JP2002080198A - 高所作業車の高所作業床位置の表示装置 - Google Patents

高所作業車の高所作業床位置の表示装置

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JP2002080198A
JP2002080198A JP2000270184A JP2000270184A JP2002080198A JP 2002080198 A JP2002080198 A JP 2002080198A JP 2000270184 A JP2000270184 A JP 2000270184A JP 2000270184 A JP2000270184 A JP 2000270184A JP 2002080198 A JP2002080198 A JP 2002080198A
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boom
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aerial work
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Yoshitoshi Sawafuji
佐敏 澤藤
Takeshi Hasegawa
健 長谷川
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Komatsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブーム上に作業床を設けた高所作業車におい
て、作業床上の作業者が作業床の位置を高精度で把握で
きるような装置を提供する。 【解決手段】 作業床(4)の位置をデジタル表示する表
示手段(5)を、作業床(4)上に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高所作業車の高所
作業床位置の表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高所作業車とは、下部走行体上に上部旋
回体を旋回自在に取付け、上部旋回体上に伸縮自在なブ
ームを起伏自在に基端側で取付け、ブームの先端側に作
業床を装備し、この作業床に作業者が搭乗して高所作業
を実施するものである。このような高所作業車におい
て、作業床の位置を表示する表示手段を作業床に設ける
と、作業者が作業床に居ながらにして常に作業床の位置
を確認でき、安全確認が素早くできるようになる。
【0003】例えば、実用新案登録公報第250725
7号にも、上記のような技術の記載がある。すなわち上
部旋回体の旋回角度、ブームの長さ及びブームの起伏角
度から作業床の位置を算出し、この位置を作業床に設け
た表示器で表示する表示装置である。作業床の位置を算
出する機能は、高所作業車(クレーンもそうだが)の過
負荷防止装置が一般的に有する機能である。また表示器
も、一般には過負荷防止装置の要素として下部走行体上
または上部旋回体上に備えるものであり、同じものを流
用して作業床上に設置すればよい。したがって上記技術
によれば、大掛かりな改造無しに作業床位置の表示装置
を設置できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では以下のような問題がある。上記公報の記載
内容によると、作業床上に設けた表示器の表示画面は図
4に示すようなものである。作業床の水平位置はx部分
のレーダー形バーグラフで示され、作業床の高さはy部
分の垂直バーグラフで示される。このような表示形態で
は作業床の位置を高精度で表示することはできず、例え
ば、高さ一定で壁と平行にしながら作業床を数cm単位
で左右に移動させるといった場合には扱いずらい。
【0005】本発明は上記従来の問題点に着目し、作業
床上の作業者が作業床の位置を高精度で把握できるよう
な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および作用効果】上記目的
を達成するために本発明に係る高所作業車の高所作業床
位置の表示装置は、下部走行体と、下部走行体上に旋回
自在に取付けた上部旋回体と、上部旋回体上に基端側で
起伏自在に基端側を接続した長さ可変の伸縮式ブームと
を有し、このブームの先端側に作業床を取付けた高所作
業車において、上部旋回体の旋回角を検出する旋回角検
出手段と、ブームの起伏角を検出するブーム角検出手段
と、ブームの長さを検出するブーム長検出手段と、作業
床の動作状態を検出する動作検出手段とを有し、旋回角
と起伏角とブーム長とから作業床の下部走行体に対する
相対位置を算出し、作業床に設けた表示手段にこの位置
をデジタル表示することを特徴とする。
【0007】特に、前記作業床の位置表示は、直交3軸
