JP2000211896A - 角度制御方法及び角度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な機構を必要とせず、安定し且つ高精度
の角度制御を行うことができ、且つブーム部材を細くす
ることも可能な角度制御方法を提案する。 【解決手段】 俯仰を行うブーム部材１４の先端部に
回動自在に設けられると共に基台用油圧シリンダ２４に
よりブーム部材１４となす角度を調整可能となされた基
台２０を、ブーム部材１４の俯仰に拘らず所望の傾斜角
度に保持するために、ブーム部材１４の俯仰と共に基台
用油圧シリンダ２４を駆動し基台１０をブーム部材１４
に対して回動させ、傾斜計２６の出力安定時に傾斜角度
信号θ１を適宜読み込み、ブーム部材１４の俯仰ストッ
プ指令出力後に、最新に傾斜計２６から読み込まれた傾
斜角度θ１と所望の傾斜角度との偏差角度を求め、基台
用油圧シリンダ２４を駆動し、角度検出器２８からのブ
ーム・基台間角度信号φ１がこの偏差角度だけ変化する
ように閉ループ制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、俯仰を行うブーム
部材の先端部に設けられると共にアクチュエータにより
ブーム部材となす角度を調整可能となされた基台を、ブ
ーム部材の俯仰に拘らず所望の傾斜角度に保持するため
の角度制御方法及び角度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の基台を水平の角度に制御
する水平制御装置としては、ブーム部材と基台とを常に
平行四辺形を形成するロッドでリンク結合し、ブーム部
材の俯仰に拘らず、常に、基台が地面と平行になるよう
に保持する完全に機械的な平行リンク式の装置や、図１
９に示す装置が知られている。

【０００３】図１９は、油圧シリンダを用いた容積移動
による基台の水平制御装置である。図において、７０は
基台であり、基台７０は俯仰を行うブーム部材７２に一
端が回動自在に連結されている。ブーム部材７２の基端
は、ベース７４上にある回転テーブル７６に軸着されて
おり、ブーム部材７２の俯仰は、俯仰用油圧シリンダ７
８によって行われる。基台７０は、ブーム部材７２と基
台７０の他端との間に介設されたアクチュエータである
基台用油圧シリンダ８０によってブーム部材７２との間
の角度が調整される。ブーム部材俯仰用油圧シリンダ７
８とは別に、ポンプ機能を行うポンプ用油圧シリンダ８
２が回転テーブル７６とブーム部材７２との間に設けら
れている。そして、図２０(ａ)に示すように、ポンプ用
油圧シリンダ８２と基台用油圧シリンダ８０とは、同一
サイズとなっており、互いのロッド側油圧室同士、ヘッ
ド側油圧室同士がそれぞれブーム部材内を配索される油
圧ホース８４によって接続されて、非圧縮性作動油が互
いの油圧室同士を出入り可能となっている。ブーム部材
７２がベース７４に対して上向きに俯仰動作を行うと、
図２０(ｂ)に示すように、ポンプ用油圧シリンダ８２が
伸び、これにより基台用油圧シリンダ８０が縮み、基台
７０をブーム部材７２に対して同一角度だけ下向きに動
かすので、結果として、基台７０のベース７４に対する
傾斜は変わらず、水平を保持することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平行リ
ンク式のものはシンプルであり、確実に水平を保持でき
るが、構造的に外部にロッド部材が必要であり、邪魔に
なったり、また伸縮するブーム部材に用いるには機構上
不可能であったり、または複雑な機構となってしまう、
という課題がある。

【０００５】また、図１９及び図２０の油圧シリンダを
用いた容積移動による基台の水平制御装置でも、安定的
にブーム部材の俯仰に同期した水平出しが行われるもの
の、油圧シリンダ８０，８２、ホース８４内に空気が残
存すると、圧縮性の影響で基台の動きがふわふわしてし
まうので、空気抜きのため本来の回路とは別に積極的に
圧力油を送り込んで循環させるための油圧回路の工夫が
必要であり、装置が複雑化し、手間がかかるという課題
がある。また、ホース８４は曲がり難い強度的に強いも
のとする必要があるため、ブーム部材７２内に占める容
積も大きく、ブーム部材７２を細くすることができない
という課題もある。

【０００６】本発明はかかる従来の課題に鑑みなされた
もので、複雑な機構を必要とせず、安定し且つ高精度の
角度制御を行うことができ、且つブーム部材を細くする
ことも可能な角度制御方法及び装置を提供することをそ
の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の角度制御方法は、俯仰を行うブーム部材の先
端部に回動自在に設けられると共にアクチュエータによ
りブーム部材となす角度を調整可能となされた基台を、
ブーム部材の俯仰に拘らず所望の傾斜角度に保持するた
めに、基台の傾斜を検出する傾斜計からの傾斜角度信号
及びブーム部材となす角度を検出する角度検出器からの
ブーム・基台間角度信号を用いて前記アクチュエータを
駆動する角度制御方法であって、ブーム部材の俯仰と共
にアクチュエータを駆動し基台をブーム部材に対して回
動させ、傾斜計の出力安定時に傾斜角度信号を適宜読み
込み、ブーム部材の俯仰ストップ指令出力後に、最新に
傾斜計から読み込まれた傾斜角度と所望の傾斜角度との
偏差角度を求め、アクチュエータを駆動し、角度検出器
からのブーム・基台間角度信号がこの偏差角度だけ変化
するように閉ループ制御を行う、ことを特徴とする。

【０００８】傾斜計からの傾斜角度が所望の傾斜角度に
なるように閉ループ制御を行う代わりに、角度検出器か
らのブーム・基台間角度信号がこの偏差角度だけ変化す
るように閉ループ制御を行い、基台を回動させる。これ
により、閉ループ制御中に傾斜計が拾う外乱によってハ
ンチングが起こるといった事態を招くことなく、安定し
た高精度の制御を行うことができる。

【０００９】また、本発明の他の態様による角度制御方
法は、俯仰を行うブーム部材の先端部に回動自在に設け
られると共にアクチュエータによりブーム部材となす角
度を調整可能となされた基台を、ブーム部材の俯仰に拘
らず所望の傾斜角度に保持するために、基台の傾斜を検
出する傾斜計からの傾斜角度信号を用いて前記アクチュ
エータを駆動する角度制御方法であって、ブーム部材の
俯仰と共にアクチュエータを駆動し基台をブーム部材に
対して回動させ、傾斜計の出力安定時に傾斜角度信号を
適宜読み込み、ブーム部材の俯仰ストップ指令出力後
に、最新に傾斜計から読み込まれた傾斜角度と所望の傾
斜角度との偏差角度を求め、偏差角度を基台の角速度で
除算して駆動時間を算出し、該駆動時間だけアクチュエ
ータを駆動する、ことを特徴とする。

