JP5897270B2 - 高所作業車 - Google Patents

Description

本発明は、作業者が搭乗可能なバスケットと、バスケットを上下方向に移動可能なバスケット移動機構と、を備えた高所作業車に関する。

従来、この種の高所作業車では、作業者が搭乗可能なバスケットと、バスケットを上下方向に移動可能なバスケット移動機構と、バスケットから構造物等の対象物までの距離を検出する距離センサと、距離センサにより検出される距離に応じてバスケットの移動速度を低下させる減速手段と、を備えたものが知られている（例えば、引用文献１参照）。

特開２００４−２３１３３５号公報

この高所作業車は、距離センサにより検出される距離が所定距離よりも小さくなる場合に、検出される距離に応じてバスケットの移動速度を低下させるようにしている。このため、この高所作業車では、バスケットと対象物との間の距離が所定距離よりも小さくなるとバスケットの移動速度が低下するため、バスケットと対象物との接触を防止することが可能である。しかし、この高所作業車においては、特にバスケットからバスケット上方に位置する構造物までの距離を検出する際に、距離センサによって作業者が構造物として検出される場合があり、この場合にはバスケットの移動速度の減速が不必要に生じ、バスケットの移動に係る制御を正確に行うことができない。

本発明は、正確に構造物を検知してバスケットの移動速度を低下させることにより、安全性を向上させることのできる高所作業車を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、作業者が搭乗するバスケットと、バスケットを上下方向に移動可能なバスケット移動機構と、を備えた高所作業車において、バスケットから上方に作業者の作業範囲である第１所定距離以上で、第１所定距離より大きい第２所定距離以下の範囲内に位置する構造物等の対象物を検知可能な対象物検知手段と、バスケットの上方への移動中に対象物検知手段によって対象物を検知すると、バスケットの移動速度を、対象物を検知する前のバスケットの移動速度よりも遅い速度となるようにバスケット移動機構を制御するバスケット減速手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の発明は、前記バスケット減速手段によってバスケットの移動速度を低下させた後に、バスケット移動機構の駆動を停止させることが可能な駆動停止手段を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の発明は、前記駆動停止手段が、バスケットに搭乗している作業者によって操作されるスイッチであることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の発明は、前記バスケット減速手段によってバスケットの移動速度を低下させた後に、バスケットの上方への移動を規制する移動規制手段を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の発明は、前記移動規制手段は、バスケットの上端から上方に延びるように設けられ、バスケット上方に位置する対象物に接触することで、バスケットの上方への移動を規制可能な移動規制部材であることを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の発明は、前記バスケットに搭乗している作業者に対してバスケットの上方に対象物が近接していることを報知する報知手段を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項７に記載の発明は、前記バスケットを移動させる操作を入力する操作部と、前記バスケット減速手段によってバスケットの移動速度を低下させている状態において、バスケットを下方に移動させる操作が操作部に入力された場合に、バスケット減速手段によるバスケットの移動速度を低下させた状態を解除する減速解除手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の発明によれば、正確に対象物を検出してバスケットの移動速度を低下させることで、作業者に対して注意を喚起すると共にバスケットと対象物との間に挟まれる状態を回避する時間を確保することができるので、安全性の向上を図ることが可能となる。

本発明の請求項２に記載の発明によれば、バスケットに搭乗している作業者が対象物の近くに位置していることに気づくことが遅れた場合においても、バスケットの移動を停止させることが可能となるので、安全性を向上させることが可能となる。
本発明の請求項３に記載の発明によれば、バスケットと対象物との間に作業者が挟まれる前にバスケットの動作を確実に停止させることができ、安全性を向上させることが可能となる。
本発明の請求項４および５に記載の発明によれば、上方へ移動するバスケットの手摺が対象物に接触することはなく、バスケットの手摺と対象物との間で作業者が挟まれることを防止することが可能となる。
本発明の請求項６に記載の発明によれば、バスケットの減速およびアラーム音によってバスケットに搭乗している作業者に対して対象物が近接していることを報知することができるので、安全性を向上させることが可能となる。
本発明の請求項７に記載の発明によれば、バスケットを下方に移動させる操作を行わない限りバスケットの移動速度を低下させた状態を保持することができるので、安全性を向上させることが可能となる。

