CN1128553A - 建筑机械的区域限制挖掘控制装置 - Google Patents

Abstract

在油压挖土机的区域限制挖掘控制装置中，预先设定前端装置能够移动的区域范围，计算前端装置的位置和姿态，根据操作杆装置的检出信号和检测出的负荷压力计算前端装置的目标速度向量，如前端装置在设定区域内并且在其边界附近时，减少接近设定区域的边界的方向的向量成分，前端装置在设定区域外时，使前端装置返回设定区域那样地修正目标速度向量，进而用负荷压力修正与此目标速度向量对应的操作信号，并输出到比例电磁阀。

Description

建筑机械的区域限制挖掘控制装置

本发明涉及建筑机械的区域限制挖掘控制装置，特别涉及在具备有多关节的前端装置的油压挖土机等的建筑机械中，可以进行限制前端装置可移动区域的挖掘的区域限制挖掘控制装置。

作为建筑机械的有代表性的例子是油压挖土机。油压挖土机由在垂直方向上可以转动的起重臂、悬臂以及铲斗组成的前端装置、和上部旋转部分及下部行走部分组成的车体构成，前端装置的起成重臂的根基部分支承在上部旋转体的前部。在这种类型的油压挖土机中，虽然可通过各个手动操作杆操纵起重臂等的前端部件，但是由于这些前端部件分别由铰接部连接而进行旋转运动，所以要操纵这些前端部分挖掘规定的区域是非常困难的作业。因而，在特开平4—136324号公报上提出了能够使这种作业变得容易进行的区域限制挖掘控制装置。此区域限制挖掘控制装置具备以下组成部分：前端装置的位置检测装置；根据来自检测装置的信号计算前端装置的位置的装置；指示禁止前端装置侵入的不可侵入区域的装置；求前端装置的位置与被指示的前端装置不可侵入区域的边界线之间的距离d，输出由距离d比某值大时取值为1而比其小时取值为0～1之间的、由距离d决定的函数乘以杆操纵信号后的值的杆放大运算装置；根据来自杆放大运算装置的信号，控制传动装置的动作的传动装置控制装置。如果采用此公报的提案，由于随着到达不可侵入区域边界的距离的变化杆操纵信号也相应变化，因此，即使由于操作者误操作而要使铲斗移动到不可侵入区域，也能自动地在边界上顺利地停止。另外，操作者可以根据在此途中前端装置速度的减慢来判断已接近不可侵入区域，从而使铲斗前端返回。

另外，在油压铲土机中，还有特开昭63—219731号公报上记载的方法，设定由于前端装置而产生的作业障碍的作业界限位置，在悬臂的前端超出此界限位置时，控制其返回可作业区域。

但是，上述已有的技术存在以下问题。

在特开平4—136324号公报上记载的已有技术中，因为在杆放大运算装置中将完全由距离d决定的函数乘以杆操纵信号后的值输出到传动装置控制装置，所以随着接近不可侵入区域的边界，铲斗前端的速度将逐渐放慢，在不可侵入区域的边界停止。因而可以避免铲斗前端在试图要移动到不可侵入区域时的震动。但是，在此已有技术中，当使铲斗前端的速度降低时，不管铲斗前端的移动方向如何，速度都照样下降。因而，当沿着不可侵入区域的边界挖掘时，随着操纵悬臂接近不可侵入区域，沿着不可侵入区域边界方向的挖掘速度也下降，这样一来就必须操纵起重臂操纵杆，使铲斗前端离开不可侵入区域，以防止挖掘速度下降。其结果，在沿着不可侵入区域挖掘的情况下，效率变得极低。另外，为了提高效率，就必须距不可侵入区域一定距离进行切削，因而不能切削规定的区域。

在特开昭63—219731号公报上记载的已有技术中，当悬臂的前端超出作业界限位置外时，若动作速度快，则超出作业界限位置的量增多，若迅速返回可作业区域则会因此产生震动，从而，不能进行平稳的作业。

另外，无论是上述哪种已有技术，都没有考虑伴随油压传动装置负荷压力变化的有关油压控制阀的流量特性的变化。因此，特别是在使用中间卸荷型的流量控制阀作为油压控制阀的情况下，油压控制阀的流量特性根据油压传动装置的负荷压力的状态而变化，因而产生控制运算值和实际动作的差，存在不能进行稳定的高精度的控制的问题。

本发明的第1目的是指供一种可以高效率进行限制了区域的挖掘、并且不管油压传动装置的负荷压力如何变化都能进行稳定的高精度控制的建筑机械的区域限制挖掘控制装置。

本发明的第2目的是提供一种可以平稳地进行限制了区域的挖掘，并且不管油压传动装置的负荷压力的如何变化都能进行稳定的高精度控制的建筑机械的区域限制挖掘控制装置。

为了实现上述第1目的，根据本发明的建筑机械的区域限制挖掘控制采用以下的构成：即，在具有包含在构成多关节型的前端装置的上、下方向上可移动的多个前端部件的多个被驱动部件；分别驱动前述多个被驱动部件的多个油压传动装置；指示前述多个被驱动部件的动作的多种操纵装置；具备与前述多种操纵装置的操纵信号对应地被驱动的、控制供给前述多个油压传动装置的压力油的流量的多个油压控制阀的建筑机械的区域限制挖掘控制装置中，设置有以下构成：(a)设定上述前端装置可移动区域的区域设定装置；(b)检测涉及前述前端装置的位置和姿态的状态量的第1检测装置；(c)检测与前述多个油压传动装置中的至少一个的特定的与前端部分有关的特定的前端传动装置的负荷压力的第2检测装置；(d)根据来自前述第1检测装置的信号计算前述前端装置的位置和姿态的第1运算装置；(e)信号修正装置，该装置在前述多个操作装置中根据与前述前端装置有关的操纵装置的操纵信号和前述第1运算装置的计算值，进行涉及前述前端装置的目标速度向量的计算，当前述前端装置在前述设定区域内并且位于其边界附近时，修正与前述前端装置有关的操纵装置的操作信号，使得前述前端装置沿着前述设定区域的边界方向移动，而在接近前述设定区域的边界方向上移动速度降低；(f)输出修正装置，根据来自前述第2检测装置的信号，进一步修正用前述修正装置修正后的操作信号中与前述特定的前端部件有关的操纵装置的操作信号，以使得不管前述特定的前端传动装置的负荷压力的变化如何，前述前端装置都按目标速度向量移动。

通过如此由信号修正装置修正与前端装置有关的操作装置的操作信号，可以进行使接近设定区域的边界方向的前端装置的动作减速的方向转换控制，可以使前端装置沿着设定区域的边界移动。因此，可以高效率地进行限制了区域的挖掘。

另外，在控制前端装置的动作时，通过在输出修正装置中进一步修正操纵信号，使前端装置无论特定的前端传动装置的负荷压力的变化如何都按目标速度向量移动，因此即使由于负荷压力的变化而使油压控制阀的流量特性发生变化，由于与此对应的操作信号得到了修正，因而目标速度向量的控制计算值和实际动作的偏差会减小，前端装置不会从控制计算的位置有大的偏离。由此，在进行沿着设定区域的边界的挖掘作业时，可以进行使前端装置沿着设定区域的边界准确移动的高精度的控制。另外，由于控制上不产生大的偏差，所以可以进行稳定的控制。

在上述区域限制挖掘控制装置中，最好希望前述信号修正装置包括如下组成部分：根据与前述前端装置有关的操纵装置的操作信号计算前述前端装置的输入目标速度向量的第2运算装置；如减少接近前述输入目标速度向量的前述设定区域边界方向的向量成分那样的修正前述输入目标速度向量的第3运算装置；与用前述第3运算装置修正了的目标速度向量相对应的能够驱动使前述前端装置动作的油压控制阀的阀控制装置，前述输出修正装置是前述阀控制装置构成的一部分。

为实现上述第2个目的，在根据本发明的区域限制挖掘控制装置中，前述信号修正装置设定成：根据在前述多个操作装置中与前述，前端装置有关的操作装置的操作信号和前述第1运算装置的计算值，进行涉及前述前端装置的目标速度向量的计算，当前述前端装置在前述设定区域内靠近其边界附近时，修正与前述前端装置有关的操纵手段的操作信号，使得前述前端装置在沿着前述设定区域的边界方向移动，在接近前述设定区域的边界的方向上，使移动速度减慢，当前述前端装置位于前述设定区域外时，修正与前述前端装置有关的操纵装置的操作信号，以使前述前端装置返回到前述设定区域；前述输出修正装置设定成：根据来自第2检测装置的信号，在前述操作信号都已被修正了的情况下，再进一步修正与前述特定的前端部件有关的操纵装置的操作信号，以使得无论前述特定的前端传动装置的负荷压力如何变化，前述前端装置都按照前述目标速度向量移动。

如上所述，当在设定区域的边界附近对前端装置进行方向变换控制时，有时会发生因前端装置动作快控制上反应慢以及前端装置的惯性所造成的前端装置超出设定区域的情况。当这种情况发生时，通过信号修正装置对前端装置相关联的操作装置的操作信号进行修正，控制前端装置迅速返回设定区域。因此，即使前端装置快速动作时，沿着设定区域的边界仍可移动，从而使得能够正确进行限制了区域的挖掘作业。

另外，此时如上所述，由于可以预先靠方向转换控制减速，所以侵入到设定区域外的量减少，返回到设定区域时的震动得到大幅度缓和。因此，即使是使前端装置快速移动时，也可以平稳地进行限制了区域的挖掘，并且可以顺利地进行限制了区域的挖掘作业。

在上述的区域限制挖掘控制装置中，理想的是前述信号修正装置包含：根据与前述前端装置有关的操纵装置的操作信号，计算前述前端装置的输入目标速度向量的第2运算装置；第3运算装置，当前述前端装置在前述设定区域中靠近其边界附近时，修正前述输入目标速度向量，使得在接近前述输入目标速度向量的前述设定区域边界的方向的向量成分减少，而当前述前端装置在前述设定区域外时，修正前述输入目标速度向量，使前述前端装置返回到前述设定区域；与前述第3运算装置修正后的目标速度向量相对应地能够驱动使前述前端装置相应动作的油压控制阀的阀控制装置。前述输出修正装置是前述阀控制装置构成的一部分。

在上述的区域限制挖掘控制装置中，最理想的是前述阀控制装置包括：第4运算装置，根据用前述第3运算装置修正后的目标速度向量，计算相应的油压控制阀的目标操作指令值；输出装置，根据用前述第4运算装置算出的目标操作指令值，产生前述相应的油压控制阀的操作信号，前述输出修正装置作为前述第4运算装置构成的一部分，在前述目标操作指令值的计算时，用由前述第2检测装置检测出的负荷压力，修正与前述目标操作指令值的前述特定的前端传动装置有关的值。

另外，最理想的是前述第4运算装置包含：目标传动装置速度计算装置，根据由前述第3计算装置修正了的目标速度向量计算目标传动装置速度；目标操作指令值计算装置，根据用前述目标传动装置速度和前述第2检测装置检测出的负荷压力预先设定的特性，计算前述相应的油压控制阀的目标操作指令值。

进而，在上述的区域限制挖掘控制装置中，前述信号修正装置包含：第2运算装置和第3运算装置。第2运算装置根据与前述前端装置有关的操纵装置的操作信号计算前述前端装置的输入目标速度向量；第3运算装置修正前述输入目标速度向量，以使得前述输入目标速度向量中的接近前述设定区域边界的方向的向量成分减少。区域限制挖掘控制装置还具备输入修正装置，它根据来自前述第2检测装置的信号修正有用前述第2运算装置计算后的输入目标速度向量，使得无论前述特定的前端传动装置的负荷压力的变化如何，都变为与前述操纵装置的操作信号对应的速度向量。

通过由上述输入修正装置修正由第2运算装置算出的输入目标速度向量，使得无论特定的前端传动装置的负荷压力如何变化，都成为与操作装置的操作相对应的速度向量，即使由于负荷压力的变化引起油压控制阀的流量特性变化，由于与此对应的由第3运算装置修正的输入目标速度向量得到修正，所以在这种情况下也是目标速度向量的控制计算值和实际的移动偏差减小，控制精度进一步提高。

