JP3010492B2

JP3010492B2 - 荷役、建設機械等におけるジョイスティックコントロール方法及び装置

Info

Publication number: JP3010492B2
Application number: JP1050016A
Authority: JP
Inventors: 弘之鈴木
Original assignee: 株式会社加藤製作所
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH02230410A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、荷役、建設機械等におけるジョイスティ
ックコントロール方法及び装置、殊に、単一コントロー
ルレバーにより、複数のアクチュエータへの動作命令信
号を同時又は各別に発信させる荷役、建設機械等におけ
るジョイスティックコントロール方法及び装置に関する
ものである。

（従来の技術）従来の単一コントロールレバーにより複数のアクチュ
エータへの動作命令信号を、同時又は各別に発信させる
荷役、建設機械等におけるジョイスティックコントロー
ル装置としては、例えば、第９〜12図に示すようなもの
がある。

このものは、パワーショベル等の荷役、建設機械（図
示省略）の運転席まわり等に、第９図のようなジョイス
ティックコントロール装置１を設置し、その単一コント
ロールレバー（以下、これを単に「レバー」という）２
を、その下部の支点（図示省略）まわりに、その頂部を
同図のＸ→Ｘ、Ｘ←Ｘ方向又はＹ→Ｙ、Ｙ←Ｙ方向への
起伏、若しくは、Ｘ→Ｙ→Ｘ→Ｙ、Ｘ←Ｙ←Ｘ←Ｙ方向
に旋回、又はそれらの組合せ方向へ起伏及び又は旋回操
作することにより、それぞれの操作状態におけるレバー
２の変位を、Ｘ軸ポテンショメータ３及び又はＹ軸ポテ
ンショメータ４の回転により検知し、各ポテンショメー
タ３、４の検知量（回転角）に対応する動作命令信号を
発信させ、対応するアクチュエータ、例えば、ブームの
起伏（デリック）シリンダＤとウインチモータＷ、旋回
モータＳとブームの伸縮シリンダＴ（第１図の第１及び
第２ジョイスティックコントロール装置1A、1Bのレバー
2A、2Bの操作方向参照）等への、動作命令信号を発信さ
せるものである。

レバー２を第１（Ｘ軸）方向及び又は第２（Ｙ軸）方
向へ傾倒させると、Ｘ軸ポテンショメータ３及び又はＹ
軸ポテンショメータ４が、前記レバー２の傾倒角に対応
する回転をして電気信号に変換し、相応の動作命令信号
を発信する。また、レバー２を直立する中立位置（第10
図の符号2A位置のレバー参照）から、同図の符号A₃位置
のようにＸ軸とＹ軸との中間方向へ傾倒させるか、又
は、レバー２をその直立位置2Aから、Ｙ軸（又はＸ軸）
方向へ適度に傾倒させた後、Ｘ軸とＹ軸との中間のA₃方
向に旋回させると、Ｙ軸ポテンショメータ４とＸ軸ポテ
ンショメータ３との双方が、傾倒及び又は旋回したレバ
ー２のＹ軸又はＸ軸からの変位に相応してy₁、x₁（第10
図）のように、Ｙ軸及びＸ軸方向に同時に回動し、Ｙ軸
ポテンショメータ４及びＸ軸ポテンショメータ３から対
応する動作命令信号を同時に発信し、対応する作業用ア
クチュエータを同時に駆動させる。

ところで、このジョイスティックコントロール装置１
には、レバー２の直立する中立停止位置（第10図の符号
2A参照）を確保し、同レバー２の直立位置まわりにおけ
る小角度の傾倒及び又は旋回では、Ｘ軸ポテンショメー
タ３又はＹ軸ポテンショメータ４を応答させないように
するため、前記レバー２の中立位置まわりに中央不感帯
５（第12図）が設けられる。

このため、前記レバー２をその直立する中立位置２か
ら、Ｘ軸（又はＹ軸）方向へ傾倒させると、その傾倒角
の増減に応じてＸ軸ポテンショメータ３（又はＹ軸ポテ
ンショメータ４）の出力信号線６（第11図の「レバー角
−出力信号」線図参照）のように、その中央不感帯５域
ではＸ軸と一致する（同図の符号７参照）となり、その
中央不感帯５を越えた後に起立する形状となる。

なお、この中央不感帯５を大きく設定するとポテンシ
ョメータ３、４の信号応答性が遅れ、操作感覚が悪くな
るばかりでなく、レバー２の操作角に対する出力信号の
分解能も悪くなるため、前記中央不感帯５は必要最小限
に設定される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、前記のような従来のジョイスティック
コントロール装置にあっては、単一のレバー２の一連操
作により、Ｘ軸信号及びＹ軸信号を同時又は各別に出力
させるものであり、レバー２は360゜の旋回と、直立位
置から水平方向へ傾倒させる構造となっているため、荷
役、建設機械のように、振動、衝撃等が継続して発生す
る一方、当該荷役、建設機械等の運転者の視認を要する
作業範囲が広く、また、それらの遠隔制御に適するよう
にするため、ジョイスティックコントロール装置１を携
帯式としたものにあっては、同コントロール装置１が不
安定な姿勢で操作されることが多いため、以下のような
誤操作を生じ、危険を招く恐れさえあり、その操作には
かなりの慎重さが要求された。

