JP5547884B2 - ブーム作業車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブームを旋回作動させるときにブームの先端部が予め設定された許容作業範囲を超えないように制御するブーム作業車の制御装置に関する。

ブーム作業車は、走行体上に起伏、伸縮、旋回動自在に設けたブームの先端部に作業機を備えた車両であり、作業機が作業者搭乗用の作業台であるものは高所作業車として、また作業機が吊り上げ装置であるものはクレーン車として知られている。このようなブーム作業車では、作業者が操作するブーム操作レバーの操作によりブームを起伏、伸縮、旋回作動させることができ、ブームの先端部に設けられた作業機を所望の位置に移動させて所要の作業を行うことができる。

このようなブーム作業車では、ブームの自重及び作業機の負荷等により生ずる転倒モーメントによって走行体が転倒することを防止する転倒防止装置が備えられている。この転倒防止装置には種々のものが知られているが、例えば、ブームの先端部の移動が予め定められた許容作業範囲内に限定されるタイプ（作業範囲規制タイプ）のものでは、ブームの先端部が許容作業範囲の規制線を外側へ超えるようなブームの作動が禁止されるようになっている。具体的には、このような転倒防止装置が備えられた高所作業車では、伸長して上方に展開されたブームの倒伏操作を行ってブームの起伏角度が一定角度以下になると、ブームの先端部が許容作業範囲の規制線を超えようとするため、走行体の転倒防止のために転倒防止装置が働きブームの倒伏作動が停止されるようになっている。

また、このような転倒防止装置とは別に、ブームの倒伏作動時における作業性を高める装置として作業範囲規制のタイプのものでは、倒伏作動中のブームの先端部が許容作業範囲の規制線に達するような場合に、ブームの倒伏作動に連動してブームを自動的に収縮作動させて、ブームの先端部が許容作業範囲の規制線を超えないようにブームの倒伏作動における制御を行う、いわゆる制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

このような作業範囲規制では、ブームの倒伏作動のみならずブームの旋回作動においても許容作業範囲による転倒防止装置が働くため、ブームが伸長した状態で旋回作動すると転倒モーメントが大きくなり走行体が不安定になる範囲があるため、同様のノンストップ作動制御を旋回作動に適用して許容作業範囲内にブームの先端部を維持し、且つ、連続したブームの旋回操作が可能なものも提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
特開昭６２−２１１２９６号公報 実開平３−２８１９６号公報

ところで、従来のブームの旋回作動におけるノンストップ作動制御では、ブームの先端部が規制線に達しようとしていると判断されたときに上記ノンストップ作動制御の実行が開始されるようになっている。しかしながら、ノンストップ作動制御がブームの先端部が規制線に達しようとしていることを条件として開始される場合には、ブーム３０の先端部は規制線を少なからずオーバーシュート（逸脱）することとなる。このオーバーシュート量はブームの旋回作動速度が高いときほど大きく、場合によってはブームの先端部が規制線を超えてしまい車両の安定性を低下させるという問題がある。また、図１０に示すように、ブーム（３０）の先端部（Ｐ）のオーバーシュートを防止するために規制線（Ｋ）よりもさらに内側の領域にブーム（３０）の旋回作動速度を減速させる減速領域（Ｇ）を設けると、その領域（Ｇ）内では常にブーム（３０）の旋回作動速度が減速されるので、ブーム（３０）の作業半径を許容作業範囲内（Ｓ）で有効に活用することができず、作業性が低下するという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ブームを旋回作動させたときにブームの先端部が規制線をオーバーシュートする量を小さく抑えることができるとともに作業性を向上させることが可能な構成のブーム作業車の制御装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するために、本発明に係るブーム作業車の制御装置は、走行体と、走行体上に旋回、起伏、伸縮作動自在に設けられたブームと、ブームの作動を操作する操作装置と、操作装置からの操作信号に基づいてブームの作動を制御する作動制御手段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０のバルブ制御部６１）と、ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段と、ブームの旋回作動面内においてブームの先端部の高さ位置毎に定まるブームの先端部の移動が禁止される領域との境界線上に若しくは前記境界線よりも内側の領域内に設けられた規制線上のデータを記憶した記憶手段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０の記憶部６３）と、操作装置からの操作信号に基づいてブームの旋回作動時における所定時間後のブームの旋回位置を算出する目標位置算出手段（例えば、実施形態における目標位置設定部６７）と、ブームの旋回作動面内において位置検出手段により検出されるブームの先端部の高さ位置毎に定まる規制線上のデータを記憶手段から読み出して、位置検出手段により算出されるブームの現在の旋回位置における旋回中心から規制線までの第１距離（例えば、実施形態における規制半径ｒａ）と、目標位置算出手段により算出されるブームの所定時間後の旋回位置における旋回中心から規制線までの第２距離（例えば、実施形態における規制半径ｒｂ）とを比較して、第２距離が第１距離に対して所定の閾値以上小さい場合に、操作装置からの操作信号に基づいて作動されるブームの旋回作動速度を減速制御させる作動速度制御手段（例えば、実施形態における判定部６８および作動速度制御部６９）とを備えて構成される。なお、上記規制線とは、ブームの先端部の移動が禁止される領域との境界線（例えば、実施形態における規制線Ｋ１１〜Ｋ１４）、若しくは境界線よりも内側の領域内に設けられた所定の線（例えば、実施形態におけるトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４）をも含む概念である。

上記構成のブーム作業車の制御装置において、作動速度制御手段によるブームの旋回作動速度の減速制御が、ブームの現在の旋回位置における旋回中心からブームの先端部までの距離であるブーム作業半径（例えば、実施形態における作業半径Ｒ）と第２距離との距離の差に応じて定まる減速度に基づいて行われることが好ましい。

また、上記構成のブーム作業車の制御装置において、ブームを収縮作動させ得る限界速度として許容収縮作動速度が設定された許容作動速度設定手段（例えば、実施形態における許容作動速度設定部９１）と、ブームの旋回作動に併せてブームの収縮作動が行われたときに、ブームを収縮作動させる収縮作動速度が許容作動速度設定手段に設定された許容収縮作動速度を超える場合に、ブームの旋回作動を停止もしくはブームの旋回作動を減速制御させる作動規制手段（例えば、実施形態における第２規制制御部９３）とを更に備えて構成されることが好ましい。

本発明に係るブーム作業車の制御装置によれば、ブームの現在の旋回位置における旋回中心から規制線までの第１距離とブームの所定時間後の旋回位置における旋回中心から規制線まで第２距離とを比較して、第１距離と第２距離との差が予め設定された所定の閾値を超える大きさであるときに、操作装置からの操作信号に基づいて作動されるブームの旋回作動速度を減速制御させるようになっている。このため、旋回作動しているブームの先端部が所定時間後に作業領域の狭くなる領域に到達すると判断される場合には、この領域にブームの先端部が到達する前にブームを減速させることで、ブームの先端部が（このような領域を画成する）規制線をオーバーシュートする量を小さく抑えることが可能となり、ブームの先端部が規制線の外側へ大きく逸脱して車両姿勢が不安定になることを防止することができる。また、旋回作動しているブームの先端部が作業領域のあまり変わらない領域もしくは広がる領域に到達すると判断される場合には、従来のようにブームの旋回作動速度を減速させる必要がなく、ブームの作業半径を規制線にまで延ばした状態でブームを旋回作動させることができるので、作業領域を最大限利用することが可能になり作業性を向上させることができる。

