JP2011020839A

JP2011020839A - アウトリガを備えた作業機の制御装置

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Publication number: JP2011020839A
Application number: JP2009169735A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Toyama; 明宏遠山
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-02-03

Abstract

【課題】アウトリガを備えた作業機において、アウトリガの張出幅によって作業機の定格性能が必要以上に制約されるのを回避し、該作業機の許容作業領域の拡大を図るようにした制御装置を提供する。
【解決手段】複数のアウトリガ１１１〜１１４を備えた作業機において、作業機の作業状態を検出する作業状態検出手段１と、各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を検出するアウトリガ張出幅検出手段２と、最小の張出幅をもつ特定のアウトリガ１１４を選定するアウトリガ選定手段６と、特定のアウトリガ１１４の接地点Ｐ４とこれに隣接する他のアウトリガ１１３の接地点Ｐ３を結ぶ直線Ｒに対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ１を算出する最小垂直距離出力手段７と、作業状態と最小垂直距離を受けて現在の作業状態下での定格性能を算出する定格性能算出手段５とを備える。
【選択図】図１

Description

本願発明は、アウトリガを備えた作業機において、アウトリガの張出幅に基づいて変化する作業機の定格性能を、実際の作業状態に対応させて最適に制御するようにした制御装置に関するものである。

車両上に旋回動可能に搭載した旋回台に、起伏可能に伸縮ブームを取付けて構成されるクレーン車、高所作業車等の作業機においては、車体の前後及び左右の四位置にそれぞれアウトリガを備え、作業時には、これらアウトリガをそれぞれ張出させて接地することで、その作業時の安定性を確保するようにしている。

即ち、各アウトリガの張出幅に応じて、現在の作業状態下（即ち、伸縮ブームの伸縮長さ、起伏角度）での上記伸縮ブームの全旋回範囲での定格性能を求め、この定格性能の範囲内で安全に作業を行なえるようにしている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、各アウトリガの張出幅のうち、最小張出幅のアウトリガを選定し、この最小張出幅を他の全てのアウトリガの張出幅と仮定し、この最小張出幅に基づいて得られる性能を全周の定格性能として制御を行なうようにしている。係る制御手法は、旋回位置を検出する構成の作業機においても、旋回位置を検出しない構成の作業機においても、同様である。

特許第３６３４０１０号公報

ところが、上述のような定格性能の設定手法によれば、例えば、全アウトリガのうち特定の一本のアウトリガのみが最小張出幅とされ、他のアウトリガは最大張出幅であるような場合であっても、即ち、他のアウトリガの張出幅からすれば、より大きい作業領域が確保できる状態であっても、このようなアウトリガ張出幅は考慮されず、あくまでも最小張出幅のアウトリガを基準に作業機の定格性能が設定されるため、作業機の作業性能の向上という点において、問題となる。

そこで、本願発明は、最小張出幅のアウトリガとこれに隣接するアウトリガの張出幅の双方を考慮して作業機の定格性能を設定することで、定格性能が必要以上に制限されるのを回避し、これによって作業機の許容作業領域の拡大を図ることを目的としてなされたものである。

本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。

本願の第１の発明では、車体を浮上支持する複数のアウトリガを備えるとともに、ブームを起伏動自在に取付けた旋回台を上記車体上に旋回自在に搭載してなるアウトリガを備えた作業機において、上記作業機の定格性能の算出に係る作業状態を検出してこれを出力する作業状態検出手段と、上記複数のアウトリガの張出幅をそれぞれ検出してこれを出力する複数のアウトリガ張出幅検出手段と、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて最小の張出幅をもつ特定のアウトリガを選定するアウトリガ選定手段と、上記特定のアウトリガの接地点と上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を算出してこれを出力する最小垂直距離出力手段と、上記作業状態検出手段からの作業状態と上記最小垂直距離出力手段からの最小垂直距離を受けて現在の作業状態下での定格性能を算出する定格性能算出手段とを備えたことを特徴としている。

本願の第２の発明では、車体を浮上支持する複数のアウトリガを備えるとともに、ブームを起伏動自在に取付けた旋回台を上記車体上に旋回自在に搭載してなるアウトリガを備えた作業機において、上記旋回台の旋回位置を検出してこれを出力する旋回位置検出手段と、該旋回位置検出手段以外の検出手段であって上記作業機の定格性能の算出に係る旋回位置以外の作業状態を検出してこれを出力する作業状態検出手段と、上記複数のアウトリガの張出幅をそれぞれ検出してこれを出力する複数のアウトリガ張出幅検出手段と、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて最小の張出幅をもつ特定のアウトリガを選定するアウトリガ選定手段と、上記特定のアウトリガの接地点と上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を算出してこれを出力する最小垂直距離出力手段と、上記旋回位置検出手段からの旋回位置を受けてその旋回位置検出値が異常であるかどうかを判定し異常である場合に異常信号を出力する旋回位置検出値異常判定手段と、上記旋回位置検出値異常判定手段からの異常信号が入力された場合には上記最小垂直距離出力手段からの最小垂直距離を上記複数のアウトリガのそれぞれの張出幅として該最小垂直距離に基づいて定格性能を算出する定格性能算出手段とを備えたことを特徴としている。

