【手続補正書】
【提出日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道走行用車輪を備えた車両上に作業機を搭載してなる軌道作業車の作業状態を検出する作業状態検出手段と、
上記軌道作業車の軌道上における傾斜角を検出する作業車傾斜角検出手段と、
上記軌道作業車の傾斜角毎の限界性能を示す性能テーブルを記憶した性能記憶手段と、
上記性能記憶手段から求められる現在の傾斜角に対応する限界性能と上記作業状態検出手段から入力される現在の作業状態における実作業性能を対比して該実作業性能が上記限界性能を越えたときに作動規制信号を出力する制御手段と、
上記制御手段から作動規制信号を受けて上記軌道作業車の実作業性能増加側への作動を規制する作動規制手段を備えた軌道作業車の安全装置であって、
上記軌道作業車の作業開始を検出して作業開始信号を出力する作業開始検出手段を備え、
上記制御手段は、上記作業開始検出手段から作業開始信号を受けたときその時点における上記傾斜角に対応する性能テーブルから求められる限界性能と上記作業状態検出手段から入力される実作業性能を対比するように構成されたことを特徴とする軌道作業車の安全装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記車両に設けられたアウトリガの張出しを検出するアウトリガ張出検出手段を備え、
上記性能記憶手段は上記アウトリガの張出状態下と収納状態下のそれぞれにおける上記軌道作業車の傾斜角毎の限界性能を示す性能テーブルを記憶し、
上記制御手段は、上記アウトリガの張出状態時にはアウトリガ張出状態下における限界性能を、上記アウトリガの収納状態時にはアウトリガ収納状態下における限界性能を、それぞれ上記実作業性能と対比するように構成されたことを特徴とする軌道作業車の安全装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記制御手段は、上記軌道作業車の傾斜角が、作業開始信号を受けた時点における傾斜角よりも所定角度だけ大角度側に設定された上限傾斜角に達したときに上記作動規制手段に作動規制信号を出力するように構成されていることを特徴とする軌道作業車の安全装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】軌道作業車の安全装置
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、軌道走行用車輪を備えた車両上に、高所作業機とかクレーン等の作業機を搭載し、軌道上を走行可能とした軌道作業車における安全装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軌道作業車は、敷設された軌道上を走行し、所要位置に停止した状態で、車両上に搭載した作業機を使用して所要の作業を行うが、この場合、軌道のカーブ位置にはカント（軌道の曲率中心方向への傾斜）が設けられているため、カーブ部分で軌道作業車を用いて作業を行なう場合には、軌道のカントに対応して、軌道作業車も傾斜することになる。
【０００３】
このため、軌道作業車を用いたカント部分での高所作業の安全性を確保する必要があり、係る観点から、特許文献１には、軌道のカントの大きさに応じて軌道作業車の作業性能を変更し、これによってカントを有する位置においても作業を安全に行なうことができるようにした技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２７２９６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上掲特許文献１に示される安全装置は、軌道のカントを常時監視し、該カントの変化に応じて軌道作業車の作業性能を変更する構成とされている。
【０００６】
一方、軌道作業車は、軌道上に配置されているため、基本的には、軌道のカントに対応した傾斜角をもつが、実際の作業においては、例えば、該作業機を旋回動作させるとき、車両フレームに捩れが生じ、車両側に配置した傾斜角検出器によって検出される軌道作業車の傾斜角が変化する。
【０００７】
係る場合、上掲特許文献１に示される安全装置によれば、軌道のカントに変化がなく、従って、作業機の作業性能を変更する必要が無いような場合であっても、車両フレームの捩れによる傾斜角の変化に対応して軌道作業車の作業性能が不必要に変更され、場合によっては、作業途中において軌道作業車の作動が不必要に規制され、安定した円滑な作業が阻害されるなど、使い勝手が悪いものとなっていた。
【０００８】
そこで本願発明では、不必要な作動規制を回避して使い勝手を良好ならしめた軌道作業車の安全装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１０】