また、ブームの現在の旋回位置における旋回中心からブームの先端部までの距離であるブーム作業半径と第２距離との距離の差（すなわち、所定時間後にブームの先端部がオーバーシュートする予測量）に応じて定まる減速度によりブームの旋回作動速度を減速させる構成とすることで、ブームの先端部が所定時間後に到達すると予測される移動先に到達する前に、その移動先におけるブームの先端部が規制線からオーバーシュートする予測量を予め算出しその予測量の大きさに応じて減速度を大きくすることができるため、ブーム先端部が規制線に到達する前にその減速度でブームを減速させることが可能になり、ブームの先端部が規制線をオーバーシュートする量をより小さく抑えることができる。

さらに、ブームの旋回作動に併せてブームの収縮作動が行われたときに、ブームを収縮作動させる収縮作動速度が許容収縮作動速度を超えるときに、ブームの旋回作動を停止もしくはブームの旋回作動を減速制御させる構成とすることで、例えば、旋回作動しているブームの先端部が規制線を大きく超えないようにブームを収縮作動させた場合に、この収縮作動速度が許容収縮作動速度を超えてしまうことにより収縮作動量が不足してブームの先端部が規制線を大きくオーバーシュートするのを防止することができる。

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に本発明の第１実施形態に係る制御装置が適用された高所作業車を示す。

本高所作業車１は、タイヤ車輪１１，１１，…を備えて運転キャブ１２から走行運転操作が可能なトラック式の走行体１０と、走行体１０上に設けられた旋回台２０に基端部がフートピン２１を介して枢結され上下揺動自在に取り付けられた伸縮ブーム（以下、単にブームと称する）３０と、このブーム３０の先端部に取り付けられた作業者搭乗用の作業台４０とを有して構成されている。

旋回台２０は、走行体１０の後部に上下軸まわり３６０度回動自在に取り付けられており、走行体１０に内蔵された旋回モータ２３を油圧駆動することにより水平旋回作動させることができる。ブーム３０は、基端ブーム３０ａと、中間ブーム３０ｂと、先端ブーム３０ｃとが入れ子式に構成されており、内部に設けられた伸縮シリンダ３１を油圧駆動することによりブーム３０全体を伸縮作動させることができる。また、ブーム３０は基端ブーム３０ａと旋回台２０との間に跨設された起伏シリンダ２４を油圧駆動することにより上下面内で起伏作動させることができる。

先端ブーム３０ｃの先端部にはブームヘッド３２が取り付けられており、このブームヘッド３２に枢結されて垂直ポスト３３が上下に揺動可能に取り付けられている。この垂直ポスト３３は、先端ブーム３０ｃ先端あるいはブームヘッド３２と垂直ポスト３３との間に配設されたレベリング装置（図示しない）により垂直ポスト３３の揺動制御が行われ、ブーム３０の起伏の如何に拘らず垂直ポスト３３が常に垂直に延びて位置するように垂直ポスト３３が揺動制御される。このように常時垂直に保持される垂直ポスト３３には、首振りモータ４３により水平旋回自在（首振り自在）に作業台４０が取り付けられており、作業台４０はブーム３０の起伏に拘らず常に水平に保持される。

走行体１０の前後左右各箇所には作業中の走行体１０を安定状態に支持するためのアウトリガジャッキ１３，１３，…が設けられている。各アウトリガジャッキ１３は、上下方向に延びたアウタポスト１３ａと、アウタポスト１３ａ内に図示しないジャッキシリンダにより下方に向かって伸縮可能に挿入されたインナポスト１３ｂと、インナポスト１３ｂの下端に設けられたジャッキパッド１３ｃとから構成されており、不図示のジャッキシリンダの伸縮作動により（ジャッキパッド１３ｃが接地するまで）アウタポスト１３ａに対してインナポスト１３ｂを下方に張り出すことにより、走行体１０を持ち上げ状態に支持させることができる。また、各アウトリガジャッキ１３は走行体１０の側方に張り出させることも可能であり、より高い走行体１０の安定が得られるようになっている。なお、これらアウトリガジャッキ１３，１３，…の作動操作は走行体１０の後部に備えられたジャッキ操作レバー１４の操作により行われる。

また、アウトリガジャッキ１３には、ジャッキの車体幅方向への張出量を検出する張出量検出器７４（図１を参照）が設けられており、この検出情報を走行体１０に搭載されたコントローラ６０（図１を参照）に出力するようになっている。

作業台４０上に設けられた上部操作装置５０内には、ブーム３０の起伏、伸縮、旋回操作を行うためのブーム操作レバー５１と、作業台４０の首振り操作を行うための作業台操作レバー５２とが設けられている（図１を参照）。このため、作業台４０に搭乗した作業者は、ブーム操作レバー５１を操作してブーム３０を起伏、伸縮、旋回作動させ、また作業台操作レバー５２を操作して作業台４０を垂直ポスト３３まわりに首振り作動させることにより、自身の乗った作業台４０を自在に移動させて、所望の位置で高所作業を行うことが可能である。

ここで、図１は本高所作業車１におけるブーム３０および作業台４０の作動系統を示すブロック図である。コントローラ６０には、バルブ制御部６１、位置算出部６２、記憶部６３、規制制御部６４、ノンストップ作動制御部６５、作動速度算出部６６、目標位置設定部６７、判定部６８、作動速度制御部６９、およびタイマーＴＭが設けられている。

前述の上部操作装置５０におけるブーム操作レバー５１または作業台操作レバー５２が作業台４０上の作業者によって操作されると、その操作レバーの操作方向（傾動方向）および操作量（傾動量）に対応した電圧信号が出力され、コントローラ６０のバルブ制御部６１に入力されるようになっている。

コントローラ６０のバルブ制御部６１は、ブーム操作レバー５１の操作により出力される電圧信号に応じた操作方向および操作量に基づいて対応する第１制御バルブ８１、第２制御バルブ８２、および第３制御バルブ８３の各スプール（図示しない）を電磁駆動する。また同様に、バルブ制御部６１は、作業台操作レバー５２の操作により出力される電圧信号に応じた操作方向および操作量に基づいて第４制御バルブ８４の各スプール（図示しない）を電磁駆動する。ここで、制御バルブ８１，８２，８３，８４の各スプールの駆動方向は対応する油圧アクチュエータ（起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２３、および首振りモータ４３を総称して「油圧アクチュエータ」と称する）の駆動方向（伸縮もしくは回転方向）に関係し、各スプールの駆動量は対応する油圧アクチュエータに供給される作動油の流量（単位時間当たりの流量）、すなわち各油圧アクチュエータの作動速度に関係する。したがって、各制御バルブ８１，８２，８３，８４におけるスプールの駆動方向が逆になると対応する油圧アクチュエータの作動方向が逆になり、各制御バルブ８１，８２，８３，８４におけるスプールの駆動量が大きくなるほど対応する油圧アクチュエータの作動速度は大きくなる。

またここで、ブーム操作レバー５１または作業台操作レバー５２の操作により出力される電圧信号の電圧レベルはその操作量にほぼ比例するようになっており、作業者は各操作レバー５１，５２の操作量を調節することで、対応する上記油圧アクチュエータの作動速度を自在に調節することができる。

走行体１０内に設けられた油圧ポンプＰ（図１を参照）より吐出される作動油（圧油）は、制御バルブ８１，８２，８３，８４経由で起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２３、および首振りモータ４３などに供給されるようになっている。

