(57)【要約】【課題】  単独操作であるか連動操作であるかを問わず、２個のアクチュエータの少なくとも一方を最大の作動速度で操作し、各アクチュエータの操作性を良好とすること。【解決手段】  任意方向にジョイスティック１０の操作レバー１２を傾倒し、ＸＹ平面で操作レバー１２の基準点１４のＸ軸方向位置Ｘ1とＹ軸方向位置Ｙ1をＸ軸方向検出手段とＹ軸方向検出手段により検出し、演算部２１において、（Ｘ1、Ｙ1）から原点と基準点１４との間の基準点移動距離Ｌを求め、（Ｘ1、Ｙ1）、基準点移動距離Ｌからアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの各作動速度ＶX、ＶYを求め、制御信号出力部２６が求めた作動速度ＶX、ＶYに応じてアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙに制御信号を送る。【選択図】  図１
2006079154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹ平面内の任意の方向に操作レバーが傾倒するジョイスティックと、操作レバーの基準点のＸ軸方向位置を検出するＸ軸方向検出手段と、操作レバーの基準点のＹ軸方向位置を検出するＹ軸方向検出手段と、操作レバーの基準点のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置を用いて第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータの作動を制御する制御部と、を備える作業機の制御装置であって、
Ｘ軸方向位置とＹ軸方向位置とから中立位置である原点と操作レバーの基準点との間のＸＹ平面内距離を基準点移動距離として求め、基準点移動距離が０でなく、且つＸ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値以上の大きさである場合、基準点移動距離から第１のアクチュエータの作動速度を求め、Ｘ軸方向位置の正負から第１のアクチュエータの作動方向を求め、Ｙ軸方向位置の絶対値をＸ軸方向位置の絶対値で除して基準点移動距離を乗じた値から第２のアクチュエータの作動速度を求め、Ｙ軸方向位置の正負から第２のアクチュエータの作動方向を求め、Ｘ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値未満の大きさである場合、Ｘ軸方向位置の絶対値をＹ軸方向位置の絶対値で除して基準点移動距離を乗じた値から第１のアクチュエータの作動速度を求め、Ｘ軸方向位置の正負から第１のアクチュエータの作動方向を求め、基準点移動距離から第２のアクチュエータの作動速度を求め、Ｙ軸方向位置の正負から第２のアクチュエータの作動方向を求め、基準点移動距離が０である場合、第１のアクチュエータの作動速度及び第２のアクチュエータの作動速度を０とする演算部を、制御部が有することを特徴とする作業機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１本のジョイスティックの操作レバーの動きで２個のアクチュエータを制御する作業機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷役機械、建設機械、土木機械等の作業機は複数のアクチュエータを備えている。これらのアクチュエータの操作には、例えば、ジョイスティックを有する操作制御装置が用いられている。
ジョイスティックを有する操作制御装置の一例を図４に示す。操作制御装置１のジョイスティック１０は操作レバー１２を有し、操作レバー１２が、直交するＸ軸とＹ軸とからなるＸＹ平面内の任意の方向に０°から最大角度θmaxまで傾倒可能に構成されている。ジョイスティック１０は、Ｘ軸方向位置検出手段１６及びＹ軸方向位置検出手段１８を有し、Ｘ軸方向位置検出手段１６が、操作レバー１２の頂点にある基準点１４のＸ軸方向位置Ｘ1を検出可能に構成され、Ｙ軸方向位置検出手段１８が基準点１４のＹ軸方向位置Ｙ1を検出可能に構成されている。
【０００３】
以下の説明において、操作レバー１２の傾倒方向がＸＹ平面内でＸ軸から反時計回りに角度δの方向である場合、操作レバー１２の傾倒方向をδ方向というものとする。
基準点１４がＸＹ平面上でとる位置を図５に示す。操作レバー１２が中立位置にある場合、操作レバー１２がいずれの方向にも傾倒せずに直立し、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が原点（０、０）となる。操作レバー１２の傾倒方向が０°方向であり、傾倒角度がθmaxである場合、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が（１００、０）となり、操作レバー１２の傾倒方向がδ方向であり、傾倒角度がθmaxである場合、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が（１００×ｃｏｓδ、１００×ｓｉｎδ）となる。傾倒角度がθmaxのまま操作レバー１２が回動すると、基準点１４がＸＹ平面内で原点を中心とする半径１００の円Ｃ100を描き、操作レバー１２の傾倒角度と傾倒方向が変化すると、基準点１４が円Ｃ100の周上及び内部を移動する。
