高所作業車の安全装置
【課題】本発明は、作業台６が規制領域Ｓに位置した時に作業台６の移動を停止させるようにした高所作業車の安全装置であって、伸縮ブーム３の状態によって作業台６の位置が異なっ状態から規制領域Ｓに位置させて作業台６を停止させても規制領域Ｓに対する停止位置が同じ位置で停止し、作業台６が規制領域Ｓに位置しないで規制領域Ｓに近接して移動する場合には不必要に減速させない、高所作業車の安全装置を提供する。
【解決手段】平面視における作業台６から規制領域Ｓまでの最短距離Ｌと、平面視における作業台６の移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線に直交する方向のベクトル成分Ｋを算出し、前記距離Ｌと前記ベクトル成分Ｋに基づく関数に応じて、作業台６の移動速度を減速させるようにしたもの。
【解決手段】平面視における作業台６から規制領域Ｓまでの最短距離Ｌと、平面視における作業台６の移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線に直交する方向のベクトル成分Ｋを算出し、前記距離Ｌと前記ベクトル成分Ｋに基づく関数に応じて、作業台６の移動速度を減速させるようにしたもの。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高所作業車の安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高所作業車は、図４に図示するように車両１上に旋回可能に旋回台２を配置し、旋回台２に起伏可能に伸縮ブーム３を配置している。車両１と旋回台２間には適宜の旋回駆動手段を配置し、車両１に対して旋回台２を旋回駆動可能にしてある。伸縮ブーム３は、基ブーム３ａに中間ブーム３ｂを、中間ブーム３ｂに先ブーム３ｃを順次伸縮自在に嵌挿させ、各ブーム間には伸縮用油圧シリンダ等の適宜伸縮駆動手段を配置し、適宜伸縮ブーム３を伸縮駆動させるようにしている。基ブーム３ａと旋回台２の適所間には伸縮ブーム３を起伏駆動させる起伏駆動手段（起伏用油圧シリンダ４）を配置している。伸縮ブーム３の先端部には、垂直維持装置により伸縮ブーム３の起伏動に関係なく常に鉛直姿勢を維持するよう垂直維持部材５を配置している。垂直維持部材５に首振り可能に作業台６を配置し、垂直維持部材５と作業台６間には適宜の首振り駆動手段を配置している。作業台６上には各駆動手段を駆動操作する各操作レバー７，７，…を配置してある。車両１の前後左右にそれぞれジャッキ８，８…を配置し、当該ジャッキ８，８…は、作業時に車幅より側方に張出して車両を安定支持させ、車両の走行時に車幅内に格納するようにしている。
【０００３】
このような高所作業車は、適宜各操作レバー７，７，…を操作することで各駆動手段を駆動して作業台６を目的の高所に位置させ、作業台６に搭乗した作業者により高所作業をするものである。
【０００４】
ところで、このような高所作業車は、一般道路上の路側に寄せて設置して行う作業現場が多い。したがって、図５および図６に図示するように、車側縁に沿った規制領域Ｓを設け、この規制領域Ｓから作業台６がはみ出さないようにして、設置した高所作業車の側方を走行する車に接触しないようにした高所作業車の安全装置が公知である。（例えば特開２００１−１８０９００公報）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１８０９００公報
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで、上記高所作業車の安全装置は、次のような課題を有している。例えば、図５に図示するように、伸縮ブーム３を旋回駆動させて作業台６を規制領域Ｓ方向に移動させる場合に、平面視における作業台６の位置が規制領域Ｓに位置した時に停止させるのであるが、伸縮ブーム３により作業半径を大きくしている場合と、小さくしている場合とでは、作業台６の停止位置が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに対して同じ位置で停止しない。すなわち、作業半径が大のときには作業台６の側縁が規制境界線Ｎから離間した規制領域Ｓ内の位置で停止し、作業半径が小のときには作業台６の側縁が規制境界線Ｎに略近接して停止する。これは、図５に図示するように、同じ旋回速度で同じ停止時間をかけて停止させた場合、作業半径の相違により規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分Ｋ１，Ｋ２の大きさが異なることに起因して、上記のように作業台６の停止位置が相違するのである。
【０００７】
このことは、伸縮ブーム３を旋回駆動させる場合だけでなく、同様に他の油圧アクチュエーチを駆動する場合も同じである。例えば、伸縮ブーム３を伸縮駆動させる場合には、図６R>６に図示するように、伸縮ブーム３を伸長させて作業台６を同じ伸縮速度で同じ停止時間をかけて停止させた場合に、平面視における規制領域Ｓ方向への伸縮ブームの伸長速度ベクトル成分Ｋが大きいか、小さいか、によって作業台６の停止位置が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに対して同じ位置で停止しない。すなわち、図６に図示する場合では、伸縮ブーム３の作業半径が小さい場合の方が大きい場合に比較して作業台６の側縁が規制領域Ｓ内の規制境界線Ｎから離間した規制領域Ｓ内の位置で停止する。
【０００８】
そこで、規制領域Ｓの手前に減速線Ｌを設け、減速線Ｌから規制領域Ｓまでに減速領域Ｍを備え、作業台６が減速領域Ｍに位置している時には、作業台６が規制領域Ｓに近づくにつれて作業台６の移動速度を減速させるようにした高所作業車の安全装置が考えられている。すなわち、作業台６が減速線Ｌに位置すると、作業台６の移動速度を減速させるようにしているものだから、作業台６が規制領域Ｓに位置すると作業台６の移動を即停止させることができ、作業台６の側縁が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに略位置して停止し、上記作業台６の停止位置の相違をなくするよう対応させたものである。
【０００９】
ところが、この場合次のような課題を有している。例えば図７に図示するように、伸縮ブーム３を旋回操作して途中作業台６が減速領域Ｍに位置するが、伸縮ブーム３をこのまま旋回し続けても規制領域Ｓ内に作業台６が位置しない場合であっても、伸縮ブーム３の旋回速度は減速領域Ｍ内で減速させてしまうことになり、不必要に作業台６の移動速度を遅くしてしまうこととなり、場合によっては操作性を悪くするものである。
【００１０】
本発明は、伸縮ブーム３の状態によって作業台６の位置が異なっ状態から規制領域Ｓに位置して作業台６を停止させても規制領域Ｓに対する停止位置が同じ位置で停止し、作業台６が規制領域Ｓに位置しないで規制領域Ｓに近接して移動する場合には不必要に減速させない、高所作業車の安全装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１記載の高所作業車の安全装置は、車両上に旋回および起伏可能に伸縮ブームを配置し、伸縮ブームの先端部に首振り可能に作業台を備えた高所作業車に、作業台を移動させる際に操作する各操作手段と、各操作手段からの操作信号に基づいて作業台を移動させる制御信号を出力する制御出力手段と、制御出力手段からの信号に基づいて作業台を移動させる各駆動手段と、車体に対する作業台の位置を検出する作業台位置検出手段と、車体に対する所定の規制領域を設定記憶した規制領域記憶手段と、作業台位置検出手段と規制領域記憶手段からの信号を受けて作業台が所定の規制領域に位置しているか否かを判別する判別手段と、判別手段により作業台が所定の規制領域に位置していると判別されたときに警報する警報手段または作業台の移動を規制する規制手段とを備えた高所作業車の安全装置であって、