そして、作業台４０に搭乗した作業者は、上部操作装置５０における操作レバー５１，５２を操作することにより、ブーム３０を所望に移動させて任意の位置での作業を行うことが可能である。

コントローラ６０の位置算出部６２は、基端ブーム３０ａ内に設けられてブーム３０の起伏角度φ（図３を参照）を検出する起伏角度検出器７１、基端ブーム３０ａの先端部に設けられてブーム３０の長さＬ（図３を参照）を検出する長さ検出器７２、および走行体１０内に設けられてブーム３０の旋回角度θ（図４を参照）を検出する旋回角度検出器７３からの検出情報に基づいて、走行体１０の所定の基準位置に対するブーム３０の先端部（このブーム３０の先端部とは、作業台４０をも含む概念であり、以降の説明においてブーム先端部と称することがある）の位置を算出し、その結果得られたブーム先端部の位置の情報を検出器７１，７２，７３が検出する各情報とともにコントローラ６０の記憶部６３などに出力する。

起伏角度検出器７１、長さ検出器７２、旋回角度検出器７３、およびコントローラ６０の位置算出部６２は、ブーム先端部の位置（座標）を検出する機能を有しており、以下、これらを一組にして位置検出手段７０と称する。この位置検出手段７０は、直接的には、ブーム３０の先端部の位置を座標（φ，Ｌ，θ）として求めるが、ブーム３０の作業半径Ｒ（図３に示すようにフートピン２１を含む鉛直線ＰＬからブーム３０の先端部Ｐまでの間の水平距離）およびブーム３０の先端部の高さＨ（図３に示すようにフートピン２１を含む水平線ＷＬからのブーム３０の先端部Ｐの高さ）はそれぞれφとＬとを用いて表すことができるので、ブーム３０の先端部の位置を座標（Ｒ，Ｈ，θ）として求めることも可能である。

コントローラ６０の記憶部６３には、走行体１０を転倒させることなく作業台４０（ブーム３０の先端部）を移動させることができる領域として定められた許容作業範囲Ｓ（図３および図４を参照）のデータが記憶されている。なお、ブーム３０および作業台４０等から構成される高所作業装置により走行体１０に対して発生する転倒モーメントは、ブーム３０の起伏角度φおよび長さ（伸長量）Ｌ等によって決まり、この転倒モーメントを支持する力は、アウトリガジャッキ１３の張出量およびブーム３０の旋回角度θ等によって決定される。よって、この転倒モーメントを支えられる範囲内、すなわち許容作業範囲Ｓ内で作業が可能になる。

許容作業範囲Ｓの外縁は、ブーム３０の長さＬが取りうる範囲とブーム３０の起伏角度φが取り得る範囲との関係から自ずと画定される外縁（作動限界線と称する）と、構造上はブーム３０の先端部を移動させ得るが、走行体１０の転倒を防止する（転倒モーメントが過大となるのを防止する観点からブーム３０の先端部の移動を禁止せざる得ない限界線として設定した外縁（規制線と称する）とから構成される。

まず、図３を用いてブーム３０の起伏作動面内（垂直面内）における許容作業範囲Ｓについて説明する。図３は、或るブーム３０の旋回姿勢（および、アウトリガジャッキ１３の張出量）に対応して走行体１０の側方に設定される許容作業範囲Ｓの一例を示したものであり、ここでは図中に示す線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６によって囲まれた領域が許容作業範囲Ｓに該当する。図３中に示す線Ｋ１〜Ｋ５は作動規制線であり、線Ｋ６は規制線である。また、点線で示す線Ｋ５′は、規制線が仮に設定されなかったとした場合に形成されるであろう、仮想の作動限界線である。すなわち、規制線Ｋ６と仮想の作動限界線Ｋ５′との間の領域は、ブーム３０の先端部の移動が禁止される領域（構造上はブーム３０の先端部を移動させ得るが、転倒防止の観点からその移動が禁止される領域）であり、規制線Ｋ６は、このブーム３０の先端部の移動が禁止される領域との境界線ということになる。

上記説明から分かるように、ブーム３０の先端部は作動限界線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５の外側へ移動することはあり得ないが、ブーム３０の作動に対する何の規制もなければ規制線Ｋ６の外側へ移動することはあり得る。このとき、コントローラ６０の規制制御部６４は、このような規制線Ｋ６の外側へ移動するようなブーム３０の作動を禁止する制御を行う。具体的には、位置検出手段７０により検出されたブーム先端部の位置情報位置と、記憶部６３に記憶された許容作業範囲Ｓのデータ（位置検出手段７０から得られた旋回角度θと、張出量検出器７４から得られたアウトリガジャッキ１３の張出量とに基づいて定められるデータ）とを取り込んでこれらを比較し、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ６に達しているときには、ブーム３０の先端部をこの規制線Ｋ６の外側へ移動させるようなブーム操作レバー５１の操作信号を無視するようにバルブ制御部６１の作動に規制を与える。このためブーム３０の先端部が規制線Ｋ６を大きく超えて移動することはなく、作業台４０上の作業者は走行体１０の転倒を心配することなく、安心して作業台４０の移動操作を行うことができる。例えば、ブーム３０の単純伸長作動が行われた場合に、規制線Ｋ６にブーム３０の先端部が達したとき、ブーム３０の作動は停止される。

また、コントローラ６０の記憶部６３には、規制線Ｋ６よりも内側（走行体１０側）の領域内に（規制線Ｋ６に沿って）設けられたトレース線ＴＲ０のデータが数式或いは点（座標値）の集合として記憶されており、コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、ブーム３０の倒伏作動中にブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ０に達するような場合（ブーム３０の倒伏作動中に、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ０に達しようとしていると判断したとき）には、ブーム３０の倒伏作動に併せてブーム３０の収縮作動を行わせることにより、位置検出手段７０により検出されるブーム３０の先端部の位置とコントローラ６０の記憶部６３に記憶されたトレース線ＴＲ０のデータとを比較しつつ、ブーム３０の先端部をトレース線ＴＲ０に沿って下降移動させる（以下、このような制御を「倒伏ノンストップ作動制御」と称する）。ここで、トレース線ＴＲ０は規制線Ｋ６を基準にして（例えば、規制線Ｋ６から所定の水平方向距離を持つ点の集合として）設定してもよいが、図３に示すフートピン２１を含む鉛直線ＰＬなど、規制線Ｋ６以外のものを基準にして設定するようにしてもよい。

コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５がこのような倒伏ノンストップ作動制御を行わなかったとした場合、上記ケースでは、ブーム３０の倒伏作動によりブーム３０の先端部が規制線Ｋ６に達したところでコントローラ６０の規制制御部６４によりブーム３０の倒伏作動は強制停止されてしまうところであるが、コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５が上記のような倒伏ノンストップ作動制御を行うことにより、ブーム３０の先端部の外方（走行体１０から離れる側）への移動は制限されるものの、作業者が意図していたブーム３０の倒伏作動は続行することができるので、作業性が向上することになる。

次に、図４を用いてブーム３０の旋回作動面内（水平面内）における許容作業範囲Ｓについて説明する。なお、図４は或るブーム３０の起伏姿勢（およびアウトリガジャッキ１３の張出量）に対応して走行体１０の周囲に設定される許容作業範囲Ｓの一例を示すものである。