本発明の第１実施形態を示す高所作業車の側面図である。 バスケットの全体斜視図である。 タッチスイッチを示すバスケットの斜視図である。 制御系を示すブロック図である。 動作速度規制処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態を示す移動規制部材を有するバスケットの斜視図である。 本発明の第３実施形態の制御系を示すブロック図である。

図１乃至図５は、本発明の第１実施形態を示すものである。

本発明の高所作業車１は、図１に示すように、道路等を走行するための車両１０と、高所作業を行うための高所作業装置２０と、を備えている。

車両１０は、前部および後部のそれぞれに左右一対の車輪１１を有し、エンジン（図示せず）を動力源として走行する。車両の前側に位置する車輪１１の上方には、車両１０の走行に関する操作を行うためのキャビン１２が設けられている。また、車両１０の前側および後側の左右両側には、車両１０を地面に対して安定的に支持するためのアウトリガ１３が設けられている。アウトリガ１３は、ジャッキシリンダ（図示せず）によって下方に伸長させ、下端を接地させることにより使用される。

高所作業装置２０は、車両１０の後部に旋回可能に設けられた旋回台２１と、旋回台２１に対して起伏可能に設けられるとともに、伸縮可能に設けられたブーム２２と、ブーム２２の先端に設けられたバスケット２３と、を有している。

旋回台２１は、ボールベアリング式やローラーベアリング式の旋回サークル（図示せず）によって車両１０に対して旋回自在に設けられ、旋回用の油圧モータ（図示せず）の駆動によって旋回するように構成されている。

ブーム２２は、複数のブーム部材からなり、ブーム部材の内部に先端側に隣り合うブーム部材が収納可能な多段式に構成されている。最基端側のブーム部材２２ａ内には、油圧シリンダ（図示せず）が設けられ、油圧シリンダの伸縮によってブーム２２が伸縮可能となる。また、最基端側のブーム部材２２ａは、基端部が旋回台２１のブラケット２１ａに上下方向に旋回自在に連結されている。ブーム部材２２ａの伸長方向中央部と旋回台２１との間には、起伏用の油圧シリンダ２２ｂが連結され、油圧シリンダ２２ｂの伸縮によってブーム２２を起伏可能にしている。

バスケット２３は、図２に示すように、略四角形状の作業床２３ａと、作業床２３ａの床面から上方に所定距離をおいて外周部を囲むように設けられた手摺２３ｂと、を有している。バスケット２３は、最先端側のブーム部材（図示せず）に対して上下方向を中心軸として旋回可能に支持されている。バスケット２３と最先端側のブーム部材との連結部には、油圧モータ（図示せず）が設けられ、油圧モータの駆動によってバスケット２３がブーム２２に対して水平方向に旋回する。バスケット２３は、旋回台２１の旋回、ブーム２２の伸縮および起伏、ブーム２２に対するバスケット２３の旋回によって上下方向および水平方向の位置が調整される。

また、高所作業車は、旋回台２１の旋回動作、ブーム２２の伸縮動作、ブーム２２の起伏動作およびバスケット２３の回転動作を制御するためのコントローラ３０を備えている。

コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有している。コントローラ３０は、入力側に接続された装置からの入力信号を受信すると、ＣＰＵが、入力信号に基づいてＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出すとともに、入力信号によって検出された状態をＲＡＭに記憶したり、出力側に接続された装置に出力信号を送信したりする。

コントローラ３０の出力側には、図４に示すように、コントロールバルブ３１が接続されている。コントロールバルブ３１は、旋回台２１用の油圧モータ、ブーム２２伸縮用の油圧シリンダ、ブーム２２起伏用の油圧シリンダ２２ｂおよびバスケット２３用の油圧モータ等の複数のアクチュエータが接続された油圧供給装置（図示せず）に設けられ、各アクチュエータに対する作動油の供給量および流通方向を制御するためのものである。