前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段からの信号を受け平面視における作業台から規制領域までの最短距離を算出する距離算出手段と、前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段および各操作手段からの信号を受け平面視における作業台の移動速度ベクトルのうち規制領域にかかる規制境界線に直交する方向のベクトル成分を算出するベクトル成分算出手段と、両算出手段からの信号を受け前記距離と前記ベクトル成分に基づく関数に応じて、前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させる減速制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の高所作業車の安全装置は、請求項１において、前記減速制御手段の関数は、距離が所定距離以内に達した時に距離と前記ベクトル成分に基づき前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させるように構成していることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の高所作業車の安全装置は、請求項２において、前記減速制御手段の関数は、距離が小さいほど、前記ベクトル成分の大きさが大きいほど作業台の移動速度の減速を大きくするよう前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制するよう構成してあることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４の高所作業車の安全装置は、請求項１乃至請求項３において、前記作業台位置検出手段は、伸縮ブームの旋回角、起伏角、ブーム長さ、作業台の首振り角を検出する各検出器と、各検出器からの信号で作業台位置を算出する作業台位置演算手段とで検出するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５の高所作業車の安全装置は、請求項１乃至請求項４において、前記規制領域記憶手段は、車側縁または車両前後縁に沿って規制領域を予め設定記憶させて構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る高所作業車の安全装置の実施形態について、図１および図２に図示し以下に説明する。なお、本発明の高所作業車の安全装置の実施形態を説明するにあたって、従来の技術で説明した高所作業車に本発明の高所作業車の安全装置を備えた場合を以下に説明するので、従来の技術で使用し説明した符号１〜符号８、符号３ａ〜符号３ｃは、同じものとして同符号を使用し詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１において、２０は、伸縮操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで伸縮ブーム３を伸縮させる操作手段である。２１は、起伏操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで伸縮ブーム３を起伏させる操作手段である。２２は、旋回操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで旋回台２を旋回させる操作手段である。２３は、首振り操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで作業台６を首振りさせる操作手段である。２４は、水平操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで作業台６を操作方向に水平移動操作させる操作手段である。２５は、垂直操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで作業台６を操作方向に垂直移動操作させる操作手段である。
【００１８】
２６は、制御出力手段であって、各操作手段からの信号を受け、各操作手段からの操作信号に基づいて次に説明する各駆動手段に操作信号を出力する。２７は、伸縮駆動手段であって、制御出力手段２６からの伸縮操作に基づく操作信号により、伸縮ブーム３を伸縮させる伸縮用油圧シリンダ等（図示しない）を駆動制御する駆動手段である。２８は、起伏駆動手段であって、制御出力手段２６からの起伏操作に基づく操作信号により、伸縮ブーム３を起伏させる起伏用油圧シリンダ４を駆動制御する駆動手段である。２９は、旋回駆動手段であって、制御出力手段２６からの旋回操作に基づく操作信号により、旋回台２を旋回させる旋回駆動装置（図示しない）を駆動制御する駆動手段である。３０は、首振り駆動手段であって、制御出力手段２６からの首振り操作に基づく操作信号により、作業台６を首振りさせる首振り駆動装置（図示しない）を駆動制御する駆動手段である。
【００１９】
なお、制御出力手段２６は、各操作手段に対応した操作信号を各駆動手段に出力するものであるが、水平操作手段２４と垂直操作手段２５からの信号に基づいては操作方向に基づく操作方向と操作量より、作業台６を操作方向に操作量に基づく速度で移動させるように適宜複数の各駆動手段２７〜３０に制御信号を出力させるようになっている。
【００２０】
３１は、作業台位置検出手段であって、作業台６の位置を検出する手段であって、次の各検出器と演算手段で構成している。３２は、旋回角検出器であって、車両１に対する旋回台２の旋回角を検出する検出器である。３３は、起伏角検出器であって、伸縮ブーム３の起伏角を検出する検出器である。３４は、ブーム長さ検出器であって、伸縮ブーム３のブーム長さを検出する検出器である。３５は、首振り角検出器であって、伸縮ブーム３の先端部に配置した垂直維持部材５に首振り可能に取付けられた作業台６の首振り角を検出する検出器である。
【００２１】
なお、上記各検出器は、高所作業車の他の安全装置の検出器として備えたものと兼用したものでよい。
【００２２】
３６は、作業台位置演算手段であって、前記各検出器からの信号を受け、作業台６の位置を演算して算出する手段である。特に、作業台位置演算手段３６は、作業台６の一部が次に説明する規制領域Ｓに位置しているか否かを判別させるために使用するものであるから、規制領域方向での作業台６の最外縁位置を演算算出するようにしている。
【００２３】
３７は、規制領域記憶手段であって、車体１に対する所定の規制領域Ｓを記憶しており、例えば図５に図示するように、車側縁に沿った規制領域Ｓを記憶している。この場合は平面視における車側より張出したジャッキ８を結ぶ直線近傍を規制領域Ｓの境界線Ｎとし、境界線Ｎによる垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓとして予め記憶させているものである。この規制領域Ｓは、作業台６の許容移動領域が狭くなるが、車両１の車側縁に沿った直線を境界線Ｎ’として境界線Ｎ’による垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓ’として予め記憶させてもよい。
【００２４】
３８は、判別手段であって、前記作業台位置検出手段３１の作業台位置演算手段３６からの信号と、前記規制領域記憶手段３７からの信号を受けて、作業台６が規制領域Ｓに位置しているか否かの判別する手段である。そして判別手段３８は、作業台６が所定の規制領域Ｓに位置していると判別すると、次に説明する規制手段３９に規制信号を出力する手段である。
【００２５】
３９は、規制手段であって、前記制御手段２６から各駆動手段２７〜３０へ出力される回路の途中に介装され、常時は回路を連通させているが判別手段３８からの規制信号を受けると回路を遮断し、前記制御手段２６からの出力される各駆動手段２７〜３０への出力信号の伝達を阻止する手段である。
【００２６】
４０は、距離算出手段であって、前記作業台位置検出手段３１の作業台位置演算手段３６からの信号と、前記規制領域記憶手段３７からの信号を受けて、平面視における作業台６から規制領域Ｓまでの最短距離を算出する手段である。
【００２７】
４１は、ベクトル成分算出手段であって、前記作業台位置検出手段３１と前記規制領域記憶手段３７および各操作手段２０〜２５からの信号を受け平面視における作業台６の移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線Ｎに直交する方向のベクトル成分Ｋを算出する手段である。
【００２８】
なお、ベクトル成分算出手段４１で算出される上記ベクトル成分Ｋは、図５および図６に図示するように簡易的に伸縮ブーム３の先端部におけるベクトル成分Ｋを求めているが、特に図５の伸縮ブーム３を旋回させる場合では、旋回作業半径が最大になる作業台６の側縁部における正確なベクトル成分Ｋを求めるようにした方がよい。
【００２９】
４２は、減速制御手段であって、前記両算出手段４０、４１からの信号を受け前記距離と前記ベクトル成分に基づく関数に応じて、前記制御出力手段２６から各駆動手段２７〜３０に出力される信号を規制して作業台６の移動速度を減速させる手段である。減速制御手段４２の関数は、図２に図示する関係によって、前記距離算出手段４０で算出される距離Ｌとベクトル成分算出手段４１で算出されるベクトル成分Ｋの大きさに基づいて減速信号Ｖが出力される。
【００３０】
具体的には、図２に図示するように、距離Ｌと速度Ｖの関係をベクトル成分の大きさによってグラフを使い分ける関係で減速信号を決定するようにしてある。すなわち、ベクトル成分が大きいＫ１の時にはＫ１で表示される関数関係のグラフが使用され、ベクトル成分が小さいＫ２の時にはＫ２で表示される関数関係のグラフが使用され、ベクトル成分の大きさによってＫ１〜Ｋ２の間の関数関係のグラフ（図２にはグラフの記載を省略している。）が使用される。
【００３１】
例えば、ベクトル成分がＫ１の時には、距離ＬがＬ１になると速度ＶをＶ１から次第に減速させる信号を出力し、距離ＬがＬ３になると速度ＶをＶ３まで減速させる信号を出力する。そして、Ｋ１〜Ｋ２のグラフは、距離Ｌが小さいほど、ベクトル成分の大きさが大きいほど（Ｋ１＞Ｋ２）速度Ｖを減速させるような関数関係に設定している。
【００３２】
なお、図１に図示する実施形態では、減速制御手段４２を制御出力手段２６と規制手段３９間に配置したが、各操作手段２０〜２５と制御出力手段２６間に介装させるようにしてもよい。
【００３３】