本願の第１の発明では、軌道走行用車輪を備えた車両上に作業機を搭載してなる軌道作業車の作業状態を検出する作業状態検出手段と、上記軌道作業車の軌道上における傾斜角を検出する作業車傾斜角検出手段と、上記軌道作業車の傾斜角毎の限界性能を示す性能テーブルを記憶した性能記憶手段と、上記性能記憶手段から求められる現在の傾斜角に対応する限界性能と上記作業状態検出手段から入力される現在の作業状態における実作業性能を対比して該実作業性能が上記限界性能を越えたときに作動規制信号を出力する制御手段と、上記制御手段から作動規制信号を受けて上記軌道作業車の実作業性能増加側への作動を規制する作動規制手段を備えた軌道作業車の安全装置において、上記軌道作業車の作業開始を検出して作業開始信号を出力する作業開始検出手段を備え、上記制御手段を、上記作業開始検出手段から作業開始信号を受けたときその時点における上記傾斜角に対応する性能テーブルから求められる限界性能と上記作業状態検出手段から入力される実作業性能を対比するように構成したことを特徴としている。
【００１１】
ここで、上記「作業状態」とは、作業機が保有する機能に基づく作業態様であって、例えば、旋回可能な伸縮ブームを備えたものにあっては、ブームの長さ、ブームの起伏角、ブームの旋回角等の要素によって特定される。
【００１２】
上記傾斜角とは、軌道のカントのある軌道部分に軌道作業車が位置した場合において該カントに起因して生じる上記軌道作業車の傾斜角である。
【００１３】
上記「作業開始信号」とは、軌道作業車が作業を開始する体勢になったと判断される場合に出力される信号であって、例えば、ブームが格納位置から離脱したときにこれを検知して出力される「ブーム非格納信号」、車両が停車したときにこれを検出して出力される「車両停車信号」とか、オペレータにより手動操作されるスイッチ信号がこれに該当する。
【００１４】
本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る軌道作業車の安全装置において、上記車両に設けられたアウトリガの張出しを検出するアウトリガ張出検出手段を備え、上記性能記憶手段は上記アウトリガの張出状態下と収納状態下のそれぞれにおける上記軌道作業車の傾斜角毎の限界性能を示す性能テーブルを記憶し、上記制御手段は上記アウトリガの張出状態時にはアウトリガ張出状態下における限界性能を、上記アウトリガの収納状態時にはアウトリガ収納状態下における限界性能を、それぞれ上記実作業性能と対比するように構成したことを特徴としている。
【００１５】
本願の第３の発明では、上記第１又は第２の発明に係る軌道作業車の安全装置において、上記制御手段を、上記軌道作業車の傾斜角が、作業開始信号を受けた時点における傾斜角よりも所定角度だけ大角度側に設定された上限傾斜角に達したときに上記作動規制手段に作動規制信号を出力するように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１７】
（ａ）本願の第１の発明に係る軌道作業車の安全装置によれば、上記制御手段は、上記作業開始検出手段から作業開始信号を受けたときその時点における上記傾斜角を記憶し、この記憶された傾斜角に対応する性能テーブルから求められる限界性能と上記作業状態検出手段から入力される実作業性能を対比して該実作業性能が上記限界性能を越えたとき作動規制信号を出力して、上記軌道作業車の実作業性能増加側への作動を規制する。
【００１８】
従って、一旦、作業開始信号が出力されると、該作業開始信号の出力が停止されない限り性能テーブルが、作業開始時点の傾斜角に対応した性能テーブルに固定され、該性能テーブルから求められる限界性能に基づいて軌道作業車の作動が制御されるので、例えば、作業中において車両フレームの捩れによって傾斜角が変化したような場合、即ち、軌道のカントには変化がなく軌道作業車の限界性能を変更する必要が無いような場合には、上記傾斜角の変化に拘らず軌道作業車の限界性能は変更されない。従って、作業中における限界性能の不必要な変更によって軌道作業車の作動が規制されるということが回避され、その結果、使い勝手の良好な軌道作業車の安全装置を提供することができる。
【００１９】
（ｂ）本願の第２の発明では、上記（ａ）に記載の効果に加えて、次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、アウトリガ張出状態時とアウトリガ収納状態時では軌道作業車の限界性能が大きく異なるところ、上記アウトリガの張出状態時にはアウトリガ張出状態下における限界性能を実作業性能と対比して該実作業性能が上記限界性能を越えたとき作動規制信号を出力して、上記軌道作業車の実作業性能増加側への作動を規制し、上記アウトリガの収納状態時にはアウトリガ収納状態下における限界性能を実作業性能と対比して該実作業性能が上記限界性能を越えたとき作動規制信号を出力して、上記軌道作業車の実作業性能増加側への作動を規制するようにしていることから、上記軌道作業車の作業形態に適応した作動規制が実現され、延いては軌道作業車の安全装置の信頼性がより一層向上することになる。
