ブーム作業車の作動制御装置
【課題】ブーム先端部をオペレータの意図する移動方向に移動させつつブーム先端部を効率的に所望の高所位置に到達させることが可能な構成のブーム作業車の作動制御装置を提供する。
【解決手段】ブーム作業車の作動制御装置は、ブーム３０の先端部が目標軌道に沿って垂直方向に直線的に上昇移動しながらトレース線ＴＲを超えようとするときに、ブーム３０の先端部の目標軌道の方向を規制線Ｋ６の傾き角度αに従って補正して、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ６を超えないようにブーム３０の起伏作動と伸縮作動とを組み合わせてブーム３０の先端部を該補正された目標軌道ＴＬに沿って直線的に上昇移動させる制御を行うように構成される。
【解決手段】ブーム作業車の作動制御装置は、ブーム３０の先端部が目標軌道に沿って垂直方向に直線的に上昇移動しながらトレース線ＴＲを超えようとするときに、ブーム３０の先端部の目標軌道の方向を規制線Ｋ６の傾き角度αに従って補正して、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ６を超えないようにブーム３０の起伏作動と伸縮作動とを組み合わせてブーム３０の先端部を該補正された目標軌道ＴＬに沿って直線的に上昇移動させる制御を行うように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行体上に設けられた旋回台に起伏及び伸縮自在なブームを有して構成されたブーム作業車に関し、更に詳細には、ブーム先端部の垂直方向への直線的な移動を制御する垂直作動制御機能を有するブーム作業車の作動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブーム作業車は、走行体上に水平旋回動自在に設けられた旋回台に起伏及び伸縮動自在なブームを有して構成され、例えば、ブームの先端部にオペレータ（作業者）搭乗用の作業台を有した高所作業車が知られている。このようなブーム作業車の多くは、ブームを起伏、伸縮、旋回させるための油圧アクチュエータを各々独立的に作動させてブーム先端部を移動させる構成を有するが、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や、オペレータが指定した水平若しくは垂直方向にブーム先端部が直線的に移動するようにブームを作動させる水平垂直作動制御装置を併有したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
上記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。
【０００４】
一方、水平垂直作動制御装置は、オペレータが指定した水平若しくは垂直方向の目標移動方向に直線状の目標軌道を設定するとともに、この目標起動に沿ってブーム先端部が移動するように、上記油圧アクチュエータを連動作動させる構成となっている。このような水平垂直作動制御装置によれば、ブーム先端部を水平若しくは垂直方向に直線的に移動させたい場合に、ブームの起伏、伸縮、及び旋回操作を複合させて行っていた従来の操作上の難点がなく、初心者でも容易にブーム先端部（高所作業車であれば作業台、クレーン車であれば吊り上げ装置）の直線的移動を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７５５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般にブームの先端部の移動が許容される許容作業範囲は高所になるほど狭く設定されているため、上記のような水平垂直作動制御装置により、例えば地上付近で荷物を積載して所望の高さまでブーム先端部を垂直方向へ直線的に移動させる場合に、荷物を積載した地上付近の位置では許容作業範囲内であっても、高所に移動するに従って許容作業範囲の限界に達するおそれが高くなっている。すなわち、図１０に示すように、初めにブーム３０の先端部が地上近傍の位置（点Ｐ３０）に位置する状態から垂直作動制御されてブーム３０の先端部を垂直方向上方に直線的に移動させると、所定の高所位置（点Ｐ３１）でブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓ（規制線Ｋ６）の限界に到達して、転倒防止装置の働きによってブーム３０の当該作動が停止されることとなる。これによりブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓを超えて移動するようなことはないが、その後、所望の高さＨｍ位置まで更に上昇移動するために再びブーム３０の先端部の垂直移動を開始させるためには、水平垂直作動制御装置（水平作動制御）により、一度ブーム３０の先端部を許容作業範囲Ｓ内において水平方向内側（走行体１０側）へ退避させた後に始めてブーム先端部の垂直移動が再開されるようになっていた（図１０におけるブーム先端部の移動軌跡を参照）。ブーム３０の垂直作動が規制される度に水平作動を行って規制を解除するのはオペレータにとって非常に煩わしいものであり、このようにオペレータがブーム３０の先端部を垂直移動させる操作と水平移動させる操作とを交互に繰り返すことにより作業効率が極めて低くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ブーム先端部をオペレータの意図する移動方向に移動させつつブーム先端部を効率的に所望の高所位置に到達させることが可能な構成のブーム作業車の作動制御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】
【０００８】
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作動制御装置は、走行体上に水平旋回自在に設けられた旋回台に起伏および伸縮自在なブームを有して構成されたブーム式作業車（例えば、実施形態における高所作業車１）に備えられ、垂直方向において指定された目標移動方向にブームの先端部が直線的に移動するようにブームを作動させる制御を行うブーム式作業車の作動制御装置であって、ブームを起伏、伸縮および旋回作動させる油圧アクチュエータと、ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段（例えば、実施形態における位置算出部６２）と、ブームの先端部の目標移動方向を垂直方向において指定する移動方向指定手段（例えば、実施形態における操作装置５０）と、移動方向指定手段により指定されたブームの先端部の目標移動方向にブームの先端部を基点とする直線状の目標軌道を設定する目標軌道設定手段（例えば、実施形態における目標軌道設定部６５）と、ブームの先端部の移動が禁止される領域との境界線である規制線が高位置になるほど狭く設定されるとともに、規制線上に若しくは規制線よりも内側の領域内に基準線（例えば、実施形態におけるトレース線ＴＲ）が設定された記憶手段（例えば、実施形態における記憶部６３）と、位置検出手段により検出されるブームの先端部の位置近傍において基準線の鉛直線に対する傾き角度を算出する角度算出手段（例えば、実施形態における規制線角度算出部６４）と、ブームの先端部が目標軌道に沿って垂直方向に直線的に上昇移動しながら基準線を超えようとするときに、ブームの先端部の目標軌道の方向を角度算出手段により算出された傾き角度に従って補正して、ブームの先端部が基準線を超えないようにブームの起伏作動と伸縮作動とを組み合わせてブームの先端部を該補正された目標軌道に沿って直線的に上昇移動させる制御を行う概垂直作動制御手段（例えば、実施形態におけるブーム作動制御部６１およびノンストップ作動制御部６６）を備えて構成される。
【０００９】
上記構成のブーム作業車の作動制御装置において、角度算出手段により算出される傾き角度と予め設定された許容角度とを比較する比較手段（例えば、実施形態における比較部６７）を備え、比較手段は、ブーム先端部が目標軌道に沿って移動しながら基準線を超えようとするときに、傾き角度が許容角度を超えると判断した場合、概垂直作動制御手段による目標軌道の補正をさせることなく、ブームの作動を停止させる制御を行うように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るブーム作業車の作動制御装置によれば、ブーム先端部が垂直作動制御により指定された方向に（垂直方向上方に設定された目標軌道に沿って）直線的に移動しているときに、ブーム先端部が基準線に達するような場合、ブーム先端部の目標軌道の方向を角度算出手段により算出された傾き角度に従って補正し、この補正された新たな目標軌道に沿って直線的にブーム先端部を上昇移動させる制御を実行するので、ブーム先端部が規制線に達して上昇移動が途中で停止することはなく、オペレータの意図する移動方向（垂直方向）に近い方向にブーム先端部を継続して上昇移動させることができる。このため、作業の中断が防止されるとともに、ブーム先端部を所望の高所位置まで移動させるために従来行われていたブーム先端部の垂直移動と水平移動との煩雑な繰り返し操作が解消されるので、作業効率を向上させることが可能になる。また、ブームの先端部は規制線若しくは基準線の傾き角度に従って補正される目標軌道に沿って上昇移動されることにより、ブーム先端部を規制線から逸脱させることなく最も効率的に且つ逸早く所望の高所位置まで到達させることができるので、作業の安全性を確保しつつ作業効率をより向上させることができる。さらに、目標軌道が補正された後のブーム先端部の移動方向は厳密には垂直方向ではないが垂直方向成分を有した方向であるので、オペレータの意図する方向（垂直方向）に近い方向（概垂直方向）にブームの先端部を移動させることができる。
【００１１】
また、ブーム先端部が目標軌道に沿って垂直方向上方に直線的に移動しながら基準線を超えようとするときに、比較手段が、角度算出部により算出される傾き角度が予め定められた許容角度を超えると判断した場合、概垂直作動制御手段による目標軌道の補正をすることなく、ブーム作動を停止させる構成とすることで、過大な傾き角度によって水平方向成分の大きくなった目標軌道に沿ってブーム先端部が移動するのを規制することができる。このため、例えば作業台（ブーム先端部）に搭乗したオペレータは自分の意図する移動方向（垂直方向）と大きく異なる方向に作業台が移動していると認識して、故障が発生したものと勘違いしてしまうのを防止することができる。また、オペレータの意図と異なる方向へのブームの先端部の移動により、作業台が周囲の構造物と干渉したり、オペレータが作業台内でバランスを崩したりするのが防止されるため、より安全な高所作業を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る作動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。
【図２】上記高所作業車を示す斜視図である。
【図３】作業台上に設けられた操作装置の斜視図である。
【図４】ブーム操作レバーの操作方向とブームの作動方向もしくはブーム先端部の移動方向との関係を示す図であり、（Ａ）は通常モードが選択されているとき、（Ｂ）はＨＶモードが選択されている状態を示す。
【図５】ＨＶモードが選択されている状態において、（Ａ）はブーム先端部が水平方向に移動する様子を示す図であり、（Ｂ）はブーム先端部が垂直方向に移動する様子を示す図である。
【図６】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。
【図７】上記高所作業車において概垂直作動制御を実行したときのブーム先端部の移動軌跡を示す模式図である。
【図８】上記概垂直作動制御において、ブームの起伏作動量と伸縮作動量との関係を示す模式図である。
【図９】上記概垂直作動制御の実行中にブームの旋回作動を連動させたときに、当該旋回角度において設定される起伏面内の許容作業範囲を示す模式図である。
【図１０】ＨＶモードが選択されている状態において、ブーム先端部が所望の高さに達するまでの従来の移動軌跡を説明するための模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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に本実施形態に係る作動制御装置が適用された高所作業車（ブーム式高所作業車）を示しており、まず始めに、この図を参照して高所作業車１の全体構成について説明する。