図４中に示す線Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４は、ブーム３０の旋回位置（旋回角度θ）ごとに定められ、走行体１０の安定性が確保される許容作業半径をブーム３０の全旋回位置に亘って示した包絡線であり、線（円弧曲線）Ｋ１１，Ｋ１３および線（直線）Ｋ１２，Ｋ１４で囲まれる領域がブーム３０の許容作業範囲Ｓを示している。この図４からも分かるように、許容作業半径は走行体１０の前後領域において大きく、側方領域（左右領域）において小さくなっている。これは、アウトリガジャッキ１３等の前後間隔が左右間隔よりも大きく設定されている関係上、ブーム３０の起伏角度φと長さＬが同じである（転倒モーメントが同じである）場合には、ブーム３０が走行体１０の前後領域に位置している場合の方が、ブーム３０が走行体１０の側方領域に位置している場合よりも走行体１０の安定性が確保されるからである。なお、図４中に示す線Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４は全て規制線（図３に示すブーム３０の起伏作動面内における規制線Ｋ６に対応したもの）である。すなわち線Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４は、ブーム３０の先端部の移動が禁止される領域との境界線ということになる。

上記説明から分かるように、ブーム３０の作動に対して何の規制もなければ、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ１１〜Ｋ１４の外側へ移動することはあり得る。上記コントローラ６０の規制制御部６４はこのように規制線Ｋ１１〜Ｋ１４の外側へブーム３０の先端部が移動するようなブーム３０の作動を禁止する制御を行う。具体的には、（前述した起伏作動面内においてブーム３０の作動を禁止する制御と同様に）位置検出手段７０により検出されたブーム先端部の位置情報と記憶部６３に記憶された許容作業範囲Ｓのデータ（張出量検出器７４から得られたアウトリガジャッキ１３の張出量に基づいて定められるデータ）とを取り込んでこれらを比較し、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ１１〜Ｋ１４のうちいずれかの規制線に達しているときには、ブーム３０の先端部を当該規制線の外側へ移動させるようなブーム操作レバー５１の操作信号を無視するようにバルブ制御部６１の作動に規制を与える。このためブーム３０の先端部が規制線Ｋ１１〜Ｋ１４を大きく超えて移動することはなく、作業台４０上の作業者は車両の転倒を心配することなく、安心して作業台４０の移動操作を行うことができる。例えば、ブーム３０の旋回作動が行われた場合に、規制線Ｋ１４にブーム３０の先端部が達したとき（ブーム先端部の移動軌跡（Ｐ１→Ｐ２）を参照）、ブーム３０の旋回作動は停止される。

コントローラ６０の記憶部６３には、規制線Ｋ１１〜１４によって囲まれる内側の領域（すなわち、許容作業範囲Ｓ）内に、許容作業範囲Ｓの領域を縮小補正した（相似形状の）領域を画成するトレース線ＴＲ１１，ＴＲ１２，ＴＲ１３，ＴＲ１４のデータが数式或いは点（座標値）の集合として記憶されており、コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、ブーム３０の旋回作動中にブーム３０の先端部がこのトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４のいずれかに達するような場合（ブーム３０の旋回作動中、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４のいずれかに達しようとしていると判断したとき）には、ブーム３０の旋回作動に併せてブーム３０の（自動的な制御に基づく）収縮作動を行わせることにより、位置検出手段７０により検出されるブーム３０の先端部の位置とコントローラ６０の記憶部６３に記憶されたトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４のデータとを比較しつつ、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ１１〜Ｋ１４を超えないようブーム３０の作業半径（旋回半径）Ｒを適宜縮小変化させながらトレース線ＴＲ１４の延びる方向に移動させ、ブーム３０の旋回作動を継続して続行させる（以下、このような制御を「旋回ノンストップ作動制御」と称する）。なお、図４に、このときのブーム先端部の移動軌跡（Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３）を示しており、トレース線ＴＲ１４上における点Ｐ２から点Ｐ３までの区間でのブーム先端部の移動において上記の旋回ノンストップ作動制御が実行されている。

コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５がこのような旋回ノンストップ作動制御を行わなかったとした場合、上記ケースでは、ブーム３０の旋回作動によりブーム３０の先端部が規制線Ｋ１１〜Ｋ１４のいずれかに達したところでコントローラ６０の規制制御部６４によりブーム３０の作動は強制停止されてしまうところであるが、コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５が上記のような旋回ノンストップ作動制御（自動的なブーム３０の収縮作動制御）を行うことにより、ブーム３０の先端部の外方（走行体１０から離れる側）への移動は制限されるものの、作業者が意図していたブーム３０の旋回作動は続行することができるので、作業性が向上することになる。

コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、上記ノンストップ作動制御（倒伏ノンストップ作動制御および旋回ノンストップ作動制御）を開始する条件となる、ブーム３０が倒伏作動もしくは旋回作動中であることの検知を、位置検出手段７０により検出されている（モニターされている）ブーム３０の先端部の移動軌跡に基づいて、或いはブーム操作レバー５１の操作状態を検出することにより行う。また、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに達しようとしているか否かの判断は、位置検出手段７０が検出するブーム３０の先端部の位置がトレース線ＴＲ上に達した状態もしくは近接した状態まで到達したか否かに基づいて行う。

なお、コントローラ６０の記憶部６３には、ブーム３０の基端部（旋回中心）から許容作業範囲Ｓ内における上記トレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４までの距離（以下、この距離を「規制半径ｒ」と称する）がブーム３０の全旋回角度θに亘って予め記憶されており、前述したような（旋回ノンストップ作動制御の開始の条件となる）ブーム先端部がトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４のいずれかに達しようとしているか否かの判断は、ブーム３０における作業半径Ｒが当該トレース線ＴＲ１１〜１４における規制半径ｒを超えようとしているか否かに基づき決定されてもよい。

ところで、上記のような旋回ノンストップ作動制御においてブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１１〜１４に達しようとしていることを条件として開始される場合には、ブーム３０の先端部はトレース線ＴＲ１１〜１４を少なからずオーバーシュートすることとなる。このオーバーシュート量はブーム３０の旋回作動速度が高いときほど大きく、場合によってはブーム３０の先端部が規制線Ｋ１１〜Ｋ１４を超えてしまい走行体１０の安定性が低下するという問題がある。

そこで、図１に示すように、コントローラ６０には、バルブ制御部６１、位置算出部６２、記憶部６３、規制制御部６４、ノンストップ作動制御部６５のほかに、作動速度算出部６６、目標位置設定部６７、判定部６８、作動速度制御部６９、およびタイマーＴＭが備えられている。

ここで、位置検出手段７０は、上述のようにブーム３０の先端部の位置を座標（φ，Ｌ，θ）もしくは（Ｒ，Ｈ，θ）等として求めるが、以降の説明においては図５に示すように、ブーム３０の旋回作動面内におけるブーム３０の先端部の位置として、ブーム３０の作業半径Ｒおよびブーム３０の旋回角度θによって表した、座標（Ｒ，θ）を用いて説明する。

コントローラ６０の作動速度算出部６６は、タイマーＴＭにより微小時間内における起伏角度検出器７１の出力値（すなわちブーム３０の起伏角度φ）の変化量、長さ検出器７２の出力値（すなわちブーム３０の長さＬ）の変化量、および旋回角度検出器７３の出力値（すなわちブーム３０の旋回角度θ）の変化量に基づいてブーム３０の起伏作動速度（起伏角速度）Ｖｋ、伸縮作動速度Ｖｔ、旋回作動速度（旋回角速度）Ｖｓを算出する。なお、各作動速度を算出するにあたって、ＲＡＭ等の記憶手段にブーム操作レバー５１の各方向（前後方向、左右方向、および軸まわり方向）の操作状態（操作量）に対応したブーム３０の作動速度（起伏作動速度Ｖｋ、伸縮作動速度Ｖｔ、旋回作動速度Ｖｓ）を予め記憶させ、このブーム操作レバー５１の操作状態に基づいて、その操作状態に対応するブーム３０の各作動速度を上記記憶手段から呼び出すように構成してもよい。

