JP2002087797A - 高所作業車の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 壁面に対して作業を行なう高所作業車におい
て、壁面からの距離を一定に保ちながら作業床を移動で
きる高所作業車の駆動制御装置を提供する。 【解決手段】 ブーム２の先端に作業床３を装着し、壁
面に対して作業を行なう高所作業車において、壁面と作
業床３との距離を検出する距離センサ９ａ，９ｂと、自
動制御と手動制御との切換えスイッチ１１とを備え、制
御装置１２は、切換えスイッチ１１により自動制御が選
択され、かつ少なくとも一つのブーム操作手段１０が操
作された場合には、操作されたブーム操作手段１０に対
応するブーム駆動手段１３に操作量に応じた駆動信号を
出力すると共に、自動制御に切り換った時点での距離セ
ンサ９ａ，９ｂからの出力が一定となるような駆動信号
を操作されていないブーム操作手段１０に対応するブー
ム駆動手段１３に出力することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高所作業車の駆動
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブームの先端に作業床を装着して高所で
の作業を行なう高所作業車において、平面に沿ってブー
ムの先端を移動する制御を行なう高所作業車が、特開平
１０−３１６３９２号公報に開示されている。すなわ
ち、図４に示すように、車両２０に旋回及び起伏自在に
装着した伸縮可能なブーム２１の先端に作業床２２を装
着し、作業床２２に設けられた操作レバー２３を操作す
ることにより、ブーム２１を旋回、起伏及び伸縮駆動
し、所望の位置に作業床２２を移動して高所作業を行な
う。車両２０は、ブーム２１の起伏角を検出する起伏角
検出器２４と、ブーム２１の伸長量を検出する伸長量検
出器２５と、通常作業モードと水平移動モードとを切り
換えるモードスイッチとを備えており、水平移動モード
においては、起伏角検出器２４と伸長量検出器２５とか
らの信号より算出されるブーム２１先端の高さを保持す
るようにブーム２１先端の移動経路を算出し、ブーム２
１の旋回、起伏及び伸縮の駆動を制御して、水平面Ｈ内
での作業床２２の移動を可能としている。

【０００３】また、上記公報においては、座標変換器と
傾斜角設定器とをさらに備えることにより、傾斜面に沿
ってブーム２１先端を移動可能としている。すなわち、
図５に示すように、傾斜面Ｋの傾斜角αを傾斜角設定器
により設定しておき、水平移動モードにおいて算出され
る水平面Ｈ内での移動経路Ｒｈを、座標変換器により傾
斜面Ｋ内での移動経路Ｒｋに変換しブーム２１の旋回、
起伏及び伸縮の駆動を制御することにより傾斜面Ｋ内で
の作業床２２の移動を可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、平面に沿って作業床２２を移動す
ることは可能であるが、崖のように凹凸を有する壁面の
場合には、作業床２２が壁面の凸部と干渉するおそれが
あり、これを避けるため、移動可能な傾斜面Ｋを壁面か
ら十分離して設定すると、作業床２２を作業地点付近ま
で移動した後、作業地点となる壁面の近くまで毎回手動
で移動する必要が生じるといった余分な作業が必要とな
り、作業効率が向上しない。

【０００５】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、壁面に対して作業を行なう高所作業車にお
いて、壁面からの距離を一定に保ちながら作業床を移動
できる高所作業車の駆動制御装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、車両に旋回及び起伏自在に装着し
た伸縮可能なブームと、ブームの先端に装着した作業床
と、ブームの旋回駆動、起伏駆動及び伸縮駆動をそれぞ
れ指示するブーム操作手段と、ブーム操作手段からの指
示に基づきブームの旋回駆動、起伏駆動及び伸縮駆動を
それぞれ作動するブーム駆動手段に駆動信号を出力する
制御装置とを備え、壁面に対して作業を行なう高所作業
車において、壁面と作業床との距離を検出する作業床に
装着された距離センサと、自動制御と手動制御との切換
えスイッチとをさらに備え、前記制御装置は、切換えス
イッチにより自動制御が選択され、かつ少なくとも一つ
のブーム操作手段が操作された場合には、操作されたブ
ーム操作手段に対応するブーム駆動手段に操作されたブ
ーム操作手段の操作量に応じた駆動信号を出力すると共
に、自動制御に切り換った時点での距離センサからの出
力が一定となるような駆動信号を、操作されていないブ
ーム操作手段に対応するブーム駆動手段に出力すること
を特徴としている。

