JPH04303397A - 高所作業車のセンサ異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高所作業車のブームを
作動させる際に、ブームの作動状態を検出する各種のセ
ンサに異常が発生したことを検出する高所作業車の異常
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブーム起伏操作手段及びブーム伸
縮操作手段を操作してブームを起伏伸縮させるときに、
ブームの先端に取り付けられた荷台が自動的に許容作動
範囲内に収まるように制御される高所作業車の例とに特
開昭６２−２１１２９６号公報に開示されたものがある
。

【０００３】以下、上記従来の高所作業車及びその制御
を図面に基づいて具体的に説明する。高所作業車の全体
を示す図２において、１は車体、２は車体１上に水平回
転可能に設置された旋回台であり、車体側の固定大歯車
３と噛合するピニオン４を備えた油圧モータ５によって
駆動されるようになっている。６は旋回台２に取付けら
れたリフトシリンダ７により起伏作動させるとともに、
テレスコープシリンダ８によって伸縮可能とされたブー
ムであり、その先端部には作業台（荷台）９が設置され
ている。作業台９には操作パネル１０が取付けられ、同
操作パネル１０には図３の電気制御回路に示すブーム起
伏操作用のリフトレバー１１とブーム伸縮操作用のテレ
スコープレバー１２が設けられ、さらに旋回操作用のス
イングレバー１３、走行操作用のドライブレバー１４な
どが設けられている。前記リフトレバー１１，テレスコ
ープレバー１２，スイングレバー１３及びドライブレバ
ー１４にはそれぞれポテンショメータが取り付けられて
おり、それぞれのレバーの操作角度に対応した電圧信号
が出力されるように構成されている。

【０００４】一方、前記リフトシリンダ７のストローク
に対応して作動し、前記ブーム６の起伏角度に対応した
電圧信号を出力するポテンショメータから成るブーム起
伏角度センサ１５がリフトシリンダ７の近傍に取付けら
れている。さらに、テレスコープシリンダ８のストロー
クに対応して作動し、前記ブーム６の伸縮長さに対応し
た電圧信号を出力するポテンショメータから成るブーム
伸縮長センサ１６がテレスコープシリンダ８の近傍に取
付けられている。なお、地上側よりリフト操作、テレス
コープ操作及びスイング操作するためのスイッチＳＷ１
、ＳＷ２及びＳＷ３が設けられ、これらのスイッチはマ
イクロコンピュータＣＰＵのＩ／Ｏポートに接続されて
いる。

【０００５】また、高所作業車には前記リフトシリンダ
７に所要の圧油を供給するリフトソレノイドバルブ１７
と、前記テレスコープシリンダ８に所要の圧油を供給す
るテレスコープソレノイドバルブ１８とが設けられ、さ
らに、図示しない油圧ポンプからの圧油を前記油圧モー
タ５に供給するスイングソレノイドバルブ１９と、高所
作業車を走行させるための図示しない走行モータに所要
の圧油を供給するドライブソレノイドバルブ２０とが設
けられている。

【０００６】前記リフトレバー１１，テレスコープレバ
ー１２，スイングレバー１３及びドライブレバー１４の
ポテンショメータそれぞれから出力された電圧信号と前
記ブーム起伏角度センサ１５及びブーム伸縮長センサ１
６のポテンショメータそれぞれから出力された電圧信号
はＡＤ変換器２３によりデジタル信号に変換されたあと
マイクロコンピュータＣＰＵに出力される。

【０００７】マイクロコンピュータＣＰＵは図示しない
記憶素子に記憶された演算制御プログラムに従って後述
の演算及び処理をしたあと前記各バルブ制御用の制御信
号を出力する。マイクロコンピュータＣＰＵから出力さ
れた同制御信号は、前記リフトソレノイドバルブ１７，
テレスコープソレノイドバルブ１８，スイングソレノイ
ドバルブ１９及びドライブソレノイドバルブ２０のそれ
ぞれに駆動電流を通電する駆動回路２４に入力される。