【００１４】
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オペレータ（作業者）搭乗用の作業台４０とを有して構成されている。
【００１５】
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、中間ブーム３０ｂ、及び先端ブーム３０ｃが入れ子式に組み立てられた構成を有しており、その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各ブーム３０ａ，３０ｂ，３０ｃを相対的に移動させて、ブーム３０全体を軸方向に伸縮作動させることができる。また、基端ブーム３０ａと旋回台２０との間には起伏シリンダ２４が跨設されており、この起伏シリンダ２４を油圧駆動することによりブーム３０全体を上下面内で起伏作動させることができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
作業台４０上にはこれに搭乗したオペレータ（図示せず）が操作するレバー類が備えられた操作装置５０が設けられている。この操作装置５０には、図３に示すように、ブーム操作レバー５１と作業台操作レバー５２、更にモード選択スイッチ５３が設けられている。ブーム操作レバー５１は垂直方向に延びた中立位置から前後および左右方向を含む３６０度いずれの方向へも傾動操作すること、および軸まわり左右両方向に捻り操作することが可能であり、作業台操作レバー５２は垂直方向に延びた中立位置から左右両方向に傾動操作することが可能である。また、モード選択スイッチ５３は、前後いずれかの位置に傾動させておくことが可能なトグルスイッチであり、その操作位置に応じて、後述する通常モードと水平垂直作動制御モード（以下、「ＨＶモード」と称する）との何れか一方を選択することができる。
【００１９】
ここで、通常モードとは、ブーム操作レバー５１の操作により起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、および旋回モータ２３をそれぞれ単独に或いは同時に作動させることができるモードであり、ＨＶモードとは、ブーム操作レバー５１の操作によりブーム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、以下の説明において「ブーム先端部」と称することがある）を水平方向もしくは垂直方向に直線的に移動させることができるモードである。
【００２０】
ここで、モード選択スイッチ５３が通常モードの側に選択されている場合、ブーム操作レバー５１の操作（操作方向および操作量）は、ブーム３０を作動させ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）の選択と、その選択した油圧アクチュエータの作動方向及び作動速度の入力として後述するコントローラ６０（ブーム作動制御部６１）に受け入れられる。コントローラ６０は、図４（Ａ）に示すように、ブーム操作レバー５１が中立位置から前後方向に傾動操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で起伏シリンダ２４を伸縮作動させてブーム３０を上下面内で起伏作動させ、ブーム操作レバー５１が中立位置から左右方向に傾動操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で伸縮シリンダ３１を伸縮作動させてブーム３０を軸方向に伸縮作動させる。また、ブーム操作レバー５１が左回り方向に捻り操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で旋回モータ２３を正方向に回転駆動させてブーム３０を左まわり方向に旋回作動させ、ブーム操作レバー５１が右まわり方向に捻り操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で旋回モータ２３を逆方向に回転駆動させてブーム３０を右回り方向に旋回作動させる。なお、ブーム操作レバー５１が斜め方向に傾動操作されたときには、その傾動方向に応じた作動速度の比率で起伏シリンダ２４と伸縮シリンダ３１とを同時に伸縮作動させる（これによりブーム３０は起伏と伸縮の連動作動を行う）。
【００２１】
また、作業台操作レバー５２が中立位置から左方に傾動操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で首振りモータ４３を正方向へ回転作動させて作業台４０を左回り方向に旋回作動させ、作業台操作レバー５２が中立位置から右方に傾動操作されたときにはその操作量に応じた作動速度で首振りモータ４３を逆方向に回転作動させて作業台４０を右まわり方向に旋回作動させる。
【００２２】
一方、モード選択スイッチ５３がＨＶモードの側に選択されている場合には、ブーム操作レバー５１の操作（操作方向および操作量）は、水平若しくは垂直方向において指定したブーム先端部の目標移動方向の指定および移動速度の入力としてコントローラ６０（バルブ制御部６１）に受け入れられる。コントローラ６０は、図４（Ｂ）に示すように、ブーム操作レバー５１が中立位置から左右方向に傾動操作されたときには、ブーム３０の軸線を含む垂直面内（起伏面内）においてその傾動操作がなされたときのブーム先端部Ｐの位置から前後いずれかの方向（図５（Ａ）に示す水平線に沿った方向）に、その操作量に応じた作動速度でブーム先端部Ｐが移動するように起伏シリンダ２４および伸縮シリンダ３１を連動作動させる。また、ブーム操作レバー５１が中立位置から前後方向に傾動操作されたときには、上記垂直面内においてその傾動操作がなされたときのブーム先端部Ｐの位置から上下いずれかの方向（図５（Ｂ）に示す鉛直線に沿った方向）に、その操作量に応じた作動速度でブーム先端部Ｐが移動するように起伏シリンダ２４および伸縮シリンダ３１を連動作動させる。
【００２３】
また、モード選択スイッチ５３がＨＶモードの側に選択されている場合には、通常モードが選択されている場合と同様に、ブーム操作レバー５１を左回りあるいは右回り方向に捻り操作することでブーム３０を旋回作動させ、作業台操作装置５２を左右方向に傾動操作することで作業台４０を旋回作動させるようになっている。
【００２４】
このように作業台４０に搭乗したオペレータは、モード選択スイッチ５３により通常モードを選択した状態でブーム操作レバー５１を操作することによりブーム３０を起伏、伸縮、旋回動させることができるとともに、作業台操作レバー５２を操作することにより作業台４０を垂直ポスト３３まわりに水平旋回動させることができる。また、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードを選択した状態で、ブーム操作レバー５１を左右方向に傾動操作することによりブーム先端部Ｐを水平方向（前後方向）に直線的に移動させることができ（図５（Ａ）を参照）、ブーム操作レバー５１を前後方向に傾動操作することによりブーム先端部Ｐを垂直方向に直線的に移動させることができる（図５（Ｂ）を参照）。また、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されているときでも、ブーム操作レバー５１を捻り操作することによりブーム３０を旋回作動させることができ、作業台操作レバー５２を操作することにより作業台４０を垂直ポスト３３まわりに水平旋回動させることができる。このため、作業台４０上のオペレータは、いずれのモードを選択した状態によっても自らのレバー操作により、自身の搭乗した作業台４０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。
【００２５】
ここで、図１は高所作業車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、ブーム作動制御部６１、位置算出部６２、記憶部６３、規制線角度算出部６４、目標軌道設定部６５、ノンストップ作動制御部６６、および比較部６７が設けられている。
【００２６】
前述のように、操作装置５０におけるブーム操作レバー５１もしくは作業台操作レバー５２が作業台４０上のオペレータによって操作されると、各モード（通常モード、ＨＶモード）に応じてその操作レバーの操作方向および操作量に対応した電圧信号が出力され、コントローラ６０のブーム作動制御部６１に入力されるようになっている。
【００２７】
コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、モード選択スイッチ５３で選択された各モードにおいて、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駆動方向および駆動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）を電磁駆動して、起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２３を油圧作動させる制御を行う。また同様に、このブーム作動制御部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駆動方向および駆動量に基づいて対応する第４制御バルブ８４のスプール（図示しない）を電磁駆動して、首振りモータ４３を油圧作動させる制御を行う。
【００２８】
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８１〜８４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８１〜８４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。
【００２９】
走行体１０内に設けられた図１に示す油圧ポンプＰは図示しない動力源（エンジンや電動モータ等）により駆動され、この油圧ポンプＰより吐出される作動油（圧油）は制御バルブ８１〜８４経由で各油圧アクチュエータ２４，３１，２３，４３に供給されるようになっている。
【００３０】
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θ（図６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６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φ（図６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Ｐ（図６を参照）の位置を算出し、その結果得られたブーム先端部Ｐ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のブーム作動制御部６１等に出力する。ここで、位置算出部６２は、検出器７１，７２，７３からの各情報に基づいて、直接的にはブーム３０の先端部Ｐの位置を座標（θ，Ｌ，φ）として求めるが、ブーム３０の作業半径Ｒ（図６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６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θ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Ｐの位置を座標（Ｒ，Ｈ，φ）として同時に求めている。
【００３１】
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予め定められた許容作業範囲Ｓ（図６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θ、長さ（伸長量）Ｌ、および作業台４０の積載荷重等によって決まり、この転倒モーメントを支持する力は、ブーム３０の旋回角度φ、およびアウトリガジャッキ１３の張出量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。
【００３２】
許容作業範囲Ｓの外縁は、ブーム３０の長さＬが取り得る範囲とブーム３０の起伏角度θ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。
【００３３】
