(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台に旋回動、起伏動、伸縮動が自在に取り付けられたブームと、
前記ブームの先端部に前記ブームの起伏角度に拘わらず常時垂直を維持して設けられた垂直ポストと、
前記垂直ポストに水平旋回自在に取り付けられた首振りアームと、
前記垂直ポストに水平旋回自在に取り付けられた作業装置と、
前記首振りアームの先端部に前記首振りアームに対して水平旋回自在に取り付けられた作業台とを有してなるブーム式高所作業装置の制御装置であって、
第１の所定作動指令に基づいて、前記作業台と前記作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持して前記垂直ポストの位置を水平面内または垂直面内で直線移動させる制御を行うブーム制御手段を備え、
前記ブーム制御手段は、前記垂直ポストの位置を水平面内において直線移動させるときに、前記首振りアームに対する前記作業台の旋回角度を一定に維持させるとともに前記首振りアーム及び前記作業装置をそれぞれ前記垂直ポストに対して一緒に水平旋回させる制御を行うことにより、前記作業台と前記作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持しながら前記作業台を水平方向に直線移動させることを特徴とするブーム式高所作業装置の制御装置。
【請求項２】
前記ブーム制御手段は、第２の所定作動指令に基づいて、前記作業台と前記作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持して前記作業台と前記作業装置とを前記垂直ポストに対して一括して水平旋回させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のブーム式高所作業装置の制御装置。
【請求項３】
前記作業台と前記作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持して前記垂直ポストの位置を水平面内または垂直面内で直線的に移動させる協動移動モードを選択自在に設定する移動モード設定手段を備え、
前記ブーム制御手段は、移動モード設定手段により前記協動移動モードが設定されている状態において、前記作業台を前記垂直ポストに対して水平旋回させる作動指令が入力されたとき、または前記作業装置を前記垂直ポストに対して水平旋回させる作動指令が入力されたときに、前記設定されたモードに拘わらず前記作動指令に基づいて前記作業台または前記作業装置を前記ブームの先端部に対して個別に水平旋回させる制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブーム式高所作業装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基台上に旋回・起伏・伸縮等の作動が自在なブームとこのブームの先端部にそれぞれ旋回自在な作業装置及び作業台を有するブーム式高所作業装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなブーム式高所作業装置の一例として高所作業車がある。高所作業車は走行自在な車体上に、旋回動、起伏動、伸縮動等が自在なブームが取り付けられている。ブームの先端部にはブームの起伏角度に拘わらず常時垂直を維持する垂直ポストが設けられており、この垂直ポスト廻りに水平旋回（首振り）自在に作業台が取り付けられて構成されている。作業台にはブームの作動を操作するブーム操作装置が設けられており、作業台に搭乗する作業者がこのブーム操作装置を操作してブームを旋回作動、起伏作動、伸縮作動させ、また作業台を首振り作動等させて作業台を任意の高所に移動させることができるように構成されている。
【０００３】
高所作業車は、例えば、架空電線の保守作業や建設作業等に利用されており、このような高所作業車の中には、高所での重量物の吊り上げや吊り下ろしを容易化するウィンチ装置や、電線の仮支持等を行う仮支持装置などの作業装置を有するものがある。これ等の作業装置は、一般に垂直ポストの上端部に取り付けられており、作業台に搭乗する作業者が作業台に設けられた操作レバーを操作することにより、例えば、ウィンチアームを旋回作動させ、あるいはウィンチの巻き上げや繰り出し等の作動を操作することができるように構成されている。
【０００４】
高所作業車のブーム操作装置は、従来では、ブームの旋回作動軸、起伏作動軸、伸縮作動軸、作業台の首振り作動軸等の各作動軸に対応した操作レバーが設けられ、作業者が作動させようとする作動軸の操作レバーを操作して作業台を移動させていた。しかし、このような操作形態の高所作業装置では、作業台を所望方向に移動させることができるようになるまでに相当の熟練を要し、未熟な作業者にとって取り扱いが容易でないという問題があった。このため、近年では、高所での移動作業を容易化するため、ブームの旋回作動軸、起伏作動軸、伸縮作動軸等を複合的に同期制御し、水平面内や垂直面内で操作レバーの傾倒方向に作業台を直線的に移動させることができる、いわゆる水平−垂直移動制御（以下「Ｈ−Ｖ制御」という）が用いられつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、垂直ポストに水平旋回自在な首振りアームを有し、この首振りアームにさらに水平旋回自在に作業台が取り付けられた、いわゆる多関節型の高所作業車には未だ上記のようなＨ−Ｖ制御が適用されておらず、操作性の改善が求められている。一方、このような多関節型の高所作業車でＨ−Ｖ制御を実現しようとする場合に、ブームの旋回作動と首振りアームの旋回作動及び作業台の旋回作動（「首振り作動」という）をウィンチ装置等の作業装置との関係で如何に制御するかが大きな課題となっている。例えば、作業台を水平面内で直線移動させるときの作業台とウィンチ装置との相対位置関係の問題である。
