JP2007008453A - 作業車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回走行の方向を反転した場合において、走行体の移動軌跡を目標軌跡に沿わせることができるようにする。
【解決手段】 舵角検出器６２により検出された前輪１１ａ（被操舵輪）の舵角が操舵ダイヤル４２の操作状態に応じて設定された前輪１１ａの目標舵角に追従するように操舵シリンダ１７を作動させる制御を行う構成において、操舵ダイヤル４２の操作状態に応じて設定された前輪１１ａ（被操舵輪）の目標舵角と舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの検出舵角とを比較し、目標舵角と検出舵角との差が所定値以上であるとき、走行体１０の走行速度が所定速度以下となるように走行体１０の走行速度規制を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪駆動式の走行体に作業装置を備えて構成された作業車の走行制御装置に関する。

車輪駆動式の走行体に作業装置を備えて構成された作業車としては、例えば走行体に昇降手段を介して作業台を取り付けた高所作業車が知られている。このような高所作業車には種々の形態のものがあるが、その中には比較的小型の走行体に垂直昇降装置（伸縮ポストやシザース機構等）を設け、この垂直所高装置に作業台を取り付けたものがある。このような高所作業車では、作業台に搭乗した作業者が作業台上から走行体の走行操作及び作業台の昇降操作を行うことができるようになっている（例えば、下記の特許文献１参照）。

上記タイプの作業車における走行体の走行操作は、走行体の発進停止及び前進後退の切り換えを行う進行停止操作手段（例えばレバーやダイヤル等からなる）と、走行中の走行体の舵取り、すなわち走行体の被操舵輪の操舵操作を行う操舵操作手段（例えばレバーやダイヤル等からなる）とを作業者が操作して行うようになっている。そして、走行体の走行中に作業者によって走行体の舵取りがなされると、作業台若しくは走行体に備えられたコントローラは、舵角検出器により検出された被操舵輪の舵角が操舵操作手段の操作状態に応じて設定された被操舵輪の目標舵角に追従するように操舵アクチュエータ（通常油圧シリンダ）を作動させ、リンク機構（ステアリングリンク機構）を介して被操舵輪の舵角を変化させる。なお、ここで被操舵輪の舵角とは、被操舵輪の走行体の前後中心軸に対する偏向角をいう。

また、上記のような作業車では、進行停止操作手段の操作状態を調節することによって走行体の走行速度設定を行うことができるが、走行体の直進走行中に目標舵角を大きくとって（目標舵角を大きい値に設定して）曲率半径の小さい旋回走行に移行したときには、作業者が意識的に走行速度を減速させる操作をしなければ被操舵輪の舵角が目標舵角に追従しにくくなり、走行体の走行軌跡が目標軌跡から大きく外れてしまうケースが出てくる。このため現状の作業車では、走行体の走行中に目標舵角が大きい値に変更されたときには走行体の走行速度が所定速度以下に規制（操舵前の走行速度によっては強制減速）されるようになっている。
特開平１０−１５８０００号公報 特開２００１−１８０８９９号公報

しかしながら、上記作業車において走行体の走行速度規制がなされるのは目標舵角が大きい値に設定されている間のみであるため、旋回走行から直進走行に移行する際等に目標舵角が直進相当舵角近くまで戻されたときには走行速度を本来の速度に戻すべく増速されていた。このため旋回走行の方向を反転させた場合、例えば左旋回走行から右旋回走行に移行する走行操作をしたような場合には、操舵操作手段は左旋回走行指令の操作位置から一旦中立位置を経て右旋回走行指令の操作位置へ操作されるが、実際の舵角の変化は目標舵角の変化に対して遅れることから、走行体は旋回走行中であるにも拘わらず増速されることとなり、走行体の走行軌跡が目標軌跡から大きく外れてしまうという問題が生じていた。また、作業車が高所作業車である場合には、旋回走行中の増速による慣性力を受けて、作業者が作業台上で姿勢を崩してしまうこともあった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、旋回走行の方向を反転した場合において、走行体の移動軌跡を目標軌跡に沿わせることが可能な構成の作業車の走行制御装置を提供することを目的としている。

本発明に係る車両の走行制御装置は、車輪駆動式の車両の走行制御装置であって、前記車両の操舵輪（例えば、実施形態における前輪１１ａ）の操舵操作を行う操舵操作手段（例えば、実施形態における操舵ダイヤル４２）と、前記操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段（例えば、実施形態における舵角検出器６２）と、前記操舵輪の舵角を変化させる操舵アクチュエータ（例えば、実施形態における操舵シリンダ１７）と、前記舵角検出手段により検出された前記操舵輪の舵角が前記操舵操作手段から出力される操作指令に応じて設定された前記操舵輪の目標舵角になるように前記操舵アクチュエータを作動させる制御を行う操舵制御手段（例えば、実施形態におけるコントローラ５０及び操舵制御バルブ５２）と、前記操舵操作手段の操作状態および前記操舵アクチュエータの作動状態に応じて前記車両の走行速度規制を行う走行速度規制手段（例えば、実施形態におけるコントローラ５０及び進行停止制御バルブ５１）とを備える。ここで操舵輪の舵角とは、操舵輪の車両の前後中心軸に対する偏向角を言う。