４３は、解除操作手段であって、作業台６が規制領域Ｓに位置し、規制手段３９により各駆動手段２７〜３０の駆動が規制され、各操作手段２０〜２５の操作をしても作業台６の移動ができなくなった時に、この解除操作手段４３を操作することにより前記規制を解除して各操作手段２０〜２５による操作で作業台６を安全側へ復帰させる操作手段である。
【００３４】
４４は、解除手段であって、判別手段３８から規制手段３９に規制信号を出力する回路途中に介装され、常時は連通させているが、解除操作手段４３からの操作信号を受けると回路を遮断し判別手段３８から規制手段３９に出力される規制信号の伝達を阻止する手段である。
【００３５】
すなわち、解除操作手段４３と解除手段４４は、作業台６が規制領域Ｓに位置し、規制手段３９により各駆動手段２７〜３０の駆動が規制されている時に、解除操作手段４３を操作することで規制手段３９による規制を解除して、各操作手段２０〜２５による操作で作業台６を安全側へ復帰させるようにしたものである。
【００３６】
Ａは、コントローラであって、前記各検出器と各操作手段からの信号を受け、前記制御手段２６、前記作業台位置演算手段３６、規制領域記憶手段３７、判別手段３８、規制手段３９、距離算出手段４０、ベクトル成分算出手段４１、減速制御手段４２、解除手段４４の各機能を備え、各駆動手段２７〜３０に信号を出力するものである。
【００３７】
このように構成した本発明に係る高所作業車の安全装置は、次のように作用する。先ず作業台６が規制領域Ｓから所定距離以上離間（Ｌ＞Ｌ１）した位置に位置しているとする。そしてこの位置から、旋回操作手段２２を操作して作業台６を規制領域Ｓの方向に操作する。
【００３８】
この時、前記ベクトル成分算出手段４１は、旋回操作手段２２と規制領域記憶手段３７および作業台位置演算手段３６からの信号を受けて、旋回操作に伴う作業台６の平面視における旋回移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線Ｎに直交する方向のベクトル成分の大きさＫを求める。また、距離算出手段４０は、作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７の信号を受けて、平面視における作業台から規制領域Ｓまでの最短距離Ｌを算出する。そして両算出手段４０，４１で算出したベクトル成分の大きさと最短距離は、減速制御手段４２に入力される。
【００３９】
作業台６は、規制領域Ｓから所定距離以上離間（Ｌ＞Ｌ１）した位置に位置しているから、図２に図示するように減速制御手段４２は、制御出力手段２６から出力される旋回操作手段２２に基づく出力信号を減速させずに旋回駆動手段２９に出力する。よって作業台６は伸縮ブーム３の旋回駆動に伴って移動する。
【００４０】
いま前記ベクトル成分算出手段４１で算出されたベクトル成分の大きさＫが、図２に図示するＫ２であるとする。そしてこのまま伸縮ブーム３を旋回駆動し続けると、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ２になった時点から減速制御手段４２は、図２に図示するように作業台６が規制領域Ｓに近づくにつれて減速する減速信号Ｖで以って制御出力手段２６からの信号を減速して旋回駆動手段２８に出力し、作業台６の移動速度は減速される。
【００４１】
そして、作業台６の移動速度は、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ３になる時点までに、ベクトル成分の大きさがＫ２において規制手段３９により制御出力信号が遮断して旋回駆動を停止させても即停止できる作業台６の移動速度まで減速させる。よって最短距離ＬがＬ３からは作業台６が規制領域Ｓに位置しても（規制境界線Ｎに位置し最短距離Ｌが０になる時）作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にある。
【００４２】
作業台６が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに位置すると、判別手段３８が作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７からの信号を受け、作業台６が規制領域Ｓに位置していると判別して、規制手段３９に信号を出力する。規制手段３９は、減速制御手段４２を経過して出力する制御出力手段２６からの信号を遮断して、旋回駆動手段２９への信号出力を阻止し、作業台６の旋回移動を停止させる。この時に既に作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にあることから、作業台６の移動を即停止することができ、作業台６が規制領域Ｓ内に入り込んで停止することはない。
【００４３】
また、前記ベクトル成分算出手段４１で算出されたベクトル成分の大きさＫが、図２に図示するＫ１であるとする。そしてこのまま伸縮ブーム３を旋回駆動し続けると、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ１になった時点から減速制御手段４２は、図２に図示するように作業台６が規制領域Ｓに近づくにつれて減速する減速信号Ｖで以って制御出力手段２６からの信号を減速して旋回駆動手段２８に出力し、作業台６の移動速度は減速される。
【００４４】
そして、作業台６の移動速度は、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ３になる時点までに、ベクトル成分の大きさがＫ１において規制手段３９により制御出力信号が遮断して旋回駆動を停止させるようにしても即停止できる作業台６の移動速度まで減速させる。よって最短距離ＬがＬ３からは作業台６が規制領域Ｓに位置しても（規制境界線Ｎに位置し最短距離Ｌが０になる時）作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にある。
【００４５】
作業台６が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに位置すると、判別手段３８が作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７からの信号を受け、作業台６が規制領域Ｓに位置していると判別して、規制手段３９に信号を出力する。規制手段３９は、減速制御手段４２を経過して出力する制御出力手段２６からの信号を遮断して、旋回駆動手段２９への信号出力を阻止し、作業台６の移動を停止させる。この時に既に作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にあることから、作業台６の移動を即停止することができ、作業台６が規制領域Ｓ内に入り込んで停止することはない。
【００４６】
ここで、前記ベクトル成分算出手段４１で算出されたベクトル成分の大きさＫが、図２に図示するＫ１とＫ２の間の大きさである場合には、図２に図示するＫ１とＫ２の間の特性で同様に減速させる。
【００４７】
このように、最短距離Ｌとベクトル成分の大きさＫに基づく関数に応じて制御出力手段２６から旋回駆動手段２９に出力される信号を減速制御手段４２で規制して減速させるようにしたものであるから、伸縮ブーム３の状態が相違することによる作業台６の位置が違っても、同じ旋回速度で同じ停止時間をかけて停止させた場合に、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫが異なることに起因して作業台６の停止位置が相違することの防止がはかれる。
【００４８】
また、規制領域Ｓに所定距離近接した場合には、規制領域Ｓに近づくにつれて減速を大きくするようにしているが、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫによっても減速度を変更するようにしているものであるから、作業台６が規制領域Ｓに近接していても旋回速度ベクトル成分の大きさＫが小さい場合には不必要に減速をしないようにしてある。
【００４９】
例えば図２に図示するように、最短距離ＬがＬ１〜Ｌ２間では、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫがＫ２の時には減速しないが、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫがＫ１の時には減速するようにしてあり、不必要に減速させることを可及的に阻止するようにしてある。
【００５０】
なお、上記説明では旋回操作時のみについて説明したが、同様に伸縮操作、起伏操作、首振り操作、水平操作ででも、実施できること勿論である。更に、各操作の複合操作時においても、ベクトル成分算出手段４１は、複合操作による平面視における作業台６の移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線Ｎに直交する方向のベクトル成分をベクトル成分算出手段４１で算出できるようにしているものであるから、同様に実施できること勿論である。
【００５１】