【０００６】
また、作業内容によっては、作業台を水平面内で直線移動させるよりも、ウィンチ装置や仮支持装置の先端部を水平面内で直線移動させる方が、より適切な制御となる場合があり、このような制御を行う制御装置が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記問題や課題に鑑みて成されたものであり、多関節型高所作業車において取り扱い性や作業性が良好な制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明は、基台に旋回動、起伏動、伸縮動が自在に取り付けられたブームと、このブームの先端部に先端部にブームの起伏角度に拘わらず常時垂直を維持して設けられた垂直ポストと、この垂直ポストに水平旋回自在に取り付けられた首振りアームと、垂直ポストに水平旋回自在に取り付けられた作業装置（例えば実施形態におけるウィンチ装置６０や仮支持装置等）と、首振りアームの先端部に首振りアームに対して水平旋回自在に取り付けられた作業台とを有してなるブーム式高所作業装置の制御装置である。そのうえで、本発明の制御装置は、第１の所定作動指令（例えば実施形態におけるモード選択スイッチ１１からの選択信号及び主操作レバー１２からの操作信号）に基づいて、作業台と作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持して垂直ポストの位置を水平面内または垂直面内で直線移動させる制御を行うブーム制御手段（例えば実施形態におけるコントロールユニット３０）を備え、ブーム制御手段は、垂直ポストの位置を水平面内において直線移動させるときに、首振りアームに対する作業台の旋回角度を一定に維持させるとともに首振りアーム及び作業装置をそれぞれ垂直ポストに対して一緒に水平旋回させる制御を行うことにより、作業台と作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持しながら作業台を水平方向に直線移動させるように構成される。
【０００９】
上記構成の制御装置では、第１の所定作動指令が入力されたときに、ブーム制御手段は、作業台と作業装置との間の相対位置関係を一定に保持して垂直ポストの位置を水平面内または垂直面内で直線的に移動させる。作業台と作業装置との間の相対位置関係を一定に保持してとは、両者の角度位置関係や距離関係等の相対姿勢を一定に維持しての意であり、例えば、首振りアームに対する作業台の角度位置と首振りアームに対する作業装置の角度位置とを一定に維持したまま、当該作動指令に基づいて作業台を直線移動させることをいう。従って、ブームの水平旋回や首振りアームの水平旋回を伴うような直線移動であっても、作業台と作業装置との位置関係が変化することがないため、高所での作業性が良好なブーム式高所作業装置の制御装置を提供することができる。
【００１０】
なお、ブーム制御手段が第２の所定作動指令（例えば実施形態におけるモード選択スイッチ１１からの選択信号及び主操作レバーからの操作信号）に基づいて作業台と作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持して作業台と作業装置とを垂直ポストに対して一括して水平旋回させる制御を行うようにブーム式高所作業装置の制御装置を構成することも好ましい。このような構成によれば、制御手段は、一括旋回モードが選択されている状態で、首振りアームを水平旋回させる作動指令が入力されたときに、作業台と作業装置との相対位置関係を一定に維持したまま、作動指令に基づいて当該指令方向に作業台を直線移動させる。
【００１１】
また、作業台と作業装置との間の相対的な位置関係を一定に保持して垂直ポストの位置を水平面内または垂直面内で直線的に移動させる協動移動モードを選択自在に設定する移動モード設定手段を備えて構成し、ブーム制御手段は、移動モード設定手段により協動移動モードが設定されている状態において、作業台を垂直ポストに対して水平旋回させる作動指令が入力されたとき、または作業装置を垂直ポストに対して水平旋回させる作動指令が入力されたときに、設定されたモードに拘わらず作動指令に基づいて作業台または作業装置を垂直ポストに対して個別に水平旋回させるように制御することも好ましい。すなわち、本構成では作業台と作業装置との間の相対的位置関係を一定に保持して作業台を移動させる協動移動モードが選択されている状態であっても、作業台を旋回させる旋回操作や作業装置を旋回させる旋回操作が入力されたときには、この操作入力を介入させて（割り込み操作を許容して）作業装置を旋回作動させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係る制御装置を備えた高所作業装置の一例として、図８に高所作業車を示している。この高所作業車１はトラックシャーシをベースとして構成されており、運転キャビンを有して走行自在に構成された車両の車体２に、旋回モータ４１の作動により車体２に対して水平旋回自在に配設された旋回台３を備え、この旋回台３の上端部に起伏シリンダ４２の伸縮作動により車体２に対して垂直面内に起伏動自在にブーム４が枢着されている。