すなわち、例えば、Ｙ軸アクチュエータの単独操作の
ために、前記レバー２を、その直立中立位置まわりに設
定される方形中央不感帯５域を越えて、Ｙ軸方向のA
₁（第12図の符号2₁参照）へ傾倒させようとして操作を
開始したところ、同レバー２がＹ軸方向から側方（第12
図では右方）へずれて旋回し、実際にはＸ軸とＹ軸との
中間のA₂（第12図の符号2₂）位置に傾倒することがあ
る。

このようにレバー２が直立中立位置ＡからA₂に旋回、
傾倒すると、同レバー２が前記方形中央不感帯５を越え
ると同時に、Ｙ軸方向には変量ｙ相当のＹ軸ポテンショ
メータ４による電気信号が、また、Ｘ軸方向には変量ｘ
相当のＸ軸ポテンショメータ３による電気信号がそれぞ
れ発信され、Ｘ軸及びＹ軸側の作業用アクチュエータ
（図示省略）が、それぞれ相応量コントロールされる。
それ故、この場合には、当該操作者が予定したＹ軸側作
業用アクチュエータのｙ量相当動作の外、当該操作者の
予定しないＸ軸側アクチュエータがｘ量相当の動作を同
時にする。

このように、当該操作者の予定しないＸ軸側アクチュ
エータが突如動作を開始すれば、危険状態の発生を招く
恐れがあり、当該操作者はそのような危険の発生を防止
のため、レバー２が所定の操作方向からずれるのを防止
するためにかなりの注意を必要とし、この操作には高度
の操作技術を要した。

本発明は、このような従来例における課題に着目して
なされたもので、単一コントロールレバーにより、複数
の作業用アクチュエータの動作命令信号を単独又は複合
して発信できるジョイスティックコントロール方法及び
装置において、その中央不感帯の隣接位置に、相互に干
渉しない複数の付加不感帯を設けることにより、当該作
業用アクチュエータへの動作命令信号を発生させるポテ
ンショメータを、隣接する作業用アクチュエータへの動
作命令信号発生用ポテンショメータより優先して発信さ
せ、仮に、当該コントロールレバーが、意図する予定操
作方向から多少側方へずれて傾倒及び又は旋回しても、
意図するアクチュエータへの動作命令信号のみによる操
作可能な荷役、建設機械等におけるジョイスティックコ
ントロール方法及び装置を提供しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段）この発明は、前記のような課題を解決するため、単一
コントロールレバーの起伏及び旋回により、複数の作業
用アクチュエータへの動作命令信号を、同時又は各別に
発信させる荷役、建設機械等におけるジョイスティック
コントロール方法において、前記単一コントロールレバ
ーをその中央不感帯域に隣接する付加不感帯域に倒伏さ
せた際、又は前記単一コントロールレバーをその中央不
感帯域を越えて選択された倒伏方向に倒伏させた際、当
該コントロールレバーの傾倒方向に近接するポテンショ
メータからの信号をそのまま発信させる一方、当該単一
コントロールレバーの選択された倒伏方向に隣接するポ
テンショメータからの信号から所定値を減算して遅延発
信させることにより、当該コントロールレバーの選択さ
れた倒伏方向の動作命令信号を、当該コントロールレバ
ーの選択された倒伏方向に隣接ポテンショメータからの
動作命令信号に優先して発信させるようにコントロール
する荷役、建設機械等におけるジョイスティックコント
ロール方法である。

また、単一コントロールレバーの起伏及び旋回によ
り、複数の作業用アクチュエータへの動作命令信号を、
同時又は各別に発信させる荷役、建設機械等におけるジ
ョイスティックコントロール装置において、前記単一コ
ントロールレバーの起立位置まわりに、当該単一コント
ロールレバーの小角度の起伏及び同単一コントロールレ
バーの小角度倒伏領域における旋回には応答しない中央
不感帯を設けると共に、前記中央不感帯まわりに隣接し
て、前記単一コントロールレバーの選択された方向への
倒伏により発信される複数の動作命令信号系と同数で、
相互に干渉しない複数の付加不感帯を設け、かつ、該複
数の付加不感帯のそれぞれにポテンショメータを設け、
前記単一コントロールレバーの選択された倒伏方向の付
加不感帯に隣接する付加不感帯域に設けたポテンショメ
ータから発信される動作命令信号を、当該単一コントロ
ールレバーの選択された倒伏方向の付加不感帯域に配設
されたポテンショメータから発信される動作命令信号よ
り、所要値遅延して発信させるように構成した荷役、建
設機械等におけるジョイスティックコントロール装置で
あり、また、前記単一コントロールレバーの起立位置ま
わりに、当該単一コントロールレバーの小角度の起伏又
は当該単一コントロールレバーの小角度倒伏領域におけ
る旋回には応答しない中央不感帯を設けると共に、該中
央不感帯に隣接して、前記単一コントロールレバーの操
作により発信される複数の動作命令信号系と同数で、相
互に干渉しない複数の付加不感帯を設けると共に、該各
付加不感帯のそれぞれが、相隣る付加不感帯域側に配設
されるポテンショメータからの動作命令信号を、当該単
一コントロールレバーの選択された倒伏方向に近接する
ポテンショメータの動作命令信号より遅延して発信させ
るようにたものである。