ここで図６を用いて高所作業車１に設定される許容作業範囲Ｓを説明する。図６は、或るブーム３０の旋回姿勢（旋回角度φ）等に対応して走行体１０の側方に設定されるブーム３０の起伏面内における許容作業範囲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。図中に示す線Ｋ１〜Ｋ５は作動限界線であり、線Ｋ６は規制線である。また、破線で示す線Ｋ５′は、規制線Ｋ６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。
【００３４】
上記説明からも分かるように、ブーム３０の先端部は作動限界線Ｋ１〜Ｋ５を外側に超えて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のブーム作動制御部６１は、位置算出部６２において算出されたブーム３０の先端部の位置と記憶部６３に設定された許容作業範囲Ｓとの双方のデータ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に達していると判断したときには、ブーム３０の先端部を規制線Ｋ６（許容作業範囲Ｓ）の外側へ移動させるようなブーム操作レバー５１の操作信号を無視してブーム３０の作動を停止させるようになっている。例えば、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、ブーム３０の先端部が垂直方向上方に直線的に移動した場合に、このブーム先端部が規制線Ｋ６に達したとき、ブーム３０の作動は規制停止される。このためブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓ（規制線Ｋ６）を大きく超えて移動することはなく、作業台４０上のオペレータは自身が搭乗した高所作業車１の転倒を心配することなく安心して作業台４０（ブーム先端部）の移動操作を行うことができる。
【００３５】
ところで、上記のように設定される許容作業範囲Ｓは転倒防止の観点から高所になるほど許容される作業半径Ｒが狭くなった範囲となっている。このため、ブーム３０の垂直作動制御（ＨＶ制御）により、例えば地上近傍の位置から所望の高さまで作業台４０（ブーム先端部）を直線的に上昇移動させるような場合に、オペレータが作業台４０に乗り込んだ地上近傍の位置では許容作業範囲Ｓ内であっても、ブーム先端部を垂直上方に移動させるに従ってブーム先端部が許容作業範囲Ｓの限界に達するおそれが高くなっていく。
【００３６】
具体的には、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、図１０に示すように、ブーム先端部を地上近傍位置（点Ｐ３０）から垂直作動制御を用いて垂直方向上方に直線的に移動させると、所定の高所位置（点Ｐ３１）でブーム先端部が規制線Ｋ６（許容作業範囲Ｓの限界）に到達して、ブーム先端部の当該上昇移動が規制停止されることとなる。これによりブーム先端部が許容作業範囲Ｓを大きく超えて移動するようなことはないが、その後、作業台４０を所望の高さＨｍまで到達させるためにブーム先端部の上方への垂直移動を再開させるためには、ブーム３０の先端部を許容作業範囲Ｓ内において規制線Ｋ６から離反する方向へ、すなわち水平作動制御によりブーム先端部を水平方向内側（走行体１０側）へ一度退避させた後で始めて再開させることができるようになっていた。ブーム先端部をＨＶモードにより所望の高さＨｍまで上昇移動させる途中において、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ６に達してブーム先端部の垂直移動が規制される度に、一旦ブーム３０の先端部を規制線Ｋ６から離反する方向に水平移動させて規制を解除するのはオペレータにとって非常に煩わしいものであり（図１０におけるブーム先端部の移動軌跡を参照）、このようにオペレータがブーム先端部を垂直移動させる操作と水平移動させる操作とを交互に繰り返し行うことにより作業効率が極めて低くなるという問題があった。
【００３７】
そこで、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ＴＲ（図６を参照）のデータが数式或いは点（座標）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６６は、ＨＶモードにおける垂直作動制御中にブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに達するような場合（ブーム３０の先端部が垂直移動中に、ブーム先端部がトレース線ＴＲに達しようとしていると判断したとき）には、詳細は次述するように、ブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓから逸脱しないような制御をしつつ、連続してブーム３０の先端部をオペレータの意図に合致する移動方向（概垂直方向）に直線的に上昇移動させることを可能とした制御（以下、このような制御を「概垂直作動制御」又は「ノンストップ作動制御」と称する）を実行するようになっている。
【００３８】
ここで、コントローラ６０の規制線角度算出部６４は、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、位置算出部６２により検出されるブーム３０の先端部の位置情報（Ｒ，Ｈ，φ）と記憶部６３に設定された許容作業範囲Ｓのデータとを取り込んで、ブーム３０の先端部が現在位置する高さＨ近傍の規制線Ｋ６の傾き角度αを算出する。ここで傾き角度αは、図６に示すように、ブーム３０の軸線を含む垂直面内（起伏面内）での規制線Ｋ６上においてブーム先端部Ｐの現在位置の高さＨと同一高さとなる位置（点Ｐ１０）を通る鉛直線ＰＬ′を基準線（零度線）として、点Ｐ１０における高さＨに対して所定高さ（例えば１メートル）だけ上方に位置する規制線Ｋ６上の点Ｐ１１と基準となる点Ｐ１０とを結んだ直線がなす角度である。
【００３９】
目標軌道設定部６５は、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、ブーム操作レバー５１により指定されたブーム先端部の目標移動方向にブーム先端部を基点とする直線状の目標軌道（目標ライン）を設定する。ここで、図５（Ｂ）中において二点鎖線で示す鉛直線ＴＬが、ＨＶモードによりブーム先端部Ｐが垂直方向に上昇移動している場合に、この目標軌道設定部６５によって設定される目標軌道の一例である。
【００４０】
コントローラ６０のノンストップ作動制御部６６は、上記の概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）を開始する条件となる、ブーム３０が垂直作動制御中であることの検知をモード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、目標軌道設定部６５により設定される目標軌道に基づいて、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、位置算出部６２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。そして、ノンストップ作動制御部６６は、ブーム先端部が垂直方向に直線的に（目標軌道に沿って）上昇移動中にトレース線ＴＲに達しようとしている場合には、その時点でブーム３０の作動を停止してしまうのではなく、ブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓ内に収まるように、目標軌道設定部６５により設定されたブーム先端部の目標軌道を規制線角度算出部６４により求められた傾き角度αに従って補正させる制御を行うとともに、ブーム作動制御部６１にブーム３０の起仰作動と伸長作動とを組み合わせた複合作動を行わせてブーム先端部をこの傾き補正された目標軌道に沿って移動させる制御を行う（図７におけるブーム先端部の移動軌跡Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４を参照）。これにより、概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）が開始された後のブーム３０の先端部の移動方向は厳密には垂直方向ではないが、ブーム３０の当該作動を途中で停止させることなく、オペレータの意図していた方向に近い方向（概垂直方向）にブーム先端部を移動させることができる。
【００４１】
なお、ブーム作動制御部６１は、この概垂直作動制御中（ノンストップ作動制御中）においては、ブーム先端部を垂直方向に直線的に上昇移動させているときと同様に、ブーム３０の起仰作動と伸長作動とを同時に行う連動制御を行っているが、概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）と通常の垂直作動制御とにおけるブーム３０の各作動量（起仰作動量および伸長作動量）は互いに異なる制御量となっている。すなわち、図８に示すように、ブーム先端部が点Ｐ２に位置する状態から概垂直作動制御が開始された場合の移動軌跡（Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４）と、仮に何の規制もなくブーム先端部が点Ｐ２に位置する状態から上方への垂直作動制御が開始された場合の仮想の移動軌跡（Ｐ２→Ｐ１３→Ｐ１４）とを比較することで分かるように、概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）と垂直作動制御とでは、同一の起伏角度θ３，θ４（同一の起伏作動量）に対して伸長作動量がΔＬ２（Ｐ３とＰ１３間の距離），ΔＬ３（Ｐ４とＰ１４間の距離）だけ異なる作動量となっている。したがって、この概垂直作動制御においては、それまで実行されていた垂直作動制御に対してこの作動量（伸長作動量）だけ実質的に補正する制御を行うことで、鉛直線に対して傾き角度αだけ補正された目標軌道に沿ってブーム先端部を概垂直方向に直線的に上昇移動させることができるようになっている。
【００４２】
比較部６７は、記憶部６３に予め設定された許容角度αｌｍｔ（例えば０〜１０°の範囲内で設定される）と、ブーム先端部の移動に伴って規制線角度算出部６４により時々刻々と算出される傾き角度αとを比較して、傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えるような場合（α＞αｌｍｔ）には、ブーム作動制御部６１に規制信号を出力して、ブーム作動制御部６１に入力されるブーム操作レバー５１からの操作信号とノンストップ作動制御部６６からの制御指令信号とを無視させることで、それまで行われていたブーム３０に対する概垂直作動制御を停止させる（ブーム３０の作動を停止させる）。このように傾き角度αの大きさによってブーム３０の概垂直作動を規制するのは、ブーム３０の先端部の目標軌道が許容角度αｌｍｔを超えるような過大な傾き角度α（例えば１０°以上の角度）で補正される場合、ブーム３０の先端部の移動方向において水平方向成分が大きくなるため、オペレータは自分の意図する方向（垂直方向）と大きく異なる方向に作業台４０が移動していると認識して故障と勘違いしたり、意図と異なる方向への作業台４０の移動がオペレータに危険を及ぼすおそれがあるからである。したがって、許容角度αｌｍｔの値は、ＨＶモードにおける垂直作動制御中に、例えばオペレータにとって自身の搭乗する作業台４０（ブーム先端部）が直線的に移動しても違和感のない移動方向に即した角度で設定されることが好ましく、作業の目的・用途等に応じて適宜変更して用いられることが望ましい。
【００４３】
なお、本高所作業車１が備える作動制御装置とは、油圧アクチュエータ（起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、および旋回モータ２３）、操作装置５０、コントローラ６０、検出器７１，７２，７３、制御バルブ８１，８２，８３等からなる装置を意味する。
【００４４】
次に、上記のように構成された作動制御装置を搭載した高所作業車１におけるブーム３０の作動制御について説明する。まず始めに、図７に示す許容作業範囲Ｓ内の点Ｐ１で示す地上近傍の位置にブーム先端部（作業台４０）が位置している状態において、ブーム先端部をその現在位置Ｐ１から目的とする高さＨｍ位置まで上昇移動させる場合を説明する。
【００４５】
