(57)【要約】      （修正有）【課題】ノンストップ作動制御時にブームの先端部がトレース線をオーバーシュートする量を小さく抑えることが可能な構成のブーム作業車のノンストップ作動制御装置を提供する。【解決手段】コントローラのノンストップ作動制御部は、倒伏作動中のブームの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先ずブームの収縮作動を開始し、その後、ブームの先端部がトレース線ＴＲの近傍位置若しくはトレース線ＴＲ上に設けられたフィードバック制御開始線Ｓ1に達したときにフィードバック制御を開始する。【選択図】図５
2006182531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、
前記走行体に起伏及び伸縮動自在に設けられ、先端部に作業機を有したブームと、
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上に若しくは前記規制線よりも内側の領域内に設けられたトレース線のデータを記憶した記憶手段と、
前記ブームの倒伏作動を継続させつつ前記ブームの収縮作動を行うとともに、前記ブームの先端部と前記トレース線との距離が小さくなるように前記ブームの収縮作動出力を補正するフィードバック制御を行うことにより、前記ブームの先端部を前記トレース線に沿って下降移動させるノンストップ作動制御手段とを備え、
前記ノンストップ作動制御手段は、倒伏作動中の前記ブームの先端部が前記トレース線に達しようとしていると判断したときに前記ブームの収縮作動を開始し、前記ブームの収縮作動を開始した後前記ブームの先端部が前記トレース線の近傍位置若しくは前記トレース線に達したとき、或いは前記ブームの収縮作動を開始した後所定時間が経過したときに前記フィードバック制御を開始することを特徴とするブーム作業車のノンストップ作動制御装置。
【請求項２】
走行体と、
前記走行体に起伏及び伸縮動自在に設けられ、先端部に作業機を有したブームと、
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上に若しくは前記規制線よりも内側の領域内に設けられたトレース線のデータを記憶した記憶手段と、
前記ブームの倒伏作動を継続させつつ前記ブームの収縮作動を行うとともに、前記ブームを収縮作動させる収縮作動指令値に、前記ブームの先端部と前記トレース線との距離が小さくなるように前記収縮作動指令値を補正する補正指令値を加えて前記ブームの収縮作動出力を補正するフィードバック制御を行うことにより、前記ブームの先端部を前記トレース線に沿って下降移動させるノンストップ作動制御手段とを備え、
前記補正指令値は前記ブームの先端部と前記トレース線との距離及びフィードバックゲインの積により決定されるようになっており、
前記ノンストップ作動制御手段は、倒伏作動中の前記ブームの先端部が前記トレース線に達しようとしていると判断したときに前記ブームの収縮作動及び前記フィードバック制御を開始し、前記フィードバックゲインの値をほぼ零から前記フィードバック制御の開始からの経過時間の増大に従って増大させることを特徴とするブーム作業車のノンストップ作動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームの倒伏作動の途中でブームの収縮作動を併せて行うことにより、ブームの先端部が許容作業範囲の限界を超えることなくブームの倒伏作動を続行できるようにしたブーム作業車のノンストップ作動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブーム作業車は、走行体上に起伏、伸縮、旋回動自在に設けたブームの先端部に作業機を備えた車両であり、作業機が作業者搭乗用の作業台であるものは高所作業車として、また作業機が吊り上げ装置であるものはクレーン車として知られている。このようなブーム作業車では、オペレータが操作するブーム操作レバーの操作によりブームを起伏、伸縮、旋回作動させることができ、ブームの先端部に設けられた作業機を所望の位置に移動させて所要の作業を行うことができる。
【０００３】
このようなブーム作業車では、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が備えられている。こ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限界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。
【０００４】
また、このような転倒防止装置とは別に、ブームの倒伏作動時における作業性を高める装置として、ノンストップ作動制御装置が知られている（例えば、下記の特許文献参照）。この装置は、上記作業範囲規制タイプのものでは、規制線上若しくは規制線よりも内側の領域内に規制線に沿って延びるようにトレース線を設定しておき、倒伏作動中のブームの先端部がこのトレース線に達した後は、ブームの倒伏作動のみならずブームの収縮作動も行うことにより、ブームの先端部をトレース線に沿わせて下降移動させるようになっている。このようなノンストップ作動制御装置によれば、ブームの倒伏作動によってブームの先端部が規制線に達するような場合であっても、ブームの作動を止めることなく倒伏作動を継続して行うことができるので、作業性を向上させることができる。
【０００５】
上記のようにブームの先端部をトレース線に沿わせて下降移動させるノンストップ作動制御は、ブームの倒伏作動に併せてブームの収縮作動を行うとともに、ブームの先端部の位置とトレース線との距離（水平方向距離）を常時算出し、この距離が小さくなるようにブームの収縮作動出力を補正するフィードバック制御（サーボ制御）を行っている。具体的には、ブームの先端部がトレース線を超えて（トレース線よりも外側の領域内に）位置しているときにはブームの収縮作動出力を増大させてブームの先端部をトレース線側に引き戻し、トレース線よりも内側の領域内に位置しているときにはブームの収縮作動出力を停止させてブームは倒伏作動によってブームの先端部をトレース線に近づける。
