。一方、判定結果が安全領域外の場合、第二イ
ンターフェース１４ｇは、ブーム旋回，伸縮，起伏規制
手段１４ｈへ信号を出力して、第一インターフェース１
４ａに入力されたブーム作動信号に基づく伸縮ブーム３
ｂの作動を規制する。

【００３４】以上説明した制御装置１４の構成に基づく
伸縮ブーム３ｂの作動における制御を、図１１に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。先ず、制御装置１４
は、アウトリガ６，７に設けた４つのポテンショメータ
１０からの検出信号に基づいてアウトリガ６，７の連続
的な張出長さをそれぞれ検出する（ステップＳ２０）。

【００３５】次に、検出したアウトリガ６，７の連続的
な張出長さに基づいて、作業領域を演算によって求める
（ステップＳ２２）。次いで、ウインチ５の使用の有無
を判別する（ステップＳ２４）。この判別結果が肯定
（Ｙｅｓ）の場合、制御装置１４は使用荷重を検出した
後（ステップＳ２６）、作業範囲の演算を行う（ステッ
プＳ２８）。一方、判別結果が否定（Ｎｏ）の場合、制
御装置１４は、使用荷重を考慮する必要がないものと判
断して、作業範囲の演算を行う（ステップＳ２８）。作
業範囲の演算に当たっては、α，βを定数とする最大作
業半径Ｒmax の一般式を示す前記（１）式に基づいて、
図９（ａ）に示す範囲内となるように制御する。

【００３６】しかる後、ブーム位置情報信号が制御装置
１４に入力される（ステップＳ３０）。このステップＳ
３０は、前記したように、伸縮ブーム３ｂの先端座標を
ブーム先端座標演算部１４ｂから安全領域判定手段１４
ｆへ入力するステップとして実行される。次に、ブーム
作動信号が制御装置１４に入力される（ステップＳ３
２）。

【００３７】次いで、入力されたブーム位置情報信号及
びブーム作動信号に基づいて、制御装置１４は、安全に
作業しうる作業範囲内であるか否かを判別する（ステッ
プＳ３４）。この判別は、前記した安全領域判定手段１
４ｆで実行される。この判別結果が、Ｎｏの場合にはブ
ーム作動信号を無視して、ステップＳ３０に戻る。一
方、判別結果がＹｅｓの場合、作動信号にもとづく伸縮
ブーム３ｂの作動範囲は安全領域内のものであると判断
して、ブーム作動信号を伸縮ブーム３ｂを伸縮，起伏，
旋回させる駆動手段に出力する（ステップＳ３６）。即
ち、伸縮ブーム３ｂの伸縮手段、伸縮ブーム３ｂを起伏
させる油圧シリンダ３ｃあるいは旋回台２の旋回手段に
ブーム作動信号を出力し、伸縮ブーム３ｂを伸縮，起
伏，旋回させる。

【００３８】しかる後、制御装置１４は、ステップ２４
に戻って引き続くステップを繰り返す。ここにおいて、
上記一連のステップＳ２０〜Ｓ３６は、制御装置１４の
短時間（５ｍsec.程度）の計算周期の下で実行される。
このため、本発明の高所作業車１においては、伸縮ブー
ム３ｂの作業領域及び作業範囲が、上記制御方法及び制
御装置１４により、以下に述べるように常に安全に作業
しうる適正範囲となるように制御される。

【００３９】例えば、ウインチ５を使用せず、アウトリ
ガ６，７の張出長さが最小、即ち、アウトリガ６，７を
張り出すことなくジャッキ６ａ，６ａ及びジャッキ７
ａ，７ａで車体を支持している場合には、旋回中心ＰR
とジャッキ６ａ，６ａ及びジャッキ７ａ，７ａとを結ぶ
線によって、作業領域は、図１２（ａ）に示す前方作業
領域ＴF、右方作業領域ＴR、左方作業領域ＴL 及び後方
作業領域ＴB に区分される。このとき、図１２（ａ）に
おける外側の円弧は、伸縮ブーム３ｂの作業範囲の最大
値、即ち水平面内における最大作業半径Ｒmax を示して
いる。

【００４０】尚、図１２及び以下に説明する図１３〜図
１６において、ＰR は旋回中心、Ｒmax は最大作業半
径、点ＰB は伸縮ブーム３ｂの起伏支点、Ｌmaxは伸縮
ブーム３ｂの最大長さ、Ｌminは伸縮ブーム３ｂの最小
長さ、θDは伸縮ブーム３ｂが下方へ倒伏する限界の角
度、θmaxは伸縮ブーム３ｂの上方への最大起伏角度及
びθIIは境界角度を示している。