【０００７】即ち、距離センサからの出力が一定となる
ようにブームが駆動されるので、壁面との距離を一定に
保ちながら作業床が移動し、壁面に凹凸があっても作業
床と壁面との干渉を防止することができる。また、移動
前の壁面との距離が保たれているので、次の作業地点に
移動後も直ぐに作業取り掛かることができるので、作業
効率を向上することができる。

【０００８】また、ブーム長を検出するブーム長センサ
と、ブームの起伏角度を検出するブーム角度センサとを
さらに備え、前記制御装置は、ブームの旋回駆動を指示
するブーム操作手段が操作された場合には、自動制御に
切り換った時点での距離センサからの出力が一定とな
り、かつブーム長センサとブーム角度センサとからの出
力に基づき算出されるブーム先端位置の高さが一定とな
るような駆動信号を、ブームの起伏駆動を作動するブー
ム駆動手段及びブームの伸縮駆動を作動するブーム駆動
手段にそれぞれ出力することを特徴としている。

【０００９】即ち、ブームの旋回操作により、距離セン
サからの出力が一定となり、かつブーム長センサとブー
ム角度センサとからの出力に基づき算出されるブーム先
端位置の高さが一定となるようにブームが駆動されるの
で、壁面との距離を一定に保ちながら作業床が水平移動
し、壁面に凹凸があっても作業床と壁面との干渉を防止
することができると共に、水平移動を繰り返しながら壁
面に対し作業を行なう場合、容易に水平移動操作するこ
とができ、作業効率を向上することができる。

【００１０】さらに、前記制御装置は、ブームの起伏駆
動を指示するブーム操作手段が操作された場合には、自
動制御に切り換った時点での距離センサからの出力が一
定となるような駆動信号を、ブームの伸縮駆動を作動す
るブーム駆動手段に出力することを特徴としている。

【００１１】即ち、ブームの起伏操作により、ブームの
起伏操作に追従して距離センサからの出力が一定となる
ようにブームを伸縮駆動するので、壁面との距離を一定
に保ちながら作業床が垂直移動し、壁面に凹凸があって
も作業床と壁面との干渉を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施形態に
ついて詳細に説明する。図１は、本発明を適用する高所
作業車の側面図であり、図２は図１のＺ視を示してい
る。高所作業車は、下部走行体１ａに旋回自在に装着さ
れた上部旋回体１ｂを備え、この上部旋回体１ｂに起伏
自在に装着した伸縮式のブーム２の先端に、作業床旋回
台４と、作業床旋回台４を略水平に維持する作業床起伏
シリンダ５とを介して水平旋回駆動自在に装着された作
業床３を備えている。作業床３の旋回駆動は、図示しな
い作業床旋回レバーを操作して作業床旋回台４を駆動す
ることにより駆動する。

【００１３】ブーム２の起伏動作は、上部旋回体１ｂと
ブーム２との間に介装したブームシリンダ６の伸縮によ
って駆動される。ブーム２の伸縮動作は、ブーム２に内
装した伸縮シリンダ（図示せず）の伸縮によって駆動さ
れる。また、ブーム２の旋回動作は、上部旋回体１ｂに
装着された旋回モータの回転により上部旋回体１ｂと一
体となって駆動される。ブーム２の旋回、起伏及び伸縮
駆動を操作するブーム操作レバー１０（ブーム旋回レバ
ー１０ａ，ブーム起伏レバー１０ｂ，ブーム旋回レバー
１０ｃ）が作業床３に装着されている。なお、図示して
いないが、ブーム操作レバー１０は上部旋回体１ｂの運
転室１ｃ内にも装着されており、運転室１ｃにてブーム
２の旋回、起伏及び伸縮駆動を操作することも可能であ
る。

【００１４】ブーム２の起伏角度を検出するブーム角度
センサ７が、ブーム２の基端部に装着されている。ま
た、ブーム２のブーム長を検出するブーム長センサ８
が、ブーム２の基端部に装着されている。作業床３の先
端部の左右両端部には、発信され壁面に反射して返って
きたミリ波を受信して壁面と作業床３との距離を検出す
る電波式の距離センサ９a，９bがそれぞれ装着されてい
る。なお、ミリ波のような電波を用いる代わりに、レー
ザなどの光波や超音波を用いる形式の距離センサを使用
してもよい。