【特許文献１】特公平４−１９１５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のようなノンストップ作動制御が、ブームの先端部がトレース線に達したことをトリガとして開始される場合には、ブームの先端部は必ずトレース線をオーバーシュートすることとなる。このオーバーシュート量はブームの倒伏作動速度が大きいときほど大きく、場合によってはブームの先端部が規制線を超えてしまって走行体の安定度が低下することがあり得た。また、ブームの先端部がトレース線を大きくオーバーシュートしてしまうと、フィードバック制御によりトレース線側に引き戻される際にブームの先端部に作用する慣性力（遠心力）は非常に大きくなるため、ブームの先端部に作業台を備えた高所作業車では、作業台に搭乗した作業者は大きなショックを受ける場合があった。
【０００７】
このような不都合を解消する方法として、倒伏作動中のブームの先端部がトレース線に達する前にノンストップ作動制御を開始することが考えられる。しかしながら、ブームの先端部がトレース線に達する前にブームの収縮作動を開始したとしても、ブームの先端部はトレース線よりも内側の領域内にあるために、フィードバック制御によって（フィードバック制御によるブームの先端部をトレース線に近づけようとする作用のために）ブームの先端部の収縮作動は停止されてしまい、ブームの収縮作動は開始されない結果となってしまう。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ノンストップ作動制御時にブームの先端部がトレース線をオーバーシュートする量を小さく抑えることが可能な構成のブーム作業車のノンストップ作動制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の本発明に係るブーム作業車のノンストップ作動制御装置は、走行体と、走行体に起伏及び伸縮動自在に設けられ、先端部に作業機（例えば、実施形態における作業台４０）を有したブームと、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上に若しくは規制線よりも内側の領域内に設けられたトレース線のデータを記憶した記憶手段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０の記憶部６４）と、ブームの倒伏作動を継続させつつブームの収縮作動を行うとともに、ブームの先端部とトレース線との距離が小さくなるようにブームの収縮作動出力を補正するフィードバック制御を行うことにより、ブームの先端部をトレース線に沿って下降移動させるノンストップ作動制御手段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０のノンストップ作動制御部６５）とを備える。そしてノンストップ作動制御手段は、倒伏作動中のブームの先端部がトレース線に達しようとしていると判断したときにブームの収縮作動を開始し、ブームの収縮作動を開始した後ブームの先端部がトレース線の近傍位置若しくはトレース線に達したとき、或いはブームの収縮作動を開始した後所定時間が経過したときにフィードバック制御を開始するようになっている。なお、上記ブームの先端部とは作業機をも含む概念である。また、上記トレース線は、規制線に対して特定の式で関係付けられた点の集合であってもよく、更には一定の幅（水平方向の距離）を持った領域であってもよい。
【００１０】
また、第２の本発明に係るブーム作業車のノンストップ作動制御装置は、走行体と、走行体に起伏及び伸縮動自在に設けられ、先端部に作業機を有したブームと、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上に若しくは規制線よりも内側の領域内に設けられたトレース線のデータを記憶した記憶手段と、ブームの倒伏作動を継続させつつブームの収縮作動を行うとともに、ブームを収縮作動させる収縮作動指令値に、ブームの先端部とトレース線との距離が小さくなるように収縮作動指令値を補正する補正指令値を加えてブームの収縮作動出力を補正するフィードバック制御を行うことにより、ブームの先端部をトレース線に沿って下降移動させるノンストップ作動制御手段とを備える。そして、補正指令値はブームの先端部とトレース線との距離及びフィードバックゲインの積により決定されるようになっており、ノンストップ作動制御手段は、倒伏作動中のブームの先端部がトレース線に達しようとしていると判断したときにブームの収縮作動及びフィードバック制御を開始し、フィードバックゲインの値をほぼ零からフィードバック制御の開始からの経過時間の増大に従って増大させるようになっている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の本発明に係るブーム作業車のノンストップ作動制御装置では、倒伏作動中のブームの先端部がトレース線に達する前に先ずブームの収縮作動が開始され、フィードバック制御はその後、ブームの先端部がトレース線の近傍位置若しくはトレース線に達したときに開始される。このため、ブームの収縮作動が開始されてからフィードバック制御が開始されるまでの間はブームの収縮作動が行われることとなり、その間ブームの先端部はそれまでの進行方向よりも下方寄りの進行方向で進むことになる。これによりブームの先端部の進行方向はトレース線の延びる方向に近づくことになるので、ブームの倒伏作動速度の大きさに拘わらずブームの先端部がトレース線をオーバーシュートする量を小さく抑えることができる。
【００１２】
第２の本発明に係るブーム作業車のノンストップ作動制御装置では、倒伏作動中のブームの先端部がトレース線に達する前にブームの収縮作動とフィードバック制御とが同時に開始されるが、フィードバックゲインの値はほぼ零からフィードバック制御の開始からの時間経過に従って増大するようになっている。このためブームの収縮作動及びフィードバック制御が開始された直ぐは収縮作動指令値が補正指令値に優ってブームの収縮作動が行われることになり、フィードバック制御の開始からの経過時間が大きくなってフィードバックゲインが増大してくるまでの間ブームの先端部はそれまでの進行方向よりも下方寄りの進行方向で進むことになる。これによりブームの先端部の進行方向はトレース線の延びる方向に近づくことになるので、ブームの倒伏作動速度の大きさに拘わらずブームの先端部がトレース線をオーバーシュートする量を小さく抑えることができる。