このように構成される走行制御装置において、前記走行速度規制手段は、前記操舵操作手段の操作状態に応じて設定された前記操舵輪の目標舵角と前記舵角検出手段により検出された前記操舵輪の検出舵角とを比較し、前記目標舵角と前記検出舵角との差が所定値以上であるとき、前記車両の走行速度が所定速度以下となるように前記車両の走行速度規制を行うように構成するのが好ましい。

また、上記走行制御装置において、前記走行速度規制手段は、前記操舵操作手段の操作状態に応じて設定された前記操舵輪の目標舵角と前記舵角検出手段により検出された前記操舵輪の検出舵角とを比較し、前記差が大きくなるに応じて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うように構成しても良い。

この場合、前記走行速度規制手段は、前記差が大きくなるに応じて大きくなる減速度を設定し、この設定された減速度に基づいて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うのが好ましい。

また、上記走行制御装置において、前記操舵操作手段の操作速度を検出する操舵操作速度検出手段を有し、前記走行速度規制手段は、前記操舵操作速度検出手段により求められた前記操舵操作手段の操作速度が所定値以上となったとき、前記車両の走行速度が所定速度以下となるように前記車両の走行速度規制を行うように構成するのが好ましい。

さらに、上記走行制御装置において、前記操舵操作手段の操作速度を検出する操舵操作速度検出手段を有し、前記走行速度規制手段は、前記操舵操作速度検出手段により求められた前記操舵操作手段の操作速度が所定値以上となったとき、前記操作速度が大きくなるに応じて前記車両の走行速度を漸次低下させる制御を行うように構成しても良い。

この場合、前記走行速度規制手段は、前記操作速度が大きくなるに応じて大きくなる減速度を設定し、この設定された減速度に基づいて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うのが好ましい。

また、上記走行制御装置において、前記操舵アクチュエータの作動速度を検出する操舵アクチュエータ作動速度検出手段を有し、前記走行速度規制手段は、前記操舵アクチュエータ作動速度検出手段により求められた前記操舵アクチュエータの作動速度が所定値以上であるとき、前記車両の走行速度が所定速度以下となるように前記車両の走行速度規制を行うように構成するのが好ましい。

さらに、上記走行制御装置において、前記操舵アクチュエータの作動速度を検出する操舵アクチュエータ作動速度検出手段を有し、前記走行速度規制手段は、前記操舵アクチュエータ作動速度検出手段により求められた前記操舵アクチュエータの作動速度が所定値以上であるとき、前記作動速度が大きくなるに応じて前記車両の走行速度を漸次低下させる制御を行うように構成しても良い。

この場合、前記走行速度規制手段は、前記作動速度が大きくなるに応じて大きくなる減速度を設定し、この設定された減速度に基づいて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うのが好ましい。

このように構成された本発明に係る車両の走行制御装置によれば、操舵操作手段の操作状態および操舵アクチュエータの作動状態に応じて走行速度規制手段により車両の走行速度規制を行うので、旋回走行の方向を反転したような場合に、走行体の移動軌跡を目標軌跡に合わせる制御が容易である。

なお、操舵操作手段の操作状態に応じて設定された操舵輪の目標舵角と舵角検出手段により検出された操舵輪の舵角（検出舵角）との差が所定値以上であるときには車両の走行速度が所定速度以下に規制（操舵前の走行速度によっては強制減速）されるように構成した場合には、旋回走行の方向を反転させた場合であっても、操舵輪の実際の舵角が目標舵角に十分に追従していない間は走行速度が低速に保たれる。このため車両の走行速度が過大となることがなく、車両の移動軌跡を目標軌跡に沿わせることが可能である。

また、操舵操作手段が素早く操作され（このとき操舵輪の目標舵角と操舵輪の検出舵角との差は大きくなる）、操舵操作速度検出手段により検出された操舵操作手段の操作速度が所定値以上となったときには、車両の走行速度が所定速度以下に規制（操舵前の走行速度によっては強制減速）されるように構成すれば、旋回走行の方向を反転させた場合において、操舵輪の実際の舵角が目標舵角に十分に追従していない間は走行速度が低速に保たれる。このため車両の走行速度が過大となることがなく、車両の移動軌跡を目標軌跡に沿わせることが可能である。

さらに、操舵操作手段が素早く操作され（このとき操舵輪の目標舵角と操舵輪の検出舵角との差は大きくなる）、操舵輪の検出舵角を目標舵角に一致させようとして操舵アクチュエータの作動速度が所定値以上となったときには、その操舵アクチュエータの作動速度が所定値以上となっている間、車両の走行速度が所定速度以下に規制（操舵前の走行速度によっては強制減速）されるように構成すれば、旋回走行の方向を反転させたような場合において、操舵輪の実際の舵角が目標舵角に十分に追従していない間は走行速度が低速に保たれる。このため車両の走行速度が過大となることがなく、車両の移動軌跡を目標軌跡に沿わせることが可能である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図２は本発明の第１実施形態に係る作業車の走行制御装置を備えた高所作業車１を示している。この高所作業車１はいわゆる垂直昇降式の高所作業車であり、車輪駆動式の走行体１０と、この走行体１０に垂直上方に延びて設けられた垂直昇降装置としての伸縮ポスト２０と、この伸縮ポスト２０に支持された作業者搭乗用の作業台３０とを有して構成されている。走行体１０は前後左右にタイヤ車輪１１を備えるとともに内部に走行モータ(油圧モータ)１２を備えており（図３参照）、この走行モータ１２により後部のタイヤ車輪１１（以下、後輪１１ｂと称する）を駆動し、また前部のタイヤ車輪１１（以下、前輪１１ａと称する）を操舵して走行することができるようになっている。

