JPH06247699A - 高所作業車の前進・後進制御装置 - Google Patents

高所作業車の前進・後進制御装置

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JPH06247699A
JPH06247699A JP6348893A JP6348893A JPH06247699A JP H06247699 A JPH06247699 A JP H06247699A JP 6348893 A JP6348893 A JP 6348893A JP 6348893 A JP6348893 A JP 6348893A JP H06247699 A JPH06247699 A JP H06247699A
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JP
Japan
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vehicle body
coordinate system
area
coordinate value
turning angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP6348893A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiro Nishiyama
文浩 西山
Hiroaki Yoshizumi
弘明 善積
Masayori Shiraishi
真依 白石
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Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジョイスティックを倒した方向へ車体を正確
に前進又は後進させることができる制御機能を、簡単な
構成により実現する。 【構成】 ジョイスティックを操作して旋回体6を旋回
させる。このとき、角度センサが当該旋回角度θを検出
しCPUへ出力する。次に操作者が眺めた方向へ車体を
前進又は後進させるべくジョイスティックを倒すと、ジ
ョイスティックの指示する位置の座標値(x′,y′)
が読み取られ、更に旋回角度θが0°の場合の座標系で
の値(x,y)へ座標変換される。更に座標変換後のy
座標値が領域I〜領域III のいずれに属するかを判定
し、当該判定結果に応じて第1駆動信号(前進)、第2
駆動信号(停止)又は第3駆動信号(後進)を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高所作業車の前進又
は後進を制御する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高所作業車は、周知の如く、車体と、3
60°旋回可能となるように車体上に設置された旋回体
と、旋回体から伸縮可能に伸びたブームと、ブーム先端
に取付けられた操作盤を有するバケットとを備えてい
る。そして、作業者はバケット内に搭乗して、操作盤に
設けられたレバーを操作することにより、車体の前進・
後進を制御している。このような従来の操作方法を模式
的に示した図が、図7(a)、(b)である。
【0003】先ず図7(a)は、車体1の移動方向(前
進・後進)とバケット4内の操作レバー16の倒す方向
とが一致している場合である。即ち、操作レバー16を
右側に倒せば、車体1も又右側へ移動、即ち前進する。
又、操作レバー16を左側へ倒せば、この場合も又車体
1は左側へ移動、即ち後進する。
【0004】しかしながら、旋回体が図7(a)の状態
から180°旋回し、それに応じてブーム3も又180
°旋回した場合には、操作レバー16の倒す方向と車体
1の移動方向とが逆になるという問題が発生する。
【0005】このような状態を示したのが、図7(b)
である。即ち、バケット4内に搭乗している操作者の側
から車体1を眺めた場合には、操作レバー16を右側へ
倒せば車体1が前進するように見えるので、操作者が操
作レバー16を右側へ倒すと、操作レバー16が指示す
る指令は後進を意味することとなり、逆に車体1は左側
へ移動することとなる。この場合、仮に左側に障害物等