【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は本発明の第１実施形態に係るノンストップ作動制御装置が適用されたクローラ式の高所作業車１である。この高所作業車１は、走行体（クローラ走行体）１０の上部に旋回体２０を有し、旋回体２０の上部にはブーム（伸縮ブーム）３０がフートピン２３を介して起伏自在に取り付けられている。
【００１４】
旋回体２０は旋回体２０の内部に設けられた旋回モータ（油圧モータ）２１を回転作動させることにより走行体１０に対して水平面内３６０度の範囲で旋回動させることができ、ブーム３０は旋回体２０との間に設けられた起伏シリンダ（油圧シリンダ）２２を伸縮作動させることにより旋回体２０に対して起伏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が入れ子式に構成されており、ブーム３０の内部に設けられた伸縮シリンダ（油圧シリンダ）３１を伸縮作動させることにより長手方向に伸縮動させることができる。
【００１５】
ブーム３０の先端部には垂直ポスト３２が設けられており、この垂直ポスト３２には作業者搭乗用の作業台４０が回動自在に取り付けられている。作業台４０は作業台４０の内部に設けられた首振りモータ（油圧モータ）４１を回転作動させることにより垂直ポスト３２に対して水平面内で首振り動させることができる。なお、垂直ポスト３２は図示しない平衡装置により常時垂直姿勢に保持されるため、結果として作業台４０の床面は常に水平姿勢が保たれる。
【００１６】
作業台４０には上部操作装置５０が設けられており、ここにはブーム３０の起伏、伸縮及び旋回操作を行うブーム操作レバー５１と、作業台４０の首振り操作を行う作業台操作レバー５２とが設けられている（図１参照）。このため作業台４０に搭乗したオペレータ（作業者）ＯＰは、ブーム操作レバー５１を操作してブーム３０を起伏、伸縮、旋回させ、また作業台操作レバー５２を操作して作業台４０を垂直ポスト３２まわりに首振り作動させることにより、自身の乗った作業台４０を自在に移動させて、所望の位置で高所作業を行うことが可能である。
【００１７】
走行体１０は、フレーム１１の左右両側にクローラ走行装置１２を一基ずつ備えている。各クローラ走行装置１２はフレーム１１の後部に取り付けられた起動輪１２ａと、フレーム１１の前部に取り付けられた遊動輪１２ｂと、これら起動輪１２ａ及び遊動輪１２ｂに巻き掛けられたクローラベルト１２ｃとを有して構成されている。左右のクローラ走行装置１２の各起動輪１２ａはそれぞれフレーム１１に取り付けられた走行モータ（油圧モータ）１３，１４（図２では左側の走行モータ１３のみを示す）により図示しないスプロケットを回転させて駆動することが可能であり、左右の走行モータ１３，１４は上部操作装置５０に備えられた走行操作レバー５３，５４（図１参照）を操作することにより所望に回転・停止動作を行わせることができる。
【００１８】
図１に示すように、走行体１０内に設けられた油圧ポンプ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、油圧ポンプＰが吐出した作動油は起伏シリンダ２２の作動を制御する起伏シリンダ制御バルブＶ１、伸縮シリンダ３１の作動を制御する伸縮シリンダ制御バルブＶ２、旋回モータ２１の作動を制御する旋回モータ制御バルブＶ３、首振りモータ４１の作動を制御する首振りモータ制御バルブＶ４及び左右の走行モータ１３，１４の作動を制御する走行モータ制御バルブＶ５，Ｖ６を介して対応する油圧アクチュエータ（起伏シリンダ２２、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２１首振りモータ４１及び左右の走行モータ１３，１４）に供給されるようになっている。
【００１９】
ブーム操作レバー５１又は作業台操作レバー５２が作業台４０上のオペレータＯＰにより操作されると、そのレバーの操作方向（傾動方向）及び操作量（傾動量）に対応した電圧信号が出力され、それぞれコントローラ６０のバルブ作動制御部６１に入力される。そして、コントローラ６０のバルブ作動制御部６１は、これらレバー５１，５２の操作により出力された電圧信号に応じた方向及び量で対応する制御バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の各スプール（図示せず）を電磁駆動する。ここで、制御バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４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の駆動方向（伸縮若しくは回転方向）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、各制御バルブの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、各制御バルブの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。
【００２０】
ここで、ブーム操作レバー５１又は首振り操作レバー５２の操作により出力される電圧信号の電圧レベルはその操作量にほぼ比例するようになっており、オペレータＯＰは各操作レバー５１，５２の操作量を調節することで、対応する上記油圧アクチュエータの作動速度を自在に調節することができる。
【００２１】