【０００８】図４は従来の高所作業車のブームに関する
制御フローチャートを示したものである。図４に示すフ
ローチャートのステップＳＴ１においてマイクロコンピ
ュ　　ータＣＰＵがイニシャライズされ、ステップＳＴ
２においてマイクロコンピュータＣＰＵはブーム起伏角
度センサ１５及びブーム伸縮長センサ１６からの出力信
号を取り込む。そしてステップＳＴ３において上記それ
ぞれのセンサから出力された信号が予め設定された範囲
、すなわち、図６に示すように予め決められた抵抗値Ａ
１とＡ２の間に基づく信号の値を示しているか否かを判
断する。もし、上記センサからの信号が上記範囲外の値
であれば、何か異常が起きたものと判断し、ステップＳ
Ｔ４に示すようにテレスコープソレノイドバルブ１８に
対してテレスコープシリンダ８が縮むような駆動信号を
出力する以外は、他の駆動信号の出力を停止させる。一
方、上記それぞれのセンサから出力された信号が設定範
囲に有れば、それぞれの信号に基づいてステップＳＴ５
に示すようにブーム６の先端部にある荷台（作業台）９
の位置を演算検出する。ステップＳＴ６においてリフト
レバー１１及びテレスコープレバー１２の傾斜角対応信
号を入力し、ステップＳＴ７において図５の出力特性に
基づいてリフトソレノイドバルブ１７及びテレスコープ
ソレノイドバルブ１８に対するバルブ駆動量を算出し、
両バルブ駆動量に基づいて両ソレノイドバルブ１７，１
８に駆動信号を出力してリフトシリンダ７，テレスコー
プシリンダ８に圧油を供給し、ブームを作動させる。 尚、図５は、それぞれの操作レバーが中立状態から前方
（＋）、もしくは手前（−）に傾斜操作されたとき、各
操作レバーから出力される操作信号に対するバルブ駆動
信号の非線形出力特性を示したものである。

【０００９】マイクロコンピュータＣＰＵはステップＳ
Ｔ８において、ブーム姿勢に基づくブーム先端位置、す
なわち荷台位置が予め設定された図２に示す規制線ＬＮ
２より外側に出るかどうかを判断する。判断の結果、ブ
ーム先端位置が規制線ＬＮ２の外に出ていないと判断し
た場合にはステップＳＴ１２に進む一方、ブーム先端位
置が規制線ＬＮ２の外に出ると判断した場合はステップ
ＳＴ９に進む。

【００１０】ステップＳＴ９においてリフトレバー１１
がブーム６を下降させる方向に操作されているかどうか
を判断し、下降方向に操作されていると判断した場合に
はステップＳＴ１０に進み、そうでない場合にはステッ
プＳＴ１１に進む。ステップＳＴ１０では例えば次の式
に従ってテレスコープシリンダ８を収縮方向にレギュレ
ートさせる。

【００１１】

【数１】 　　ただし上記式においてはＩはテレスコープバルブ駆
動量、Ｋｐは比例ゲイン、ＫＤは微分ゲイン、Ｅは規制
線ＬＮ２からの偏差を示す。

【００１２】上記式に基づき、規制線ＬＮ２からの偏差
、すなわちブーム６が規制線ＬＮ２を越えた量に応じて
、規制線ＬＮ２まで滑らかにテレスコープシリンダ８が
収縮するような駆動量を演算する。

【００１３】一方、ステップＳＴ１１ではリフトレバー
１１がブーム６を下降させる方向に操作されていない場
合、すなわちテレスコープシリンダ８が伸長されて規制
線ＬＮ２を越えるとき、テレスコープシリンダ８の伸長
を停止させる駆動量に変更演算する。ステップＳＴ１６
では前記ステップＳＴ１０もしくはステップＳＴ１１で
演算された駆動量に基づく制御信号を駆動回路２４に出
力し、駆動回路２４からテレスコープソレノイドバルブ
１８に対して駆動電流を通電してテレスコープシリンダ
８を制御し、ブーム６の先端が規制線ＬＮ２を越えない
ように制御する。

【００１４】一方、前記ステップＳＴ８で荷台９の位置
が安全な作業範囲内にあると判断した場合には、ステッ
プＳＴ１２において、荷台９の移動速度が、荷台９を安
全に移動させるための規制速度制御範囲にあるか否かを
判断する。その判断の結果、荷台９の移動速度を規制す
る必要がない場合には、前記ステップＳＴ１６に進む一
方、上記速度制御範囲にある場合には、ステップＳＴ１
３において、荷台９の移動速度を安全な速度まで下げる
ための規制指令値を算出する。