本願の第３の発明では、上記第２の発明に係るアウトリガを備えた作業機の制御装置において、上記アウトリガ選定手段は、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて、該複数のアウトリガのうち上記車体の一方の側部に配置された複数のアウトリガのうち最小の張出幅をもつ一方側の特定のアウトリガと、上記車体の他方の側部に配置された複数のアウトリガのうち最小の張出幅をもつ他方側の特定のアウトリガをそれぞれ選定する構成であり、上記最小垂直距離出力手段は、上記一方側の特定のアウトリガの接地点と該一方側の特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を一方側の垂直距離として、上記他方側の特定のアウトリガの接地点と該他方側の特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を他方側の垂直距離として、それぞれ算出するとともに、これら一方側の垂直距離と他方側の垂直距離のうち小さい方を選択してこれを最小垂直距離として出力する構成であることを特徴としている。

本願の第４の発明では、上記第２又は第３の発明に係るアウトリガを備えた作業機の制御装置において、上記最小垂直距離出力手段が、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて、上記複数のアウトリガのうち上記車体の一方の側部と他方の側部においてそれぞれ車体前後方向に位置する各一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離をそれぞれ算出するのに加えて、上記車体の前部側に位置する左右一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離と、上記車体の後部側に位置する左右一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離をそれぞれ算出し、これら各垂直距離のうちから最小垂直距離を選択してこれを最小垂直距離として出力するように構成されたことを特徴としている。

本願発明では次のような効果が得られる。

（ａ）本願の第１の発明に係るアウトリガを備えた作業機の制御装置によれば、アウトリガ選定手段により選定された最小の張出幅をもつ特定のアウトリガの接地点と上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を上記最小垂直距離出力手段において算出し、上記定格性能算出手段では上記作業状態検出手段からの作業状態と上記最小垂直距離出力手段からの最小垂直距離を受けて現在の作業状態下での定格性能を算出し、この算出された定格性能に基づいて作業機の作動が制御されることから、例えば、従来のように、全アウトリガのうち最小張出幅をもつアウトリガの張出幅を、他の全てのアウトリガの張出幅と仮定して該最小張出幅を基準として作業機の定格性能を設定する場合に比して、上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガの張出幅が考慮された分だけ、上記作業機の定格性能が高性能側に設定され、その許容作業領域の拡大によって作業性能が向上することになる。

（ｂ）本願の第２の発明に係るアウトリガを備えた作業機の制御装置によれば、アウトリガ選定手段により選定された最小の張出幅をもつ特定のアウトリガの接地点と上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を上記最小垂直距離出力手段において算出するとともに、旋回位置検出値異常判定手段においては上記旋回位置検出手段からの旋回位置を受けてその旋回位置検出値が異常であるかどうかが判定され、上記定格性能算出手段では、上記旋回位置検出値異常判定手段から異常信号が入力された場合には上記定格性能算出手段において、上記最小垂直距離出力手段からの最小垂直距離を上記複数のアウトリガのそれぞれの張出幅とし、該最小垂直距離に基づいて定格性能を算出することから、上記旋回位置検出手段の故障等によって旋回位置検出値が異常である場合、例えば、従来のように、全アウトリガのうち最小張出幅をもつアウトリガの張出幅を、他の全てのアウトリガの張出幅と仮定して該最小張出幅を基準として作業機の定格性能を設定する場合に比して、上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガの張出幅が考慮された分だけ、旋回位置検出値の異常時における上記作業機の定格性能が高性能側に設定され、その許容作業領域の拡大によって作業性能が向上することになる。

（ｃ）本願の第３の発明に係るアウトリガを備えた作業機の制御装置によれば、上記（ｂ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記車体の一方の側部に配置された複数のアウトリガのうち最小の張出幅をもつ上記一方側の特定のアウトリガの接地点と該一方側の特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を、そのまま上記作業機における最小垂直距離として出力するのではなく、上記一方側の垂直距離の他に、上記車体の他方の側部に配置された特定のアウトリガの接地点と該他方側の特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を他方側の垂直距離として算出し、これら一方側の垂直距離と他方側の垂直距離のうち小さい方を選択してこれを上記作業機における最小垂直距離として出力する構成であることから、旋回位置検出値の異常時における定格性能を、作業機の作業状況に応じてより精度良く設定することができ、旋回位置検出値の異常時における上記作業機の作業性能のみならず、作業上の信頼性も向上することになる。

（ｄ）本願の第４の発明に係るアウトリガを備えた作業機の制御装置によれば、上記（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記第２又は第３の発明に係るアウトリガを備えた作業機の制御装置において、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて、上記複数のアウトリガのうち上記車体の一方の側部と他方の側部においてそれぞれ車体前後方向に位置する各一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離をそれぞれ算出するのに加えて、上記車体の前部側に位置する左右一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離と、上記車体の後部側に位置する左右一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離をそれぞれ算出し、これら四つの垂直距離のうちから最小垂直距離を選択してこれを最小垂直距離として出力するように構成しているので、車体前部側における垂直距離と車体後部側における垂直距離をも考慮する分だけ、旋回位置検出値の異常時における定格性能を、作業機の作業状況に応じてより一層精度良く設定することができ、旋回位置検出値の異常時における上記作業機の作業性能及び作業上の信頼性がさらに向上することになる。