【００１５】
ブーム４は旋回台３の上端部に枢着された基端ブーム４ａと、この基端ブーム内に摺動自在に順次テレスコープ状に嵌挿された中間ブーム４ｂ及び先端ブーム４ｃからなり、内蔵された伸縮シリンダ４３を伸縮作動させることにより伸縮動自在に取り付けられている。先端ブーム４ｃの先端部には図示しないレベリングシリンダによりブーム４の起伏角度に拘わらず常時垂直に維持される垂直ポスト６が枢結されている。
【００１６】
垂直ポスト６には、首振りアーム７を介して作業台８が取り付けられている。首振りアーム７は垂直ポストに内蔵されたアーム旋回モータ４４により垂直ポスト６廻りに水平旋回自在であり、作業台８は首振りアーム７の先端部に設けられた首振りモータ４５により首振りアーム７に対して水平旋回（首振りという）自在に取り付けられている。
【００１７】
垂直ポスト６の上端部にはウィンチ装置６０が取り付けられている。ウィンチ装置６０は、垂直ポスト６に内蔵されたウィンチ旋回モータ４６の作動により垂直ポスト６に対して水平旋回自在なウィンチベースと、ウィンチベースに枢結されてウィンチ起伏シリンダ４７によりウィンチベースに対して起伏動自在なウィンチボディ、ウィンチボディに取り付けられてこのボディ対して伸縮設定自在なウィンチアーム６１、ウィンチボディに取り付けられてウィンチモータ４８を正逆回転させることによりウィンチロープの巻き上げ・繰り出しが自在なウィンチ６２などから構成されている。このため、ウィンチ装置６０を作動させることによりウィンチアーム６１を旋回作動、起伏作動させ、またウィンチロープを巻き取り、繰り出し作動させてトランス等の重量物の移動作業を容易に行うことができる。
【００１８】
車体２の前後左右には、作業者のジャッキ操作に基づいて張り出され車体２を持ち上げ支持するジャッキ装置７７，７７…が配設されており、ブーム４を起伏、伸長等させあるいはウィンチ装置６０で重量物を吊り上げたときなどに、車体２に作用して車両を転倒させようとする方向に作用する転倒モーメントに抗して車体２を安定支持する。
【００１９】
作業台８には作業台８の移動操作やウィンチ装置６０等の作動操作を行う操作装置１０が設けられ、車体２にはこの操作装置１０から出力される操作信号を受けて作業台８の移動やウィンチ装置６０の作動を制御するコントロールユニット３０及びコントロールユニット３０から出力される指令信号に基づいて旋回モータ４１や起伏シリンダ４２等に作動油を供給しこれ等の油圧アクチュエータを作動させる油圧ユニット４０が配設されている。図２に操作装置１０の外観図を示し、図１に操作装置１０、コントロールユニット３０、油圧ユニット４０、各油圧アクチュエータ４１〜４８を含む制御装置の構成をブロック図として示す。以下この両図を加えて説明する。
【００２０】
操作装置１０には、作業台８及びウィンチ装置６０の移動モードを選択的に切り替えて設定するモード選択スイッチ１１、作業台８の移動操作を行う主操作レバー１２（１２ａ，１２ｂ）及び副操作レバー１３、ウィンチ操作を行うウィンチ操作レバー１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）などが設けられている。
【００２１】
モード選択スイッチ１１は、３ポジションのロータリースイッチであり、作業台８及びウィンチ装置６０の移動モードを、通常モード、協動移動モード、一括旋回モードの３段階に選択的に切り替えて設定可能になっている。このスイッチ１１から、選択されたモードに応じた選択信号がコントロールユニット３０に出される。ここで、通常モードとは、旋回台３の旋回作動、ブーム４の起伏作動及び伸縮作動、首振りアーム７の旋回作動等を各作動軸ごとに操作するモードである。また、協動移動モード及び一括旋回モードは、ともに作業台とウィンチ装置との相対位置関係を変化させずに作業台８を水平面内または垂直面内で直線移動させるモードであり、一括旋回モードではさらに両者の位置関係を変化させずに作業台とウィンチ装置とを一括して旋回させるモードである。なお、各モードの詳細内容については後述する。
【００２２】
主操作レバー１２は、いわゆるジョイスティック型の操作レバーであり、中立位置を中心に前後左右を含む３６０度いずれの方向にも傾倒操作することができるスティック部１２ａと、このスティック部を軸心として左右回転自在に取り付けられ中立位置を中心に時計回り及び反時計回りに捻り操作可能なリング部１２ｂとから構成されている。主操作レバー１２の内部には、スティック部１２ａの中立位置からの左右方向の傾倒角を検出するＸ軸検出器と前後方向の傾倒角を検出するＹ軸検出器、及びスティック部１２ｂの中立位置からの時計回りまたは反時計回りの回転角を検出するＺ軸検出器が内蔵されており、各検出器はそれぞれの方向への傾倒角や回転角に応じた操作信号をコントロールユニット３０に出力する。
【００２３】
副操作レバー１３は、主操作レバーと同様にジョイスティック型の操作レバーであり、中立位置を中心に前後左右を含む３６０度いずれの方向にも傾倒操作可能に構成されている。副操作レバー１３の内部には、副操作レバー１３の中立位置からの左右方向の傾倒角を検出するＸ軸検出器と前後方向の傾倒角を検出するＹ軸検出器が内蔵されており、両検出器はそれぞれの方向への傾倒角に応じた操作信号をコントロールユニット３０に出力する。