また、左右の走行操作レバー５３，５４がオペレータＯＰにより操作されると、その操作方向（傾動方向）及び操作量（傾動量）に対応した電圧信号が出力され、それぞれコントローラ６０のバルブ作動制御部６１に入力される。そして、このバルブ作動制御部６１は、これら走行操作レバー５３，５４の操作により出力された電圧信号に応じた方向及び量で対応する左右の走行モータ制御バルブＶ５，Ｖ６の各スプール（図示せず）を電磁駆動する。ここで、両制御バルブＶ５，Ｖ６の各スプールの駆動方向は対応する走行モータ１３，１４の回転方向に関係し、各スプールの駆動量は走行モータ１３，１４に供給される作動油の流量（単位時間当たりの流量）、すなわち走行モータ１３，１４の回転数（回転速度）に関係する。したがって、制御バルブのスプールの駆動方向が逆になると対応する走行モータ１３，１４の作動方向が逆になり、各制御バルブのスプールの駆動量が大きくなるほど対応する走行モータ１３，１４の作動速度は大きくなる。
【００２２】
ここで、左右の走行操作レバー５３，５４の操作により出力される電圧信号の電圧レベルはその操作量にほぼ比例し、左右の走行操作レバー５３，５４の操作量が同じであれば出力される電圧レベルは同じになるようになっている。このため、オペレータＯＰは走行操作レバー５３，５４の操作量を調節することで、左右の走行モータ１３，１４の回転速度を自在に調節して直進走行或いはターン走行をすることができる。なお、ターン走行はピボットターン（小半径での旋回ターン）とスピンターン（その場でのターン）とがあり、左右のクローラ走行装置１２の一方を（ほぼ）固定した状態で他方を順方向或いは逆方向に回転させることによりピボットターンをすることができ、左右のクローラ走行装置１２を互いに異なる方向に回転させることによりスピンターンをすることができる。
【００２３】
また、本高所作業車１には、図２及び図１に示すように、ブーム３０の起伏角度θ（図３参照）を検出する起伏角度検出器８１、ブーム３０の長さＬ（図３参照）を検出する長さ検出器８２及びブーム３０の（旋回体２０の）旋回角度を検出する旋回角度検出器８３が設けられており、これら検出器８１，８２，８３により検出されたブーム３０の起伏角度θ、長さＬ及び旋回角度の各情報はコントローラ６０の位置算出部６２に入力されるようになっている（図１参照）。ここで、コントローラ６０の位置算出部６２は、検出器８１，８２，８３からの情報に基づいて走行体１０を基準としたブーム３０の先端部（このブーム３０の先端部とは作業台４０をも含む概念である。ブーム先端部と称することがある）の位置を算出し、その結果得られたブーム先端部の位置の情報を検出器８１，８２，８３が検出する各情報とともにコントローラ６０の規制制御部６３に出力する（図１参照）。
【００２４】
起伏角度検出器８１、長さ検出器８２、旋回角度検出器８３及びコントローラ６０の位置算出部６２はブーム先端部の位置（座標）を検出する機能を有しており、以下、これらを一組にして位置検出手段８０と称する。なお、位置検出手段８０は、直接的には、或るブーム３０の旋回角度におけるブーム先端部の位置を座標（θ，Ｌ）として求めるが、ブーム３０の作業半径Ｒ（図３に示すようにフートピン２３を含む鉛直線ＰＬからブーム３０の先端部ＢＰまでの間の水平距離）及びブーム３０の先端部の高さＨ（図３に示すようにフートピン２３を含む水平線ＷＬからのブーム３０の先端部ＢＰ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、ブーム先端部の位置を座標（Ｒ，Ｈ）として求めることも可能である。
【００２５】
コントローラ６０の記憶部６４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定められた許容作業範囲のデータが記憶されている。許容作業範囲の外縁は、ブーム３０の長さがとり得る範囲とブーム３０の起伏角度がと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になるのを防止する）観点からブーム３０の先端部の移動を禁止せざるを得ない限界線として設定した外縁（規制線と称する）とから構成されている。
【００２６】
高所作業車１に設定される許容作業範囲は例えば図３に示す通りであり、直線Ｌ１，Ｌ２、曲線Ｌ３，Ｌ４及び直線（曲線であってもよいが、ここでは直線であるとする）Ｌ５によって囲まれる領域からなる。図３中に示す直線Ｌ１、直線Ｌ２、曲線Ｌ３及び曲線Ｌ４は作動限界線であり、直線Ｌ５は規制線である。また、点線で示す曲線Ｌ４′は、規制線Ｌ５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Ｌ５と仮想の作動限界線Ｌ４′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Ｌ５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。なお、規制線Ｌ５は許容作業範囲の外縁の一部であるので、規制線Ｌ５のデータは許容作業範囲のデータの一部としてコントローラ６０の記憶部６４に記憶されている。
【００２７】
上記説明から分かるように、ブーム３０の先端部は作動限界線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の外側へ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Ｌ５の外側へ移動することはあり得る。上記コントローラ６０の規制制御部６３はこのように規制線Ｌ５の外側へブーム３０の先端部が移動するようなブーム３０の作動を禁止する制御を行う。具体的には、位置検出手段８０により検出されたブーム先端部の位置情報と記憶部６４に記憶された許容作業範囲のデータと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Ｌ５に達しているときには、ブーム３０の先端部をこの規制線Ｌ５の外側へ移動させるようなブーム操作レバー５１の操作信号を無視するようにバルブ作動制御部６１の動作に規制を与える。このためブーム３０の先端部が規制線Ｌ５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ＯＰは車両の転倒を心配することなく、安心して作業台４０の移動操作を行うことができる。例えば、ブーム３０の単純伸長作動が行われた場合に、規制線Ｌ５にブーム３０の先端部が達したとき、ブーム３０の作動は停止される。
【００２８】