【００４１】そして、前方作業領域ＴFにおける作業範
囲は図１２（ｂ）、右方作業領域ＴR及び左方作業領域
ＴL を含めた側方作業領域における作業範囲は図１２
（ｃ）、後方作業領域ＴB における作業範囲は後述する
図１４（ｂ）にそれぞれ示す範囲内に制御される。一
方、ウインチ５を使用せず、アウトリガ６，７の張出長
さが最小と最大張出長さの中間の場合には、作業領域は
図１３（ａ）に示すようになり、側方作業領域ＴR，ＴL
の作業範囲は図１３（ｂ）に示すようになる。尚、前方
作業領域ＴFにおける作業範囲は前述した図１２（ｂ）
と、後方作業領域ＴB における作業範囲は後述する図１
４（ｂ）と、それぞれ同じになる。

【００４２】更に、ウインチ５を使用せず、アウトリガ
６，７の張出長さが最大の場合には、作業領域は図１４
（ａ）に示すようになり、側方作業領域ＴR，ＴL及び後
方作業領域ＴB における作業範囲は図１４（ｂ）に示す
ようになる。尚、前方作業領域ＴF の作業範囲は前述し
た図１２（ｂ）と同じである。従って、図１２〜図１４
に示したように、アウトリガ６，７の張出長さに対応し
て作業範囲が拡大しており、本発明の高所作業車１にお
いては、上記制御方法及び制御装置１４により、伸縮ブ
ーム３ｂが常に安全に作業しうる適正範囲となるように
制御されることになる。

【００４３】尚、図１２から図１４においては、アウト
リガ６，７の最小、中間、最大張出しの場合における作
業領域及び作業範囲について説明した。しかし、アウト
リガ６，７の張出し長さが最小と中間の場合等、上記の
間の場合における作業領域及び作業範囲は、各張出し長
さに対応したものとなることは勿論である。更に、ウイ
ンチ５を使用し、アウトリガ６，７の張出長さが中間の
場合には、作業領域は図１５（ａ）に示すようになり、
側方作業領域ＴR，ＴLの作業範囲は図１５（ｂ）に示す
ようになる。尚、前方作業領域ＴF では作業が禁止され
ており、後方作業領域ＴB の作業範囲は後述する図１６
（ｂ）と同じになる。

【００４４】また、アウトリガ６，７の張出長さが最大
の場合には、作業領域は図１６（ａ）に示すようにな
り、側方作業領域ＴR，ＴL及び後方作業領域ＴB におけ
る作業範囲は図１６（ｂ）に示すようになる。尚、前方
作業領域ＴF では作業が禁止され、アウトリガ６，７の
張出長さが最小の場合には、全ての作業領域において作
業禁止となる。

【００４５】以上述べた前方作業領域ＴF，側方作業領
域ＴR,ＴL及び後方作業領域ＴB における作業範囲及び
図１２〜図１４で矢印ＴF，ＴR，ＴL及びＴBで示した旋
回中心ＰR を中心とした作業領域の領域角度を表１にま
とめて示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】ここで、図１２〜図１６は等しい縮尺で表
現している。このため、図１２〜図１６では作業領域及
び作業範囲を容易に比較することができる。従って、こ
れらの比較から明らかなように、ウインチ５使用の有無
によって、各作業領域における作業範囲が異なっている
ことが分かる。尚、上記実施例は、高所作業車１の場合
について説明したが、本発明はブームを搭載した車両で
あればこれに限定されるものではなく、例えば、クレー
ン車や穴堀建柱車等にも適用可能なことはいうまでもな
い。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば高所作業車等のブーム搭載車において、アウトリ
ガの張出長さを連続的に検出し、検出した張出長さに対
応させて、常に安全に作業し得る最大の作業領域及び作
業範囲を決定しながらブームを適正に制御することが可
能なブーム搭載車，ブーム制御方法及び制御装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブーム搭載車を高所作業車に適用した
一実施例を示す、高所作業車の側面図である。