また、上記実施形態では、作業台６を規制領域Ｓに位置させた状態では作業台６の作動を規制するようにしたが、規制させずに警報だけするようにした高所作業車の安全装置にも適用できる。この場合の実施形態について図３に図示し以下に説明する。図３に図示する実施形態では、判別手段３８が作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７からの信号を受け、作業台６が規制領域Ｓに位置していると判別した時に、警報手段４６（警音器あるいは音声警報装置などにより警報する手段）を作動させるようにしており、各駆動手段２７〜３０には直接減速手段４２から信号を出力するようにしている点で図１図示する実施形態と相違している。よってコントローラＢは、コントローラＡと解除手段４４と規制手段３９を備えていない点で相違している。
【００５２】
この場合は、警報手段４６が作動した時に、手動により各操作手段２０〜２５を停止操作させて作業台６の移動を停止させるもので、図１で説明した上記実施形態のものと、自動で停止させるか、手動で停止させるかの違いがあるものの、同様に最短距離Ｌとベクトル成分の大きさＫに基づく関数に応じて制御出力手段２６から旋回駆動手段２９に出力される信号を減速制御手段４２で規制して減速させるようにしたものであるから、伸縮ブーム３の状態が相違することによる作業台６の位置が違っても、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫが異なることに起因して作業台６の停止位置が相違することの防止がはかれる。
【００５３】
また、規制領域Ｓに所定距離近接した場合には、規制領域Ｓに近づくにつれて減速を大きくするようにしているが、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分Ｋの大きさによっても減速度を変更するようにしているものであるから、作業台６が規制領域Ｓに近接していても旋回速度ベクトル成分Ｋの大きさが小さい場合には減速を大きくしないようにしてあり、不必要に減速させることを可及的に阻止することができる。
【００５４】
次に、上記実施形態では、規制領域記憶手段３７には車側縁に沿った規制領域Ｓとして、車側より張出したジャッキ８を結ぶ直線近傍を規制領域Ｓの規制境界線Ｎとし、規制境界線Ｎによる垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓとして予め記憶させたものであるが、この他に複数の規制領域を記憶しておき、規制領域選択手段４５を配置し、当該規制領域を図１および図２に図示するように規制領域選択手段４５で選択させるようにしてもよい。
【００５５】
具体的には、上記境界線Ｎから離間する空間領域を規制領域Ｓとした他に、車両１の車側縁直線を規制境界線Ｎ’として規制境界線Ｎ’による垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓ’として記憶させた場合や、規制領域Ｓ、規制領域Ｓ’を左右別にそれぞれ記憶させた４種類の規制領域を記憶させ、これらの規制領域から目的の規制領域を規制領域選択手段４５で選択させるようにしてもよい。また、車側縁に沿った規制境界線をジャッキ８を結ぶ直線近傍より更に離間させて記憶させるようにした場合であってもよい。（図７参照）更に、車両の前後縁にそれぞれ沿った規制領域を記憶させておき、複数種類の規制領域を記憶させ、これらの規制領域から目的の規制領域を規制領域選択手段４５で選択させるようにしてもよい。
【００５６】
なお、上記実施形態では、規制領域選択手段４５を手動で切換えるようにしたが、例えば車側に沿って複数の規制領域を記憶させておき、複数の規制領域からの選択を、ジャッキ８の張出し幅を検出して、ジャッキ８の張出し幅に応じて規制領域を自動的に選択させるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、作業台位置検出手段３１として、各検出器と作業台位置演算手段３６で構成したが、ＧＰＳなどにより車体１の位置を記憶させ車体１に対する作業台６の位置を計測するようにしたものであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項３に係る本発明の高所作業車の安全装置は、以上のように構成し作用するものであるから、伸縮ブームの状態が相違することによる作業台の位置が違っても、平面視における作業台の移動速度ベクトルのうち規制領域にかかる規制境界線に直交する方向へのベクトル成分の大きさが異なることに起因して作業台の停止位置が相違することの防止がはかれる。
【００５９】
また、規制領域に所定距離近接した場合には、規制領域に近づくにつれて減速を大きくするようにしても、規制領域方向への前記ベクトル成分の大きさによっても減速度を変更するようにしているものであるから、作業台が規制領域に近接していても前記ベクトル成分の大きさが小さい場合には減速しないようにしてあり、不必要に減速させることを可及的に阻止することができる。
【００６０】
請求項２に係る本発明の高所作業車の安全装置は、作業台の位置検出を各検出器と各検出器からの信号で作業台位置を算出するようにしたもので、高所作業車に他の安全装置用として用いた検出器を利用して作業台の位置検出をすることができる。
【００６１】
請求項３に係る本発明の高所作業車の安全装置は、車側縁または車両前後縁に沿って規制領域を予め設定記憶させているものであるから、作業現場で設置した車両より危険側へ作業台が飛出すのを規制して安全な作業を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高所作業車の安全装置を説明するブロック図である。
【図２】距離とベクトル成分に基づく関数よる減速制御を説明するグラフである。
【図３】本発明に係る高所作業車の安全装置を説明する他の実施形態のブロック図である。
【図４】高所作業車を説明する説明図である。
【図５】高所作業車の作業台を旋回駆動により規制領域に位置させた状態を説明する説明図である。
【図６】高所作業車の作業台を伸縮駆動により規制領域に位置させた状態を説明する説明図である。
【図７】高所作業車の作業台を旋回駆動により規制領域に近接させて移動させる状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ 車両
３ 伸縮ブーム
６ 作業台
２０ 伸縮操作手段
２１ 起伏操作手段
２２ 旋回操作手段
２３ 首振り操作手段
２４ 水平操作手段
２５ 垂直操作手段
２６ 制御出力手段
２７ 伸縮駆動手段
２８ 起伏駆動手段
２９ 旋回駆動手段
３０ 首振り駆動手段
３１ 作業台位置検出手段
３２ 旋回角検出器
３３ 起伏角検出器
３４ ブーム長さ検出器
３５ 首振り角検出器
３６ 作業台位置演算手段
３７ 規制領域記憶手段
３８ 判別手段
３９ 規制手段
４０ 距離算出手段
４１ ベクトル成分算出手段
４２ 減速制御手段
４６ 警報手段
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高所作業車の安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高所作業車は、図４に図示するように車両１上に旋回可能に旋回台２を配置し、旋回台２に起伏可能に伸縮ブーム３を配置している。車両１と旋回台２間には適宜の旋回駆動手段を配置し、車両１に対して旋回台２を旋回駆動可能にしてある。伸縮ブーム３は、基ブーム３ａに中間ブーム３ｂを、中間ブーム３ｂに先ブーム３ｃを順次伸縮自在に嵌挿させ、各ブーム間には伸縮用油圧シリンダ等の適宜伸縮駆動手段を配置し、適宜伸縮ブーム３を伸縮駆動させるようにしている。基ブーム３ａと旋回台２の適所間には伸縮ブーム３を起伏駆動させる起伏駆動手段（起伏用油圧シリンダ４）を配置している。伸縮ブーム３の先端部には、垂直維持装置により伸縮ブーム３の起伏動に関係なく常に鉛直姿勢を維持するよう垂直維持部材５を配置している。垂直維持部材５に首振り可能に作業台６を配置し、垂直維持部材５と作業台６間には適宜の首振り駆動手段を配置している。作業台６上には各駆動手段を駆動操作する各操作レバー７，７，…を配置してある。車両１の前後左右にそれぞれジャッキ８，８…を配置し、当該ジャッキ８，８…は、作業時に車幅より側方に張出して車両を安定支持させ、車両の走行時に車幅内に格納するようにしている。
【０００３】
このような高所作業車は、適宜各操作レバー７，７，…を操作することで各駆動手段を駆動して作業台６を目的の高所に位置させ、作業台６に搭乗した作業者により高所作業をするものである。
【０００４】
ところで、このような高所作業車は、一般道路上の路側に寄せて設置して行う作業現場が多い。したがって、図５および図６に図示するように、車側縁に沿った規制領域Ｓを設け、この規制領域Ｓから作業台６がはみ出さないようにして、設置した高所作業車の側方を走行する車に接触しないようにした高所作業車の安全装置が公知である。（例えば特開２００１−１８０９００公報）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１８０９００公報