座標上の数値(x、y、z)によることが望ましい。
【0008】さらに、前記演算手段は割込み信号入力時
に作業床の位置を記憶する記憶手段を有するとともに、
記憶手段の記憶した位置と現位置との関係をベクトル量
として計算し、前記表示手段はこの計算値を表示するよ
うにすればなおよい。その上で、前記計算値となるベク
トル量の少なくとも1方向成分が閾値に達する場合に警
報を発生する警報手段をを有するようにすればさらによ
い。
【0009】また、作業床にGPSを設けて、作業床の
絶対位置を検出するとともにこの絶対位置を作業床に設
けた表示手段に表示してもよいし、電波、超音波、赤外
線、またはレーザー光線などを発生するとともにこれら
の反射波を用いて障害物の接近を判別する障害物ソナー
を作業床に設け、障害物の接近を前記表示手段または作
業床に設けた警報手段によって障害物の接近を作業者に
知らせるようにしてもよい。
【0010】上記構成によれば以下の効果が得られる。 (1)作業床の位置をデジタル表示で把握できるので、
移動時の位置合わせが簡単にできる。 (2)直交3軸座標によって前記作業床の位置をデジタ
ル表示すれば、XYZ軸ごとの各方向への移動量が把握
し易くなり、位置合わせがなお一層簡単になる。 (3)スイッチ操作によって操作時点における前記作業
床の位置を記憶し、この記憶した位置から現在の位置へ
の移動量を表示するか、またはこれに加えて移動量が設
定した閾値を超えるときに警報を発生するようにするこ
とで、作業機の自然降下などによる意図しない作業床の
位置ずれをも把握できるようになる。 (4)GPSを設ければ、下部走行体と関係なく作業床
の絶対位置を計測できる。したがって、下部走行体の意
図しない動き及び地盤沈下などの異常を作業床上の作業
者が容易に察知でき、地上の共同作業者に注意を促すこ
とができる。 (5)旋回角度、ブーム長及びブーム起伏角度より求め
た位置と、前記絶対位置とを比較することで、装置の故
障を発見することができる。 (6)障害物ソナーを設ければ、目視困難な場所にある
障害物を察知することができる。したがって、作業床移
動時における作業者の安全確認の労力を大幅に低減でき
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照して詳細に説明する。
【0012】本発明の第1実施形態について図1、図2
を参照して説明する。高所作業車10は、下部走行体1
上に上部旋回体2を旋回自在に設け、この上部旋回体2
に伸縮自在なブーム3の基端部を起伏自在に取付けた構
造となっている。ブーム3の先端部には、作業者搭乗用
の作業床4を、旋回自在かつ起伏自在となるように取付
けている。そしてこの作業床4上に、作業床4の位置を
表示する表示器5を設けている。高所作業車10はま
た、上部旋回体2の旋回角を検出する第1検出器11
と、ブーム3の起伏角を検出する第2検出器12と、ブ
ーム3の長さを検出する第3検出器13と、作業床4の
旋回角を検出する第4検出器14と、作業床4の起伏角
を検出する第5検出器15と、上部旋回体2の旋回角と
ブーム3の起伏角とブーム3の長さとから作業床4の位
置を算出する演算装置16とを有する。
【0013】第1検出器11が上部旋回体2の旋回角を
検出するとともにこれに応じた第1信号aを出力し、第
2検出器12がブーム3の起伏角を検出するとともにこ
れに応じた第2信号bを出力し、第3検出器13がブー
ム3の長さを検出するとともにこれに応じた第3信号c
を出力し、第4検出器14が作業床4の旋回角を検出す
るとともにこれに応じた第4信号dを出力し、第5検出
器15が作業床4の起伏角を検出するとともにこれに応
じた第5信号eを出力する。演算装置16は第1信号a
と第2信号bと第3信号cとを入力して、上部旋回体2
の旋回角とブーム3の起伏角とブーム3の長さとから作
業床4の位置、正確には作業床4を取付けるブーム先端
の位置を算出する。それとともにこの位置に応じた第6
信号fを出力し、表示器5が第4信号dと第5信号eと
第6信号fとを入力して作業床4の旋回角と起伏角と位
置とをデジタル表示する。(加えて、図2のように上部
旋回体2の旋回角とブーム3の起伏角とブーム3の長さ
とを表示してもよい)なお、演算装置16は作業床4の
位置を表示するための基準となる基準位置、同旋回角を
表示するための基準となる基準旋回角及び同起伏角を表
示するための基準となる基準起伏角を記憶する記憶装置
17を有する。作業床4の位置表示は、例えば上部旋回
体2の旋回中心軸Uに対する下部走行体1の左右方向、
同前後方向及びブームの支点Vに対する上下方向を、
「前後:−1500cm、左右:+0600cm、上
下:+1000cm」というように表わせばよい。この
とき記憶装置17は、上部旋回体の旋回中心軸U上でブ
ームの支点Vと高さの等しい点Wを、基準位置として記
憶している。作業床4の旋回角表示及び起伏角表示につ