（作用）この発明は、前記のような構成を有するから、コント
ロールレバーの直立する中立位置まわりに設置された中
央不感帯により、荷役、建設機械等の振動発生や、ジョ
イスティックコントロール装置を可搬式にすること等に
基づく、当該コントロールレバーの僅かな傾倒及び又は
旋回では、不用意な誤動作を発生させる恐れがないばか
りでなく、前記単一のコントロールレバーの選択された
倒伏方向に配設されたポテンショメータからの動作命令
信号をそのまま発信させる一方、当該単一コントロール
レバーの選択された倒伏方向に隣接するポテンショメー
タの信号から所定値減算して、後者のポテンショメータ
からの発信信号より、前記単一のコントロールレバーの
選択された倒伏方向に近接して配設されたポテンショメ
ータの動作命令信号を優先して発信させ、これにより、
複数の動作命令信号の発信可能なジョイスティックコン
トロール装置を、仮に、当該単一コントロールレバーが
その選択された倒伏方向から多少ずれて倒伏された場合
においても、当該単一コントロールレバーの選択され
た、すなわち、目的とする動作命令信号を優先的に発信
し、当該作業用アクチュエータによる荷役、建設機械等
の動作を可能にし、しかも、記単一コントロールレバー
の選択された倒伏方向に前記付加不感帯域を越える倒伏
状態において、当該単一コントロールレバーを回転させ
ることにより、当該単一コントロールレバーの選択され
た倒伏方向の動作命令信号に併せて、当該単一コントロ
ールレバーの選択された倒伏方向に隣接するポテンショ
メータからの動作命令信号を、前者より後者を所定値遅
延させて、ほぼ同時に発信する。

（実施例）以下、この発明に係る荷役、建設機械等におけるジョ
イスティックコントロール方法及び装置の実施例を、第
１〜８図を参照して説明する。なお、第９〜12図に示し
た従来例と共通する部分には同一名称及び同一符号を用
いる。

（第１実施例）第１〜３図はこの発明に係る荷役、建設機械等におけ
るジョイスティックコントロール方法及び装置の第１実
施例を示すもので、このジョイスティックコントロール
装置の外形は、第９図に示した従来例のジョイスティッ
クコントロール装置１とほぼ同様であり、また、そのコ
ントロールレバー２を傾倒及び又は旋回させることによ
り、そのＸ軸方向及びＹ軸方向に設けられた第１ポテン
ショメータとしてのＸ軸ポテンショメータ３、及び第２
ポテンショメータとしてのＹ軸ポテンショメータ４によ
り、当該コントロールレバー２の操作量に応答する動作
命令信号が発信されること、及び前記コントロールレバ
ー２の直立位置まわりに方形中央不感帯５が設けられて
いる点では、前記第９〜12図に示した従来例とほぼ同様
である。

しかし、この実施例では、前記方形中央不感帯５のＸ
軸方向に隣接して、Ｙ軸ポテンショメータ４の応答を遅
延させる第１付加不感帯としての、長方形状のＸ軸付加
不感帯11、11が、また、前記方形中央不感帯５のＹ軸方
向に隣接して、前記Ｘ軸ポテンショメータ３の応答を遅
延させる第２付加不感帯としての、長方形状のＹ軸付加
不感帯12、12がそれぞれ設けられている。

次に、この実施例の作用を説明する。

まず、前記レバー２を方形の中央不感帯５を越えてＸ
軸又はＹ軸方向へ傾倒させると、Ｘ軸ポテンショメータ
３又はＹ軸ポテンショメータ４から、それぞれのアクチ
ュエータ（図示省略）への動作命令信号が発信され、ま
た、前記レバー２をＹ軸方向へ傾倒させようとして操作
を開始したところ、多少右方（又は左方）へ旋回して、
実際には第２図のA₂方向に傾倒した場合、同レバー２が
放形の中央不感帯５を越えると同時に、Ｘ軸ポテンショ
メータ３による動作命令信号を同時に発信する態勢にす
る。

しかし、この実施例では、第２図のように方形中央不
感帯５のＹ軸方向の隣接位置に（Ｘ軸方向についても同
様）、互いに隣接するＸ軸ポテンショメータ３（同Ｙ軸
ポテンショメータ４）の応答を遅延させる第２付加不感
帯としてのＸ軸付加不感帯11、11（同第１付加不感帯と
してのＹ軸付加不感帯12、12）が設けられているので、
仮に、前記レバー２を直立位置２からＹ軸方向の2
₁（A₁）位置へ傾倒させようとしたところ、実際には同
レバー２が多少Ｘ軸（第２図では右）方向へ旋回して、
第２図の2₂（A₂）位置に傾倒した場合、前記レバー２に
はＹ軸方向へのｙ量変位とＸ軸方向へのｘ量変位とが同
時に発生し、ｙ量変位及びｘ量変位に相応して、Ｙ軸ポ
テンショメータ４とＸ軸ポテンショメータ３とが共に回
転する。

しかし、前記レバー２のＹ軸方向の位置2₁（A₁）から
の横振れ量が小さい範囲の符号2₂（A₂）にある限り、こ
のA₂位置では前記レバー２がＸ軸付加不感帯11域にあっ
て、同レバー２によるＸ軸方向のｘ量変位に基づくＸ軸
ポテンショメータ３から発信されるＸ軸信号ｘから、同
Ｘ軸付加不感帯11により予め設定された所定量α_１が減
算される。

その結果、ｘ−α_１＞０となるまでＸ軸ポテンショメ
ータ３からの動作命令信号の発信が遅延され、同レバー
２が第２図のA₂位置等、Ｘ軸付加不感帯11域にある場合
には、Ｘ軸ポテンショメータ３からの動作命令信号が発
信されない。