コントローラ３０の入力側には、図４に示すように、バスケット２３内に搭乗した作業者Ｍが旋回台２１、ブーム２２およびブーム２２に対するバスケット２３の動作に関する操作を行うための操作部３２と、手摺２３ｂと対象物としての構造物Ｓとの間に挟まれる直前の作業者Ｍの姿勢を検知するためのタッチセンサ３３（請求項３におけるバスケットに搭乗している作業者によって操作されるスイッチ）と、バスケット２３の上方に位置する構造物Ｓを検知するための構造物センサ３４と、が接続されている。

操作部３２は、図２に示すように、バスケット２３の手摺２３ｂの外周側に設けられている。操作部３２は、上方に延びるように設けられ、中立位置から傾動操作可能に設けられた一対の操作レバー３２ａを有している。各操作レバー３２ａは、傾倒操作量および傾倒操作方向が対応付けられた操作信号をコントローラ３０に入力する。操作レバー３２ａの傾倒操作量には、アクチュエータの動作速度が対応付けられており、傾倒操作量が大きくなるに従って速い動作速度が対応付けられている。コントローラ３０には、傾倒操作量に対応付けられた動作速度の信号が入力される。

また、タッチセンサ３３は、図３に示すように、バスケット２３内の操作部３２側に設けられ、バスケット２３の手摺２３ｂに沿って幅方向に延びるロープ状の部材からなる。タッチセンサ３３は、バスケット２３の手摺２３ｂと構造物Ｓとの距離が小さくなった場合に、手摺２３ｂと構造物Ｓとの間に挟まれる前に作業者Ｍの体が接触することで操作される。タッチセンサ３３は、作業者Ｍの体が接触して操作されると、操作信号をコントローラ３０に入力する。

構造物センサ３４は、超音波を発信するとともに、構造物Ｓで反射した超音波を受信し、超音波の発信から受信までの時間を計測することで構造物Ｓまでの距離を検出可能な超音波センサからなる。構造物センサ３４は、図２に示すように、操作部３２の近傍からバスケット２３の上方に向かって超音波を発信するように取り付けられている。構造物センサ３４は、構造物Ｓを検出する上下方向の範囲を設定することが可能に構成されている。具体的には、バスケット２３に搭乗した作業者Ｍの作業範囲である第１所定距離Ｄ１（例えば、バスケット２３の手摺上端から１ｍ）以上で第２所定距離Ｄ２（例えば、バスケット２３の手摺上端から２ｍ、Ｄ１＜Ｄ２）以下の範囲内の構造物Ｓを検知するように設定されている。

以上のように構成された高所作業車において、バスケット２３に搭乗している作業者Ｍによって操作部３２がバスケット２３を上方に移動させる操作がなされている状態において、コントローラ３０は、図５に示すように、バスケット２３の移動速度規制処理を行う。

（ステップＳ１）
ステップＳ１において、ＣＰＵは、構造物Ｓが近接している状態を示す構造物近接フラグが０１Ｈであるか否かを判定する。構造物近接フラグが００Ｈであると判定した場合にはステップＳ２に処理を移し、構造物近接フラグが０１Ｈであると判定した場合にはステップＳ５に処理を移す。

（ステップＳ２）
ステップＳ１において構造物近接フラグが００Ｈであると判定した場合に、ステップＳ２においてＣＰＵは、操作部３２の操作がバスケット２３を上方に移動させる操作か否かを判定する。バスケット２３を上方に移動させる操作であると判定した場合には、ステップＳ３に処理を移し、バスケット２３を上方に移動させる操作でないと判定した場合には、動作速度規制処理を終了する。