が存在していた場合には、操作者が意図した方向と逆に
車体1が移動する結果、危険な状態が発生することとな
る。このような問題点を解決するために、従来より複数
の解決方法が提案されている。そのような解決方法とし
ては、次のようなものを列挙することができる。
【0006】例えば、特開昭62−149551号公
報に開示された技術がある。本技術では、例えばバケ
ットが右側(図7(a))の位置にあるときには、油圧
モータ等の駆動装置の制御系統を従来と同様に動作させ
ている。しかし、バケットが左側にあるときには、その
位置をリミットスイッチで検知し、当該検知信号に応じ
て制御系統の切換弁を逆方向に切換えている。これによ
り、油圧モータに伝えられる油圧は逆向きとなり、油圧
モータが逆転する結果、車体は操作レバーを倒した方向
とは逆方向に移動する。又、特開平3−297800
号公報に開示された従来技術も又、上記従来技術と同
一の技術的思想に基づいている。即ち、この技術で
は、ブームが車体の側面方向に向いている場合には、リ
ミットスイッチが作動し、油圧モータを駆動させないこ
ととしている。それ以外の場所にブームが存在する場合
には、上記従来技術と同様に、油圧モータの正転・逆
転を制御している。
【0007】又、実開昭63−71200号公報(実
公平3−6640号公報)や実開昭63−67596
号公報等に開示されるように、車体の進行方向を操作者
に示すための表示器を設けたものもある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術,は、共に切換弁を制御することにより油圧
の流れをコントロールしているため、油圧の配管数が多
大となる等によって構造を複雑化するという問題点があ
った。又、従来技術,においては、操作者は表示器
が示す表示内容に従って操作レバーを操作しなければな
らず、バケット内から眺めた状況に基づいて操作レバー
を倒しても、即座に操作者の意図する方向へ車体を移動
させることができないという問題点があった。
【0009】
【発明の目的】この発明は、係る問題点に鑑み成された
ものであり、その目的は、操作者の意図に適する様に車
体を正確に前進又は後進させることが可能な制御装置
を、簡単な構成を以て容易に実現することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明では、旋回体の
旋回角度を検出してバケット内に設けられた操作手段へ
旋回角度検出信号を出力する角度検出手段を高所作業車
の車体内に設ける一方、操作手段内に更に、高所作業車
の前進・後進を実行するために作業員によって操作さ
れ、且つ旋回角度が0°の場合にXYZ直交座標系のX
Y座標系と等価なxy直交座標系に等しくなるx′y′
直交座標系が想定されたジョイスティックと、旋回角度
がθ°(0≦θ≦360)の場合に於いて、ジョイステ
ィックが指示するx′y′直交座標系内の点の第1位置
座標値(x′,y′)を読み取る手段と、第1位置座標
値(x′,y′)を旋回角度検出信号に基づいてxy直
交座標系に於ける第2位置座標値(x,y)に変換する
手段と、第2位置座標値(x,y)が第1領域、第2領
域、又は第3領域のいずれに属するかを判断する手段
と、第1領域と判断された場合には前進を指令する第1
駆動信号を、第2領域と判断された場合には停止を指令
する第2駆動信号を、第3領域と判断された場合には後
進を指令する第3駆動信号を、駆動機構へ出力する手段
とを設けている。
【0011】
【作用】旋回体が旋回角度θ°だけ旋回した後に車体を
Y軸に沿って前進又は後進させるべく、操作者がジョイ
スティックを操作すると、操作手段は、ジョイスティッ
クに想定されたx′y′直交座標系内に於けるジョイス
ティック指示点の第1位置座標値(x′,y′)を読み
取る。次に、読み取った第1位置座標値(x′,y′)
を、旋回角度検出信号に基づいて、xy直交座標系に於
ける第2位置座標値(x,y)に変換する。更に第2位
置座標値(x,y)が第1領域、第2領域、又は第3領
域のいずれに属するかを判断し、当該判断結果に応じて
予め定められた適切な駆動信号(第1〜第3駆動信号)
を前進・後進用の駆動機構へ出力する。
【0012】
【実施例】
(A) 高所作業車の構成
【0013】図2は、高所作業車を模式的に示した正面