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで、上記高所作業車の安全装置は、次のような課題を有している。例えば、図５に図示するように、伸縮ブーム３を旋回駆動させて作業台６を規制領域Ｓ方向に移動させる場合に、平面視における作業台６の位置が規制領域Ｓに位置した時に停止させるのであるが、伸縮ブーム３により作業半径を大きくしている場合と、小さくしている場合とでは、作業台６の停止位置が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに対して同じ位置で停止しない。すなわち、作業半径が大のときには作業台６の側縁が規制境界線Ｎから離間した規制領域Ｓ内の位置で停止し、作業半径が小のときには作業台６の側縁が規制境界線Ｎに略近接して停止する。これは、図５に図示するように、同じ旋回速度で同じ停止時間をかけて停止させた場合、作業半径の相違により規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分Ｋ１，Ｋ２の大きさが異なることに起因して、上記のように作業台６の停止位置が相違するのである。
【０００７】
このことは、伸縮ブーム３を旋回駆動させる場合だけでなく、同様に他の油圧アクチュエーチを駆動する場合も同じである。例えば、伸縮ブーム３を伸縮駆動させる場合には、図６R>６に図示するように、伸縮ブーム３を伸長させて作業台６を同じ伸縮速度で同じ停止時間をかけて停止させた場合に、平面視における規制領域Ｓ方向への伸縮ブームの伸長速度ベクトル成分Ｋが大きいか、小さいか、によって作業台６の停止位置が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに対して同じ位置で停止しない。すなわち、図６に図示する場合では、伸縮ブーム３の作業半径が小さい場合の方が大きい場合に比較して作業台６の側縁が規制領域Ｓ内の規制境界線Ｎから離間した規制領域Ｓ内の位置で停止する。
【０００８】
そこで、規制領域Ｓの手前に減速線Ｌを設け、減速線Ｌから規制領域Ｓまでに減速領域Ｍを備え、作業台６が減速領域Ｍに位置している時には、作業台６が規制領域Ｓに近づくにつれて作業台６の移動速度を減速させるようにした高所作業車の安全装置が考えられている。すなわち、作業台６が減速線Ｌに位置すると、作業台６の移動速度を減速させるようにしているものだから、作業台６が規制領域Ｓに位置すると作業台６の移動を即停止させることができ、作業台６の側縁が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに略位置して停止し、上記作業台６の停止位置の相違をなくするよう対応させたものである。
【０００９】
ところが、この場合次のような課題を有している。例えば図７に図示するように、伸縮ブーム３を旋回操作して途中作業台６が減速領域Ｍに位置するが、伸縮ブーム３をこのまま旋回し続けても規制領域Ｓ内に作業台６が位置しない場合であっても、伸縮ブーム３の旋回速度は減速領域Ｍ内で減速させてしまうことになり、不必要に作業台６の移動速度を遅くしてしまうこととなり、場合によっては操作性を悪くするものである。
【００１０】
本発明は、伸縮ブーム３の状態によって作業台６の位置が異なっ状態から規制領域Ｓに位置して作業台６を停止させても規制領域Ｓに対する停止位置が同じ位置で停止し、作業台６が規制領域Ｓに位置しないで規制領域Ｓに近接して移動する場合には不必要に減速させない、高所作業車の安全装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１記載の高所作業車の安全装置は、車両上に旋回および起伏可能に伸縮ブームを配置し、伸縮ブームの先端部に首振り可能に作業台を備えた高所作業車に、作業台を移動させる際に操作する各操作手段と、各操作手段からの操作信号に基づいて作業台を移動させる制御信号を出力する制御出力手段と、制御出力手段からの信号に基づいて作業台を移動させる各駆動手段と、車体に対する作業台の位置を検出する作業台位置検出手段と、車体に対する所定の規制領域を設定記憶した規制領域記憶手段と、作業台位置検出手段と規制領域記憶手段からの信号を受けて作業台が所定の規制領域に位置しているか否かを判別する判別手段と、判別手段により作業台が所定の規制領域に位置していると判別されたときに警報する警報手段または作業台の移動を規制する規制手段とを備えた高所作業車の安全装置であって、
前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段からの信号を受け平面視における作業台から規制領域までの最短距離を算出する距離算出手段と、前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段および各操作手段からの信号を受け平面視における作業台の移動速度ベクトルのうち規制領域にかかる規制境界線に直交する方向のベクトル成分を算出するベクトル成分算出手段と、両算出手段からの信号を受け前記距離と前記ベクトル成分に基づく関数に応じて、前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させる減速制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の高所作業車の安全装置は、請求項１において、前記減速制御手段の関数は、距離が所定距離以内に達した時に距離と前記ベクトル成分に基づき前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させるように構成していることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の高所作業車の安全装置は、請求項２において、前記減速制御手段の関数は、距離が小さいほど、前記ベクトル成分の大きさが大きいほど作業台の移動速度の減速を大きくするよう前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制するよう構成してあることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４の高所作業車の安全装置は、請求項１乃至請求項３において、前記作業台位置検出手段は、伸縮ブームの旋回角、起伏角、ブーム長さ、作業台の首振り角を検出する各検出器と、各検出器からの信号で作業台位置を算出する作業台位置演算手段とで検出するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５の高所作業車の安全装置は、請求項１乃至請求項４において、前記規制領域記憶手段は、車側縁または車両前後縁に沿って規制領域を予め設定記憶させて構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る高所作業車の安全装置の実施形態について、図１および図２に図示し以下に説明する。なお、本発明の高所作業車の安全装置の実施形態を説明するにあたって、従来の技術で説明した高所作業車に本発明の高所作業車の安全装置を備えた場合を以下に説明するので、従来の技術で使用し説明した符号１〜符号８、符号３ａ〜符号３ｃは、同じものとして同符号を使用し詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１において、２０は、伸縮操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで伸縮ブーム３を伸縮させる操作手段である。２１は、起伏操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで伸縮ブーム３を起伏させる操作手段である。２２は、旋回操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで旋回台２を旋回させる操作手段である。２３は、首振り操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで作業台６を首振りさせる操作手段である。２４は、水平操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで作業台６を操作方向に水平移動操作させる操作手段である。２５は、垂直操作手段であって、操作レバー７を有し、当該操作レバー７を操作することで作業台６を操作方向に垂直移動操作させる操作手段である。
【００１８】
２６は、制御出力手段であって、各操作手段からの信号を受け、各操作手段からの操作信号に基づいて次に説明する各駆動手段に操作信号を出力する。２７は、伸縮駆動手段であって、制御出力手段２６からの伸縮操作に基づく操作信号により、伸縮ブーム３を伸縮させる伸縮用油圧シリンダ等（図示しない）を駆動制御する駆動手段である。２８は、起伏駆動手段であって、制御出力手段２６からの起伏操作に基づく操作信号により、伸縮ブーム３を起伏させる起伏用油圧シリンダ４を駆動制御する駆動手段である。２９は、旋回駆動手段であって、制御出力手段２６からの旋回操作に基づく操作信号により、旋回台２を旋回させる旋回駆動装置（図示しない）を駆動制御する駆動手段である。３０は、首振り駆動手段であって、制御出力手段２６からの首振り操作に基づく操作信号により、作業台６を首振りさせる首振り駆動装置（図示しない）を駆動制御する駆動手段である。
【００１９】