（ステップＳ３）
ステップＳ２において操作部３２の操作がバスケット２３を上方に移動させる操作であると判定した場合に、ステップＳ３においてＣＰＵは、構造物センサ３４によってバスケット２３の上方の所定範囲内において構造物Ｓの有無を判定する。バスケット２３の上方の所定範囲内に構造物Ｓがある場合にはステップＳ４に処理を移し、構造物Ｓがない場合には動作速度規制処理を終了する。

（ステップＳ４）
ステップＳ３においてバスケット２３の上方の所定範囲内に構造物Ｓがあると判定した場合に、ステップＳ４においてＣＰＵは、構造物近接フラグを０１Ｈに設定し、ステップＳ５に処理を戻す。

（ステップＳ５）
ステップＳ１において構造物近接フラグが０１Ｈであると判定した場合、または、ステップＳ４において構造物近接フラグが０１Ｈに設定された場合に、ステップＳ５においてＣＰＵは、バスケット２３の移動速度を低速に切換えて、ステップＳ６に処理を移す。
具体的には、構造物近接フラグが０１Ｈに設定されていると、バスケット２３の移動速度は、構造物近接フラグ００Ｈに設定されている場合の操作レバー３２ａの傾倒操作量に対応付けられた移動速度の５０％の速度となる。

（ステップＳ６）
ステップＳ６において、ＣＰＵは、ステップＳ５においてバスケット２３の移動速度を低速に切換えた後、バスケット２３が所定距離以上下方に移動したか否かを判定する。バスケット２３が所定距離以上下方に移動したと判定した場合にはステップＳ７に処理を移し、バスケット２３が所定距離以上下方に移動したと判定しなかった場合にはステップＳ８に処理を移す。

（ステップＳ７）
ステップＳ６において、バスケット２３が所定距離以上下方に移動したと判定した場合に、ステップＳ７においてＣＰＵは、構造物近接フラグを００Ｈに設定し、動作速度規制処理を終了する。

（ステップＳ８）
ステップＳ６において、バスケット２３が所定距離以上下方に移動しなかったと判定した場合に、ステップＳ８においてＣＰＵは、タッチセンサ３３の操作がなされたか否かを判定する。タッチセンサ３３の操作がなされたと判定した場合にはステップＳ９に処理を移し、タッチセンサ３３の操作がなされたと判定しなかった場合には動作速度規制処理を終了する。

（ステップＳ９）
ステップＳ８においてタッチセンサ３３の操作がなされたと判定した場合に、ステップＳ９においてＣＰＵは、バスケット２３の動作を停止して動作速度規制処理を終了する。

このように、本実施形態の高所作業車によれば、バスケット２３の移動中において、構造物センサ３４によってバスケット２３の上方の第１所定距離Ｄ１以上第２所定距離Ｄ２以下の範囲内に対象物を検出すると、バスケット２３の移動速度を低速にするようにしている。これにより、正確に構造物Ｓを検出してバスケット２３の移動速度を低下させることが可能となる。これにより、作業者Ｍに対して注意を喚起すると共にバスケット２３と構造物Ｓとの間に挟まれる状態を回避する時間を確保することができるので、安全性の向上を図ることが可能となる。

また、構造物センサ３４によって構造物Ｓを検知してバスケット２３の移動速度を低下させた後、バスケット２３に搭乗している作業者Ｍによってバスケット２３の移動を停止可能としている。これにより、バスケット２３に搭乗している作業者Ｍが構造物Ｓの近くに位置していることに気づくことが遅れた場合においても、バスケット２３の移動を停止させることが可能となるので、安全性を向上させることが可能となる。

また、バスケット２３が上方に移動してバスケット２３と構造物Ｓとの距離が小さくなった場合に、バスケット２３に搭乗した作業者Ｍの体が接触することで操作されるタッチセンサ３３によってバスケット２３の動作を停止させるようにしている。これにより、バスケット２３と構造物Ｓとの間に作業者Ｍが挟まれる直前にバスケット２３の動作を確実に停止させることができ、安全性を向上させることが可能となる。