本願発明の第１の実施の形態に係る作業機の制御装置の機能ブロック図である。図１に示した作業機の制御装置における定格性能説明図である。図１に示した作業機の制御装置における制御フローチャートである。本願発明の第２の実施の形態に係る作業機の制御装置の機能ブロック図である。図４に示した作業機の制御装置における定格性能説明図である。図４に示した作業機の制御装置における制御フローチャートである。本願発明の第３の実施の形態に係る作業機の制御装置の機能ブロック図である。図７に示した作業機の制御装置における定格性能説明図である。図７に示した作業機の制御装置における制御フローチャートである。本願発明の第４の実施の形態に係る作業機の制御装置の機能ブロック図である。図１０に示した作業機の制御装置における定格性能説明図である。図１０に示した作業機の制御装置における制御フローチャートである。

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

Ａ：第１の実施形態
図２には、本願発明の第１の実施形態に係る制御装置が適用される作業機としてのクレーン車１０１、及び該クレーン車１０１の定格性能線Ｌを示している。

上記クレーン車１０１は、車体１０２上に旋回可能に搭載された旋回台１０３に、伸縮ブーム１０４を伸縮動及び起伏動可能に取り付けるとともに、上記車体１０２の前後左右の四ヶ所にはそれぞれアウトリガ１１１〜１１４を備えて構成され、クレーン作業に際しては、上記各アウトリガ１１１〜１１４をそれぞれ適宜の張出幅に張出させ、該各アウトリガ１１１〜１１４によって上記車体１０２を浮上支持した状態で作業を行なうようになっている。

このクレーン車１０１の制御のために、上記伸縮ブーム１０４にはブーム長さ検出器１１が、上記旋回台１０３にはブーム起伏角度検出器１２が、さらに上記各アウトリガ１１１〜１１４にはそれぞれアウトリガ張出幅検出器２１〜２４が配置されている。

図１には、上記クレーン車１０１の制御装置をブロック図として示している。この制御装置は、作業状態検出手段１とアウトリガ張出幅検出手段２及びコントロールユニット４を備えて構成される。

上記作業状態検出手段１は、上記クレーン車１０１の作業状態に関する情報を取得してこれを出力するものであって、上記伸縮ブーム１０４のブーム長さを検出するブーム長さ検出器１１と、上記伸縮ブーム１０４の起伏角度を検出するブーム起伏角度検出器１２を備えて構成され、これら各検出器１１、１２で検出されたブーム長さ及びブーム起伏角度はそれぞれ次述のコントロールユニット４の定格性能算出手段５に制御情報として入力される。

上記アウトリガ張出幅検出手段２は、上記クレーン車１０１に備えられた四つのアウトリガ１１１〜１１４の張出幅を検出するものであって、上記右前アウトリガ１１１に備えられた右前アウトリガ張出幅検出器２１と、上記右後アウトリガ１１２に備えられた右後アウトリガ張出幅検出器２２と、上記左前アウトリガ１１３に備えられた左前アウトリガ張出幅検出器２３及び上記左後アウトリガ１１４に備えられた左後アウトリガ張出幅検出器２４で構成されており、これら各アウトリガ張出幅検出器２１〜２４において検出された上記各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅はそれぞれ次述のコントロールユニット４のアウトリガ選定手段６に制御情報として入力される。

上記コントロールユニット４は、次述の定格性能算出手段５とアウトリガ選定手段６及び最小垂直距離出力手段７を備えて構成される。

上記アウトリガ選定手段６は、上記各アウトリガ張出幅検出器２１〜２４において検出された上記各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を受けて該各張出幅を比較し、これら各アウトリガ１１１〜１１４のうち、張出幅が最小のアウトリガを選定してこれを特定アウトリガとするとともに、該特定アウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定し、これら両アウトリガの張出幅に関する情報を次述の最小垂直距離出力手段７に出力する。尚、この実施形態では、図２に示すように、最も張出幅が小さい上記左後アウトリガ１１４が上記「特定アウトリガ」となり、上記左前アウトリガ１１３が上記「他のアウトリガ」となる。

上記最小垂直距離出力手段７は、上記アウトリガ選定手段６からの上記左後アウトリガ１１４の張出幅に関する情報と上記左前アウトリガ１１３の張出幅に関する情報を受けて、
上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４と上記左前アウトリガ１１３の接地点Ｐ３を結ぶ直線Ｒに対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ１を算出し、これを最小垂直距離として次述の定格性能算出手段５に出力する。

上記定格性能算出手段５は、上記ブーム長さ検出器１１からのブーム長さに関する情報と上記ブーム起伏角度検出器１２からのブーム起伏角度に関する情報を受けるとともに、上記最小垂直距離出力手段７からの最小垂直距離に関する情報を受けて、現在の作業状態下での定格性能を算出する。具体的には、図２に実線図示する定格性能線Ｌを算出する。

ここで、上記最小垂直距離出力手段７において算出された定格性能線Ｌは、従来手法によって算出された定格性能線Ｌ０より大きい作業半径に設定され、この定格性能線Ｌと定格性能線Ｌ０の差分だけ、安全に作業を行なうことができる作業領域が拡大され、それだけクレーン車１０１の作業性能が向上することになる。

尚、従来手法により求められる上記定格性能線Ｌ０は、図２に示すように、最小の張出幅をもつ左後アウトリガ１１４の張出幅を他の全てのアウトリガ１１１，１１２，１１３の張出幅と仮定し、上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４と上記左前アウトリガ１１３´の接地点Ｐ３´を結ぶ直線Ｒ０に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ０に基づいて算出されるものであり、この垂直距離Ｓ０と本実施形態における上記垂直距離Ｓ１との差分に起因して上述のように定格性能に差が生じたものである。