このため、この実施例では、Ｙ軸アクチュエータの操
作のため、前記レバー２をＹ軸方向へ操作させる際、同
レバー２が中央不感帯５を越えた直後、Ｙ軸ポテンショ
メータ４は通常通りの動作命令信号を発信するが、その
際、仮に、前記レバー２の操作方向がＹ軸方向から多少
横振れした場合においても、Ｘ軸ポテンショメータ３は
直ちには応答を開始せず、同レバー２のＸ軸方向への実
際の変位量ｘから、Ｘ軸付加不感帯11により予め設定さ
れた所定量α_１が減算され、その減算後の値が正になる
までその発信開始が遅延し、その値が正になった後、Ｘ
軸ポテンショメータ３から動作命令信号を発信される。

なお、前記のようにＸ軸ポテンショメータ３からの動
作命令信号発信が、前記所定量α_１に相当する時間の遅
延が検知された際、当該操作工程における以後のＸ軸ポ
テンショメータ３からの動作命令発信を中止させるよう
な制御プログラム構成を選択すれば、Ｙ軸ポテンショメ
ータ４に対応する作業用アクチュエータによる作業機の
みによる作動を継続させる制御系を構成できる。

また、この実施例では、方形の中央不感帯５のＸ軸方
向の隣接位置に、前記レバー２のＸ軸方向への傾倒時に
おける、Ｘ軸方向からのＹ軸方向への小角度の横振れで
は、Ｙ軸ポテンショメータからのＹ軸アクチュエータへ
の動作命令信号発信を、予め設定された所定量β_１一時
的に遅延させるための、第１付加不感帯12が設けられて
いるので、同レバー２が意図するＸ軸方向から多少Ｙ軸
方向へ横振れした場合においても、前記とほぼ同様な理
由により、Ｙ軸ポテンショメータ４の応答を予め設定さ
れた所定量β_１一時的に遅延させ、Ｘ軸ポテンショメー
タ３からの動作命令信号のみが、一時的に発信される。

次に、前記のようなジョイスティックコントロール装
置1A、1B（２組）を備える実施例の作用を、第１図の流
れ図を参照して説明する。

なお、この一方のジョイスティックコントロール装置
1Aのコントロールレバー2Aの動作は、ブームの起伏（デ
リック）シリンダＤ及びウインチモータＷを駆動する動
作命令信号を発信するＸ軸ポテンショメータ３及びＹ軸
ポテンショメータ４により検出され、また、他方のジョ
イスティックコントロール装置1Bのコントロールレバー
2Bの動作は、伸縮シリンダＴ及び旋回モータＳを駆動す
る動作命令信号をそれぞれ発信するＸ軸ポテンショメー
タ３及びＹ軸ポテンショメータ４を備え、前記Ｘ軸ポテ
ンショメータ３、３及びＹ軸ポテンショメータ４、４
の、それぞれから発信される動作命令信号が、前記両レ
バー2A、2Bの操作量に応答する動作命令信号を発信する
が、それぞれの作用は前記とほぼ同様である。

このコントロール装置1A、1Bは、そのレバー2A、2Bの
操作により、荷役、建設機械等の操作用プログラムのメ
インルーチン（詳細は図示省略）15における、サブルー
チン読出しコード20（LV2 OPか）により読出して動作
を開始し、第１図の流れ図に沿って作用する。なお、以
下の説明では、説明簡略化のため、ブーム起伏シリンダ
を「Ｄ」、ウインチモータを「Ｗ」、ブーム伸縮シリン
ダを「Ｔ」、旋回モータを「Ｓ」として述べる。

まず、第１ジョイスティックコントロール装置1Aの第
１レバー2Aの操作はＤ、Ｗ中立判定器21以下の回路が判
定し、動作する。すなわち、第１コントロールレバー2A
を操作すると、まず、Ｄ、Ｗ共中立判定器21がその操作
状態を判定し、YES（第１コントロールレバー1Aが中立
で、方形の中央不感帯５域内）であれば、Ｄ、Ｗ優先フ
ラグをOFF（27）して、Ｔ、Ｓ共中立判定器31へ進み、
第２コントールレバー2Bの操作状態が判定される。

Ｄ、Ｗ共中立判定器21がNOであれば、DorWフラグON判
定器22に進み、同判定器22がYESであれば、Ｗ優先フラ
グON判定器28に進み、同判定器28がYESであればＤ動作
信号から予め設定された所定量α_１を減算し、ブーム起
伏シリンダＤの動作開始を、第１レバー２のＸ軸方向へ
の傾斜角よりα_１相当量遅延させる。Ｗ優先フラグON判
定器28がONであれば、Ｗ角から予め設定された所定量β
_１を減算29し、この場合にはＹ軸側のウインチモータＷ
の動作開始時期を、β_１相当量遅延させ、Ｔ、Ｓ共中立
判定器31へ進む。

DorW優先フラグON判定器22がNOであれば、DorWの非中
立判定器23に進み、同判定器23がYESであれば、Ｗ非中
立判定器24に進み、同判定器24がYESであればＷ優先フ
ラグON（26）し、Ｗ優先フラグON判定器28へ進む。Ｗ非
中立判定器24がNOであれば、Ｄ優先フラグON（25）した
後、Ｗ優先フラグON判定器28へ進む。Ｗ優先フラグON判
定器28がYESであれば、Ｄ角から予め設定された所定量
α_１を減算30し、Ｔ、Ｓ共中立判定器31に進む。Ｗ優先
フラグON判定器28がNOであれば、ウインチモータＷ角か
ら予め設定された所定量β_１を減算29して遅延させた
後、Ｔ、Ｓ共中立判定器31へ進む。