【００２４】
ウィンチ操作レバー１４は、それぞれ中立位置を中心に前後方向に傾倒操作可能な３本の操作レバーからなり、垂直ポスト６に対してウィンチ装置を時計回り及び反時計回りに水平旋回させるウィンチ旋回操作レバー１４ａ、ウィンチアーム６１を起伏作動させるウィンチ起伏操作レバー１４ｂ、ウィンチの巻き取り及び繰り出し操作を行うウィンチ回転操作レバー１４ｃから構成されている。各操作レバー１４ａ，１４ｂ，１４ｃには、それぞれの操作レバーの中立位置からの傾倒角を検出する傾倒角度検出器が内蔵されており、各検出器は各レバーの傾倒角に応じた操作信号をコントロールユニット３０に出力する。
【００２５】
モード選択スイッチ１１からは選択されたモードに対応する選択信号が、主操作レバー１２、副操作レバー１３及びウィンチ操作レバー１４からはそれぞれの操作レバーの操作位置に対応する操作信号が、コントロールユニット３０に入力される。コントロールユニット３０は、入力される選択信号及び操作信号に基づいて油圧ユニット４０内の各電磁比例制御弁ＳＶ1、ＳＶ2…ＳＶ8に指令信号を出力し、この指令信号に応じたバルブ開度で電磁比例制御弁を開かせて各油圧ポンプＰで発生された作動油圧を旋回モータ４１、起伏シリンダ４１…ウィンチ回転モータ４８等の油圧アクチュエータに供給させ、指令信号に応じた作動速度で作業台８を移動させあるいはウィンチ装置６０を作動させる。すなわち、コントロールユニット３０は、選択信号及び操作信号に基づいて電磁比例制御弁の作動を制御し、これにより各油圧アクチュエータを作動させて作業台の移動やウィンチ装置の作動を制御する。
【００２６】
コントロールユニット３０には、ブーム位置検出器２０、作業装置位置検出器６５からブーム姿勢やウィンチ姿勢の検出信号が入力されている。ブーム位置検出器２０は、車体２に対する旋回台３の旋回角度を検出する旋回角度検出器２１、車体２に対するブーム４の起伏角度を検出する起伏角度検出器２２、ブーム４の伸縮長を検出する伸長量検出器２３、垂直ポスト６に対する首振りアーム７の旋回角度を検出するアーム旋回角度検出器２４、首振りアーム７に対する作業台８の首振り角度を検出する作業台首振り角度検出器２５などから構成されている。また、作業装置位置検出器６５は、垂直ポスト６に対するウィンチアーム６１の旋回角度を検出するウィンチ旋回角度検出器６６、ウィンチアーム６１の起伏角度を検出するウィンチ起伏角度検出器６７、ウィンチボディに対するウィンチアーム６１の設定長さを検出するウィンチ長さ検出器６８から構成されている。
【００２７】
コントロールユニット３０は、ブーム位置検出器２０の各検出器から入力される検出信号から、車体２に対する垂直ポスト６の位置、垂直ポスト６に対する作業台８の位置、垂直ポスト６に対するウィンチアーム６１先端部の位置等を、車体上の旋回軸を原点とする座標系の座標値として演算処理して求める。そして、この座標値に基づいて後述する水平−垂直移動制御（Ｈ−Ｖ制御）や、転倒防止制御等を行う。
【００２８】
以下、モード選択スイッチ１１で選択される各モードで、主操作レバー１２、副操作レバー１３、ウィンチ操作レバー１４の操作に対してコントロールユニット３０がどの様に各油圧アクチュエータを制御して作業台８を移動させ、またウィンチ装置６０を作動させるかについて図３から図７を用いて説明する。
【００２９】
まず、図３はモード選択スイッチ１１で通常モードが選択された場合の、各操作レバーの機能と、コントロールユニット３０によるブーム及びウィンチ装置の制御形態を示したものである。なお、通常モードは作業台３の旋回作動軸（制御上のＡ軸）、ブーム４の起伏作動軸（Ｂ軸）、ブーム４の伸縮作動軸（Ｌ軸）、垂直ポスト６に対する首振りアーム７の旋回作動軸（α軸）、首振りアーム７に対する作業台８首振り作動軸（β軸）、垂直ポスト６に対するウィンチアーム６１の旋回作動軸（γ軸）、ウィンチアームの起伏作動軸（δ軸）を各作動軸ごとに個別に作動操作するモードである。
【００３０】
コントロールユニット３０は、モード選択スイッチ１１で通常モードが選択されその選択信号が入力されると、主操作レバー１２から入力される操作信号と各作動軸とを以下のように対応させて制御する。すなわち、主操作レバー１２の前・後方向への傾倒操作は起伏作動軸の起仰・倒伏操作（すなわち、主操作レバー１２におけるＹ軸検出器から出力される操作信号→Ｂ軸の操作信号、以下同じ）、左・右方向はブーム伸縮軸の伸・縮操作（Ｘ軸検出器→Ｌ軸）、リング部１２ｂの時計回り・反時計回りの捻り操作は旋回台３旋回軸の時計回り・反時計回りの旋回操作（Ｚ軸→Ａ軸）のように対応させて制御する。
【００３１】
具体的には、主操作レバー１２が前・後方向に傾倒操作されその操作信号が入力されると、コントロールユニット３０は、前・後方向の傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ2に出力して起伏シリンダ４２を伸・縮作動させ、傾倒角に応じた作動速度でブーム４を起仰作動・倒伏作動させる。主操作レバー１２が左・右方向に傾倒操作されその操作信号が入力されると、コントロールユニット３０は、左・右方向の傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ3に出力して伸縮シリンダ４３を伸・縮作動させ、傾倒角に応じた作動速度でブーム４を伸作動・縮作動させる。主操作レバー１２のリング部１２ｂが時計回り・反時計回りに捻り操作されその操作信号が入力されると、コントロールユニット３０は、その捻り方向及び捻り角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ1に出力して旋回モータ４１を作動させ、捻り角に応じた作動速度で旋回台３を時計回り・反時計回りに作動させる。