なお、制御出力手段２６は、各操作手段に対応した操作信号を各駆動手段に出力するものであるが、水平操作手段２４と垂直操作手段２５からの信号に基づいては操作方向に基づく操作方向と操作量より、作業台６を操作方向に操作量に基づく速度で移動させるように適宜複数の各駆動手段２７〜３０に制御信号を出力させるようになっている。
【００２０】
３１は、作業台位置検出手段であって、作業台６の位置を検出する手段であって、次の各検出器と演算手段で構成している。３２は、旋回角検出器であって、車両１に対する旋回台２の旋回角を検出する検出器である。３３は、起伏角検出器であって、伸縮ブーム３の起伏角を検出する検出器である。３４は、ブーム長さ検出器であって、伸縮ブーム３のブーム長さを検出する検出器である。３５は、首振り角検出器であって、伸縮ブーム３の先端部に配置した垂直維持部材５に首振り可能に取付けられた作業台６の首振り角を検出する検出器である。
【００２１】
なお、上記各検出器は、高所作業車の他の安全装置の検出器として備えたものと兼用したものでよい。
【００２２】
３６は、作業台位置演算手段であって、前記各検出器からの信号を受け、作業台６の位置を演算して算出する手段である。特に、作業台位置演算手段３６は、作業台６の一部が次に説明する規制領域Ｓに位置しているか否かを判別させるために使用するものであるから、規制領域方向での作業台６の最外縁位置を演算算出するようにしている。
【００２３】
３７は、規制領域記憶手段であって、車体１に対する所定の規制領域Ｓを記憶しており、例えば図５に図示するように、車側縁に沿った規制領域Ｓを記憶している。この場合は平面視における車側より張出したジャッキ８を結ぶ直線近傍を規制領域Ｓの境界線Ｎとし、境界線Ｎによる垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓとして予め記憶させているものである。この規制領域Ｓは、作業台６の許容移動領域が狭くなるが、車両１の車側縁に沿った直線を境界線Ｎ’として境界線Ｎ’による垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓ’として予め記憶させてもよい。
【００２４】
３８は、判別手段であって、前記作業台位置検出手段３１の作業台位置演算手段３６からの信号と、前記規制領域記憶手段３７からの信号を受けて、作業台６が規制領域Ｓに位置しているか否かの判別する手段である。そして判別手段３８は、作業台６が所定の規制領域Ｓに位置していると判別すると、次に説明する規制手段３９に規制信号を出力する手段である。
【００２５】
３９は、規制手段であって、前記制御手段２６から各駆動手段２７〜３０へ出力される回路の途中に介装され、常時は回路を連通させているが判別手段３８からの規制信号を受けると回路を遮断し、前記制御手段２６からの出力される各駆動手段２７〜３０への出力信号の伝達を阻止する手段である。
【００２６】
４０は、距離算出手段であって、前記作業台位置検出手段３１の作業台位置演算手段３６からの信号と、前記規制領域記憶手段３７からの信号を受けて、平面視における作業台６から規制領域Ｓまでの最短距離を算出する手段である。
【００２７】
４１は、ベクトル成分算出手段であって、前記作業台位置検出手段３１と前記規制領域記憶手段３７および各操作手段２０〜２５からの信号を受け平面視における作業台６の移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線Ｎに直交する方向のベクトル成分Ｋを算出する手段である。
【００２８】
なお、ベクトル成分算出手段４１で算出される上記ベクトル成分Ｋは、図５および図６に図示するように簡易的に伸縮ブーム３の先端部におけるベクトル成分Ｋを求めているが、特に図５の伸縮ブーム３を旋回させる場合では、旋回作業半径が最大になる作業台６の側縁部における正確なベクトル成分Ｋを求めるようにした方がよい。
【００２９】
４２は、減速制御手段であって、前記両算出手段４０、４１からの信号を受け前記距離と前記ベクトル成分に基づく関数に応じて、前記制御出力手段２６から各駆動手段２７〜３０に出力される信号を規制して作業台６の移動速度を減速させる手段である。減速制御手段４２の関数は、図２に図示する関係によって、前記距離算出手段４０で算出される距離Ｌとベクトル成分算出手段４１で算出されるベクトル成分Ｋの大きさに基づいて減速信号Ｖが出力される。
【００３０】
具体的には、図２に図示するように、距離Ｌと速度Ｖの関係をベクトル成分の大きさによってグラフを使い分ける関係で減速信号を決定するようにしてある。すなわち、ベクトル成分が大きいＫ１の時にはＫ１で表示される関数関係のグラフが使用され、ベクトル成分が小さいＫ２の時にはＫ２で表示される関数関係のグラフが使用され、ベクトル成分の大きさによってＫ１〜Ｋ２の間の関数関係のグラフ（図２にはグラフの記載を省略している。）が使用される。
【００３１】
例えば、ベクトル成分がＫ１の時には、距離ＬがＬ１になると速度ＶをＶ１から次第に減速させる信号を出力し、距離ＬがＬ３になると速度ＶをＶ３まで減速させる信号を出力する。そして、Ｋ１〜Ｋ２のグラフは、距離Ｌが小さいほど、ベクトル成分の大きさが大きいほど（Ｋ１＞Ｋ２）速度Ｖを減速させるような関数関係に設定している。
【００３２】
なお、図１に図示する実施形態では、減速制御手段４２を制御出力手段２６と規制手段３９間に配置したが、各操作手段２０〜２５と制御出力手段２６間に介装させるようにしてもよい。
【００３３】
４３は、解除操作手段であって、作業台６が規制領域Ｓに位置し、規制手段３９により各駆動手段２７〜３０の駆動が規制され、各操作手段２０〜２５の操作をしても作業台６の移動ができなくなった時に、この解除操作手段４３を操作することにより前記規制を解除して各操作手段２０〜２５による操作で作業台６を安全側へ復帰させる操作手段である。
【００３４】
４４は、解除手段であって、判別手段３８から規制手段３９に規制信号を出力する回路途中に介装され、常時は連通させているが、解除操作手段４３からの操作信号を受けると回路を遮断し判別手段３８から規制手段３９に出力される規制信号の伝達を阻止する手段である。
【００３５】
すなわち、解除操作手段４３と解除手段４４は、作業台６が規制領域Ｓに位置し、規制手段３９により各駆動手段２７〜３０の駆動が規制されている時に、解除操作手段４３を操作することで規制手段３９による規制を解除して、各操作手段２０〜２５による操作で作業台６を安全側へ復帰させるようにしたものである。
【００３６】
Ａは、コントローラであって、前記各検出器と各操作手段からの信号を受け、前記制御手段２６、前記作業台位置演算手段３６、規制領域記憶手段３７、判別手段３８、規制手段３９、距離算出手段４０、ベクトル成分算出手段４１、減速制御手段４２、解除手段４４の各機能を備え、各駆動手段２７〜３０に信号を出力するものである。
【００３７】
このように構成した本発明に係る高所作業車の安全装置は、次のように作用する。先ず作業台６が規制領域Ｓから所定距離以上離間（Ｌ＞Ｌ１）した位置に位置しているとする。そしてこの位置から、旋回操作手段２２を操作して作業台６を規制領域Ｓの方向に操作する。
【００３８】
この時、前記ベクトル成分算出手段４１は、旋回操作手段２２と規制領域記憶手段３７および作業台位置演算手段３６からの信号を受けて、旋回操作に伴う作業台６の平面視における旋回移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線Ｎに直交する方向のベクトル成分の大きさＫを求める。また、距離算出手段４０は、作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７の信号を受けて、平面視における作業台から規制領域Ｓまでの最短距離Ｌを算出する。そして両算出手段４０，４１で算出したベクトル成分の大きさと最短距離は、減速制御手段４２に入力される。
【００３９】
作業台６は、規制領域Ｓから所定距離以上離間（Ｌ＞Ｌ１）した位置に位置しているから、図２に図示するように減速制御手段４２は、制御出力手段２６から出力される旋回操作手段２２に基づく出力信号を減速させずに旋回駆動手段２９に出力する。よって作業台６は伸縮ブーム３の旋回駆動に伴って移動する。
【００４０】
いま前記ベクトル成分算出手段４１で算出されたベクトル成分の大きさＫが、図２に図示するＫ２であるとする。そしてこのまま伸縮ブーム３を旋回駆動し続けると、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ２になった時点から減速制御手段４２は、図２に図示するように作業台６が規制領域Ｓに近づくにつれて減速する減速信号Ｖで以って制御出力手段２６からの信号を減速して旋回駆動手段２８に出力し、作業台６の移動速度は減速される。
【００４１】
そして、作業台６の移動速度は、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ３になる時点までに、ベクトル成分の大きさがＫ２において規制手段３９により制御出力信号が遮断して旋回駆動を停止させても即停止できる作業台６の移動速度まで減速させる。よって最短距離ＬがＬ３からは作業台６が規制領域Ｓに位置しても（規制境界線Ｎに位置し最短距離Ｌが０になる時）作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にある。
【００４２】