ここで、図３を参照して、実際の制御フローを説明する。制御開始後、先ず、ステップＳ１において、ブーム長さ、ブーム起伏角度、及び各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を読み込む。

次に、ステップＳ２において、上記各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅に基づいて、最小張出幅のアウトリガを選定するとともに、この最小張出幅のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定する。

そして、ステップＳ３においては、ステップＳ２で選定された二つのアウトリガの張出幅に基づいて、最小垂直距離を算出する。さらに、ステップＳ４において、上記最小垂直距離に基づいて、定格性能を算出して出力するものである。

Ｂ：第２の実施形態
図５には、本願発明の第２の実施形態に係る制御装置が適用される作業機としてのクレーン車１０１、及び該クレーン車１０１の定格性能線Ｌを示している。上記クレーン車１０１の構成は上記第１の実施形態の場合と同じであるので、ここでの説明を省略する。これに対して、上記定格性能線Ｌは上記第１の実施形態における定格性能線Ｌとは異なったものとなっている。この定格性能線Ｌの相違は、次述するように、制御の基本思想の相違に基づくものである。以下、この実施形態における制御を具体的に説明する。

図４には、上記クレーン車１０１の制御装置をブロック図として示している。この制御装置は、作業状態検出手段１とアウトリガ張出幅検出手段２と旋回位置検出手段３、及びコントロールユニット４を備えて構成される。

上記アウトリガ張出幅検出手段２は、上記クレーン車１０１に備えられた四つのアウトリガ１１１〜１１４の張出幅をそれぞれ検出するものであって、上記右前アウトリガ１１１に備えられた右前アウトリガ張出幅検出器２１と、上記右後アウトリガ１１２に備えられた右後アウトリガ張出幅検出器２２と、上記左前アウトリガ１１３に備えられた左前アウトリガ張出幅検出器２３及び上記左後アウトリガ１１４に備えられた左後アウトリガ張出幅検出器２４で構成されており、これら各アウトリガ張出幅検出器２１〜２４において検出された上記各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅はそれぞれ次述のコントロールユニット４のアウトリガ選定手段６に制御情報として入力される。

上記旋回位置検出手段３は、上記旋回台１０３の旋回位置、即ち、上記伸縮ブーム１０４の旋回位置を検出し、この旋回位置に関する情報を次述のコントロールユニット４の旋回位置検出値異常判定手段８に制御情報として出力する。

上記コントロールユニット４は、次述の定格性能算出手段５とアウトリガ選定手段６と最小垂直距離出力手段７、及び旋回位置検出値異常判定手段８を備えて構成される。

上記アウトリガ選定手段６は、上記各アウトリガ張出幅検出器２１〜２４において検出された上記各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を受けて該各張出幅を比較し、これら各アウトリガ１１１〜１１４のうち、張出幅が最小のアウトリガを選定してこれを特定アウトリガとするとともに、該特定アウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定し、これら両アウトリガの張出幅に関する情報を次述の最小垂直距離出力手段７に出力する。尚、この実施形態では、図５に示すように、最も張出幅が小さい上記左後アウトリガ１１４が上記「特定アウトリガ」となり、上記左前アウトリガ１１３が上記「他のアウトリガ」となる。

上記旋回位置検出値異常判定手段８は、上記旋回位置検出手段からの旋回位置を受けてその旋回位置検出値が異常であるかどうかを判定し異常である場合に異常信号を出力するものであり、この異常信号は次述の定格性能算出手段５に入力される。

上記定格性能算出手段５は、上記ブーム長さ検出器１１からのブーム長さに関する情報と上記ブーム起伏角度検出器１２からのブーム起伏角度に関する情報を受けるとともに、上記最小垂直距離出力手段７からの最小垂直距離に関する情報と、上記旋回位置検出値異常判定手段８からの旋回位置検出値の異常に関する情報を受けて、現在の作業状態下での定格性能を算出する。具体的には、図５に実線図示する第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２からなる定格性能線Ｌ、及び破線図示する第３性能線Ｌ３を算出する。

ここで、上記第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２で構成される定格性能線Ｌは、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されていない場合の定格性能線であって、上記第１性能線Ｌ１は、安定性が最も低い旋回領域、即ち、上記旋回中心Ｑと上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４を結ぶ直線と、該直線から時計回り方向において上記旋回中心Ｑと上記左前アウトリガ１１３の接地点Ｐ３を結ぶ直線で囲まれた領域（反時計回り方向における点ａ〜点ｂの範囲）に対応するものであって、それ以外の安定性の高い領域に対応する第２性能線Ｌ２よりも小作業半径側に設定されている。

これに対して、上記第３性能線Ｌ３は、上記第２性能線Ｌ２に対応する領域において、上記第１性能線Ｌ１の延長上に設定されており（時計回り方向に点ａ〜ｂの領域）、上記第２性能線Ｌ２よりも小作業半径に設定されている。

従って、上記クレーン車１０１は、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されていない場合、即ち、上記ブーム起伏角度検出器１２が正常に作動しておりその検出値の信頼性が担保されている場合には、第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２で構成される定格性能線Ｌによってその作業領域が制限される。これに対して、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されている場合、即ち、上記旋回位置検出手段３が正常に作動しておらずその検出値の信頼性が担保されていない場合には、実線図示する上記第１性能線Ｌ１と破線図示する上記第３性能線Ｌ３によってその作業領域が制限され、作業を安全に行なうことができる。