【００３２】
主操作レバー１２が同時に複合的に操作された場合、例えば、主操作レバー１２が左斜め前方に傾倒操作された場合には、それぞれ前方及び左方向の傾倒角（すなわち、Ｙ軸検出器からの操作信号とＸ軸検出器からの操作信号）に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ2とＳＶ3とに出力し、起伏シリンダ４２と伸縮シリンダ４３とを伸長作動させて、ブーム４をそれぞれの傾倒角に応じた作動速度で起仰及び伸長作動させる。このように、通常モードでは、それぞれの制御軸（Ｌ軸、Ｂ軸）は主操作レバーの操作軸（Ｘ軸、Ｙ軸）ごとに制御上別個に並列処理され、各軸が同時に並行して作動制御される。リング部１２ｂが同時操作された場合も上記と同様に制御される。
【００３３】
副操作レバー１３は、首振りアーム７の旋回作動（α軸）及び作業台８の首振り作動（β軸）の作動操作を行う操作レバーであり、副操作レバーにおけるＸ軸検出器からの操作信号をα軸に、Ｙ軸検出器からの操作信号をβ軸に対応させて制御する。コントロールユニット３０は、副操作レバー１３が前・後方向に傾倒操作され、その操作信号が入力されると、前・後方向の傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ5に出力して作業台首振りモータ４５を作動させ、傾倒操作角に応じた作動速度で首振りアーム７に対して作業台８を反時計回り・時計回りに首振り作動させる。副操作レバー１３が左・右方向に傾倒操作されその操作信号が入力されると、コントロールユニット３０はその傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ4に出力してアーム旋回モータ４４を作動させ、傾倒操作角に応じた作動速度で垂直ポスト６に対して首振りアーム７を時計回り・反時計回りに旋回作動させる。
【００３４】
副操作レバー１３が複合的な方向に傾倒操作された場合も、主操作レバー１２と同様に制御され、例えば、副操作レバー１３が右斜め後方に操作されたときには、それぞれ右方向及び後方（手前方向）の傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ4とＳＶ5とに出力し、アーム旋回モータ４４及び作業台首振りモータ４５を作動させて首振りアーム７を反時計回りに、作業台８を時計回りに旋回作動させる。それぞれの制御軸（α軸、β軸）は副操作レバー１３の操作軸（Ｘ軸、Ｙ軸）ごとに制御上別個に並列処理され、各軸が同時に並行して作動制御される。
【００３５】
ウィンチ操作レバー１４は、前述したようにウィンチ旋回操作レバー１４ａ、ウィンチ起伏操作レバー１４ｂ、ウィンチ回転操作レバー１４ｃの３本の操作レバーからなり、それぞれウィンチ装置６０の旋回作動（γ軸）、ウィンチアーム６１の起伏作動（δ軸）、ウィンチロープ巻き取りドラムの正転・逆転作動（ε軸）の作動操作を独立して行う。
【００３６】
コントロールユニット３０は、ウィンチ旋回レバー１４ａが前・後方向に傾倒操作されその操作信号が入力されると、その傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ6に出力してウィンチ旋回モータ４６を作動させ、傾倒操作角に応じた作動速度で垂直ポスト６に対してウィンチ装置６０を時計回り・反時計回りに首振り作動させる。ウィンチ起伏レバー１４ｂが前・後方向に傾倒操作されると、コントロールユニット３０は、その傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ7に出力してウィンチ起伏シリンダを伸縮作動させ、傾倒操作角に応じた作動速度でウィンチアーム６１を起仰・倒伏作動させる。また、ウィンチ回転操作レバー１４ｃが前後方向に傾倒操作されると、コントロールユニット３０は、その傾倒角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ8に出力してウィンチ巻き上げモータ４８を作動させ、傾倒操作角に応じた作動速度でウィンチロープを繰り出し・巻き取り作動させる。これ等の制御軸（δ軸、γ軸、ε軸）も制御上別個独立して並列処理される。
【００３７】
以上のようにして、通常モードでは主操作レバー１２副操作レバー１３及びウィンチ操作レバー１４の各操作軸はそれぞれ個別に各制御軸に対応し、コントロールユニット３０はそれぞれの操作軸の操作量に応じた指令信号を対応する電磁比例制御弁に出力して各制御軸をそれぞれ単独かつ並行して同時制御する。
【００３８】
次に、モード選択スイッチ１１で協動移動モードが選択された場合について図４を参照して説明する。協動移動モードは、作業台８とウィンチ装置６０の相対位置関係を変化させることなく、作業台８を水平面内及び垂直面内で任意の方向に直線移動させる制御モードである。モード選択スイッチ１１で協動移動モードが選択され、その選択信号が入力されると、コントロールユニット３０は、主操作レバー１２の機能を水平移動操作及び垂直移動操作の操作レバーに切り替え、以下のように制御する。