また、バスケット２３の移動速度を低下させている状態において、バスケット２３を下方に移動させる操作が操作部３２に入力された場合に、バスケット２３の移動速度を低下させた状態を解除するようにしている。これにより、バスケット２３を下方に移動させる操作を行わない限りバスケット２３の移動速度を低下させた状態を保持することができるので、安全性を向上させることが可能となる。

図６は本発明の第２実施形態を示すものである。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。

この高所作業車は、構造物センサ３４によって構造物Ｓが検知され、バスケット２３の移動速度が低下した後、上方に移動するバスケット２３の手摺２３ｂが構造物Ｓに接触する前に、バスケット２３の上方への移動を規制する移動規制部材２４を有している。移動規制部材２４は、バスケット２３の手摺２３ｂの四隅からそれぞれ上方に延びる円筒形状に形成されており、上端部が構造物Ｓに接触することによってバスケット２３の上方への移動が規制される。移動規制部材２４は、バスケット２３の手摺２３ｂと構造物Ｓとの間に作業者Ｍの体が挟まることのない寸法（例えば、３０ｃｍ）に形成されている。

以上のように構成された高所作業車において、前記第１実施形態と同様の動作を行なう。また、構造物センサ３４によって構造物Ｓが検知され、低速で上方に移動するバスケット２３は、移動規制部材２４の上端が構造物Ｓに接触することによって、上方への移動が規制されて停止する。

このように、本実施形態の高所作業車によれば、前記第１実施形態と同様に、作業者Ｍに対して注意を喚起すると共にバスケット２３と構造物Ｓとの間に挟まれる状態を回避する時間を確保することができる。

また、上方に移動するバスケット２３の手摺２３ｂが構造物Ｓに接触する前に、バスケット２３の上方への移動を規制する移動規制部材２４を備えている。これにより、上方へ移動するバスケット２３の手摺２３ｂが構造物Ｓに接触することはなく、バスケット２３の手摺２３ｂと構造物Ｓとの間で作業者Ｍが挟まれることを防止することが可能となる。

図７は、本発明の第３実施形態を示すものである。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。

この高所作業車は、構造物センサ３４によって構造物Ｓが検知された場合に、バスケット２３に搭乗している作業者Ｍに対して構造物Ｓが近接していることを報知するための警報装置２５を備えている。警報装置２５は、所定のアラーム音を出力することが可能なものであり、コントローラ３０の出力側に接続されている。

以上のように構成された高所作業車において、構造物センサ３４によってバスケット２３の移動速度を低下させると同時に、警報装置２５によってアラーム音を出力させる。

このように、本実施形態の高所作業車によれば、前記第１および第２実施形態と同様の動作を行なう。また、構造物センサ３４によって構造物Ｓが検知され、バスケット２３の移動速度を低下させるとともに、警報装置２５によってアラーム音を出力するようにしている。これにより、バスケット２３の減速およびアラーム音によってバスケット２３に搭乗している作業者Ｍに対して構造物Ｓが近接していることを報知することができるので、安全性を向上させることが可能となる。

尚、前記実施形態では、構造物センサ３４として超音波センサを用いたものを示したが、これに限られるものではない。バスケット２３と構造物Ｓとの距離を計測可能であれば、例えば、レーザーセンサ等でもよい。

また、前記実施形態では、バスケット２３を上方に移動させている状態において、上方の所定範囲内に構造物Ｓを検出した場合にバスケット２３の上方への移動速度を低下させるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、バスケット２３を水平方向に移動させている状態において、上方の所定範囲内に構造物Ｓを検出した場合にバスケット２３の水平方向の移動速度を低下させるようにしてもよい。この場合、水平方向に移動しているバスケット２３の上方の所定範囲内に構造物Ｓがあることを、バスケット２３に搭乗している作業者Ｍに対して気付かせることが可能となり、前記実施形態度同様に安全性を向上させることが可能となる。