伸縮ポスト２０は走行体１０に垂直上方に延びて設けられた下部ポスト２１と、この下部ポスト２１に対して入れ子式に設けられた上部ポスト２２とからなり、内蔵された昇降シリンダ（油圧シリンダ）２３（図１参照）の伸縮作動により上下方向に伸縮（上部ポスト２２を昇降）させることができるようになっている。作業台３０は上部ポスト２２に取り付けられており、伸縮ポスト２０の上下方向の伸縮作動により昇降移動させることができるようになっている。

作業台３０には走行体１０の発進停止及び前進後退の切り換えを行う進行停止操作レバー４１と、走行中の走行体１０の舵取り、すなわち被操舵輪である前輪１１ａの操舵操作を行う操舵ダイヤル４２と、作業台３０の昇降操作を行う昇降操作レバー４３とが備えられた操作ボックス４０が設けられており（図２及び図５参照）、作業台３０に搭乗した作業者はこれら進行停止操作レバー４１、操舵ダイヤル４２及び昇降操作レバー４３を操作することにより、作業台３０に居ながらにして走行体１０の走行操作と作業台３０の昇降操作とを行うことができるようになっている。

被操舵輪である前輪１１ａのステアリング機構は、前輪１１ａの繋がるステアリングリンク機構１３と、このステアリングリンク機構１３を駆動して前輪１１ａの舵角γ（前輪１１ａの走行体１０の前後中心軸に対する偏向角。図４参照）を変化させる操舵シリンダ（油圧シリンダ）１７と、操舵ダイヤル４２の操作に応じて操舵シリンダ１７の作動制御を行うコントローラ５０とから構成されている。

ステアリングリンク機構１３は、図３に示すように、前輪１１ａを回転自在に支承する左右の前輪支持部材１４と、左右の前輪支持部材１４を連結するタイロッド１６とを有して構成されている。左右の前輪支持部材１４はそれぞれ上下方向に延びたキングピン１５を介して走行体１０に取り付けられており、そのキングピン１５まわりに揺動できるようになっている。また、左右の前輪支持部材１４それぞれにはアーム部１４ａが走行体１０の後方に延びて設けられており、タイロッド１６の両端部はこれら左右のアーム部１４ａに連結ピンＰ１によって連結されている。

ステアリングリンク機構１３を構成する左側の前輪支持部材１４のアーム部１４ａには操舵シリンダ１７の一端部が連結ピンＰ２によって連結されており、操舵シリンダ１７の他端部は図示しない走行体１０のシリンダ連結部に連結ピンＰ３によって連結されている。このため、操舵シリンダ１７を伸縮作動させることにより左側の前輪支持部材１４をキングピン１５回りに揺動させることができ、またタイロッド１６を介して右側の前輪支持部材１４を左側の前輪支持部材１４と同時かつ同方向に揺動させることができる。そして、操舵シリンダ１７を伸長作動させることによって左右の前輪１１ａを右方向に向けることができ、操舵シリンダ１７を収縮作動させることによって左右の前輪１１ａを左方向に向けることができる。また、図４に示すように、前輪１１ａの舵角γが零（γ＝０）であるときの操舵シリンダ１７の長さを操舵シリンダ１７の伸縮量Δが零（Δ＝０）の状態であり（図４（Ａ）参照）、また前輪１１ａが右方向に偏向した状態の舵角γの符号を正、前輪１１ａが左方向に偏向した状態の舵角γの符号を負と定義すると、操舵シリンダ１７の伸長量Δが正値（Δ＞０）のときには前輪１１ａの舵角γは正値（γ＞０）となり（図４（Ｂ）参照）、操舵シリンダ１７の伸縮量Δが負値（Δ＜０）のときには前輪１１ａの舵角γは負値（γ＜０）となる（図４（Ｃ）参照）。

図１は走行体１０の走行動作及び作業台３０の昇降動作に関する信号及び動力の伝達経路を示している。作業台３０の操作ボックス４０内に備えられた進行停止操作レバー４１は非操作状態において中立位置（図５に示すよう垂直姿勢の位置）に位置し、この中立位置を基準に前方或いは後方へ傾動操作することができるようになっている。そして、この進行停止操作レバー４１は、傾動操作状態から手を放したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。進行停止操作レバー４１の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる進行停止操作検出器４１ａによって検出することができ、進行停止操作検出器４１ａが検出した進行停止操作レバー４１の操作状態の情報はコントローラ５０（作業台３０若しくは走行体１０に備えられる）に入力されるようになっている。ここで、進行停止操作レバー４１の中立位置よりも前方への傾動操作は走行体１０の前進走行指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほどコントローラ５０において前進走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。また、進行停止操作レバー４１の中立位置よりも後方への傾動操作は走行体１０の後退走行指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほどコントローラ５０において後退走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。また、進行停止操作レバー４１を中立位置に復帰させる操作は走行体１０の停止指令に相当する。