図３に示すように、規制線Ｌ５よりも走行体１０側の領域内には、規制線Ｌ５側から順にトレース線ＴＲ、フィードバック制御開始線Ｓ1、収縮作動開始線Ｓ0がそれぞれ上下方向に延びて設けられており、各線のデータは数式或いは点（座標値）の集合としてコントローラ６０の記憶部６４に記憶されている。フィードバック制御開始線Ｓ1は、この実施形態ではトレース線ＴＲの近傍位置に、トレース線ＴＲに対してほぼ平行に設けられているが、トレース線ＴＲ上に設けるようにしてもよい。収縮作動開始線Ｓ0は、高さ方向距離が大きくなるほどトレース線ＴＲからの水平距離が大きくなるように設定される。なお、上記トレース線ＴＲ、フィードバック制御開始線Ｓ1、収縮作動開始線Ｓ0は規制線Ｌ５を基準にして（例えば規制線Ｌ５から所定の水平方向距離を持つ点の集合として）設定してもよいが、図３に示すフートピン２３を含む鉛直線ＰＬなど、規制線Ｌ５以外のものを基準にして設定するようにしてもよい。
【００２９】
コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、倒伏作動中のブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに達しようとしていると判断したとき、ブーム３０の倒伏作動を継続させつつブーム３０の収縮作動を行うとともに、ブーム３０の先端部とトレース線ＴＲとの距離が小さくなるようにブーム３０の収縮作動出力を補正するフィードバック制御を行うことにより、ブーム３０の先端部をトレース線ＴＲに沿って下降移動させる。
【００３０】
コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５がこのようなノンストップ作動制御を行わなかったとした場合、上記ケースでは、ブーム３０の倒伏作動によりブーム３０の先端部が規制線Ｌ５に達したところでコントローラ６０の規制制御部６３によりブーム３０の作動は強制停止されてしまうところであるが、コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５が上記のようなノンストップ作動制御を行うことにより、ブーム３０の先端部の外方（走行体１０から離れる側）への移動は制限されるものの、オペレータＯＰが意図していたブーム３０の倒伏作動は続行することができるので、作業性が向上することになる。
【００３１】
コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、上記ノンストップ作動制御を開始する条件となる、ブーム３０が倒伏作動中であることの検知を、位置検出手段８０により検出されている（モニターされている）ブーム３０の先端部の移動軌跡に基づいて、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。そして、位置検出手段８０からの検出情報に基づいて、ブーム３０の先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達した（収縮作動開始線Ｓ0を横切った）状態を検知したとき（図４及び図５中に示す点Ｐ2参照）、倒伏作動中のブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに達しようとしているものと判断する。そして、このような判断をしたときには、ブーム３０の倒伏作動に併せてブーム３０の収縮作動を開始する。これによりブーム３０の先端部は図４及び図５に示すように、それまでの進行方向よりも下方寄りの進行方向で進むことになり、ブーム３０の先端部の進行方向はトレース線ＴＲの延びる方向に近づくことになる。なお、図５中に実線で示す曲線ｍは、上記のようにブーム３０の先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達したときに（トレース線ＴＲに達する前に）ブーム３０の収縮作動を開始した場合におけるブーム３０の先端部の移動軌跡であり、図５中に破線で示す曲線ｍ′は、このようなブーム３０の収縮作動を行わなかった場合におけるブーム３０の先端部の移動軌跡である。
【００３２】
コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、位置検出手段８０により検出されるブーム３０の先端部の位置とトレース線ＴＲとを比較することにより、図６に示すブーム３０の先端部とトレース線ＴＲとの距離ΔＲを常時求めている。この距離ΔＲはブーム３０の先端部がトレース線ＴＲからどれだけどの方向に離れているかを示すものであり、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲよりも外側（規制線Ｌ５側）の領域内に位置しているときには正値、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲよりも内側（走行体１０側）の領域内に位置しているときには負値として計測される。
【００３３】
図７は上記距離ΔＲとブーム３０を収縮作動させる収縮作動指令値（具体的には伸縮シリンダ３１の収縮方向の作動指令値）Ｑ１との関係の一例を示したグラフである（このグラフのデータはコントローラ６０の記憶部６４に予め記憶される）。このグラフから分かるように、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲから走行体１０側（ΔＲの負値側）に十分に離れているときには収縮作動指令値Ｑ１は零であるが、ブーム３０が倒伏作動してきてその先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達したときに収縮作動指令値Ｑ１が立ち上がり、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに近づくに従って収縮作動指令値Ｑ１の値は漸増する。また、この図中に示すように、ブーム３０の倒伏作動速度（ブーム操作レバー５１の操作量）が大きいときほど収縮作動指令値Ｑ１の最大値は大きく設定される。これは、ブーム３０の倒伏作動速度が大きいときにはブーム３０の先端部に作用する慣性力（遠心力）も大きくなるので、これに応じてブーム３０の収縮作動出力も大きくする必要があるからである。