【００１５】図３は、実施形態に係るシステムのブロッ
ク図である。コントローラ１２は、自動制御と手動制御
とを切り換える切換えスイッチ１１と、ブーム操作レバ
ー１０（ブーム旋回レバー１０ａ，ブーム起伏レバー１
０ｂ，ブーム旋回レバー１０ｃ）と、各種センサ（距離
センサ９a，９b、ブーム角度センサ７、ブーム長センサ
８）とからの信号を入力し、各入力信号に基づき、電磁
弁や油圧アクチュエータや油圧回路を備えたブーム駆動
装置１３（ブーム旋回駆動装置１３ａ，ブーム起伏駆動
装置１３ｂ，ブーム旋回駆動装置１３ｃ）に駆動信号を
出力している。

【００１６】切換えスイッチ１１により手動制御が選択
されている場合には、コントローラ１２は、ブーム操作
レバー１０（ブーム旋回レバー１０ａ，ブーム起伏レバ
ー１０ｂ，ブーム旋回レバー１０ｃ）からの指令信号を
入力して、それぞれ対応するブーム駆動装置１３（ブー
ム旋回駆動装置１３ａ，ブーム起伏駆動装置１３ｂ，ブ
ーム旋回駆動装置１３ｃ）にそれぞれの指令信号に応じ
た駆動信号を出力する。

【００１７】切換えスイッチ１１により自動制御が選択
されている場合には、コントローラ１２は、各入力信号
に基づき、以下に述べるようにして壁面と作業床との距
離が一定となるような駆動信号をブーム駆動装置１３に
出力する。すなわち、コントローラ１２は、切換えスイ
ッチ１１が自動制御に切り換った時点での距離センサ９
a，９bの出力値の小さい（距離が近い）方の値を記憶す
ると共に、距離センサ９a，９bの出力値の小さい方の値
がこの記憶値と一致するような駆動信号を出力する。

【００１８】作業床３を上下方向に移動すべく、オペレ
ータがブーム起伏レバー１０ｂを操作すると、コントロ
ーラ１２は操作量に応じた駆動信号をブーム起伏駆動装
置１３ｂに出力すると共に、ブーム２の起伏移動によっ
て変化する距離センサ９a，９bの出力値を監視し、これ
ら出力値の小さい方の値が前記記憶値と一致するよう
に、ブーム伸縮駆動装置１３ｃへの駆動信号を生成し出
力する。これにより、図１に矢印Ｕ，Ｄにて示すよう
に、壁面との距離を一定に保ちながら作業床３を上下方
向に垂直移動する。

【００１９】作業床３を左右方向に移動すべく、オペレ
ータがブーム旋回レバー１０ａを操作すると、コントロ
ーラ１２は操作量に応じた駆動信号をブーム旋回駆動装
置１３ａに出力すると共に、ブーム２の移動によって変
化する距離センサ９a，９bの出力値を監視し、これら出
力値の小さい方の値が前記記憶値と一致し、かつブーム
長センサ８とブーム角度センサ７とからの出力に基づき
算出されるブーム２の先端位置の高さが一定となるよう
に、ブーム起伏駆動装置１３ｂ及びブーム伸縮駆動装置
１３ｃへの駆動信号をそれぞれ生成し出力する。これに
より、図２に矢印Ｌ，Ｒにて示すように、壁面との距離
を一定に保ちながら作業床３を左右方向に水平移動す
る。

【００２０】すなわち、本実施形態によると、壁面に対
して作業（掘削作業、穿孔作業、転圧作業、吹付け作業
等）を行なう高所作業車において、壁面との距離を一定
に保ちながら作業床３を移動するので、壁面に凹凸があ
っても作業所３と壁面との干渉を防止することができ
る。また、ある作業地点での作業が終了した後、ブーム
旋回レバー１０ａまたはブーム起伏レバー１０ｂの操作
のみで次の作業地点に移動した場合、作業床３から壁面
までの距離は前回の作業地点での距離を維持されている
ので、作業床３を壁面に近づけるまたは遠ざける操作を
することなく、直ぐに作業に取り掛かることができ、作
業効率を向上することができる。また、ブーム旋回レバ
ー１０ａの操作による壁面との距離を一定に保ちながら
の水平移動、およびブーム起伏レバー１０ｂの操作によ
る壁面との距離を一定に保ちながらの垂直移動が可能で
ある。壁面での作業においては、作業床３を水平方向に
移動しながら作業を行ない所定距離下方に移動して逆方
向に水平移動しながら作業を行ない所定距離下方に移動
するパターンを繰り返すことにより広い範囲の壁面での
作業を行なうことが多く、このような作業を行なう場合
には、本実施形態のように壁面との距離を保ちながら水
平移動及び垂直移動がそれぞれ１つのレバー操作で行な
えるので、操作が容易で作業効率を向上することができ
る。