最理想的是前述第2计算包含第5运算装置和第6运算装置。第5运算装置根据与前述前端装置相关联的操作装置的操作信号计算输入目标传动装置速度；第6运算装置根据前述第5运算装置计算出的输入目标传动装置速度，计算前述前端装置的输入目标速度向量。前述输入修正装置作为前述第5运算装置构成的一部分，在计算前述输入目标传动装置速度时，用由前述第2检测装置检测出的负荷压力修正前述特定的前端传动装置的输入目标传动装置速度。

这种情况下，理想的是第5运算装置以根据与前述前端装置相关联的操纵装置的操作信号和用前述第2检测装置检出的负荷压力预先设定的特性为基础，计算前述输入目标传动装置速度。

以上的预先设定的特性，最好都是基于与前述特定的前端传动装置相关联的油压控制阀的流量负荷特性而决定。

另外，前述多个操纵装置在以发生电信号作为前述操纵信号的电控制杆方式的操纵装置的建筑机械的区域限制挖掘控制装置中，理想的情况是，前述阀控制装置包含电信号生成装置和电油压转换装置。电信号生成装置根据由前述第3运算装置修正后的目标速度向量，计算前述相应的油压控制阀的目标操纵指令值，并输出与之对应的电信号；电油压转换装置将前述电信号转换成油压信号，输出到与此油压信号相应的油压控制阀。前述输出修正装置作为前述电信号生成装置构成的一部分，在前述目标操作指令值的计算时，用由前述第2检测装置检出的负荷压力修正与前述目标操作指令的前述特定的前端传动装置有关的值。由此就可以在具有电控制杆方式的操纵装置的机械上实现本发明。

另外，前述多个操纵装置是把产生的控制压作为前述操纵信号的油压主控制方式，在包括此油压主控制方式的操纵装置的操纵系统驱动相应的油压控制阀的建筑机械的区域限制挖掘控制装置中，理想的是前述阀控制装置包含根据由前述第3运算装置修正后的目标速度向量，计算前述相应的油压控制阀的目标操作指令值，输出与之对应的电信号的电信号产生装置；和与前述电信号相应地输出代替前述操纵装置的主控压的主控压的主控压修正装置；前述输出修正装置被作为前述电信号生成装置构成的一部分，在前述目标操纵指令值的计算时，用由前述第2检测装置检测出的负荷压力修正与前述目标操作指令值的前述特定的前端传动装置有关的值。

如上所述通过将阀控制装置设置成包含主控压修正装置的构成，就可以很容易将能高效率地进行限制了区域的挖掘的本发明的功能附加到具有油压主控方式的操纵装置的机械上。

另外，在对应于前端部件的操纵装置是油压挖土机的起重臂用操纵装置和悬臂操纵装置的情况下，由于即使操纵一根悬臂用操纵手段的操纵杆，也能输出如上述那样的操作信号(主控压)，所以用一根悬臂用的操作杆，就可以进行沿着设定区域边界的挖掘作业。

如上所述，在具有油压主控方式的操作装置的机械上实现本发明时，理想的构成是，前述操纵系统包含在与前述前端装置向离开前述设定区域方向移动相对应的油压控制阀导入主控压的第1主控压管路；前述主控压修正装置包含将前述电信号转换成油压信号的电油压转换装置，选择前述第1主控压管路内的主控压以及和从前述电油压转换装置输出的油压信号的高压侧，导入相应的油压控制阀的高压选择装置。

也可以是这样的构成，前述操作系统包含与前述前端装置向前述设定区域接近的方向移动相应地向油压控制阀导入主控压的第2主控压管路；前述主控压修正装置设置在前述第2主控压管路中，减低与前述电信号对应的前述第2主控压管路内的主控压力的减压装置。

另外，在上述区域限制挖掘控制装置中，前述第3运算装置当前述前端装置在前述设定区域内但不在其边界附近时，维持前述输入目标速度向量。由此，当前端装置在设定区域内但不在其边界附近时，可以进行与通常作业一样的挖掘作业。

另外，理想的是在接近前述输入目标速度向量的设定区域的边界的方向的向量成分是对应于前述设定区域的边界的垂直方向的向量成分。

进而更理想的是，前述第3运算装置在修正前述输入目标速度向量使得前述输入目标速度向量中的接近前述设定区域的边界的方向的向量成分减少时，能够这样减少该向量成分，即，随着前述前端装置和前述设定区域的边界的距离的变小，使前述输入目标速度向量中的接近设定区域的边界的方向的向量成分的减少量增大。

再有，理想的是，前述第3运算装置在修正前述输入目标速度向量使前述前端装置返回到前述设定区域时，在前述输入目标速度向量的设定区域的边界上修正垂直的向量成分，通过改变接近前述设定区域的边界的方向的向量成分，修正前述输入目标速度向量。如上所述，通过在目标速度向量的设定区域的边界上改变垂直方向的向量成分，由于可以不减小沿着设定区域的边界的方向的速度成分，因此即使在设定区域外，也可以使前端装置沿设定区域的边界移动。

还有，理想的是前述第3运算装置随着前述前端装置和前述设定区域的边界的距离减小，使接近前述设定区域的边界的方向的向量成分减小。由此，前端装置返回设定区域时的轨迹随着接近设定区域的边界而变得成为平行的曲线状，因而从设定区域返回时的动作更平稳了。

还有，在上述区域限制挖掘控制装置中，理想的是，前述前端装置包含油压挖土机的起重臂和悬臂，这种情况下理想的是，前述特定的前端传动装置至少是驱动前述起重臂的起重臂液压缸；前述第2检测装置至少是检测出起重臂升起方向的负荷压力的装置。

图1是根据本发明的第1实施例的建筑机械的区域限制挖掘控制装置与油压驱动装置的整体示意图。

图2是展示适用本发明的油压挖土机的外观和其周围的设定区域形状的图。

图3是展示中间卸荷型的流量控制阀的过渡性位置的图。

图4是展示中间卸荷型的流量控制阀的开度特性的图。

图5是展示中间卸荷型的流量控制阀的流量特性的图。

图6是展示控制装置的控制功能的方框图。

图7是展示在本实施例的区域限制挖掘控制中所使用的座标系和区域的设定方法的图。

图8是展示倾斜角的修正方法的图。

图9展示在本实施例中设定的区域的一例图。

图10是展示在目标液压缸速度运算部中的操作信号和负荷压力以及流量控制阀的排出流量关系的图。

图11是展示在方向转换控制部中的处理内容的流程图。

图12是展示在方向转换控制部中的铲斗前端到设定区域的边界的距离Ya和系数h的关系的图。

图13是展示按照计算对铲斗前端进行方向转换控制时的轨迹的一例图。

图14是展示在方向转换控制部中的其它处理内容的流程图。

图15是展示在方向转换控制部中的距离Ya和函数Vcyf的关系的图。

图16是展示还原控制部中的处理内容的流程图。

图17是展示按照计算对铲斗的前端进行复原控制时的轨迹的一例图。

图18是展示在目标主控压计算部中的输出用的液压缸速度和负荷压力以及目标主控压的关系的图。

图19是将根据本发明的第2实施例的建筑机械的区域限制挖掘控制装置与油压驱动装置一同展示的图。

图20是展示油压主控方式的操纵杆装置的详细图。

图21是展示控制装置的控制功能的功能方框图。

图22是展示在根据本发明的第3实施例的建筑机械的区域限制挖掘控制装置中的控制装置功能的功能方框图。

图23是展示在目标液压缸速度运算部中的操作信号和流量控制阀的排出流量的关系的图。

图24是将根据本发明的第4实施例的建筑机械的区域限制挖掘控制装置与油压驱动装置一同展示的图。

图25是展示控制装置的控制功能的功能方框图。

图26是展示在目标液压缸速度运算部中的操作信号和负荷压力和流量控制阀的排出流量的关系以及操作信号和排出流量的关系。

图27是展示在目标主控压运算部中的输出用的液压缸速度和负荷压力和目标主控压之间的关系以及输出用的液压缸速度和目标主控压的关系。

图28是作为本发明另一个进一步的实施例，适用本发明的偏心式油压挖土机的上面图。

图29是作为本发明另一个进一步的实施例，适用本发明的2构件组起重臂式油压挖土机的侧面图。

以下，用附图说明在油压挖土机上适用了本发明的情况下的几个实施例。

首先，根据图1～图18说明本发明的第1实施例。

在图1中，适用本发明的油压挖土机具有油压泵2；包含由来自此油压泵2的压力油驱动的起重臂液压缸3a、悬臂液压缸3b、铲斗液压缸3c、旋转电机3d以及左右行走电机3e和3f的多个油压传动装置；与这些油压传动装置3～3f各自对应设置的多个操纵杆装置204a～204f；连接在油压泵2和多个油压传动装置3a～3f之间的控制向油压传动装置3a～3f提供的压力油的流量的多个流量控制阀5a～5f；当油压泵2和流量控制阀5a～5f之间的压力变到设定值以上的情况下就打开的降压阀6。这些部件构成驱动油压挖土机的被驱动部件的油压驱动装置。

另外，油压挖土机如图2所示，由以分别在垂直方向转动的起重臂1a、悬臂1b以及铲斗1c组成的多关节型前端装置1A和以上部转动体1d及下部行走体1e组成的车体1B构成，前端装置1A的起重臂1a的根部支承在上部传动体1d的前部。起重臂1a、悬臂1b、铲斗1c、上部转动体1d及下部行走体1e构成分别由起重臂液压缸3a、悬臂液压缸3b、铲斗液压缸3c、旋转电机3d以及左右行走电机3e、3f驱动的被驱动部件，它们的动作由上述操纵杆装置204a～204f指示。

操纵杆装置204a～204f是将产生的电信号作为操纵信号的电操纵杆方式，它分别由靠操作者操作的操纵杆240和检测出操纵杆204的操作量和操作方向后产生与之相应的电信号的信号发生部241构成，这些电信号被输入到控制装置209中。控制装置209根据输入的电信号向比例电磁阀210a、210b；211a、211b；212a、212b；213a、213b；214、214b；215a、215b输出电信号。为了简化图示，用方框表示比例电磁阀213a、213b；214a、214b；215a、215b。比例电磁阀210a～215b生成与来自控制装置209的电信号对应的主控压，它们的一次口连接在主控油压源243，二次口通过主控压管路244a，244b；245a，245b；246a，246b；247a，247b；248a，248b；249a，249b连接在对应的流量控制阀的油压驱动部50a、50b；51a、51b；52a、52b；53a、53b；54a、54b；55a、55b，所生成的主控压作为流量控制阀的操纵信号输出。

流量控制阀5a～5f是中间卸荷式的流量控制阀，各流量控制阀的中间卸荷通路由中间卸荷管路242串联连接，中间卸荷管路242的上游侧通过供给流路243连接到油压泵2上、下游例加接到容器上。

各流量控制阀5a～5f以流量控制阀5a为代表如图3所示，在形成有入口节流式的可变节流孔254a、254b(以下用254代表)以及出口节流式的可变节流孔255a、255b(以下用255代表)的同时，在中间卸荷通路上设置放出液体用的可变节流孔256a、256b(以下用256代表)。在这些入口节流式的可变节流孔254以及出口节流式的可变节流孔255和放出液体用的可变节流孔256中的流量控制阀的阀柱行程S和开口面积A的关系如图4所示。即，图中257、258是入口节流式的可变节流孔254和出口节流式的可变节流孔255的开口面积特性，259是放出液体用的可变节流孔256的开口面积的特性，它们之间的关系是，入口节流式的可变节流孔254和出口节流式的可变节流孔255在阀行程为0时(流量控制阀在中立位置时)全封闭，随着阀柱行程的增加使开口面积增加，与此相反，放出压力油用的可变节流孔256在阀行程为0时全开，随着阀行程的增加使开口面积减小。

在以上的中间卸荷式的流量控制阀中，当流量控制阀处于中立位置时，入口节流式及出口节流式的可变节流孔254、255全关闭，与此同时，放出压力油的可变节流孔256全开，来自油压泵1的压力油通过中间卸荷式管路242流出到容器。此时的油压泵1的排出压力为最低压力。从此状态进入操纵杆装置的操作，随着阀柱行程S的增加，在入口节流式的可变节流孔254和出口节流式的可变节流孔255的开口面积A增大的同时，由于放出压力油用的可变节流孔256的开口面积A减小，所以油压泵1的排出压力上升，若此排出压力比油压传动装置例如起重臂液压缸3a的负荷压力大时，则来自油压泵2的压力油开始流入传动装置，从泵2通过中间卸荷管路242流出到容器的流量减少，从而向传动装置提供从泵排出流量中扣除通过中间卸荷式管路流出的流量后的流量。此供给流量与阀柱行程S增加一同增加，当入口节流式的可变节流孔254的开口面积为最大时，供给流量也变成最大。