【００３９】
主操作レバー１２が前後左右の任意方向に傾倒操作されると、コントロールユニット３０は、作業台８とウィンチ装置６０の相対位置関係を維持したまま、傾倒操作された方向（図中Ｈを付記する任意の矢印方向）に作業台８を水平面内で直線移動させる。また、主操作レバーのリング部１２ｂが時計回り・反時計回りに捻り操作されると、コントロールユニット３０は、作業台８とウィンチ装置６０の相対位置関係を維持したまま、作業台８を垂直（同上Ｖ方向）に上昇・下降移動させる。
【００４０】
例えば、図４に示すように、首振りアーム７とウィンチアーム６１との成す角度がθ1、首振りアーム７と作業台８との成す角度がθ2の状態で、主操作レバー１２を右方向に傾倒操作すると、コントロールユニット３０は、上記二つの角度θ1とθ2とを一定に維持したまま、作業台８を右方向に水平面内で直線移動させる。また、同様の状況で主操作レバー１２を右に傾倒させながらリング部１２ｂを時計回りに操作したときには、コントロールユニットは上記二つの角度を一定に維持したまま作業台８を垂直面内で右斜め上方に直線移動させる。
【００４１】
具体的に、図５に高所作業車１を上方から見た平面図を示し、図５における▲１▼の位置から▲２▼、さらに▲３▼の方向に水平面内で作業台を直線移動させる作動操作が成された場合についてみると、コントロールユニット３０は以下のように各作動軸を制御する。
【００４２】
コントロールユニット３０は▲１▼の作業台位置において、主操作レバー１２が傾倒操作されると、主操作レバー１２におけるＸ軸検出器から入力される操作信号とＹ軸検出器から入力される操作信号とから、操作方向（本例において右方向）及び操作量を判断する。また、ブーム位置検出器２０から入力される各検出信号から垂直ポスト６の座標位置及び作業台８の座標位置を演算処理して求める。次いで、当該算出された座標位置から作業台８を水平面内で右方向に操作量に応じた作動速度で直線移動させるために必要な各作動軸の作動量、及びこのときに前記二つの角度θ1とθ2との関係を一定に維持するための作動軸の作動量を演算処理して求める。そして、算出された各作動軸の作動量に応じた指令信号を各作動軸の電磁比例制御弁に出力して作業台８を直線移動させる。
【００４３】
例えば、図５における▲１▼の位置から▲２▼の位置に直線移動させる場合には、旋回台３の旋回軸（Ａ軸）を反時計回りに旋回作動させるとともに、この旋回台３の旋回速度及び作業台位置に対応した作動速度で、ブーム４の起伏軸（Ｂ軸）を起伏作動、伸縮軸（Ｌ軸）を縮長作動、首振りアーム７の旋回軸（α軸）を時計回りに旋回作動、ウィンチアーム６１の旋回軸（γ軸）を時計回りに旋回作動させる必要がある。コントロールユニット３０はこれ等各制御軸の必要作動量を演算処理して求め、その演算結果に基づいて電磁比例制御弁ＳＶ1〜ＳＶ6に指令信号を出力し、各作動軸の油圧アクチュエータ４１〜４６の作動を同期制御する。
【００４４】
同様に、作業台８が図５における▲２▼の位置に到達し、さらに▲３▼の位置に移動するときには、Ａ軸を反時計回りにさらに旋回作動させるとともに、Ｂ軸を倒伏作動、Ｌ軸を伸長作動、α軸を時計回りに旋回作動、γ軸を時計回りに旋回作動させる必要がある。コントロールユニット３０は各制御軸の必要作動量を演算処理して求め、その演算結果に基づいて電磁比例制御弁ＳＶ1〜ＳＶ6に指令信号を出力し、各作動軸の油圧アクチュエータ４１〜４６の作動を同期制御する。
【００４５】
従って、このような制御によれば、ウィンチ装置６０と作業台８との位置関係を維持したまま、水平面内や垂直面内で任意の直線方向に作業台８を移動させることができる。
【００４６】
コントロールユニット３０は、協動移動モードが設定された状態で副操作レバー１３及びウィンチ操作レバー１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）が操作された場合に、この操作レバー１３，１４の作動軸については通常モードと同様の制御を行う。すなわち、副操作レバー１３が前後・左右方向に傾倒操作されたときにはこの操作を許容してβ軸・α軸を傾倒方向及び傾倒角に応じて単独または並列で作動させ、ウィンチ操作レバー１４が傾倒操作されたときは各操作を許容してγ軸、δ軸、ε軸をそれぞれ傾倒方向及び傾倒角に応じて単独または並列で作動させる。
【００４７】
このため、協動移動モードでは、作業台８に搭乗する作業者が水平面内や垂直面内で所望の方向に作業台８を直線移動させることができるとともに、首振りアーム７の旋回作動や作業台８の首振り作動、ウィンチ装置６０の各作動について、通常モードと同様の作動操作を介入操作することができる。
【００４８】
次に、モード選択スイッチ１１で一括旋回モードが選択された場合について、図６を参照して説明する。一括旋回モードは、作業台８とウィンチ装置６０の相対位置関係を変化させることなく作業台８を水平面内で任意の方向に直線移動させるとともに、作業台８とウィンチ装置６０の相対位置関係を維持したまま作業台８とウィンチ装置６０とを垂直ポスト６廻りに一括して水平旋回作動させる制御モードである。モード選択スイッチ１１で一括旋回モードが選択され、その選択信号が入力されると、コントロールユニット３０は、主操作レバー１２の機能を水平移動操作及び一括旋回操作の操作レバーに切り替え、以下のように制御する。