【００３４】
コントローラ６０のバルブ作動制御部６１が出力する制御バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の駆動信号（電圧信号）はコントローラ６０のノンストップ作動制御部６５にも入力されており、コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、これら駆動信号のうち起伏シリンダ制御バルブＶ１の駆動信号に基づいてブーム３０の倒伏作動速度を検知する。これは、起伏シリンダ制御バルブＶ１の駆動信号（の電圧レベル）が大きいときほど起伏シリンダ制御バルブＶ１のスプールの駆動量は大きく、起伏シリンダ２２に供給される作動油の流量（単位時間当たりの流量）が多くなって起伏シリンダ２２の作動速度が大きくなるという関係を利用したものである。この場合、コントローラ６０のバルブ作動制御部６１がブーム３０の倒伏作動速度を検出するブーム倒伏作動速度検出手段として機能することになる。
【００３５】
ノンストップ作動制御部６５は上記ブーム３０の収縮作動を開始した後、位置検出手段８０により検出されるブーム３０の先端部がフィードバック制御開始線Ｓ1に達した（フィードバック制御開始線Ｓ1を横切った）状態を検知したとき（図４及び図５中に示す点Ｐ3参照）、フィードバック制御を開始する。このフィードバック制御は、倒伏作動中のブーム３０の先端部が常時トレース線ＴＲに近づくようにブーム３０の作動を制御することをその内容とするものである。具体的には、ブーム３０の先端部がフィードバック制御開始線Ｓ1に達した後に、ブーム３０の先端部とトレース線ＴＲとの距離ΔＲに基づいて（例えば図７に示すグラフによって）上記収縮作動指令値Ｑ１と、距離ΔＲが小さくなるように収縮作動指令値Ｑ１を補正する補正指令値Ｑ２とを求めたうえで、これら両指令値Ｑ１，Ｑ２によって決定されるトータル指令値Ｑ（＝Ｑ１＋Ｑ２）を算出し、この算出されたトータル指令値Ｑに応じた出力でブーム３０を収縮作動させる。すなわちフィードバック制御は、ブーム３０を収縮作動させる収縮作動指令値Ｑ１に、ブーム３０の先端部とトレース線ＴＲとの距離ΔＲが小さくなるように収縮作動指令値Ｑ１を補正する補正指令値Ｑ２を加えてブーム３０の収縮作動出力を補正することにより行われる。
【００３６】
ここで、収縮作動指令値Ｑ１を補正する補正指令値Ｑ２は、ブーム３０の先端部とトレース線ＴＲとの距離ΔＲが大きいときほど（すなわちブーム３０の先端部がトレース線ＴＲから離れているときほど）、またブーム３０の倒伏作動速度が大きいときほど大きな値が設定される。図８は距離ΔＲと補正指令値Ｑ２との関係の一例を示したグラフである（このグラフのデータはコントローラ６０の記憶部６４に予め記憶される）。このグラフでもΔＲはブーム３０の先端部がトレース線ＴＲよりも外側（規制線Ｌ５側）の領域内に位置しているときが正値、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲよりも内側（走行体１０側）の領域内に位置しているときが負値となっており、Ｑ２の正値はブーム３０の収縮作動を補助する方向の指令値、Ｑ２の負値はブーム３０の収縮作動を阻止する方向の指令値を意味する。
【００３７】
ここで、上記補正指令値Ｑ２は、ブーム３０の先端部とトレース線ＴＲとの距離ΔＲ及びフィードバックゲインＧの積により決定されるようになっている。具体的には、距離ΔＲにフィードバックゲインＧを乗じた値として得られる（Ｑ２＝ΔＲ×Ｇ）。このためブーム３０の倒伏作動速度が大きく、したがってブーム３０の収縮作動出力が大きくなるときにはフィードバックゲインＧを大きく設定して、同じΔＲに対しても補正指令値Ｑ２を大きくする必要がある。フィードバックゲインＧは図８でいえばグラフの傾きの大きさに相当する。また、フィードバックゲインＧは補正指令値Ｑ２の収縮作動指令値Ｑ１に対する影響の程度を表すことになるので、距離ΔＲが同じであってもフィードバックゲインＧが小さいときには補正指令値Ｑ２は小さく、収縮作動指令値Ｑ１に対する影響の程度は小さくなる。このため、フィードバックゲインＧを小さめに設定しておけば、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲよりも内側（走行体１０側）の領域内にあるときであっても収縮作動指令値Ｑ１が補正指令値Ｑ２によって完全にキャンセルされることはなく、この領域内（トレース線ＴＲよりも内側の領域内）においてブーム３０の収縮作動を行わせることも可能となる（後述の第２実施形態参照）。
【００３８】
フィードバック制御においては、上述のように、収縮作動指令値Ｑと補正指令値Ｑ２との和からなるトータル指令値Ｑ（＝Ｑ１＋Ｑ２）が求められるが、このトータル指令値Ｑが正値であるときにはその値に応じた伸縮シリンダ３１の収縮方向の作動出力がなされることになる。一方、トータル指令値Ｑが負値であるときには伸縮シリンダ３１の収縮作動はなされない。しかし、伸縮シリンダ３１の収縮作動がなされなくても、ブーム３０の倒伏作動は継続して行われているので、ブーム３０の先端部は時間の経過に従って走行体１０から離れる側に（図５では紙面の右側から左側へ）移動することになる。
【００３９】
コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５は、ブーム３０の倒伏作動開始後、一旦ブームの先端部３０がフィードバック制御開始線Ｓ1に達した後は、上記フィードバック制御を継続して行うので、ブーム３０の先端部はブーム３０の倒伏作動による円弧運動からトレース線ＴＲに沿った直進運動に移行して下降する（正確にはトレース線ＴＲを交互に跨ぎながら下方に移動する）ことになる。図４中に示す曲線Ｐ1→Ｐ2→Ｐ3→Ｐ4及び図５、図６中に示す曲線ｍは、このノンストップ作動制御時におけるブームの先端部の移動軌跡を示したものである。このようなコントローラ６０のノンストップ作動制御部６５によるブーム３０の作動制御（以下「ノンストップ作動制御」と称する）によれば、ブーム３０の先端部の外方（走行体１０から離れる側）への移動は制限されるものの、ブーム３０の倒伏作動自体は停止されることなく続行することができるので、作業性が向上する。