图5展示了如上述动作的流量控制阀的流量特性(统计特性)。取操作信号(主控压)为横轴。当操纵信号增大超过某值时，如上所述，由于泵排出压力变得比负荷压力大，因而压力油开始流入传动装置，其流量与操作信号的增大一起增大。另外，若传动装置的负荷压力增大，则泵排出压力变得比负荷压力还大的操作信号(阀柱行程)转换至增大侧，且使压力油开始流入传动装置的操纵信号也增大。若传动装置的负荷压力增大，则入口节流式的可变节流孔在最大开口面积以下对应于同样的操作信号能供给传动装置的流量(流量控制阀的吐出流量)减少。由于流量控制阀5a～5f的流量特性对应于负荷压力而变化，因此在本说明书中，称此流量特性为“流量负荷特性”。

在如上所述的油压挖土机中，本实施例设置了根据本发明的区域限制挖掘控制装置。此控制装置具有以下构成：设定器7，预先与作业相应地设定前端装置的规定位置，例如铲斗1c的前端可移动的挖掘区域；角度检测器8a、8b、8c，它们分别被设置在起重臂1a、悬臂1b以及铲斗1c的各转动支点上，检测出各自转动角作为与前端装置1A的位置和姿态有关的状态量；倾角检测器8d，检测车体1B前后方向的倾斜角θ；压力检测器270a、270b、271a、271b，它们分别连接在起重臂液压缸3a和悬臂液压缸3b的传动装置管路上，检出各自的负荷压力；上述控制装置209，向此装置输入设定器7的设定信号、角度检测器8a、8b、8c以及倾斜角检测器8d的检出信号、操纵杆装置204a、204b的操作信号(电信号)、以及压力检测器270a、270b，271a、271b的检测信号，在设定铲斗1c的前端可移动的挖掘区域的同时，向比例电磁阀210a～211b输出进行限制了区域的挖掘控制的电信号。

设定器7是设置在操作盘式把手上的通过开、关等操纵装置向控制装置209输出设定信号、指示挖掘区域的设定值装置，在操作盘上也可以有显示装置等的其它辅助装置。另外，也可以使用根据IC卡的方法、根据条型码的方法、根据激光的方法、根据无线通信的方法等的其它方法。

在图6展示了涉及控制装置209的区域限制挖掘装置的部分的控制功能。控制装置209具有区域设定运算部9a、前端姿态运算部9b、负荷压力修正目标液压缸速度运算部209c、目标前端速度向量运算部9d、方向转换控制部9e、修正后目标向量速度运算部9f、复原控制运算部9g、修正后目标向量速度运算部9h、目标向量速度选择部9i、负荷压力修正目标主控压运算部209j、阀指令运算部9k的各功能。

在区域设定运算部9a中，用来自设定器7的指示进行铲斗1c的前端可以移动的挖掘区域的设定计算。用图7说明其一例。本实施例就在垂直面内设定挖掘区域的例子。

在图7中，用操作者的操作使铲斗1c的前端移动到点P1的位置后，用来自设定器7的指示计算此时的铲斗1c的前端位置。接着，操作设定器7输入此位置的深度h1，根据深度指定应该设定的挖掘区域的边界上的点P1*。接着，在使铲斗1c的前端移动至点P2的位置后，用来自设定器7的指示计算此时的铲斗1c的前端位置，同样地操作设定器7输入此位置的深度，根据深度指定应该设定的挖掘区域的边界上的点P2*。然后，计算P1*、P2*两点连结成的线段的直线式，作为挖掘区域的边界。

在此，2点P1、P2的位置在前端姿态运算部9b中计算，区域设定运算部9a用其位置信息计算上述直线式。

在控制装置209的存储装置中存储着前端装置1A以及车体1B的各部分尺寸，前端姿态运算部9b使用这些数据和用角度检测器8a、8b、8c检测出的转动角α、β、γ的值计算2点P1、P2的位置。此时，2点P1、P2的位置例如作为以起重臂1a的转动支点为原点的XY座标系的座标值(X1，Y1)(X2，Y2)求出。XY座标系是固定于主体1B上的直交座标系，设在垂直平面内。如果没起重臂1a的转动支点和悬臂1b的转动动的距离为L1，悬臂1b的转动支点和铲斗1c的转动支点的距离为L2，铲斗1c的转动支点和铲斗1c前端的距离为L3，则根据转动角α、β、γ可以用下式求XY座标系的座标值(X1，Y1)(X2，Y2)。

X＝L1sina＋L2sin(α＋β)＋L3sin(α＋β＋γ)

Y＝L1cosa＋L2cos(α＋β)＋L3cos(α＋β＋γ)

在区域设定运算部9a中，通过分别进行Y座标的以下的计算可求得挖掘区域的边界上的2点P1*，P2*的座标值。

Y1*＝Y1－h1

Y2*＝Y2－h2

另外，连结P1*，P2*两点的线段的直线式由下式计算。

Y＝(Y2*－Y1*)X/(X2－X1)＋(X2Y1*－X1Y2*)/(X2－X1)

进而，设定在上述直线上有原点并以该直线为一轴的直交座标系，例如以点P2*为原点的XaYa座标系，求从XY座标系向XaYa座标系的转换数据。

另外，如图8所示当车体1B倾斜时，由于铲斗和前端和地面的相对位置关系发生变化，所以不能正确地进行挖掘区域的设定。因而在本发明中，用倾斜角检测器8d检测出车体1B的倾斜角θ，在前端姿态运算部9b中输入该倾斜角θ的值，用由XY座标系转动θ角而得到的XbYb座标系计算铲斗前端的位置。由此，即使车体1B倾斜也能进行正确的区域设定。另外，当车体倾斜时，在修正车体倾斜后再进行作业，或者在车体不倾斜的作业场现使用时，就不一定需要倾斜角检测器。

以上是以1根直线设定挖掘区域的边界的例子，但是也可以设定由多条直线组合成的在垂直平面内的任意形状的挖掘区域。图9就展示了其一例，使用3根直线A1、A2、A3设定挖掘区域。这种情况下，关于直线A1、A2、A3可以通过进行与上述同样的操作和计算而设定挖掘区域的边界。

在前端姿态运算部9b中，如上所述那样，使用存储在控制装置209的存储装置中的前端装置1A及车体1B的各部分尺寸、和用角度检测器8a、8b、8c检测出的转动角α、β、γ的值，将前端装置1A的规定部位的位置作为XY座标系的值加以计算。

在负荷压力修正目标液压缸速度计算部209c中，输入来自操纵杆装置204a、204b的电信号(操作信号)和用压力检测器270a～271b检测出的负荷压力，求用负荷压力修正后的流量控制阀5a、5b的输入目标排出流量(以下简称为目标排出流量)，进一步从此目标排出流量计算起重臂液压缸3a以及悬臂液压缸3b的目标速度。在控制装置209的存储装置中存储着如图10所示的与操作信号PBU、PBD、PAC、PAD和负荷压力PLB1、PLB2、PLA1、PLA2和流量控制阀5a、5b的目标排出流量VB、VA有关的FBU、FBD、FAC、FAD，目标液压缸速度计算部209c用此关系求出流量控制阀5a、5b的目标排出流量。

在此，图10所示的关系就是基于图5所示的流量控制阀5a、5b的流量负荷特性，关系FBU对应于移动流量阀5a到起重臂升起方向时的流量负荷特性，关系FBD对应于使流量阀5a移动到起重臂下降方向时的流量特性，关系FAC对应于使流量阀5b移动到悬臂加载(cloud)方向时的流量负荷特性，关系FAD对应于使流量控制阀5b移动到悬臂卸载方向时的流量负荷特性。这样考虑到流量控制阀5a、5b的流量特性随负荷压力的变化，通过设定与此流量负荷特性相对应的关系FBU、FBD、FAC、FAD，就可以不管起重臂3a及悬臂3b的负荷压力的变化，都能得到与操纵杆装置204a、204b的操作相对应的目标流量(目标液压缸速度)的修正值，从而可以计算正确的目标液压缸速度。

此外，也可以在控制装置209的存储装置中存储事先已计算出的操作信号和负荷压力和目标液压缸速度的关系，从操作信号直接求目标液压缸速度。

在目标前端速度向量运算部9d中，根据用前端姿态计算部9b求得的铲斗的前端位置及用目标液压缸速度计算部209c求得的目标液压缸速度，和在控制装置209的存储装置中存储着的前面的L1、L2、L3等的各部分尺寸求出铲斗1c的前端的输入目标速度向量Vc(以下简称目标速度向量Vc)。此时，目标速度向量Vc作为图7所示的XY座标系的值求取，接着，使用此座标值及在区域设定运算部9a中已求得的从XY座标系向XaYa座标系转换的转换数据，求出作为XaYa座标系的值。在这里，在XaYa座标系中的目标速度向量Vc的Xa座标值Vcx成为与目标速度向量Vc的设定区域的边界平行方向的向量成分，Ya座标值Vcy成为与目标速度向量Vc的设定区域的边界垂直方向的向量成分。

在方向转换控制部9e中，当铲斗1c的前端在设定区域内并靠近其边界附近，目标速度向量Vc具有接近设定区域的边界的方向的向量成分时，修正垂直向量成份使垂直的向量成分随着靠近设定区域的边界而减小。换言之，在垂直方向的向量成分Vcy上加上从比其更小的设定区域离开方向的向量(反方向向量)。

图11用流程图展示了方向转换控制部9e中的控制内容。首先，在步骤100中，对应于目标速度向量Vc的设定区域的边界判断垂直成分，即XaYa座标系中的Ya座标值Vcy的正负，由于在正的情况下铲斗前端是从设定区域的边界离开的方向的速度向量，所以进入到步骤101，将目标速度向量Vc的Xa座标值Vcx及Ya座标值Vcy原封不动地设成修正后的向量成分Vcxa、Vcya。在判断值为负的情况下，由于铲斗前端是接近设定区域的边界的方向的速度向量，所以进入到步骤102，因方向转换控制，目标速度向量Vc的Xa座标值Vcx原封不动地作为修正后的向量成分Vcxa，而Ya座标值Vcy把在其上乘了系数h的值作为修正后的向量成分Vcya。

在此，系数h如图12所示，在铲斗1c的前端和设定区域的边界的距离Ya比设定值Ya1大时为1，距离Ya比设定值Ya1小时随着距离Ya的变小h也变得比1小，若距离Ya为0，即铲斗前端一到达设定区域的边界上时，h就变成0，在控制装置209的存储装置中就存储着这样的h与Ya的关系。

在方向转换控制部9e中，使用从预先在区域设定运算部9a中计算求得的XY座标系向XaYa座标系转换的转换数据，将在前端姿态运算部9b中求得的铲斗1c的前端位置转换到XaYa座标系，根据其Ya座标求铲斗1c的前端和设定区域的边界的距离Ya，用图12的关系从此距离Ya求系数h。

如上所述，通过修正目标速度向量Vc的垂直方向的向量成分Vcy，随着距离Ya减小，垂直方向的向量成分Vcy的减少量增大的方式减小向量成分Vcy，使目标速度向量Vc修正到目标速度向量Vca。在此，从设定区域的边界到距离Ya1的范围可以叫方向转换区域或减速区域。

图13展示了铲斗1c的前端按照上述那样的修正后的目标速度向量受到方向转换控制时的轨迹的一例。若设目标速度向量Vc在斜下方且值为一定时，则其平行成分Vcx为一定值，垂直成分Vcy随着铲斗1c的前端靠近设定区域的边界(随着距离Ya减小)而减小。修正后的目标速度向量由于是其合成，所以轨迹如图13所示随着靠近设定区域的边界而成为平行的曲线状。另外，在Ya＝0时如果设h＝0，则在设定区域的边界上的修正后的目标速度向量Vca与平行成分Vcx一致。

图14用流程图展示在方向转换控制部9e中的控制的另一例子。在此例中，在步骤100中，若判断目标速度向量Vc的与设定区域的边界相垂直的成分(目标速度向量Vc的Ya座标值)Vcy为负时，则进入步骤102A，根据存储在控制装置209的存储装置中的如图15所示的Vcyf＝f(Ya)的函数关系，求对应于铲斗1c的前端和设定区域的边界的距离Ya的减速了的Ya座标值Vcyf，将此Ya座标值Vcyf和Vcy小的一方作为修正后的向量成分Vcya。这样一来，在缓慢移动铲斗1c的前端时，即使铲斗前端接近设定区域的边界，由于减速不会超过以上的值，所以具有可以按照操作者的操作而动作的优点。