作業台４０に搭乗するオペレータが操作装置５０のモード選択スイッチ５３をＨＶモードに切り換えてブーム操作レバー５１の中立位置から前方（前後方向）への傾動操作を開始すると、これによりブーム先端部の目標移動方向が垂直方向上方に指定され、その操作信号がコントローラ６０に入力される。コントローラ６０の目標軌道設定部６５がブーム操作レバー５１により指定された目標移動方向にブーム先端部を基点とする直線状の目標軌道（目標ライン）を設定すると（図５（Ｂ）に示す目標軌道ＴＬを参照）、ブーム作動制御部６１はブーム先端部がその操作量に応じた速度レベルで目標軌道に沿って移動するように起伏シリンダ２４と伸縮シリンダ３１とを連動作動させる。これにより、オペレータの搭乗する作業台４０が垂直方向に直線的に上昇移動を始める。
【００４６】
ブーム先端部の上昇移動に伴って、位置算出部６２は起伏角度検出器７１と長さ検出器７２とから検出されたブーム３０の起伏角度および伸長量からブーム先端部の現在位置を時々刻々と算出する。一方で、規制線角度算出部６４はブーム先端部の位置する高さに応じた規制線Ｋ６の傾き角度αを時々刻々と算出し、比較部６７は規制線角度算出部６４により求められた傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えるか否かを判断している。
【００４７】
許容作業範囲Ｓ内においてブーム先端部は直線的に上昇移動するに従って規制線Ｋ６に徐々に接近していき、このときノンストップ作動制御部６６は位置算出部６２により算出されたブーム３０の先端部の位置情報と記憶部６３に記憶されたトレース線ＴＲの情報とを比較しており、ブーム先端部がトレース線ＴＲ（点Ｐ２）に達していると判断すると、規制線角度算出部６４により算出される傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えていないことを条件に、ブーム先端部の目標軌道（の方向）をその高さ位置Ｈ２での規制線の傾き角度α（＝α２）に従って補正して、ブーム先端部をこの補正された目標軌道（図７中の目標軌道ＴＬを参照）に沿って（つまり概垂直方向に）上昇移動させる制御を行う。すなわち、ノンストップ作動制御部６６とブーム作動制御部６１とが協働して、ブーム３０の起仰作動と伸長作動とを組み合わせた連動作動を継続して行わせ、ブーム先端部を概垂直方向に設定された目標軌道に沿って直線的に上昇移動させる制御を行う。（図７に示すブーム先端部の移動軌跡Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４を参照）。これによりブーム先端部を許容作業範囲Ｓから逸脱させることなくオペレータの意図する方向（概垂直方向）に上昇移動させて、オペレータの搭乗する作業台４０を上記の所望の高さＨｍ位置まで到達させることができる。
【００４８】
このように本実施形態に係る作動制御装置によれば、ブーム３０の先端部がＨＶモードで垂直方向に直線的に上昇移動しているときに、このブーム先端部がトレース線ＴＲに到達しようとすると、ブーム先端部の目標軌道の方向を規制線角度算出部６４により算出された規制線Ｋ６の傾き角度αに従って補正し、この補正された目標軌道に沿ってブーム先端部を移動させる作動制御（概垂直作動制御）を実行するので、ブーム先端部が規制線Ｋ６に達してブーム先端部の上昇移動が途中で停止することはなく、オペレータが意図する移動方向に近い方向にブーム先端部を継続して移動させることができる。このため、作業の中断が防止されるとともに、作業台４０を所望の高所位置まで移動させるために従来行われていたブーム先端部の垂直移動と水平移動との煩雑な繰り返し操作が解消されるので、作業効率を向上させることができる。
【００４９】
また、概垂直作動制御の実行にあたり目標軌道の方向はオペレータに違和感を与えない程度で設定される許容角度αｌｍｔ（例えば上述の０〜１０°）の範囲内で補正されるため、ブーム先端部の移動方向は厳密には垂直方向ではないものの、オペレータが意図する移動方向に極近い方向（概垂直方向）にブーム先端部を継続して移動させることができる。このため、オペレータが搭乗する作業台４０が自身の意図する方向とは異なる方向に移動する事態が未然に防止されるので、オペレータは違和感や不安感を覚えることなくブーム操作を行うことが可能となる。
【００５０】
また、ブーム３０の先端部を許容作業範囲Ｓから逸脱することなく目標軌道に沿って概垂直方向に直線的に上昇移動させることができるため、最初に作業台４０を上昇させた出発位置（図７における点Ｐ１）から最も効率的に且つ逸早く作業台４０を所望の高さ（図７における高さＨｍ）に到達させることができるので、作業の安全性を確保しつつ作業効率をより向上させることが可能になる。
【００５１】
なお、上記のように構成される作動制御装置において、ブーム３０の概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）が実行されてブーム先端部（作業台４０）が目標軌道に沿って概垂直方向に上昇移動している際に、作業台４０に搭乗したオペレータにとっては作業台４０の上昇移動を継続させつつもブーム３０の旋回作動を連動させて所望の作業を行うことを望む場合がある。
【００５２】
ところが、ブーム３０の概垂直作動制御中に同時にブーム３０の旋回作動を行うと、ブーム３０の規制半径が急激に変化する（すなわち許容作業範囲Ｓが狭くなる）ことがあるため、このような場合にも、コントローラ６０の比較部６７が規制線角度算出部６４により算出される傾き角度αと記憶部６３に予め設定された許容角度αｌｍｔとを比較して、傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えようとしているときには、ブーム３０の作動を停止させる制御を行うようになっている。
【００５３】
例えば、図７に示すブーム３０の旋回角度φ１の起伏面内においてブーム先端部が点Ｐ３に位置する状態（概垂直作動制御中）から、オペレータによりブーム操作レバー５１が捻り操作されると、ブーム３０の所定方向への旋回作動が同時に行われる。このとき、位置算出部６２は各検出器７１，７２，７３から検出されたブーム３０の起伏角度、伸長量および旋回角度からブーム先端部の位置を時々刻々と算出し、規制線角度算出部６４はブーム先端部の位置する高さＨに応じた規制線Ｋ６の傾き角度αを時々刻々と算出し、比較部６７は規制線角度算出部６４により求められた傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えるか否かを判断している。
【００５４】
ブーム３０が旋回角度φ２まで旋回作動されて、ブーム先端部が図９に示す旋回角度φ２の起伏面内の位置Ｐ５まで達したところで、規制線角度算出部６４により算出されたこの起伏面内での規制線Ｋ６の傾き角度α（＝α５）が許容角度αｌｍｔを超えると比較部６７により判断されると、比較部６７がブーム作動制御部６１に対して規制信号を出力して、ブーム３０の作動を停止させる制御が行われる（水平方向成分の大きくなった目標軌道に沿ってブーム先端部が移動するのを規制する制御が行われる）。このため、オペレータは自分の意図する方向（垂直方向）と大きく異なる方向に作業台４０が移動していると認識して、故障が発生したものと勘違いしてしまう事態を防止することができる。また、オペレータの意図と異なる方向への作業台４０の移動により、作業台４０が周囲の構造物と干渉したり、オペレータが作業台４０内でバランスを崩したりするのが防止されるため、より安全な高所作業を実現することが可能になる。
【００５５】
なお、記憶部６３に設定される許容作業範囲Ｓが作業台４０の積載荷重を加味して設定される構成においては、例えば、ブーム３０の概垂直作動制御の実行中に所定の高所位置で荷物が作業台４０内に積み込まれた場合、規制半径が急激に変化する（すなわち許容作業範囲Ｓが狭くなる）ことがあり得るが、このときも上記と同様に、コントローラ６０の比較部６７によって傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えると判断されたときには、ブーム作動を停止する制御が行われるようになっている。
【００５６】
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、上述の実施形態では、ブーム３０を或る旋回角度φまで旋回させた状態でブーム３０の高さ（地上揚程）Ｈを一定に保持したまま、ブーム先端部を起伏面内において水平方向（前後方向）および垂直方向（上下方向）に移動させるようにブーム３０を作動させるＨＶモードの水平垂直作動を説明したが、これに限定されるものではなく、起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１および旋回モータ２３を組み合わせて駆動することでブーム先端部を水平面内における任意の方向（３６０°の方向）に移動させるとともに垂直方向（上下方向）に移動させるようにブーム３０を作動させる構成としてもよい。
【００５７】
また、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている場合においてブーム操作レバー５１の傾動操作により水平および垂直作動を連動させてブーム先端部を斜め上方に直線的に移動させることが可能な構成としてもよい。この構成によれば、ブーム先端部が斜め上方に移動してトレース線ＴＲに達するようなときでも、目標軌道を規制線Ｋ６の当該傾き角度αに従って補正して、ブーム先端部をこの新たに設定された目標軌道に沿って上方に移動させることができる。
【００５８】
さらに、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。
【００５９】
また、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、他のブーム作業車（例えば、クレーン車や穴掘り建柱車など）であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ 高所作業車（ブーム作業車）
１０ 走行体
２３ 旋回モータ（油圧アクチュエータ）
２４ 起伏シリンダ（油圧アクチュエータ）
３０ ブーム
３１ 伸縮シリンダ（油圧アクチュエータ）
５０ 操作装置（移動方向指定手段）
６０ コントローラ
６１ ブーム作動制御部（概垂直作動制御手段）
６２ 位置算出部（位置検出手段）
６３ 記憶部（記憶手段）
６４ 規制線角度算出部（角度算出手段）
６５ 目標軌道設定部（目標軌道設定手段）
６６ ノンストップ作動制御部（概垂直作動制御手段）
６７ 比較部（比較手段）
７１ 起伏角度検出器（位置検出手段）
７２ 長さ検出器（位置検出手段）
７３ 旋回角度検出器（位置検出手段）
Ｐ ブーム先端部
Ｋ 規制線
ＴＲ トレース線（基準線）
α 傾き角度
αｌｍｔ 許容角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行体上に設けられた旋回台に起伏及び伸縮自在なブームを有して構成されたブーム作業車に関し、更に詳細には、ブーム先端部の垂直方向への直線的な移動を制御する垂直作動制御機能を有するブーム作業車の作動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブーム作業車は、走行体上に水平旋回動自在に設けられた旋回台に起伏及び伸縮動自在なブームを有して構成され、例えば、ブームの先端部にオペレータ（作業者）搭乗用の作業台を有した高所作業車が知られている。このようなブーム作業車の多くは、ブームを起伏、伸縮、旋回させるための油圧アクチュエータを各々独立的に作動させてブーム先端部を移動させる構成を有するが、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や、オペレータが指定した水平若しくは垂直方向にブーム先端部が直線的に移動するようにブームを作動させる水平垂直作動制御装置を併有したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
上記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。
【０００４】