操舵ダイヤル４２は非操作状態において中立位置（図５に示すように、操舵ダイヤル４２に記されたマークＭ１と操作ボックス４０に記されたマークＭ２とが一致する位置）に位置し、この中立位置を基準に右回り（時計回り）或いは左回り（反時計回り）に捻り操作することができるようになっている。そして、この操舵ダイヤル４２は、捻り操作状態から手を放したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。操舵ダイヤル４２の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる操舵操作検出器４２ａによって検出することができ、操舵操作検出器４２ａが検出した操舵ダイヤル４２の操作状態の情報はコントローラ５０に入力されるようになっている。ここで、操舵ダイヤル４２の右回り方向へ捻り操作は前輪１１ａの右方向への操舵指令に相当し、中立位置から右回り方向への捻り操作量が大きいときほどコントローラ５０において右方向への目標舵角が大きい値に設定される。また、操舵ダイヤル４２の左回り方向への捻り操作は前輪１１ａの左方向への操舵指令に相当し、中立位置から左回り方向への捻り操作量が大きいときほどコントローラ５０において左方向への目標舵角が大きい値に設定される。また、操舵ダイヤル４２を中立位置に復帰させる操作は前輪１１ａを舵角零の状態（γ＝０の状態であり、図４（Ａ）参照）にする指令に相当する。

昇降操作レバー４３は非操作状態において中立位置（図５に示すように垂直姿勢の位置）に位置し、この中立位置を基準に前方或いは後方へ傾動操作することができるようになっている。そして、この昇降操作レバー４３は、傾動操作状態から手を放したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。昇降操作レバー４３の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる昇降操作検出器４３ａによって検出することができ、昇降操作検出器４３ａが検出した昇降操作レバー４３の操作状態の情報はコントローラ５０に入力されるようになっている。ここで、昇降操作レバー４３の中立位置よりも前方への傾動操作は作業台３０の下降指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほどコントローラ５０において作業台３０の下降時における目標作動速度が大きい値に設定される。また、昇降操作レバー４３の中立位置よりも後方への傾動操作は作業台３０の上昇指令に相当し、その傾動操作量が大きい時ほどコントローラ５０において作業台３０の上昇時における目標作動速度が大きい値に設定される。また、昇降操作レバー４３を中立位置に復帰させる操作は作業台３０の停止指令に相当する。

走行体１０の内部には電動モータや小型エンジン等からなる動力源（図示せず）によって駆動される油圧ポンプＰ（図１参照）が設けられており、この油圧ポンプＰから吐出された圧油は進行停止制御バルブ５１経由で走行モータ１２に供給されるようになっている。ここで、走行体１０の駆動輪である左右の後輪１１ｂは走行モータ１２によりギヤボックス１８を介して駆動される左右の車軸１９に取り付けられており（図３参照）、コントローラ５０は、進行停止操作レバー４１の操作状態に応じた方向及び量で進行停止制御バルブ５１のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、進行停止操作レバー４１の操作によって走行体１０の発進停止及び進行方向（前進後退）の切り換えと走行速度の設定とを行うことができる。また、油圧ポンプＰから吐出された圧油は操舵制御バルブ５２経由で操舵シリンダ１７に供給されるようになっており（図４も参照）、コントローラ５０は操舵ダイヤル４２の操作状態に応じた方向及び量で操舵制御バルブ５２のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、操舵ダイヤル４２の操作によって操舵シリンダ１７の伸縮操作を行って、前輪１１ａの操舵を行うことができる。また、油圧ポンプＰから吐出された圧油は昇降制御バルブ５３経由で昇降シリンダ２３に供給されるようになっており、コントローラ５０は昇降操作レバー４３の操作状態に応じた方向及び量で昇降制御バルブ５３のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、昇降操作レバー４３の操作によって作業台３０の昇降移動を行うことができる。

走行体１０には後輪１１ｂの車軸１９の回転数から走行体１０の走行速度を検出する走行速度検出器６１と前輪支持部材１４のキングピン１５回りの回転角から前輪１１ａの舵角を検出する舵角検出器（例えばポテンショメータ）６２とが設けられており、伸縮ポスト２０内には昇降シリンダ２３の作動速度等から作業台３０の昇降速度を検出する昇降速度検出器６３が設けられている（図１参照）。そして、これら走行速度検出器６１により検出された走行体１０の走行速度の情報、舵角検出器６２により検出された舵角の情報及び昇降速度検出器６３により検出された作業台３０の昇降速度の情報はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。

コントローラ５０は、進行停止操作検出器４１ａにより検出された進行停止操作レバー４１の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された進行停止操作レバー４１の操作状態に応じた走行体１０の目標走行速度を設定し、走行速度検出器６１により検出された走行体１０の走行速度がその目標走行速度に追従するように進行停止制御バルブ５１のスプールを駆動して走行モータ１２の回転数をコントロールする。また、コントローラ５０は、昇降操作検出器４３ａにより検出された昇降操作レバー４３の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された昇降操作レバー４３の操作状態に応じた走行体１０の目標昇降速度を設定し、昇降速度検出器６３により検出された作業台３０の昇降速度がその目標昇降速度に追従するように昇降制御バルブ５３のスプールを駆動して昇降シリンダ２３の作動速度をコントロールする。