【００２１】なお、本発明は上記実施形態に限定するも
のではない。ブーム旋回レバー１０ａの操作により、作
業床３と壁面との距離が一定で、かつブーム先端位置の
高さが一定となる水平移動が行なわれる例にて説明した
が、ブーム先端位置の高さが一定となる制御を除いても
かまわない。この場合、ブーム角度センサ７とブーム長
センサ８とを省略でき、制御も簡単となるため、コスト
を低くすることができる。距離センサを作業床の先端部
の左右両端に装着した例にて説明したが、作業床の幅が
狭い（例えば１ｍ程度）場合には、距離センサは１個で
もよい。この場合、作業床先端部の中央付近に距離セン
サを装着し、コントローラ１２は自動制御に切り換る
と、この一つの距離センサ出力が一定となるようにブー
ム駆動装置１３を制御すればよい。コントローラ１２
は、作業床３に装着するものと上部旋回体１ｂに装着す
るものとに分割して、互いに通信にて接続するのが望ま
しい。このように構成することにより、作業床３と上部
旋回体１ｂとの間のワイヤハーネスの本数を少なくで
き、また、各電子機器は近い方のコントローラに接続す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高所作業車の側面図である。

【図２】図１のＺ視図である。

【図３】実施形態に係るシステムのブロック図である。

【図４】従来技術を説明する側面図である。

【図５】従来技術を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１ａ…下部走行体、１ｂ…上部旋回体、２…ブーム、３
…作業床、４…作業床旋回台、５…作業床起伏シリン
ダ、６…ブームシリンダ、７…ブーム角度センサ、８…
ブーム長センサ、９a，９b…距離センサ、１０…ブーム
操作レバー、１１…切換えスイッチ、１２…コントロー
ラ、１３…ブーム駆動手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に旋回及び起伏自在に装着した伸縮
   可能なブームと、ブームの先端に装着した作業床と、ブ
   ームの旋回駆動、起伏駆動及び伸縮駆動をそれぞれ指示
   するブーム操作手段と、ブーム操作手段からの指示に基
   づきブームの旋回駆動、起伏駆動及び伸縮駆動をそれぞ
   れ作動するブーム駆動手段に駆動信号を出力する制御装
   置とを備え、壁面に対して作業を行なう高所作業車にお
   いて、 壁面と作業床との距離を検出する作業床に装着された距
   離センサと、 自動制御と手動制御との切換えスイッチとをさらに備
   え、 前記制御装置は、切換えスイッチにより自動制御が選択
   され、かつ少なくとも一つのブーム操作手段が操作され
   た場合には、操作されたブーム操作手段に対応するブー
   ム駆動手段に操作されたブーム操作手段の操作量に応じ
   た駆動信号を出力すると共に、自動制御に切り換った時
   点での距離センサからの出力が一定となるような駆動信
   号を、操作されていないブーム操作手段に対応するブー
   ム駆動手段に出力することを特徴とする高所作業車の駆
   動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高所作業車の駆動制御装
   置において、 ブーム長を検出するブーム長センサと、 ブームの起伏角度を検出するブーム角度センサとをさら
   に備え、 前記制御装置は、ブームの旋回駆動を指示するブーム操
   作手段が操作された場合には、自動制御に切り換った時
   点での距離センサからの出力が一定となり、かつブーム
   長センサとブーム角度センサとからの出力に基づき算出
   されるブーム先端位置の高さが一定となるような駆動信
   号を、ブームの起伏駆動を作動するブーム駆動手段及び
   ブームの伸縮駆動を作動するブーム駆動手段にそれぞれ
   出力することを特徴とする高所作業車の駆動制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の高所作業車の駆動制御装
   置において、 前記制御装置は、ブームの起伏駆動を指示するブーム操
   作手段が操作された場合には、自動制御に切り換った時
   点での距離センサからの出力が一定となるような駆動信
   号を、ブームの伸縮駆動を作動するブーム駆動手段に出
   力することを特徴とする高所作業車の駆動制御装置。