【００１０】傾斜計からの傾斜角度が所望の傾斜角度に
なるように閉ループ制御を行う代わりに、偏差角度を基
台の角速度で除算して得られた駆動時間だけアクチュエ
ータを駆動することで基台を回動させる。これにより、
閉ループ制御中に傾斜計が拾う外乱によってハンチング
が起こるといった事態を招くことなく、安定した高精度
の制御を行うことができる。前記傾斜角度信号の読み込
みは、傾斜計の出力安定時に常に行うようにすることも
できるが、傾斜計の出力に乱れがない状態におけるブー
ム部材または基台の動作スタート指令出力直後、動作ス
トップ指令出力直後または動作変更指令出力直後に行う
ようにすることもできる。指令出力直後はその応答遅れ
からまだ実際に実行されていないため、傾斜計の出力が
安定しているからである。

【００１１】尚、ここで、前記ブーム部材の動作には、
そのスタート・ストップ動作が傾斜計に無視できない大
きさで感知される俯仰、伸縮、旋回等が含まれ、動作変
更には、傾斜計に無視できない大きさで感知される俯
仰、伸縮または旋回の反転、変速等が含まれる。また、
基台の動作には、そのスタート・ストップ動作が傾斜計
に無視できない大きさで感知される回動等が含まれ、動
作変更には、変速等が含まれる。

【００１２】また、傾斜計の出力安定時とは、ブーム部
材または基台の動作スタート後、動作ストップ後または
動作変更後の所定時間経過後、傾斜計の出力の時間変化
率が所定値以下である時とすることができる。

【００１３】また、前記ブーム部材の俯仰と共にアクチ
ュエータを駆動し基台をブーム部材に対して回動させる
のは、基台をブーム部材の俯仰角速度とほぼ同一の角速
度で、ブーム部材の俯仰と逆向きの方向に回動させるよ
うアクチュエータを駆動することによって行うことがで
きる。これにより、基台をブーム部材の俯仰に追従させ
て、ブーム部材俯仰動作中も基台を所望の傾斜角度に近
い角度に保持することができ、ブーム部材の俯仰終了後
に生じる偏差角度を小さいものとすることができる。こ
のアクチュエータの駆動は、開ループ制御で行ってもよ
く、または、ブーム部材の俯仰指令信号に基づいて制御
を行ってもよい。ほぼ同一角速度で回動させると言って
も、両者の角速度に僅かなズレがあり、ブーム部材の俯
仰中に、傾斜計からの傾斜角度信号と所望の傾斜角度と
の偏差角度が上限値または下限値を越えた場合には、そ
の偏差が小さくなるように、角速度を変化させて、例え
ば基台の回動を一旦停止させるか、または角速度を大き
くするかして、偏差角度が上下限値内にあるように制御
することもできる。

【００１４】または、前記ブーム部材の俯仰と共にアク
チュエータを駆動し基台をブーム部材に対して回動させ
るのは、ブーム部材の俯仰中に、傾斜計からの傾斜角度
信号と所望の傾斜角度との偏差角度を求め、該偏差角度
が上限値または下限値を越えた場合にその偏差が小さく
なるように回動の開始、回動の停止をするようアクチュ
エータを駆動することにより行うこともできる。

【００１５】または、前記ブーム部材の俯仰と共にアク
チュエータを駆動し基台をブーム部材に対して回動させ
るのは、角度検出器からのブーム・基台間角度信号が、
ブーム部材の俯仰指令信号を積分して得られた指令角度
信号に一致するようにアクチュエータを駆動することに
より行うことができ、または角度検出器からのブーム・
基台間角度信号が、検出されたブーム部材の俯仰角度に
一致するようにアクチュエータを駆動することにより行
うことができる。

【００１６】また、本発明の角度制御装置は、俯仰を行
うブーム部材の先端部に回動自在に設けられると共にア
クチュエータによりブーム部材となす角度を調整可能と
なされた基台を、ブーム部材の俯仰に拘らず所望の傾斜
角度に保持するための角度制御装置であって、基台に設
置され、基台の傾斜を検出し傾斜角度信号を出力する傾
斜計と、ブーム部材と基台との間に設置され、ブーム部
材と基台とのなす角度を検出しブーム・基台間角度信号
を出力する角度検出器と、ブーム部材の俯仰スタート及
びストップを指令する指令手段と、ブーム部材の俯仰と
共に基台をブーム部材に対して回動させ、傾斜計の出力
安定時に傾斜角度信号を適宜読み込み、ブーム部材の俯
仰ストップ指令出力後に最新に傾斜計から読み込まれた
傾斜角度と所望の傾斜角度との偏差角度を求め、角度検
出器からのブーム・基台間角度信号がこの偏差角度だけ
変化するように閉ループ制御するべく、アクチュエータ
の駆動信号を出力するコントローラと、を備えることを
特徴とする。

【００１７】また、他の態様による角度制御装置は、俯
仰を行うブーム部材の先端部に回動自在に設けられると
共にアクチュエータによりブーム部材となす角度を調整
可能となされた基台を、ブーム部材の俯仰に拘らず所望
の傾斜角度に保持するための角度制御装置であって、基
台に設置され、基台の傾斜を検出し傾斜角度信号を出力
する傾斜計と、ブーム部材の俯仰スタート及びストップ
を指令する指令手段と、ブーム部材の俯仰と共に基台を
ブーム部材に対して回動させ、傾斜計の出力安定時に傾
斜角度信号を適宜読み込み、ブーム部材の俯仰ストップ
指令出力後に最新に傾斜計から読み込まれた傾斜角度と
所望の傾斜角度との偏差角度を求め、偏差角度を基台の
角速度で除算して駆動時間を算出し、該駆動時間だけア
クチュエータを駆動するべく、アクチュエータの駆動信
号を出力するコントローラと、を備える。

【００１８】また、角度制御装置は基台上またはその近
傍に配設されるとよい。傾斜計及び角度検出器等は基台
上またはその近傍に配置されるので、角度制御装置と基
台外との間でブーム部材を介してやり取りされる信号線
の数を少なくすることができ、ブーム部材を細くするこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明を適用した作業機の
概略構造図（但し、作業機本体は図示省略している）
で、１０はベース部材であり、ベース部材１０上には回
転テーブル１２がベース部材１０上で回転可能に設けら
れている。回転テーブル１２には、俯仰部材であるブー
ム部材１４の一端が支点１６に軸着されている。ブーム
部材１４は、回転テーブル１２とブーム部材１４との間
に介設された俯仰用油圧シリンダ１８によって俯仰動作
が行われるようになっている。

【００２０】ブーム部材１４は、外筒１４ａと内筒１４
ｂとで構成され、内筒１４ｂは外筒１４ａ内で摺動自在
にガイドされており、図示しない伸縮用油圧アクチュエ
ータによって伸縮動作が行われるようになっている。