またコントローラ５０は、操舵操作検出器４２ａにより検出された操舵ダイヤル４２の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された操舵ダイヤル４２の操作状態に応じた前輪１１ａの目標舵角を設定し、舵角検出器６２により検出される前輪１１ａの舵角がその目標舵角に追従するように操舵制御バルブ５２を駆動して操舵シリンダ１７の伸長量をコントロールする。例えば、走行体１０の直進走行中（このとき目標舵角と実際の舵角はともに０度である）に操舵ダイヤル４２を右回り方向に捻り操作してこれにより目標舵角が右方向３０度に設定されたとすると、コントローラ５０は舵角検出器６２により検出される舵角が目標舵角（３０度）と一致するまで操舵シリンダ１７を伸長作動させる。

ここで、コントローラ５０は、操舵ダイヤル４２の操作状態に応じて設定した前輪１１ａの目標舵角と舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの舵角とを比較し、目標舵角と検出舵角（舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの舵角）との差が所定値以上であるときには走行体１０の走行速度が所定速度以下となるように走行体１０の走行速度規制を行う（操舵前の走行速度によっては強制減速）ようになっている。このため、旋回走行の方向を反転させた場合（後述する図８に示すケース）であっても、被操舵輪の実際の舵角が目標舵角に十分に追従していない間は走行速度が低速に保たれ、走行体１０の走行速度が過大となることがないので、走行体１０の移動軌跡を目標軌跡に沿わせることが可能である。なお、このような走行体１０の走行速度の規制は、例えば、コントローラ５０が進行停止制御バルブ５１のスプール駆動量を小さくして、走行モータ１２の回転数を小さくすることによって行われる。

このように走行速度規制を行う方法としては、予め所定速度を設定しておき、この所定速度を超えて走行しているときには所定速度まで減速させる制御や、図６に示すように、目標舵角と検出舵角との差に応じて減速度を設定しておき、この減速度が得られるような速度規制制御等がある。

図７及び図８は、上記のように走行体１０の速度規制がなされる場合の例を示している。先ず、図７は直進走行から左旋回走行に移行した場合の例である。ここでは、走行体１０は直進走行（Ａ地点〜Ｂ地点。この間目標舵角と実際の舵角はともに０度であり、両者の差Δもほぼ０である）の途中で、操舵ダイヤル４２を中立位置から左回りに大きく捻り操作したが、操舵ダイヤル４２の操作直後から前輪１１ａが実際に左旋回方向相当の舵角になるまでの間（Ｂ地点〜Ｄ地点）、設定された前輪１１ａの目標舵角γ₀と、舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの検出舵角γとの間の差Δ（＝γ₀−γ）が大きくなって予め定めた閾値δを上回ってしまったため、その間、走行体１０の走行速度Ｓが所定速度Ｓ′以下に規制（強制減速）されている。なお、この例では、走行体１０が左旋回走行に移行し、検出舵角γが目標舵角γ₀に近づいて目標舵角γ₀と検出舵角γとの差Δが閾値δよりも小さくなった後は（Ｄ地点〜）、走行体１０の走行速度Ｓは進行停止操作レバー４１の操作量に応じて設定された本来の走行速度Ｓ₀まで復帰するよう、走行体１０の走行速度Ｓが上昇（増速）されている。

図８は、左旋回走行から右旋回走行に移行した場合（旋回走行の方向を反転させた場合）の例である。ここでは、左旋回走行（Ａ地点〜Ｂ地点。この間操舵ダイヤル４２は中立位置よりも左側に大きく捻り操作されているが実際の舵角もこれに追従していて両者の差Δはほぼ０である）の途中で操舵ダイヤル４２を右回りに大きく捻り、中立位置を超えて右側に大きく位置させる操作をしたが、操舵ダイヤル４２の操作直後から前輪１１ａが実際に右旋回走行相当の舵角になるまでの間（Ｂ地点〜Ｆ地点）、設定された前輪１１ａの目標舵角γ₀と、舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの検出舵角γとの間の差Δ（＝γ₀−γ）は大きくなって予め定めた閾値δを上回ってしまったため、その間、走行体１０の走行速度Ｓが所定速度Ｓ′以下に規制（強制減速）されている。なお、この例においても、走行体１０が右旋回走行に移行し、検出舵角γが目標舵角γ₀に近づいて目標舵角γ₀と検出舵角γとの差Δが閾値δよりも小さくなった後は（Ｆ地点〜）、走行体１０の走行速度Ｓは進行停止操作レバー４１の操作量に応じて設定された本来の走行速度Ｓ₀まで復帰するよう、走行体１０の走行速度Ｓが上昇（増速）されている。

図９は、直進走行から弱い左方舵取り走行に移行した場合の例であり、操舵ダイヤル４２の操作は行うものの、上記のような走行体１０の走行速度規制がなされないケースである。ここでは、走行体１０は直進走行（Ａ地点〜Ｂ地点。この間目標舵角と実際の舵角はともに０度であり、両者の差Δもほぼ０である）の途中で操舵ダイヤル４２を左回りに小さく捻り操作したが、操舵ダイヤル４２の操作直後から前輪１１ａが実際に左旋回方向相当の舵角になるまでの間（Ｂ地点〜Ｄ地点）においても、設定された前輪１１ａの目標舵角γ₀と、舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの検出舵角γとの間の差Δ（＝γ₀−γ）は閾値δ以上には大きくならなかったため、走行体１０の走行速度規制は行われていない。このように、操舵ダイヤル４２を中立位置（走行体１０の直進に相当）から小さく捻り操作した場合（目標舵角が小さい場合）には特に走行速度規制は行われないので、操舵ダイヤル４２をその中立位置を挟んで往復するように操作した場合（スラローム走行の場合）であっても、強制減速されることなく走行することが可能である。