【０００４】
操作制御装置１は、Ｘ軸方向位置検出手段１６及びＹ軸方向位置検出手段１８に接続された制御部２０を有し、制御部２０は作動速度決定部２４と制御信号出力部２６とを有する。作動速度決定部２４は、Ｘ軸方向位置検出手段１６及びＹ軸方向位置検出手段１８から基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）の信号を受信し、（Ｘ1、Ｙ1）に基づいてアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの各作動速度ＶX、ＶYを求める構成となっている。
【０００５】
Ｘ軸方向位置Ｘ1の正負からアクチュエータ３０Ｘの作動方向ＤXが求まり、Ｙ軸方向位置Ｙ1の正負からアクチュエータ３０Ｙの作動方向ＤYが求まる。例えば、作動方向ＤXが正方向である場合、作動速度ＶXが正値をとり、作動方向ＤYが正方向である場合、作動速度ＶYが正値をとる。
作動速度決定部２４によって求まる作動速度ＶXとＸ軸方向位置Ｘ1との対応関係を図６（ｉ）に示し、作動速度ＶYとＹ軸方向位置Ｙ1との対応関係を図６（ｉｉ）に示す。Ｘ軸方向位置Ｘ1が−１００から１００まで順次変化すると、作動速度ＶXが−ＶXmaxからＶXmaxまで順次変化し、Ｘ軸方向位置Ｘ1と作動速度ＶXとが１対１に対応している。同様に、Ｙ軸方向位置Ｙ1が−１００から１００まで順次変化すると、作動速度ＶYが−ＶYmaxからＶYmaxまで順次変化し、Ｙ軸方向位置Ｙ1と作動速度ＶYとが１対１に対応している。作動速度ＶX、ＶYが求まると、作動方向ＤX、ＤYも一緒に求まる。
【０００６】
作動速度ＶX、ＶYが求められたら、制御信号出力部２６が作動速度ＶX、ＶYを受信して作動速度ＶX、ＶYに対応する制御信号をアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙに出力する構成となっている。
なお、以下の説明で、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作する場合、すなわち、作動速度ＶX、ＶYがともに０ではない場合、ＶX／ＶXmaxとＶY／ＶYmaxとの比を作動割合というものとする。
【０００７】
操作レバー１２の傾倒方向が０°方向又は１８０°方向である場合、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が（１００、０）と（−１００、０）との間でＸ軸上を移動し、アクチュエータ３０Ｘが単独操作される。操作レバー１２の傾倒方向が９０°方向又は２７０°方向である場合、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が（０、１００）と（０、−１００）との間でＹ軸上を移動し、アクチュエータ３０Ｙが単独操作される。操作レバー１２の傾倒方向が０°方向、９０°方向、１８０°方向、２７０°方向のいずれでもないδW方向である場合、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）がＸ軸及びＹ軸上以外の円Ｃ100の周上及び内部を動き、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙが連動操作され、作動割合がｃｏｓδW：ｓｉｎδWとなる。
【０００８】
操作レバー１２の傾倒方向を調整することにより、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの単独操作と連動操作とが切り替わり、連動操作時の作動割合が変化する。また、操作レバー１２の傾倒角度を調整することにより、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの作動速度ＶX、ＶYが変化する。
このような操作制御装置１には、以下の問題が存在する。
【０００９】
例えば、操作レバー１２の傾倒方向を４５°方向とし、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作し、その作動割合を１：１とする場合を考える。操作レバー１２の傾倒角度をθmaxとすると、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）は（１００×ｃｏｓ４５°、１００×ｓｉｎ４５°）となる。傾倒角度がθmaxとなっても、作動速度ＶXは、Ｘ1＝１００×ｃｏｓ４５°に対応する速度ＶX1にしかならず、ＶXmaxには達しない（図６（ｉ）を参照）。
【００１０】