コントローラ６０の目標位置設定部６７は、ブーム３０が旋回作動された場合において、位置検出手段７０によりブーム３０の旋回作動中に時々刻々算出されるブーム３０の先端部の現在位置の情報と、作動速度算出部６６により得られるブーム３０の旋回作動速度Ｖｓとに基づいて、予め設定された所定時間ΔＴ後に到達すると予測されるブーム３０の先端部の移動先（目標位置）を算出する。具体的には、図５に示すように、反時計方向に旋回作動（起伏および伸縮作動を伴わない）されたブーム３０の先端部の位置が点Ｐ４（Ｒ４，θ４）にある場合、目標位置設定部６７は、現在位置Ｐ４（Ｒ４，θ４）の情報と、作動速度算出部６６から得たブーム３０の旋回作動速度Ｖｓとに基づいて所定時間ΔＴ後に到達すると予測されるブーム３０の先端部の目標位置Ｐ５を算出する。なお、このようにブーム３０が旋回作動のみ（伸縮および旋回作動を伴わない）を行う場合には、作業半径Ｒ４は変化せず、旋回角度θの変化量Δθは旋回作動速度Ｖｓと所定時間ΔＴの積としてΔθ＝ＶｓΔＴとして算出されるので、ブーム３０の目標位置Ｐ５は座標（Ｒ４，θ４＋ＶｓΔＴ）として求めることができる。

コントローラ６０の判定部６８は、まず、位置検出手段７０によりブーム３０の旋回作動中に時々刻々算出されるブーム３０の先端部の現在位置に対応する規制半径ｒａ（図５を参照）と、目標位置設定部６７により算出されるブーム３０の先端部の所定時間ΔＴ後における移動先（目標位置）に対応する規制半径ｒｂ（図５を参照）とを（ブーム３０の全旋回角度に亘って規制半径ｒが記憶されている）記憶部６３から読み出して、ブーム先端部の現在位置における規制半径ｒａと目標位置における規制半径ｒｂとの差Δｒが、予め設定された所定の閾値Ｃ（例えば、Ｃ＝０）を超えるか否かを判定し、規制半径の差Δｒが閾値Ｃを超えると判断したときには、ブーム３０の旋回作動に対して減速制御を行うことを決定し減速要求信号を作動速度制御部６９に出力する。なお、本実施形態では上記のように閾値ＣをＣ＝０として設定しているが、当然ながらこの閾値Ｃ（Ｃ≧０が好ましい）は任意に設定可能である。

上記のように、規制半径の差Δｒが閾値Ｃ（＝０）を超えるとき（Δｒ＝ｒａ―ｒｂ＞０）にブーム３０を減速制御するのは、ブーム先端部の目標位置における規制半径ｒｂが現在位置における規制半径ｒａより小さくなっているときには、当該現在位置からブーム３０を旋回作動させた場合にブーム先端部がトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４（もしくは規制線Ｋ１１〜Ｋ１４）に達するおそれがあり、このような場合にはブーム先端部がトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４に達する前にブーム３０の旋回作動速度Ｖｓを減速させる必要があるからである。これに対して、規制半径の差Δｒが閾値Ｃ（＝０）を超えないとき（Δｒ＝ｒａ―ｒｂ≦０）には、ブーム先端部の現在位置における規制半径ｒａと比較して目標位置における規制半径ｒｂが大きくなっている（もしくは同じである）ため、当該現在位置からブーム３０を旋回作動させた場合でも、ブーム３０がトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４（もしくは規制線Ｋ１１〜Ｋ１４）に達する可能性が低く、ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓを減速させる必要がないからである。なお、ブーム３０の先端部の現在位置もしくは目標位置に対応する規制半径ｒａ，ｒｂとは、その位置でのブーム３０の旋回角度θに対応して設定される規制半径（ブーム３０の旋回中心と旋回角度θでのトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４上の対応する点との距離）を意味する（図７を参照）。

コントローラ６０の作動速度制御部６９は、判定部６８からの減速要求信号を受信すると、位置検出手段７０によりブーム３０の旋回作動中に時々刻々算出されるブーム３０の先端部の現在位置における作業半径Ｒと、目標位置設定部６７から得られるブーム先端部の所定時間ΔＴ後の移動先（目標位置）に位置対応する規制半径ｒｂとの差ΔＲ（＝Ｒ−ｒｂ）に応じてブーム３０の旋回作動速度Ｖｓの減速度ΔＶｓを算出し、この算出された減速度ΔＶｓに応じた速度までブーム３０の旋回作動速度Ｖｓを減速させるための減速指令信号をバルブ制御部６１に出力する。ここで、算出されるブーム３０の旋回作動速度Ｖｓの減速度ΔＶｓは、作業半径Ｒと規制半径ｒｂとの差ΔＲが大きいほど高くなるように設定されている(例えば、差ΔＲと減速度ΔＶｓとの関係を示す図６を参照)。これは、ブーム３０を作業半径Ｒで旋回作動させた場合、差ΔＲが大きくなるほど所定時間ΔＴ後に到達すると予測される目標位置での規制半径Ｒｂをブーム３０の当該作業半径Ｒが大きく超える（すなわち、ブーム先端部がトレース線ＴＲを大きく超える）おそれがあるため、差ΔＲが大きくなるほど目標位置への到達までの減速度ΔＶｓを高く設定してブーム３０の旋回作動速度Ｖｓを十分に減速させる必要があるからでる。なお、差ΔＲ＝０（Ｒ＝ｒｂ）のときには、ブーム３０を作業半径Ｒで旋回作動させてもトレース線ＴＲ１１〜１４上には達するもののブーム先端部がトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４から大きくオーバーシュートするおそれがないので、（判定部６８により減速すると判断された場合であっても例外的に）ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓを減速しないようにする（減速度Ｖｓ＝０）。

そして、この減速指令信号を受信したコントローラ６０のバルブ制御部６１は、旋回モータ２３に対応する第３制御バルブ８３に制御信号を出力して、第３制御バルブ８３のバルブ開度を作動速度制御部６９で算出された減速度ΔＶｓに応じて小さくさせることで（旋回モータ２３の作動速度を減速させ）、旋回作動中のブーム３０の旋回作動速度Ｖｓを減速させる制御が行われるようになっている。なお、ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓの減速開始時期については、バルブ制御部６１から出力される第３制御バルブ８３の開閉のための制御信号の出力の時期を変えることでブーム３０の旋回作動速度Ｖｓ等に応じて決められるように制御されており、ブーム先端部がトレース線ＴＲ１１〜１４に到達する前にブーム３０の旋回作動速度Ｖｓを十分に減速して、旋回ノンストップ作動制御が実行されるにあたりブーム３０の先端部の移動方向をトレース線ＴＲ１１〜１４に沿って滑らかに変化（ブーム３０の先端部の移動方向が急激に変化しないように）させることにより、旋回ノンストップ作動制御時にブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１１〜ＴＲ１４をオーバーシュートする量を小さく抑えることができる。