【００２０】
（ｃ）本願の第３の発明では、上記（ａ）又は（ｂ）に記載の効果に加えて、次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記制御手段を、上記軌道作業車の傾斜角が、作業開始信号を受けた時点における傾斜角よりも所定角度だけ大角度側に設定された上限傾斜角に達したときに上記作動規制手段に作動規制信号を出力するように構成しているので、例えば、作業条件の変化等の要因によって軌道作業車の傾斜角が、作業開始時点の傾斜角から過度に増加したような場合には上記作動規制手段による作動規制が行なわれ、その結果、軌道作業車の作業の安全性がさらに向上することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願発明をいくつかの好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
Ｉ：第１の実施形態
図１には、本願発明の第１の実施形態に係る軌道作業車３０が示されている。この軌道作業車３０は、タイヤ車輪４０を備えた車両３２に、駆動手段を内蔵した昇降支持部５３により昇降可能とされた軌道走行用車輪５２を備えた軌道走行装置５０を付設し、該軌道走行用車輪５２によって軌道２９上を走行可能とする一方、上記車両３２には作業機３１を搭載して構成される。
【００２２】
上記作業機３１は、高所作業に使用される高所作業機であって、上記車両３２上に旋回駆動可能に搭載された旋回台３３に、多段伸縮式のブーム３４の基端部を上下方向に起伏可能に取付けるとともに、該ブーム３４の先端部に、支持アーム３６を介して作業ステージ３５を取付けて構成される。また、上記ブーム３４は、上記旋回台３３との間に配置した起伏用シリンダ３７によって起伏駆動されるとともに、内蔵の伸縮用シリンダによって伸縮駆動される。また、上記作業ステージ３５はレベリング用シリンダ３８によって上記ブーム３４の起伏動に拘らず常時水平に姿勢保持される。
【００２３】
尚、この実施形態では、上記作業機３１として高所作業機を採用しているが、本願発明は係る構成に限定されるものでなく、他の実施形態においては、作業機３１として、例えば、ブーム付きクレーン等の荷役作業機も採用し得るものである。
【００２４】
このように構成された軌道作業車３０は、図１に示すように、上記車両３２の下面側へ上記昇降支持部５３と一体的に振り出された上記軌道走行用車輪５２を上記軌道２９に載置し、これを駆動手段により回転駆動することで、上記軌道２９上を走行して移動できるようになっている。
【００２５】
尚、上記軌道作業車３０の走行形態は、上述のように上記軌道走行用車輪５２を駆動手段により駆動させて上記軌道２９上を走行するほかに、例えば、上記軌道走行用車輪５２を上記軌道２９に載置し、且つ上記タイヤ車輪４０を上記軌道２９に当接させてこれを回転駆動することで、該タイヤ車輪４０の駆動力を用いて走行するように構成することもできる。
【００２６】
この軌道作業車３０の移動時、及び非作業時には、上記作業機３１は格納姿勢に保持される。即ち、ブーム３４は、車両前方側へ延出する旋回位置において、全縮状態で倒伏させて所定のブーム受台（図示省略）に載置される。
【００２７】
そして、上記作業機３１を使用して高所作業を行なう場合には、該作業機３１を格納した状態で、上記軌道作業車３０を軌道走行により所定位置まで移動させる。そして、作業に際しては、先ず、作業形態が選択される。即ち、一つの作業形態は、上記軌道作業車３０を所定位置で停車させたまま（即ち、上記軌道走行用車輪５２を上記軌道２９上に載置させ、該軌道走行用車輪５２により軌道作業車３０を支持した状態）で作業を行なう形態であり、他の一つは、上記軌道作業車３０を停車させた後、車両３２の両側部に配置されたアウトリガ５１を張り出してこれを上記軌道２９以外の部分、例えば、軌道２９の敷石部分に接地させ、該アウトリガ５１によって、上記軌道走行用車輪５２をその鍔部分が上記軌道２９から上方へ外れない範囲で浮上させた状態で作業を開始する形態である。
【００２８】
ところで、この軌道作業車３０には、上記何れの作業形態においても、該軌道作業車３０が転倒することなく安全に作業を行なうことのできる作業性能の限界、即ち、限界性能（この実施形態では、後述のように「限界作業範囲」を採用している）が定められており、作業中における実際の作業性能（この実施形態では、後述のように、「ブーム長さ」と「ブーム起伏角」と「ブーム旋回角」を採用している）が上記限界性能を越えないように制御する安全装置が備えられている。
【００２９】