作動速度ＶXがＶXmaxとなるのは、Ｘ1＝１００となる場合のみであり、Ｘ1＝１００となるのは、操作レバー１２の傾倒方向を０°方向とし、傾倒角度をθmaxとした場合のみである。同様に、作動速度ＶXが−ＶXmaxとなるのは、操作レバー１２の傾倒方向を１８０°方向とし、傾倒角度をθmaxとした場合のみである。したがって、アクチュエータ３０Ｘの単独操作時においてのみ、その作動速度ＶXがＶXmax又は−ＶXmaxとなる。同様に、アクチュエータ３０Ｙの単独操作時においてのみ、その作動速度ＶYがＶYmax又は−ＶYmaxとなる。これでは高い作動効率でアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作できない。
この問題を解決するために、以下に述べる改良された操作制御装置が提唱されている（特許文献１を参照）。この改良された操作制御装置は、図４の操作制御装置１と基本的に同様の構成を有する。ただし、作動速度決定部２４における作動速度ＶX、ＶYの求め方が異なる。
【００１１】
以下、改良された操作制御装置の作動速度決定部２４における作動速度ＶX、ＶYの求め方について説明する。
作動速度決定部２４は、Ｘ軸方向位置検出手段１６とＹ軸方向位置検出手段１８から基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）の信号を受信し、図７（ｉ）に示すＸ軸方向位置Ｘ1と作動速度ＶXとの対応関係、図７（ｉｉ）に示すＹ軸方向位置Ｙ1と作動速度ＶYとの対応関係を用いて作動速度ＶX、ＶYを求める。
【００１２】
図７（ｉ）の対応関係において、Ｘ軸方向位置Ｘ1が０からＸP（＞０）まで順次変化すると、作動速度ＶXが０からＶXmaxまで順次変化し、Ｘ軸方向位置Ｘ1がＸP≦Ｘ1≦１００となると、作動速度ＶXが常にＶXmaxとなり、Ｘ軸方向位置Ｘ1が０から−ＸPまで順次変化すると、作動速度ＶXが０から−ＶXmaxまで順次変化し、−１００≦Ｘ1≦−ＸPとなると、作動速度ＶXが常に−ＶXmaxとなる。同様に、図７（ｉｉ）の対応関係において、Ｙ軸方向位置Ｙ1が０からＹQ（＞０）まで順次変化すると、作動速度ＶYが０からＶYmaxまで順次変化し、Ｙ軸方向位置Ｙ1がＹQ≦Ｙ1≦１００となると、作動速度ＶYが常にＶYmaxとなり、Ｙ軸方向位置Ｙ1が０から−ＹQまで順次変化すると、作動速度ＶYが０から−ＶYmaxまで順次変化し、−１００≦Ｙ1≦−ＹQとなると、作動速度ＶYが常に−ＶYmaxとなる。なお、ＸP、ＹQは予め定められている定数である。
【００１３】
例えば、ＸP＝ＹQ＝１００／（２）1/2と定める。操作レバー１２の傾倒方向が４５°方向であり、操作レバー１２の傾倒角度がθmaxである場合、Ｘ軸方向位置Ｘ1が１００×ｃｏｓ４５°＝１００／（２）1/2、Ｙ軸方向位置Ｙ1が１００×ｓｉｎ４５°＝１００／（２）1/2となり、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの作動速度ＶX、ＶYがそれぞれＶXmax、ＶYmaxとなる。したがって、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの連動操作時においても、アクチュエータ３０Ｘの作動速度ＶXがＶXmaxとなり、アクチュエータ３０Ｙの作動速度ＶYがＶYmaxとなり、高い作動効率でアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作できる。
【特許文献１】特開平６−３０１４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述の改良された操作制御装置においては、操作レバー１２の傾倒可能な角度の範囲に比べて、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの作動速度ＶX、ＶYを実質的に変化させる操作レバー１２の傾倒角度の範囲が狭くなる。
例えば、アクチュエータ３０Ｘを単独操作する場合、操作レバー１２の傾倒角度がθmaxに達する前に、Ｘ軸方向位置Ｘ1がＸPとなる。作動速度ＶXが０からＶXmaxまで実質的に変化する操作レバー１２の傾倒角度の範囲は、０°からＸ軸方向位置Ｘ1がＸPとなる角度θPまでである。傾倒角度がθPとθmaxとの間で変化しても、作動速度ＶXはＶXmaxのままとなり変化しない。このため、０°からθPまでの狭い範囲内で作動速度ＶXの調整を行わねばならないが、この範囲内では、傾倒角度の単位角度当たりの変化に対する作動速度ＶXの変化割合が大きくなる。したがって、傾倒角度が僅かに変化するだけで作動速度ＶXが大きく変化し、アクチュエータ３０Ｘの操作性が悪くなる。同様に、アクチュエータ３０Ｙについても操作性が悪くなる。
【００１５】