【００２１】ブーム部材１４の先端には、基台２０の一
端が支点２２にて回動可能に軸着されている。基台２０
の他端は、内筒１４ｂと基台２０の他端との間に介設さ
れたアクチュエータである基台用油圧シリンダ２４によ
ってブーム部材１４との間の角度調整が行われるように
なっている。基台２０上には、基台２０の傾斜角度を検
出する傾斜計２６が取付けられている。傾斜計２６は、
重力加速度計を検出するもの、電解液を用いるもの、偏
重心を利用するもの等の公知の傾斜計で構成することが
できる。また、制御角度の精度をあまり必要としない場
合には、設定値の異なる複数の傾斜スイッチから構成す
ることもできる。また、基台２０とブーム部材１４との
間には、これらの間でなす角度を検出する角度検出器２
８が取付けられている。角度検出器２８は、エンコー
ダ、ポテンショメータ等の公知のものを使用することが
できる。

【００２２】図２は、上記作業機のブーム部材１４の俯
仰を行わせる俯仰用油圧シリンダ１８を駆動する油圧回
路３０及び基台２０の角度制御を行う基台用油圧シリン
ダ２４(アクチュエータ)を駆動する油圧回路４０を示し
ている。油圧回路３０は、モータ、ポンプ、タンク、圧
力調整弁から主に構成される俯仰用油圧ユニット３２
と、電磁切換弁３４及び絞り弁ユニット３６から構成さ
れ、作業機本体側またはベース側に搭載されている。

【００２３】一方の油圧回路４０は、モータ、ポンプ、
タンク、圧力調整弁から主に構成される基台用油圧ユニ
ット４２と、電磁切換弁４４及び絞り弁ユニット４６か
ら構成され、基台２０上に搭載され、電力はバッテリー
または作業機本体から供給される。

【００２４】尚、図２の油圧回路３０，４０において、
電磁切換弁３４と俯仰用油圧シリンダ１８との間、及び
電磁切換弁４４と基台用油圧シリンダ２４との間には、
電磁切換弁３４，４４が中立状態でロックを確実にする
パイロットチェック弁を挿入すると良く、これにより自
然縮小を防止することができる。

【００２５】俯仰用油圧シリンダ１８は、ブーム部材１
４全体を駆動するために大径大形であり、これに対して
基台用油圧シリンダ２４は基台２０のみの駆動であり小
径小形となっている。

【００２６】図３は本発明の角度制御装置を含むブロッ
ク図であり、５０は本発明の基台の水平制御を行う基台
側コントローラである。基台側コントローラ５０は基台
２０上に搭載され、該基台側コントローラ５０には、傾
斜計２６及び角度検出器２８からの角度信号が入力され
ると共に、ブーム俯仰操作スイッチ５２、ブーム伸縮操
作スイッチその他の操作スイッチ５４からの操作ＯＮま
たは操作ＯＦＦの信号が入力される。また、基台側コン
トローラ５０の出力ポートには電磁切換弁４４が接続さ
れ、この出力ポートから電磁切換弁４４への駆動信号が
出力される。

【００２７】また、６０は作業機本体側またはベース側
に搭載されるベース側コントローラであり、ベース側コ
ントローラ６０には、ブーム俯仰操作スイッチ５２、ブ
ーム伸縮操作スイッチその他の操作スイッチ５４からの
操作ＯＮまたは操作ＯＦＦの信号が入力される。また、
ベース側コントローラ６０の出力ポートには電磁切換弁
３４が接続され、この出力ポートから電磁切換弁３４へ
の駆動信号が出力され、また、ブーム伸縮用その他の電
磁切換弁５６への駆動信号が出力される。

【００２８】ブーム俯仰操作スイッチ５２が上向き俯仰
にＯＮとなると、ベース側コントローラ６０は、電磁切
換弁３４のソレノイド３４ａの励磁信号を出力し、同時
に、基台側コントローラ５０は、電磁切換弁４４のソレ
ノイド４４ｂの励磁信号を出力する。そして、ブーム部
材１４は上向きに角度を増やし、基台２０はブーム部材
１４に対して下向きに角度を増やして、基台２０の水平
を保持しようとする。

【００２９】絞り弁ユニット３６は、所定のブーム部材
１４の俯仰角速度が得られるような絞りに設定され、絞
り弁ユニット４６は、基台２０の角速度が、ある条件で
ブーム部材１４の俯仰角速度にほぼ一致するような絞り
に設定されている。従って、上記ある条件で、ブーム部
材１４の俯仰角速度と基台２０の角速度が同一の状態に
あると、電磁切換弁３４のソレノイド３４ａと電磁切換
弁４４のソレノイド４４ｂとを同時に励磁すれば、上向
きに回転している基台２０に対して、ブーム部材１４は
同じ角速度で下向きに回転しているため、一定時間後、
基台２０の傾きはほぼ水平を保持することになる。

【００３０】ところが、ブーム部材１４の長さが伸ばさ
れたり、基台２０上の搭載重量が変わったりして、上記
ある条件から外れた場合には、この関係は崩れるため、
修正を行わないと基台２０は水平を保持することができ
ない。図４に修正を行わない場合のブーム部材１４、基
台２０の時間軸で見た角度状態を示す。始めに、ブーム
部材１４の俯仰角が１５度で、基台２０がブーム部材１
４に対して下向きに１５度となっていたとすると、基台
２０は水平状態にある。ブーム俯仰操作スイッチ５２が
ＯＮになると、その信号が各コントローラ５０，６０に
出力され、ブーム部材１４及び基台２０がそれぞれ俯仰
を同時スタートする。基台２０の角速度がブーム部材１
４の角速度の１１７％であるとすると、所定時間経過後
にブーム部材１４が３０度上に向いて４５度となったと
きに、基台２０は、ブーム部材１４に対して３０度の１
１７％下に向き、５０度に振られることになる。従っ
て、基台２０は水平となるには、動作量が多すぎ、上向
きに５度のずれを持って停止する。

【００３１】またこのときに、傾斜計２６の出力は、ス
タート時、ストップ時にブーム部材１４が大きく振れる
ので、傾斜計２６は本来の傾斜量に振れ加速度を合算し
て出力する。ところで、ブーム部材１４の振れは、図４
（ｃ）に示したように、スタート時に多少発生し、スト
ップ時に比較的大きく発生するものの、途中の定速区画
では安定している。スタート直後、ストップ直後を除け
ば傾斜計２６はほぼ実体の傾斜を出力している。

【００３２】そこで、本発明では、この傾斜計２６の安
定した出力を基台側コントローラ５０で読み込み、これ
を用いて基台２０の角度制御を行うものである。

【００３３】(第１の実施の形態)第１の実施の形態とし
て、基台側コントローラ５０で実行されるフローチャー
トを図５に示す。図５は、俯仰動作以外の動作は遅く、
傾斜計２６の出力変化は無視できる場合である。