一方、上記軌道２９は、常に水平に敷設されるものではなく、図１に示すように、コーナー部分では曲率中心側へ傾斜するように所要のカントが設けられている。従って、安全装置における実際の制御に際しては、上記カントの大きさに対応して発生する上記軌道作業車３０の傾斜状態を考慮する必要がある。
【００３０】
さらに、作業は、上記何れの作業形態においても、上記軌道作業車３０を停車させて行なうことから、作業中に上記カントが変化することは無く、従って、原則的にはこのカントに起因する軌道作業車３０の傾斜角の変化は無いものと考えられるが、実際には、上記ブーム３４の伸縮、起伏及び旋回位置、モーメント値等によって規定される作業状態によっては、作業中に車両３２に捩れが生じて該軌道作業車３０の傾斜角が変化するとか、特にアウトリガ接地状態での作業においては接地部位の崩れ等によって軌道作業車３０の傾斜角が変化することが考えられるため、実際の制御に際しては、この車両３２の捩れ等に起因する傾斜角の変化も考慮することが必要である。
【００３１】
また、このような車両３２の捩れに起因する軌道作業車３０の傾斜角の変化、換言すれば、カントの変化に基づくものでなく、一時的あるいは過渡的な傾斜角の変化を逐一作業性能の制御に反映させる（即ち、限界性能を変更させる）と、安全性の確保上においては必要の無い作動規制が行なわれ、実際の作業上において使い勝手が損なわれることになるため、この点も考慮することが必要である。
【００３２】
そこで、この実施形態の軌道作業車３０においては、上記諸点を考慮して、良好な使い勝手の下で、高い安全性を確保し得るようにした安全装置を備えている。以下、この安全装置の内容を、図２及び図３を参照しつつ具体的に説明する。
【００３３】
図２に、上記軌道作業車３０に備えられた安全装置の機能ブロック図を示している。
【００３４】
上記安全装置には、上記軌道作業車３０の作業状態検出手段４として、上記ブーム３４の伸縮長さを検出するブーム長さ検出器１１と、上記ブーム３４の起伏角を検出するブーム起伏角検出器１２と、上記ブーム３４の旋回角を検出するブーム旋回角検出器１３と、上記ブーム３４に負荷される圧縮力に基づいて上記軌道作業車３０に実際にかかるモーメントを検出するモーメント検出器１５が備えられるとともに、作業車傾斜角検出手段３として上記軌道作業車３０の傾斜角を検出する作業車傾斜角検出器１４が備えられており、これら各検出器の検出値はそれぞれ作業状態信号及び作業車傾斜角信号として、後述の制御手段１に入力される。
【００３５】
さらに、上記安全装置には、次述する性能記憶手段２と作業開始検出手段５とアウトリガ張出検出手段６と上限値記憶器２０及び作動規制手段７が備えられている。
【００３６】
上記性能記憶手段２は、アウトリガ５１の張出状態下における上記軌道作業車３０の傾斜角毎の限界性能を示す性能テーブルと、アウトリガ５１の収納状態下における上記軌道作業車３０の傾斜角毎の限界性能を示す性能テーブルを、それぞれ記憶したものであって、該性能記憶手段２からアウトリガ５１の張出しの有無に応じて、上記傾斜角の変化に対応する所定の性能テーブルが読み出され、該性能テーブルから求められる限界性能が後述の制御手段１に入力される。尚、この性能テーブルは、上記ブーム３４の伸縮長さと起伏角と旋回角及び上記軌道作業車３０の傾斜角をパラメータとして決定されている。
【００３７】
上記作業開始検出手段５は、上記軌道作業車３０が作業開始状態にあることを検出するもので、この実施形態では、該作業開始検出手段５として、上記車両３２上に設けたブーム受台から上記ブーム３４が離脱したときにこれを検出して作業開始信号を出力するように構成されたブーム非格納検出器１６を採用している。尚、上記作業開始検出手段５としては、上記ブーム非格納検出器１６に代えて、例えば、軌道作業車３０が停車したとき、これを検出して作業開始信号を出力するようにした作業車停車検出器１７とか、作業開始時にオペレータにより手動操作されるスイッチ１８を採用することもできる。
【００３８】
上記アウトリガ張出検出手段６は、上記軌道作業車３０を所定の作業位置まで走行させて停車させた状態で、アウトリガ５１を張り出して車両３２を浮上支持したときにこれを検出してアウトリガ張出信号を出力するものであり、この実施形態ではアウトリガ張出検出器１９でこれを構成している。
【００３９】
上記上限値記憶器２０は、後述のように、ある傾斜角で性能テーブルを固定した場合において、この固定状態を維持し得る傾斜角の変動幅の上限値を、アウトリガ張出時と収納時のそれぞれにおいて上記傾斜角毎に「上限値」として記憶したものであって、性能テーブルの固定基準となった上記傾斜角よりも所定角度だけ大きな角度に設定される。
【００４０】
上記作動規制手段７は、後述の制御手段１からの作動規制信号を受けて、上記作業機３１の危険側、即ち、限界性能を逸脱する側への作動を規制させるものであって、具体的には、上記ブーム３４の伸長側作動と倒伏側作動及び旋回作動を規制する。尚、この場合でも、安全側への作動は許容される。