次に、第２ジョイスティックコントロール装置1B側の
第２レバー2Bの操作により、Ｔ、Ｓ共中立判定器31以下
の回路が動作する。

まず、Ｔ、Ｓ共中立判定器31がYES（第２コントロー
ルレバー2Bが中立位置の中央不感帯５域内）であれば、
Ｔ、Ｓ優先フラグOFF（37）をOFFし、メインルーチン15
の前記サブルーチンLV2 OP20の呼出しコードの次のコ
ード（図示省略）へRET42させる。

Ｔ、Ｓ共中立判定器31がNOであれば、TorS優先フラグ
ON判定器32へ進み、同判定器32がYESであればＳ優先フ
ラグON判定器38へ進む。TorS優先フラグON判定器32がNO
であれば、TorS非中立判定器33へ進み、同判定器33がYE
Sであれば、Ｓ非中立判定器34へ進む。Ｓ非中立判定器3
4がYESであれば、Ｓ優先フラグON36し、Ｓ優先フラグON
判定器38へ進む。Ｓ優先フラグON判定器38のYESで、Ｔ
角から予め設定された所定量β_２が減算40され、伸縮シ
リンダＴへの動作命令信号発生を、予め設定された所定
量β_２相応量遅延させ、しかる後、メインルーチン15の
サブルーチン読出しコードLV2op（20）の次コードへ、
前記と同様にRET42させる。

Ｓ優先フラグON判定器38がNOであれば、Ｓ角から予め
設定された所定量α_２を減算39し、旋回モータＳへの動
作命令信号発生をα_２相当量遅延させた後、メインルー
チン15のサブルーチン読出しコードLV2op（20）の次コ
ードへ、前記と同様にRET42させる。

なお、前記第１、第２コントロールレバー2A、2Bによ
るＤ減算角30及びＴ減算角40において減算する所定量β
_１及びβ_２と、Ｗ減算角29及びＳ減算角39において減算
する所定量α_１及びα_２とは、それぞれの目的に応じて
適値に設定できるが、β_１とβ_２及びα_１とα_２とは、
それぞれ同一量のβ及びαとして設定してもよく、ま
た、β_１、β_２、α_１及びα_２の総べての値を、同一量
に設定することもできる。

次に、この発明に係る荷役、建設機械等におけるジョ
イスティックコントロール方法及び装置における前記第
１実施例における中央不感帯５及び付加不感帯11、12の
変形例としての第２〜４実施例を、添付の第４〜６図を
参照して説明する。なお、第１〜３図に示した第１実施
例と共通する部分には、同一名称及び同一符号を用い
る。

（第２実施例）第４図は、この発明における中央不感帯及び付加不感
帯の第２実施例を示し、方形の中央不感帯51まわりに外
接して、そのＸ軸及びＹ軸方向に延び、その各辺を底辺
とする正三角形状の第１付加不感帯52、52及び第２付加
不感帯53、53をそれぞれ設けたもので、その作用は前記
第１実施例の長方形状の第１及び第２付加不感帯11、12
とほぼ同様であるが、この実施例のように第１及び第２
付加不感帯52、53を正三角形状に形成すれば、Ｘ軸とＹ
軸との中間方向における第１及び第２付加不感帯の領域
が極めて狭いことから理解されるように、前記レバー２
がＸ軸方向又はＹ軸方向から横振れした場合における、
第１又は第２付加不感帯52、53により、隣接位置に配設
されたポテンショメータ４、３の動作命令信号の発信を
遅延させる範囲が狭く、前記第１実施例よりかなり制限
される。

（第３実施例）第５図は、この発明における中央不感帯及び付加不感
帯の第３実施例を示し、円形の中央不感帯61まわりに外
接し、そのＸ軸及びＹ軸方向に延びるほぼ三角形状の第
１付加不感帯62、62及び第２付加不感帯63、63をそれぞ
れ設けたもので、その中央不感帯61が円形をなすことに
基づき、前記コントロールレバー２の何れの方向への傾
倒及び又は旋回に対しても、同レバー２の目的とする操
作方向の隣接位置に配設されたポテンショメータ３、４
の非応答範囲が一定となる外、その作用は前記第２実施
例とほぼ同様である。

なお、第３実施例の円形中央不感帯61は、第５図のよ
うな円形に構成する外、後述の第６図及び第８図の円形
中央不感帯61、61と共に、例えば、正32角形のような辺
数の多い正多角形状に構成してもよい。

（第４実施例）第６図は、この発明における中央不感帯及び付加不感
帯の第４実施例を示し、円形の中央不感帯61まわりに外
接し、そのＸ軸及びＹ軸方向に延びるほぼ長方形状の第
１付加不感帯64、64及び第２付加不感帯65、65をそれぞ
れ設けたもので、その第１及び第２付加不感帯64、65の
形状がほぼ長方形状をなすことにより、そのＸ軸とＹ軸
との中間方向域における、第１及び第２付加不感帯64、
65による前記ポテンショメータ３、４の遅延範囲が、前
記第３実施例よりかなり増加することになるが、その余
の作用は前記第３実施例とほぼ同様である。

（第１〜第４実施例の変形例）なお、第４〜６図に示した第２〜４実施例における第
１付加不感帯52、62、64と第２付加不感帯53、63、65と
は、互いに干渉しないように離間して構成すできことは
いうまでもなく、これらの相隣る各付加不感帯間には、
多少の間隔を配しても差支えない。