【００１５】ステップＳＴ１４において、各レバーから
出力された　　作信号に基づく　　作速度（移動速度）
が上記規制指令値より小さいと判断した場合には、直接
、前記ステップＳＴ１６に進む一方、規制指令値より大
きいと判断した場合にはステップＳＴ１５において、各
レバーの実際の移動速度を補正した安全なレバー移動速
度を演算し、ステップ１６において、その移動速度に基
づき、前記テレスコープソレノイドバルブ１８を駆動す
るための制御信号を駆動回路２４に出力する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の高所作業車
のブーム制御において、ブーム起伏角度センサ１５及び
ブーム伸縮長センサ１６に設けられたポテンショメータ
それぞれから出力される信号が、予め定められた出力範
囲を起えている場合に、何か異常が起きたと判断し、テ
レスコープソレノイドバルブ１８に対して、テレスコー
プシリンダ８が縮むような駆動信号を出力する以外は、
他の駆動信号の出力を停止するようになっている。

【００１７】しかしながら、上記ポテンショメータが固
着等を起こし、上記の予め定められた出力範囲内で、そ
の出力信号が変化しないようになった場合、その固着等
を起こしたポテンショメータを有するブーム起伏角度セ
ンサ１５もしくはブーム伸縮長センサ１６の異常を検出
することができないという問題がある。

【００１８】そこで本発明では、ブーム起伏操作手段も
しくはブーム伸縮操作手段が操作されているにもかかわ
らず、ブーム起伏角度センサもしくはブーム伸縮長セン
サから出力される信号が変化しない場合にセンサ異常と
判断し、ブームを安全側に制御することを解決すべき技
術的課題とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明における上
記課題解決のための技術的手段は、車体上に旋回可能に
設置された旋回台にリフトシリンダの油圧駆動により起
伏されるとともにテレスコープシリンダの油圧駆動によ
り伸縮されるブームと、そのブームの起伏及び伸縮それ
ぞれの操作をさせるための操作手段と、前記ブームの起
伏角度を検出して起伏角度対応信号を出力するブーム起
伏角度センサと、ブームの伸縮長さを検出して伸縮長さ
対応信号を出力するブーム伸縮長センサと、前記ブーム
起伏操作手段及びブーム伸縮操作手段それぞれの操作量
に対応した操作信号を入力し、前記リフトシリンダ及び
テレスコープシリンダを駆動するそれぞれのバルブに駆
動信号を出力してブームを起伏及び伸縮作動させる駆動
制御回路と、前記ブーム起伏角度センサとブーム伸縮長
センサの異常を検出する異常検出手段とを有する高所作
業車のセンサ異常検出装置において、前記ブーム起伏操
作手段もしくは前記ブーム伸縮操作手段から前記操作信
号が出力されている状態で、前記ブーム起伏角度センサ
もしくは前記ブーム伸縮長センサからの信号に変化がな
いとき、前記ブームを縮むように駆動させる駆動信号以
外の駆動信号の出力を停止させるように前記異常検出手
段を構成することである。

【００２０】

【作用】上記構成の高所作業車のセンサ異常検出装置に
よれば、異常検出手段は、ブーム起伏操作手段もしくは
前記ブーム伸縮操作手段から操作信号が出力されている
状態でブーム起伏角度センサもしくはブーム伸縮長セン
サからの信号に変化がないとき、センサ異常と判断して
ブームを縮むように駆動させる駆動信号以外の駆動信号
の出力を停止させるように制御するため、ブームを安全
側に制御する。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の一実施例を説明する。尚、本
実施例においては、前記従来の技術の欄で説明した図２
の高所作業車の構成説明図、図３の電気制御回路ブロッ
ク図、図５の操作レバーの操作信号に基づくバルブ駆動
信号の出力得性図、及び図６のブーム起状角度センサ１
５及びブーム伸縮長センサ１６の出力信号範囲を示した
特性図は共通図面として用いるため、それぞれの図面に
関する説明はしない。

【００２２】図１は本発明に基づくブーム制御のフロー
チャートである。図１に示したフローチャートは、ブー
ム起伏角度センサ１５及びブーム伸縮長センサ１６に設
けられたポテンショメータそれぞれから出力された信号
が、予め定められた出力範囲を起えている場合に電気的
あるいは機械的な異常が起きたと判断し、テレスコープ
ソレノイドバルブ１８に対して、テレスコープシリンダ
８が縮むような駆動信号を出力するとともに、上記それ
ぞれのポテンショメータが固着等を起こし、上記出力範
囲内で、その出力信号が変化しないようになった場合に
も、それを異常として検出し、ブーム６を安全側に駆動
するように制御することを示したものである。

