JPH0266222A

JPH0266222A - 超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置

Info

Publication number: JPH0266222A
Application number: JP21724288A
Authority: JP
Inventors: Shinji Maeda; 前田　伸二
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-03-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明はブームおよびアーム等からなる作業機の姿勢を
自在に操作しろる超小旋回パワーショベルにおける作業
機干渉防止装置に関する。

〔従来の技術〕

周知にように、パワーショベルとしては上下方向にそれ
ぞれ旋回するブーム、アームおよびパケットからなる作
業機を備えたものがある。このようなパワーショベルで
は作業機をどのように移動しても、作業機が例えばオペ
レータ室に干渉するようなことはなく、このために作業
機の移動範囲を特に限定する必要がない。

ところが、超旋回パワーショベルにおいては、例えばア
ームがブームに対して左右方向に旋回し、かつ車両本体
方向へのアームの巻き込み量が大きくされているので、
パケット先端がオペレータ室に干渉しつる。

また、例えばブーム自体が２つの連結された腕部を有し
、これらの腕部が上下方向にそれぞれ旋回し、かつアー
ムが旋回ばかりでなくて該アームの中心線回りを回転す
る場合も、作業機がオペレータ室に干渉しつる。

このため、オペレータは作業様の操作に際して、作業■
がオペレータ室に干渉しないように注意せねばならなか
った。また、ブームとアームの旋回角、およびアームの
回転角等に限度をそれぞれ持たせ、これにより作業機が
オペレータ室に干渉しないようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題）このように従来の超小旋回パワーショベルでは作業機が
危険を伴う領域に干渉しうるので、このために作業機の
操作に際してはオペレータに大きな心理的負担がかかつ
ていた。また、作業機を構成するブームとアームの旋回
角、およびアームの回転角等に限度をそれぞれ持たせ、
これにより作業機が危険を伴う領域に干渉しないように
していたので、作業機の姿勢に大きな制約を生じるとい
う問題点があった。

そこで、本発明は作業機の姿勢に大きな制約を生じるこ
となく、作業機が危険な領域に干渉することを防止する
ことが可能な超小旋回パワーショベルにおける作業機干
渉防止装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数の腕部と該各腕部を連結するそれぞれの
関節とから少くともなる作業機を備える超小旋回パワー
ショベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ検出
する検出手段と、この検出手段によって検出された各旋
回角に基づいて前記作業機の位置を求めるとともに、求
められた該作業機の位置が予め定められた領域に達して
いるか否かを判定する演算手段と、この演算手段によっ
て該作業機の位置が前記領域に達したと判定された場合
は、該作業機の該領域に対する干渉を防止するための防
止手段とを備えたことを特徴とする。

（作用）本発明によれば、検出された各腕部の旋回角に基づいて
作業機の位置が求められ、求められた該作業機の位置が
予め定められた領域に達した場合は、該作業機の該領域
に対する干渉が防止される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。

第１図〜第５図は本発明に係る作業機干渉防止装置の一
実施例を示している。第１図（ａ）および（ｂ）には超
小旋回パワーショベルの側面および平面が示されており
、この超小旋回パワーショベルは上下方向にそれぞれ旋
回するブーム１、アーム２およびパケット３を作業機と
して備えている。ブーム１は第２図（ａ）に示すように
上昇限界からの旋回角αをなして上下方向に旋回する。

そして、アーム２は第２図（ａ）に示すようにブーム１
に対する旋回角βをなして上下方向に旋回する。

また、ブーム１は第１図に示すように第１の小腕部１０
１、第２の小腕部１０２および第３の小腕部１０３を有
しており、これらの小腕部が相互に連結されている。こ
こで、第２の小腕部１０２は第１の小腕部１０１に対し
て左右に旋回し、これに伴い第１の小腕部１０１と第３
の小腕部１０３が略平行な姿勢を保つ。したがって、第
３の小腕部１０３に連結されているアーム２は、第２図
（ｂ）に示すようにブーム１に対するオフセット角γを
なして左右に旋回する。