図である。同図に示すように、車体1上には旋回体6が
設置されている。この旋回体6は、同図に示すZ軸の周
りに旋回角度θで旋回可能なように構成されている。
又、旋回体6には伸縮可能なブーム3が取付けられてお
り、ブーム3は、油圧シリンダ7によって俯仰角αで俯
仰している。
【0014】更に、ブーム3の先端部にはバケット4が
備え付けられている。このバケット4は操作者を搭載す
るための運転席に相当する部分であり、首振り角度βの
調整によりバケット4の姿勢は常に水平状態に維持され
ている。又、バケット4内には、各種のジョイスティッ
ク(後述する)を備えた操作盤5が設けられている。
【0015】この操作盤5は、ブーム3の伸縮や俯仰動
作や旋回体6の旋回や車体1の前進・後進を全て制御す
る制御装置の一部分を成している。
【0016】(B) 電気的構成
【0017】図1は、制御装置10と各駆動部12〜1
5との間の電気的信号の流れを示したブロック図であ
る。制御装置10は、大別して、操作盤5と演算処理部
17とから成立っている。尚、図1においては、インタ
ーフェースの図示化は省略されている。演算処理部17
は、CPU8及びメモリ9を有している。一方、操作盤
5上には、車体1の前進・後進を指令するためのジョイ
スティック51、旋回体6の旋回を指令するジョイステ
ィック52、ブーム3の伸縮を指令するジョイスティッ
ク53、ブーム3の俯仰動作を指令するジョイスティッ
ク54及び車輪のステアリングを指令するジョイスティ
ック55が設けられている。
【0018】又、車体1内に備え付けられた前進・後進
駆動部12や旋回駆動部13、ブーム3内に設けられた
ブーム伸縮駆動部14、油圧シリンダ7等より成る俯仰
角駆動部15は、それぞれバス11を介して制御装置1
0と接続されている。更に、車体1内には、旋回体6の
旋回角度θを検知するための角度センサ2(ポテンショ
メータやロータリエンコーダ等より成る)が設けられて
おり、角度センサ2の検知信号VS は、バス11を介し
てCPU8へ送信される。
【0019】(C) 前進・後進制御手順
【0020】図3は、車体1を前進・後進させるための
制御手順を示したフローチャートである。以下、各ステ
ップ毎に、図1を参照しながら説明することにする。
【0021】1) ステップS0
【0022】本ステップS0は、準備ステップに該当し
ている。先ず、領域I、領域II、領域III のデータをメ
モリ9へ格納する(領域指定)。この領域指定について
は、次の図4に基づいて説明する。
【0023】ここで図4は、車体1上に想定されたXY
Z直交座標系(Z軸は、紙面に垂直な方向であり図示し
ていない)のXY座標系とジョイスティック51上に想
定されたxy直交座標系(両座標系XY,xyは等価な
関係にある。)との関係を示した図であり、高所作業車
の平面図に該当している。しかも本図は、旋回角度θが
0°の場合の平面図である。同図に示す通り、車体1
は、+Y方向へ後進し、逆に−Y方向へ前進する。そし
てこの状態において、xy直交座標系のxy平面内で前
述の領域指定が行われる。本実施例では、以下の表1に
示すように領域指定が行われている。
【0024】
【表1】
【0025】即ち、y座標に関して、y<0の領域を領
域Iとし、ジョイスティック51が指示する位置(xy
平面内の点)が当該領域I内に属するときには車体1を
前進させるものと定める。又、y=0となる領域を領域
IIと定め、この場合には車体1を前進及び後進させるこ
となく停止状態を保持させることにする。更に、y>0
の領域を領域III と定め、ジョイスティック51の指示
位置が当該領域III 内に属するときには、車体1を後進
させるものと定める。このような領域I〜領域III に関
するデータを、入力手段(図示せず)を用いて予めCP
U8を介してメモリ9へ格納することとする。
【0026】2) ステップS1〜S2
【0027】操作者は、ジョイスティック52を操作し
て旋回体6を所望の位置まで旋回させる(ステップS
1)。この場合、ジョイスティック52の操作によりC
PU8及びバス11を介して、旋回駆動部13へ駆動信
号V13が出力される。この駆動信号V13を受けて、旋回
駆動部13は旋回体6をZ軸周りに旋回させる。この旋