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、単独操作であるか連動操作であるかを問わず、２個のアクチュエータの少なくとも一方を最大の作動速度で操作可能であり、各アクチュエータを良好な操作性のもとで操作可能な作業機の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。本発明に係る作業機の制御装置は、ＸＹ平面内の任意の方向に操作レバーが傾倒するジョイスティックと、操作レバーの基準点のＸ軸方向位置を検出するＸ軸方向検出手段と、操作レバーの基準点のＹ軸方向位置を検出するＹ軸方向検出手段と、操作レバーの基準点のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置を用いて第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータの作動を制御する制御部と、を備える作業機の制御装置であって、Ｘ軸方向位置とＹ軸方向位置とから中立位置である原点と操作レバーの基準点との間のＸＹ平面内距離を基準点移動距離として求め、基準点移動距離が０でなく、且つＸ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値以上の大きさである場合、基準点移動距離から第１のアクチュエータの作動速度を求め、Ｘ軸方向位置の正負から第１のアクチュエータの作動方向を求め、Ｙ軸方向位置の絶対値をＸ軸方向位置の絶対値で除して基準点移動距離を乗じた値から第２のアクチュエータの作動速度を求め、Ｙ軸方向位置の正負から第２のアクチュエータの作動方向を求め、Ｘ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値未満の大きさである場合、Ｘ軸方向位置の絶対値をＹ軸方向位置の絶対値で除して基準点移動距離を乗じた値から第１のアクチュエータの作動速度を求め、Ｘ軸方向位置の正負から第１のアクチュエータの作動方向を求め、基準点移動距離から第２のアクチュエータの作動速度を求め、Ｙ軸方向位置の正負から第２のアクチュエータの作動方向を求め、基準点移動距離が０である場合、第１のアクチュエータの作動速度及び第２のアクチュエータの作動速度を０とする演算部を、制御部が有する。
【００１７】
操作レバーの傾倒方向がいずれの方向であっても、操作レバーの傾倒角度が最大傾倒角度である場合に基準点移動距離が一定の最大値となり、操作レバーの傾倒角度に応じて基準点移動距離が０とこの最大値の間で変化する。Ｘ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値以上の大きさである場合、基準点移動距離から第１のアクチュエータの作動速度を求めることにより、第１のアクチュエータの作動速度の大きさを０から最大まで変化させることができる。また、Ｘ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値未満の大きさである場合、基準点移動距離から第２のアクチュエータの作動速度を求めることにより、第２のアクチュエータの作動速度の大きさを０から最大まで変化させることができる。したがって、第１のアクチュエータと第２のアクチュエータを単独操作するか連動操作するかにかかわらず、操作レバーの傾倒角度を最大傾倒角度とすることで、少なくとも一方のアクチュエータの作動速度の大きさを最大とすることができ、高い作動効率で第１のアクチュエータと第２のアクチュエータを操作できる。
【００１８】
また、操作レバーの傾倒角度が０°である場合に基準点移動距離が０となり、傾倒角度が最大傾倒角度である場合に基準点移動距離も最大となり、操作レバーの傾倒角度が連続変化すると、基準点移動距離も連続変化する。Ｘ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値以上の大きさである場合、基準点移動距離から第１のアクチュエータの作動速度を求め、Ｙ軸方向位置の絶対値をＸ軸方向位置の絶対値で除して基準点移動距離を乗じた値から第２のアクチュエータの作動速度を求め、Ｘ軸方向位置の絶対値がＹ軸方向位置の絶対値の大きさに満たない場合、Ｘ軸方向位置の絶対値をＹ軸方向位置の絶対値で除して基準点移動距離を乗じた値から第１のアクチュエータの作動速度を求め、基準点移動距離から第２のアクチュエータの作動速度を求めるので、操作中の各アクチュエータの作動速度の大きさは、操作レバーの傾倒角度が０°である場合に０となり、操作レバーの傾倒角度が最大傾倒角度である場合に最大となる。したがって、操作中の各アクチュエータの作動速度が変化する傾倒角度の範囲は、操作レバーの傾倒可能な角度の範囲と同じ範囲となっており、傾倒角度が僅かに変化しただけで作動速度が大きく変化してしまうことはない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記のような作業機の制御装置であるので、単独操作であるか連動操作であるかを問わず、２個のアクチュエータの少なくとも一方を最大の作動速度で操作可能であり、各アクチュエータを良好な操作性のもとで操作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態を図１から図３を参照しつつ説明する。