【００３４】まず俯仰を行うために、ブーム俯仰操作ス
イッチ５２がＯＮ(上向き俯仰または下向き俯仰)となる
と、そのスタート信号の立ち上がりで、傾斜計２６と角
度検出器２８からの信号θ１、φ１をそれぞれ取り込
み、内蔵のメモリに記憶する（ステップＳ１１）。取り
込んだデータは、俯仰スタート前のものなので傾斜計２
６の出力波形は乱れていない。

【００３５】そして、電磁切換弁４４へ信号が出力され
（ステップＳ１２）、上向き俯仰または下向き俯仰に応
じて基台用油圧シリンダ２４を縮めるかまたは伸ばすよ
うに、ソレノイドを励磁する。尚、同時に、ブーム俯仰
操作スイッチ５２の信号はコントローラ６０へも送られ
て、そこから、電磁切換弁３４へ信号が出力され、上向
き俯仰または下向き俯仰に応じて俯仰用油圧シリンダ１
８を伸ばすかまたは縮めるように、ソレノイドを励磁し
ている。基台２０は、開ループ制御により、予め設定さ
れたブーム部材１４の俯仰角速度とほぼ同一の角速度
で、ブーム部材１４の俯仰と逆向きに回動される。

【００３６】ステップＳ１２に引き続き、タイマーＴ１
のカウントアップをスタートさせる（ステップＳ１
３）。その後、ブーム俯仰操作スイッチ５２からＯＦＦ
の信号が出力されたかどうかを判断し（ステップＳ１
４）、これを繰り返す。ブーム俯仰操作スイッチ５２が
ＯＦＦとなったときに、タイマーＴ１の計時時間が時間
Ｔ１経過していた場合には（ステップＳ１５でｙｅ
ｓ）、ＯＦＦの信号の立ち上がりで、傾斜計２６及び角
度検出器２８の信号θ１、φ１をそれぞれ取り込み、ス
タート時に読み込んだデータを書き換えて、記憶する
（ステップＳ１６、Ｓ１７）。この時間Ｔ１は、俯仰動
作が開始されて傾斜計２６の出力が安定したと考えられ
る時間に設定される。ブーム俯仰操作スイッチ５２がＯ
ＦＦとなっても、電磁切換弁３４が応答するには所定の
時間がかかるので、取り込んだデータにはまだ乱れがな
く安定したデータが得られる。次いで、ステップＳ１８
で、更新された最新の傾斜計２６の信号θ１と角度検出
器２８の信号φ１とを加算して、指令値φｓ（＝θ１＋
φ１）を求め、記憶する。

【００３７】他方、時間Ｔ１が経過していない場合に
は、傾斜計２６の出力は安定していないものと考えて、
傾斜計２６の出力は取り込まず、角度検出器２８の信号
φ１のみを取り込み、スタート時に読み込んだデータを
書き換えて、記憶し（ステップＳ１７）、ステップＳ１
８でスタート前の傾斜信号θ１と更新したφ１とを加算
して、指令値φｓとする。

【００３８】そして、ステップＳ１９ないしＳ２１で記
憶された指令値φｓに一致させるように、基台角度を制
御する閉ループが行われる。即ち、ステップＳ１９にお
いて、設定値φｓと最新の角度検出器２８の信号φ１と
の差が許容範囲α内にあるかどうかを判断し、許容範囲
α内であれば、処理を終了し、許容範囲α内でなけれ
ば、電磁切換弁４４へ信号を出力して(ステップＳ２
０)、角度検出器２８の信号φ１を取り込み（ステップ
Ｓ２１）、許容範囲α内になるように基台用油圧シリン
ダ２４を駆動する。こうして、水平からの偏差を表す傾
斜計２６からの信号θ１の偏差信号だけ、角度検出器２
８の信号φ１が変化するように、閉ループ制御が行われ
る。

【００３９】図６は、図５のフローチャートによる処理
を行った場合の図４対応図である。図６（ａ）に示した
ようにブーム部材１４が揺れており、図６（ｃ）に示し
たように傾斜計２６の出力が振動していても、これらの
外乱に無関係に角度制御が行われる。

【００４０】また、図５のステップＳ１５において判断
がｎｏとなるような、俯仰角が小さくてタイマーＴ１が
タイムアップする前に俯仰が終了してしまう場合には、
現実の角度検出器の角度信号φ１に、スタート前の傾斜
信号（通常０゜である）が加算されるので、多少のズレ
が発生するが、基本的には修正が不要である場合が多
い。

【００４１】もし、その値が許容できない場合には、ブ
ーム部材１４の停止後、所定時間揺れが収まったとき
に、修正動作を加えればよい。この修正動作を行うフロ
ーチャートの一例を図７に示す。ステップＳ１５で判断
がｎｏの場合には、タイマーＴ２のカウントアップを開
始し(ステップＳ２２)、タイマーＴ２の計時時間が時間
Ｔ２経過していた後(ステップＳ２３でｙｅｓ)、傾斜計
２６及び角度検出器２８の信号θ１、φ１をそれぞれ取
り込み、スタート時に読み込んだデータを書き換えて、
記憶する（ステップＳ１６、Ｓ１７）ようにして、ステ
ップＳ１９からステップＳ２１までの閉ループ制御を開
始することもできる。

【００４２】また、図７のフローチャートの代わりに修
正動作スイッチを設けて基台側コントローラ５０に接続
し、修正動作スイッチをＯＮとすれば、ステップＳ１６
からステップＳ２１までの閉ループ制御を行うようにす
ることもできる。作業者が修正するかどうかを傾斜計２
６の出力表示を見て任意に決めることができる。

【００４３】このように上記の実施の形態では、傾斜計
２６による直接の制御ではないので、厳密に水平となる
とは限らないが、実用上は充分となる。また、角度検出
器２８の信号φ１が指令値φｓとほぼ一致するように収
束した後は、閉ループ制御を引き続き行っていても、外
乱などの影響を受けて基台２０が勝手に動くことはな
い。

【００４４】また、基台２０の作業上角度を変えたい場
合には、別途設けた入力装置により所望の角度を入力し
るようにすることもできる。基台側コントローラ５０で
は、この角度を指令値に加算して、新しい指令値とする
ことができ、ステップＳ１９からステップＳ２１の閉ル
ープ制御を行い所望の角度にすることができる。もう一
度水平に復帰させたい場合には、そのときの傾斜計２
６、角度検出器２８の信号をとり込み、これらを加算し
て指令値φｓとすることができる。

【００４５】以上のように、ブーム部材１４が俯仰動作
中は、開ループ制御により基台２０をほぼブーム部材１
４の俯仰に追従させるようにして回動させ、ブーム部材
１４の俯仰が停止された後に、安定した状態で取り込ん
だ傾斜計２６の出力を用いて水平からの偏差角度を求
め、角度検出器２８の出力がこの偏差角度分だけ変化す
るように閉ループ制御することにしているため、傾斜計
２６の拾う外乱の影響を受けずに安定して制御を行うこ
とができる。従って、高精度に制御してもハンチングが
起こることはない。