回に伴い、ブーム3も又旋回する。従って、ジョイステ
ィック51に想定されたxy直交座標系も同じ旋回角度
θで旋回することとなる。旋回後のジョイスティック5
1上に想定される直交座標系を、図5に示すようにx′
y′直交座標系と定める。
【0028】尚、この旋回体6の旋回に先立ち、ブーム
3の俯仰動作及び伸縮が行われているものとする。即
ち、操作者はジョイスティック53,54を操作して、
駆動信号V14,V15をそれぞれブーム伸縮駆動部14及
び俯仰角駆動部15へ出力し、ブーム3を所定の長さま
で伸縮し且つ所望の俯仰角αで俯仰させる。
【0029】更に、角度センサ2が当該旋回角度θを検
出し、当該旋回角度θに対応した検知信号VS をCPU
8へ出力する(ステップS2)。
【0030】3) ステップS3
【0031】次に、操作者は車体1の状態を確認した上
で、ジョイスティック51を操作して、車体1を前進又
は後進させることとなる。
【0032】今、車体1を図5の状態から後進させよう
と操作者が意図したものとする。この場合、図4で示し
たように、Y<0の領域では車体1は後進すると定めら
れていたので、その情報を知っている操作者は、図5で
示したx軸とx′軸との間の領域21の方向へジョイス
ティック51を倒したものとする。ところがこの場合で
は、領域21は車体1を前進させる領域に含まれている
ので、操作者の意図した方向と車体1が実際に動く方向
とは逆になってしまう。又、操作者が車体1を前進させ
ようとして、ジョイスティック51を図5に示す領域2
0の方向へ倒した場合にも、同様の問題が生じる。これ
らの問題は、以下のステップで示す座標変換と領域判定
とによって解決される。
【0033】4) ステップS4〜S5
【0034】操作者がジョイスティック51を倒すと、
操作盤5からCPU8に対して座標信号VC が出力され
る。この信号VC を受けて、CPU8はジョイスティッ
ク51の指示位置のx′y′平面内の座標値(x′,
y′)を読み取る(ステップS4)。
【0035】更にCPU8は、読み取った座標値
(x′,y′)からxy座標系で表した座標値(x,
y)へ座標変換する(ステップS5)。この座標変換
は、ステップS2で検出された旋回角度θに基づき、以
下の数1に従って行われる。
【0036】
【数1】
【0037】5) ステップS6〜S8
【0038】次にCPU8は、ステップS0においてメ
モリ9内に格納されているデータに基づき、上記座標変
換後の座標値(x,y)がどの領域に属するか否かを判
定する(ステップS6)。今、yが0であると判定する
と、車体1を停止させるべきであると更に判定する(ス
テップS7A)。又、yが正の値であると判定した場合
には、車体1を後進せよと判定する(ステップS7
B)。又、yが負の値であると判定すると、更に車体1
を前進せよと判定する(ステップS7C)。
【0039】ステップS7A〜S7Cの判定結果を受け
て、更にCPU8は、それらの判定結果に応じた駆動信
号を前進・後進駆動部12へ出力する。即ち、y<0の
ときには前進を指令する第1駆動信号V1 を、y=0の
ときには停止を指令する第2駆動信号V2 を、y>0の
ときには後進を指令する駆動信号V3 を出力する。
【0040】6) ステップS9
【0041】駆動信号V1 ,V2 又はV3 を受けて、前
進・後進駆動部12が車体1を前進、停止又は後進させ
ることとなる。
【0042】以上のように、本実施例では、ジョイステ
ィック51が指示する位置の座標値を、x′y′直交座
標系からxy直交座標系へと座標変換した上で領域判定
を行うソフトウェア処理を行っているので、操作者は、
バケット4内から眺めた方向へジョイスティック51を
倒せば、操作者の意図した方向通りに車体1を容易に移
動させることができる。例えば、Y軸の負領域側へジョ
イスティック51を倒せば、車体1は前進し、逆にY軸
の正の領域側にジョイスティック51を倒せば、車体1
は後進する。
【0043】(D) 領域指定の変形例
【0044】領域指定としては、例えば図6に示すよう
な方法も可能である。この場合には、y<0で且つ角度
Θ(0°<Θ<90°)の範囲内にある領域を領域I
(前進)とし、図6中、斜線で囲まれた領域を領域II
(停止)とし、更にy>0で且つ角度Θの範囲内にある