そして、ブーム１の回動軸にはポテンショメータ４が設
けられ、またアーム２の回動軸にはポテンショメータ５
が設けられ、さらにブーム１における第２の小腕部１０
２の回動軸にはポテンショメータ６が設けられている。

これらのポテンショメータ４．５および６は旋回角α、
旋回角βおよびオフセット角γをそれぞれ検出している
。

さて、ブーム１が十分に上昇した状態で旋回角βを小さ
くすると、アーム２の巻き込み最は大きくなる。また、
アーム２はブーム１に対する左右の旋回角γをなして旋
回する。このため、ブーム、アームおよびパケットから
なる作業機は、オペレータ室７に充分に干渉しつる。こ
こで、アーム２の先端が干渉しうるオペレータ室７の近
傍を危険領域とし、他の領域を安全領域とすると、危険
領域および安全領域は第３図に示すように旋回角αを横
軸とし、旋回角βを縦軸とし、オフセット角γをパラメ
ータとしたグラフで表すことができる。

第３図において、ブーム１に対するアーム２の左方向の
各オフセット各γ１．γ２およびγ３（ただし、γ１〉
γ２〉γ３とする）をそれぞれ定めた場合、各境界線Ａ
、ＢおよびＣをそれぞれ描くことができ、これらの境界
線Ａ、ＢおよびＣを境にして斜線側が危険領域となり、
また空白側が安全領域となる。例えば、ブーム１に対す
るアーム２の左方向のオフセット角が１１である場合、
ブーム１の旋回角をα１にするとともに、アーム２の旋
回角をβ１にすると、旋回角α１と旋回角β１で定まる
座標位置×１が境ｐＩｓＡを境にして空白側にあるので
、アーム２の先端は安全領域にある。また、ブーム１の
旋回角をα２にするとともに、アーム２の旋回角をβ２
にすると、旋回角α２と旋回角β２で定まる座標位１１
２Ｘ２が境界線Ａを境にして斜線側にあるので、アーム
２の先端は危険領域にある。

このような境界線は各旋回角α、βおよびオフセット角
γに基づき次式（１）の−機関数で近似的に表すことが
できる。

１＝に１α＋に２β＋に３γ　・・・（１）ただし、ｋ
ｌ、に２　、に３は可変パラメータであり、これらの値
により境界線を適宜に設定しつる。

したがって、アーム２の先端が危険領域に入る場合は、
次式（２）の条件を満している。

１〉ｋ１α＋に２β＋に３γ　・・・（２）ここで、ブ
ーム１の旋回角αを検出するポテンショメータ４の出力
電圧をＶａ、アーム２の旋回角βを検出するポテンショ
メータ５の出力電圧をＶａ、アーム２のオフセット角γ
を検出するポテンショメータ６の出力電圧■　とすると
、ＶｃＸ。

γ ■βおよび■７を次式（４）でそれぞれ表すことができ
る。

Ｖ　　　−Ｊ　　α＋ｎ１ α ■β−」β＋ｎ　２　　　　　　（３）■γ＝１γ＋ｎ
３ただし、ｊ：定数ｎｌ、ｎ２．ｎ３：定数このため、上式（３）を上式（２）に代入して整理する
と、次式（４）を導くことができる。

Ｋ　　＞ｋｌＶ　　＋に２Ｖβ＋ｋｓ　Ｖ７・・・（４
）Ｓ　　　　　　　　　α ただし、Ｋ、＝に１ｎ１＋に２ｎ２　＋に３ｎ３＋１したがって、ポテンションメータ４．５および６の出力
電圧Ｖａ、ＶβおよびＶ７を上式（４）に代入して、こ
の式（４）が成立すれば、アーム２の先端が危険領域に
浸入したこととなる。