いても同様に表わせばよい。
【0014】前記基準位置と基準旋回角と基準起伏角と
は、表示器5に設けた第1ダイヤル51と第1スイッチ
52とによって変更することができる。まず、第1ダイ
ヤル51で、変更する基準位置、基準旋回角または基準
起伏角のデータ(左右方向位置、前後方向位置、上下方
向位置など)を選定する。そして第1スイッチ52を操
作することで記憶装置17に第7信号gを入力し、選定
したデータを第7信号g入力時点の位置にリセットす
る。すなわち、その位置のデータを新たな基準として記
憶装置17に記憶させるわけであり、リセットしたデー
タの表示値は「±0000」になってそれから以後はリ
セットした位置に対する変位量が表示される。例えば、
作業床の高さを地上5mにあるときにリセットし、その
後作業床の高さを地上10m(+5m)に上げれば「上
下:+0500cm」と表示される。
【0015】また本実施形態では、高所作業車10が比
較装置18とブザー19とを備え、前記変位量が閾値に
達する場合に警報音を鳴らすことができる。まず、表示
器5に設けた第2ダイヤル53で、前記閾値を設定する
変位量のデータ(左右方向位置、前後方向位置、上下方
向位置など)を選定する。そして同じく表示器5に設け
た第2スイッチ54で数値を増減させ、所望の数値にな
ったところで同じく表示器5に設けた第3スイッチ55
を操作することで、選定したデータの閾値をその操作し
た時点の数値に設定する。比較装置18には、前記閾値
に応じた第8信号hと、前記第4信号d、第5信号e、
及び第6信号fとが入力される。比較装置18は各変位
量をそれぞれ前記閾値と比較して、少なくとも1つの変
位量が前記閾値に達する場合、ブザー19に対して第9
信号iを入力する。ブザー19は第9信号iによって警
報音を発する。
【0016】例えば上下方向位置の閾値を「−0005
cm」と設定しておけば、変位量が−0.05mに達す
る、すなわち作業床4が下方へ0.05m移動した時点
でブザー19が警報音を発する。この作動により、誤操
作や自然降下などによる作業の予期しない移動を、警報
音によって察知することができ、作業箇所がずれたり、
作業床が障害物と干渉したりするのを防止できる。
【0017】本発明の第2実施形態について図3を参照
して説明する。本実施形態による装置は、第1実施形態
の構成に加えて、GPS21と、電波(超音波でも赤外
線でもレーザー光線でもよい)を発してその反射により
障害物の有無を検知する障害物ソナー22とを作業床4
上に設けたことを特徴とする。また、本実施形態では表
示器5の代わりに表示器25を備え、比較装置18の代
わりに比較装置26を備えている。
【0018】GPS21と障害物ソナー22と表示器2
5と比較装置26とは互いに接続している。表示器25
は第1実施形態の表示器5に加えて、GPS21が測定
した作業床4の絶対位置を表示する機能及び障害物ソナ
ー22が障害物の接近を検知したときにメッセージを表
示する機能を有する。また、比較装置26は第1実施形
態の比較装置18に加えて、障害物ソナー22が障害物
の接近を検知したときにブザー19に信号を入力して、
警報音を発生させる機能を有する。
【0019】GPS21を設けたことで下部走行体1の
位置と関係なく作業床4の絶対位置を知ることができ、
旋回角度、ブーム長及びブーム起伏角度より求めた相対
位置と、GPS21で求めた絶対位置とを比較すること
で、装置の故障を発見することができる。また、下部走
行体1の意図しない動き及び地盤沈下等によって相対位
置一定のまま作業床4が移動する場合も、この動きを絶
対位置の移動として捉えることができる。そして、障害
物ソナー22を設けたことで目視困難な場所の障害物の
有無を知ることができる。さらには、GPS21に作業
現場の地形または建築物の配置などを記憶させておけ
ば、岩盤や壁面に沿うようにGPS21で位置を確認し
つつ障害物ソナー22で障害物の有無を確認しながら、
作業床4を無人操縦で動かすことも可能になる。
【0020】以上実施形態を例示して述べた本発明の構
成によれば、以下の効果が得られる。 (1)作業床の位置をデジタル表示で把握できるので、
作業床を移動させるときの位置合わせが簡単にできる。 (2)特に、直交3軸座標によって前記作業床の位置を
デジタル表示すれば、XYZ軸ごとの各方向への移動量
が把握し易くなり、位置合わせがなお一層簡単になる。 (3)所定の作業床位置を記憶し、この記憶した位置か
ら現在の位置への移動量を表示するか、またはこれに加
えて移動量が設定した閾値を超えるときに警報を発生す
るようにすることで、誤操作や作業機の自然降下などに
よる意図しない作業床の位置ずれをも把握できるように
なる。 (4)GPSを設ければ、下部走行体と関係なく作業床
の絶対位置を計測できる。したがって、下部走行体の意
図しない動き及び地盤沈下などの異常を作業床上の作業