なお、図５に破線図示した定格性能線Ｌ０は、従来手法により求められる定格性能線であって、最小の張出幅をもつ左後アウトリガ１１４の張出幅を他の全てのアウトリガ１１１，１１２，１１３の張出幅と仮定し、上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４と上記左前アウトリガ１１３´の接地点Ｐ３´を結ぶ直線Ｒ０に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ０に基づいて算出されるものであり、この垂直距離Ｓ０と本実施形態における上記垂直距離Ｓ１との差分に起因して定格性能に差が生じるものである。

因みに、従来手法の制御によれば、上記クレーン車１０１は、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されていない場合には、第３性能線Ｌ３の反時計回り方向に点ｃ〜ｄの範囲と、第２性能線Ｌ２によってその作業領域が制限される。これに対して、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されている場合には、全旋回範囲にわたって第１性能線Ｌ１及び第３性能線Ｌ３によってその作業領域が制限される。

ここで、図６を参照して、実際の制御フローを説明する。制御開始後、先ず、ステップＳ１において、ブーム長さ、ブーム起伏角度、ブーム旋回位置及び各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を読み込む。

次に、ステップＳ２において、上記旋回位置検出手段３によって検出された旋回位置検出値が正常であるか、異常であるか、が判断される。そして、正常であると判断された場合には、ステップＳ３において、旋回位置に応じた全周の定格性能（即ち、上記第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２）を算出してこれを出力する。

これに対して、ステップＳ２において旋回位置検出値が異常であると判断された場合には、先ずステップＳ４において、最小張出幅のアウトリガを選定するとともに、この最小張出幅のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定する。

次に、ステップＳ５においては、ステップＳ４で選定された二つのアウトリガの張出幅に基づいて、最小垂直距離を算出する。さらに、ステップＳ６において、上記最小垂直距離に基づいて、旋回位置検出値が異常である場合における定格性能（即ち、第１性能線Ｌ１と第３性能線Ｌ３）を算出して出力するものである。

尚、クレーン作業の途中で、旋回位置検出値の異常が発生した場合の対処法は、以下の通りである。

（ａ）旋回位置検出値の異常の発生時点において、上記伸縮ブーム１０４の旋回位置が第１性能線Ｌ１に対応する領域にある場合は、元々この第１性能線Ｌ１によって作業性能が制限されているため、何等特別な対処法を講じることなく、そのまま第１性能線Ｌ１による制限の下で作業を継続すれば良い。

（ｂ）旋回位置検出値の異常の発生時点において、上記伸縮ブーム１０４の旋回位置が第２性能線Ｌ２に対応する領域にある場合は、異常の発生に伴って定格性能線が第２性能線Ｌ２から第３性能線Ｌ３に変更される。このため、例えば、異常の発生時点において作業性能が上記第３性能線Ｌ３と第２性能線Ｌ２の間にあった場合は、転倒モーメントが増加する方向の動作、即ち、伸縮ブーム１０４の伸長動及び倒伏動、及び伸縮ブーム１０４の旋回動がそれぞれ規制され、上記伸縮ブーム１０４は転倒モーメントが減少する方向の動作、即ち、縮小動と起仰動のみが許容される。従って、直ちに、上記伸縮ブーム１０４を縮小又は起仰させて作業性能を第３性能線Ｌ３の範囲内へ移行させることが必要となる。

（ｃ）旋回位置検出値の異常の発生時点において作業性能が上記第３性能線Ｌ３の内側にあった場合は、異常の発生とともに定格性能が第２性能線Ｌ２から第３性能線Ｌ３側へ切り替わり、自動的に上記第３性能線Ｌ３によって作業性能が制限されるため、何等特別な対処法を講じることなく、そのまま第３性能線Ｌ３による制限の下で作業を継続すれば良い。

Ｃ：第３の実施形態
図８には、本願発明の第３の実施形態に係る制御装置が適用される作業機としてのクレーン車１０１、及び該クレーン車１０１の定格性能線Ｌを示している。上記クレーン車１０１の構成は上記第１の実施形態の場合と同じであるので、ここでの説明を省略する。

一方、この第３の実施形態に係る制御装置は、上記第２の実施形態に係る制御装置の展開例として位置づけられるものであるが、上記第２の実施形態では、全アウトリガのうち、最小張出幅のアウトリガを選定して、これに基づいて最小垂直距離を算出していたのに対して、この第３の実施形態の制御装置では、上記最小垂直距離の算出に、車体１０２の一方側に配置された前後一対のアウトリガと、他方側に配置された前後一対のアウトリガの双方を考慮するものであって、その具体的な内容は以下の通りである。

図７には、上記クレーン車１０１の制御装置をブロック図として示している。この制御装置は、作業状態検出手段１とアウトリガ張出幅検出手段２と旋回位置検出手段３、及びコントロールユニット４を備えて構成される。

上記アウトリガ選定手段６は、上記各アウトリガ張出幅検出器２１〜２４において検出された上記各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を受けて、車体１０２の右側の前後二位置に配置された一対のアウトリガ１１１，１１２のうち、最小張出幅のアウトリガを選定してこれを特定のアウトリガとし、この特定のアウトリガの張出幅と選定されなかった他のアウトリガの張出幅に関する情報を次述の最小垂直距離出力手段７に出力する。また、車体１０２の左側の前後二位置に配置された一対のアウトリガ１１３，１１４のうち、最小張出幅のアウトリガを選定してこれを特定のアウトリガとし、この特定のアウトリガの張出幅と選定されなかった他のアウトリガの張出幅に関する情報を次述の最小垂直距離出力手段７に出力する。