第４図は上式（４）に基づく演算等を行うための制御回
路を示しており、この制御回路の動作を第５図のフロー
チャートに従って説明する。

まず、各ポテンショメータ４．５および６からの電圧■
。、■βおよび■アは各バッファアンプ４１．４２およ
び４３を介して入力され、異常判断回路４４に加えられ
る。異常判断回路４４は各電圧Ｖａ、Ｖβおよび■７が
所定の電圧範囲から外れているか否かにより各ポテンシ
ョメータ４゜５および６に異常を生じているか否かを判
断する（ステップ２０１）。すなわち、ポテンショメー
タは正常に動作している限り所定の電圧範囲内の電圧を
出力しており、このため該出力電圧が所定の電圧範囲か
ら外れていればポテンショメータに異常を生じていると
判断することができる。

ここで、例えばポテンショメータ４からの電圧Ｖ　が所
定の電圧範囲から外れている場合、異常α 判断回路４４はポテンショメータ４に異常を生じたと判
断し、ポテンショメータ４に対応する発光ダイオード４
５−１を点灯する。この発光ダイオード４５−１の点灯
により、ポテンショメータ４に異常を生じたことが表示
される。

また、異常判断回路４４はポテンショメータ４に異常を
生じたと判断すると、信号″１”を各オア回路４６およ
び４７に出力する。この信号“１”は各オア回路４６お
よび４７を介して各１〜ランジスタ４８および４９に加
えられ、これにより各トランジスタ４８および４９がオ
ンとなる。そして、トランジスタ４８がオンとなると、
ブザー５０に電流が流れて、このブザー５０が＠動し、
もって作業機についての警告がなされる。一方、トラン
ジスタ４９がオンになると、ランプ５１および電磁弁５
２に電流が流れる。ランプ５１は電流が流れると点灯し
、これにより作業機についての警告が表示される。電磁
弁５２は電流が流れると起動し、圧油を送出する。この
圧油はＭ１図に示すアクチュエータ８に流入し、アクチ
ュエータ８を作動させる。このアクチュエータ８は作業
機を操作するための操作レバー９に連結されており、作
動すると操作量が減少するように操作レバー９を強制的
に動かす。この結果、操作レバー９の操作量は零となり
、該操作ωに応動する作業機つまりブーム１、アーム２
およびパケット３が停止する（ステップ２０２）。

なお、前記ステップ２０１で、異常判断回路４４は他の
各ポテンショメータ５．６に異常を生じたと判断すると
、該各ポテンショメータ５，６に対応する各発光ダイオ
ード４５−２．４５−３を点灯するとともに、信号“１
″を各オア回路４６および４７に出力する。そして、各
発光ダイオード４５−２．４５−３の点灯により該各ポ
テンショメータ５，６の異常が表示される。また、信号
“１″は各オア回路４６，４７を介して各トランジスタ
４８．４９に加えられ、これにより各トランジスタ４８
．４９がオンとなり、ブザー５０の鳴動、ランプ５１の
点灯および電磁弁５２の起動がなされる。この結果、電
磁弁５２から圧油がアクチュエータ８に送出され、アク
チュエータ８の作動により操作レバー９の操作量が零と
なり、もって作業機が停止する。

次に、前記ステップ２０１で各ポテンショメータ４．５
．６に異常を生じていないと判断された場合、異常判断
回路４４はトランジスタ４９と抵抗５３間に流れる電流
をサンプリングし、サンプリングした電流値に基づいて
電磁弁５２の状態を判断し、さらにこの判断に基づいて
アクチュエータ８が正常に動作するか否かを判断する（
ステップ２０３）。

ここで、アクチュエータ８が正常に動作しないと判断さ
れた場合、異常判断回路４４はアクチュエータ８に対応
する発光ダイオード４５−４を点灯する。この発光ダイ
オード４５−４の点灯によりアクチュエータ８が正常に
動作しないことが表示される。

また、異常判断回路４４はアクチュエータ８が正常に動
作しないと判断すると、信号“１′を各オア回路４６．
４７に送出する。これにより、各トランジスタ４８．４
９は各オア回路４６．４７を介して信号“１″をそれぞ
れ入力してオンとなり、ブザー５０の鳴動、ランプ５１
の点灯および電磁弁５２の起動がなされる。この結果、
電磁弁５２から圧油がアクチュエータ８に送出され、ア
クチュエータ８の作動により操作レバー９の操作量が零
となり、もって作業機が停止する（ステップ２０２）。