【００４１】
上記制御手段１は、アウトリガ５１の張出状態時にはアウトリガ張出状態下における限界性能を、上記アウトリガの収納状態時にはアウトリガ収納状態下における限界性能を、それぞれ上記実作業性能と対比し、実作業性能が限界性能を逸脱したとき、上記作動規制手段７に作動規制信号を出力するようになっている。
【００４２】
以下、上記制御手段１による実際の作動制御を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。尚、この実施形態では、上記軌道作業車３０の安全性を「作業範囲」を基準として判断するようにしている。
【００４３】
制御の開始後、先ず、フラグＦを「Ｆ＝０」に設定し（ステップＳ１）、しかる後、現在の作業状態を示す情報として、ブーム長さ検出器１１からブーム長さ「Ｌ」を、ブーム起伏角検出器１２からブーム起伏角「α」を、ブーム旋回角検出器１３からブーム旋回角「β」をそれぞれ読み込むとともに、作業車傾斜角検出器１４から作業車傾斜角「θ」を読み込む（ステップＳ２）。
【００４４】
次に、上記性能記憶手段２に記憶されたアウトリガ収納時における傾斜角毎の性能テーブル「Ｔａ１〜Ｔａｎ」に基づいて、現在の作業状態時における限界性能、即ち、限界作業範囲「Ｚｓ１〜Ｚｓｎ」を読み出す（ステップＳ３）。さらに、上記性能記憶手段２に記憶されたアウトリガ張出時における傾斜角毎の性能テーブル「Ｔａ１〜Ｔａｎ」に基づいて、現在の作業状態時における限界性能、即ち、限界作業範囲「Ｚｓ１〜Ｚｓｎ」を読み出す（ステップＳ４）。
【００４５】
次に、ステップＳ５において、フラグＦ＝１か否かを判定するが、初回はＦ＝０であるので、ステップＳ６に移行し、ここで作業形態を判定する。ここで、現在、アウトリガ張出状態でない、即ち、アウトリガ収納状態であると判定された場合には、アウトリガ収納時における傾斜角「θ」に対応する性能テーブル「Ｔａｘ」を固定し、該性能テーブル「Ｔａｘ」から限界作業範囲「Ｚｓｘ」を読み出す（ステップＳ７）。
【００４６】
一方、ステップＳ６において、現在、アウトリガ張出状態であると判定された場合には、アウトリガ張出時における傾斜角「θ」に対応する性能テーブル「Ｔａｘ」を固定し、該性能テーブル「Ｔａｘ」から限界作業範囲「Ｚｓｘ」を読み出す（ステップＳ８）。
【００４７】
しかる後、ステップＳ９において、現在、ブームが格納されているかどうか、即ち、作業開始状態かどうかを、上記ブーム非格納検出器１６からの信号の有無によって判断する。
【００４８】
ここで、現在、ブームは格納状態にある、と判断された場合には、ブームが非格納状態となるまで、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理が繰り返される。
【００４９】
一方、ステップＳ９において、上記ブームが非格納状態にある、と判断されると（即ち、ブーム３４がブーム受け台から離脱して、作業が開始される状態であると判断されると）、次にステップＳ１０において、アウトリガ収納状態時にはステップＳ７で求めた限界作業範囲「Ｚｓｘ」を、アウトリガ張出状態時にはステップＳ８で求めた限界作業範囲「Ｚｓｘ」を用い、この限界作業範囲「Ｚｓｘ」と、現在の実作業範囲としてそれぞれ求められるブーム３４の長さ「Ｌ」と起伏角「α」と旋回角「β」を対比する。そして、これら各実作業範囲「Ｌ」、「α」、「β」の何れか一つでも上記限界作業範囲「Ｚｓｘ」を逸脱していると判断された場合には、作業車停止信号を出力し（ステップＳ１２）、上記作業機３１の危険側、即ち、実作業範囲増加側への作動を停止させ、作業上の安全性を確保する。
【００５０】
次に、復帰操作、即ち、実作業範囲減少側への操作を実行し（ステップＳ１３）、復帰操作が完了して時点で、制御をリターンさせ（ステップＳ１４）、次回の制御に備える。
【００５１】
一方、ステップＳ１０において、実作業範囲「Ｌ」、「α」、「β」の何れもが限界作業範囲「Ｚｓｘ」の範囲内であると判断された場合には、原則として、上記作業機３１の危険側への操作も可能とされるが、作業開始以後において実際の傾斜角が変化し、作業開始時点で記憶した上記傾斜角「θ」から大きくかけ離れたような場合においても尚且つ上記傾斜角「θ」を維持するのは安全確保上において好ましくないので、この実施形態では、ステップＳ１１において、上記傾斜角「θ」が、上記上限値記憶器２０から読み出される上限値「θｓ」、即ち、上記傾斜角「θ」よりも所定角度だけ大きい角度に設定された上限値「θｓ」を越えたかどうかを判定するようにしている。
【００５２】
即ち、ステップＳ１１において、「θ」＞「θｓ」であると判断された場合には、ステップＳ１０における判断にも拘らず、作業停止信号を出力して、上記作業機３１の危険側への作動を停止させ、作業上の安全性を確保する（ステップＳ１２）。
【００５３】