次に、このように構成された制御装置を備えた高所作業車１における作動について図７を追加参照して説明する。まず、図２に示すように、高所作業車１を所望位置に停車させアウトリガジャッキ１３を側方に張り出させるとともにジャッキパッド１３ｃを地面に接地させて突っ張らせることにより走行体１０を持ち上げ状態で安定支持させる。その後、作業者が作業台４０に搭乗し、この作業台４０に備えられた上部操作装置５０のブーム操作レバー５１を操作してブーム３０を起伏、伸縮、旋回作動させ、また作業台操作レバー５２を操作して作業台４０を首振り作動させることにより、自身の乗った作業台４０を所望の位置に自在に移動させ、これにより作業者が高所作業を行うことができる。

ここで、例えば図７に示す所定の位置Ｐ１０にブーム３０の先端部が位置する状態で、作業者がブーム操作レバー５１を操作して、ブーム３０を反時計方向に旋回作動（起伏および伸縮作動を伴わない）させる場合について説明する。なおこのときのブーム３０の作業半径をＲ１０とし、ブーム３０の旋回角度をθ１０とすると、ブーム先端部が位置する点Ｐ１０の位置は座標（Ｒ１０，θ１０）で表される。

作業者によってブーム操作レバー５１が操作されると、その操作方向および操作量に応じた操作信号（旋回操作信号）に対応した電圧信号がコントローラ６０のバルブ制御部６１に出力され、この電圧信号（に応じた操作方向および操作量）に基づいて対応する第３制御バルブ８３のスプールを電磁駆動する。第３制御バルブ８３のそのバルブ開度に応じた流量で旋回モータ２３に作動油が供給されることで、この作動油の流量に応じた作動速度により旋回モータ２３が回転駆動し、その結果、ブーム３０がこの旋回モータ２３の作動速度に対応した旋回作動速度Ｖｓで旋回作動することとなる。

旋回作動速度Ｖｓで旋回作動中のブーム３０の先端部が点Ｐ１１（Ｒ１０，θ１１）に位置したとき、コントローラ６０の目標位置設定部６７はこの現在位置Ｐ１１（Ｒ１０，θ１１）の情報と、作動速度算出部６６から得たこの現在位置Ｐ１１におけるブーム３０の旋回作動速度Ｖｓとに基づいて、ブーム先端部が所定時間ΔＴ後に到達すると予測される移動先（目標位置）を点Ｐ１２（Ｒ１０，θ１２）として算出する。ここで、θ１２＝θ１１＋ＶｓΔＴである。

このときのブーム３０の先端部の現在位置Ｐ１１および目標位置Ｐ１２に位置対応する規制半径ｒａ，ｒｂは、旋回中心から（この旋回中心を中心軸とする）円弧状のトレース線ＴＲ１１までの距離であり互いに等距離であるため、規制半径の差ΔｒはΔｒ＝ｒａ―ｒｂ＝０である。したがって規制半径の差Δｒが閾値Ｃ（Ｃ＝０）を超えない（同値である）ため、ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓに対して減速制御は行われないことになり、ブーム３０は旋回作動速度Ｖｓを一定に維持しつつ旋回作動される。これは、前述したように、ブーム先端部の目標位置Ｐ１２での規制半径ｒｂが現在位置Ｐ１１での規制半径ｒａよりも小さくならないような場合には、目標位置Ｐ１２に達するブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１１を大きく逸脱（オーバーシュート）するおそれがないからである。換言すれば、規制半径ｒが変化しないような円弧状のトレース線ＴＲ１１近傍（もしくはトレース線ＴＲ１１上）においてブーム３０を旋回作動させても、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１１を大きくオーバーシュートするおそれが低く、ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓに対して減速制御を行う必要がないからである。したがって、このような領域においてはブーム３０を旋回作動させても減速制御されることなく、作業者はブーム３０を所望の作動速度で旋回作動させることが可能になるので、作動速度の減速により作業性が低下するのを防止するとともに、何の規制もなく旋回作動を行うことができるブーム３０の作業半径Ｒの範囲を規制半径ｒにまで延ばして有効に活用することができるようになる。

そして、作業者がブーム操作レバー５１の操作量をほぼ一定に維持（旋回作動速度Ｖｓを一定に維持）しながらブーム３０の旋回作動が続行されて、この旋回作動速度Ｖｓで旋回作動中のブーム３０の先端部が（先ほどまでの目標位置であった）点１２（Ｒ１０，θ１２）に実際に至ったとき、コントローラ６０の目標位置設定部６７はこの現在位置（Ｒ１０，θ１２）の情報と、作動速度算出部６６から得たこの現在位置におけるブーム３０の旋回作動速度Ｖｓとに基づいて、所定時間ΔＴ後に到達すると予測される移動先（目標位置）を点Ｐ１３（Ｒ１０，θ１３）として算出する。ここで、θ１３＝θ１２＋ＶΔＴ（＝θ１１＋２ＶΔＴ）である。

このとき、ブーム３０の先端部の目標位置Ｐ１３は、規制半径ｒが急激に小さく設定されているトレース線ＴＲ１４を外側に大きく超えた（オーバーシュートした）位置として予測されている（このような位置ではブーム３０の旋回作動速度Ｖｓが高速の場合には、ブーム先端部が規制線Ｋ１４にまで到達してしまうおそれがある）。すなわち、ブーム３０の先端部が、円弧状のトレース線ＴＲ１１により規制半径ｒが常に一定に形成されていた領域から、規制半径ｒが縮小変化していく領域に移行することになる。このため目標位置Ｐ１３での規制半径ｒｂが現在位置Ｐ１２での規制半径ｒａよりも小さくなる結果、規制半径の差Δｒ（＝ｒａ―ｒｂ）が正の値となって閾値Ｃ（＝０）を超えることになるため、コントローラ６０の判定部６８によりブーム３０の旋回作動速度Ｖｓに対して減速制御が開始されることが決定される。

そして、作動速度制御部６９により、ブーム３０の先端部の現在位置Ｐ１２における作業半径Ｒ（Ｒ１０）と、目標位置Ｐ１３における規制半径ｒｂとの差ΔＲ（＝Ｒ−ｒｂ）に応じてブーム３０の旋回作動速度Ｖｓに対する減速度ΔＶｓが算出され、この減速度ΔＶｓに応じた減速指令信号がバルブ制御部６１に出力される。バルブ制御部６１は、旋回モータ２３に対応する第３制御バルブ８３に制御信号を出力して、第３制御バルブ８３のバルブ開度を減速度ΔＶｓに応じて小さくするように制御することで（旋回モータ２３の作動速度を減速させ）、ブーム３０の反時計方向の旋回作動速度Ｖｓを減速させる。

その後、ブーム３０の反時計方向の旋回作動は減速度ΔＶｓで減速されつつ続行され、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１４に達しようとしていると判断されると、旋回ノンストップ作動制御が開始されてブーム３０の旋回作動に併せて（自動的な）収縮作動が行われる。このとき、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１４に到達する前にブーム３０の旋回作動速度Ｖｓは減速制御されているため、ブーム３０の旋回作動に対して旋回ノンストップ作動制御が開始されるときに、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１４の外側の方向に作用する大きな慣性力（遠心力）を受けることなくブーム先端部の移動方向をトレース線ＴＲ１４に沿って滑らかに変化させることができる。これにより、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ１４をオーバーシュートする量を小さく抑えることが可能になり、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ１４の外側へ大きく逸脱して車両姿勢が不安定になることを防止することができる。