次に、前記ステップ２０３でアクチュエータ８が正常に
動作すると判断された場合、前記ステップ２０３よりも
下位の処理がなされる。すなわち、コンパレータ５３は
ポテンショメータ４からの電圧Ｖ。がバッフ１アンプ４
１を介して一端子に加えられるとともに、予め設定され
た電圧Ｖ１が＋端子に加えられており、電圧■。と電圧
■１を比較している（ステップ２０４）。そして、電圧
■ｏが電圧ｖ１未満の場合は、コンパレータ５３から信
号“１ｎが各アンド回路５４および５６に加えられる。

このとぎ、電圧Ｖａに対応するプーム１の旋回角αが十
分に小さく、このため作業機はオペレータ室７近傍の危
険領域に近づきつる。

ただし、ポテンショメータ４からの■。は旋回角αに対
応して大きくなるものとする。

また、コンパレータ５５はポテンショメータ６からの電
圧Ｖアがバッファアンプ４３を介して一端子に加えられ
るとともに、予め設定された電圧■２が子端子に加えら
れており、電圧■アと電圧■２を比較している（ステッ
プ２０４）。そして、電圧■７が電圧■２未満の場合は
、コンパレータ５５から信号“１″が各アンド回路５４
および５６に加えられる。このとき、電圧■アに対応す
るアーム２の左方向の旋回角γが十分に大きく、このた
め作業機はオペレータ室７近傍の危険領域に近づきうる
。ただし、ポテンショメータ６からの電圧■　は旋回角
Ｖアに対応して小さくなるもγ のとする。

なお、前記ステップ２０４で各コンパレータ５３および
５５の両者から信号゛１′が出力されなかった場合、こ
のステップ２０４よりも上位のステップ２０１からの処
理が繰り返される。

次に、前記ステップ２０４で各コンパレータ５３および
５５０両者から信号“１″が出力された場合、このステ
ップ２０４よりも下位の処理がなされる。すなわち、ポ
テンショメータ４からの電圧■。はバッフＦ４１を介し
てアンプ５７に加えられ、ここで係数に１を掛けられ、
この積ｋ　１Ｖ　ａが加舞器５８に加えられる。また、
ポテンショメータ５からの電圧■βはバッファ４２を介
してアンプ５９に加えられ、ここで係数に２を掛けられ
、この積に２■βが加算器５８に加えられる。さらに、
ポテンショメータ６からの電圧■　はバッファ４３を介
してアンプ６０に加えらγ れ、ここで係１ｋｋ３を掛けられ、この１ａｋ３Ｖ７が
加算器５８に加えられる。そして、加算器５８は前記各
に１Ｖ　　　ｋ２Ｖ７３−　およ（Ｆｋａ　ｖ７ｅα′ 加算して、この和Ｋを示す電圧Ｖ、を出力する。

このＫを示す電圧Ｖｋは加算器５８から各コンパレータ
８１および８２に加えられる（ステップ２０５）。なお
、該には上式（４）に示されるｋ　１Ｖ　　＋　ｋ　２
　Ｖ　７３　＋　ｋ　３Ｖ　ｙ　Ｌ等しい。

α コンパレータ８１は前記電圧Ｖｋを一端子に入力すると
ともに、予め設定された電圧Ｖ、を入力しており、電圧
Ｖ　と電圧ＶＢを比較している（ステップ２０６）。そ
して、電圧Ｖｋが電圧ＶＢ以下であれば、コンパレータ
８１から信号“１”がアンド回路５４に加えられる。こ
こで、コンパレータ８１から信号“１ｎが出力された場
合、次式（５）が成立する。

Ｋ　≧に１■　＋に２Ｖβ＋に３Ｖア・・・（５）Ｂ　
　　　　　　α ただし、Ｋ　は電圧Ｖ８に対応する値である上式（５）
によって示される値に、は上式（４）によって示される
値に８よりもやや大きく、このため上式（５）が成立す
るときはアーム２の先端がオペレータ室７近傍の危険領
域に浸入していなくても、危険領域に近づきつつある。