これに対して、ステップＳ１１において、「θ」＜「θｓ」であると判断された場合には、安全上問題は無いので、フラグＦを「１」に設定（ステップＳ１５）してリターンする。
【００５４】
このように、作業形態毎に、即ち、アウトリガ張出状態とアウトリガ収納状態毎に上記軌道作業車３０の傾斜角に対応する限界作業範囲を記憶しておき、作業に際しては、作業形態に応じて、作業開始時点の傾斜角に対応する限界作業範囲を求め、この限界作業範囲と実作業範囲を対比し、実作業範囲が限界作業範囲を越えない限り、この限界作業範囲の下で作動制御を実行し、実作業範囲が限界作業範囲を越えたときに初めて危険側への操作を規制するように構成することで、不必要な作動停止が無く、しかも安全性の高い作業が実現されるものである。
【００５５】
尚、この第１の実施形態では、限界作業範囲に関する性能テーブルとして、アウトリガ張出状態時の性能テーブルと、アウトリガ収納状態時の性能テーブルの二種類を保有するようにしているが、本願の他の実施形態においては、性能テーブルとして、例えば、アウトリガ張出状態時に比して限界性能が低いアウトリガ収納状態時の性能テーブルのみを保有し、この性能テーブルに基づいて作動規制制御を行なうように構成することもできるものである。
【００５６】
また、軌道作業車３０の特別な使用態様として、例えば、ある位置での作業終了の後、上記ブーム３４を完全に格納せずに、格納に近い状態にしたまま、該軌道作業車３０を次回の作業位置まで移動させて再び作業を開始するということも有り得る。係る場合には、次回の作業位置での軌道作業車３０の停車、あるいは停車後における軌道作業車３０の作動操作を検出して、その時点における軌道作業車３０の傾斜角を記憶し、この傾斜角に対応する限界性能のみを参照して作業性能を算出すればよい。
ＩＩ：第２の実施形態
図４には、本願発明の第２の実施形態に係る軌道作業車の安全装置における制御フローチャートを示している。
【００５７】
尚、軌道作業車３０の構成及び安全装置の機能ブロック図は、上記第１の実施形態のものと同様であるので、該第１の実施形態における図１、図２及びこれらの該当説明を援用し、以下においては、作動制御の内容のみを説明する。
【００５８】
この第２の実施形態においては、上記軌道作業車３０の安全性の判断を上記第１の実施形態と同様に、「作業範囲」を基準として判断するようにしたものであるが、これと異なる点は、実作業範囲の概念、及び実作業範囲と限界作業範囲の対比手法において相違する。
【００５９】
即ち、上記第１の実施形態においては、検出される上記ブーム３４の長さ「Ｌ」と起伏角「α」と旋回角「β」のそれぞれを実作業範囲として規定し、且つこれらそれぞれが限界作業範囲内にあるかどうかを判断するようにしており、この対比に際しては検出値をそのまま使用し、演算を必要としない。これに対して、この第２の実施形態においては、検出される上記ブーム３４の長さ「Ｌ」と起伏角「α」と旋回角「β」及び上記傾斜角「θ」の四者に基づいて作業機３１側の基準点、例えば、上記作業ステージ３５の三次元位置を演算により求め、これを実作業範囲として、三次元的に設定され且つ記憶された限界作業範囲と対比するようにしたものである。
【００６０】
以下、上記制御手段１における実際の制御を図４に基づいて説明する。
【００６１】
制御の開始後、先ず、フラグＦを「Ｆ＝０」に設定し（ステップＳ１）、しかる後、現在の作業状態を示す情報として、ブーム長さ検出器１１からブーム長さ「Ｌ」を、ブーム起伏角検出器１２からブーム起伏角「α」を、ブーム旋回角検出器１３からブーム旋回角「β」をそれぞれ読み込むとともに、作業車傾斜角検出器１４から作業車傾斜角「θ」を読み込む（ステップＳ２）。
【００６２】
次に、上記性能記憶手段２に記憶されたアウトリガ収納時における傾斜角毎の性能テーブル「Ｔａ１〜Ｔａｎ」に基づいて、現在の作業状態時における限界性能、即ち、限界作業範囲「Ｚｓ１〜Ｚｓｎ」を読み出す（ステップＳ３）。さらに、上記性能記憶手段２に記憶されたアウトリガ張出時における傾斜角毎の性能テーブル「Ｔａ１〜Ｔａｎ」に基づいて、現在の作業状態時における限界性能、即ち、限界作業範囲「Ｚｓ１〜Ｚｓｎ」を読み出す（ステップＳ４）。
【００６３】
次に、上記各検出器１１，１２，１３，１５により検出される検出値に基づいて現在の作業範囲（Ｚ１）、即ち、作業機３１側の基準点の三次元位置を算出する（ステップＳ５）。
【００６４】
しかる後、ステップＳ６において、フラグＦ＝１か否かを判定するが、初回はＦ＝０であるので、ステップＳ７に移行し、ここで作業形態を判定する。ここで、現在、アウトリガ張出状態でない、即ち、アウトリガ収納状態であると判定された場合には、アウトリガ収納時における傾斜角「θ」に対応する性能テーブル「Ｔａｘ」を固定し、該性能テーブル「Ｔａｘ」から限界作業範囲「Ｚｓｘ」を読み出す（ステップＳ８）。
【００６５】