【００４６】(第２の実施の形態)次に、図８ないし図１
３を用いて、本発明の第２の実施の形態を説明する。図
５のフローチャートでは、俯仰動作以外の動作は無視で
きるものとしたが、図８では、俯仰以外にブーム部材１
４の俯仰が伸縮、旋回、走行などの他の動作と共に行わ
れることがある場合のフローチャートである。これらの
動きは傾斜計２６が感知してしまうので、これらの動作
のスタート直後またはストップ直後の所定時間は、傾斜
計２６の出力が波打ってしまい、正確ではない。そこ
で、ここでも傾斜計２６を安定した状態の出力のみを取
り込むようにしたものである。

【００４７】図１２は、俯仰動作中に伸縮動作が時間ｔ
１からｔ２まで行われた場合の図４対応図であり、傾斜
計２６の出力は、俯仰のスタート直後、ストップ直後の
みならず、伸縮動作スタート直後、ストップ直後に乱れ
がある。その一方で、それ以外の区画は傾斜計２６の出
力が安定している。そこで、安定時のみの傾斜計２６の
出力のみを取り込むようにしたのが、図８ないし図１１
に示したフローチャートに示した処理である。

【００４８】図８において、ブーム俯仰操作スイッチ５
２がＯＮとなると、図５のステップＳ１１〜ステップＳ
１３までと同じ処理が実行される。その後、ブーム伸縮
操作スイッチがＯＮになったかどうかを判断し（ステッ
プＳ３１）、さらにブーム俯仰操作スイッチ５２がＯＦ
Ｆになったかどうかを判断し（ステップＳ３２）、いず
れの判断もｎｏであれば、ステップＳ３１からステップ
Ｓ３２を繰り返す。

【００４９】ブーム伸縮操作スイッチがＯＮになると、
図９に示したように、タイマーＴ３のカウントアップを
スタートさせる（ステップＳ３３）と共に、ステップＳ
３４において俯仰スタート直後の乱れが終了したと考え
られる時間Ｔ１が経過したかどうかを判断し、経過して
いれば傾斜計２６及び角度検出器２８の信号θ１、φ１
を取り込み（ステップＳ３５）、経過していなければ角
度検出器２８の信号のみを取り込み（ステップＳ３
６）、スタート時に読み込んだデータを書き換えて、記
憶する。そして、ベース側コントローラ６０の制御によ
り伸縮動作が行われる。次に、ブーム伸縮操作スイッチ
がＯＦＦになったかどうかを判断し（ステップＳ３
７）、さらにブーム俯仰操作スイッチ５２がＯＦＦにな
ったかどうかを判断し（ステップＳ３８）、いずれの判
断もｎｏであれば、ステップＳ３７及びステップＳ３８
の判断を繰り返す。

【００５０】ブーム伸縮操作スイッチがＯＦＦになる
と、図１０に示したように、タイマーＴ４のカウントア
ップをスタートさせる（ステップＳ３９）と共に、ステ
ップＳ４０において前記の時間Ｔ１及び伸縮スタート直
後の乱れが終了したと考えられる時間Ｔ３が経過したか
どうかを判断し、経過していれば傾斜計２６及び角度検
出器２８の信号θ１、φ１を取り込み（ステップＳ４
１）、経過していなければ角度検出器２８の信号のみを
取り込み（ステップＳ４２）、これらデータを記憶して
更新する。次に、ブーム俯仰操作スイッチ５２がＯＦＦ
になったかどうかを判断し（ステップＳ４３）、この判
断がｎｏであれば、ステップＳ４３の判断を繰り返す。

【００５１】ブーム俯仰操作スイッチ５２がＯＦＦにな
ると、図１１に示したように、ステップＳ４４において
前記の時間Ｔ１、Ｔ３及び伸縮ストップ直後の乱れが終
了したと考えられる時間Ｔ４が経過したかどうかを判断
し、経過していれば傾斜計２６及び角度検出器２８の信
号θ１、φ１を取り込み（ステップＳ４６、ステップＳ
４７）、経過していなければ角度検出器２８の信号のみ
を取り込み（ステップＳ４６）、これらデータを記憶し
て更新する。そして、ステップＳ４７で、更新された傾
斜計２６の信号θ１と角度検出器２８の信号φ１とを加
算して、指令値φｓ（＝θ１＋φ１）を求め、記憶し、
次いで、この指令値φｓに一致させるように、基台角度
を制御する閉ループ（ステップＳ１９〜ステップＳ２
１）が行われる。

【００５２】このようにして、動作スタート後及び動作
ストップ後、所定時間内の傾斜計２６の出力は取り込ま
ないようにし、動作スタート指令または動作ストップ指
令である操作スイッチがＯＮまたはＯＦＦになった直後
でまだ動作が開始されていない状態の傾斜計２６の出力
を取り込むことで、安定した傾斜計２６の出力が得られ
る。

【００５３】タイマー作動中、即ち、動作スタート後及
び動作ストップ後、所定時間内にブーム俯仰操作スイッ
チ５２がＯＦＦとなると、最新の傾斜計２６の出力は取
り込まれずに、その前の安定時に取り込んだデータを用
いて、閉ループ制御を行うことになるが、実際の値との
ズレは僅かであり、実用上問題ない範囲とすることがで
きる。

【００５４】また、任意には、図１１の代わりに図１３
に示すように、ステップＳ４４の判断がｎｏである場合
に、タイマーＴ２のカウントアップを開始し(ステップ
Ｓ４９)、タイマーＴ２の計時時間が時間Ｔ２経過して
いた後(ステップＳ５０でｙｅｓ)、傾斜計２６及び角度
検出器２８の信号θ１、φ１をそれぞれ取り込み、スタ
ート時に読み込んだデータを書き換えて、記憶する（ス
テップＳ４５、Ｓ４６）ようにして、閉ループ制御を行
うことで、高精度の角度制御を行うこともできる。ま
た、タイマーＴ２を用いる代わりに、修正動作スイッチ
を設けてもよいことは、第１の実施の形態と同様であ
る。

【００５５】尚、第２の実施の形態では、ブーム部材１
４の伸縮動作を例にとったが、これに限るものではな
く、旋回動作、走行動作が俯仰動作と共に行われるとき
も同様である。

【００５６】(第３の実施の形態)次に、図１４を用い
て、第３の実施の形態を説明する。

【００５７】この実施の形態は、基台２０をブーム部材
１４の俯仰と共に回動させる際に、基台２０の異常傾斜
を防止する上限と下限とを設けておき、基台２０の行き
すぎた傾斜を防止することができるようにしたものであ
る。即ち、基台２０の角速度をブーム部材１４の俯仰角
速度に比べて早くすると、図１４の（ｃ）に示したよう
に、俯仰途中である時刻ｔ３において傾斜が上限（図の
例では５°）になってしまうので、傾斜計２６の出力が
上限値に達したら基台駆動を所定時間または下限値にな
る時刻ｔ４まで停止させ、その後再び回動させるように
制御させるものである。また、逆に基台２０の角速度が
ブーム部材１４の俯仰角速度に比べて遅くて、傾斜計２
６の出力が下限値に達したら基台駆動を所定時間または
上限値になるまで停止させるように制御させるものであ
る。尚、このときの傾斜計２６の出力は、フィルタを用
いて平滑化して使用するとよい。