进而，如上所述即使减少铲斗前端的目标速度向量的垂直成分，也由于由流量控制阀、其它的油压机械的制造公差引起的偏移等原因，要将垂直向成分在垂直方向距离Ya＝0时设置成0是极困难的，铲斗前端有时也有可能侵入到设定区域外。但是，由于在本实施例中还同时使用了后述的复原控制，因而铲斗前端就可以基本上在设定区域的边界上工作。另外，由于如此同时使用复原控制，因而也可以在垂直方向距离Ya＝0时，系数h和减速了的Ya座标值Vcyf有少量残存那样地设定如图12及图15所示的关系。

再有，在上述的控制中，目标速度向量的水平成分(Xa座标值)是维持原样的，但也可以改变，可以使水平成分增加而增速，也可以使水平成分减少而减速。关于后者作为另一实施例在以后叙述。

在修正后目标液压缸速度运算部9f中，根据在方向转换控制部9e求出的修正后的目标速度向量，计算起重臂液压缸3及悬臂液压缸3b的目标液压缸速度。此计算是在目标前端速度向量运算部9d中的计算的逆运算。

这里，在用图11或图14的流程图进行步骤102或步骤102A的方向转换控制(减速控制)时，选择在其方向转换控制上所需要的起重臂液压缸及悬臂液压缸的动作方向，计算在其动作方向上的目标液压缸速度。作为一例，说明有关要在跟前挖掘而使悬臂加载的情况(悬臂加载操作)，和用起重臂下降，悬臂卸载的复合操作，在压下方向上操作铲斗前端的情况(悬臂卸载复合操作)。

在悬臂加载操作的情况下，目标速度向量Vc的垂直成分Vcy的减少有以下3种方法：

(1)因使起重臂1a上升而减少的方法；

(2)因使悬臂1b的加载动作减速而减少的方法；

(3)通过(1)与(2)两者组合而减少的方法：在(3)的组合的情况下，其组合的比例对应于那时的前端装置的姿态、水平方向的向量成分等而不同。无论哪种都可由控制软件决定。在本实施例中由于同时使用复原控制，因此理想的方法是包含因使起重臂1a上升而减少的方法(1)或(3)，如果从动作平滑这一点上考虑则最理想的是方法(3)。

在悬臂卸载复合操作中，在从车体侧的位置(跟前的位置)操作悬臂卸载的情况下，就要赋予出到设定区域外的方向的目标向量。因而，为了使目标向量Vc的垂直成分Vcy减少，就需要将起重臂下降转换至起重臂上升，并使悬臂卸载减速。其组合也由控制软件决定。

在复原控制部9g中，当铲斗1c的前端移到设定区域外时，与距设定区域的边界的距离有关联地修正目标速度向量，使铲斗前端返回设定区域。换言之，在垂直方向的向量成分Vcy上加上接近比其还大的设定区域的方向的向量(反方向向量)。

图16用流程图展示了复原控制部9g中的控制内容。首先，在步骤110中，判断铲斗1c的前端和设定区域的边界的距离Ya的正负。在此，距离Ya如前所述用从XY座标系向XaYa座标系转换的转换数据，将用前端装置姿态运算部9b求得的前端装置前端的位置转换到XaYa座标系，从此Ya座标值求得。距离Ya为正的情况下，由于铲斗前端还在设定区域内，所以进入步骤111，由于前面所说的方向转换控制优先，因而分别设目标速度向量Vc的Xa座标值Vcx及Ya座标值Vcy为0。距离Ya为负的情况下，由于铲斗前端已移到设定区域的边界之外，所以进入步骤112，由于进行复原控制，目标速度向量Vc的Xa座标值Vcx原封不动地设定为修正后的向量成分Vcxa，Ya座标值Vcy把在铲斗前端和设定区域的边界的距离Ya上乘系数—k后的值作为修正后的向量成分Vcya。在此，系数k是由控制上的特性决定的任意值，—kYa成为随距离Ya减小而减小的反方向的速度向量。进而，k也可以是随距离Ya减小而减小的函数，这种情况下，—kYa就变为随距离Ya减小其减小程度增大。

通过上述那样地修正目标速度向量Vc的垂直方向的向量成分Vcy，就可将目标速度向量Vc修正为目标速度向量Vca，使得随着距离Ya的减小，垂直方向的向量成分Vcy减小。

图17展示铲斗1c的前端按上述那样的修正后的目标速度向量Vca受到复原控制时的轨迹的一例。若设目标速度向量Vc在斜下方为一定值，则其水平成分Vcx变成一定值，而复原向量Vcya(＝-kYa)由于与距离成比例，所以垂直成分随着铲斗1c的前端接近设定区域的边界(随距离Ya的减小)而减小。修正后的目标速度向量Vca由于是其合成，所以轨迹如图17所示随着接近设定区域的边界而变成平行的曲线状。

由于可以在复原控制部9g中进行如铲斗1c的前端返回设定区域那样的控制，所以可以在设定区域外得到复原区域。另外，即使在此复原控制中，由于也可以便铲斗1c的前端在接近设定区域边界的方向上的移动减速，其结果使铲斗1c前端的移动方向转换到沿着设定区域边界的方向，在此意义上此复原控制也可称为方向转换控制。

在修正后目标液压缸速度运算部9h中，根据在复原控制部9g中求得的修正后的目标速度向量，计算起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的目标液压缸速度。此计算是在目标前端速度向量运算部9d中的运算的逆运算。

在此，用图16的流程图进行步骤112的复原控制的情况，是选择其复原控制所需要的起重臂液压缸及悬臂液压缸的动作方向，计算在此动作方向上的目标液压缸速度。但是，在复原控制中，由于起重臂1a上升能使铲斗前端返回设定区域，因而必须包含起重臂1的上升方向。其组合也由控制软件决定。

在目标液压缸速度选择部9i中，选择由用目标液压缸速度运算部9f得到的方向转换控制产生的目标液压缸速度和由用目标液压缸速度运算部9h得到的复原控制产生的目标液压缸速度值大的一方(最大值)，作为输出用的目标液压缸速度。

在此，铲斗前端和设定区域的边界的距离Ya为正的情况下，在图16的步骤111中，目标速度向量成分被同时置0，由于在图11的步骤101或102中的速度向量成分的值总是大值，所以选择由在目标液压缸速度运算部9f中得到的方向转换控制产生的目标液压缸速度，在距离Ya是负值，目标速度向量的垂直成分Vcy为负的情况下，在图11步骤102中h＝0，修正后的垂直成分Vcya变为0，由于在图16的步骤112中的垂直成分的值总是大值，所以选择由在目标液压缸速度运算部9h中得到的复原控制产生的目标液压缸速度，在距离Ya为负值，目标速度向量的垂直成分Vcy为正的情况下，与在图11的步骤101中的目标速度向量Vc的垂直成分Vcy和在图16的步骤112中的垂直成分kYa的值的大小相对应地选择在目标液压缸速度运算部9f，或9h中得到的目标液压缸速度。进而，也可在选择部9i中不用选择最大值的方法，而用取两者的和等的其它方法。

在负荷压力修正目标主控压运算部209i中，输入在目标液压缸速度选择部9i得到的输出用的目标液压缸速度和在压力检测器270a～271b中检测出的负荷压力，计算用负荷压力修正后的目标主控压(目标操作指令值)。这是在负荷压力修正目标液压缸速度运算部209c中的计算逆运算。

即，在控制装置209的存储装置中存储着如图18所示那样的与输出用的目标液压缸速度VB′，VA′和负荷压力PLB1，PLB2，PLA1，PLA2和目标主控压P′BU，P′BD，P′AC，P′AD有关的GBU，GBD，GAC，GAD，在目标主控压运算部209i中用此关系求驱动流量控制阀5a，5b用的目标主控压。

图18所示的关系就是在图10所示的关系中将操作信号PBU，PBD，PAC，PAD置换成目标主控压P′BU，P′BD，P′AC，P′AD；将目标排出流量VB，VA置换成输出用的目标液压缸速度VB′，VA′，并根据图5所示的流量控制阀5a，5b的流量负荷特性得到的。由于如此考虑流量控制阀5a、5b的流量特性因负荷压力而变化，就可以通过组合其流量负荷特性，设定关系GBU，GBD，GAC，GAD，从而不论起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的负荷压力的变化都能修正主控压(操作信号)，使得前端装置的前端对应于输出用的目标速度向量而动作。

在阀指令运算部9k中，根据在目标主控压运算部209j中计算出的目标主控压，计算为得到此主控压的比例电磁阀210a，210b，211a，211b的指令值。此指令值在放大器中被放大，作为电驱动信号输出到比例电磁阀210a，210b，211a，211b。

这里，在用图11或图14的流程图，进行步骤102或102A的方向转换控制(减速控制)的情况下，如前所述在悬臂加载动作中，包含起重臂上升、悬臂加载的减速，但在起重臂上升中，向与起重臂上侧的主控压管路244a有关的比例电磁阀210a输出电信号，而在悬臂加载的减速中，向设置在悬臂加载一侧的主控压管路245a上的比例电磁阀211a输出电信号。在悬臂卸载复合操作中，将起重臂下降转换至起重臂上升，从而使悬臂卸载减速，而为了将起重臂下降转换至起重臂上升，将向设置在起重臂下降一侧的主控压管路244b上的比例电磁阀210b输出的电信号置0，向比例电磁阀210a输出电信号，在悬臂卸载的减速中，向设置在悬臂卸载一侧的主控压管路245b上的比例电磁盘211b输出电信号。进而，在此以外的情况下，输出与比例电磁阀210a，210b，211a，211b相关连的与主控压管路的主控压对应的电信号，使得可以原封不变地输出该主控压。

在上述构成中，操作杆装置204a～204f构成指示作为多个被驱动部件的起重臂1a，悬臂1b，铲斗1c，上部转动体1d以及下部行走体1e的动作的多个操作装置；设定器7和前端区域设定运算部9a构成设定前端装置1a的可以移动的区域的区域设定装置；角度检测器8a～8c构成检测与前端装置1A的位置和姿态有关的状态量的第1检测装置；压力检测器270a～271b构成检测出与作为特定的前端部件的起重臂1a和悬臂1b有关的特定的前端传动装置的起重臂液压缸3a和悬臂液压缸3b的负荷压力的第2检测装置；前端装置姿态运算部9b构成根据来自第1检测装置的信号计算前端装置1A的位置和姿态的第1运算装置。

目标液压缸速度运算部209c，目标前端速度向量计算部9d、方向转换控制部9e、复原控制部9g，修正后目标液压缸速度运算部9f、9h、目标液压缸速度选择部9i、负荷压力修正目标主控压运算部209j、阀指令运算部9k及比例电磁阀210a～211b，根据在多个操作装置中，与前端装置1A有关的操作装置204a、204b的操作信号和上述第1运算装置的计算值，进行与前端装置1A的目标速度向量Vca有关的计算，当前端装置在设定区域内且靠近其边界时，修正与前端装置1A有关的操作装置204a、204b的操作信号，使得前端装置在沿着设定区域的边界方向工作，并在接近设定区域的边界方向上减小移动速度；当前端装在设定区域外时，修正与前端装置1A有关的操作装置204、204b的操作信号，使得前端装置1A能返回到设定区域，从而构成信号修正装置；负荷压力修正目标主控压运算部209j构成输出修正装置，它根据来自第2检测装置(压力检测器270a～271b)的信号，无论哪个操作信号被修正的情况下，都要进一步修正与在上述修号修正装置中被修正过的信号中的特定的前端部件(起重臂1a和悬臂1b)有关的操作装置204a，204b的操作信号，以使得不管上述特定的前端传动装置(起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b)的负荷压力的变化如何，前端装置1A都按目标速度向量Vca工作。