図１に示すように、操作制御装置１のジョイスティック１０は操作レバー１２を有し、操作レバー１２が、直交するＸ軸とＹ軸とからなるＸＹ平面内で任意の方向に最大角度θmaxまで傾倒可能に構成されている。ジョイスティック１０は、Ｘ軸方向位置検出手段１６及びＹ軸方向位置検出手段１８を有し、Ｘ軸方向位置検出手段１６が、操作レバー１２の頂点にある基準点１４のＸ軸方向位置Ｘ1を検出可能に構成され、Ｙ軸方向位置検出手段１８が基準点１４のＹ軸方向位置Ｙ1を検出可能に構成されている。
【００２１】
基準点１４がＸＹ平面上でとる位置を図２に示す。操作レバー１２が中立位置にあるとき、操作レバー１２がいずれの方向にも傾倒せずに直立し、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が原点（０、０）となる。操作レバー１２の傾倒方向が０°方向であり、傾倒角度がθmaxである場合、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が（１００、０）となり、操作レバー１２の傾倒方向がδ方向であり、傾倒角度がθmaxである場合、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）が（１００×ｃｏｓδ、１００×ｓｉｎδ）となる。傾倒角度がθmaxのまま操作レバー１２が回動すると、基準点１４がＸＹ平面内で原点を中心とする半径１００の円Ｃ100を描き、操作レバー１２の傾倒角度と傾倒方向が変化すると、基準点１４が円Ｃ100の周上及び内部を移動する。
【００２２】
操作制御装置１はＸ軸方向位置検出手段１６及びＹ軸方向位置検出手段１８に接続された制御部２０を有し、制御部２０は変換処理部２２、作動速度決定部２４、制御信号出力部２６及びメモリ２８を有し、変換処理部２２、作動速度決定部２４及びメモリ２８が演算部２１を構成している。
変換処理部２２にはプログラムＰ１が格納されている。プログラムＰ１は、Ｘ軸方向位置検出手段１６及びＹ軸方向位置検出手段１８から受信した基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）の信号とメモリ２８に記憶されている後述の式を用いて、基準点移動距離Ｌ、変数Ｘ2、変数Ｙ2をそれぞれ求めるプログラムである。なお、基準点移動距離Ｌとは、中立位置であるＸＹ平面の原点と操作レバー１２の基準点１４との間のＸＹ平面内距離のことをいう。
【００２３】
以下、プログラムＰ１の演算内容を具体的に説明する。
まず、プログラムＰ１はメモリ２８から次式（１）を呼び出し、基準点移動距離Ｌを求める。
Ｌ＝（Ｘ12＋Ｙ12）1/2・・・（１）
操作レバー１２の傾倒角度がθmaxである場合、基準点移動距離Ｌが最大の１００となり、傾倒角度が０°の場合、基準点移動距離Ｌが最小の０となる。
【００２４】
次に、プログラムＰ１は、メモリ２８に記憶されている次式（２）〜（７）を用いて、基準点１４の位置（Ｘ1、Ｙ1）を（Ｘ2、Ｙ2）に変換する。
Ｘ2＝Ｘ1＝０・・・（２）
Ｘ2＝（Ｘ1／｜Ｘ1｜）×Ｌ・・・（３）
Ｘ2＝（Ｘ1／｜Ｘ1｜）×（｜Ｘ1｜／｜Ｙ1｜）×Ｌ・・・（４）
Ｙ2＝Ｙ1＝０・・・（５）
Ｙ2＝（Ｙ1／｜Ｙ1｜）×（｜Ｙ1｜／｜Ｘ1｜）×Ｌ・・・（６）
Ｙ2＝（Ｙ1／｜Ｙ1｜）×Ｌ・・・（７）
Ｌ＝０である場合（Ｘ1＝Ｙ1＝０である場合）、プログラムＰ１は、式（２）、（５）を用いて変数Ｘ2、変数Ｙ2にそれぞれ０を与える。
【００２５】
Ｌ≠０、且つ｜Ｘ1｜≧｜Ｙ1｜である場合、プログラムＰ１は、式（３）、（６）を用いて、変数Ｘ2、変数Ｙ2を求める。なお、Ｙ1＝０である場合、式（６）の代わりに式（５）を用いて変数Ｙ2に０を与える。
Ｌ≠０、且つ｜Ｘ1｜＜｜Ｙ1｜である場合、プログラムＰ１は、式（４）、（７）を用いて変数Ｘ2、変数Ｙ2を求める。なお、Ｘ1＝０である場合、式（４）の代わりに式（２）を用いて変数Ｘ2に０を与える。
【００２６】
基準点１４が描く半径１００の円Ｃ100の周上の点（Ｘ1、Ｙ1）を（Ｘ2、Ｙ2）に変換し、得られた（Ｘ2、Ｙ2）をＸＹ平面上にプロットすると、円Ｃ100が内接する正方形Ｓ100が描かれる（図２を参照）。正方形Ｓ100は、Ｘ＝１００、Ｘ＝−１００、Ｙ＝１００、Ｙ＝−１００の４本の直線によって囲まれた正方形である。
同様に、基準点１４が描く半径Ｌ0の円ＣL0の周上の点（Ｘ1、Ｙ1）を（Ｘ2、Ｙ2）に変換し、得られた（Ｘ2、Ｙ2）をＸＹ平面上にプロットすると、円ＣL0が内接する正方形ＳL0が描かれる。正方形ＳL0は、Ｘ＝Ｌ0、Ｘ＝−Ｌ0、Ｙ＝Ｌ0、Ｙ＝−Ｌ0の４本の直線によって囲まれた正方形である。
【００２７】
ＸＹ平面上で、（Ｘ1、Ｙ1）と変換後の（Ｘ2、Ｙ2）とを比較すると、（Ｘ1、Ｙ1）がＸ軸又はＹ軸上にある場合、Ｘ2＝Ｘ1、Ｙ2＝Ｙ1となり、元のままである。（Ｘ1、Ｙ1）がＸ軸及びＹ軸のいずれの上にもなく、原点からδ方向の直線上にある場合、（Ｘ2、Ｙ2）も同じ原点からδ方向の直線上にあり、｜Ｘ2｜＞｜Ｘ1｜、｜Ｙ2｜＞｜Ｙ1｜となる。
操作レバー１２の傾倒角度がθmaxである場合、変換後の（Ｘ2、Ｙ2）が正方形Ｓ100の周上に位置し、Ｘ2、Ｙ2の少なくとも一方が１００又は−１００となる。