【００５８】この基台２０の回動停止動作の際に、基台
角速度が遅い場合には傾斜計２６が感知する量は少ない
が、基台２０の角速度が高速であると、傾斜計２６がこ
の基台２０の加速度を拾ってしまい、図１４（ｃ）に示
したように、基台２０のスタート後及びストップ後の所
定時間は、傾斜計２６の出力に乱れが生じてしまう。従
って、第２の実施の形態における、ブーム部材１４の伸
縮動作が俯仰動作と併せて行われるときと同様に、基台
２０のスタート及びストップの指令が出されたとき、即
ち電磁切換弁４４への信号が出力された瞬間の傾斜計２
６及び角度検出器２８の信号を取り込み、スタート後及
びストップ後の所定時間は、傾斜計２６の出力を取り込
まないようにすると良い。

【００５９】(第４の実施の形態)次に、図１５を用い
て、本発明の第４の実施の形態を説明する。

【００６０】この実施の形態は、基台２０をブーム部材
１４の俯仰と共に回動させる方法として、所謂追従型で
回動させた例である。追従型とは、基台２０の傾斜角度
が下限または上限に至る（時刻ｔ５）と基台２０が駆動
され、次に上限または下限に至る（時刻ｔ６）と基台２
０が停止され、再び下限または上限に至る（時刻ｔ７）
と基台２０が再び駆動され、これを繰り返しながら、基
台２０をブーム部材１４の俯仰に追随させるものであ
る。

【００６１】そして、この実施の形態の場合において
も、基台２０のスタート直後及びストップ直後のある時
間は、傾斜計２６の出力に乱れが生じてしまうため、基
台２０のスタート及びストップの指令が出されたとき、
即ち電磁切換弁４４への信号が出力された瞬間の傾斜計
２６及び角度検出器２８の信号を取り込み、スタート後
及びストップ後の所定時間は、傾斜計２６の出力を取り
込まないようにする。この例では、時刻ｔ７において、
傾斜計２６の出力を取り込んでデータを更新した後、ブ
ーム部材１４の俯仰がストップしたときには、時刻ｔ７
後充分な時間が経過していないため、傾斜計２６の出力
は取り込まない。従って、時刻ｔ７において取り込んだ
最新の傾斜計２６の信号（５°）と、ブーム部材１４の
俯仰のストップ指令が出された直後の基台・ブーム間角
度φ１（≒４３°）とを加算し、φｓ＝４３°＋５°＝
４８°の角度に一致するように角度検出器２８で検出さ
れる基台・ブーム間角度を閉ループ制御する。結果とし
て、図の例の場合には３°の誤差が出た状態で処理が終
了するが、この傾斜が許容できない場合には、その後、
充分に安定した時刻ｔ８において修正動作スイッチをＯ
Ｎとして、修正を行えば良い。

【００６２】（第５の実施の形態）次に、図１６を用い
て、本発明の第５の実施の形態を説明する。この実施の
形態では、前述した各実施の形態において、角度検出器
２８からの信号を用いて閉ループ制御を実行する代わり
に、時間による制御を行う点で前実施の形態と異なって
いる。図１６は、この時間による制御のフローチャート
である。ブーム俯仰操作スイッチ５２がＯＮとなると、
図５のステップＳ１１〜ステップＳ１３までと同じよう
な処理が実行される。但しステップＳ１１’において
は、角度検出器２８からの信号は取り込まず、傾斜計２
６からの信号θ１のみが取り込まれる。そして、ブーム
俯仰操作スイッチ５２がＯＦＦとなったときに、タイマ
ーＴ１の計時時間が時間Ｔ１経過していた場合には（ス
テップＳ１５でｙｅｓ）、ＯＦＦの信号の立ち上がり
で、傾斜計２６の信号θ１を取り込み、スタート時に読
み込んだデータを書き換えて、記憶する（ステップＳ１
６）。時間Ｔ１経過していない場合には、傾斜計２６の
出力は取り込まず、ステップＳ５１へ進む。ステップＳ
５１では、記憶された最新の傾斜計２６の信号θ１を基
台２０の角速度ωで除算し、駆動時間Ｔｓ(＝θ１／ω)
を求め、記憶する。尚、ここで角速度ωは、絞り弁ユニ
ット４６の設定によって決まる既知の値である。

【００６３】そして、電磁切換弁４４へと信号を出力
し、ステップＳ５１で記憶された駆動時間Ｔｓだけ基台
用油圧シリンダ２４を駆動し、傾斜がゼロになるように
基台２０を回転させる（ステップＳ５２）。直接、傾斜
計２６の出力を用いて制御しておらず、特に、ステップ
Ｓ１５の判断がｎｏの場合には、とり込まれた傾斜計２
６の出力が俯仰スタート時のものであるため、多少のズ
レが発生するが、その場合には、前述のように修正動作
スイッチをＯＮとして（ステップＳ５３のｙｅｓ）、再
びステップＳ１６に戻り、修正を行うと良い。

