JPH0829918B2 - ブーム作業範囲規制装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高所作業車におけるブームの作業範囲を安
全範囲内に規制するためのブム作業範囲規制装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、第６図に示すような高所作業車に設けられたブ
ーム１を常に安全な範囲で作業させるための作業範囲規
制装置は、第７図に示すような構成となっていた。

即ち、第７図において、２はブーム１の起伏角（水平
面に対する仰角）θを検出して検出信号Ｓθを出力する
エンコーダ、３はブーム１のストロークＬを検出して検
出信号SLを出力するエンコーダであり、それぞれの検出
信号Ｓθ,SLはインターフェース回路4,5を介してA/D変
換器６に供給されてデジタルデータを変換された後、マ
イクロコンピュータシステムに入力される。マイクロコ
ンピュータシステムは、次式（１）の演算処理を行う中
央制御部７、ブームの安全作業範囲を示す規制データを
予め記憶する読出専用メモリ８、中央制御部７が演算を
行うのに使用するランダムアクセスメモリ９及びインタ
ーフェース10を備え、インターフェース10には、ブーム
１が安全作業範囲を超えた場合に警報を発する警報表示
器11と、ブーム１の起伏規制用ソレノイド12及びストロ
ーク規制用ソレノイド13が接続されている。

このような構成において、中央演算部７がエンコーダ
2,3から転送されてくる起伏角θとストロークＬのデー
タに基づいて、次式（１）の演算処理を行い、地上から
のブーム１の高さＨと作業回転半径Ｒを逐次算出する。
なお、次式（１）において、ｈは台車までの高さであ
る。

そして、算出した高さＨと回転作業半径Ｒを、読出専
用メモリ８中に予め記憶されている高さに関する規制デ
ータHM及び回転作業半径に関する規制データRMと比較
し、算出した高さＨが規制データHRを超えた場合又は算
出した回転作業半径Ｒが規制データRMを超えた場合に、
インターフェース回路10を介して起伏規制用ソレノイド
12とストローク規制用ソレノイド12に制御信号を供給す
ることによってブーム１の作業を停止させると同時に、
警報表示器11に警告表示を行わせる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の高所作業車の作業範
囲規制装置にあっては、ブームの起伏角やストロークを
検出するためのエンコーダの測定誤差やブームの機械的
誤差などを生じるので、予め安全な作業高さと安全な作
業回転半径に関するデータを読出専用メモリに記憶して
も、次第に安全作業範囲と異なったところで規制するこ
ととなり、安全性を保証し得なくなる問題がっあった。

また、このような誤差を修正するためには、読出専用
メモリの記憶データを書き直す必要であり、手間がかか
るという問題もあった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたも
のであり、上記のような誤差が発生した場合に、作業範
囲を規制するための規制データを容易に修正して、安全
性を確保することができるブーム作業範囲規制装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために本発明は、第１図に
示す機能を備えた。

即ち、ブームの起伏角、ブームのストローク、ブーム
の旋回角等や、車体の状態（アウトリガー）やブームの
先端に設けられバケットの首振角や釣荷重などの検出デ
ータを検出する検出手段14と、安全な作業範囲を規定す
る規定データを格納する再記憶可能な記憶手段16と、該
検出データと該記憶手段に記憶された規定データを比較
してブームが安全作業範囲に位置するか判断する比較・
判断手段18と、操作者が外部から指示すると該検出手段
15によって検出された検出データを新たな規定データと
して該記憶手段16に記憶させる外部制御手段17を設ける
こととした。

［作用］ このような構成を有する本発明のブーム作業範囲規制
装置によれば、ブームの実際の作業範囲と規制データと
の間に誤差が生じた場合に、誤差を生ずる作業範囲につ
いて、操作者がブームを実際の安全作業範囲と危険範囲
との境界位置に移動し、その位置で演算手段が算出した
高さと回転半径に関するデータを新たな規定データとし
て該記憶手段に記憶させることにより、容易にブームの
安全作業範囲を再設定することができることから、安全
性の向上を図ることが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