なお、操舵輪すなわち左右の前輪１１ａを直進方向（中立位置）から左右いずれかに操舵する場合には上述した走行速度規制を行うが、左右いずれかに操舵した状態から直進方向（中立位置）に戻す操作のときには、上述した走行速度規制を行わないように構成しても良い。

次に、本発明に係る走行制御装置の第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係る走行制御装置では、コントローラ５０が操舵操舵検出器４２ａからの出力に基づいて操舵ダイヤル４２の操作速度（単位時間当たりの操作変化量）を検出（算出）し、これにより得られた操舵ダイヤル４２の操作速度が予め定めた所定値以上となったときには、その後一定時間の間（目標舵角γ₀と検出舵角γとの差が所定値以下になるまでの間など、その他の基準によってもよい）、走行体１０の走行速度が所定速度以下となるように走行体１０の走行速度規制を行うようになっている。

このように走行速度規制を行う方法としては、予め所定速度を設定しておき、この所定速度を超えて走行しているときには所定速度まで減速させる制御や、操舵ダイヤル４２の操作速度が大きくなるに応じて増加する関係となる減速度を設定しておき、この減速度に基づく減速を行わせて所定速度とするような速度規制制御等がある。

この第２実施形態に係る走行制御装置において、例えば、図１０に示すように、左旋回走行（Ａ地点〜Ｂ地点。この間操舵ダイヤル４２は中立位置よりも左側に捻り操作された状態で停止されている）の途中で操舵ダイヤル４２を右回りに素早く捻り操作して左旋回走行から右旋回走行に移行した場合（旋回走行の方向を反転させた場合）を考える。この場合において、操舵ダイヤル４２の操作速度ｖが所定値ｖ₀以上となったときには（Ｂ地点）走行体１０の走行速度Ｓが所定速度Ｓ′以下になるように減速（強制減速）され、その後一定時間Ｔ₀の間、この減速状態が持続される（Ｂ地点〜Ｆ地点）。そして、操舵ダイヤル４２の操作速度ｖが所定値ｖ₀以上となってから一定時間Ｔ₀が経過した後は（Ｆ地点〜）、走行体１０の走行速度Ｓは進行停止操作レバー４１の操作量に応じて設定された本来の走行速度Ｓ₀まで復帰するよう、走行体１０の走行速度Ｓが上昇（増速）される。ここで、走行体１０の走行速度規制が持続される上記時間Ｔ₀の設定は任意であるが、前輪１１ａの検出舵角γが操舵ダイヤル４２の操作によって設定される目標舵角γ₀に一致するように操作シリンダ１７が作動を継続する時間を見越した値とすることが好ましい。

このように、第２実施形態に係る走行制御装置では、操舵ダイヤル４２が素早く操作され（このとき前輪１１ａの目標舵角γ₀と前輪１１ａの検出舵角γとの差は大きくなる）、コントローラ５０において算出された操舵ダイヤル４２の操作速度ｖが所定値ｖ₀以上となったときには、走行体１０の走行速度Ｓが所定速度Ｓ′以下に規制（操舵前の走行速度によっては強制減速）されるようになっているので、旋回走行の方向を反転させた場合において、前輪１１ａの実際の舵角（検出舵角γ）が目標舵角γ₀に十分に追従していない間は走行速度が低速に保たれる。このため上記第１の本発明に係る作業車の走行制御装置と同様の効果を得ることができる。

この実施形態においても、操舵輪すなわち左右の前輪１１ａを直進方向（中立位置）から左右いずれかに操舵する場合には上述した走行速度規制を行うが、左右いずれかに操舵した状態から直進方向（中立位置）に戻す操作のときには、上述した走行速度規制を行わないように構成しても良い。

続いて、本発明に係る走行制御装置の第３実施形態について説明する。この第３実施形態に係る走行制御装置は、操舵シリンダ１７の作動速度を検出するシリンダ作動速度検出器６４を備えるとともに（図１１参照）、シリンダ作動速度検出器６４により検出された操舵シリンダ１７の作動速度が所定値以上であるとき、コントローラ５０は、走行体１０の走行速度が所定速度以下となるように走行体１０の走行速度規制を行うようになっている。ここで、シリンダ作動速度検出器６４は、操舵シリンダ１７の作動速度を直接検出するものでなくてもよく、操舵シリンダ１７の作動速度に比例する物理量（例えば操舵シリンダ１７に流入する単位時間当たりの圧油の流量或いは操作制御バルブ５２のスプールの駆動量（若しくはスプールの駆動信号の大きさ））を検出するもの等であってもよい。