【００６４】この実施の形態では、角度検出器２８を省
略することができる。

【００６５】(その他の実施の形態)以上の第１、第２、
第３、第５の実施の形態において（追従型以外の実施の
形態において）、ブーム俯仰操作スイッチ５２がＯＦＦ
になるまでの基台２０の開ループ制御は、基台２０をブ
ーム部材１４と同時に且つ逆向きに回動させると、基台
２０に乗っている作業者に同期して動いているという感
覚を与えることができる。基台２０及びブーム部材１４
のそれぞれの角速度は、絞り弁ユニット３６、４６を適
宜調整することにより設定することができるが、電磁切
換弁３４、４４を比例弁として、各種設定を電気的に調
整することもでき、これにより動作に時間遅れを用い
て、急激スタート、急激ストップを防止し、滑らかな操
作、動作を得ることもできる。比例弁を用いる場合、基
台２０上のブーム俯仰操作スイッチ５２を、操作ハンド
ルの操作角に比例して連続的な電圧出力を発生するブー
ム俯仰操作ハンドルとし、その発生電圧によってブーム
俯仰用の比例弁の開度を制御し、俯仰角速度を制御す
る。そして、同じ電圧に適当ゲインを掛けて、基台用の
比例弁の開度を制御し、基台角速度を制御すると、ブー
ム部材１４と基台２０の回動を精度良く、同期させるこ
とができる。または、基台２０の角速度をブーム部材１
４の角速度に対して適当に変化させて、少し速めたり、
遅らせたりして感覚的に適した先行動作や遅らし動作を
掛けることも可能である。例えば、ブーム部材１４を上
向きに俯仰させるときに基台２０の角速度を速めに設定
すると、ブーム部材１４が上を向くに従って、基台２０
は前に向かって下がり気味となり基台２０上の作業者が
安全と感じることができる。また、ブーム部材１４を下
向きに向かわせる場合にも大きめに設定するとブーム部
材１４が下を向くに従って、基台２０は前に向かって上
がり気味となり基台２０上の作業者が安全と感じること
ができる。そして、停止後は、上述の閉ループ制御また
は時間制御によって傾斜計出力を取り込んだ補正を加え
ることで正確な水平出し制御を行うことができる。こ
の、閉ループ制御においても電磁切換弁３４、４４を比
例弁とすることで、スムーズに精度良く行うことができ
る。また、速度の設定を俯仰時の開ループ制御時には所
定の高速とし、閉ループ制御時には低速として切換を行
い、最終的な位置決め精度を向上させることもできる。
また、ブーム部材１４の俯仰動作も高速・低速の２値制
御を行うことができ、基台２０の回動動作も合わせて高
速・低速の２値制御をできるようにするか、第４の実施
の形態の追従型とすることができる。さらに、ブーム俯
仰操作スイッチ５２がＯＮになってからＯＦＦになるま
での基台２０の制御としては、上記開ループ制御、追従
制御の他に、ブーム部材１４の角速度指令を積分して角
度を求め、この角度に一致するように、基台側の比例弁
４４を制御すると良い。図１７にこの場合のブロック図
を示す。これにより、基台２０はブーム部材１４にあま
り誤差を持たずに追従していることになり、ブーム部材
１４の俯仰がストップ後の、閉ループ制御を迅速に終了
させることができる。

【００６６】また、図１７に示したブーム部材１４の角
速度指令信号を積分する代わりに、ブーム部材１４とベ
ース部材１０とのなす角である角度情報、即ちブーム俯
仰角度が、ベース部材１０側に設置されたブーム部材角
度検出器６２から得られる場合には、このブーム俯仰角
度に一致するように低ゲインの閉ループとして、基台側
の比例弁４４を制御しても良い。仮に、このブーム俯仰
角度を指令として基台角度を追従させる閉ループだけで
高精度に制御を行おうとして、高ゲインの閉ループとす
ると、例えば、ブーム部材１４の修正逆動作があった場
合に、タイミングによっては指令が逆に変化し、基台２
０の動作が急激な反転動作になったり、ハンチングが起
きたりする恐れがあるが、本発明によるブーム俯仰ＯＦ
Ｆ指令後の閉ループ制御は、ブーム部材の動きとは全く
無関係となるので、かかる恐れがない。例えば、ブーム
部材１４が反転してから停止するという動作を想定した
場合、反転の瞬間の傾斜計２６の信号を取り込み、この
信号を用いて、ブーム部材１４が停止後に制御が行われ
るため、ブーム部材１４の動きとは無関係に制御される
からである。

【００６７】また、以上の実施の形態において、傾斜計
２６が安定状態にあるかどうかの判断を所定時間Ｔ１、
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４経過したかどうかで判断していた。し
かしながら、これに限ることなく、微分器を備えて、傾
斜計２６の波形の時間に対する変化率を求め、所定の範
囲内にあるかどうかで安定しているかどうかを判別する
安定判別回路を使用することも可能である。これによ
り、安定状態の判断を的確に且つ迅速に行うことができ
る。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブーム部材の俯仰と共に基台を回動させ、ブーム部材の
俯仰ストップ指令出力後に、傾斜計の出力安定時に読み
込まれた最新の傾斜角度信号を用いて所望の傾斜角度か
らの偏差角度を求め、角度検出器のブーム・基台間角度
信号がこの偏差角度分だけ変化するように閉ループ制御
し、または、偏差角度を基台の角速度で除算して駆動時
間を算出し、該駆動時間だけアクチュエータを駆動する
ように時間制御することにしているため、機構が複雑化
することなく、また、傾斜計の拾う外乱の影響を受けず
に安定して制御を行うことができる。従って、高精度に
制御してもハンチングが起こることはない。

【００６９】基台上または基台近傍にある傾斜計や角度
検出器は基台上または基台近傍に配置することができる
ので、基台外からの信号を受け取らずに、基台側のみで
基台の角度制御を行うことができる。従って、ブーム部
材内に油圧ホースや多数の電気ケーブル等を配設する必
要が無く、ブーム部材を細くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した作業機の概略構造図である。

【図２】作業機のブーム部材の俯仰を行わせる俯仰用油
圧シリンダを駆動する油圧回路図及び基台の角度制御を
行う基台用油圧シリンダを駆動する油圧回路図である。

【図３】本発明の角度制御装置を含むブロック図であ
る。

【図４】本発明を使用しない場合の(ａ)ブーム俯仰角、
（ｂ）基台・ブーム間角、（ｃ）傾斜計出力の時間変化
を表すグラフである。

【図５】第１の実施の形態において、基台側コントロー
ラで実行されるフローチャートである。

【図６】図５のフローチャートによる処理を行った場合
の図４対応図である。

【図７】図５のフローチャートの変形である。

【図８】第２の実施の形態において、基台側コントロー
ラで実行されるフローチャートである。

【図９】第２の実施の形態において、基台側コントロー
ラで実行されるフローチャートである。

【図１０】第２の実施の形態において、基台側コントロ
ーラで実行されるフローチャートである。

【図１１】第２の実施の形態において、基台側コントロ
ーラで実行されるフローチャートである。

【図１２】俯仰動作中に伸縮動作が時間ｔ１からｔ２ま
で行われた場合の図４対応図である。

【図１３】図１１のフローチャートの変形である。

【図１４】第３の実施の形態を表す図４対応図である。

【図１５】第４の実施の形態を表す図４対応図である。

【図１６】第５の実施の形態において、基台側コントロ
ーラで実行されるフローチャートである

【図１７】他の実施の形態を表すブロック図である。

【図１８】他の実施の形態を表すブロック図である。

【図１９】従来の水平制御装置を概略構造図である。

【図２０】図１９の原理を表す説明図である。

【符号の説明】

１４ ブーム部材 ２０ 基台 ２４ 基台用油圧シリンダ(アクチュエータ) ２６ 傾斜計 ２８ 角度検出器 ４４ 電磁切換弁 ５０ 基台側コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広野 仲保 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 井上 智夫 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 加藤 邦昭 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 佐藤 一輝 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 Ｆターム(参考） 3F205 CA03 CB01 DA04 HA02 HB06 KA10 3F333 AA08 AB04 BB09 BD02 BE02 FA17 FA22 FB03 FD08 FE04 FE08 FE09