まず構成を説明すると、第２図において、19はブーム
の起伏角（水平面に対する仰角）θを検出して検出信号
Ｓθを出力するエンコーダ、20はブームのストロークＬ
を検出して検出信号SLを出力するエンコーダであり、そ
れぞれの検出信号Ｓθ,SLはインターフェース回路21,22
を介してA/D変換器23に供給されてデジタルデータに変
換された後、マイクロコンピュータシステムのバスライ
ン24に転送される。

更に、バスライン24には、上記式（１）の演算処理を
行う中央制御部25、ブームの安全作業範囲を示すデータ
を予め記憶する読出専用メモリ26、中央制御部25が演算
を行うのに使用するランダムアクセスメモリ27、電気的
に再書き込みと消去を行うことができる半導体メモリ
（以下、EEP-ROMという）及び２種類のインターフェー
ス回路29,30が接続し、インターフェース回路29には、
操縦者がマイクロコンピュータシステムに対して各種の
指示データを入力するためのスイッチ類などを備えた外
部入力装置31が接続し、インターフェース回路30には、
ブームが安全作業範囲を超えた場合に警報を発する警報
表示器32と、ブームの起伏規制用ソレノイド33及びスト
ローク規制用ソレノイド34が接続している。

次に、かかる構成の実施例の作動を第３図のフローチ
ャートに基づいて説明する。

例えば、第４図に示すような回転半径と高さに関する
規制データa0,a1,a2,a3〜anが読出専用メモリ26にら記
憶されているものとすると、これらの規制データを結ぶ
実線の内側が安全作業範囲、外側が危険範囲に設定され
る。そして、外部入力装置31から指示することにより、
読出専用メモリ26が規制データa0,a1,a2,a3〜anがEEP-R
OM28に書き込まれ、以後の動作では、EEP-ROM28中の規
制データに基づいてブームの動作を監視する。

通常の作業にあっては、第３図中のステップ100〜ス
テップ150の監視処理を行い、規制データを補正する場
合はステップ160〜ステップ200の補正処理を行う。

即ち、操縦者が外部入力装置31から通常の作業を設定
すると、ステップ100において通常動作モードの処理に
移行し、ステップ110において、中央制御部25がエンコ
ーダ19と20からの起伏角θとストロークＬのデータを入
力し、更にステップ120において、上記式（１）の演算
を行うことによって、ブームの高さＨと回転半径Ｒを算
出する。

次に、中央制御部25は、算出したブームの高さＨと回
転半径Ｒが共にEEP-ROM28に記憶されている規制データ
より小さいか否かを比較・判断し、もし小さい場合はブ
ームが安全作業範囲内にあると判断してステップ100へ
移行し、一方、高さＨと回転半径Ｒの何れかがEEP-ROM2
8に記憶されている規制データより大きい場合はステッ
プ140へ移行して、中央制御部25からインターフェース
回路30を介して警報データが出力され、起伏規制用ソレ
ノイド33及びストローク規制用ソレノイド34が作動する
ことによってブームの動作を強制的に停止させると共
に、ステップ150において警報表示器32にて警報を行わ
せる。このように、作業中にブームが安全作業範囲内に
ある場合には、ステップ100〜ステップ130の処理が所定
タイミングで繰り返され、異常が発生するとステップ14
0〜150の処理を行うことによって安全を確保する。

次に、このような処理中に操縦者が外部入力装置31か
ら規制データの補正を行うための指示を行うと、ステッ
プ100からステップ160へ処理が移行する。

ステップ160では、中央制御部25がエンコーダ19と20
からの起伏角θとストロークＬのデータを入力し、更に
ステップ170において、上記式（１）の演算を行うこと
によって、ブームの高さＨと回転半径Ｒを算出する。そ
して、操縦者が、高さＨと回転半径Ｒの算出データを新
たな規制データとするための格納指示を外部入力装置31
に設定すると、ステップ180からステップ190へ処理が移
行し、この格納指示を設定するまではステップ160〜180
の処理を所定タイミングで繰り返すようになっている。

そこで、ステップ160〜180の処理中に、操縦者がブー
ムを安全範囲と危険範囲の境界位置へ操作し、その時に
算出される高さと回転半径のデータを新たな規制データ
とする指示を外部入力装置31から行うことにより、ステ
ップ190で実際の規制データがEEP-ROM28に書換えられ
る。