なお、前記ステップ２０６でコンパレータ８１から信号
“１”が出力されなかりた場合、このステップ２０６よ
りも上位のステップ２０１からの処理が行われる。

次に、前記ステップ２０６でコンパレータ８１から信号
′１”が出りされた場合、アンド回路５４はこの信号“
１”を入力するとともに、各コンパレータ５３および５
５からの信号“１”を入力するので、これに応答して信
号“１”をトランジスタ４８に加える。これによりトラ
ンジスタ４８がオンとなり、ブザー５０が鳴動し、もっ
て作１ｍｌについての警告がなされる（ステップ２０７
＞、すなわち、各コンパレータ５３．５５゜８１からの
信号“１”がアンド回路５４にそれぞれ入力されたとき
は、ブーム１の旋回角αが十分に小さく、アーム２の左
方向の旋回角γが十分に大きく、かつアーム２の先端が
オペレータ室７近傍の危険領域に近づきつつある。そし
て、このときにブザー５０の鳴動による警告がなされる
。

次に、コンパレータ８２は加算器５８からの電圧■８を
一端子に入力するとともに、予め設定された電圧Ｖ８を
入力しており、電圧Ｖｋと電圧■ｓを比較している（ス
テップ２０８）。そして、電圧Ｖ　が電圧Ｖｓ以下であ
れば、コンパレータに８２から信号゛１″がアンド回路５６に加えられる。こ
こで、電圧Ｖ８は上式（４）に示される値Ｋｓに対応し
ており、また電圧Ｖｋは先に述べた様に上式（４）に示
されるに１Ｖａ十に２Ｖβ十に３■γに対応している。

したがって、コンパレータ８２から信号“１”が出力さ
れた場合、上式（４）が成立したときであり、アーム２
の先端がオペレータ室７近傍の危険領域に達したことと
なる。

なお、前記ステップ２０８でコンパレータ８２から信号
“１ｎが出力されなかった場合、このステップ２０８よ
りも上位のステップ２０１からの処即が行われる。

次に、前記ステップ２０日でコンパレータ８２から信号
“１”が出力された場合、アンド回路５６はこの信号“
１″を入力するとともに、各コンパレータ５３および５
５からの信号゛′１”を入力するので、これに応答して
信号１１１　Ｎをトランジスタ４９に加える。これによ
りトランジスタ４９がオンとなり、ランプ５１が点灯し
て作業機についての警告がなされるとともに、電磁弁５
２が起動して圧油を７クチユエータ８に送出する。

これによりアクチュエータは作動して操作レバー９の操
作量を零にし、もって作業機が停止する（ステップ２０
２）。すなわち、各コンパレータ５３．５５．８２から
の信号゛１”がアンド回路５６にそれぞれ入力されたと
きは、ブーム１の旋回角αが十分に小さく、アーム２の
左方向の旋回角γが十分に大きく、かつアーム２の先端
がオペレータ室７近傍の危険領域に達している。そして
、このときにランプ５１の点灯による警告がなされると
ともに、作業機が停止する。

このように上記実施例ではブーム１の上下方向の旋回角
α、アーム２の上下方向の旋回角βおよびアーム２の左
右方向の旋回角γに基づいてアーム２先端位置を演算し
、この位置が予め定められた危険領域に近づくとブザー
５０の鳴動による警告をなし、さらにこの位置が危険領
域に達するとランプ５１の点灯による警告をなすととも
に、操作レバー９の操作ωを減少して零にすることによ
り作業機を停止するようにしている。