尚、この実施形態では、図８に示すように、車体１０２の右側においては、右後アウトリガ１１２が上記「特定アウトリガ」となり、右前アウトリガ１１１が「他のアウトリガ」となる。また、車体１０２の左側においては、左後アウトリガ１１４が上記「特定アウトリガ」となり、左前アウトリガ１１３が「他のアウトリガ」となる。

上記最小垂直距離出力手段７は、右側最小垂直距離算出手段７１と左側最小垂直距離算出手段７２と比較手段７５を備えて構成される。

上記右側最小垂直距離算出手段７１では、上記アウトリガ選定手段６からの右前アウトリガ１１１と右後アウトリガ１１２の張出幅に関する情報を受けて、上記右前アウトリガ１１１の接地点Ｐ１と上記右後アウトリガ１１２の接地点Ｐ２を結ぶ直線Ｒ２に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ２を算出し、これを最小垂直距離として次述の比較手段７５に出力する。

上記左側最小垂直距離算出手段７２では、上記アウトリガ選定手段６からの左前アウトリガ１１３と左後アウトリガ１１４の張出幅に関する情報を受けて、上記左前アウトリガ１１３の接地点Ｐ３と上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４を結ぶ直線Ｒ１に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ１を算出し、これを最小垂直距離として次述の比較手段７５に出力する。

上記比較手段７５では、上記右側最小垂直距離算出手段７１と上記左側最小垂直距離算出手段７２からの情報を受けて、車体１０２の右側における最小垂直距離Ｓ２と車体１０２の左側における最小垂直距離Ｓ１とを比較し、これらのうち、距離が短い方の最小垂直距離をクレーン車１０１の「最小垂直距離」として選択し（この実施形態では、左側の垂直距離Ｓ１が最小垂直距離として選択される）、これを次述の定格性能算出手段５に出力する。

上記定格性能算出手段５は、上記ブーム長さ検出器１１からのブーム長さに関する情報と上記ブーム起伏角度検出器１２からのブーム起伏角度に関する情報を受けるとともに、上記最小垂直距離出力手段７からの最小垂直距離に関する情報と、上記旋回位置検出値異常判定手段８からの旋回位置検出値の異常に関する情報を受けて、現在の作業状態下での定格性能を算出する。具体的には、図８に実線図示する第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２からなる定格性能線Ｌ、及び破線図示する第３性能線Ｌ３を算出する。

従って、上記クレーン車１０１は、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されていない場合、即ち、上記ブーム起伏角度検出器１２が正常に作動しておりその検出値の信頼性が担保されている場合には、第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２で構成される定格性能線Ｌによってその作業領域が制限される。これに対して、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されている場合、即ち、上記ブーム起伏角度検出器１２が正常に作動しておらずその検出値の信頼性が担保されていない場合には、実線図示する上記第１性能線Ｌ１と破線図示する上記第３性能線Ｌ３によってその作業領域が制限され、作業を安全に行なうことができる。

なお、図８に破線図示した定格性能線Ｌ０は、従来手法により求められる定格性能線であって、最小の張出幅をもつ左後アウトリガ１１４の張出幅を他の全てのアウトリガ１１１，１１２，１１３の張出幅と仮定し、上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４と上記左前アウトリガ１１３´の接地点Ｐ３´を結ぶ直線Ｒ０に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ０に基づいて算出されるものであり、この垂直距離Ｓ０と本実施形態における上記垂直距離Ｓ１との差分に起因して定格性能に差が生じるものである。

因みに、従来手法の制御によれば、上記クレーン車１０１は、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されていない場合には、第３性能線Ｌ３の反時計回り方向に点ｃ〜ｄの範囲と、第２性能線Ｌ２によってその作業領域が制限される。これに対して、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されている場合には、全旋回範囲にわたって第３性能線Ｌ３によってその作業領域が制限される。

ここで、図９を参照して、実際の制御フローを説明する。制御開始後、先ず、ステップＳ１において、ブーム長さ、ブーム起伏角度、ブーム旋回位置及び各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を読み込む。

これに対して、ステップＳ２において旋回位置検出値が異常であると判断された場合には、先ずステップＳ４において、車体１０２の左側において最小張出幅のアウトリガを選定するとともに、この最小張出幅のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定する。そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４で選定された二つのアウトリガの張出幅に基づいて、最小垂直距離を算出する。

さらに、ステップＳ６において、車体１０２の右側において最小張出幅のアウトリガを選定するとともに、この最小張出幅のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定する。そして、ステップＳ７においては、ステップＳ６で選定された二つのアウトリガの張出幅に基づいて、最小垂直距離を算出する。

そして、ステップＳ８では、車体１０２の右側における最小垂直距離Ｓ２と車体１０２の左側における最小垂直距離Ｓ１とを比較し、距離が短い方の最小垂直距離を最終的な最小垂直距離とし、これに基づいて、旋回位置検出値が異常である場合における定格性能（即ち、第１性能線Ｌ１と第３性能線Ｌ３）を算出して出力するものである。