領域を領域III (後進)としている。尚、この場合に
は、座標値(x′,y′)から座標値(x,y)へ変換
し、更に座標値(x,y)を極座標値(r,ξ)へと変
換した上で、角度ξと角度Θとを比較・判定する必要が
生じる。
【0045】
【発明の効果】この発明は、旋回体の状態如何に関わら
ず、操作者がジョイスティックを操作した方向へ車体を
正確に前進又は後進させることができる機能を、簡単な
構成で以て実現できる効果を奏する。即ち、ソフトウェ
ア構成が中心となるため、従来技術の様な複雑なハード
ウェア構成を必要とせず、装置全体の構成を簡単化でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】操作盤を中心とした電気的構成を示すブロック
図である。
【図2】高所作業車の機械的構成を示す正面図である。
【図3】車体の前進・後進を制御する手順を示したフロ
ーチャートである。
【図4】XY座標系とxy直交座標系との関係を示した
説明図である。
【図5】旋回後のx′y′座標系と旋回前のxy座標系
との関係を示した説明図である。
【図6】領域指定の変形例を示した説明図である。
【図7】従来の問題点を指摘した説明図である。
【符号の説明】
1 車体 2 角度センサ 3 ブーム 4 バケット 5 操作盤 6 旋回体 8 CPU 9 メモリ 10 制御装置 51 ジョイスティック 12 前進・後進駆動部 VS 検知信号 V1 第1駆動信号 V2 第2駆動信号 V3 第3駆動信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体と、前記車体上に想定されたXYZ
    直交座標系のY軸に沿って前記車体を前進・後進させる
    駆動機構と、前記車体上に配設され且つ前記XYZ直交
    座標系のZ軸周りに旋回可能な旋回体と、前記旋回体に
    配設され且つ伸縮可能なブームと、前記ブームの先端部
    に配設され且つ作業員を搭載するためのバケットと、前
    記バケット内に配設された操作手段とを備えた高所作業
    車の前進・後進制御装置であって、 前記旋回体の旋回角度を検出して前記操作手段へ旋回角
    度検出信号を出力する角度検出手段が前記車体内に配設
    されており、 前記操作手段は、 前記高所作業車の前進・後進を実行するために前記作業
    員によって操作され、且つ前記旋回角度が0°の場合に
    前記XYZ直交座標系のXY座標系と等価なxy直交座
    標系に等しくなるx′y′直交座標系が想定されたジョ
    イスティックと、 前記旋回角度がθ°(0≦θ≦360)の場合に於い
    て、前記ジョイスティックが指示する前記x′y′直交
    座標系内の点の第1位置座標値(x′,y′)を読み取
    る手段と、 前記第1位置座標値(x′,y′)を、前記旋回角度検
    出信号に基づいて前記xy直交座標系に於ける第2位置
    座標値(x,y)に変換する手段と、 前記第2位置座標値(x,y)が第1領域、第2領域、
    又は第3領域のいずれに属するかを判断する手段と、 前記第1領域と判断された場合には前記前進を指令する
    第1駆動信号を、前記第2領域と判断された場合には停
    止を指令する第2駆動信号を、前記第3領域と判断され
    た場合には前記後進を指令する第3駆動信号を、前記駆
    動機構へ出力する手段とを備えていることを特徴とする
    高所作業車の前進・後進制御装置。
JP6348893A 1993-02-25 1993-02-25 高所作業車の前進・後進制御装置 Pending JPH06247699A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012153958A2 (ko) * 2011-05-12 2012-11-15 주식회사 스마트로닉스 고소작업대의 직선이동제어 방법 및 장치
JP2019202880A (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 株式会社アイチコーポレーション 高所作業車の安全装置

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