【００４９】
主操作レバー１２が前後左右の任意方向に傾倒操作されると、コントロールユニット３０は、前述した協動移動モードと同様にして、作業台８とウィンチ装置６０の相対位置関係を維持したまま、傾倒操作された方向（図中Ｈを付記する任意の矢印方向）に作業台８を水平面内で直線移動させる。また、主操作レバーのリング部１２ｂが時計回り・反時計回りに捻り操作されると、コントロールユニット３０は、作業台８とウィンチ装置６０の相対位置関係を維持したまま、首振りアーム７とウィンチ装置６０とを一括して垂直ポスト６廻りに時計回り・反時計回りに旋回作動させる。
【００５０】
すなわち、主操作レバー１２のリング部１２ｂが時計回り・反時計回りに捻り操作されてＺ軸検出器から操作信号が入力されると、コントロールユニット３０は、その捻り方向及び捻り角に応じた指令信号を電磁比例制御弁ＳＶ4とＳＶ6とに出力してアーム旋回モータ４４とウィンチ旋回モータ４６とを作動させ、捻り操作角に応じた作動速度で首振りアーム７とウィンチアーム６１とを一括して時計回り・反時計回りに同期旋回させる。
【００５１】
なお、一括旋回モードにおいても、前述の協動移動モードと同様に、副操作レバー１３を用いた首振りアーム７の単独旋回や作業台８の首振り作動、ウィンチ操作レバー１４ａ，１４ｂ，１４ｃを用いたウィンチ装置６０の各作動の介入操作が可能に構成されている。
【００５２】
このため、一括旋回モードでは、作業台８に搭乗する作業者が作業台８とウィンチ装置６０との相対位置関係を維持したまま水平面内の所望の方向に作業台８を直線移動させ、あるいは作業台８とウィンチ装置６０との相対位置関係を維持したまま垂直ポスト６に対して一括旋回させることができるとともに、首振りアーム７の旋回作動や作業台８の首振り作動、ウィンチ装置６０の各作動について、通常モードと同様の作動操作を行うことができる。
【００５３】
なお、操作装置１０に、例えば前後方向に傾倒操作可能な他の操作レバーを設け、この操作軸からの操作信号を垂直昇降の操作信号として活用し制御することにより、水平面内のみならず垂直面内でも任意方向に直線移動自在な一括旋回モードを構成することができる。
【００５４】
次に、本発明の制御装置の他の実施形態について図７を参照して説明する。この制御装置は、既に図１、図２、及び図８を用いて説明したと同様の構成を有する高所作業車１において、コントロールユニット３０による制御形態のみが異なる制御装置である。
【００５５】
操作装置１０には、前述同様のモード選択スイッチ１１が設けられており、その選択位置のひとつとして、作業装置直線移動モードが設けられている。作業装置直線移動モードは、例えばウィンチ装置６０のようにアーム状の作業装置の先端部を水平面内、垂直面内で直線移動させる制御モードである。
【００５６】
コントロールユニット３０は、モード選択スイッチ１１作業装置直線移動モードが選択されその選択信号が入力されると、コントロールユニット３０は、主操作レバー１２の機能を水平移動操作及び垂直移動操作の操作レバーに切り替え、以下のように制御する。
【００５７】
主操作レバー１２が前後左右の任意方向に傾倒操作されると、コントロールユニット３０は、傾倒操作された方向（図中Ｈを付記する任意の矢印方向）にウィンチ装置６０の先端部が水平面内で直線移動するように、各作動軸の作動量を制御する。また、主操作レバーのリング部１２ｂが時計回り・反時計回りに捻り操作されると、コントロールユニット３０は、ウィンチ装置６０の先端部が垂直（同上Ｖ方向）に上昇・下降移動するように各作動軸の作動量を制御する。
【００５８】
具体的には、コントロールユニット３０は、主操作レバー１２が傾倒操作されると、主操作レバー１２におけるＸ軸検出器から入力される操作信号とＹ軸検出器から入力される操作信号とから、操作方向及び操作量を判断する。また、ブーム位置検出器２０及び作業装置位置検出器６５から入力される各検出信号から、垂直ポスト６の座標位置及びウィンチアーム先端部の座標位置を演算処理して求める。そして、当該算出された二つの座標位置から操作信号に基づいた移動方向及び移動速度でウィンチ装置６０を水平面内に直線移動させるために必要な各作動軸の作動量を演算処理して求める。そして、算出された各作動軸の作動量に応じた指令信号を各作動軸の電磁比例制御弁に出力してウィンチ装置６０を直線移動させる。
【００５９】
例えば、図５に示した位置状態において、▲１▼の位置から▲２▼の位置にウィンチ装置６０を直線移動させる操作信号が入力されたときに、コントロールユニット３０は、当該位置における上記二つの座標値と操作信号とから、旋回台３の旋回軸（Ａ軸）を反時計回りに旋回作動させる作動量、ブーム４の起伏軸（Ｂ軸）を起伏作動させる作動量、伸縮軸（Ｌ軸）を縮長作動させる作動量、ウィンチアーム６１の旋回軸（γ軸）を時計回りに旋回作動させる作動量を演算処理して求め、その演算結果に基づいて電磁比例制御弁ＳＶ1〜ＳＶ6に指令信号を出力して各作動軸の油圧アクチュエータ４１〜４６の作動を同期制御する。
【００６０】