なお、ブーム３０の旋回作動が行われるときには、ブーム操作レバー５１の操作量に応じて上部操作装置５０から出力される操作信号の指令値が変化するため、コントローラ６０のバルブ制御部６１から第３制御バルブ８３に出力される操作信号の出力値もこれに応じて変化し、旋回モータ２３の作動速度がそのときどきで変化する。このため目標位置の算出条件の一つである所定時間ΔＴを常に一定の値（時間）として仮に設定すると、ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓが高くなるほど所定時間ΔＴの間にブーム３０の先端部が移動する距離が長くなる結果、ブーム３０の目標位置が（現在位置から）より離れた位置として算出されることになる。このため、所定時間ΔＴについては常に一定値とするのではなく、旋回作動速度Ｖｓが高くなるほど所定時間ΔＴが短くなるよう可変設定にすることが好ましい。その結果、ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓが高いときほどトレース線ＴＲのより手前から減速し、旋回作動速度Ｖｓが低いときにはトレース線ＴＲにより近づいてから減速することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る制御装置について説明する。この第２実施形態に係る制御装置が適用される高所作業車は、ブーム３０の作動制御に関する構成以外は上述の高所作業車１と同一であるので、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付して省略し、ここでは第１実施形態と異なる部分を中心に説明することにする。

この第２実施形態に係る制御装置では、図８に示すように、コントローラ６０は第１実施形態と同様、バルブ制御部６１、位置算出部６２、（位置検出手段７０）、記憶部６３、（第１）規制制御部６４、ノンストップ作動制御部６５、（第１）作動速度算出部６６、目標位置設定部６７、判定部６８、作動速度制御部６９、およびタイマーＴＭのほか、許容作動速度設定部９１、第２作動速度算出部９２、および第２規制制御部９３を有している。

許容作動速度設定部９１には、油圧ポンプＰが吐出供給し得る圧油の流量を最大限利用したときに得られるブーム３０の許容作動速度（最大作動速度）として、許容起伏作動速度Ｖｋｍａｘ、許容伸縮作動速度Ｖｔｍａｘ、および許容旋回作動速度Ｖｓｍａｘがそれぞれ設定されている。これら各許容作動速度Ｖｋｍａｘ，Ｖｔｍａｘ，Ｖｓｍａｘは、上記のように油圧ポンプＰの最大圧油吐出流量のほか、油路（油圧配管）の径、作動油の粘性などに基づいて決定されている。

第２作動速度算出部９２は、ブーム３０の旋回作動に対してノンストップ作動制御６５による旋回ノンストップ作動制御が実行される場合において、ノンストップ作動制御部６５からバルブ制御部６１に出力されるブーム３０を（旋回作動に併せて）収縮作動させるための収縮作動指令値（伸縮シリンダ３１の収縮方向への作動指令値）Ｑ１に基づいて、この指令値Ｑ１の大きさに応じたブーム３０の収縮作動速度Ｖｔ′を算出する。

ここで、ブーム３０の旋回作動速度Ｖｓ（ブーム操作レバー５１の操作量）が大きいほど、旋回ノンストップ作動制御における単位時間当たりの収縮作動量が大きくなるため収縮作動指令値Ｑ１も大きくなり、これに対応して求められる収縮作動指令値Ｖｔ′も比例して大きくなる。これはブーム３０の旋回作動速度が高いときには、これに対応して収縮作動速度Ｖｔ′も高くしてノンストップ作動制御におけるブーム収縮作動の追従遅れを防止するためである。また、このような場合には、ブーム３０の先端部に作用する慣性力（遠心力）も大きくなるので、これに応じて収縮作動速度Ｖｔ′も大きくする必要があるからである。

第２規制制御部９３は、ブーム３０の旋回作動に対して旋回ノンストップ作動制御が開始されるときに、第２作動速度算出部９２により算出された（自動的な作動制御による）収縮作動速度Ｖｔ′と、許容作動速度設定部９１に予め設定された許容伸縮作動速度Ｖｔｍａｘとを比較して、収縮作動速度Ｖｔ′が許容伸縮作動速度Ｖｔｍａｘを超えるようなとき（Ｖｔ′≧Ｖｔｍａｘ）には、作業者からのブーム操作レバー５１による旋回操作の操作信号を無視するようにバルブ制御部６１の作動に規制を与えて、ブーム３０の旋回作動を停止させる。このようにブーム３０の旋回作動を規制するのは、規制半径ｒが急激に変化するような領域をブーム３０の先端部が移動する場合に、旋回ノンストップ作動制御においてブーム３０の（旋回作動に併せて）自動的な収縮作動をするための収縮作動速度Ｖｔ′が許容伸縮作動速度Ｖｔｍａｘを超えることになれば、ブーム３０を収縮作動指令値Ｑ１に応じた収縮作動量だけ収縮作動させることができなくなり、旋回ノンストップ作動制御における収縮作動の追従遅れが発生することにより、ブーム先端部がトレース線ＴＲを大きく超えて規制線Ｋにまで至ってしまうおそれがあるからである。

具体的には、図９に示すように、第２実施形態においても（第１実施形態と同様に）、旋回作動速度Ｖｓで反時計方向に旋回作動中のブーム３０の先端部が（現在位置）点Ｐ２１（Ｒ２１，θ２１）に位置するとき、目標位置設定部６７により所定時間ΔＴ後の目標位置Ｐ２２（Ｒ２１，θ２２）が算出され、これら両位置での規制半径ｒａ，ｒｂの差Δｒ（＝ｒａ―ｒｂ）が閾値Ｃを超える大きさであると判定部６８により判断されると、現在位置Ｐ２１での作業半径Ｒ（Ｒ２１）と目標位置Ｐ２２に対応する規制半径ｒｂの差ΔＲ（＝Ｒ−ｒｂ）に応じた減速度ΔＶｓでブーム３０の旋回作動速度Ｖｓが減速されることになる。そして、ノンストップ作動制御部６５によりブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ２４に達しようとしていると判断され、（減速制御されている）ブーム３０の旋回作動に対して旋回ノンストップ作動制御（ブーム３０の旋回作動に併せて行われる自動的な収縮作動）が開始される。しかしながら、旋回ノンストップ作動制御においては、ブーム３０を収縮作動させてブーム３０の現在位置Ｐ２１での作業半径Ｒを目標位置Ｐ２２での規制半径ｒｂまで縮小補正させなければならないところ、現在位置Ｐ２１での規制半径ｒａと目標位置Ｐ２２での規制半径ｒｂとの差Δｒが過度に大きい場合には、旋回ノンストップ作動制御における単位時間当たりの収縮作動量が大きくなるため収縮作動指令値Ｑ１も大きくなり、これに対応して求められる収縮作動指令値Ｖｔ′も比例して大きくなる。したがって、減速制御されたブーム３０の旋回作動に対して旋回ノンストップ作動制御を開始（ブーム３０の旋回作動に併せて収縮作動を開始）しても、ブーム３０の作業半径Ｒを縮小補正するためのブーム３０の収縮作動速度Ｖｔ′が許容収縮作動速度Ｖｔｍａｘを超えてしまう可能性がある。その結果、旋回ノンストップ作動制御における自動的なブーム収縮作動の追従遅れが発生し、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ２４を大きく逸脱（オーバーシュート）してしまうおそれがある。