【図２】図１の高所作業車のブームを伸ばした状態を示
す側面図である。

【図３】ブームの旋回角検出手段を示す平面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図である。

【図５】ブームの伸縮長検出手段を示す側面図である。

【図６】ブームの一部を断面にして起伏角検出手段を示
した正面図である。

【図７】車体後部側のアウトリガ及びアウトリガの張出
長さを検出する張出長検出手段を示した正面図である。

【図８】ブームの作業領域の最大値の求め方を説明する
もので、ブーム及びアウトリガを車体幅方向に見た概略
図である。

【図９】アウトリガの張出長さに基づく、制御装置によ
る作業範囲の求め方を説明する説明図である。

【図１０】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０の制御装置に基づいて行われる制御方
法を説明するフローチャートである。

【図１２】ウインチを使用せず、アウトリガの張出長さ
が最小の場合における作業領域（ａ）、前方作業領域に
おける作業範囲（ｂ）及び側方作業領域における作業範
囲（ｃ）を示す説明図である。

【図１３】同じく、アウトリガの張出長さが中間の場合
における作業領域（ａ）及び側方作業領域の作業範囲
（ｂ）を示す説明図である。

【図１４】同じく、アウトリガの張出長さが最大の場合
における作業領域（ａ）、側方作業領域及び後方作業領
域の作業範囲（ｂ）を示す説明図である。

【図１５】ウインチを使用し、アウトリガの張出長さが
中間の場合における作業領域（ａ）及び側方作業領域の
作業範囲（ｂ）を示す説明図である。

【図１６】同じく、アウトリガの張出長さが最大の場合
における作業領域（ａ）、側方作業領域及び後方作業領
域における作業範囲（ｂ）を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 高所作業車（ブーム搭載車） ２ 旋回台 ３ ブーム装置 ４ バケット ５ ウインチ ６，７ アウトリガ １０ ポテンショメータ（張出長検出手段） １１ 第一エンコーダ（旋回角検出手段） １２ 第二エンコーダ（伸縮長検出手段） １３ 第三エンコーダ（起伏角検出手段） １４ 制御装置 １４ａ 第一インターフェース １４ｂ ブーム先端座標演算部 １４ｃ 作業領域演算手段 １４ｄ 作業範囲演算手段 １４ｅ 規制データ格納手段 １４ｆ 安全領域判定手段 １４ｇ 第二インターフェース １４ｈ ブーム旋回，伸縮，起伏規制手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一井 博明 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河機械金属株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に搭載された旋回台、該旋回台に伸
   縮、かつ、起伏自在に支持されるブーム及び前記車体の
   側方へ張り出し自在に設けられ、ジャッキによって前記
   車体を安定状態に支持するアウトリガを備えたブーム搭
   載車において、 前記アウトリガの張出長さを連続的に検出する張出長検
   出手段、前記ブームの旋回角を検出する旋回角検出手
   段、前記ブームの伸縮長さを検出する伸縮長検出手段、
   前記ブームの起伏角を検出する起伏角検出手段、連続的
   に検出した前記アウトリガの張出長さに基づいて前記ブ
   ームの作業領域及び各作業領域毎の前記ブームの作業範
   囲を設定すると共に、前記ブームの旋回角、伸縮長さ、
   起伏角の各検出手段からの入力信号に基づいて前記ブー
   ムの作業範囲を適正範囲に制御する制御手段を備えたブ
   ーム搭載車。
2. 【請求項２】 車体を支持するアウトリガの張出長さを
   連続的に検出し、これに基づき旋回台に伸縮、かつ、起
   伏自在に支持されるブームの作業領域及び各作業領域毎
   のブームの作業範囲を定めると共に、前記ブームの旋回
   角，伸縮長さ及び起伏角を検出して前記ブームの作業範
   囲を適正範囲に制御することを特徴とするブームの制御
   方法。
3. 【請求項３】 車体を安定状態に支持するジャッキが取
   り付けられたアウトリガの張出長さを連続的に検出する
   張出長検出手段、旋回，伸縮，起伏自在なブームに関
   し、旋回角を検出する旋回角検出手段、伸縮長さを検出
   する伸縮長検査手段、起伏角を検出する起伏角検出手段
   を備え、連続的に検出した前記アウトリガの張出長さに
   基づいて前記ブームの作業領域及び各作業領域毎の前記
   ブームの作業範囲を定めると共に、前記ブームの旋回
   角、伸縮長さ、起伏角の各検出手段からの入力信号に基
   づいて前記ブームの作業範囲を適正範囲に制御すること
   を特徴とする制御装置。