【００２８】
作動速度決定部２４にはプログラムＰ２が格納されている。プログラムＰ２は、変換処理部２２が求めた（Ｘ2、Ｙ2）とメモリ２８に格納された後述の関数ｆ、関数ｇを用いてアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの各作動速度ＶX、ＶYを求めるプログラムである。
図３（ｉ）に示すように、関数ｆは変数Ｘ2と作動速度ＶXの対応関係を表し、−１００から１００の範囲の変数Ｘ2に対して−ＶXmaxからＶXmaxの範囲の作動速度ＶXを与える関数であり、変数Ｘ2と作動速度ＶXとが１対１に対応している。変数Ｘ2が−１００から１００まで順次変化すると、変数Ｘ2の変化に対応して、作動速度ＶXが−ＶXmaxからＶXmaxまで順次変化する。作動速度ＶXの正負は、アクチュエータ３０Ｘの作動方向の正負と一致しており、作動速度ＶXが定まるとアクチュエータ３０Ｘの作動方向も定まる。
【００２９】
図３（ｉｉ）に示すように、関数ｇは変数Ｙ2と作動速度ＶYの対応関係を表し、−１００から１００の範囲の変数Ｙ2に対して−ＶYmaxからＶYmaxの範囲の作動速度ＶYを与える関数であり、変数Ｙ2と作動速度ＶYとが１対１に対応している。変数Ｙ2が−１００から１００まで順次変化すると、変数Ｙ2の変化に対応して、作動速度ＶYが−ＶYmaxからＶYmaxまで順次変化する。作動速度ＶYの正負は、アクチュエータ３０Ｙの作動方向の正負と一致しており、作動速度ＶYが定まるとアクチュエータ３０Ｙの作動方向も定まる。
制御信号出力部２６は、作動速度決定部２４から作動速度ＶX、ＶYを受信し、作動速度ＶX、ＶYに対応する制御信号をアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙに出力する構成となっている。
【００３０】
次にその作用について説明する。
作業員がジョイスティック１０の操作レバー１２を動かし、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを操作する。
まず、アクチュエータ３０Ｘを正方向に単独操作する場合について説明する。操作レバー１２の傾倒方向を０°方向とし、傾倒角度を０°とθmaxとの間で調整する。
傾倒方向が０°方向であり、傾倒角度が０°とθmaxとの間で変化すると、操作レバー１２の基準点１４がＸ軸上の（０、０）と（１００、０）との間を移動し、Ｘ軸方向位置検出手段１６とＹ軸方向位置検出手段１８が（Ｘ1、Ｙ1）を検出し、検出結果を演算部２１の変換処理部２２に送信する。
【００３１】
変換処理部２２では、プログラムＰ１が、受信した（Ｘ1、Ｙ1）からＬを計算するとともに、（Ｘ1、Ｙ1）を（Ｘ2、Ｙ2）に変換する。Ｘ2＝Ｘ1、Ｙ2＝Ｙ1＝０となり、ＸＹ平面で（Ｘ1、Ｙ1）の位置と（Ｘ2、Ｙ2）の位置は同じままである。傾倒角度がθmaxとなると、（Ｘ2、Ｙ2）は（１００、０）となる。変換処理部２２から（Ｘ2、Ｙ2）が演算部２１の作動速度決定部２４に送信される。
【００３２】
作動速度決定部２４では、プログラムＰ２が（Ｘ2、Ｙ2）に対応するアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの各作動速度ＶX、ＶYを求める。図３（ｉ）に示すように、変数Ｘ2が０であるときに作動速度ＶXが０となり、変数Ｘ2が１００であるときに作動速度ＶXがＶXmaxとなり、変数Ｘ2が０と１００の間で順次変化すると作動速度ＶXが０とＶXmaxで順次変化する。作動速度ＶXの符号が正であるので作動方向ＤXも正方向となる。
【００３３】
また、変数Ｙ2が０のまま変化しないので、図３（ｉｉ）に示すように、作動速度ＶYが０となる。そして、作動速度決定部２４から、作動速度ＶX、ＶYが制御信号出力部２６に送信される。
制御信号出力部２６が作動速度決定部２４から受信した作動速度ＶX、ＶYに対応する制御信号をアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙに出力する。
【００３４】
制御信号出力部２６から受信する制御信号によって、アクチュエータ３０Ｘの作動速度ＶXが０からＶXmaxの間で変化し、アクチュエータ３０Ｙが停止したままとなる。
操作レバー１２の傾倒方向が０°方向のまま、傾倒角度が０°からθmaxまで連続変化すると、アクチュエータ３０Ｘの作動速度ＶXが０からＶXmaxまで連続変化し、傾倒角度がθmaxとなって作動速度ＶXがＶXmaxとなる。したがって、作動速度ＶXに変化を生じさせる傾倒角度の範囲は０°からθmaxまでの範囲であり、僅かな傾倒角度の変化により、作動速度ＶXが大きく変化することはなく、アクチュエータ３０Ｘの操作性が良い。
【００３５】