另外，目标液压缸速度运算部209c和目标前端速度向量运算部9d构成根据与前端装置1A有关的操作装置204a，204b的操作信号，计算前端装置1A的输入目标速度向量Vc的第2运算装置；方向转换控制部9e及复原控制部9g构成第3运算装置，其在前端装置1A在设定区域内且靠近其边界时，修正输入目标速度向量Vc(方向转换控制部9e)，使得输入目标速度向量Vc的在接近设定区域边界的方向的向量成分减少，在前端装置1A位于设定区域外时，修正输入目标速度向量(复原控制部98)，使前端装置1A返回设定区域；修正后目标液压缸速度运算部9f、9h、目标液压缸速度选择部9i、目标主控压运算部209j、阀指令计算部9k以及比例电磁阀210a～211b构成阀控制装置，它驱动相应的油压控制阀5a、5b，使前端装置1A按照用第3运算装置修正后的目标速度向量工作；上述输出修正装置(目标主控压计算部209j)作为阀控制装置构成的一部分。

进而，修正后目标液压缸速度运算部9f、目标液压缸速度选择部9i以及目标主控压计算部209j构成根据用上这第3运算装置(方向转换控制部9f和复原控制部9g)修正后的目标速度向量Vc，计算相应的油压控制阀5a、5b的目标操作指令值的第4运算装置；阀指令运算部9k和比例电磁阀210a～211b构成根据用第4运算装置计算出的目标操作指令值，生成油压控制阀5a、5b的操作信号的输出装置。在此，第4运算装置的目标主控压计算部209j用目标传动装置速度和第2检测装置(压力检测器270a～271b)检测出的负荷压力根据预先设定的特性，计算相应的油压控制阀5a、5b的目标操作指令值，上述输出修正装置作为第4运算装置构成的一部分，在目标操作指令值的计算时，用在第2检测装置(压力检测器270a～271b)中检测出的负荷压力，修正与目标操作指令值的特定的前端传动装置3a、3b有关的值。

另外，负荷压力修正目标液压缸速度运算部209c构成输入修正装置，根据来自第2检测装置(压力检测器270a～271b)的信号，修正用上述第2运算装置(目标液压缸速度运算部209c及目标前端速度向量运算部9d)计算的目标速度向量Vc，使得不管特定的前端传动装置(起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b)的负荷压力的变化如何，都成为与操作装置204a、204b的操作信号对应的速度向量。

进而，在第2运算装置中，目标液压缸速度运算部209c构成根据与前端装置1A有关的操作装置204a、204b的操作信号，计算输入目标传动装置速度的第5运算装置；目标前端速度向量运算部9d构成根据在第5运算装置中计算出的输入目标传动装置速度，计算前端装置1A的输入目标速度向量Vc的第6运算装置。在此，第5运算装置的目标液压缸速度运算部209用与前端装置1A有关的操作段204a、204b的操作信号和用第2检测装置(压力检测器270a～271b)检测出的负荷压力根据预先设定的特性，计算输入目标传动装置速度；上述输入修正装置作为第5运算装置构成的一部分，在运算输入目标传动装置速度时，用第2检测装置(压力检测器270a～270b)检测出的负荷压力修正特定的前端传动装置3a、3b的输入目标传动装置速度。

接下来，说明具有上述构成的本实施例的动作。作为作业的例子，说明在上述实施例中的进行跟前挖掘时使悬臂加载的情况(悬臂加载操作)，和用起重臂下降，悬臂卸载的复合操作使铲斗向押下方动作的情况(悬臂卸缸复合操作)。

当进行跟前挖掘而使悬臂加载时，铲斗1c的前端逐渐接近设定区域的边界。当铲斗前端和设定区域的边界的距离小于Ya1时，则在方向转换控制器9e中，修正铲斗前端的目标速度向量Vc的接近设定区域边界的方向的向量成分(对边界边垂直方向的向量成分)使其减少，进行铲斗前端的方向转换控制(减速控制)。此时，在修正后目标液压缸速度运算部9f中，若设计了用起重臂上升和悬臂的减速组合进行方向转换控制的软件，则在运算部9f中计算起重臂液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的伸长方向的液压缸速度，在目标主控压运算部209j中，计算起重臂上升侧的主控压管路244a的目标主控压和悬臂加载侧的主控压管路245a的目标主控压，在阀指令运算部9k中，向比例电磁阀210a、211a输出电信号。因此，比例电磁阀210a、211a输出在运算部209j中计算出的与目标主控压相当的主控压，并被引导至起重臂用流量控制阀5a的起重臂上升侧油压驱动部50a及悬臂用流量控制阀5b的悬臂加载侧油压驱动部51a。通过这样的比例电磁阀210a，211a的动作，对应于设定区域的边界的垂直方向的动作受到减速控制，而沿着设定区域的边界的方向的速度成分不被减小，因而可以使铲斗1c的前端如图13所示那样地沿设定区域的边界移动。从而可以高效率地进行限制了铲斗1c前端的可移动区域的挖掘。

另外，如上所述，当铲斗1c的前端在设定区域内的边界附近受到减速控制时，若前端装置1A的移动过快，则由于控制上的响应延迟和前端装置1A的惯性作用，铲斗1c的前端有时有可能移到设定区域外。此时，在本实施例中，在复原控制部9g中，修正目标速度向量Vc，进行使铲斗1c的前端返回到设定区域的复原控制。此时，在修后目标液压缸速度运算部9h中，若将软件设计成由起重臂上升和悬臂加载的减速的组合进行复原控制，则与方向转换控制的情况同样地在运算部9h中，计算起重液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的伸长方向的液压缸速度，在目标主控压计算部209j中，计算起重臂上升侧的主控压管路244a的目标主控压和悬臂加载侧的主控压管路245a的目标主控压，在阀指令计算部9k中向比例电磁阀210a、211a输出电信号。由此就可以如上述那样控制比列电磁阀210a、211a动作，使铲斗前端迅速返回设定区域，在设定区域的边界进行挖掘。因此，即使使前端装置1A快速移动时，也可以使铲斗前端沿着设定区域的边界移动，从而可以准确地进行限制区域的挖掘。

另外，此时由于如上所述那样地预先用方向转换控制使前端装置1A减速，所以其侵入到设定区域外的量减小，返回设定区域时的震动得到大幅度缓和。因此，即使使前端装置1A快速移动时，也可以使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界平稳地移动，可以平滑地进行限制区域的挖掘。

进而，在本实施例的复原控制中，被修正的是目标速度向量Vc的与设定区域的边界上垂直的向量成分，由于剩有沿着设定区域边界的方向的速度成分，所以即使在设定区域外，也可以使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界平稳地移动。另外，此时，由于随着铲斗1c的前端和设定区域的边界的距离Ya减小，所进行的修正使接近设定区域的边界的方向的向量成分也减小，所以如图17所示，由修正后的目标速度向量Vca产生的复原控制的轨迹随着接近设定区域的边界而变为呈平行的曲线状。因此，从设定区域返回时的动作变得更加平滑。

另外，在沿着设定区域的边界那样的规定路径移动铲斗前端进行挖掘作业时，通常，操作者必须至少操作起重臂用操作杆装置204a和悬臂用操作杆装置204b这2个操作杆，来控制铲斗前端的动作。在本实施例中，不用说可以使用起重臂用和悬臂用的操作杆装置204a、204b用的两根的操作杆，但是即使操作1根悬臂用的操作杆，如上所述，也能够在运算部9f，9h中计算方向转换控制或复原控制所需要的油压液压缸的液压缸速度，为了使铲斗前端沿着设定区域的边界移动，可以用1根悬臂用的操作杆进行沿着设定区域的边界的挖掘作业。

当在如上述那样的沿设定区域的边界挖掘中出现以下情况，例如铲斗1c中装满土石，或途中遇障碍物，或由于挖掘阻力过大使前端装置停止为了继续工作而减小挖掘阻力，或用手动想使起重臂1a上升，在这些情况下，若向起重臂上升的方向操作起重臂用操作杆装置204a，则可以使主控压作用于起重臂上升侧的主控压管路244a中，从而使起重臂上升。

用起重臂下降·悬臂卸载的复合操作使铲斗前端向推的方向操作时，若从车体侧的位置(跟前的位置)卸载操作悬臂，则要赋予移到设定区域外的方向的目标向量。这种情况下，若铲斗前端和设定区域的边界的距离比Ya小时，则在方向转换控制部9e中对目标速度向量Vc也要进行同样的修正，实现对铲斗前端的方向转换控制(减速控制)。这时，在修正后目标液压缸速度运算部9f中，若将软件设计成用起重臂上升和悬臂卸载的减速的组合进行方向转换控制，则在运算部9f中，计算起重臂液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的收缩方向的液压缸速度，在目标主控压运算部209j中，一方面将起重臂下降侧的主控压管路244b的目标主控压置0，另一方面计算起重臂上升侧的主控压管路244a的目标主控压和悬臂卸载侧的主控压管路245b的目标主控压，在阀指令运算部9如中将比例电磁阀210b的输出设成OFF，向比例电磁阀210a、211a输出电信号。因此，形成与悬臂加载操作的情况相同的方向转换控制，从而可以使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界快速移动，可以高效率地进行限制铲斗1c前端的可移动区域的挖掘。

另外，在铲斗1c的前端某种程度上移到设定区域外的情况下，在复原控制部9g中修正目标速度向量Vc，进行复原控制。这时，在修正后目标液压缸速度运算部9h中，若将软件设计成用起重臂上升和悬臂卸载的减速的组合进行复原控制，则与方向转换控制的情况同样地在运算部9h中计算起重臂液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的收缩方向的液压缸速度，而在目标主控压运算部209j中计算起重臂上升侧的主控压管路244a的目标主控压和悬臂卸载侧的主控压管路245b的目标主控压，在阀指令运算部9k中，向比例电磁阀210a、211a输出电信号。由此可以控制铲斗前端快速返回设定区域，在设定区域的边界进行挖掘。因此，与悬臂加载操作的情况同样，即使前端装置1A快速移动时，也可以使铲斗前端沿设定区域的边界平稳地移动，从而圆滑并准确地进行限制区域的挖掘。

而在控制过程中操作起重臂升起时，可以与悬臂加载操作的情况同样升起起重臂。

进而，象如上述那样前端装置1A的动作受到控制时，在目标主控压运算部209j中考虑到伴随起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的负荷压力的变化的流量控制阀5a、5b的流量特性变化，根据输出用的目标液压缸速度VB′、VA′和负荷压力计算目标主控压P′BU、P′BD、P′AC、P′AD。因此，即使由于起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的负荷压力的变化，流量控制阀5a、5b的流量特性产生变化，因为与此对应地修正主控压(操作信号)，所以目标速度向量的控制计算值和实际移动的偏差减小，铲斗1c的前端位置不会与控制计算上的位置有大的偏差。因而，在进行沿着设定区域的边界的挖掘作业时，可以进行使铲斗1c的前端能准确地沿设定区域的边界移动等的高精度的控制。另外，由于不发生控制上大的偏差，所以能进行稳定的控制。

即使在目标液压缸速度运算部209c中，也得考虑伴随起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的负荷压力的变化的流量控制阀5a、5b的流量特性的变化，根据来自操作杆装置204a、204b的电信号(操′作信号)和负荷压力，计算流量控制阀5a、5b的目标排出流量(目标液压缸速度)。因而，即使因起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的负荷压力的变化，而使流量控制阀5a、5b的流量特性产生变化，因为与之对应，有在方向转换控制部9e和复原控制部9g中计算的目标速度向量Vc加以修正。所以，这种情况下，目标速度向量的控制运算值和实际动作的偏差减小，具有控制精度进一步提高的效果。

如上所述根据本实施例，在铲斗1c的前端从设定区域的边界移开时，不修正目标速度向量Vc，而与通常作业一样作业的同时，铲斗1c的前端在设定区域内靠近其边界，进行方向转换控制，可以使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界移动。因而，可以高效率地进行限制铲斗1c前端的可移动区域的挖掘。

再有，即使由于前端装置1A的移动速度快，铲斗1c的前端出了设定区域，由于复原控制控制得铲斗1c的前端快速返回设定区域，所以能使铲斗前端准确地沿着设定区域的边界移动，使限制区域的挖掘得以准确地进行。

再有，由于在复原控制前有方向转换控制(减速控制)工作，所以可以大幅度缓和返回设定区域时的震动。因而，即使在使前端装置1A快速起动时，也可以使铲斗1c沿着设定区域的边界平稳地移动，从而可以圆滑地进行限制区域的挖掘。

进而，在复原控制中由于不减小沿设定区域边界方向的速度成分，所以，即使在设定区域外也可以使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界平稳地移动。还有此时，由于进行随着铲斗1c的前端和设定区域的边界的距离Ya减小，使接近设定区域的边界的方向的向量成分减小的修正，所以从设定区域返回时的动作变得进一步平滑。