者が容易に察知でき、地上の共同作業者に注意を促すこ
とができる。また、旋回角度、ブーム長及びブーム起伏
角度より求めた位置と、前記絶対位置とを比較すること
で、装置の故障を発見することができる。 (5)電波、超音波、赤外線、またはレーザー光線など
の反射波を用いた障害物ソナーを設ければ、目視困難な
場所にある障害物を察知することができる。したがっ
て、作業床移動時における作業者の安全確認の労力を大
幅に低減できる。さらに前記GPSとの組み合わせで作
業床の無人操縦も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による、作業床位置の表
示装置の図である。
【図2】表示器の表示画面の図である。
【図3】本発明の第2実施形態による、高所作業車の図
である。
【図4】従来の技術による、作業床位置の表示器の表示
画面の図である。
【符号の説明】
3…ブーム、4…作業床、5…表示器、11…第1検出
器、12…第2検出器、13…第3検出器、14…第4
検出器、15…第5検出器、16…演算装置、17…記
憶装置、19…ブザー、21…GPS、22…障害物ソ
ナー、25…表示器。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01S 5/14 G01S 5/14 5J084 13/93 13/93 Z 15/93 15/93 17/93 17/88 A Fターム(参考) 3F205 AA20 BA10 CB02 HA01 HA02 HA03 HC07 3F333 AA08 AB04 BB03 BB21 DA10 DB10 FA36 FD02 FD08 FD09 FD15 5J062 AA01 AA11 BB01 BB08 CC07 FF01 HH00 HH09 5J070 AC02 AE07 AE20 AF03 AK13 AK22 BF02 BF09 BF21 5J083 AA02 AC29 AD04 AE10 AG09 BA01 EB11 5J084 AA05 AB16 AC02 EA22 EA29 FA03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部走行体と、下部走行体上に旋回自在
    に取付けた上部旋回体と、上部旋回体上に基端側で起伏
    自在に基端側を接続した長さ可変の伸縮式ブームとを有
    し、このブームの先端側に作業床を取付けた高所作業車
    の高所作業床位置の表示装置において、 上部旋回体(2)の旋回角を検出する旋回角検出手段(11)
    と、 ブーム(3)の起伏角を検出するブーム角検出手段(12)
    と、 ブーム(3)の長さを検出するブーム長検出手段(13)と、 作業床(4)の動作状態を検出する動作検出手段(14,15)と
    を有し、 旋回角と起伏角とブーム長とから作業床(4)の下部走行
    体(1)に対する相対位置を算出し、作業床(4)に設けた表
    示手段(5)にこの位置をデジタル表示することを特徴と
    する高所作業車の高所作業床位置の表示装置。
  2. 【請求項2】 前記作業床の位置表示は、直交3軸座標
    上の数値(x、y、z)によることを特徴とする、請求
    項1に記載の高所作業車の高所作業床位置の表示装置。
  3. 【請求項3】 前記演算手段(16)は割込み信号入力時に
    作業床(4)の位置を記憶する記憶手段(17)を有するとと
    もに、記憶手段(17)の記憶した位置と現位置との関係を
    ベクトル量として計算し、前記表示手段(5)はこの計算
    値を表示することを特徴とする、請求項1に記載の高所
    作業車の高所作業床位置の表示装置。
  4. 【請求項4】 前記計算値となるベクトル量の少なくと
    も1方向成分が閾値に達する場合に警報を発生する警報
    手段(19)を有することを特徴とする、請求項3に記載の
    高所作業車の高所作業床位置の表示装置。
  5. 【請求項5】 作業床(4)にGPS(21)を設けて、作業
    床(4)の絶対位置を検出するとともにこの絶対位置を作
    業床(4)に設けた表示手段(25)に表示することを特徴と
    する、請求項1に記載の高所作業車の高所作業床位置の
    表示装置。
  6. 【請求項6】 作業床(4)に、電波、超音波、赤外線、
    またはレーザー光線などを発生するとともにこれらの反
    射波を用いて障害物の接近を判別する障害物ソナー(22)
    を設け、障害物の接近を前記表示手段(5,25)または作業
    床(4)に設けた警報手段(19)によって障害物の接近を作
    業者に知らせることを特徴とする、請求項1または請求
    項5に記載の高所作業車の高所作業床位置の表示装置。
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