第６図〜第９図は本発明に係る作業機干渉防止装置の他
の実施例を示している。第６図には他の超小旋回パワー
ショベルの概略構成が示されており、この超小旋回パワ
ーショベルは上下方向にそれぞれ旋回する第１の小腕部
６１および第２の小腕部６２かうなるブーム６３と、上
下方向に旋回するアーム６４と、上下方向に旋回するパ
ケット６５とを作ｌＩ機として備えている。ブーム６３
における第１の小腕部６１は第７図に示ずように車両本
体に対する旋回角α′をなして上下方向に旋回し、また
ブーム６３における第２の小腕部６２は第７図に示すよ
うに第１の小腕部６１に対する旋回角β′をなして上下
方向に旋回する。さらに、アーム６４は第７図に示すよ
うに第２の小腕部６３に対する旋回角γ′をなして上下
方向に旋回する。なお、アーム６４は上下方向に旋回す
るばかりでなく、該アームの中心軸回りを回転し、もっ
てパケット６５を回転させる。

そして、第１の小腕部６１の回動軸にはポテンショメー
タ６６が設けられ、また第２の小腕部６２にはポテンシ
ョメータ６７が設けられ、さらにアーム６４の回動軸に
はポテンショメータ６８が設けられている。これらのポ
テンショメータ６６．６７および６８は旋回角α′、旋
回角β′および旋回角γ′をそれぞれ検出している。

さて、ブーム６３は第１の小腕部６１と第２の小腕部６
２による２ピース構成であり、これらの小腕部が供に上
下方向に旋回するのでアーム６４を車両本体側へ非常に
大きく巻き込むことができる。また、アーム６４は旋回
ばかりでなく回転可能である。このため、ブーム、アー
ムおよびパケットからなる作業機は、オペレータ室６９
に充分に干渉しつる。

ここで、第７図に示すようにアーム６４の先端が干渉し
うるオペレータ室６９の近傍を危険領域とする。一方、
第１の小腕部６１、第２の小腕部６２およびアーム６４
のそれぞれの長さをＪｌｌ。

Ｊ２およびｊ３とすれば、これらの長さＪｌｌ。

、ｌ！２およびｊ３を定数とし、また各旋回角α′β′
およびγ′を変数として、アーム６４の先端位置を演算
して求めることができる。したがって、求められたアー
ム６４の先端位置が危険領域に達するか否かを容易に判
定することが可能である。

第８図はアーム６４の先端位置が危険領域に達するか否
かの判定等を行う制御装置のブロック図を示しており、
この制御装置の動作を第９図のフローチャートに従って
説明する。

まず、各ポテンショメータ６６．６７および６８からの
電圧Ｖ　　、■β′および■７′は入α カバッファ９１を介してアナログデジタル変換器９２に
入ノ〕され、ここでアナログデジタル変換されて中央処
理装置（以下ＣＰＵと称す）９３に加えられる。ＣＰＵ
９３は各電圧ＶｃＸ、ＶβおよびＶ　を示すそれぞれの
デジタル信号を入力すると、γ これらの電圧が所定の電圧範囲から外れているか否かに
より各ポテンショメータ６６．６７および６８に異常を
生じているか否かを判断する（ステップ３０１）。

ここで、各ポテンショメータ６６．６７および６８のう
ちのいずれかに異常を生じていると判断された場合、Ｃ
ＰＵ９３はアンプ９４を介してランプ９５、ブザー９６
および電磁弁９７にそれぞれの信号を出力する。ランプ
９５は前記信号を入力すると発光し、もって表示による
警告を行う。

また、ブザー９６は前記信号を入力すると鳴動し、もっ
て音による日告を行う。さらに、電磁弁９７は前記信号
を入力すると起動し、圧油を送出する。

この圧油は第６図に示すアクチュエータ７０に流入し、
アクチュエータ７０を作動させる。このアクチュエータ
７０は作業機を操作するための操作レバー７１に連結さ
れており、作動すると操作量が減少するように操作レバ
ー７１を強制的に動かす。この結果、操作レバー７１の
操作Φは零となり、該操作量に応動する作業機つまりブ
ーム６３、アーム６４およびパケット６５が停止する（
ステップ３０２）。

次に、前記ステップ３０１で各ポテンショメータ６６．
６７および６８に異常を生じていないと判断された場合
、ＣＰＬ１９３は電磁弁９７の状態を判断する。すなわ
ち、電磁弁９７に流れる電流は入力バッファ９１に入力
されて電流−電圧変換され、さらに変換された電圧がア
ナログデジタル変換器９２でアナログデジタル変換され
、変換されたデジタル信号がＣＰＵ９３に加えられる。