如上所述，使铲斗1c的前端可以沿着设定区域的边界平滑地移动的结果，只要将铲斗1c拉至跟前，则可以进行如沿着设定区域的边界的轨迹控制那样的挖掘作业。

进而，能用1根悬臂操作杆进行沿着设定区域的边界的挖掘作业。

另外，在进行限制区域后的挖掘时，即使起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的负荷压力变化，也因目标速度向量的控制运算值和实际机械动作的偏差小而可以进行高精度的控制，同时，可以进行不产生控制上的大的偏差的稳定控制。

根据图19～图21说明本发明的第2实施例。本实施例就是将本发明适用于具有油压主控方式的操作杆装置的油压挖土机的例子。在图19及图21中，与图1及图6所示的部件及功能相同的部分赋予同样的附号。

在图19中，操作装置4a～4f是根据主控压驱动对应的流量控制阀5a～5f的油压主控方式，如图20所示，分别由操作者操作的操作杆40，和生成与操作杆40的操作量和操作方向对应的主控压的1对减压阀41、42构成，减压阀41、42的一次口侧连接在主控泵43上，二次口侧通过主控管路44a、44b，45a、45b，46a、46b，47a、47b，48a、48b，49a、49b连接在对应的流量控制阀的油压驱动部50a、50b，51a、51b，52a、52b，53a、53b，54a、54b，55a、55b上。

再有，本实施例的区域限制挖掘控制装置在具备与第1实施例同样的设定器7、角度检测器8a、8b、8c、倾斜角检测器8d及压力检测器270a～271b的同时具有以下构成：压力检测器60a、60b，61a、61b，它们被设置在起重臂用及悬臂用的操作杆装置4a、4b的主控压管路44a、44b，45a、45b上，用来检测各自的主控压作为操作杆装置4a、4b的检测量；控制装置209A，输入设定器7的设定信号、角度检测器8a、8b、8c及倾斜角检测器8d的检出信号、压力检测器60a、60b，61a、61b的检出信号及压力检测器270a～271b的检出信号，并在设定铲斗1c的前端可移动的挖掘区域的同时，输出用于进行限制区域后的挖掘的电信号；比例电磁阀10a、10b、11a、11b，它们由前述电信号驱动；梭动阀12。比例电磁阀10的一次口侧连接在主控泵43上，二次口侧连接在梭动阀12上。梭动阀12被设置在主控压管路44a上，选择从主控管路44a内的主控压和比例电磁阀10a输出的控制压的高压侧，连接流量控制阀5a的油压驱动部50a。比例电磁阀10b、11a、11b分别被设置在主控压管路44b、45a、45b上，与各自电信号对应地减压输出主控压管路内的主控压。

图21展示控制装置209A的控制功能。在负荷压力修正目标液压缸速度运算部209c中，输入压力检测器60a、60b，61a、61b的检测信号作为操作杆装置的操作信号。使用此操作信号(主控压)和由压力检测器270a～271b检测出的负荷压力，计算用负荷压力修正后的流量控制阀5a、5b的目标吐出流量(起重臂液压缸3a和悬臂液压缸3b的目标速度)这一点与第1实施例相同。另外，在控制装置209A的存储装置中存储着如图10所示的操作信号(主控压)PBU、PBD、PAC、PAD，和负荷压力)PLB1、PLB2、PLA1、PLA2，和与流量控制阀5a、5b的目标排出流量VB、VA有关的FBU、FBD、FAC、FAD，目标液压缸速度运算部209c用此关系求流量控制阀5a、5b的目标排出流量。

另外，在负荷压力修正目标主控压运算部209j中，计算主控压管路44a、44b，45a、45b的目标主控压作为目标主控压。在计算部209j中，输入在目标液压缸速选择部9i中得到的用于输出的目标液压缸速度和用压力检测器270a～271b检测出的负荷压力，计算用负荷压力修正后的目标主控压(目标操作指令值)这一点，和在控制装置209A的存储装置上存储如图18所示的与输出用的目标液压缸速度VB′、VA′和负荷压力PLB1、PLB2、PLA1、PLA2和目标主控压P′BU、P′BD、P′AC、P′AD的关系系GBU、GBD、GAC、GAD，用此关系求目标主控压这一点，与第1实施例相同。

在阀指令运算部9k中，运算出用目标主控压运算部209j计算出的与目标主控压对应的指令值，并将对应的电信号输出到比例电磁10a、10b、11a、11b。

控制装置209A的其它的控制功能和图6所示的第1实施例相同。

在以上构成中，压力检测器60a～61b、目标液压缸速度运算部209c、目标前端速度向量运算部9d、方向转换控制部9e、复原控制部9g、修正后目标液压缸速度运算部9f、9i、目标液压缸速度选择部9i、负荷压力修正目标主控压运算部209j、阀指令运算部9k、比例电磁阀10a～10b及梭动阀12构成信号修正装置，它根据多个操作装置中与前端装置1A有关的操作装置4a、4b的操作信号和第1运算段(前端姿态运算部9b)的运算值，进行涉及前端装置1A的目标速度向量Vca的运算，在前端装置1A位于设定区域内的其边界附近时前端装置1A沿设定区域边界的方向移动，修正与前端装置1A有关的操作装置4a、4b的操作信号，使得在接近设定区域的边界的方向上减小移动速度，而当前端装置1A移动到设定区域外时，修正与前端装置1A有关的操作段4a、4b的操作信号，使得前端装置1A返回设定区域；负荷压力修正目标主控压运算部209j构成输出修正装置，其根据来自第2检测装置(压力检测器270a～271b)的信号，进一步修正在用上述信号修正装置修正后的操作信号中，与特定的前端部件(起重臂1a和悬臂1b)有关的操作装置4a、4b的操作信号，以使得在操作信号不管哪个被修正后的情况下，无论上述特定的前端传动装置(起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3)的负荷压力的变化如何，前端装置1A都按目标速度向量Vca工作。

另外，压力检测器60a～61b、目标液压缸速度运算部209c及目标前端速度向量运算部9d构成第2运算装置，它根据与前端装置1A有关的操作装置4a、4b的操作信号，计算前端装置1A的输入目标速度向量Vc；方向转换控制部9e及复原控制部9g构成第3运算装置，它在前端装置1A在设定区域内靠近其边界时，修正输入目标速度向量Vc使接近输入目标速度向量Vc的设定区域边界的方向的向量成分减少(方向转换控制部9e)，而在前端装置1A移至设定区域外时，修正输入目标速度向量Vc使前端装置1A返回设定区域(复原控制部9g)；修正后的目标液压缸速度运算部9f、目标液压缸速度选择部9i、目标主控压运算部209j、阀指令运算部9k、比例电磁阀10a～11b及梭动阀12构成阀控制装置，它驱动油压控制阀5a、5b，使得前端装置1A与用第3运算装置修正后的目标速度向量Vca对应的工作；上述输出修正装置(目标主控压运算部209j)作为阀控制装置的一部分构成。

还有，负荷压力修正目标液压缸速度计算部209c构成输入修正装置这一点与第1实施例相同。

再有，操作杆装置4a～4f及主控压管路44a～49b构成驱动油压控制阀5a～5f的操作系统；在构成上述阀控制装置的要素中，修正后的目标液压缸速度运算部9f、目标液压缸速度选择部9i、目标主控压运算部209j、阀指令运算部9k构成电信号形成装置，它根据在上述第3运算装置中修正后的目标速度向量Vc，计算相应的油压控制阀5a、5b的目标操作指令值，输出与之相应的电信号；比例电磁阀10a～11b及梭动阀12构成主控压修正装置，它与前述电信号相应地输出代替操作装置4a、4b的主控压的主控压。在此，在目标主控压运算部209j中，在目标操作指令值的计算时，用在第2检测装置(压力检测器270a～271b)中检测出的负荷压力，修正与目标操作指令值的特定的前端传动装置3a、3b有关的值，上述输出装置构成电信号形成装置的一部分。

还有，主控压管路44a构成向相应油压控制阀5a上导入主控压的第1主控压管路，使前端装置1A向远离设定区域的方向移动；比例电磁阀10a构成使电信号转换成油压信号的电油压转换装置；梭动阀12构成高压选择装置，它选择从第1主控压管路内的主控压和电油压转换装置输出的油压信号的高压侧，并导入相应的油压控制阀5a。

再有，主控压管路44b、45a、45b的各管路构成第2主控压管路，它向对应的油压控制阀5a、5b导入主控压，使前端装置1A向接近设定区域的方向移动；此例电磁阀10b、11a、11b的各管路被设置在第2主控压管路上，构成与电信号相对应地使第2主控压管路内的主控压力减压的减压装置。

在如上述构成的本实施例中，当在悬臂加载之间进行由控制部9e产生的方向转换控制时，若在修正后目标液压缸速度运算部9f中将软件设计成可以用起重臂上升和悬臂加载的减速的组合进行方向转换控制，则在此运算部9f中运算起重臂液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的伸长方向的液压缸速度，在目标主控压运算部209j中，计算起重臂上升侧的主控压管路44a的目标主控压和悬臂加载侧的主控压管路45a的目标主控压，在阀指令运算部9k中向比例电磁阀10a、11a输出电信号。因而，比例电磁阀10a输出相当于在运算部209j中计算出的目标主控压的控制压，此控制压经梭动阀12选择后，导入到起重臂用流量控制阀5a的起重臂上升侧油压驱动部50a。另一方面，比例电磁调11a对应于电信号将主控压管路45内的主控压，减压至用运算部209j计算出的目标主控压，并将此减压后的主控压输出到悬臂用流量控制阀5b的悬臂加载侧油压驱动部51a。通过这样的比例电磁阀10a、11a的动作，就可以控制只将对应于设定区域边界成垂直方向移动减速，可以使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界移动。

还有，因铲斗1c的前端移到设定区域外，而由控制部9g进行复原控制时，若在修正后目标液压缸速度运算部9h中，将软件设计成用起重臂上升和悬臂加载的减速的组合进行复原控制，则在此计算部9h中，计算起重臂液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的伸长方向的液压缸速度，在目标主控压运算部209j中，计算起重臂上升侧的主控压管路44的目标主5控压和悬臂加载的侧的主控压管路45a的目标主控压，在阀指令运算部9k中向比例电磁阀10a、11a输出电信号。由此就可以进行如上所述那样的由比例电磁阀10a、11a动作、铲斗前端迅速返回设定区域的控制，可以在设定区域的边界进行挖掘。

在沿着如设定区域的边界那样的规定的路径使铲斗前端移动时，在油压主控方式中，通常，操作者必须至少操作起重臂用的操作杆装置4a和悬臂用的操作杆装置4b这2个操作杆来控制铲斗前端的动作。在本实施例中，不用说也可以操作起重臂用和悬臂用的操作杆装置4a、4b用的两方的操作杆，但是，即使操作1根悬臂用操作杆，也因为可以如上所述地在运算部9f、9h中计算在方向转换控制或复元控制上所需要的油压液压缸的液压缸速度，所以能用悬臂用的1根操作杆进行沿着设定区域的边界的挖掘作业。

再有，如上所述在沿着设定区域的边界进行挖掘作业中，有例如以下的情况，在铲斗1c中装满了砂石、或途中有障碍物、或因挖掘阻力大前端装置停止因而挖掘阻力减小、或想用手动使起重臂1a上升。在这样的情况下，若向起重臂上升方向操作起重用的操作杆装置4a，则主控压作用于起重臂上升侧的主控压管路44a，若此主控压比比例电磁阀10a的控制压高，则由梭动阀12选择此主控压，因而可以使起重臂上升。

还有，在起重臂下降、悬臂卸载的复合操作中，当由控制部9e进行方向转换控制时，在修正后目标液压缸速度运算部9f中，若已将软件设计成利用起重臂上升和悬臂卸载的减速的组合进行方向转换控制，则在此运算部9f中，计算起重臂液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的收缩方向的液压缸速度，在目标主控压计算部209j中，起重臂下降侧的主控压管路44b的目标主控压置0，另一方面计算起重臂上升侧的主控压管路44a的目标主控压和悬臂卸载侧的主控压管路45b，的目标主控压，在阀指令运算部9k中，将比例电磁阀10b的输出置OFF，向比例电磁阀10a、11a输出电信号。因此，比例电磁阀10b将主控压管路44b的主控压减压至0，比例电磁阀10a将与目标主控压相应的控制压作为主控压管路44a的主控压输出，比例电磁阀11a将主控压管路45a内的主控压减压至目标主控压。通过这种比例电磁阀10a、10b、11a的动作，就可以形成与悬臂AA操作的情况相同的方向转换控制，就可以使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界快速地移动。