一方、水平垂直作動制御装置は、オペレータが指定した水平若しくは垂直方向の目標移動方向に直線状の目標軌道を設定するとともに、この目標起動に沿ってブーム先端部が移動するように、上記油圧アクチュエータを連動作動させる構成となっている。このような水平垂直作動制御装置によれば、ブーム先端部を水平若しくは垂直方向に直線的に移動させたい場合に、ブームの起伏、伸縮、及び旋回操作を複合させて行っていた従来の操作上の難点がなく、初心者でも容易にブーム先端部（高所作業車であれば作業台、クレーン車であれば吊り上げ装置）の直線的移動を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７５５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般にブームの先端部の移動が許容される許容作業範囲は高所になるほど狭く設定されているため、上記のような水平垂直作動制御装置により、例えば地上付近で荷物を積載して所望の高さまでブーム先端部を垂直方向へ直線的に移動させる場合に、荷物を積載した地上付近の位置では許容作業範囲内であっても、高所に移動するに従って許容作業範囲の限界に達するおそれが高くなっている。すなわち、図１０に示すように、初めにブーム３０の先端部が地上近傍の位置（点Ｐ３０）に位置する状態から垂直作動制御されてブーム３０の先端部を垂直方向上方に直線的に移動させると、所定の高所位置（点Ｐ３１）でブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓ（規制線Ｋ６）の限界に到達して、転倒防止装置の働きによってブーム３０の当該作動が停止されることとなる。これによりブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓを超えて移動するようなことはないが、その後、所望の高さＨｍ位置まで更に上昇移動するために再びブーム３０の先端部の垂直移動を開始させるためには、水平垂直作動制御装置（水平作動制御）により、一度ブーム３０の先端部を許容作業範囲Ｓ内において水平方向内側（走行体１０側）へ退避させた後に始めてブーム先端部の垂直移動が再開されるようになっていた（図１０におけるブーム先端部の移動軌跡を参照）。ブーム３０の垂直作動が規制される度に水平作動を行って規制を解除するのはオペレータにとって非常に煩わしいものであり、このようにオペレータがブーム３０の先端部を垂直移動させる操作と水平移動させる操作とを交互に繰り返すことにより作業効率が極めて低くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ブーム先端部をオペレータの意図する移動方向に移動させつつブーム先端部を効率的に所望の高所位置に到達させることが可能な構成のブーム作業車の作動制御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】
【０００８】
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作動制御装置は、走行体上に水平旋回自在に設けられた旋回台に起伏および伸縮自在なブームを有して構成されたブーム式作業車（例えば、実施形態における高所作業車１）に備えられ、垂直方向において指定された目標移動方向にブームの先端部が直線的に移動するようにブームを作動させる制御を行うブーム式作業車の作動制御装置であって、ブームを起伏、伸縮および旋回作動させる油圧アクチュエータと、ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段（例えば、実施形態における位置算出部６２）と、ブームの先端部の目標移動方向を垂直方向において指定する移動方向指定手段（例えば、実施形態における操作装置５０）と、移動方向指定手段により指定されたブームの先端部の目標移動方向にブームの先端部を基点とする直線状の目標軌道を設定する目標軌道設定手段（例えば、実施形態における目標軌道設定部６５）と、ブームの先端部の移動が禁止される領域との境界線である規制線が高位置になるほど狭く設定されるとともに、規制線上に若しくは規制線よりも内側の領域内に基準線（例えば、実施形態におけるトレース線ＴＲ）が設定された記憶手段（例えば、実施形態における記憶部６３）と、位置検出手段により検出されるブームの先端部の位置近傍において基準線の鉛直線に対する傾き角度を算出する角度算出手段（例えば、実施形態における規制線角度算出部６４）と、ブームの先端部が目標軌道に沿って垂直方向に直線的に上昇移動しながら基準線を超えようとするときに、ブームの先端部の目標軌道の方向を角度算出手段により算出された傾き角度に従って補正して、ブームの先端部が基準線を超えないようにブームの起伏作動と伸縮作動とを組み合わせてブームの先端部を該補正された目標軌道に沿って直線的に上昇移動させる制御を行う概垂直作動制御手段（例えば、実施形態におけるブーム作動制御部６１およびノンストップ作動制御部６６）を備えて構成される。
【０００９】
上記構成のブーム作業車の作動制御装置において、角度算出手段により算出される傾き角度と予め設定された許容角度とを比較する比較手段（例えば、実施形態における比較部６７）を備え、比較手段は、ブーム先端部が目標軌道に沿って移動しながら基準線を超えようとするときに、傾き角度が許容角度を超えると判断した場合、概垂直作動制御手段による目標軌道の補正をさせることなく、ブームの作動を停止させる制御を行うように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るブーム作業車の作動制御装置によれば、ブーム先端部が垂直作動制御により指定された方向に（垂直方向上方に設定された目標軌道に沿って）直線的に移動しているときに、ブーム先端部が基準線に達するような場合、ブーム先端部の目標軌道の方向を角度算出手段により算出された傾き角度に従って補正し、この補正された新たな目標軌道に沿って直線的にブーム先端部を上昇移動させる制御を実行するので、ブーム先端部が規制線に達して上昇移動が途中で停止することはなく、オペレータの意図する移動方向（垂直方向）に近い方向にブーム先端部を継続して上昇移動させることができる。このため、作業の中断が防止されるとともに、ブーム先端部を所望の高所位置まで移動させるために従来行われていたブーム先端部の垂直移動と水平移動との煩雑な繰り返し操作が解消されるので、作業効率を向上させることが可能になる。また、ブームの先端部は規制線若しくは基準線の傾き角度に従って補正される目標軌道に沿って上昇移動されることにより、ブーム先端部を規制線から逸脱させることなく最も効率的に且つ逸早く所望の高所位置まで到達させることができるので、作業の安全性を確保しつつ作業効率をより向上させることができる。さらに、目標軌道が補正された後のブーム先端部の移動方向は厳密には垂直方向ではないが垂直方向成分を有した方向であるので、オペレータの意図する方向（垂直方向）に近い方向（概垂直方向）にブームの先端部を移動させることができる。
【００１１】
また、ブーム先端部が目標軌道に沿って垂直方向上方に直線的に移動しながら基準線を超えようとするときに、比較手段が、角度算出部により算出される傾き角度が予め定められた許容角度を超えると判断した場合、概垂直作動制御手段による目標軌道の補正をすることなく、ブーム作動を停止させる構成とすることで、過大な傾き角度によって水平方向成分の大きくなった目標軌道に沿ってブーム先端部が移動するのを規制することができる。このため、例えば作業台（ブーム先端部）に搭乗したオペレータは自分の意図する移動方向（垂直方向）と大きく異なる方向に作業台が移動していると認識して、故障が発生したものと勘違いしてしまうのを防止することができる。また、オペレータの意図と異なる方向へのブームの先端部の移動により、作業台が周囲の構造物と干渉したり、オペレータが作業台内でバランスを崩したりするのが防止されるため、より安全な高所作業を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る作動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。
【図２】上記高所作業車を示す斜視図である。
【図３】作業台上に設けられた操作装置の斜視図である。
【図４】ブーム操作レバーの操作方向とブームの作動方向もしくはブーム先端部の移動方向との関係を示す図であり、（Ａ）は通常モードが選択されているとき、（Ｂ）はＨＶモードが選択されている状態を示す。
【図５】ＨＶモードが選択されている状態において、（Ａ）はブーム先端部が水平方向に移動する様子を示す図であり、（Ｂ）はブーム先端部が垂直方向に移動する様子を示す図である。
【図６】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。
【図７】上記高所作業車において概垂直作動制御を実行したときのブーム先端部の移動軌跡を示す模式図である。
【図８】上記概垂直作動制御において、ブームの起伏作動量と伸縮作動量との関係を示す模式図である。
【図９】上記概垂直作動制御の実行中にブームの旋回作動を連動させたときに、当該旋回角度において設定される起伏面内の許容作業範囲を示す模式図である。
【図１０】ＨＶモードが選択されている状態において、ブーム先端部が所望の高さに達するまでの従来の移動軌跡を説明するための模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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に本実施形態に係る作動制御装置が適用された高所作業車（ブーム式高所作業車）を示しており、まず始めに、この図を参照して高所作業車１の全体構成について説明する。
【００１４】
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オペレータ（作業者）搭乗用の作業台４０とを有して構成されている。
【００１５】
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、中間ブーム３０ｂ、及び先端ブーム３０ｃが入れ子式に組み立てられた構成を有しており、その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各ブーム３０ａ，３０ｂ，３０ｃを相対的に移動させて、ブーム３０全体を軸方向に伸縮作動させることができる。また、基端ブーム３０ａと旋回台２０との間には起伏シリンダ２４が跨設されており、この起伏シリンダ２４を油圧駆動することによりブーム３０全体を上下面内で起伏作動させることができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
作業台４０上にはこれに搭乗したオペレータ（図示せず）が操作するレバー類が備えられた操作装置５０が設けられている。この操作装置５０には、図３に示すように、ブーム操作レバー５１と作業台操作レバー５２、更にモード選択スイッチ５３が設けられている。ブーム操作レバー５１は垂直方向に延びた中立位置から前後および左右方向を含む３６０度いずれの方向へも傾動操作すること、および軸まわり左右両方向に捻り操作することが可能であり、作業台操作レバー５２は垂直方向に延びた中立位置から左右両方向に傾動操作することが可能である。また、モード選択スイッチ５３は、前後いずれかの位置に傾動させておくことが可能なトグルスイッチであり、その操作位置に応じて、後述する通常モードと水平垂直作動制御モード（以下、「ＨＶモード」と称する）との何れか一方を選択することができる。
【００１９】
ここで、通常モードとは、ブーム操作レバー５１の操作により起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、および旋回モータ２３をそれぞれ単独に或いは同時に作動させることができるモードであり、ＨＶモードとは、ブーム操作レバー５１の操作によりブーム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、以下の説明において「ブーム先端部」と称することがある）を水平方向もしくは垂直方向に直線的に移動させることができるモードである。
【００２０】