ＣＰＵ９３はこのデジタル信号によって示される電磁弁
９７の電流に基づいて電磁弁９７の状態を判断し、さら
にこの判断に基づいてアクチュエータ７０が正常に動作
するか否かを判断する（ステップ３０３）。

ここで、アクチュエータ７０が正常に動作しないと判断
された場合、ＣＰＵ９３はアンプ９４を介してランプ９
５、ブザー９６およびｆｆ１ｌｉ弁９７にそれぞれの信
号を出力する。これにより、ランプ９５は点灯し、ブザ
ー９６は鳴動し、電磁弁９７は起動して圧油をアクチュ
エータ７０に送出する。この結果、アクチュエータ７０
は作動して操作レバー７１の操作量を減少させて零にし
、もって作業機が停止する（ステップ３０２）。

次に、前記ステップ３０３でアクチュエータ７０が正常
に動作すると判断された場合、ＣＰＵ９３は各ポテンシ
ョメータ６６．６７および６８からのそれぞれの電圧ｖ
　　’、ｖβ′およびα ■７′をサンプリングし、これらの電圧Ｖ。

■β′およびｖ７′に対応するそれぞれの旋回角α′、
β′およびγ′を求める（ステップ３０４）。そして、
ＣＰＬＩ９３はこれらの旋回角のうちの旋回角β′が予
め設定された角度θ以上であるか否かを判断する（ステ
ップ３０５）。ここで、第２の小腕部６２の旋回角β′
が角度０以上であると判断された場合、アーム６４の巻
き込み吊が少ないのでアーム６４の先端が危険領域に達
する可能性がなく、このために前記ステップ３０１から
の処理が繰り返されることになる。

また、前記ステップ３０５で第２の小腕部６２の旋回角
β′が角度θ未満であると判断された場合、ＣＰＵ９３
はリードオンリイメモリ９８に予め記憶されている第１
の小腕部６１の長さｊｌ、第２の小腕部６２の長さｊ２
およびアーム６４の長さｊ３を読出す。そして、ＣＰＵ
９３はこれらの長さＪｌ、Ｊ２およびｊ３と前記ステッ
プ３０４で求められた各旋回角α′、β′およびγ′に
基づいてアーム６４の先端位置を演算して求める（ステ
ップ３０６）。さらに、ＣＰＵ９３はり一ドオンリイメ
モリ９８に予め記憶されているオペレータ室６９近傍の
危険領域についてのデータを読出し、前記ステップ３０
６で求められたアーム６４の先端位置が危険領域に達す
るか否かを判断する（ステップ３０７）。ここで、アー
ム６４の先端位置が危険領域に達していないと判断され
た場合、前記ステップ３０１からの処理が繰り返される
ことになる。

また、前記ステップ３０７でアーム６４の先端位置が危
険領域に達していると判断された場合、ＣＰＵ９３はア
ンプ９４を介してランプ９５、ブザー９６および電磁弁
９７にそれぞれの信号を出力する。これにより、ランプ
９５は点灯し、ブザー９６は鳴動し、電磁弁９７は起動
して圧油をアクチュエータ７０に送出する。この結果、
アクチュエータ７０は作動して操作レバー７１の操作Ｑ
を減少させて零にし、もって作業機が停止する（ステッ
プ３０２）。

したがって、この実施例ではブーム６３における第１の
小腕部６１、ブーム６３における第２の小腕部６２、お
よびアーム６４のそれぞれの旋回角α′、β、およびγ
′に基づいてアーム６４の先端位置を演算し、この位置
が予め定められた危険領域に達するとランプ９５を点灯
し、またブザー９６を鳴動し、さらに作業機を停止する
ようにしている。