そして、ステップ200において、外部入力装置31から
規制データの補正処理を解除するまでは、ステップ160
からの処理を繰り返し、複数の規制データを補正するこ
とができる。

尚、補正のための操作手順としては、第４図に示す元
の規制データa1〜anに対応する実際の位置に実測しなが
らブーム移動して、それぞれの点での算出データを新た
な規制データとして記憶させる。例えば、第４図の新た
な規制データa0′〜an′がもとの規制データa0〜anに対
応する。

このように、EEP-ROMを設けたので、誤差が発生して
も実際の安全作業範囲を示す規制データに容易に修正す
ることができ、安全性の確保を図ることができる。

また、変更例として、補間法を適応したシステムとし
ても良い。即ち、もとの複数の規制データに対して一つ
一つ補正するのは手間がかかるので、適宜の位置に対す
る規制データを補正すると、それらの新たな規制データ
の間の規制データを、直線近似による一次補間法や、曲
線近似による多次補間法によって近似データを算出し、
これらの近似データを新たな規制データとしてEEP-ROM
に格納する。例えば、第５図で処理の一例を示すと、ブ
ームを元の規制データa3に対応する実際の位置に移動
し、その時に算出した新たな規制データがａ′３である
とすると、ａ′３とa5の間の新たな規制データａ′４を
補間法によって求める。尚、この補間処理は、第３図に
示すステップ200の後に中央制御部25が行い、EEP-ROMに
記憶することによって成される。

そして、他の適宜の規制データについても同様の処理
を行うことで、より簡単に規制データの補正を行うこと
ができる。

尚、本実施例は、簡単のために検出データとしてブー
ムの起伏角、ブームのストローク及びこれらから演算で
求めるブームの高さと回転半径を採用した例を説明した
が、ブームの旋回角、バケットの首振角や釣荷重等が検
出データの場合も同様である。

また上記実施例は高所作業車を例にとっているが、同
様に先端に荷重が作用するブームを有する車両として知
られたクレーン車についても、本発明をそのまま適用で
きる。また上記の実施例では、装置が検出データを直接
規制データに書き換えているが、検出データをそのまま
使わず、操作車が車両の外部環境などの状況を勘案して
検出データを人為的補正し、これを規制データとして入
力してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、操作者がブーム
を実際の安全作業範囲と危険範囲との境界位置に移動
し、その位置の検出データを新たな規定データとして該
記憶手段に記憶させることができるように構成したの
で、容易にブームの安全作業範囲を再設定することがで
き、安全性の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能構成を示すブロック図、 第２図は一実施例の構成を示すブロック図、 第３図は実施例の作動を説明するためのフローチャー
ト、 第４図及び第５図は実施例の機能を説明するための説明
図、 第６図は高所作業者の構成を示す説明図、 第７図は従来例の構成を示すブロック図である。 図中の符号： 14;検出手段 15;演算手段 16;書込み消去可能な記憶手段 17;外部入力手段 18;比較・判断手段 19,20;エンコーダ 21,22,29,30;インターフェース 23;A/D変換器 24;バスライン 25;中央制御部 26;読出し専用メモリ 27;ランダムアクセスメモリ 28;EEP-ROM 32;警報表示部 33;起伏規制用ソレノイド 34;ストローク規制用ソレノイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端に荷重が作用するブームを有する車両
   のブームの作業範囲を安全作業範囲内に規制するブーム
   作業範囲規制装置において、 前記ブームの起伏角、ブームのストローク、ブームの旋
   回角などや、車体の状態（アウトリガー）や、ブームの
   先端に作用する負荷荷重などの検出データを検出する検
   出手段と、 安全な作業範囲を規定する規定データを格納する再記憶
   可能な記憶手段と、 該検出データと該記憶手段に記憶された規定データを比
   較して、ブームが安全作業範囲内に位置するか判断する
   比較・判断手段と、 操作者が外部から指示すると該検出手段によって検出さ
   れた検出データに基づく新たな規定データを該記憶手段
   に記憶させる外部制御手段を設けたことを特徴とするブ
   ーム作業範囲規制装置。