この第３実施形態に係る作業車の走行制御装置において、例えば、図１２に示すように、左旋回走行（Ａ地点〜Ｂ地点。この間操舵ダイヤル４２は中立位置よりも左側に捻り操作された状態で停止されている）の途中で操舵ダイヤル４２を右回りに素早く捻り操作して左旋回走行から右旋回走行に移行した場合（旋回走行の方向を反転させた場合）を考える。この場合において、操舵シリンダ１７の作動速度Ｖが所定値Ｖ₀以上となったときには（Ｂ地点）走行体１０の走行速度Ｓが所定速度Ｓ′以下になるように減速（強制減速）され、その後、操舵シリンダ１７の作動速度Ｖが所定値Ｖ₀以上となっている間、この減速状態が持続される（Ｂ地点〜Ｆ地点）。そして、操舵シリンダ１７の作動速度Ｖが所定値Ｖ₀を下回った後は（Ｆ地点〜）、走行体１０の走行速度Ｓは進行停止操作レバー４１の操作量に応じて設定された本来の走行速度Ｓ₀まで復帰するよう、走行体１０の走行速度Ｓが上昇（増速）される。なお、図１２に示すように、操舵ダイヤル４２を素早く操作した直後に操舵シリンダ１７が大きな作動速度で作動するのは（操舵シリンダ１７の作動速度が急激に大きくなるのは）、操舵ダイヤル４２が素早く操作されることによって前輪１１ａの目標舵角γ₀と前輪１１ａの検出舵角γとの差が大きくなり、操舵シリンダ１７はできるだけ早く検出舵角γを目標舵角γ₀に一致させようと動作するためである。

なお、走行速度規制を行う方法としては、予め所定速度を設定しておき、この所定速度を超えて走行しているときには所定速度まで減速させる制御や、操舵シリンダ１７の作動速度Ｖが大きくなるに応じて増加する関係となる減速度を設定しておき、この減速度に基づく減速を行わせて所定速度とするような速度規制制御等がある。

このように、第３実施形態に係る走行制御装置では、操舵ダイヤル４２が素早く操作され（このとき前輪１１ａの目標舵角γ₀と前輪１１ａの検出舵角γとの差は大きなる）、前輪１１ａの検出舵角γを目標舵角γ₀に一致させようとして操舵シリンダ１７の作動速度Ｖが所定値Ｖ₀以上であるときには、その操舵シリンダ１７の作動速度Ｖが所定値Ｖ₀以上となっている間、走行体１０の走行速度Ｓが所定速度Ｓ′以下に規制（操舵前の走行速度によっては強制減速）されるようになっているので、旋回走行の方向を反転させたような場合において、前輪１１ａの実際の舵角（検出舵角γ）が目標舵角γ₀に十分に追従していない間は走行速度が低速に保たれる。このため上記第１の本発明に係る作業車の走行制御装置と同様の効果を得ることができる。

この実施形態においても、操舵輪すなわち左右の前輪１１ａを直進方向（中立位置）から左右いずれかに操舵する場合には上述した走行速度規制を行うが、左右いずれかに操舵した状態から直進方向（中立位置）に戻す操作のときには、上述した走行速度規制を行わないように構成しても良い。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、走行体の被操舵輪（前輪１１ａ）の操舵操作を行う操舵操作手段はダイヤル（操舵ダイヤル４２）であったが、これは他の手段、例えばレバー等であってもよい。また、走行体の被操舵輪（前輪１１ａ）に繋がるリンク機構（ステアリングリンク機構１３）を駆動する操舵アクチュエータは必ずしも油圧シリンダでなくてもよく、油圧モータ或いは電動モータとラック・ピニオン機構とを組み合わせたもの等であってもよい。また、上述の実施形態では、１つの走行モータ１２の動力をギヤボックス１８及び左右の車軸１９を介して駆動輪である左右の後輪１１ｂに伝達させる構成、すなわち１つの走行モータ１２によって左右の後輪１１ｂを同時に駆動する構成となっていたが、走行体１０に２つの走行モータを備え、これら２つの走行モータによって左右の後輪１１ｂを別々に駆動する構成となっていてもよい。また、上述の実施形態では、本発明が適用される対象の作業車は、走行体に昇降移動自在な作業台を備えた高所作業車であったが、これは一例であり、走行体に設けたブーム等の先端部に作業台を備えた高所作業車であってもよい。また、作業車は車輪駆動式の走行体に作業装置を備えた作業車であれば、必ずしも高所作業車でなくてもよいが、本発明が高所作業車に適用された場合には、旋回走行中の増速による慣性力を受けて作業者が作業台上で姿勢を崩してしまうような不安全な事態を効果的に防止する効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係る作業車の走行制御装置を備えた高所作業車における走行体の走行動作及び作業台の昇降動作に関する信号及び動力の伝達経路を示すブロック図である。 上記高所作業車を走行体の斜め後方から見た図である。 上記高所作業車における走行体に備えられた走行装置の構成を示す平面図である。 上記高所作業車における操舵シリンダの伸長量と前輪の舵角との関係を示す図であり、（Ａ）は操舵シリンダの伸長量が零の状態、（Ｂ）は操舵シリンダの伸長量が正値の状態、（Ｃ）は操舵シリンダの伸長量が負値の状態を示している。 上記高所作業車の作業台に備えられた操作ボックスの斜視図である。 目標舵角と検出舵角との差に応じて設定される減速度を示すグラフである。 （Ａ）は上記高所作業車が直進走行から左旋回走行に移行した場合の走行体の移動軌跡であり、（Ｂ）は（Ａ）に対応して示す、目標舵角と検出舵角との差Δの時間変化のグラフ（上段）と走行速度の時間変化のグラフ（下段）である。 （Ａ）は上記高所作業車が左旋回走行から右旋回走行に移行した場合の走行体の移動軌跡であり、（Ｂ）は（Ａ）に対応して示す、目標舵角と検出舵角との差Δの時間変化のグラフ（上段）と走行速度の時間変化のグラフ（下段）である。 （Ａ）は上記高所作業車が直進走行から弱い左方舵取り走行に移行した場合の走行体の移動軌跡であり、（Ｂ）は（Ａ）に対応して示す、目標舵角と検出舵角との差Δの時間変化のグラフ（上段）と走行速度の時間変化のグラフ（下段）である。 本発明の第２実施形態において、（Ａ）は上記高所作業車が左旋回走行から右旋回走行に移行した場合の走行体の移動軌跡であり、（Ｂ）は（Ａ）に対応して示す、操舵ダイヤルの操作速度ｖの時間変化のグラフ（上段）と走行速度の時間変化のグラフ（下段）である。 本発明の第２実施形態に係る作業車の走行制御装置を備えた高所作業車における走行体の走行動作及び作業台の昇降動作に関する信号及び動力の伝達経路を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態において、（Ａ）は上記高所作業車が左旋回走行から右旋回走行に移行した場合の走行体の移動軌跡であり、（Ｂ）は（Ａ）に対応して示す、操舵シリンダの作動速度Ｖの時間変化のグラフ（上段）と走行速度の時間変化のグラフ（下段）である。