そこで、旋回ノンストップ作動制御が開始されるにあたって、第２規制制御部９３により収縮作動速度Ｖｔ′が許容伸縮作動速度Ｖｔｍａｘを超えると判断されると、第２規制制御部９３が作業者からのブーム操作レバー５１による旋回操作の操作信号を無視するようにバルブ制御部６１の作動に規制を与えて、ブーム３０の旋回作動を停止させる。なお、それまでにブーム３０の旋回作動速度Ｖｓは減速されているため、短い距離でブーム３０の旋回作動を停止させることができる。したがって、このようにブーム３０を停止させた場合でも、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ２４を大きく逸脱（オーバーシュート）することがない。

そして、ブーム３０の旋回作動を停止させた後は、ブーム３０の収縮作動が続行されることでブーム３０の作業半径Ｒを縮小変化させ、ブーム３０を旋回作動させてもブーム先端部がトレース線ＴＲを大きく超えない（もしくは、旋回ノンストップ作動制御を実行させても収縮作動速度Ｖｔ′が許容伸縮作動速度Ｖｔｍａｘを超えない）位置（点Ｐ２３）まで移動した時点で、その後にブーム３０の反時計方向への旋回作動を再開するよう制御することが望ましい。

このように第２実施形態に係る制御装置では、現在位置での規制半径ｒａと目標位置での規制半径ｒｂとの差Δｒが過度に大きく、減速制御されたブーム３０の旋回作動に対して旋回ノンストップ作動制御を開始しても、ブーム３０の作業半径Ｒを縮小補正するためのブーム３０の収縮作動速度Ｖｔ′が許容収縮作動速度Ｖｔｍａｘを超えてしまう場合には、ブーム３０の旋回作動を規制することにより、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲ２４を大きくオーバーシュートするのを抑えることが可能になり、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ１４の外側へ大きく逸脱して車両姿勢が不安定になることを防止することができる。

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されたものに限定されない。例えば、上述の第１および第２実施形態では、ブーム３０の旋回作動に対してブーム先端部がトレース線に達しようとしていると判断されると旋回ノンストップ作動制御が実行されるように構成されているが、これに限定されるものではなく、本発明に係る制御装置は旋回ノンストップ作動制御機能を備えていないブーム作業車に適用されてもよい。

また、上述の実施形態では、本発明が適用される対象は走行体がタイヤ車輪式である高所作業車であったが、走行体は必ずしもタイヤ車輪式に限定されるものではなく、クローラ装置等により走行するものであってもよい。或いは軌道走行用車輪を備えて軌道上を走行する軌道走行用の高所作業車、さらにはタイヤ車輪と軌道走行用車輪との両方を備えた軌陸両用の高所作業車等であってもよい。

さらに、本発明が適用される対象は必ずしも高所作業車でなくてもよく、走行体に起伏、伸縮、および旋回作動自在に設けたブームの先端部に作業機を有して構成されるブーム作業車であれば、他のブーム作業者（例えば、クレーン車や穴掘り建柱車など）であってもよい。

本発明の第１実施形態に係る制御装置が適用された高所作業車におけるブームおよび作業台の作動系統を示すブロック図である。 上記高所作業車を示す斜視図である。 上記高所作業車における或るブームの旋回角度姿勢に対応して設定されるブーム起伏面内（垂直面内）での許容作業範囲の一例を示す模式図である。 上記高所作業車におけるブーム旋回面内（水平面内）での許容作業範囲の一例を示す模式図である。 上記高所作業車におけるブーム旋回面内（水平面内）におけるトレース線の規制半径等を説明するための模式図である。 規制半径の差Δｒと減速度ΔＶｓとの関係を表したグラフである。 ブームの旋回作中、ブームの旋回作動速度が減速制御されるときにおける、ブームの先端部の移動軌跡を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る制御装置が適用された高所作業車におけるブームおよび作業台の作動系統を示すブロック図である。 第２実施形態において、旋回ノンストップ作動制御の開始にあたって収縮作動速度が許容伸縮作動速度を超えた場合における、ブームの先端部の移動軌跡を示す模式図である。 従来のブーム旋回面内（水平面内）での許容作業範囲内に設定される減速領域を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 高所作業車（ブーム作業車）
１０ 走行体
３０ ブーム
５０ 上部操作装置（操作装置）
６０ コントローラ
６１ バルブ制御部（作動制御手段）
６３ 記憶部（記憶手段）
６７ 目標位置設定部（目標位置算出手段）
６８ 判定部（作動速度制御手段）
６９ 作動速度制御部（作動速度制御手段）
７０ 位置検出手段
９１ 許容作動速度設定部（許容作動速度設定手段）
９３ 第２規制制御部（作動規制手段）
９４ 比較判断部（比較判断手段）
９５ 作動速度制御部（作動速度設定手段）
Ｒ 作業半径（ブーム作業半径）
Ｌ 規制線（境界線、規制線）
ＴＲ トレース線（規制線）
ｒ 規制半径
ｒａ 規制半径（第１距離）
ｒｂ 規制半径（第２距離）
Ｖｓ 旋回作動速度
Ｖｔ 収縮作動速度
ΔＴ 所定時間（第２所定時間）
ΔＶｓ 減速度
Ｖｔｍａｘ 許容伸縮作動速度（許容収縮作動速度）

Claims (3)

1. 走行体と、
   前記走行体上に旋回、起伏、伸縮作動自在に設けられたブームと、
   前記ブームの作動を操作する操作装置と、
   前記操作装置からの操作信号に基づいて前記ブームの作動を制御する作動制御手段と、
   前記ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段と、
   前記ブームの旋回作動面内において前記ブームの先端部の高さ位置毎に定まる前記ブームの先端部の移動が禁止される領域との境界線上に若しくは前記境界線よりも内側の領域内に設けられた規制線上のデータを記憶した記憶手段と、
   前記操作装置からの操作信号に基づいて前記ブームの旋回作動時における所定時間後の前記ブームの旋回位置を算出する目標位置算出手段と、
   前記ブームの旋回作動面内において前記位置検出手段により検出される前記ブームの先端部の高さ位置毎に定まる前記規制線上のデータを前記記憶手段から読み出して、前記位置検出手段により算出される前記ブームの現在の旋回位置における旋回中心から前記規制線までの第１距離と、前記目標位置算出手段により算出される前記ブームの所定時間後の旋回位置における前記旋回中心から前記規制線までの第２距離とを比較して、前記第２距離が前記第１距離に対して所定の閾値以上小さい場合に、前記操作装置からの操作信号に基づいて作動される前記ブームの旋回作動速度を減速制御させる作動速度制御手段とを備えて構成されるブーム作業車の制御装置。
2. 前記作動速度制御手段による前記ブームの旋回作動速度の減速制御が、前記ブームの現在の旋回位置における前記旋回中心から前記ブームの先端部までの距離であるブーム作業半径と前記第２距離との距離の差に応じて定まる減速度に基づいて行われることを特徴とする請求項１に記載のブーム作業車の制御装置。
3. 前記ブームを収縮作動させ得る限界速度として許容収縮作動速度が設定された許容作動速度設定手段と、
   前記ブームの旋回作動に併せて前記ブームの収縮作動が行われたときに、前記ブームを収縮作動させる収縮作動速度が前記許容作動速度設定手段に設定された前記許容収縮作動速度を超える場合に、前記ブームの旋回作動を停止もしくは前記ブームの旋回作動を減速制御させる作動規制手段とを更に備えて構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のブーム作業車の制御装置。

Images