作業台６が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに位置すると、判別手段３８が作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７からの信号を受け、作業台６が規制領域Ｓに位置していると判別して、規制手段３９に信号を出力する。規制手段３９は、減速制御手段４２を経過して出力する制御出力手段２６からの信号を遮断して、旋回駆動手段２９への信号出力を阻止し、作業台６の旋回移動を停止させる。この時に既に作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にあることから、作業台６の移動を即停止することができ、作業台６が規制領域Ｓ内に入り込んで停止することはない。
【００４３】
また、前記ベクトル成分算出手段４１で算出されたベクトル成分の大きさＫが、図２に図示するＫ１であるとする。そしてこのまま伸縮ブーム３を旋回駆動し続けると、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ１になった時点から減速制御手段４２は、図２に図示するように作業台６が規制領域Ｓに近づくにつれて減速する減速信号Ｖで以って制御出力手段２６からの信号を減速して旋回駆動手段２８に出力し、作業台６の移動速度は減速される。
【００４４】
そして、作業台６の移動速度は、距離算出手段４０で算出した最短距離ＬがＬ３になる時点までに、ベクトル成分の大きさがＫ１において規制手段３９により制御出力信号が遮断して旋回駆動を停止させるようにしても即停止できる作業台６の移動速度まで減速させる。よって最短距離ＬがＬ３からは作業台６が規制領域Ｓに位置しても（規制境界線Ｎに位置し最短距離Ｌが０になる時）作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にある。
【００４５】
作業台６が規制領域Ｓの規制境界線Ｎに位置すると、判別手段３８が作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７からの信号を受け、作業台６が規制領域Ｓに位置していると判別して、規制手段３９に信号を出力する。規制手段３９は、減速制御手段４２を経過して出力する制御出力手段２６からの信号を遮断して、旋回駆動手段２９への信号出力を阻止し、作業台６の移動を停止させる。この時に既に作業台６を即停止できる移動速度にまで減速させた状態にあることから、作業台６の移動を即停止することができ、作業台６が規制領域Ｓ内に入り込んで停止することはない。
【００４６】
ここで、前記ベクトル成分算出手段４１で算出されたベクトル成分の大きさＫが、図２に図示するＫ１とＫ２の間の大きさである場合には、図２に図示するＫ１とＫ２の間の特性で同様に減速させる。
【００４７】
このように、最短距離Ｌとベクトル成分の大きさＫに基づく関数に応じて制御出力手段２６から旋回駆動手段２９に出力される信号を減速制御手段４２で規制して減速させるようにしたものであるから、伸縮ブーム３の状態が相違することによる作業台６の位置が違っても、同じ旋回速度で同じ停止時間をかけて停止させた場合に、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫが異なることに起因して作業台６の停止位置が相違することの防止がはかれる。
【００４８】
また、規制領域Ｓに所定距離近接した場合には、規制領域Ｓに近づくにつれて減速を大きくするようにしているが、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫによっても減速度を変更するようにしているものであるから、作業台６が規制領域Ｓに近接していても旋回速度ベクトル成分の大きさＫが小さい場合には不必要に減速をしないようにしてある。
【００４９】
例えば図２に図示するように、最短距離ＬがＬ１〜Ｌ２間では、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫがＫ２の時には減速しないが、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫがＫ１の時には減速するようにしてあり、不必要に減速させることを可及的に阻止するようにしてある。
【００５０】
なお、上記説明では旋回操作時のみについて説明したが、同様に伸縮操作、起伏操作、首振り操作、水平操作ででも、実施できること勿論である。更に、各操作の複合操作時においても、ベクトル成分算出手段４１は、複合操作による平面視における作業台６の移動速度ベクトルのうち規制領域Ｓにかかる規制境界線Ｎに直交する方向のベクトル成分をベクトル成分算出手段４１で算出できるようにしているものであるから、同様に実施できること勿論である。
【００５１】
また、上記実施形態では、作業台６を規制領域Ｓに位置させた状態では作業台６の作動を規制するようにしたが、規制させずに警報だけするようにした高所作業車の安全装置にも適用できる。この場合の実施形態について図３に図示し以下に説明する。図３に図示する実施形態では、判別手段３８が作業台位置演算手段３６と規制領域記憶手段３７からの信号を受け、作業台６が規制領域Ｓに位置していると判別した時に、警報手段４６（警音器あるいは音声警報装置などにより警報する手段）を作動させるようにしており、各駆動手段２７〜３０には直接減速手段４２から信号を出力するようにしている点で図１図示する実施形態と相違している。よってコントローラＢは、コントローラＡと解除手段４４と規制手段３９を備えていない点で相違している。
【００５２】
この場合は、警報手段４６が作動した時に、手動により各操作手段２０〜２５を停止操作させて作業台６の移動を停止させるもので、図１で説明した上記実施形態のものと、自動で停止させるか、手動で停止させるかの違いがあるものの、同様に最短距離Ｌとベクトル成分の大きさＫに基づく関数に応じて制御出力手段２６から旋回駆動手段２９に出力される信号を減速制御手段４２で規制して減速させるようにしたものであるから、伸縮ブーム３の状態が相違することによる作業台６の位置が違っても、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分の大きさＫが異なることに起因して作業台６の停止位置が相違することの防止がはかれる。
【００５３】
また、規制領域Ｓに所定距離近接した場合には、規制領域Ｓに近づくにつれて減速を大きくするようにしているが、規制領域Ｓ方向への旋回速度ベクトル成分Ｋの大きさによっても減速度を変更するようにしているものであるから、作業台６が規制領域Ｓに近接していても旋回速度ベクトル成分Ｋの大きさが小さい場合には減速を大きくしないようにしてあり、不必要に減速させることを可及的に阻止することができる。
【００５４】
次に、上記実施形態では、規制領域記憶手段３７には車側縁に沿った規制領域Ｓとして、車側より張出したジャッキ８を結ぶ直線近傍を規制領域Ｓの規制境界線Ｎとし、規制境界線Ｎによる垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓとして予め記憶させたものであるが、この他に複数の規制領域を記憶しておき、規制領域選択手段４５を配置し、当該規制領域を図１および図２に図示するように規制領域選択手段４５で選択させるようにしてもよい。
【００５５】
具体的には、上記境界線Ｎから離間する空間領域を規制領域Ｓとした他に、車両１の車側縁直線を規制境界線Ｎ’として規制境界線Ｎ’による垂直面から離間する空間領域を規制領域Ｓ’として記憶させた場合や、規制領域Ｓ、規制領域Ｓ’を左右別にそれぞれ記憶させた４種類の規制領域を記憶させ、これらの規制領域から目的の規制領域を規制領域選択手段４５で選択させるようにしてもよい。また、車側縁に沿った規制境界線をジャッキ８を結ぶ直線近傍より更に離間させて記憶させるようにした場合であってもよい。（図７参照）更に、車両の前後縁にそれぞれ沿った規制領域を記憶させておき、複数種類の規制領域を記憶させ、これらの規制領域から目的の規制領域を規制領域選択手段４５で選択させるようにしてもよい。
【００５６】
なお、上記実施形態では、規制領域選択手段４５を手動で切換えるようにしたが、例えば車側に沿って複数の規制領域を記憶させておき、複数の規制領域からの選択を、ジャッキ８の張出し幅を検出して、ジャッキ８の張出し幅に応じて規制領域を自動的に選択させるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、作業台位置検出手段３１として、各検出器と作業台位置演算手段３６で構成したが、ＧＰＳなどにより車体１の位置を記憶させ車体１に対する作業台６の位置を計測するようにしたものであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項３に係る本発明の高所作業車の安全装置は、以上のように構成し作用するものであるから、伸縮ブームの状態が相違することによる作業台の位置が違っても、平面視における作業台の移動速度ベクトルのうち規制領域にかかる規制境界線に直交する方向へのベクトル成分の大きさが異なることに起因して作業台の停止位置が相違することの防止がはかれる。
【００５９】