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 俯仰を行うブーム部材の先端部に回動自
   在に設けられると共にアクチュエータによりブーム部材
   となす角度を調整可能となされた基台を、ブーム部材の
   俯仰に拘らず所望の傾斜角度に保持するために、基台の
   傾斜を検出する傾斜計からの傾斜角度信号及びブーム部
   材となす角度を検出する角度検出器からのブーム・基台
   間角度信号を用いて前記アクチュエータを駆動する角度
   制御方法であって、 ブーム部材の俯仰と共にアクチュエータを駆動し基台を
   ブーム部材に対して回動させ、 傾斜計の出力安定時に傾斜角度信号を適宜読み込み、 ブーム部材の俯仰ストップ指令出力後に、最新に傾斜計
   から読み込まれた傾斜角度と所望の傾斜角度との偏差角
   度を求め、アクチュエータを駆動し、角度検出器からの
   ブーム・基台間角度信号がこの偏差角度だけ変化するよ
   うに閉ループ制御を行う、ことを特徴とする角度制御方
   法。
2. 【請求項２】 俯仰を行うブーム部材の先端部に回動自
   在に設けられると共にアクチュエータによりブーム部材
   となす角度を調整可能となされた基台を、ブーム部材の
   俯仰に拘らず所望の傾斜角度に保持するために、基台の
   傾斜を検出する傾斜計からの傾斜角度信号を用いて前記
   アクチュエータを駆動する角度制御方法であって、 ブーム部材の俯仰と共にアクチュエータを駆動し基台を
   ブーム部材に対して回動させ、 傾斜計の出力安定時に傾斜角度信号を適宜読み込み、 ブーム部材の俯仰ストップ指令出力後に、最新に傾斜計
   から読み込まれた傾斜角度と所望の傾斜角度との偏差角
   度を求め、偏差角度を基台の角速度で除算して駆動時間
   を算出し、該駆動時間だけアクチュエータを駆動する、
   ことを特徴とする角度制御方法。
3. 【請求項３】 前記傾斜角度信号の読み込みは、傾斜計
   の出力に乱れがない状態におけるブーム部材または基台
   の動作スタート指令出力直後、動作ストップ指令出力直
   後または動作変更指令出力直後に行われることを特徴と
   する請求項１または２記載の角度制御方法。
4. 【請求項４】 前記傾斜計の出力安定時は、ブーム部材
   または基台の動作スタート後、動作ストップ後または動
   作変更後の所定時間経過後とする請求項１または２記載
   の角度制御方法。
5. 【請求項５】 前記傾斜計の出力安定時は、傾斜計の出
   力の時間変化率が所定値以下である時とする請求項１ま
   たは２記載の角度制御方法。
6. 【請求項６】 前記ブーム部材の俯仰と共にアクチュエ
   ータを駆動し基台をブーム部材に対して回動させるの
   は、基台をブーム部材の俯仰角速度とほぼ同一の角速度
   で、ブーム部材の俯仰と逆向きの方向に回動させるよう
   アクチュエータを駆動することによって行うことを特徴
   とする請求項１または２記載の角度制御方法。
7. 【請求項７】 前記アクチュエータの駆動は、開ループ
   制御で行うことを特徴とする請求項６記載の角度制御方
   法。
8. 【請求項８】 前記アクチュエータの駆動は、ブーム部
   材の俯仰指令信号に基づいて制御することによって行う
   ことを特徴とする請求項６記載の角度制御方法。
9. 【請求項９】 ブーム部材の俯仰と共にアクチュエータ
   を駆動し基台をブーム部材に対して回動させるのは、ブ
   ーム部材の俯仰中に、傾斜計からの傾斜角度信号と所望
   の傾斜角度との偏差角度を求め、該偏差角度が上限値ま
   たは下限値を越えた場合にその偏差が小さくなるように
   回動の開始、回動の停止をするようアクチュエータを駆
   動することにより行うことを特徴とする請求項１または
   ２記載の角度制御方法。
10. 【請求項１０】 前記ブーム部材の俯仰と共にアクチュ
    エータを駆動し基台をブーム部材に対して回動させるの
    は、角度検出器からのブーム・基台間角度信号が、ブー
    ム部材の俯仰指令信号を積分して得られた指令角度信号
    に一致するようにアクチュエータを駆動することにより
    行うことを特徴とする請求項１記載の角度制御方法。
11. 【請求項１１】 前記ブーム部材の俯仰と共にアクチ
    ュエータを駆動し基台をブーム部材に対して回動させる
    のは、角度検出器からのブーム・基台間角度信号が、検
    出されたブーム部材の俯仰角度に一致するようにアクチ
    ュエータを駆動することにより行うことを特徴とする請
    求項１記載の角度制御方法。
12. 【請求項１２】 俯仰を行うブーム部材の先端部に回動
    自在に設けられると共にアクチュエータによりブーム部
    材となす角度を調整可能となされた基台を、ブーム部材
    の俯仰に拘らず所望の傾斜角度に保持するための角度制
    御装置であって、 基台に設置され、基台の傾斜を検出し傾斜角度信号を出
    力する傾斜計と、 ブーム部材と基台との間に設置され、ブーム部材と基台
    とのなす角度を検出しブーム・基台間角度信号を出力す
    る角度検出器と、 ブーム部材の俯仰スタート及びストップを指令する指令
    手段と、 ブーム部材の俯仰と共に基台をブーム部材に対して回動
    させ、傾斜計の出力安定時に傾斜角度信号を適宜読み込
    み、ブーム部材の俯仰ストップ指令出力後に最新に傾斜
    計から読み込まれた傾斜角度と所望の傾斜角度との偏差
    角度を求め、角度検出器からのブーム・基台間角度信号
    がこの偏差角度だけ変化するように閉ループ制御するべ
    く、アクチュエータの駆動信号を出力するコントローラ
    と、 を備えることを特徴とする角度制御装置。
13. 【請求項１３】 俯仰を行うブーム部材の先端部に回動
    自在に設けられると共にアクチュエータによりブーム部
    材となす角度を調整可能となされた基台を、ブーム部材
    の俯仰に拘らず所望の傾斜角度に保持するための角度制
    御装置であって、 基台に設置され、基台の傾斜を検出し傾斜角度信号を出
    力する傾斜計と、 ブーム部材の俯仰スタート及びストップを指令する指令
    手段と、 ブーム部材の俯仰と共に基台をブーム部材に対して回動
    させ、傾斜計の出力安定時に傾斜角度信号を適宜読み込
    み、ブーム部材の俯仰ストップ指令出力後に最新に傾斜
    計から読み込まれた傾斜角度と所望の傾斜角度との偏差
    角度を求め、偏差角度を基台の角速度で除算して駆動時
    間を算出し、該駆動時間だけアクチュエータを駆動する
    べく、アクチュエータの駆動信号を出力するコントロー
    ラと、 を備えることを特徴とする角度制御装置。
14. 【請求項１４】 前記角度制御装置は基台上またはその
    近傍に配設されることを特徴とする請求項１２または１
    ３記載の角度制御装置。