尚、クレーン作業の途中で、旋回位置検出値の異常が発生した場合の対処法は、上記第２の実施形態の場合と同様である。

Ｄ：第４の実施形態
図１１には、本願発明の第４の実施形態に係る制御装置が適用される作業機としてのクレーン車１０１、及び該クレーン車１０１の定格性能線Ｌを示している。上記クレーン車１０１の構成は上記第１の実施形態の場合と同じであるので、ここでの説明を省略する。

一方、この第４の実施形態に係る制御装置は、上記第３の実施形態に係る制御装置の展開例として位置づけられるものであるが、上記第３の実施形態では、最小垂直距離の算出に、車体１０２の一方側に配置された前後一対のアウトリガと、他方側に配置された前後一対のアウトリガの双方を考慮するものであるのに対して、この第４の実施形態の制御装置では、最小垂直距離の算出に、車体１０２の一方側に配置された前後一対のアウトリガと、他方側に配置された前後一対のアウトリガの双方を考慮するのに加えて、さらに車体１０２の前部側の左右両側に位置する一対のアウトリガと、車体１０２の後部側の左右両側に位置する一対のアウトリガをも考慮するようにしたものであって、その具体的な内容は以下の通りである。

図１０には、上記クレーン車１０１の制御装置をブロック図として示している。この制御装置は、作業状態検出手段１とアウトリガ張出幅検出手段２と旋回位置検出手段３、及びコントロールユニット４を備えて構成される。

上記最小垂直距離出力手段７は、右側最小垂直距離算出手段７１と左側最小垂直距離算出手段７２と前側最小垂直距離算出手段７３と後側最小垂直距離算出手段７４及び比較手段７５を備えて構成される。

上記前側最小垂直距離算出手段７３では、図１１に示すように、右前アウトリガ１１１の接地点Ｐ１と左前アウトリガ１１３の接地点Ｐ３を結ぶ直線Ｒ３に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ３を算出し、これを最小垂直距離として次述の比較手段７５に出力する。

上記後側最小垂直距離算出手段７４では、右後アウトリガ１１２の接地点Ｐ２と左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４を結ぶ直線Ｒ４に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ４を算出し、これを最小垂直距離として次述の比較手段７５に出力する。

上記比較手段７５では、上記右側最小垂直距離算出手段７１と上記左側最小垂直距離算出手段７２と上記前側最小垂直距離算出手段７３及び上記後側最小垂直距離算出手段７４からそれぞれ入力される情報を受けて、車体１０２の右側における最小垂直距離Ｓ２と車体１０２の左側における最小垂直距離Ｓ１と、車体１０２の前部側における最小垂直距離Ｓ３と車体１０２の後部側における最小垂直距離Ｓ４とを比較し、これらのうち、距離が最も短い最小垂直距離をクレーン車１０１の「最小垂直距離」として選択し（この実施形態では、車体１０２の左側の垂直距離Ｓ１が最小垂直距離として選択される）、これを次述の定格性能算出手段５に出力する。

上記定格性能算出手段５は、上記ブーム長さ検出器１１からのブーム長さに関する情報と上記ブーム起伏角度検出器１２からのブーム起伏角度に関する情報を受けるとともに、上記最小垂直距離出力手段７からの最小垂直距離に関する情報と、上記旋回位置検出値異常判定手段８からの旋回位置検出値の異常に関する情報を受けて、現在の作業状態下での定格性能を算出する。具体的には、図１１に実線図示する第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２からなる定格性能線Ｌ、及び破線図示する第３性能線Ｌ３を算出する。

ここで、上記第１性能線Ｌ１と第２性能線Ｌ２で構成される定格性能線Ｌは、上記旋回位置検出値異常判定手段８から異常信号が入力されていない場合の定格性能線であって、上記第１性能線Ｌ１は、安定性が最も低い旋回領域、即ち、上記旋回中心Ｑと上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４を結ぶ直線と、該直線から時計回り方向において、上記旋回中心Ｑと上記左前アウトリガ１１３の接地点Ｐ３を結ぶ直線で囲まれた領域（反時計回り方向における点ａ〜点ｂの範囲）に対応するものであって、それ以外の安定性の高い領域に対応する第２性能線Ｌ２よりも小作業半径側に設定されている。

なお、図１１に破線図示した定格性能線Ｌ０は、従来手法により求められる定格性能線であって、最小の張出幅をもつ左後アウトリガ１１４の張出幅を他の全てのアウトリガ１１１，１１２，１１３の張出幅と仮定し、上記左後アウトリガ１１４の接地点Ｐ４と上記左前アウトリガ１１３´の接地点Ｐ３´を結ぶ直線Ｒ０に対する旋回中心Ｑからの垂直距離Ｓ０に基づいて算出されるものであり、この垂直距離Ｓ０と本実施形態における上記垂直距離Ｓ１との差分に起因して定格性能に差が生じるものである。

ここで、図１２を参照して、実際の制御フローを説明する。制御開始後、先ず、ステップＳ１において、ブーム長さ、ブーム起伏角度、ブーム旋回位置及び各アウトリガ１１１〜１１４の張出幅を読み込む。

これに対して、ステップＳ２において旋回位置検出値が異常であると判断された場合には、先ずステップＳ４において、車体１０２の左側において最小張出幅のアウトリガを選定し且つこの最小張出幅のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定するとともに、車体１０２の右側において最小張出幅のアウトリガを選定し且つこの最小張出幅のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガを選定する。