また、規制領域に所定距離近接した場合には、規制領域に近づくにつれて減速を大きくするようにしても、規制領域方向への前記ベクトル成分の大きさによっても減速度を変更するようにしているものであるから、作業台が規制領域に近接していても前記ベクトル成分の大きさが小さい場合には減速しないようにしてあり、不必要に減速させることを可及的に阻止することができる。
【００６０】
請求項２に係る本発明の高所作業車の安全装置は、作業台の位置検出を各検出器と各検出器からの信号で作業台位置を算出するようにしたもので、高所作業車に他の安全装置用として用いた検出器を利用して作業台の位置検出をすることができる。
【００６１】
請求項３に係る本発明の高所作業車の安全装置は、車側縁または車両前後縁に沿って規制領域を予め設定記憶させているものであるから、作業現場で設置した車両より危険側へ作業台が飛出すのを規制して安全な作業を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高所作業車の安全装置を説明するブロック図である。
【図２】距離とベクトル成分に基づく関数よる減速制御を説明するグラフである。
【図３】本発明に係る高所作業車の安全装置を説明する他の実施形態のブロック図である。
【図４】高所作業車を説明する説明図である。
【図５】高所作業車の作業台を旋回駆動により規制領域に位置させた状態を説明する説明図である。
【図６】高所作業車の作業台を伸縮駆動により規制領域に位置させた状態を説明する説明図である。
【図７】高所作業車の作業台を旋回駆動により規制領域に近接させて移動させる状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ 車両
３ 伸縮ブーム
６ 作業台
２０ 伸縮操作手段
２１ 起伏操作手段
２２ 旋回操作手段
２３ 首振り操作手段
２４ 水平操作手段
２５ 垂直操作手段
２６ 制御出力手段
２７ 伸縮駆動手段
２８ 起伏駆動手段
２９ 旋回駆動手段
３０ 首振り駆動手段
３１ 作業台位置検出手段
３２ 旋回角検出器
３３ 起伏角検出器
３４ ブーム長さ検出器
３５ 首振り角検出器
３６ 作業台位置演算手段
３７ 規制領域記憶手段
３８ 判別手段
３９ 規制手段
４０ 距離算出手段
４１ ベクトル成分算出手段
４２ 減速制御手段
４６ 警報手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上に旋回および起伏可能に伸縮ブームを配置し、伸縮ブームの先端部に首振り可能に作業台を備えた高所作業車に、作業台を移動させる際に操作する各操作手段と、各操作手段からの信号に基づいて作業台を移動させる制御信号を出力する制御出力手段と、制御出力手段からの信号に基づいて作業台を移動させる各駆動手段と、車体に対する作業台の位置を検出する作業台位置検出手段と、車体に対する所定の規制領域を設定記憶した規制領域記憶手段と、作業台位置検出手段と規制領域記憶手段からの信号を受けて作業台が所定の規制領域に位置しているか否かを判別する判別手段と、判別手段により作業台が所定の規制領域に位置していると判別されたときに警報する警報手段または作業台の移動を規制する規制手段とを備えた高所作業車の安全装置であって、
前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段からの信号を受け平面視における作業台から規制領域までの最短距離を算出する距離算出手段と、前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段および各操作手段からの操作信号を受け平面視における作業台の移動速度ベクトルのうち規制領域にかかる規制境界線に直交する方向のベクトル成分を算出するベクトル成分算出手段と、両算出手段からの信号を受け前記距離と前記ベクトル成分に基づく関数に応じて、前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させる減速制御手段とを備えたことを特徴とする高所作業車の安全装置。
【請求項２】
前記減速制御手段の関数は、距離が所定距離以内に達した時に距離と前記ベクトル成分に基づき前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させるように構成していることを特徴とする請求項１記載の高所作業車の安全装置。
【請求項３】
前記減速制御手段の関数は、距離が小さいほど、前記ベクトル成分の大きさが大きいほど作業台の移動速度の減速を大きくするよう前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制するよう構成してあることを特徴とする請求項２記載の高所作業車の安全装置。
【請求項４】
前記作業台位置検出手段は、伸縮ブームの旋回角、起伏角、ブーム長さ、作業台の首振り角を検出する各検出器と、各検出器からの信号で作業台位置を算出する作業台位置演算手段とで検出するよう構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の高所作業車の安全装置。
【請求項５】
前記規制領域記憶手段は、車側縁または車両前後縁に沿って規制領域を予め設定記憶させて構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の高所作業車の安全装置。
【請求項１】
車両上に旋回および起伏可能に伸縮ブームを配置し、伸縮ブームの先端部に首振り可能に作業台を備えた高所作業車に、作業台を移動させる際に操作する各操作手段と、各操作手段からの信号に基づいて作業台を移動させる制御信号を出力する制御出力手段と、制御出力手段からの信号に基づいて作業台を移動させる各駆動手段と、車体に対する作業台の位置を検出する作業台位置検出手段と、車体に対する所定の規制領域を設定記憶した規制領域記憶手段と、作業台位置検出手段と規制領域記憶手段からの信号を受けて作業台が所定の規制領域に位置しているか否かを判別する判別手段と、判別手段により作業台が所定の規制領域に位置していると判別されたときに警報する警報手段または作業台の移動を規制する規制手段とを備えた高所作業車の安全装置であって、
前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段からの信号を受け平面視における作業台から規制領域までの最短距離を算出する距離算出手段と、前記作業台位置検出手段と前記規制領域記憶手段および各操作手段からの操作信号を受け平面視における作業台の移動速度ベクトルのうち規制領域にかかる規制境界線に直交する方向のベクトル成分を算出するベクトル成分算出手段と、両算出手段からの信号を受け前記距離と前記ベクトル成分に基づく関数に応じて、前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させる減速制御手段とを備えたことを特徴とする高所作業車の安全装置。
【請求項２】
前記減速制御手段の関数は、距離が所定距離以内に達した時に距離と前記ベクトル成分に基づき前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制して作業台の移動速度を減速させるように構成していることを特徴とする請求項１記載の高所作業車の安全装置。
【請求項３】
前記減速制御手段の関数は、距離が小さいほど、前記ベクトル成分の大きさが大きいほど作業台の移動速度の減速を大きくするよう前記制御出力手段から各駆動手段に出力される信号を規制するよう構成してあることを特徴とする請求項２記載の高所作業車の安全装置。
【請求項４】
前記作業台位置検出手段は、伸縮ブームの旋回角、起伏角、ブーム長さ、作業台の首振り角を検出する各検出器と、各検出器からの信号で作業台位置を算出する作業台位置演算手段とで検出するよう構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の高所作業車の安全装置。
【請求項５】
前記規制領域記憶手段は、車側縁または車両前後縁に沿って規制領域を予め設定記憶させて構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の高所作業車の安全装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００４−１５５５２０（Ｐ２００４−１５５５２０Ａ）
【公開日】平成１６年６月３日（２００４．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−３２０３２１（Ｐ２００２−３２０３２１）
【出願日】平成１４年１１月１日（２００２．１１．１）
【出願人】（０００１４８７５９）株式会社タダノ (419)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年６月３日（２００４．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年１１月１日（２００２．１１．１）
【出願人】（０００１４８７５９）株式会社タダノ (419)
【Ｆターム（参考）】
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