符号の説明

１ 高所作業車（作業車）
１０ 走行体
１１ａ 前輪（被操舵輪）
１３ ステアリングリンク機構（リンク機構）
１７ 操舵シリンダ（操舵アクチュエータ）
２０ 伸縮ポスト（作業装置）
３０ 作業台（作業装置）
４２ 操舵ダイヤル（操舵操作手段）
４２ａ 操舵操作検出器（操舵操作速度検出手段）
５０ コントローラ（操舵制御手段、走行速度規制手段、操舵操作速度検出手段）
５１ 進行停止制御バルブ（走行速度規制手段）
５２ 操舵制御バルブ（操舵制御手段）
６２ 舵角検出器（舵角検出手段）
６４ シリンダ作動速度検出器（操舵アクチュエータ作動速度検出手段）

Claims (10)

1. 車輪駆動式の車両の走行制御装置であって、
   前記車両の操舵輪の操舵操作を行う操舵操作手段と、
   前記操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段と、
   前記操舵輪の舵角を変化させる操舵アクチュエータと、
   前記舵角検出手段により検出された前記操舵輪の舵角が前記操舵操作手段から出力される操作指令に応じて設定された前記操舵輪の目標舵角になるように前記操舵アクチュエータを作動させる制御を行う操舵制御手段と、
   前記操舵操作手段の操作状態および前記操舵アクチュエータの作動状態に応じて前記車両の走行速度規制を行う走行速度規制手段とを備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記走行速度規制手段は、前記操舵操作手段の操作状態に応じて設定された前記操舵輪の目標舵角と前記舵角検出手段により検出された前記操舵輪の検出舵角とを比較し、前記目標舵角と前記検出舵角との差が所定値以上であるとき、前記車両の走行速度が所定速度以下となるように前記車両の走行速度規制を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記走行速度規制手段は、前記操舵操作手段の操作状態に応じて設定された前記操舵輪の目標舵角と前記舵角検出手段により検出された前記操舵輪の検出舵角とを比較し、前記差が大きくなるに応じて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
4. 前記走行速度規制手段は、前記差が大きくなるに応じて大きくなる減速度を設定し、この設定された減速度に基づいて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両の走行制御装置。
5. 前記操舵操作手段の操作速度を検出する操舵操作速度検出手段を有し、
   前記走行速度規制手段は、前記操舵操作速度検出手段により求められた前記操舵操作手段の操作速度が所定値以上となったとき、前記車両の走行速度が所定速度以下となるように前記車両の走行速度規制を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
6. 前記操舵操作手段の操作速度を検出する操舵操作速度検出手段を有し、
   前記走行速度規制手段は、前記操舵操作速度検出手段により求められた前記操舵操作手段の操作速度が所定値以上となったとき、前記操作速度が大きくなるに応じて前記車両の走行速度を漸次低下させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
7. 前記走行速度規制手段は、前記操作速度が大きくなるに応じて大きくなる減速度を設定し、この設定された減速度に基づいて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の車両の走行制御装置。
8. 前記操舵アクチュエータの作動速度を検出する操舵アクチュエータ作動速度検出手段を有し、
   前記走行速度規制手段は、前記操舵アクチュエータ作動速度検出手段により求められた前記操舵アクチュエータの作動速度が所定値以上であるとき、前記車両の走行速度が所定速度以下となるように前記車両の走行速度規制を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
9. 前記操舵アクチュエータの作動速度を検出する操舵アクチュエータ作動速度検出手段を有し、
   前記走行速度規制手段は、前記操舵アクチュエータ作動速度検出手段により求められた前記操舵アクチュエータの作動速度が所定値以上であるとき、前記作動速度が大きくなるに応じて前記車両の走行速度を漸次低下させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
10. 前記走行速度規制手段は、前記作動速度が大きくなるに応じて大きくなる減速度を設定し、この設定された減速度に基づいて前記車両の走行速度を漸次減速させる制御を行うことを特徴とする請求項９に記載の車両の走行制御装置。

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