また、以上の説明では、前記第１〜４実施例における
第１付加不感帯11、52、62、64と第２付加不感帯12、5
3、63、65との形状及び大きさとを、それぞれほぼ等し
いものとして構成した例について述べたが、前記第１〜
４実施例における第１付加不感帯11、52、62、64と、第
２付加不感帯12、53、63、65とは、図示しないが、それ
ぞれのコントロール装置１における前記単一のコントロ
ールレバー２による各アクチュエータの操作遅れを、そ
れぞれの目的に応じて、大きさ及び形状が異なるように
構成してもよく、前記各付加不感帯を、そのように大き
さ及び形状の異なるものとして構成すれば、前記コント
ロールレバー２の操作方向如何により、同レバー２の同
一操作量により、隣接位置のポテンショメータからの動
作命令信号の発信遅延特性の異なるものが提供される。

また、図示しないが、前記第１〜４実施例における中
央不感帯及び第１、第２付加不感帯を、前記Ｘ軸とＹ軸
とが直角以外の角度で交差するように構成すれば、前記
コントロールレバー２のＸ軸又はＹ軸方向への傾倒時に
おける、各軸方向からの横振れ又は旋回に基づく、隣接
位置のポテンショメータによる、各アクチュエータへの
動作命令信号発信の遅延範囲が異なるものとなる。

なお、この場合には、それぞれの中央不感帯、殊に第
１、第２実施例の中央不感帯５、51の形状が、正方形か
らずれた形となり、また、前記第１〜４実施例における
第１及び第２付加不感帯の形状もそれに対応する異なる
形状となる。

（第５実施例）次に、この発明に係る荷役、建設機械等におけるジョ
イスティックコントロール方法及び装置の第５実施例
を、第７図及び第８図を参照して説明する。なお、第１
〜６図に示した前記第１〜４実施例と共通する部分に
は、同一名称及び同一符号を用いる。

この発明の第５実施例をブロック図で示す第７図にお
いて、ジョイスティックコントロール装置１のコントロ
ールレバー２を、Ｘ（第１）軸及びＹ（第２）軸のとの
中間方向（第７図の点線で示すレバー2₁参照）に傾倒さ
せた（極端な場合には、前記レバー２がＸ軸及びＹ軸の
何れからも充分離れ、両軸中間の45゜方向にコントロー
ルレバー２を傾倒させた）場合においても、前記レバー
２がＸ軸とＹ軸との何れの側に近接しているかに基づい
て、より近接する側のポテンショメータからの動作命信
号を優先的に発信させるように構成され、以下のように
作用する。

すなわち、第７図において、ジイステックコントロー
ル装置１のコントロールレバー２を任意の方向へ傾倒さ
せると、その傾倒角度に応じて第１（Ｘ軸）ポテンショ
メータ３及び第２（Ｙ軸）ポテンショメータ４により、
第１（Ｘ）軸及び第２（Ｙ）軸方向に如何程傾倒したが
検出され、その傾倒度に対応する出力信号が発生し、同
出力信号が比較器24と28とに印加される。

一方、この比較器24と28には中立域記憶器45に記憶さ
れた中央不感帯信号が同時に印加され、その中央不感帯
信号が前記ポテンショメータ３、４により検出された信
号から、中央不感帯との比較により減算され、第１（Ｘ
軸）ポテンショメータ３と第２（Ｙ軸）ポテンショメー
タ４との何れに近接するかにより、より近接する側のポ
テンショメータ３又は４の何れかに優先フラグを立たせ
る。

仮に、比較器24、25により、第２（Ｙ）軸方向の信号
が、第１（Ｘ）軸方向の信号より先に中央不感帯61から
出たと判定されれば、比較器28からの出力信号により、
第１（Ｘ）軸信号減算器29において、第１ポテンショメ
ータ３の出力信号、中立域記憶器45、Ｘ軸方向の出力信
号から、さらに第１付加不感帯67相応分減算され、Ｘ軸
ポテンショメータ３から外部への出力を止め（遅延さ
せ）、Ｙ軸ポテンショメータ４の出力発信を優先させ
る。

したがって、この第５実施例では、第１付加不感帯67
が発生している時は第２付加不感帯68が、また、第２付
加不感帯68が発生している時は第１付加不感帯67が、そ
れぞれ発生しないことになる。

操作レバー２をＸ方向とＹ方向との中間方向へ操作す
ると、Ｘ軸及びＹ軸の各ポテンショメータの出力信号
が、それぞれ比較器24、28に入力され、中立域記憶器45
より出力される中央不感帯61信号と比較される。Ｘ軸、
Ｙ軸それぞれの信号の内、先に中央不感帯61の信号より
大きな信号（したがって、先に中央不感帯61を出た方）
が優先される。

例えば、Ｙ軸方向の信号が比較器24、25により、Ｘ軸
方向の信号より先に中央不感帯より出たと判断されれ
ば、比較器24、25よりの出力によりＸ軸方向の信号は、
第１（Ｘ軸）信号減算器29により、さらに付加不感帯相
応分減算される。

なお、この第５実施例によれば、操作者がコントロー
ルレバー２を特定方向へ意識的に操作した場合において
も、それが誤操作でないとの判断ができないことになる
ので、遅れて出力された方をさらに遅らして動作させる
ことになる。