ここで、モード選択スイッチ５３が通常モードの側に選択されている場合、ブーム操作レバー５１の操作（操作方向および操作量）は、ブーム３０を作動させ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）の選択と、その選択した油圧アクチュエータの作動方向及び作動速度の入力として後述するコントローラ６０（ブーム作動制御部６１）に受け入れられる。コントローラ６０は、図４（Ａ）に示すように、ブーム操作レバー５１が中立位置から前後方向に傾動操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で起伏シリンダ２４を伸縮作動させてブーム３０を上下面内で起伏作動させ、ブーム操作レバー５１が中立位置から左右方向に傾動操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で伸縮シリンダ３１を伸縮作動させてブーム３０を軸方向に伸縮作動させる。また、ブーム操作レバー５１が左回り方向に捻り操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で旋回モータ２３を正方向に回転駆動させてブーム３０を左まわり方向に旋回作動させ、ブーム操作レバー５１が右まわり方向に捻り操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で旋回モータ２３を逆方向に回転駆動させてブーム３０を右回り方向に旋回作動させる。なお、ブーム操作レバー５１が斜め方向に傾動操作されたときには、その傾動方向に応じた作動速度の比率で起伏シリンダ２４と伸縮シリンダ３１とを同時に伸縮作動させる（これによりブーム３０は起伏と伸縮の連動作動を行う）。
【００２１】
また、作業台操作レバー５２が中立位置から左方に傾動操作されたときには、その操作量に応じた作動速度で首振りモータ４３を正方向へ回転作動させて作業台４０を左回り方向に旋回作動させ、作業台操作レバー５２が中立位置から右方に傾動操作されたときにはその操作量に応じた作動速度で首振りモータ４３を逆方向に回転作動させて作業台４０を右まわり方向に旋回作動させる。
【００２２】
一方、モード選択スイッチ５３がＨＶモードの側に選択されている場合には、ブーム操作レバー５１の操作（操作方向および操作量）は、水平若しくは垂直方向において指定したブーム先端部の目標移動方向の指定および移動速度の入力としてコントローラ６０（バルブ制御部６１）に受け入れられる。コントローラ６０は、図４（Ｂ）に示すように、ブーム操作レバー５１が中立位置から左右方向に傾動操作されたときには、ブーム３０の軸線を含む垂直面内（起伏面内）においてその傾動操作がなされたときのブーム先端部Ｐの位置から前後いずれかの方向（図５（Ａ）に示す水平線に沿った方向）に、その操作量に応じた作動速度でブーム先端部Ｐが移動するように起伏シリンダ２４および伸縮シリンダ３１を連動作動させる。また、ブーム操作レバー５１が中立位置から前後方向に傾動操作されたときには、上記垂直面内においてその傾動操作がなされたときのブーム先端部Ｐの位置から上下いずれかの方向（図５（Ｂ）に示す鉛直線に沿った方向）に、その操作量に応じた作動速度でブーム先端部Ｐが移動するように起伏シリンダ２４および伸縮シリンダ３１を連動作動させる。
【００２３】
また、モード選択スイッチ５３がＨＶモードの側に選択されている場合には、通常モードが選択されている場合と同様に、ブーム操作レバー５１を左回りあるいは右回り方向に捻り操作することでブーム３０を旋回作動させ、作業台操作装置５２を左右方向に傾動操作することで作業台４０を旋回作動させるようになっている。
【００２４】
このように作業台４０に搭乗したオペレータは、モード選択スイッチ５３により通常モードを選択した状態でブーム操作レバー５１を操作することによりブーム３０を起伏、伸縮、旋回動させることができるとともに、作業台操作レバー５２を操作することにより作業台４０を垂直ポスト３３まわりに水平旋回動させることができる。また、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードを選択した状態で、ブーム操作レバー５１を左右方向に傾動操作することによりブーム先端部Ｐを水平方向（前後方向）に直線的に移動させることができ（図５（Ａ）を参照）、ブーム操作レバー５１を前後方向に傾動操作することによりブーム先端部Ｐを垂直方向に直線的に移動させることができる（図５（Ｂ）を参照）。また、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されているときでも、ブーム操作レバー５１を捻り操作することによりブーム３０を旋回作動させることができ、作業台操作レバー５２を操作することにより作業台４０を垂直ポスト３３まわりに水平旋回動させることができる。このため、作業台４０上のオペレータは、いずれのモードを選択した状態によっても自らのレバー操作により、自身の搭乗した作業台４０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。
【００２５】
ここで、図１は高所作業車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、ブーム作動制御部６１、位置算出部６２、記憶部６３、規制線角度算出部６４、目標軌道設定部６５、ノンストップ作動制御部６６、および比較部６７が設けられている。
【００２６】
前述のように、操作装置５０におけるブーム操作レバー５１もしくは作業台操作レバー５２が作業台４０上のオペレータによって操作されると、各モード（通常モード、ＨＶモード）に応じてその操作レバーの操作方向および操作量に対応した電圧信号が出力され、コントローラ６０のブーム作動制御部６１に入力されるようになっている。
【００２７】
コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、モード選択スイッチ５３で選択された各モードにおいて、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駆動方向および駆動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）を電磁駆動して、起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２３を油圧作動させる制御を行う。また同様に、このブーム作動制御部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駆動方向および駆動量に基づいて対応する第４制御バルブ８４のスプール（図示しない）を電磁駆動して、首振りモータ４３を油圧作動させる制御を行う。
【００２８】
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８１〜８４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８１〜８４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。
【００２９】
走行体１０内に設けられた図１に示す油圧ポンプＰは図示しない動力源（エンジンや電動モータ等）により駆動され、この油圧ポンプＰより吐出される作動油（圧油）は制御バルブ８１〜８４経由で各油圧アクチュエータ２４，３１，２３，４３に供給されるようになっている。
【００３０】
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θ（図６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６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φ（図６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Ｐ（図６を参照）の位置を算出し、その結果得られたブーム先端部Ｐ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のブーム作動制御部６１等に出力する。ここで、位置算出部６２は、検出器７１，７２，７３からの各情報に基づいて、直接的にはブーム３０の先端部Ｐの位置を座標（θ，Ｌ，φ）として求めるが、ブーム３０の作業半径Ｒ（図６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６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θ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Ｐの位置を座標（Ｒ，Ｈ，φ）として同時に求めている。
【００３１】
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予め定められた許容作業範囲Ｓ（図６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θ、長さ（伸長量）Ｌ、および作業台４０の積載荷重等によって決まり、この転倒モーメントを支持する力は、ブーム３０の旋回角度φ、およびアウトリガジャッキ１３の張出量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。
【００３２】
許容作業範囲Ｓの外縁は、ブーム３０の長さＬが取り得る範囲とブーム３０の起伏角度θ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。
【００３３】
ここで図６を用いて高所作業車１に設定される許容作業範囲Ｓを説明する。図６は、或るブーム３０の旋回姿勢（旋回角度φ）等に対応して走行体１０の側方に設定されるブーム３０の起伏面内における許容作業範囲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。図中に示す線Ｋ１〜Ｋ５は作動限界線であり、線Ｋ６は規制線である。また、破線で示す線Ｋ５′は、規制線Ｋ６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。
【００３４】
上記説明からも分かるように、ブーム３０の先端部は作動限界線Ｋ１〜Ｋ５を外側に超えて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のブーム作動制御部６１は、位置算出部６２において算出されたブーム３０の先端部の位置と記憶部６３に設定された許容作業範囲Ｓとの双方のデータ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に達していると判断したときには、ブーム３０の先端部を規制線Ｋ６（許容作業範囲Ｓ）の外側へ移動させるようなブーム操作レバー５１の操作信号を無視してブーム３０の作動を停止させるようになっている。例えば、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、ブーム３０の先端部が垂直方向上方に直線的に移動した場合に、このブーム先端部が規制線Ｋ６に達したとき、ブーム３０の作動は規制停止される。このためブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓ（規制線Ｋ６）を大きく超えて移動することはなく、作業台４０上のオペレータは自身が搭乗した高所作業車１の転倒を心配することなく安心して作業台４０（ブーム先端部）の移動操作を行うことができる。
【００３５】
ところで、上記のように設定される許容作業範囲Ｓは転倒防止の観点から高所になるほど許容される作業半径Ｒが狭くなった範囲となっている。このため、ブーム３０の垂直作動制御（ＨＶ制御）により、例えば地上近傍の位置から所望の高さまで作業台４０（ブーム先端部）を直線的に上昇移動させるような場合に、オペレータが作業台４０に乗り込んだ地上近傍の位置では許容作業範囲Ｓ内であっても、ブーム先端部を垂直上方に移動させるに従ってブーム先端部が許容作業範囲Ｓの限界に達するおそれが高くなっていく。
【００３６】
具体的には、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、図１０に示すように、ブーム先端部を地上近傍位置（点Ｐ３０）から垂直作動制御を用いて垂直方向上方に直線的に移動させると、所定の高所位置（点Ｐ３１）でブーム先端部が規制線Ｋ６（許容作業範囲Ｓの限界）に到達して、ブーム先端部の当該上昇移動が規制停止されることとなる。これによりブーム先端部が許容作業範囲Ｓを大きく超えて移動するようなことはないが、その後、作業台４０を所望の高さＨｍまで到達させるためにブーム先端部の上方への垂直移動を再開させるためには、ブーム３０の先端部を許容作業範囲Ｓ内において規制線Ｋ６から離反する方向へ、すなわち水平作動制御によりブーム先端部を水平方向内側（走行体１０側）へ一度退避させた後で始めて再開させることができるようになっていた。ブーム先端部をＨＶモードにより所望の高さＨｍまで上昇移動させる途中において、ブーム３０の先端部が規制線Ｋ６に達してブーム先端部の垂直移動が規制される度に、一旦ブーム３０の先端部を規制線Ｋ６から離反する方向に水平移動させて規制を解除するのはオペレータにとって非常に煩わしいものであり（図１０におけるブーム先端部の移動軌跡を参照）、このようにオペレータがブーム先端部を垂直移動させる操作と水平移動させる操作とを交互に繰り返し行うことにより作業効率が極めて低くなるという問題があった。