【００４０】
なお、前述したように、収縮作動開始線Ｓ0は高さ方向距離が大きくなるほどトレース線ＴＲからの水平距離が大きくなるように設定されているので、ブーム３０の長さが大きいときほどブーム３０の先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達したときの距離ΔＲは（負方向に）大きくなる。したがってブーム３０の長さが大きいときほど収縮作動指令値Ｑ１の立ち上がりが早くなり、ブーム３０の収縮作動が早めに開始される（図９参照）。ブーム３０の長さが大きいときほどブーム３０の先端部に作用する慣性力（遠心力）は大きくなるが、このようにブーム３０の長さが大きいときほどブーム３０の収縮作動が早めに開始されることにより、ブーム３０の収縮作動開始からフィードバック制御の開始までの間の時間が長くなるので、ブーム３０の先端部をトレース線ＴＲに乗せ易くなる。
【００４１】
また、図９に示すように、ブーム３０の倒伏作動速度が大きいときほど収縮作動指令値Ｑ１の立ち上がりが早くなるようにすることが好ましい。これは、ブーム３０の倒伏作動速度が大きいときほどブーム３０の先端部に作用する慣性力（遠心力）も大きくなるためであり、このようにブーム３０の倒伏作動速度が大きいときほどブーム３０の収縮作動が早めに開始されることにより、ブーム３０の収縮作動開始からフィードバック制御の開始までの間の時間を長くすることができるので、ブーム３０の先端部をトレース線ＴＲに乗せ易くなる。なお、ブーム３０の倒伏作動速度が大きいときほど収縮作動指令値Ｑ１の立ち上がりを早くするには、ブーム３０の倒伏作動速度が大きいときほど収縮作動開始線Ｓ0がトレース線ＴＲから離れた位置に設けられるようにすればよい（例えば収縮作動開始線Ｓ0をトレース線ＴＲに対して水平方向に平行移動する）。
【００４２】
このように第１実施形態に係るノンストップ作動制御装置では、倒伏作動中のブーム３０の先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達したときに（すなわちトレース線ＴＲに達する前に）先ずブーム３０の収縮作動が開始され、フィードバック制御はその後、ブーム３０の先端部がトレース線ＴＲの近傍位置（若しくはトレース線ＴＲ）に達したときに（トレース線ＴＲの近傍位置若しくはトレース線ＴＲ上に設定されたフィードバック制御開始線Ｓ1に達したときに）開始される。このため、ブーム３０の収縮作動が開始されてからフィードバック制御が開始されるまでの間はブーム３０の収縮作動が行われることとなり、その間ブーム３０の先端部はそれまでの進行方向よりも下方寄りの進行方向で進むことになる（図５参照）。これによりブーム３０の先端部の進行方向はトレース線ＴＲの延びる方向に近づくことになるので、ノンストップ作動制御時にブーム３０の先端部がトレース線ＴＲをオーバーシュートする量を小さく抑えることができる。
【００４３】
なお、この第１実施形態の変形例として、ブーム３０の先端部がブーム３０の倒伏作動に相当する軌跡を描きながら収縮作動開始線Ｓ0に達した状態を検知したときからの経過時間をタイマー（図１０におけるタイマー８４参照）により計測し、その経過時間が所定の時間に達したときにフィードバック制御を開始するようにしてもよい。この場合、タイマーで計測する所定の時間は、上述の実施形態においてブーム３０の先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達してからフィードバック制御開始線Ｓ1に至るまでに要する時間とする。したがってこの所定の時間はブーム３０の長さやブーム３０の倒伏作動速度に応じて変化する値となる。このような構成であっても上述の実施形態の場合と同様の効果が得られる。なお、この変形例では、上述の実施形態において設定されていたフィードバック制御開始線Ｓ1を併せて使用してもよい。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態に係るノンストップ作動制御装置について説明する。この第２実施形態に係るノンストップ作動制御装置が適用されるブーム作業車は、ブーム３０の作動制御に関する構成以外は第１実施形態の説明において示した高所作業車１と同一であるので、ここでは第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付して省略し、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明することにする。なお、この第２実施形態では、第１実施形態において設けられていたフィードバック制御開始線Ｓ1は不要である。
【００４５】
この第２実施形態に係るノンストップ作動制御装置では、図１０に示すように、コントローラ６０内にタイマー８４を備えている。このタイマー８４はブーム３０の倒伏作動に相当する軌跡を描きながら収縮作動開始線Ｓ0に達した状態を検知したときからの経過時間を計測するものであり、コントローラ６０のノンストップ作動制御部６５により制御される。この第２実施形態においても第１実施形態の場合と同様、ノンストップ作動制御部６５は、位置検出手段８０からの検出情報に基づいて、ブーム３０の先端部がブーム３０の倒伏作動に相当する軌跡を描きながら収縮作動開始線Ｓ0に達した（収縮作動開始線Ｓ0を横切った）状態を検知したとき、倒伏作動中のブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに達しようとしているものと判断する。そして、このような判断をしたときには、ブーム３０の倒伏作動に併せてブーム３０の収縮作動とフィードバック制御とを同時に開始する。
【００４６】
ここで、ブーム３０の収縮作動は例えば第１実施形態の説明において示した図７に示すようなグラフに基づいて行われるが、フィードバック制御において必要となる補正指令値Ｑ２のフィードバックゲインＧの値は第１実施形態の場合のように常時一定ではなく、図１１のグラフに示すように、（ほぼ）零からタイマ−８４によって計測されるフィードバック制御の開始からの経過時間ｔの増大に従って増大される。