次に、ステップＳ５においては、車体１０２の左側における最小垂直距離Ｓ１と車体１０２の右側における最小垂直距離Ｓ２と、車体１０２の前部側における最小垂直距離Ｓ３と車体１０２の後部側における最小垂直距離Ｓ４をそれぞれ算出する。そして、ステップＳ６では、これら各最小垂直距離Ｓ１〜Ｓ４を比較して、距離が最も短い垂直距離を最終的な最小垂直距離とし、これに基づいて、旋回位置検出値が異常である場合における定格性能（即ち、第１性能線Ｌ１と第３性能線Ｌ３）を算出して出力する。

１・・作業状態検出手段
２・・アウトリガ張出幅検出手段
３・・旋回位置検出手段
４・・コントロールユニット
５・・定格性能算出手段
６・・アウトリガ選定手段
７・・最小垂直距離出力手段
８・・旋回位置検出値異常判定手段
１１・・ブーム長さ検出器
１２・・ブーム起伏角度検出器
２１〜２４・・アウトリガ張出幅検出器
７１〜７４・・最小垂直距離算出手段
７５・・比較手段
１０１・・クレーン車
１０２・・車体
１０３・・旋回台
１０４・・伸縮ブーム
１１１〜１１４・・アウトリガ
Ｌ０，Ｌ・・定格性能線
Ｌ１・・第１性能線
Ｌ２・・第２性能線
Ｑ・・旋回中心
Ｐ１〜Ｐ４・・接地点
Ｒ０，Ｒ・・直線
Ｓ０〜Ｓ４・・垂直距離

Claims

車体を浮上支持する複数のアウトリガを備えるとともに、ブームを起伏動自在に取付けた旋回台を上記車体上に旋回自在に搭載してなるアウトリガを備えた作業機において、
上記作業機の定格性能の算出に係る作業状態を検出してこれを出力する作業状態検出手段と、上記複数のアウトリガの張出幅をそれぞれ検出してこれを出力する複数のアウトリガ張出幅検出手段と、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて最小の張出幅をもつ特定のアウトリガを選定するアウトリガ選定手段と、上記特定のアウトリガの接地点と上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を算出してこれを出力する最小垂直距離出力手段と、上記作業状態検出手段からの作業状態と上記最小垂直距離出力手段からの最小垂直距離を受けて現在の作業状態下での定格性能を算出する定格性能算出手段と、を備えたことを特徴とするアウトリガを備えた作業機の制御装置。
車体を浮上支持する複数のアウトリガを備えるとともに、ブームを起伏動自在に取付けた旋回台を上記車体上に旋回自在に搭載してなるアウトリガを備えた作業機において、
上記旋回台の旋回位置を検出してこれを出力する旋回位置検出手段と、該旋回位置検出手段以外の検出手段であって上記作業機の定格性能の算出に係る旋回位置以外の作業状態を検出してこれを出力する作業状態検出手段と、上記複数のアウトリガの張出幅をそれぞれ検出してこれをそれぞれ出力する複数のアウトリガ張出幅検出手段と、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて最小の張出幅をもつ特定のアウトリガを選定するアウトリガ選定手段と、上記特定のアウトリガの接地点と上記特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を最小垂直距離として算出してこれを出力する最小垂直距離出力手段と、上記旋回位置検出手段からの旋回位置を受けてその旋回位置検出値が異常であるかどうかを判定し異常である場合に異常信号を出力する旋回位置検出値異常判定手段と、上記旋回位置検出値異常判定手段からの異常信号が入力された場合には上記最小垂直距離出力手段からの最小垂直距離を上記複数のアウトリガのそれぞれの張出幅として該最小垂直距離に基づいて定格性能を算出する定格性能算出手段と、を備えたことを特徴とするアウトリガを備えた作業機の制御装置。
請求項２において、
上記アウトリガ選定手段は、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて、該複数のアウトリガのうち上記車体の一方の側部に配置された複数のアウトリガのうち最小の張出幅をもつ一方側の特定のアウトリガと、上記車体の他方の側部に配置された複数のアウトリガのうち最小の張出幅をもつ他方側の特定のアウトリガをそれぞれ選定する構成であり、
上記最小垂直距離出力手段は、上記一方側の特定のアウトリガの接地点と該一方側の特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を一方側の垂直距離として、上記他方側の特定のアウトリガの接地点と該他方側の特定のアウトリガに対して旋回の周方向において隣接して車体前方側又は車体後方側に位置する他のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離を他方側の垂直距離として、それぞれ算出するとともに、これら一方側の垂直距離と他方側の垂直距離のうち小さい方を選択してこれを最小垂直距離として出力する構成であることを特徴とするアウトリガを備えた作業機の制御装置。
請求項２又は３において、
上記最小垂直距離出力手段が、上記複数のアウトリガ張出幅検出手段からの各張出幅を受けて、上記複数のアウトリガのうち上記車体の一方の側部と他方の側部においてそれぞれ車体前後方向に位置する各一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離をそれぞれ算出するのに加えて、上記車体の前部側に位置する左右一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離と、上記車体の後部側に位置する左右一対のアウトリガの接地点を結ぶ直線に対する旋回中心からの垂直距離をそれぞれ算出し、これら各垂直距離のうちから最小垂直距離を選択してこれを最小垂直距離として出力するように構成されたことを特徴とするアウトリガを備えた作業機の制御装置。