【００３７】
そこで、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ＴＲ（図６を参照）のデータが数式或いは点（座標）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６６は、ＨＶモードにおける垂直作動制御中にブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに達するような場合（ブーム３０の先端部が垂直移動中に、ブーム先端部がトレース線ＴＲに達しようとしていると判断したとき）には、詳細は次述するように、ブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓから逸脱しないような制御をしつつ、連続してブーム３０の先端部をオペレータの意図に合致する移動方向（概垂直方向）に直線的に上昇移動させることを可能とした制御（以下、このような制御を「概垂直作動制御」又は「ノンストップ作動制御」と称する）を実行するようになっている。
【００３８】
ここで、コントローラ６０の規制線角度算出部６４は、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、位置算出部６２により検出されるブーム３０の先端部の位置情報（Ｒ，Ｈ，φ）と記憶部６３に設定された許容作業範囲Ｓのデータとを取り込んで、ブーム３０の先端部が現在位置する高さＨ近傍の規制線Ｋ６の傾き角度αを算出する。ここで傾き角度αは、図６に示すように、ブーム３０の軸線を含む垂直面内（起伏面内）での規制線Ｋ６上においてブーム先端部Ｐの現在位置の高さＨと同一高さとなる位置（点Ｐ１０）を通る鉛直線ＰＬ′を基準線（零度線）として、点Ｐ１０における高さＨに対して所定高さ（例えば１メートル）だけ上方に位置する規制線Ｋ６上の点Ｐ１１と基準となる点Ｐ１０とを結んだ直線がなす角度である。
【００３９】
目標軌道設定部６５は、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、ブーム操作レバー５１により指定されたブーム先端部の目標移動方向にブーム先端部を基点とする直線状の目標軌道（目標ライン）を設定する。ここで、図５（Ｂ）中において二点鎖線で示す鉛直線ＴＬが、ＨＶモードによりブーム先端部Ｐが垂直方向に上昇移動している場合に、この目標軌道設定部６５によって設定される目標軌道の一例である。
【００４０】
コントローラ６０のノンストップ作動制御部６６は、上記の概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）を開始する条件となる、ブーム３０が垂直作動制御中であることの検知をモード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている状態において、目標軌道設定部６５により設定される目標軌道に基づいて、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、位置算出部６２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。そして、ノンストップ作動制御部６６は、ブーム先端部が垂直方向に直線的に（目標軌道に沿って）上昇移動中にトレース線ＴＲに達しようとしている場合には、その時点でブーム３０の作動を停止してしまうのではなく、ブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｓ内に収まるように、目標軌道設定部６５により設定されたブーム先端部の目標軌道を規制線角度算出部６４により求められた傾き角度αに従って補正させる制御を行うとともに、ブーム作動制御部６１にブーム３０の起仰作動と伸長作動とを組み合わせた複合作動を行わせてブーム先端部をこの傾き補正された目標軌道に沿って移動させる制御を行う（図７におけるブーム先端部の移動軌跡Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４を参照）。これにより、概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）が開始された後のブーム３０の先端部の移動方向は厳密には垂直方向ではないが、ブーム３０の当該作動を途中で停止させることなく、オペレータの意図していた方向に近い方向（概垂直方向）にブーム先端部を移動させることができる。
【００４１】
なお、ブーム作動制御部６１は、この概垂直作動制御中（ノンストップ作動制御中）においては、ブーム先端部を垂直方向に直線的に上昇移動させているときと同様に、ブーム３０の起仰作動と伸長作動とを同時に行う連動制御を行っているが、概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）と通常の垂直作動制御とにおけるブーム３０の各作動量（起仰作動量および伸長作動量）は互いに異なる制御量となっている。すなわち、図８に示すように、ブーム先端部が点Ｐ２に位置する状態から概垂直作動制御が開始された場合の移動軌跡（Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４）と、仮に何の規制もなくブーム先端部が点Ｐ２に位置する状態から上方への垂直作動制御が開始された場合の仮想の移動軌跡（Ｐ２→Ｐ１３→Ｐ１４）とを比較することで分かるように、概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）と垂直作動制御とでは、同一の起伏角度θ３，θ４（同一の起伏作動量）に対して伸長作動量がΔＬ２（Ｐ３とＰ１３間の距離），ΔＬ３（Ｐ４とＰ１４間の距離）だけ異なる作動量となっている。したがって、この概垂直作動制御においては、それまで実行されていた垂直作動制御に対してこの作動量（伸長作動量）だけ実質的に補正する制御を行うことで、鉛直線に対して傾き角度αだけ補正された目標軌道に沿ってブーム先端部を概垂直方向に直線的に上昇移動させることができるようになっている。
【００４２】
比較部６７は、記憶部６３に予め設定された許容角度αｌｍｔ（例えば０〜１０°の範囲内で設定される）と、ブーム先端部の移動に伴って規制線角度算出部６４により時々刻々と算出される傾き角度αとを比較して、傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えるような場合（α＞αｌｍｔ）には、ブーム作動制御部６１に規制信号を出力して、ブーム作動制御部６１に入力されるブーム操作レバー５１からの操作信号とノンストップ作動制御部６６からの制御指令信号とを無視させることで、それまで行われていたブーム３０に対する概垂直作動制御を停止させる（ブーム３０の作動を停止させる）。このように傾き角度αの大きさによってブーム３０の概垂直作動を規制するのは、ブーム３０の先端部の目標軌道が許容角度αｌｍｔを超えるような過大な傾き角度α（例えば１０°以上の角度）で補正される場合、ブーム３０の先端部の移動方向において水平方向成分が大きくなるため、オペレータは自分の意図する方向（垂直方向）と大きく異なる方向に作業台４０が移動していると認識して故障と勘違いしたり、意図と異なる方向への作業台４０の移動がオペレータに危険を及ぼすおそれがあるからである。したがって、許容角度αｌｍｔの値は、ＨＶモードにおける垂直作動制御中に、例えばオペレータにとって自身の搭乗する作業台４０（ブーム先端部）が直線的に移動しても違和感のない移動方向に即した角度で設定されることが好ましく、作業の目的・用途等に応じて適宜変更して用いられることが望ましい。
【００４３】
なお、本高所作業車１が備える作動制御装置とは、油圧アクチュエータ（起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、および旋回モータ２３）、操作装置５０、コントローラ６０、検出器７１，７２，７３、制御バルブ８１，８２，８３等からなる装置を意味する。
【００４４】
次に、上記のように構成された作動制御装置を搭載した高所作業車１におけるブーム３０の作動制御について説明する。まず始めに、図７に示す許容作業範囲Ｓ内の点Ｐ１で示す地上近傍の位置にブーム先端部（作業台４０）が位置している状態において、ブーム先端部をその現在位置Ｐ１から目的とする高さＨｍ位置まで上昇移動させる場合を説明する。
【００４５】
作業台４０に搭乗するオペレータが操作装置５０のモード選択スイッチ５３をＨＶモードに切り換えてブーム操作レバー５１の中立位置から前方（前後方向）への傾動操作を開始すると、これによりブーム先端部の目標移動方向が垂直方向上方に指定され、その操作信号がコントローラ６０に入力される。コントローラ６０の目標軌道設定部６５がブーム操作レバー５１により指定された目標移動方向にブーム先端部を基点とする直線状の目標軌道（目標ライン）を設定すると（図５（Ｂ）に示す目標軌道ＴＬを参照）、ブーム作動制御部６１はブーム先端部がその操作量に応じた速度レベルで目標軌道に沿って移動するように起伏シリンダ２４と伸縮シリンダ３１とを連動作動させる。これにより、オペレータの搭乗する作業台４０が垂直方向に直線的に上昇移動を始める。
【００４６】
ブーム先端部の上昇移動に伴って、位置算出部６２は起伏角度検出器７１と長さ検出器７２とから検出されたブーム３０の起伏角度および伸長量からブーム先端部の現在位置を時々刻々と算出する。一方で、規制線角度算出部６４はブーム先端部の位置する高さに応じた規制線Ｋ６の傾き角度αを時々刻々と算出し、比較部６７は規制線角度算出部６４により求められた傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えるか否かを判断している。
【００４７】
許容作業範囲Ｓ内においてブーム先端部は直線的に上昇移動するに従って規制線Ｋ６に徐々に接近していき、このときノンストップ作動制御部６６は位置算出部６２により算出されたブーム３０の先端部の位置情報と記憶部６３に記憶されたトレース線ＴＲの情報とを比較しており、ブーム先端部がトレース線ＴＲ（点Ｐ２）に達していると判断すると、規制線角度算出部６４により算出される傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えていないことを条件に、ブーム先端部の目標軌道（の方向）をその高さ位置Ｈ２での規制線の傾き角度α（＝α２）に従って補正して、ブーム先端部をこの補正された目標軌道（図７中の目標軌道ＴＬを参照）に沿って（つまり概垂直方向に）上昇移動させる制御を行う。すなわち、ノンストップ作動制御部６６とブーム作動制御部６１とが協働して、ブーム３０の起仰作動と伸長作動とを組み合わせた連動作動を継続して行わせ、ブーム先端部を概垂直方向に設定された目標軌道に沿って直線的に上昇移動させる制御を行う。（図７に示すブーム先端部の移動軌跡Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４を参照）。これによりブーム先端部を許容作業範囲Ｓから逸脱させることなくオペレータの意図する方向（概垂直方向）に上昇移動させて、オペレータの搭乗する作業台４０を上記の所望の高さＨｍ位置まで到達させることができる。
【００４８】
このように本実施形態に係る作動制御装置によれば、ブーム３０の先端部がＨＶモードで垂直方向に直線的に上昇移動しているときに、このブーム先端部がトレース線ＴＲに到達しようとすると、ブーム先端部の目標軌道の方向を規制線角度算出部６４により算出された規制線Ｋ６の傾き角度αに従って補正し、この補正された目標軌道に沿ってブーム先端部を移動させる作動制御（概垂直作動制御）を実行するので、ブーム先端部が規制線Ｋ６に達してブーム先端部の上昇移動が途中で停止することはなく、オペレータが意図する移動方向に近い方向にブーム先端部を継続して移動させることができる。このため、作業の中断が防止されるとともに、作業台４０を所望の高所位置まで移動させるために従来行われていたブーム先端部の垂直移動と水平移動との煩雑な繰り返し操作が解消されるので、作業効率を向上させることができる。