また、この実施例における第１及び第２付加不感帯
は、充分近接するように構成できるので、例えば、第８
図のように円形の中央不感帯61のまわりに、その円形と
同心のリング状をなし、Ｘ軸、Ｙ軸の中間において分割
される４個の扇形状をなす第１及び第２付加不感帯67、
67、68、68として構成できる。なお、この第１付加不感
帯67、67と第２付加不感帯68、68とは、可能な限り近接
するように設け、前記コントロールレバー２がＸ軸とＹ
軸との中間の45゜方向からの僅かな変位により、当該付
加不感帯への応答を直ちに開始するように構成される。

（発明の効果）この発明は、前記のような構成を有し、作用をするか
ら、次のような特有の効果を奏する。

（１）単一コントロールレバーの起伏及び又は旋回に
より、複数の作業用アクチュエータへの動作命令信号
を、同時又は各別に発信させる荷役、建設機械等におけ
るジョイスティックコントロール方法において、前記単
一コントロールレバーをその中央不感帯域に隣接する付
加不感帯域に倒伏させた際、又は前記単一コントロール
レバーをその中央不感帯域を越えて選択された倒伏方向
に倒伏させた際、当該コントロールレバーの傾倒方向に
近接するポテンショメータからの信号をそのまま発信さ
せる一方、当該単一コントロールレバーの選択された倒
伏方向に隣接するポテンショメータの信号から所定値を
減算して遅延発信させることにより、当該コントロール
レバーの選択された倒伏方向の動作命令信号を、当該コ
ントロールレバーの選択された倒伏方向に隣接ポテンシ
ョメータからの動作命令信号に優先して発信させるよう
にコントロールして、仮に、当該単一コントロールレバ
ーが選択した倒伏方向から多少の横振れないし回動して
も、目的とする特定のアクチュエータのみによる単一操
作を確実に行なうことができ、荷役、建設機械等のジョ
イスティックコントロール方法及び装置における特定の
アクチュエータ以外への誤操作命令信号発信の恐れがな
く、ひいてはその操作性が向上する。

（２）前記のような構成を有するから、単一コントロ
ールレバーの選択された倒伏方向に前記付加不感帯域を
越えて倒伏させた状態において、当該単一コントロール
レバーを回動させることにより、該単一コントロールレ
バーの選択された倒伏方向において、前記選択された倒
伏方向の動作命令信号より他の動作命令信号を所要値遅
延させて、すなわち、例えば、ブーム起伏操作用の動作
命令信号発信用ポテンショメータと、ウインチコントロ
ール信号発信用ポテンショメータとを、当該ブームの起
伏操作に併せて、ウインチコントロール操作を所要値遅
延させて、操作可能にする。

（３）前記単一コントロールレバーによる特定の作業
用アクチュエータへの動作命令信号発生用ポテンショメ
ータへの、前記単一コントロールレバーの選択された倒
伏方向からの多少の横振れ等があっても、当該単一コン
トロールレバーの選択された倒伏方向に隣接するポテン
ショメータから発信される信号が、付加不感帯通過に基
づく所定値減算により動作命令信号が発信されること、
換言すれば、前記隣接するアクチュエータからの動作命
令信号が当該所定値に達するまでは発信されないような
操作方法及び装置であるから、前記所定値の設定如何に
より、目的とするアクチュエータのみによる単一操作の
継続範囲を選択でき、荷役、建設機械等のジョイスティ
ックコントロール方法及び装置における目的とする単一
のアクチュエータ以外のアクチュエータへの誤操作命令
信号の発信を招く恐れのないものの提供が容易になり、
その操作性が向上する。

（４）荷役、建設機械等による作業現場の注視の必要
性等により、仮に、当該装置の操作者が、当該ジョイス
ティックコントロール装置の単一コントロールレバー
を、直接目視することなく操作すること等により、当該
単一コントロールレバーが目的とする倒伏方向から多少
横振れした場合においても、当該選択された倒伏方向に
隣接ポテンショメータからの発信信号に基づくアクチュ
エータへの予期しない誤動作の発生の恐れないから、当
該単一コントロールレバーにより、複数アクチュエータ
から選択した何れかのアクチュエータのみへの動作命令
信号の発信性が確保され、ひいては、当該ジョイスティ
ックコントロール装置における単独操作性が向上し、従
来の同種のジョイスティックコントロール方法及び装置
より高い安全操作性を期待できる。

（５）中央不感帯まわりに隣接して、互いに干渉しな
い複数の付加不感帯を設けると共に、各ポテンショメー
タの応答特性をそれぞれに適する特性のものに変えるだ
けで、他の構造を変更することなく、既存の同種の装置
にこの発明を実施でき、また従来の同種のジョイスティ
ックコントロール装置と、ほぼ同様な操作要領で前記単
一コントロールレバーを操作することにより、目的とす
るアクチュエータへの動作命令信号を容易に発信させる
ことができる。

（６）中央不感帯まわりに、第１（Ｘ軸）及び第２
（Ｙ軸）付加不感帯を設けると共に、それぞれのポテン
ショメータからの出力信号と中央不感帯信号との、それ
ぞれの比較器による対比により何れが先に中央不感帯域
を通過するかを演算し、後から通過することになる側
（選択された倒伏方向に隣接する側）のポテンショメー
タ側の出力信号を遅延させるように構成したから、前記
単一コントロールレバーを何れの方向に倒伏、操作させ
た場合においても、それぞれの作業用アクチュエータの
単独操作性が向上する。