従って、このような制御によれば、ウィンチ装置６０の姿勢を維持したまま、水平面内や垂直面内で任意方向にウィンチ装置６０を直線移動させることができる。このため、例えば、ウィンチ装置６０で吊り上げた資材を所定の直線方向に移動させる場合や、ウィンチアーム６１に代えて仮支持装置を取り付けて架空電線を仮支持した状態で電線の延びる方向に移動させる場合等に、作業性が良好な制御装置を構成することができる。また、この作業装置直線移動モードでは、前述した協動移動モードのように首振りアーム７の旋回軸（α軸）を同期制御していないため、同期制御を行う軸数を抑えて低コストに操作性が良好な制御装置を提供することができる。
【００６１】
また、コントロールユニット３０は、前述した各作業モードと同様に、作業装置直線移動モードが設定された状態で副操作レバー１３やウィンチ操作レバー１４が操作された場合に、これらの操作レバー１３，１４による介入操作を許容し、それぞれのレバー操作に応じて対応する作動軸を単独または並列で作動させる。
【００６２】
なお、以上説明した実施例では、コントロールユニットに操作信号を入力させる手段としてジョイスティック型の操作レバーを用いた例を開示したが、操作信号の出力手段は所定形態の信号を出力可能な手段であれば良く、例えばウィンチ操作レバーのように各軸が独立した操作レバーや、回転させることにより所定信号を出力するポテンショメータ、あるいはキーボードやタッチパネル等により設定して所定信号を出力させる手段などであっても良い。また、本実施例では複数のモードをモード選択スイッチで選択し、共通の操作レバーの機能を切り替えて使用する例を開示したが、例えば専用の操作レバーを設ける構成とした場合には当該専用の操作レバーからの信号がモード選択スイッチの選択位置と操作信号とを兼ねるもの（請求範囲における第１、第２または第３の所定作動指令）となり、モード選択スイッチを必ずしも設ける必要がない。また、作業装置の代表例として垂直ポスト上にウィンチ装置６０を装着した場合を例示したが、作業装置はウィンチ装置に限定されるものではなく、例えば、上記した電線仮支持装置や、いわゆるポリ管挿入機、マニピュレータアーム等であっても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、旋回・起伏・伸縮作動が自在なブーム先端部の垂直ポストに、それぞれ水平旋回自在に取り付けられた首振りアーム及び作業装置と、首振りアームの先端部に首振り作動自在に取り付けられた作業台とを有するブーム式高所作業装置において、第１の所定作動指令に基づいて、作業台と作業装置との間の相対的な位置関係を保持して垂直ポストの位置を水平面内または垂直面内で直線移動させる制御を行うブーム制御手段を備えて構成される。従って、ブームの水平旋回や首振りアームの水平旋回を伴うような直線移動であっても、作業台と作業装置との相対位置関係が変化することないため、作業性を向上させたブーム式高所作業装置の制御装置を提供することができる。
【００６４】
また、他の本発明は、旋回・起伏・伸縮作動が自在なブームの先端部に、作業台とブームの先端部に対して水平旋回自在に取り付けられたアーム状の作業装置とを有するブーム式高所作業装置において、第３の所定作動指令に基づいてブームの旋回作動、起伏作動、伸縮作動及び作業装置の旋回作動を制御して、作業装置の先端部を水平面内で直線移動させる制御を行うブーム制御手段を備えてブーム式高所作業装置の制御装置を構成する。従って、ブームの水平旋回を伴うような直線移動であっても、作業装置のアーム先端部が作動指令に基づいた方向に水平面内で直線移動するため、作業性を向上させたブーム式高所作業装置の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御装置を含む作動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態である高所作業車の操作装置の外観を示す斜視図である。
【図３】通常モードにおける各操作レバーの機能とブームの作動状態とを対応させて示す説明図である。なお、図中に示すＡ,Ｂ,Ｌ,α,β,γ,δはブームの各作動軸を表す。
【図４】協動移動モードにおける主操作レバーの機能とブームの作動状態とを対応させて示す説明図である。
【図５】協動移動モードにおいて水平直線移動操作が成されたときの制御装置の作用を説明するための説明図である。
【図６】一括旋回モードにおける主操作レバーの機能とブームの作動状態とを対応させて示す説明図である。
【図７】作業装置直線移動モードにおける主操作レバーの機能とブームの作動状態とを対応させて示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態である高所作業車の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  高所作業車（ブーム式高所作業装置）
２  車体（基台）
４  ブーム
７  首振りアーム
８  作業台
１１  モード選択スイッチ（移動モード設定手段、旋回モード設定手段、作業モード設定手段）
３０  コントロールユニット（ブーム制御手段）
６０  ウィンチ装置（作業装置、アーム状の作業装置）
【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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【図８】
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