【００４９】
また、概垂直作動制御の実行にあたり目標軌道の方向はオペレータに違和感を与えない程度で設定される許容角度αｌｍｔ（例えば上述の０〜１０°）の範囲内で補正されるため、ブーム先端部の移動方向は厳密には垂直方向ではないものの、オペレータが意図する移動方向に極近い方向（概垂直方向）にブーム先端部を継続して移動させることができる。このため、オペレータが搭乗する作業台４０が自身の意図する方向とは異なる方向に移動する事態が未然に防止されるので、オペレータは違和感や不安感を覚えることなくブーム操作を行うことが可能となる。
【００５０】
また、ブーム３０の先端部を許容作業範囲Ｓから逸脱することなく目標軌道に沿って概垂直方向に直線的に上昇移動させることができるため、最初に作業台４０を上昇させた出発位置（図７における点Ｐ１）から最も効率的に且つ逸早く作業台４０を所望の高さ（図７における高さＨｍ）に到達させることができるので、作業の安全性を確保しつつ作業効率をより向上させることが可能になる。
【００５１】
なお、上記のように構成される作動制御装置において、ブーム３０の概垂直作動制御（ノンストップ作動制御）が実行されてブーム先端部（作業台４０）が目標軌道に沿って概垂直方向に上昇移動している際に、作業台４０に搭乗したオペレータにとっては作業台４０の上昇移動を継続させつつもブーム３０の旋回作動を連動させて所望の作業を行うことを望む場合がある。
【００５２】
ところが、ブーム３０の概垂直作動制御中に同時にブーム３０の旋回作動を行うと、ブーム３０の規制半径が急激に変化する（すなわち許容作業範囲Ｓが狭くなる）ことがあるため、このような場合にも、コントローラ６０の比較部６７が規制線角度算出部６４により算出される傾き角度αと記憶部６３に予め設定された許容角度αｌｍｔとを比較して、傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えようとしているときには、ブーム３０の作動を停止させる制御を行うようになっている。
【００５３】
例えば、図７に示すブーム３０の旋回角度φ１の起伏面内においてブーム先端部が点Ｐ３に位置する状態（概垂直作動制御中）から、オペレータによりブーム操作レバー５１が捻り操作されると、ブーム３０の所定方向への旋回作動が同時に行われる。このとき、位置算出部６２は各検出器７１，７２，７３から検出されたブーム３０の起伏角度、伸長量および旋回角度からブーム先端部の位置を時々刻々と算出し、規制線角度算出部６４はブーム先端部の位置する高さＨに応じた規制線Ｋ６の傾き角度αを時々刻々と算出し、比較部６７は規制線角度算出部６４により求められた傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えるか否かを判断している。
【００５４】
ブーム３０が旋回角度φ２まで旋回作動されて、ブーム先端部が図９に示す旋回角度φ２の起伏面内の位置Ｐ５まで達したところで、規制線角度算出部６４により算出されたこの起伏面内での規制線Ｋ６の傾き角度α（＝α５）が許容角度αｌｍｔを超えると比較部６７により判断されると、比較部６７がブーム作動制御部６１に対して規制信号を出力して、ブーム３０の作動を停止させる制御が行われる（水平方向成分の大きくなった目標軌道に沿ってブーム先端部が移動するのを規制する制御が行われる）。このため、オペレータは自分の意図する方向（垂直方向）と大きく異なる方向に作業台４０が移動していると認識して、故障が発生したものと勘違いしてしまう事態を防止することができる。また、オペレータの意図と異なる方向への作業台４０の移動により、作業台４０が周囲の構造物と干渉したり、オペレータが作業台４０内でバランスを崩したりするのが防止されるため、より安全な高所作業を実現することが可能になる。
【００５５】
なお、記憶部６３に設定される許容作業範囲Ｓが作業台４０の積載荷重を加味して設定される構成においては、例えば、ブーム３０の概垂直作動制御の実行中に所定の高所位置で荷物が作業台４０内に積み込まれた場合、規制半径が急激に変化する（すなわち許容作業範囲Ｓが狭くなる）ことがあり得るが、このときも上記と同様に、コントローラ６０の比較部６７によって傾き角度αが許容角度αｌｍｔを超えると判断されたときには、ブーム作動を停止する制御が行われるようになっている。
【００５６】
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、上述の実施形態では、ブーム３０を或る旋回角度φまで旋回させた状態でブーム３０の高さ（地上揚程）Ｈを一定に保持したまま、ブーム先端部を起伏面内において水平方向（前後方向）および垂直方向（上下方向）に移動させるようにブーム３０を作動させるＨＶモードの水平垂直作動を説明したが、これに限定されるものではなく、起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１および旋回モータ２３を組み合わせて駆動することでブーム先端部を水平面内における任意の方向（３６０°の方向）に移動させるとともに垂直方向（上下方向）に移動させるようにブーム３０を作動させる構成としてもよい。
【００５７】
また、モード選択スイッチ５３によりＨＶモードが選択されている場合においてブーム操作レバー５１の傾動操作により水平および垂直作動を連動させてブーム先端部を斜め上方に直線的に移動させることが可能な構成としてもよい。この構成によれば、ブーム先端部が斜め上方に移動してトレース線ＴＲに達するようなときでも、目標軌道を規制線Ｋ６の当該傾き角度αに従って補正して、ブーム先端部をこの新たに設定された目標軌道に沿って上方に移動させることができる。
【００５８】
さらに、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。
【００５９】
また、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、他のブーム作業車（例えば、クレーン車や穴掘り建柱車など）であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ 高所作業車（ブーム作業車）
１０ 走行体
２３ 旋回モータ（油圧アクチュエータ）
２４ 起伏シリンダ（油圧アクチュエータ）
３０ ブーム
３１ 伸縮シリンダ（油圧アクチュエータ）
５０ 操作装置（移動方向指定手段）
６０ コントローラ
６１ ブーム作動制御部（概垂直作動制御手段）
６２ 位置算出部（位置検出手段）
６３ 記憶部（記憶手段）
６４ 規制線角度算出部（角度算出手段）
６５ 目標軌道設定部（目標軌道設定手段）
６６ ノンストップ作動制御部（概垂直作動制御手段）
６７ 比較部（比較手段）
７１ 起伏角度検出器（位置検出手段）
７２ 長さ検出器（位置検出手段）
７３ 旋回角度検出器（位置検出手段）
Ｐ ブーム先端部
Ｋ 規制線
ＴＲ トレース線（基準線）
α 傾き角度
αｌｍｔ 許容角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体上に水平旋回自在に設けられた旋回台に起伏および伸縮自在なブームを有して構成されたブーム式作業車に備えられ、垂直方向において指定された目標移動方向に前記ブームの先端部が直線的に移動するように前記ブームを作動させる制御を行うブーム式作業車の作動制御装置であって、
前記ブームを起伏、伸縮および旋回作動させる油圧アクチュエータと、
前記ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段と、
前記ブームの先端部の目標移動方向を垂直方向において指定する移動方向指定手段と、
前記移動方向指定手段により指定された前記ブームの先端部の目標移動方向に前記ブームの先端部を基点とする直線状の目標軌道を設定する目標軌道設定手段と、
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である規制線が高位置になるほど狭く設定されるとともに、前記規制線上に若しくは前記規制線よりも内側の領域内に基準線が設定された記憶手段と、
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位置近傍において前記基準線の鉛直線に対する傾き角度を算出する角度算出手段と、
前記ブームの先端部が目標軌道に沿って垂直方向に直線的に上昇移動しながら前記基準線を超えようとするときに、前記ブームの先端部の前記目標軌道の方向を前記角度算出手段により算出された傾き角度に従って補正して、前記ブームの先端部が前記基準線を超えないように前記ブームの起伏作動と伸縮作動とを組み合わせて前記ブームの先端部を該補正された目標軌道に沿って直線的に上昇移動させる制御を行う概垂直作動制御手段を備えて構成されるブーム作業車の作動制御装置。
【請求項２】
前記角度算出手段により算出される傾き角度と予め設定された許容角度とを比較する比較手段を備え、
前記比較手段は、前記ブーム先端部が前記目標軌道に沿って移動しながら前記基準線を超えようとするときに、前記傾き角度が前記許容角度を超えると判断した場合、前記概垂直作動制御手段による目標軌道の補正をさせることなく、前記ブームの作動を停止させる制御を行うように構成さ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作動制御装置。
【請求項１】
走行体上に水平旋回自在に設けられた旋回台に起伏および伸縮自在なブームを有して構成されたブーム式作業車に備えられ、垂直方向において指定された目標移動方向に前記ブームの先端部が直線的に移動するように前記ブームを作動させる制御を行うブーム式作業車の作動制御装置であって、
前記ブームを起伏、伸縮および旋回作動させる油圧アクチュエータと、
前記ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段と、
前記ブームの先端部の目標移動方向を垂直方向において指定する移動方向指定手段と、
前記移動方向指定手段により指定された前記ブームの先端部の目標移動方向に前記ブームの先端部を基点とする直線状の目標軌道を設定する目標軌道設定手段と、
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である規制線が高位置になるほど狭く設定されるとともに、前記規制線上に若しくは前記規制線よりも内側の領域内に基準線が設定された記憶手段と、
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位置近傍において前記基準線の鉛直線に対する傾き角度を算出する角度算出手段と、
前記ブームの先端部が目標軌道に沿って垂直方向に直線的に上昇移動しながら前記基準線を超えようとするときに、前記ブームの先端部の前記目標軌道の方向を前記角度算出手段により算出された傾き角度に従って補正して、前記ブームの先端部が前記基準線を超えないように前記ブームの起伏作動と伸縮作動とを組み合わせて前記ブームの先端部を該補正された目標軌道に沿って直線的に上昇移動させる制御を行う概垂直作動制御手段を備えて構成されるブーム作業車の作動制御装置。
【請求項２】
前記角度算出手段により算出される傾き角度と予め設定された許容角度とを比較する比較手段を備え、
前記比較手段は、前記ブーム先端部が前記目標軌道に沿って移動しながら前記基準線を超えようとするときに、前記傾き角度が前記許容角度を超えると判断した場合、前記概垂直作動制御手段による目標軌道の補正をさせることなく、前記ブームの作動を停止させる制御を行うように構成さ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作動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２６０６９８（Ｐ２０１０−２６０６９８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１３６５６（Ｐ２００９−１１３６５６）
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００１１６６４４）株式会社アイチコーポレーション (168)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００１１６６４４）株式会社アイチコーポレーション (168)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]