操作レバー１２の傾倒方向を１８０°方向とし、傾倒角度を０°とθmaxとの間で調整すると、アクチュエータ３０Ｘを負方向に単独操作でき、アクチュエータ３０Ｘの作動速度ＶXが０から−ＶXmaxの間で変化する。操作レバー１２の傾倒方向を９０°方向とし、傾倒角度を０°とθmaxとの間で調整すれば、アクチュエータ３０Ｙを正方向に単独操作でき、アクチュエータ３０Ｙの作動速度ＶYが０からＶYmaxの間で変化する。操作レバー１２の傾倒方向を２７０°方向とし、傾倒角度を０°とθmaxとの間で調整すれば、アクチュエータ３０Ｙを負方向に単独操作でき、アクチュエータ３０Ｙの作動速度ＶYが０から−ＶYmaxの間で変化する。これらの各場合においても、作動速度ＶX又は作動速度ＶYに変化を生じさせる傾倒角度の範囲が０°からθmaxまでの範囲となっており、僅かな傾倒角度の変化により、作動速度ＶX又は作動速度ＶYが大きく変化することはなく、アクチュエータ３０Ｘ、アクチュエータ３０Ｙの操作性が良い。
【００３６】
次に、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作する場合について説明する。アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作する場合、操作レバー１２の傾倒方向を０°方向、９０°方向、１８０°方向、２７０°方向以外のδW方向とする。
例えば、δW方向が４５°方向である場合を説明する。操作レバー１２の傾倒方向を４５°方向とし、傾倒角度を０°とθmaxとの間で調整する。
【００３７】
傾倒方向が４５°方向であり、傾倒角度が０°とθmaxとの間で変化すると、ＸＹ平面において、操作レバー１２の基準点１４がＸ軸上の（０、０）と（１００×ｃｏｓ４５°、１００×ｓｉｎ４５°）の間で直線Ｙ＝Ｘ上を移動する。Ｘ軸方向位置検出手段１６とＹ軸方向位置検出手段１８が（Ｘ1、Ｙ1）を検出し、検出結果を演算部２１の変換処理部２２に送信する。
【００３８】
変換処理部２２では、プログラムＰ１が、受信した（Ｘ1、Ｙ1）から基準点移動距離Ｌを求め、（Ｘ1、Ｙ1）を（Ｘ2、Ｙ2）に変換する。
Ｌ＝（Ｘ12＋Ｙ12）1/2、Ｘ2＝（Ｘ1／｜Ｘ1｜）×Ｌ、Ｙ2＝（Ｙ1／｜Ｙ1｜）×（｜Ｙ1｜／｜Ｘ1｜）×Ｌとなる。傾倒角度が０°である場合に（Ｘ2、Ｙ2）が（０、０）となり、傾倒角度がθmaxである場合に（Ｘ2、Ｙ2）が（１００、１００）となる。（Ｘ1、Ｙ1）が（０、０）から（１００×ｃｏｓ４５°、１００×ｓｉｎ４５°）までＹ＝Ｘ上を順次移動すると、（Ｘ2、Ｙ2）が（０、０）から（１００、１００）までＹ＝Ｘ上を順次移動する。
【００３９】
変換処理部２２から（Ｘ2、Ｙ2）が演算部２１の作動速度決定部２４に送られる。
作動速度決定部２４では、プログラムＰ２が（Ｘ2、Ｙ2）に対応するアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの各作動速度ＶX、ＶYを求める。図３（ｉ）に示すように、変数Ｘ2が０である場合に作動速度ＶXが０となり、変数Ｘ2が１００である場合に作動速度ＶXがＶXmaxとなり、変数Ｘ2が０と１００の間で順次変化すると作動速度ＶXが０とＶXmaxで順次変化する。作動速度ＶXの符号は正であるので作動方向ＤXは正方向となる。
【００４０】
また、図３（ｉｉ）に示すように、変数Ｙ2が０である場合に作動速度ＶYが０となり、変数Ｙ2が１００である場合に作動速度ＶYがＶYmaxとなり、変数Ｙ2が０から１００まで順次変化すると作動速度ＶYが０からＶYmaxで順次変化する。作動速度ＶYの符号は正であるので作動方向ＤYは正方向となる。
そして、作動速度決定部２４から、作動速度ＶX、ＶYが制御信号出力部２６に送信される。
【００４１】
制御信号出力部２６は、作動速度決定部２４から受信した作動速度ＶX、ＶYに対応する制御信号をアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙに出力する。
制御信号出力部２６から受信する制御信号によって、アクチュエータ３０Ｘの作動速度ＶXが０からＶXmaxの間で変化し、アクチュエータ３０Ｙの作動速度ＶYが０からＶYmaxの間で変化する。
【００４２】
次に、δW方向が６０°方向である場合を考える。操作レバー１２の傾倒方向を６０°方向とし、傾倒角度を０°とθmaxとの間で調整する。
傾倒方向が６０°方向であり、傾倒角度が０°とθmaxとの間で変化すると、ＸＹ平面において、操作レバー１２の基準点１４がＸ軸上の（０、０）と（１００×ｃｏｓ６０°、１００×ｓｉｎ６０°）の間で直線Ｙ＝（ｔａｎ６０°）×Ｘ上を移動する。Ｘ軸方向位置検出手段１６とＹ軸方向位置検出手段１８が（Ｘ1、Ｙ1）を検出し、検出結果を演算部２１の変換処理部２２に送信する。
【００４３】
変換処理部２２では、プログラムＰ１が、受信した（Ｘ1、Ｙ1）から基準点移動距離Ｌを求め、（Ｘ1、Ｙ1）を（Ｘ2、Ｙ2）に変換する。
Ｌ＝（Ｘ12＋Ｙ12）1/2、Ｘ2＝（Ｘ1／｜Ｘ1｜）×（｜Ｘ1｜／｜Ｙ1｜）×Ｌ、Ｙ2＝（Ｙ1／｜Ｙ1｜）×Ｌとなる。傾倒角度が０°である場合に（Ｘ2、Ｙ2）が（０、０）となり、傾倒角度がθmaxである場合に（Ｘ2、Ｙ2）が（１００×ｃｏｔ６０°、１００）となる。（Ｘ1、Ｙ1）が（０、０）から（１００×ｃｏｓ６０°、１００×ｓｉｎ６０°）まで直線Ｙ＝（ｔａｎ６０°）×Ｘ上を順次移動すると、（Ｘ2、Ｙ2）が（０、０）から（１００×ｃｏｔ６０°、１００）まで直線Ｙ＝（ｔａｎ６０°）×Ｘ上を順次移動する。