而因铲斗1c的前端移到设定区域外，而由控制部9g进行复原控制时，若在修正后目标液压缸速度运算部9h中已将软件设计成用起重臂上升和悬臂卸载的减速的组合进行复原控制时，则与方向转换控制的情况同样地在此运算部9中，计算起重臂液压缸3a的伸长方向的液压缸速度和悬臂液压缸3b的收缩方向的液压缸速度在目标主控压运算部209j中，计算起重臂上升侧的主控压管路44a的目标主控压和悬臂上升侧的主控压管路45b的目标主控压，在阀指令运算部9k中，向比例电磁阀10a、11a输出电信号。由此，铲斗前端被控制着可以快速地返回设定区域，可以在设定区域的边界进行挖掘作业。

还有，在控制过程中操作起重臂上升的情况下，可以与悬臂AA操作的情况同样地使起重臂上升。

再有，如上所述，在进行前端装置1A的动作被控制时，在目标主控压运算部209j中计算用负荷压力修正后的目标主控压P′BU、P′BD、P′AC、P′AD，在目标液压缸速度运算部209c中还要计算用负荷压力修正后的流量控制阀5a、5b的目标排出流量(目标液压缸速度)，由此，不论负荷压力的变化如何都可以进行稳定的高精度的控制。

因而，若根据本实施例，则在具有油压主控方式的操作杆装置4a、4b中，可以得到与第1实施例同样的效果。

还有，由于把比例电磁阀10a、10b、11a、11b及梭动阀12装入主控压管路44a、44b、45a、45b，以修正主控压，所以可以很容易把本发明的功能附加在具有油压主控压方式的操作杆装置4a、4b上。

再有，在具有油压主控方式的操作杆装置4a、4b的油压挖土机中，可以用1根悬臂用的操作杆进行沿着设定区域的边界的挖掘。

根据图22和图23说明本发明的第3实施例。本实施例是仅在目标主控压运算部中进行由负荷压力的修正的例子。在图22中，与图6所示的功能相同的功能附有同样的附号。

在图22中，在目标液压缸速度运算部9c中，只输入来自操作杆装置204a、204b的电信号，求流量控制阀5a、5b的目标排出流量，进而根据此目标排出流量计算起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的目标速度。在控制装置209B的存储装置中存储有如图23所示的与操作信号PBU、PBD、PAC、PAD和流量控制阀5a、5b的排出流量VB、VA有关的FBUB、FBDB、FACB、FADB，目标液压缸速度运算部9c使用此关系求流量控制阀5a、5b的目标排出流量。在此，图23所示的有关FBUB、FBDB、FACB、FADB根据流量控制阀5a、5b的平均性流量负荷特性制作。

另一方面，负荷压力修正目标主控压运算部209j的功能与第1实施例相同，输入在目标液压缸速度选择部9i中得到的输出用的目标液压缸速度和用压力检测器270a～271b检测出的负荷压力，运算用负荷压力修正后的目标主控压(目标操作指令值)。

在本实施例中，在目标液压缸速度运算部9c中，目标液压缸速度不用负荷压力修正。因而，在目标速度向量运算部9d中计算出的目标速度向量Vc与实际动作有一点偏差。但是，此目标速度向量可以在方向转换控制部9e和复原控制部9g中使用，能进行各自控制的功能未改变。即，在方向转换控制部9e中，如果铲斗前端和设定区域的边界的距离变得比Ya小，则修正目标速度向量Vc以进行方向转换控制，在复原控制部9g中，若铲斗前端移到设定区域的边界外，则修正目标向量Vc使得进行复原控制。

另一方面，在修正目标主控压运算部209j中，与第1实施例同样地用负荷压力修正目标主控压，目标速度向量的控制运算值和实际动作的偏差减小，铲斗1c的前端位置不会距控制计算上的位置有大的偏差。因此，在沿着设定区域的边界进行挖掘作业时，在可以进行使铲斗1c的前端沿着设定区域的边界准确地移动的高精度控制的同时，由于不产生控制上大的偏差，所以可以进行稳定的控制。

因而，即使根据本实施例也可以得到与第1实施例大致相同的效果，与此同时，可以便软件简单化，并降低制作成本。

根据图24～图27说明本发明的第4实施例。本实施例是只检出修正在控制上影响最大的起重臂上升的负荷压力的例子。图中，与图1、图6、图10及图18所示的部件材料或功能相同的部分附有相同的符号。

在图24中，本实施例的区域限制挖掘控制装置，只设置压力检测器270a，它检测出在上升方向上操作起重臂液压缸3a时的负荷压力作为负荷压力的检测装置，将此压力检测器270a的检测信号输入到控制装置209c中。

控制装置209c的控制功能如图25所示。在负荷压力修正目标液压缸速度运算部209Cc中，输入来自操作杆装置204a、204b的电信号(操作信号)和用压力检测器270a检测出的负荷压力，求用负荷压力修正后的流量控制阀5a、5b的目标排出流量，进而根据此目标排出流量计算起重臂液压缸3a及悬臂液压缸3b的目标速度。在控制装置209c的存储装置中，存储着如图26所示的与操作信号PBU和负荷压力PLB1和流量控制阀5a的目标排出流量VB有关的FBU及与操作信号PBD、PAC、PAD和流量控制阀5a、5b的目标排出流量VB、VA有关的FBDB、FACB、FADB，目标液压缸速度运算部209Cc用此关系求流量控制阀5a、5b的目标排出流量。

在此，图2b所示的关系FBU与图10所示的有关FBU相同，是根据图5所示的流量控制阀5a、5b的流量负荷特性制作的。还有，图26所示的关系FBDB、FACB、FADB与图23所示的有关的FBDB、FACB、FADB相同，是根据流量控制阀5a、5b的平均流量负荷特性制作的。

还有，在负荷压力修正目标主控压运算部200Cj中，输入在目标液压缸速度选择部9i中得到的输出用的目标液压缸速度和用压力检测器270a检测出的负荷压力，运算用负荷压力修正后的目标主控压(目标操作指令值)。在控制装置209c的存储装置中，存储着如图27所示的与输出用的目标液压缸速度VB′和负荷压力PLB1和目标主控压P′BU有关的GBU；与输出用的目标液压缸速度VB′、VA′和目标主控压P′BD、P′AC、P′AD有关的GBDC、GACC、GADC，目标主控压运算部209Cj用此关系求用于驱动流量控制阀5a、5b的目标主控压。

在此，图27所示有关的GBU与图18所示的有关GBU相同，是根据图5所示的流量控制阀5a、5b的流量负荷特性制作的。还有，图27所示的有关的GBDC、GACC、GADC根据流量控制阀5a、5b的平均流量负荷特性制作的。

在本实施例中，在目标液压缸速度计算部209Cc及目标主控压运算部209Cj中，只用起重臂上升的负荷压力进行目标液压缸速度及目标主控压的修正。因此，目标速度向量的控制计算值和实际的动作的偏差比第1实施例略大，控制精度及稳定性略低。但是，如前面说明的那样，在本发明的方向转换控制及复原控制中，必须抵抗负荷而移动主要是在升起起重臂时，因而由起重臂上升方向的负荷压力的变化产生的流量控制阀5a的流量特性的变化，对目标速度向量的控制计算值和实际动作的偏差影响最大。因而，在本实施例中就要只检出起重臂上升的负荷压力进行修正。

根据本实施例，在取得大致与第1实施例相同的效果的同时，可以使软件简单化，并能降低制造成本。还有，由于可以只设置1个压力检测器，因此也可以降低在硬件方面的制造成本。

虽然第3及第4实施例是适用于具有电插方式的操作杆装置的油压系统的情况，但是也同样可以适用于具有如第2实施例那样的油压主控方式的操作杆装置的油压系统。

用图28和图29说明本发明的进一步的其它实施例。在此之前的实施例中，就具有由起重臂、悬臂及铲斗的3折连杆结构构成的前端装置的油压铲土机进行说明，另外在油压铲土机上有前端装置各不相同的各种类型，本发明也可以适用于这些其它类型的油压铲土机。

图28展示了起重臂可以在横方向摆动的偏心式油压铲土机。此油压铲土机具有多关节型的前端装置1c具有以下构成：在垂直方向转动的第1起重臂100a、和由对应于第1起重臂100a在水平方向摆动的第2起重臂100b构成的偏心式起重臂100，和由与第2起重臂100b对应地在垂直方向转动的悬臂101及铲斗102。连杆103在第2起重臂100b的一例上与其平行，其一端枢连在第1起重臂100a上，另一端枢连在悬臂101上。第1起重臂100a由与图2所示的油压铲土机的起重臂液压缸3a同样的第1起重臂液压缸(未图示)驱动，第2起重臂100b、悬臂101、铲斗102分别由第2起重臂液压缸104、悬臂液压缸105、铲斗液压缸106驱动。在这种油压铲土机中，作为检测出与前端装置1c的位置和姿态有关的状态量的装置，在第1实施例的角度检测器8a、8b、8c及倾斜角检测器8d上，增设检测第2起重臂100b的摆动角(偏心量)的角度检测器107，通过进一步将此检测出的信号输入到例如图6所示的控制装置209的姿态运算部9b，修正起重臂的长度(从第1起重臂100a的基端到第2起重臂100b的前端的距离)，就可以与第1～第4实施例同样的适用本发明。

图29展示将起重臂1分为2后的2个起重臂式油压铲土机。此油压铲土机其具有由分别在垂直方向上转动的第1起重臂200a、第2起重臂200b、悬襞201及铲斗202构成的多关节型的前置装置1D。第1起重壁100a、第2起重臂200b、悬臂201及铲斗202分别由第1起重臂液压缸203、第2起重臂液压缸204、悬臂液压缸205、铲斗液压缸206各自驱动。在此油压铲土机中，作为检测与前端装置1c的位置和姿态有关的状态量的装置，也在第1实施例的角度检测器8a、8b、8c及倾斜角检测器8d上增设检测第2起重臂200b的转动角的角度检测器207，通过进一步将此检出信号输入到例如图6所示的控制装置209的前端姿态运算部9b，修正起重臂的长度(从第1起重臂200a的根基部到第2起重臂200b的前端的距离)，就可以与第1～第4实施例同样的适用本发明。

再有，有以上产施例中，作为前端装置的规定位置，叙述了有关铲斗的前端，但是如果简单地实施也可以将悬臂前端枢栓设在规定部位。还有，当为了防止与前端装置的干扰谋求安全性而设定区域时，也可以是产生此干扰的其它部位。

另外，作为电油压转换装置及减压装置使用了比例电磁阀，但它们也可以是其它的电油压转换装置。

还有，所应用的油压驱动装置设为使用中间卸荷型的流量控制阀5a～5f的全开换向阀系统，但也可以是使用中间关闭型的流量控制阀的中间关闭系统。

再有，当铲斗前端正从设定区域的边界离开时是原封不动地输出目标速度向量，但也可以因其它目的修正该目标速度向量。

另外，是将目标向量中的接近设定区域的边界的方向的向量成分设定成对于设定区域的边界为垂直方向的向量成分，但是，如果能得到沿着设定区域边界的方向的移动，则也可以在垂直方向上稍有偏移。

如果根据本发明，若前端装置靠近设定区域时，由于可以使接近设定区域的边界的方向的移动减速，因此可以高效率地进行限制区域后的挖掘作业。

在进行限制区域后的挖掘时，在即使负荷压力变化也能进行使目标速度向量的控制计算值和实际的机械动作的偏差少的高精度的控制的同时，可以进行不产生控制上的大的偏差的稳定的控制。

如果根据本发明，则可以很容易将可高效率地进行限制区域后的控制的功能附加在具有油压主控方式的操作装置的机械上。而当作为对应于前端部件的操作装置，具有油压挖土机的起重臂用操作手段和悬臂操作装置的情况下，可以用1根悬臂用的操作杆进行沿设定区域的边界后的挖掘作业。

如果根据本发明，由于可以控制前端装置一侵入设定区域外即返回，所以即使在前端装置快速移动时，也能准确进行限制区域后的挖掘，从而能谋求更高的效率。另外，因为预先进行减速控制，所以即使使前端装置快速移动，也能平滑地进行限制区域后的挖掘。