また、前記第１実施形態では、タッチセンサ３３を用いて移動しているバスケット２３を停止させるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、過負荷防止装置を備えた高所作業車において、バスケット２３が上方に移動する際に、バスケット２３に作用する荷重を検出し、バスケット２３に作用する荷重の変化量が所定以上となった場合にバスケット２３を停止させるようにしてもよい。

また、前記第１実施形態では、タッチセンサ３３をバスケット２３内の操作部３２側の手摺２３ｂのみに設けたものを示したが、バスケット２３内の手摺２３ｂの全周に亘って設けるようにしてもよい。この場合、バスケット２３内において作業者Ｍがどの方向を向いていても作業者Ｍを検知することが可能となる。

また、前記第１実施形態では、バスケット２３に搭乗している作業者Ｍによって操作されるスイッチとして、手摺２３ｂと構造物Ｓとの間に挟まれる前に作業者Ｍの体が接触することで操作されるタッチセンサ３３を示したが、これに限られるものではない。作業者Ｍによって操作されるものであれば、例えば、作業者Ｍの判断によって操作される押ボタン等の操作スイッチであってもよい。

また、前記実施形態では、構造物センサ３４によって構造物Ｓを検知してバスケット２３の上方への移動速度を低下させた後に、タッチセンサ３３によって作業者Ｍを検知してバスケット２３を停止させるようにしたものを第１実施形態として示している。また、構造物センサ３４によって構造物Ｓを検知してバスケット２３の上方への移動速度を低下させた後に、移動規制部材２４によってバスケット２３の上方への移動を規制するようにしたものを第２実施形態として示している。さらに、構造物センサ３４によって構造物Ｓを検知してバスケット２３の上方への移動速度を低下させた後に、警報装置２５によって構造物Ｓが近接していることを報知するようにしたものを第３実施形態として示している。しかし、構造物センサ３４を備えると同時に、タッチセンサ３３、移動規制部材２４および警報装置２５の全てまたはその内の２つを備えるようにすることも可能である。

２２ ブーム
２３ バスケット
２４ 移動規制部材
２５ 警報装置
３０ コントローラ
３１ コントロールバルブ
３２ 操作部
３２ａ 操作レバー
３３ タッチセンサ
３４ 構造物センサ

Claims (7)

1. 作業者が搭乗するバスケットと、バスケットを上下方向に移動可能なバスケット移動機構と、を備えた高所作業車において、
   バスケットから上方に作業者の作業範囲である第１所定距離以上で、第１所定距離より大きい第２所定距離以下の範囲内に位置する構造物等の対象物を検知可能な対象物検知手段と、
   バスケットの上方への移動中に対象物検知手段によって対象物を検知すると、バスケットの移動速度を、対象物を検知する前のバスケットの移動速度よりも遅い速度となるようにバスケット移動機構を制御するバスケット減速手段と、を備えた
   ことを特徴とする高所作業車。
2. 前記バスケット減速手段によってバスケットの移動速度を低下させた後に、バスケット移動機構の駆動を停止させることが可能な駆動停止手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の高所作業車。
3. 前記駆動停止手段は、バスケットに搭乗している作業者によって操作されるスイッチである
   ことを特徴とする請求項２に記載の高所作業車。
4. 前記バスケット減速手段によってバスケットの移動速度を低下させた後に、バスケットの上方への移動を規制する移動規制手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高所作業車。
5. 前記移動規制手段は、バスケットの上端から上方に延びるように設けられ、バスケット上方に位置する対象物に接触することで、バスケットの上方への移動を規制可能な移動規制部材である
   ことを特徴とする請求項４に記載の高所作業車。
6. 前記バスケットに搭乗している作業者に対してバスケットの上方に対象物が近接していることを報知する報知手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の高所作業車。
7. 前記バスケットを移動させる操作を入力する操作部と、
   前記バスケット減速手段によってバスケットの移動速度を低下させている状態において、バスケットを下方に移動させる操作が操作部に入力された場合に、バスケット減速手段によるバスケットの移動速度を低下させた状態を解除する減速解除手段と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の高所作業車。

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