一方、ステップＳ７において、現在、アウトリガ張出状態であると判定された場合には、アウトリガ張出時における傾斜角「θ」に対応する性能テーブル「Ｔａｘ」を固定し、該性能テーブル「Ｔａｘ」から限界作業範囲「Ｚｓｘ」を読み出す（ステップＳ９）。
【００６６】
しかる後、ステップＳ１０において、現在、ブームが格納されているかどうか、即ち、作業開始状態かどうかを、上記ブーム非格納検出器１６からの信号の有無によって判断する。
【００６７】
ここで、現在、ブームは格納状態にある、と判断された場合には、ブームが非格納状態となるまで、ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理が繰り返される。
【００６８】
一方、ステップＳ１０において、上記ブームが非格納状態にある、と判断されると、次にステップＳ１１において、アウトリガ収納状態時にはステップＳ８で求めた限界作業範囲「Ｚｓｘ」を、アウトリガ張出状態時にはステップＳ９で求めた限界作業範囲「Ｚｓｘ」を用い、この限界作業範囲「Ｚｓｘ」と、現在の実作業範囲「Ｚ１」を対比する。そして、この実作業範囲「Ｚ１」が上記限界作業範囲「Ｚｓｘ」を逸脱していると判断された場合には、作業車停止信号を出力し（ステップＳ１３）、上記作業機３１の危険側、即ち、実作業範囲増加側への作動を停止させ、作業上の安全性を確保する。
【００６９】
次に、復帰操作、即ち、実作業範囲減少側への操作を実行し（ステップＳ１４）、復帰操作が完了して時点で、制御をリターンさせ（ステップＳ１５）、次回の制御に備える。
【００７０】
一方、ステップＳ１１において、実作業範囲「Ｚ１」が限界作業範囲「Ｚｓｘ」の範囲内であると判断された場合には、原則として、上記作業機３１の危険側への操作も可能とされるが、作業開始以後において実際の傾斜角が変化し、作業開始時点で記憶した上記傾斜角「θ」から大きくかけ離れたような場合においても尚且つ上記傾斜角「θ」を維持するのは安全確保上において好ましくないので、この実施形態では、ステップＳ１２において、上記傾斜角「θ」が、上記上限値記憶器２０から読み出される上限値「θｓ」、即ち、上記傾斜角「θ」よりも所定角度だけ大きい角度に設定された上限値「θｓ」を越えたかどうかを判定するようにしている。
【００７１】
即ち、ステップＳ１２において、「θ」＞「θｓ」であると判断された場合には、ステップＳ１１における判断にも拘らず、作業停止信号を出力して、上記作業機３１の危険側への作動を停止させ、作業上の安全性を確保する（ステップＳ１３）。
【００７２】
これに対して、ステップＳ１２において、「θ」＜「θｓ」であると判断された場合には、安全上問題は無いので、フラグＦを「１」に設定（ステップＳ１６）してリターンする。
ＩＩ：第３の実施形態
図５には、本願発明の第３の実施形態に係る軌道作業車の安全装置における制御フローチャートを示している。
【００７３】
尚、軌道作業車３０の構成及び安全装置の機能ブロック図は、上記第１の実施形態のものと同様であるので、該第１の実施形態における図１、図２及びこれらの該当説明を援用し、以下においては、作動制御の内容のみを説明する。
【００７４】
この第３の実施形態においては、上記軌道作業車３０の安全性の判断を上記第１の実施形態及び第２実施形態とは異なって、モーメント値を基準として判断するようにしたものであり、以下、上記制御手段１における実際の制御を図５に基づいて説明する。
【００７５】
制御の開始後、先ず、フラグＦを「Ｆ＝０」に設定し（ステップＳ１）、しかる後、現在の作業状態を示す情報として、ブーム長さ検出器１１からブーム長さ「Ｌ」を、ブーム起伏角検出器１２からブーム起伏角「α」を、ブーム旋回角検出器１３からブーム旋回角「β」をそれぞれ読み込むとともに、作業車傾斜角検出器１４から作業車傾斜角「θ」を、モーメント検出器１５から実モーメント「Ｍ１」を読み込む（ステップＳ２）。
【００７６】
次に、上記性能記憶手段２に記憶されたアウトリガ収納時における傾斜角毎の性能テーブル「Ｔａ１〜Ｔａｎ」に基づいて、現在の作業状態時における限界性能、即ち、限界モーメント「Ｍｓ１〜Ｍｓｎ」を読み出す（ステップＳ３）。さらに、上記性能記憶手段２に記憶されたアウトリガ張出時における傾斜角毎の性能テーブル「Ｔａ１〜Ｔａｎ」に基づいて、現在の作業状態時における限界性能、即ち、限界モーメント「Ｍｓ１〜Ｍｓｎ」を読み出す（ステップＳ４）。
【００７７】
次に、ステップＳ５において、フラグＦ＝１か否かを判定するが、初回はＦ＝０であるので、ステップＳ６に移行し、ここで作業形態を判定する。ここで、現在、アウトリガ張出状態でない、即ち、アウトリガ収納状態であると判定された場合には、アウトリガ収納時における傾斜角「θ」に対応する性能テーブル「Ｔａｘ」を固定し、該性能テーブル「Ｔａｘ」から限界モーメント「Ｍｓｘ」を読み出す（ステップＳ７）。
【００７８】