【００４４】
変換処理部２２から変換後の（Ｘ2、Ｙ2）が演算部２１の作動速度決定部２４に送られる。
作動速度決定部２４では、プログラムＰ２が（Ｘ2、Ｙ2）に対応するアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙの各作動速度ＶX、ＶYを求める。図３（ｉ）に示すように、変数Ｘ2が０である場合に作動速度ＶXが０となり、変数Ｘ2が１００×ｃｏｔ６０°であるときに作動速度ＶXがＶX60となり、変数Ｘ2が０と１００の間で順次変化すると作動速度ＶXが０とＶX60で順次変化する。作動速度ＶXの符号が正であるので作動方向ＤXも正方向となる。
【００４５】
また、図３（ｉｉ）に示すように、変数Ｙ2が０である場合に作動速度ＶYが０となり、変数Ｙ2が１００である場合に作動速度ＶYがＶYmaxとなり、変数Ｙ2が０から１００まで順次変化すると作動速度ＶYが０からＶYmaxで順次変化する。作動速度ＶYの符号は正であるので作動方向ＤYも正方向となる。
そして、作動速度決定部２４から、作動速度ＶX、ＶYが制御信号出力部２６に送信される。
【００４６】
制御信号出力部２６は、作動速度決定部２４から受信した作動速度ＶX、ＶYに対応する制御信号をアクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙに出力する。
制御信号出力部２６から受信する制御信号によって、アクチュエータ３０Ｘの作動速度ＶXが０からＶX60の間で変化し、アクチュエータ３０Ｙの作動速度ＶYが０からＶYmaxの間で変化する。
【００４７】
操作レバー１２の傾倒方向がδW方向である場合、傾倒角度がθmaxとなるときに基準点１４が円Ｃ100の周上にある。円Ｃ100の周上の点は、変換処理部２２のプログラムＰ１によって正方形Ｓ100の周上の点に変換される。したがって、傾倒角度がθmaxとなると、変換された変数Ｘ2と変数Ｙ2のうち少なくとも一方が１００又は−１００となる。変数Ｘ2が１００となると、アクチュエータ３０Ｘの作動速度ＶXがＶXmaxとなり、変数Ｘ2が−１００となると、作動速度ＶXが−ＶXmaxとなり、変数Ｙ2が１００となると、アクチュエータ３０Ｙの作動速度ＶYがＶYmaxとなり、変数Ｙ2が−１００となると、作動速度ＶYが−ＶYmaxとなる。したがって、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作する場合、操作レバー１２の傾倒角度をθmaxとすれば、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙのうち少なくともいずれか一方が最大の作動速度で作動し、連動操作における操作効率が良い。
【００４８】
また、アクチュエータ３０Ｘ、３０Ｙを連動操作する場合、作動速度ＶX、ＶYに変化を生じさせる傾倒角度の範囲が０°からθmaxまでの範囲となっており、僅かな傾倒角度の変化により、作動速度ＶX、ＶYが大きく変化することはなく、アクチュエータ３０Ｘ、アクチュエータ３０Ｙの操作性が良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】操作制御装置の構成図である。
【図２】操作レバーの基準点がＸＹ平面においてとる位置の説明図である。
【図３】メモリに格納された関数の説明図であり、（ｉ）は関数ｆの説明図、（ｉｉ）は関数ｇの説明図である。
【図４】従来の操作制御装置の構成図である。
【図５】従来の操作制御装置の操作レバーの基準点がＸＹ平面においてとる位置の説明図である。
【図６】操作レバーの基準点の位置とアクチュエータの作動速度との対応図であり、（ｉ）はＸ軸方向位置と一方のアクチュエータの作動速度との対応図、（ｉｉ）はＹ軸方向位置と他方のアクチュエータの作動速度との対応図である。
【図７】従来の改良された操作制御装置操作の操作レバーの基準点の位置とアクチュエータの作動速度との対応図であり、（ｉ）はＸ軸方向位置と一方のアクチュエータの作動速度との対応図、（ｉｉ）はＹ軸方向位置と他方のアクチュエータの作動速度との対応図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    操作制御装置
１０    ジョイスティック
１２    操作レバー
１４    基準点
１６    Ｘ軸方向位置検出手段
１８    Ｙ軸方向位置検出手段
２０    制御部
２１    演算部
２２    変換処理部
２４    作動速度決定部
２６    制御信号出力部
３０Ｘ、３０Ｙ    アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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