（７）第１、第２ポテンショメータの出力のうち、当
該単一コントロールレバーの倒伏方向に隣接するポテン
ショメータの出力を、前記中央不感帯まわりに配設され
た付加不感帯の当該単一コントロールレバーの倒伏に基
づくフラグにより、前記第１、第２の何れかのポテンシ
ョメータの出力から所定値を減算したものと、前記中央
不感帯信号との比較器による対比により、何れか一方の
ポテンショメータからの出力信号を遅延させ、換言すれ
ば、一方のポテンショメータからの出力信号を優先さ
せ、すなわち、他方のポテンショメータからの出力信号
から所定値が減算されることにより、当該単一コントロ
ールレバーが、仮にＸ軸とＹ軸との中間方向に傾倒され
た場合においても、当該単一コントロールレバーがＸ軸
又はＹ軸の何れの側に近接するかの判定が容易にされ、
ひいては、当該単一コントロールレバーを何れの方向へ
倒伏させる場合においても、目的とする単一の作業用ア
クチュエータへの動作命令信号を優先的に発信させ、荷
役、建設等の所要の作業を能率的にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図は、この発明に係る荷役、建設機械等におけ
るジョイスティックコントロール方法及び装置の実施例
を示すもので、第１図はその第１実施例の流れ図、第
２、３図は第１実施例の作用説明図、第４〜６図はこの
発明を実施するための、中央不感帯及び付加不感帯につ
いての、異なる形状の第２〜４実施例の説明図、第７図
はその第５実施例のブロック図、第８図は第５実施例に
好適な中央不感帯及び付加不感帯の変形例の説明図、第
９図は従来のジョイスティックコントロール装置の概略
斜視図、第10〜12図はその作用説明図である。（符号の説明）１、1A、1B……ジョイステックコントロール装置２、2A、2B……コントロールレバー３……Ｘ軸（第１）ポテンショメータ４……Ｙ軸（第２）ポテンショメータ５、51、61……中央不感帯 11、52……第１付加不感帯 12、53……第２付加不感帯 21〜24、28……比較器 29、30……減算器 31〜34、38……比較器 39、40……減算器 45……中立域記憶器 62、64、67……第１付加不感帯 63、65、68……第２付加不感帯

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】単一コントロールレバーの起伏及び又は旋
回により、複数の作業用アクチュエータへの動作命令信
号を、同時又は各別に発信させる荷役、建設機械等にお
けるジョイスティックコントロール方法において、前記
単一コントロールレバーをその中央不感帯域に隣接する
付加不感帯域に倒伏させた際、当該コントロールレバー
の傾倒方向に近接するポテンショメータからの信号を正
常に発信させる一方、当該単一コントロールレバーの選
択された倒伏方向に隣接するポテンショメータからの信
号（旋回角）から所定値、減算遅延して発信させること
により、当該コントロールレバーの選択された倒伏方向
の動作命令信号を、当該コントロールレバーの選択され
た倒伏方向から左右何れかの方向への旋回等に基づく隣
接するポテンショメータから発信される動作命令信号に
優先して発信させるようにコントロールすることを特徴
とする荷役、建設機械等におけるジョイスティックコン
トロール方法。
【請求項２】前記単一コントロールレバーをその中央不
感帯及び当該中央不感帯まわりの付加不感帯を越えて所
要方向に倒伏させ、又は当該単一コントロールレバーの
選択された倒伏方向への倒伏に併せて、その左右何れか
の方向へ旋回させた際、当該倒伏方向に近接するポテン
ショメータからの動作命令信号をそのまま発信させる一
方、当該単一コントロールレバーの選択された倒伏方向
に隣接する他のポテンショメータからの発信号を、所定
値減算して遅延発信させるようにコントロールすること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の荷役、建設機
械等におけるジョイスティックコントロール方法。
【請求項３】単一コントロールレバーの起伏及び旋回に
より、複数の作業用アクチュエータへの動作命令信号
を、同時又は各別に発信させる荷役、建設機械等におけ
るジョイスティックコントロール装置において、前記単
一コントロールレバーの起立位置まわりに、当該単一コ
ントロールレバーの小角度の起伏及び同単一コントロー
ルレバーの小角度倒伏領域における旋回には応答しない
中央不感帯を設けると共に、前記中央不感帯まわりに隣
接して、前記単一コントロールレバーの選択された方向
への倒伏により発信される複数の動作命令信号系と同数
で、相互に干渉しない複数の付加不感帯を設け、かつ、
該複数の付加不感帯のそれぞれにポテンショメータを設
け、前記単一コントロールレバーの選択された倒伏方向
の付加不感帯に隣接する付加不感帯域に設けたポテンシ
ョメータから発信される動作命令信号を、当該単一コン
トロールレバーの選択された倒伏方向の付加不感帯域に
配設されたポテンショメータから発信される動作命令信
号より、所要値遅延して発信させるように構成したこと
を特徴とする荷役、建設機械等におけるジョイスティッ
クコントロール装置。
【請求項４】前記単一コントロールレバーの起立位置ま
わりに、当該単一コントロールレバーの小角度の起伏又
は当該単一コントロールレバーの小角度倒伏領域におけ
る旋回には応答しない中央不感帯を設けると共に、該中
央不感帯に隣接して、前記単一コントロールレバーの操
作により発信される複数の動作命令信号系と同数で、相
互に干渉しない複数の付加不感帯を設けると共に、該各
付加不感帯のそれぞれが、相隣る付加不感帯域側に配設
されるポテンショメータからの動作命令信号を、当該単
一コントロールレバーの選択された倒伏方向に近接する
ポテンショメータの動作命令信号より遅延して発信させ
るように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の荷役、建設機械等におけるジョイスティックコ
ントロール装置。