一方、ステップＳ６において、現在、アウトリガ張出状態であると判定された場合には、アウトリガ張出時における傾斜角「θ」に対応する性能テーブル「Ｔａｘ」を固定し、該性能テーブル「Ｔａｘ」から限界モーメント「Ｍｓｘ」を読み出す（ステップＳ８）。
【００７９】
しかる後、ステップＳ９において、現在、ブームが格納されているかどうか、即ち、作業開始状態かどうかを、上記ブーム非格納検出器１６からの信号の有無によって判断する。
【００８０】
ここで、現在、ブームは格納状態にある、と判断された場合には、ブームが非格納状態となるまで、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理が繰り返される。
【００８１】
一方、ステップＳ９において、上記ブームが非格納状態にある、と判断されると、次にステップＳ１０において、アウトリガ収納状態時にはステップＳ７で求めた限界モーメント「Ｍｓｘ」を、アウトリガ張出状態時にはステップＳ８で求めた限界モーメント「Ｍｓｘ」を用い、この限界モーメント「Ｍｓｘ」と、現在の実モーメント「Ｍ１」を対比する。そして、この実モーメント「Ｍ１」が上記限界モーメント「Ｍｓｘ」を逸脱していると判断された場合には、作業車停止信号を出力し（ステップＳ１２）、上記作業機３１の危険側、即ち、実作業範囲増加側への作動を停止させ、作業上の安全性を確保する。
【００８２】
次に、復帰操作、即ち、実作業範囲減少側への操作を実行し（ステップＳ１３）、復帰操作が完了して時点で、制御をリターンさせ（ステップＳ１４）、次回の制御に備える。
【００８３】
一方、ステップＳ１０において、実モーメント「Ｍ１が限界モーメント「Ｍｓｘ」の範囲内であると判断された場合には、原則として、上記作業機３１の危険側への操作も可能とされるが、作業開始以後において実際の傾斜角が変化し、作業開始時点で記憶した上記傾斜角「θ」から大きくかけ離れたような場合においても尚且つ上記傾斜角「θ」を維持するのは安全確保上において好ましくないので、この実施形態では、ステップＳ１１において、上記傾斜角「θ」が、上記上限値記憶器２０から読み出される上限値「θｓ」、即ち、上記傾斜角「θ」よりも所定角度だけ大きい角度に設定された上限値「θｓ」を越えたかどうかを判定するようにしている。
【００８４】
即ち、ステップＳ１１において、「θ」＞「θｓ」であると判断された場合には、ステップＳ１０における判断にも拘らず、作業停止信号を出力して、上記作業機３１の危険側への作動を停止させ、作業上の安全性を確保する（ステップＳ１２）。
【００８５】
これに対して、ステップＳ１１において、「θ」＜「θｓ」であると判断された場合には、安全上問題は無いので、フラグＦを「１」に設定（ステップＳ１５）してリターンする。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る安全装置を備えた軌道作業車の全体図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態に係る安全装置の機能ブロック図である。
【図３】本願発明の第１の実施の形態に係る安全装置の制御フローチャートである。
【図４】本願発明の第２の実施の形態に係る安全装置の制御フローチャートである。
【図５】本願発明の第３の実施の形態に係る安全装置の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１      ・・制御手段
２      ・・性能記憶手段
３      ・・作業車傾斜角検出手段
４      ・・作業状態検出手段
５      ・・作業開始検出手段
６      ・・アウトリガ張出検出手段
７      ・・作動規制手段
１１    ・・ブーム長さ検出器
１２    ・・ブーム起伏角検出器
１３    ・・ブーム旋回角検出器
１４    ・・作業車傾斜角検出器
１５    ・・モーメント検出器
１６    ・・ブーム非格納検出器
１７    ・・作業車停車検出器
１８    ・・スイッチ
１９    ・・アウトリガ張出検出器
２０    ・・上限値記憶器
２９    ・・軌道
３０    ・・軌道作業車
３１    ・・作業機
３２    ・・車両
３３    ・・旋回台
３４    ・・ブーム
３５    ・・作業ステージ
３６    ・・支持アーム
３７    ・・起伏用シリンダ
３８    ・・レベリング用シリンダ
４０    ・・タイヤ車輪
５０    ・・軌道走行装置
５１    ・・アウトリガ
５２    ・・軌道走行用車輪
５３    ・・昇降支持部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007254059.tif 000001
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007254059.tif 000002