另外，如果根据本发明，在前端装置从设定区域边界离开时，可以与通常作业同样地进行挖掘作业。

Claims (21)

1.一种建筑机械的区域限制挖掘装置，具有多个被驱动部件(1a—1f)，包括能在构成多关节型的前置装置(1A)的上下方向上转动的多个前端部件(1a—1c)；多个油压传动装置(3a—3f)，分别驱动前述多个被驱动部件；多个操作装置(204a—204f；4a—4f)，指示前述多个被驱动部件的动作；多个油压控制阀(5a—5f)，对应于前述多个操作装置的操作信号被驱动，控制供给前述多个油压传动装置的压力油的流量，其特征在于：

(a)区域设定装置(7，9a)，设定前述前端装置(1A)的可移动的区域；

(d)第1检测装置(8a—8d)，检测出与前述前端装置的位置和姿态有关的状态量；

(c)第2检测装置(270a—271b；270a)，检测出与前述多个油压传动装置(3a—3f)中的至少1个特定的前端部件(1a，1b；1a)有关的特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的负荷压力；

(d)第1运算装置(9b)，根据来自前述第1检测装置的信号运算前述前端装置的位置和姿态；

(e)信号修正装置(209c，9d—9i，209j，9k，210a—211b；10a—11b，12)，根据前述多个操作装置中与前述前端装置有关的操作装置(204a，204b；4a，4b)的操作信号和前述第1运算装置的计算值，进行与前述前端装置的目标速度向量(Vca)有关的计算，从而修正与前述前端装置有关的操作装置(204a，204b；4a，4b)的操作信号，使得当前述前端装置位于前述设定区域内且靠近其边界时，前述前端装置沿着前述设定区域的边界的方向工作，而在接近前述设定区域的边界的方向上减小移动速度；

(f)输出修正装置(209j；209cj)，根据来自前述第2检测装置(270a—270b；270a)的信号，进一步修正在用前述信号修正装置修正后的操作信号中，与前述特定的前端部件(1a，1b；1a)有关的操作装置(204a，204b；4a，4b；204a；4a)的操作信号，使得无论前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的负荷压力的变如何，前述前端装置都按前述目标速度向量(Vca)工作。

2.如权利要求1所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，具有以下特征：前述信号修正装置包括：第2运算装置(209c，9d)，根据涉及前述前端装置(1A)的操作装置(204a—204c；4a04c)的操作信号计算前述前端装置的输入目标速度向量(Vc)；第3运算装置(9e)，如使前述输入目标速度向量中的接近前述设定区域的边界的方向的向量成分减少那样地修正前述输入目标速度向量(Vo)；阀控制装置(9f，209j，9k，210a—211b；10a，11b，12)，对应于用第3运算装置修正后的目标速度向量(Vca)驱动相应的油压控制阀(5a，5b)使前述前端装置工作，前述输出修正装置作为前述阀控制装置构成的一部分(209j)。

3.如权利要求1所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，具有以下特征：前述信号修正装置，根据前述多个操作装置中与前述前端装置(1A)有关的操作装置(204a—204c；4a—4c)的操作信号和前述第1运算装置(9b)的计算值，进行与前述前端装置的目标速度向量(Vca)有关的计算，当前述前端装置在前述设定区域内且靠近其边界附近时，修正涉及前述前端装置的操作装置的操作信号，使前述前端装置沿着前述设定区域的边界的方向工作，而在接近前述设定区域的边界的方向上减小移动速度，当前述前端装置在前述设定区域外时，修正涉及前述前端装置的操作装置(204a，204b；4a，4b)的操作信号，使前述前端装置返回前述设定区域；前述输出修正装置(209j；209cj)，根据来自前述第2检测装置(270a—271b；270a)的信号，无论前述操作信号哪个被修正的情况下，都进一步修正涉及前述特定的前端部件(1a，1b；1a)的操作装置(204a，204b；4a，4b；204a；4a)的操作信号，使得不管前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的负荷压力的变化如何，前述前端装置都按照前述目标速度向量(Vca)工作。

4.如权利要求3所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，具有以下特征：前述信号修正装置包括第2运算装置(209c，9d)，和第3运算装置(9e，9g)，和阀控制装置(9f，9h，9i，9j，9k，201a—211b；10a—11b，12)，其中第2运算装置(209c，9d)根据涉及前述前端装置(1A)的操作装置(204a—204c；4a—4c)的操作信号计算前述前端装置的输入目标速度向量(Vc)，其中第3运算装置(9e，9g)在前述前端装置在前述设定区域边界内并且在其边界附近时，修正前述输入目标速度向量(Vc)，使前述输入目标速度向量中的接近前述设定区域的边界的方向的向量成分减少，当前述前端装置在前述设定区域外时，修正前述输入目标速度向量(Vc)，使前述前端装置返回前述设定区域，其中阀控制装置(9f，9h，9i，209j，9k，210a—211b；10a—11b，12)对应于在前述第3运算装置中修正后的目标速度向量(Vca)驱动相应的油压控制阀，使前述前端装置工作；前述输出修正装置作为前述阀控制装置构成的一部分(209j)。

5.如权利要求2或4所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述阀控制装置包括第4运算装置(9f，209j；9f，9h，9i，209j)和输出装置(9k，210a—211b；10a—11b，12)，其中第4运算装置根据在第3运算装置(9e；9e，9g)修正后的目标速度向量(Vca)，计算前述相应的油压控制阀(5a，5b)的目标操作指令值，其中输出装置根据前第4运算装置计算出的目标操作指令值，生成前述相应的油压控制阀的操作信号；前述输出修正装置作为前述第4计算装置构成的一部分(209j)，在前述目标操作指令值的计算时，用在前述第2检测装置(270a—271b；270a)检测出的负荷压力，修正涉及前棕目标操作指令值的前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的值。

6.如权利要求5所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述第4运算装置包括目标传动装置速度计算装置(9f，9h)和目标操作指令值运算装置(209j)，其中目标传动装置速度运算装置(9f，9h)根据用前述第3运算装置(9e；9e，9g)修正后的目标速度向量(Vca)计算目标传动装置速度，其中目标操作指令值运算装置(209j)以由前述目标传动装置速度和用前述第2检测装置(270a—271b；270a)检测出的负荷压力预先设定成的特性，计算前述相应的油压控制阀(5a，5b)的目标操作指令值。

7.一种建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于，在前述权利要求1或3记载的建筑机械的区域限制挖掘控制装置中，前述信号修正装置包括第2运算装置(209c，9d)和第3运算装置(9e)，其中第2计算装置根据涉及前述前端装置(1A)的操作装置(204a，204b；4a，4b)的操作信号计算前述前端装置的输入目标速度向量(Vc)，其中第3运算装置如使前述输入目标速度向量中的接近前述设定区域的边界的方向的向量成分减少那样地修正前述输入目标速度向量(Vc)，并进一步具有输入修正装置(209c)，根据来自第2检测装置()270a—270b；270a)的信号修正用前述第2运算装置计算出的输入目标速度向量(Vc)，以使得不管前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的负荷压力的变化如何，都成为与前述操作装置的操作信号对应的速度向量。

8.如权利要求7所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，前述第2运算装置包括第5运算装置(209c)和第6运算装置，其中第5运算装置根据涉及前述前端装置(1A)的操作装置(204a，204b；4a，4b)的操作信号计算输入目标传动装置速度，其中第6运算装置从用前述第5计算装置计算出的输入目标传动装置速度计算前述前端装置的输入目标速度向量(Vc)；前述输入修正装置作为前述第5运算装置构成的一部分(209c)构成在前述输入目标传动装置速度计算时，用在前述第2检测装置(270a—271b；270a)检测出的负荷压力修正前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的输入目标传动装置速度。

9.如权利要求8所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，具有以下特征：第5运算装置以根据涉及前述前端装置(1A)的操作装置(204a，204b；4a，4b)的信号和用前述第2检测装置(270a—271b；270a)检测出的负荷压力预先设定的特性，计算前述输入目标传动装置速度。

10.如权利要求6或9所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述预先设定的特性是基于涉及前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的油压控制阀(5a，5b；5a)的流量负荷特性决定的。

11.如权利要求2或4所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其中前述多个操作装置是产生电信号作为前述操作信号的电杆方式的操作装置(204a—204f)，具有以下特征：

前述阀控制装置包括电信号生成装置(9f，209j，9k；9f，9h，9i，209j，9k)和电油压转换装置(210—211b)，其中电信号生成装置根据用前述第3计算装置(9ej，9e，9g)修正后目标速度向量(Vca)，计算前述相应的油压控制阀(5a，5b)的目标操作指令值，输出与之相应的电信号，其中电油压转换装置(210—211b)将前述电信号转换成油压信号，输出到相应于此油压信号的油压控制阀(5a，5b)；前述输出修正装置作为前述电信号生成装置构成的一部分(209j)，在前述目标操作指令值的计算时，用在前述第2检测装置(270a—271b；270a)中检测出的负荷压力，修正涉及前述目标操作指令的前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的值。

12.如权利要求2或4所述的建筑机械的区域限制挖掘装置，其中前述多个操作装置(4a—4f)是产生主控压作为前述操作信号的油压主控方式，并且包含此油压主控方式的操作装置的操作系统驱动相应的油压控制阀(5a—5f)，其特征在于：

前述阀控制装置包含电信号生成装置(9f，209j，9k；9f，9h，9i，209j，9k)和主控压修正装置(10a—11b，12)，其中电信号生成装置根据用前述第3运算装置(9ej，9e，9g)修正的目标速度向量(Vca)，计算前述相应的油压控制阀(5a，5b)的目标操作指令值，输出与之对应的电信号，其中主控压修正装置(10a—11b，12)与前述电信号对应地输出代替前述操作主段的主控压的主控压；前述输出修正装置作为前述电信号生成装置构成的一部分(209j)，在前述目标操作指令值计算时，用在前述第2检测装置(270a—271b；270a)中检测出的负荷压力修正涉及前述目标操作指令值的前述特定的前端传动装置(3a，3b；3a)的值。

13.如权利要求12所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述操作系统包含第1主控压管路(44a)，它向相应的油压控制阀(5a)导入主控压，以使前述前端装置(1A)向远离前述设定区域的方向移动；前述主控压修正装置包含将前述电信号转换成油压信号的电油压转换装置和高压选择装置(12)，高压选择装置选择前述第1主控压管路内的主控压和从前述电油压转换装置输出的油压信号的高压侧，并导入相应的油压控制阀。

14.如权利要求13所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述操作系统包含第2主控压管路(44b/45a/45b)，它向相应的油压控制阀(5a/5b)导入主控压，以使前述前端装置(1A)在接近前述设定区域的方向移动；前述主控压修正装置包含减压装置(10b/11a/11b)，它被设置在前述第2主控压管路上，对应于前述电信号减小前述第2主控压管路内的主控压。

15.如权利要求2所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述第3运算装置(9e)在前述前端装置(1A)在前述设定区域内而不在其边界附近时，维持前述输入目标速度向量(Vc)。

16.如权利要求2所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述输入目标速度向量(Vc)中的接近设定区域的边界的方向的向量成分是相对于前述设定区域的边界垂直方向的向量成分。

17.如权利要求2所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述第3运算装置(9e)如随着前述前端装置(1A)和前述设定区域的边界的距离变小，使前述输入目标速度向量(Vc)中的接近设定区域的边界的方向的向量成分的减少量增大那样地减小该向量成分。

18.如权利要求4所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述第3运算装置(9g)像这样地修正前述目标速度向量(Vc)，即，通过在前述输入目标速度向量(Vc)的设定区域的边界上修正垂直的向量成分，改变接近前述设定区域的边界的方向的向量成分，使前述前端装置(1A)返回前述设定区域。

19.如权利要求4所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述第3运算装置(9g)随着前述前端装置(1A)和前述设定区域的边界的距离的减小，使接近前述设定区域的边界的方向的向量成分减小。

20.如权利要求1～19中任一项所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述前端装置(1A)包含油压铲土机的起重臂(1a)和悬臂(1b)。

21.如权利要求20所述的建筑机械的区域限制挖掘控制装置，其特征在于：前述特定的前端传动装置至少是驱动前述起重臂(1a)的起重臂液压缸(3a)，前述第2检测装置至少是检测起重臂上升方向的负荷压力的装置(270a)。

Images