なお、上記２つの実施例では操作レバーの操作量を減少
させて零にし、もって作業機を停止するようにしている
が、これに限らず、作業機が急停止するようにブーム、
アームおよびパケットを旋回させるアクチュエータを直
接的に停止させるようにしてもかまわない。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、検出された作業機
の各腕部の旋回角に基づいて作業機の位置が求められ、
求められた作業機の位置が予め定められた領域に達する
場合は、作業機の該領域に対する干渉を防止するように
している。したがって、作業機の各腕部の旋回角、およ
び回転角等に限度を持たせなくても、作業機が該領域に
干渉しないようにすることができる。このため、作業機
の姿勢に大きな制約を生じるようなことがなく、また作
業機の操作に際してはオペレータに心理的な負担がかか
ることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の超小旋回パワーショベ
ルを示す概略構成図、第２図は第１図に示した実施例の
超小旋回パワーショベルの動作を説明するために用いら
れた図、第３図は第１図に示した実施例の危険領域を示
すグラフ、第４図は第１図に示した実施例の制御回路を
示す回路図、第５図は第４図に示した制御回路の動作を
説明するために用１られたフローチャート、第６図は本
発明に係る他の実施例の超小旋回パワーショベルを示す
概略構成図、第７図は第６図に示した実施例の超小旋回
パワーショベルの動作を説明するために用いられた図、
第８図は第６図に示した実施例の制卸装置を示すブロッ
ク図、第９図は第８図に示した制ｔＩＩ８１ｅｆの動作
を説明するために用いられたフローチャートである。１．６３・・・ブーム、２，６４・・・アーム、３゜６
５・・・パケット、４，５，６，６６．６７．６８・・
・ボテンシ目メータ、７．６９・・・オペレータ室、８
．７０・・・アクチュエータ、９，７１・・・操作レバ
ー、４１．４２．４３・・・バッファアンプ、４４・・
・異常判断回路、４５−１〜４５−４・・・発光ダイオ
ード、４６．４７・・・オア回路、４８．４９・・・ト
ランジスタ、５０．９６・・・ブザー、５１．９５・・
・ランプ、５２．９７・・・電磁弁、５３．５５．８１
゜８２・・・コンパレータ、５４．５６・・・アンド回
路、５７．５９．６０・・・アンプ、５８・・・加鋒器
、６１・・・第１の小腕部、６２・・・第２の小腕部、
９１・・・入力バッファ、９２・・・アナグデジタル変
換器、９３・・・中央処理装置、９４・・・アンプ、９
８・・・リードオンリイメモリ。第３図第１図第２図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の腕部と該各腕部を連結するそれぞれの関節
とから少なくともなる作業機を備える超小旋回パワーシ
ョベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ検出する検出手段と、この検出手段によって検出された各旋回角に基づいて前
記作業機の位置を求めるとともに、求められた該作業機
の位置が予め定められた領域に達しているか否かを判定
する演算手段と、この演算手段によって該作業機の位置が前記領域に達し
たと判定された場合は、該作業機の該領域に対する干渉
を防止するための防止手段とを備えたことを特徴とする
超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置。
（２）作業機は相互に連結され、かつそれぞれ上下方向
に旋回するブームおよびアームを備え、前記アームは前
記ブームに対して左右方向に旋回することを特徴とする
請求項（１）記載の超小旋回パワーショベルにおける作
業機干渉防止装置。
（３）作業機は相互に連結され、かつそれぞれ上下方向
に旋回するブームおよびアームを備え、前記ブームは相
互に連結されかつそれぞれ上下方向に旋回する第１の小
腕部および第２の小腕部を有することを特徴とする請求
項（１）記載の超小旋回パワーショベルにおける作業機
干渉防止装置。
（４）防止手段は前記作業機の位置が前記領域に達した
ことを警告することを特徴とする請求項（１）記載の超
小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置。
（５）防止手段は前記作業機を操作するための操作レバ
ーの操作量を減少させるアクチュエータであることを特
徴とする請求項（１）記載の超小旋回パワーショベルに
おける作業機干渉防止装置。
（６）防止手段は前記作業機の動作を停止することを特
徴とする請求項（１）記載の超小旋回パワーショベルに
おける作業機干渉防止装置。