【００４７】
このように第２実施形態に係るブーム作業車のノンストップ作動制御装置では、倒伏作動中のブーム３０の先端部がトレース線ＴＲに達する前にブーム３０の収縮作動とフィードバック制御とが同時に開始されるが、フィードバックゲインＧの値はほぼ零からフィードバック制御の開始からの経過時間の増大に従って増大するようになっている。このためブームの収縮作動及びフィードバック制御が開始された直ぐは収縮作動指令値Ｑ１が補正指令値Ｑ２に優ってブーム３０の収縮作動が行われることになり、フィードバック制御の開始からの経過時間ｔが大きくなってフィードバックゲインＧが増大してくるまでの間ブーム３０の先端部はそれまでの進行方向よりも下方寄りの進行方向で進むことになる。これによりブーム３０の先端部の進行方向はトレース線ＴＲの延びる方向に近づくことになるので、第１実施形態の場合と同様、ブーム３０の倒伏作動速度の大きさに拘わらずブーム３０の先端部がトレース線ＴＲをオーバーシュートする量を小さく抑えることができる。
【００４８】
図１２中に実線で示す曲線ｍは、上記のようにブーム３０の先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達したときに（トレース線ＴＲに達する前に）ブーム３０の収縮作動及びフィードバック制御を開始した場合におけるブーム３０の先端部の移動軌跡であり、曲線ｍ′は、このようなブーム３０の収縮作動を行わなかった場合におけるブーム３０の先端部の移動軌跡である。また、図１２中に示す点Ｐ2は第１実施形態（図５）の場合と同様、倒伏作動中のブーム３０の先端部が収縮作動開始線Ｓ0に達した時点でのブーム３０の先端部の位置を示している。
【００４９】
また、第１実施形態ではフィードバック制御が開始された瞬間に補正指令値Ｑ２が立ち上がることによりブーム３０の先端部の移動軌跡は急激に変化するおそれがあるが、この第２実施形態では補正指令値Ｑ２はその値がほぼ零から立ち上がることになるので、このような不都合は発生しない。なお、図１１に示すグラフではフィードバックゲインＧが経過時間ｔの増大に従って比例して増大しているが、これは必ずしも比例して増大しなくければならないわけではない。
【００５０】
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、トレース線ＴＲは直線であったが、トレース線ＴＲは必ずしも直線である必要はない。また、図３ではトレース線ＴＲは規制線Ｌ５とほぼ平行に設定されていたが、規制線Ｌ５上に設けることもできる。また、必ずしも規制線Ｌ５と平行でなければならないわけではなく、更には（水平方向の）一定の幅を持った領域であってもよい。
【００５１】
また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クローラ式である高所作業車であったが、走行体は必ずしもクローラ式でなくてもよい。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、走行体に起伏及び伸縮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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るノンストップ作動制御装置が適用されたクローラ式高所作業車における油圧アクチュエータの駆動制御系統図である。
【図２】上記クローラ式高所作業車の側面図である。
【図３】上記クローラ式高所作業車におけるブームの起伏角度θ、ブームの長さＬ、ブームの作業半径Ｒ、ブームの先端部の高さＨ及び設定される許容作業範囲の一例を示す図である。
【図４】ノンストップ作動制御時におけるブームの先端部の移動軌跡を示す図である。
【図５】図４中における領域Ｖの拡大図であり、ブームの先端部の移動軌跡を示す図である。
【図６】ブームの先端部とトレース線との距離ΔＲを示す図である。
【図７】距離ΔＲと収縮作動指令値Ｑ１との関係の一例を示したグラフである。
【図８】距離ΔＲと補正指令値Ｑ２との関係の一例を示したグラフである。
【図９】ブームの長さ及びブームの倒伏作動速度に応じて収縮作動指令値の立ち上がりが早くなる様子を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るノンストップ作動制御装置が適用されたクローラ式高所作業車における油圧アクチュエータの駆動制御系統図である。
【図１１】第２実施形態において、フィードバック制御の開始からの経過時間ｔとフィードバックゲインＧとの関係の一例を示すグラフである。
【図１２】第２実施形態において、ブームの先端部の移動軌跡を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１      高所作業車（ブーム作業車）
１０    走行体
３０    ブーム
４０    作業台（作業機）
５１    ブーム操作レバー
６０    コントローラ
６１    バルブ作動制御部
６２    位置算出部
６３    規制制御部
６４    記憶部（記憶手段）
６５    ノンストップ作動制御部（ノンストップ作動制御手段）
８０    位置検出手段
Ｌ５    規制線
ＴＲ    トレース線
【図１】
2006182531.tif 000003
【図２】
2006182531.tif 000004
【図３】
2006182531.tif 000005
【図４】
2006182531.tif 000006
【図５】
2006182531.tif 000007
【図６】
2006182531.tif 000008
【図７】
2006182531.tif 000009
【図８】
2006182531.tif 000010
【図９】
2006182531.tif 000011
【図１０】
2006182531.tif 000012
【図１１】
2006182531.tif 000013
【図１２】
2006182531.tif 000014