【００２３】以下、図１のフローチャートに従ってブー
ム制御を説明する。図１のフローチャートのステップＳ
Ｔ１においてマイクロコンピュータＣＰＵがイニシャラ
イズされ、ステップＳＴ２においてマイクロコンピュー
タＣＰＵはブーム起伏角度センサ１５及びブーム伸縮長
センサ１６からの出力信号を取り込む。そしてステップ
ＳＴ３において上記それぞれのセンサから出力された信
号が予め設定された範囲の値を示しているか否かを判断
する。もし、上記センサからの信号が上記範囲外の値で
あれば、何か異常が起きたものと判断し、ステップＳＴ
４に示すようにテレスコープソレノイドバルブ１８に対
してテレスコープシリンダ８が縮むような駆動信号を出
力させる以外は、他の駆動信号の出力を停止させる。

【００２４】一方、上記それぞれのセンサから出力され
た信号が設定範囲に有れば、それぞれの信号に基づいて
ステップＳＴ５に示すようにブーム６の先端部にある荷
台（作業台）９の位置を演算検出する。ステップＳＴ６
においてリフトレバー１１及びテレスコープレバー１２
の傾斜角度対応信号を入力し、ステップＳＴ７において
図５の出力特性に基づいてリフトソレノイドバルブ１７
及びテレスコープソレノイドバルブ１８に対するバルブ
駆動量を算出し、両バルブ駆動量に基づいて両ソレノイ
ドバルブ１７，１８に駆動信号を出力してリフトシリン
ダ７，テレスコープシリンダ８に圧油を供給し、ブーム
を作動させる。

【００２５】マイクロコンピュータＣＰＵはステップＳ
Ｔ８において、ブーム姿勢に基づくブーム先端位置すな
わち、荷台位置が予め設定された規制線、すなわち図２
に示した規制線ＬＮ２より外側に出るかどうかを判断す
る。判断の結果、ブーム先端位置が規制線ＬＮ２の外に
出ていないと判断した場合にはステップＳＴ１２に進む
一方、ブーム先端位置が規制線ＬＮ２の外に出ると判断
した場合はステップＳＴ９に進む。

【００２６】ステップＳＴ９においてリフトレバー１１
がブーム６を下降させる方向に操作されているかどうか
を判断し、下降方向に操作されていると判断した場合に
はステップＳＴ１０に進み、そうでない場合にはステッ
プＳＴ１１に進む、ステップＳＴ１０では前記式

【数１
】に従ってテレスコープシリンダ８を収縮方向にレギュ
レートさせる。すなわち、前記式に基づき、規制線ＬＮ
２からの偏差、すなわちブーム６が規制線ＬＮ２を越え
た量に応じて、規制線ＬＮ２まで滑らかにテレスコープ
シリンダ８が収縮するような駆動量を演算する。

【００２７】一方、ステップＳＴ１１ではリフトレバー
１１がブーム６を下降させる方向に操作されていない場
合、すなわちテレスコープシリンダ８を伸長させて規制
線ＬＮ２を越えるとき、テレスコープシリンダ８の伸長
を停止させる駆動量に変更演算する。ステップＳＴ１６
では前記ステップＳＴ１０もしくはステップＳＴ１１で
演算された駆動量に基づく制御信号を駆動回路２４に出
力し、駆動回路２４からテレスコープソレノイドバルブ
１８に対して駆動電流を通電してテレスコープシリンダ
８を制御し、ブーム６が規制線ＬＮ２を越えないように
する。

【００２８】一方、前記ステップＳＴ８で荷台９の位置
が安全な作業範囲内にあると判断した場合には、ステッ
プＳＴ１２において、荷台９の移動速度が、荷台９を安
全に移動させるための規制速度制御範囲にあるか否かを
判断する。その判断の結果、荷台９の移動速度を規制す
る必要がない場合には、前記ステップＳＴ１６に進む一
方、上記速度制御範囲にある場合には、ステップＳＴ１
３において、荷台９の移動速度を安全な速度まで下げる
ための規制指令値を算出する。

【００２９】ステップＳＴ１４において、各レバーから
出力された操作信号に基づく操作速度（移動速度）が上
記規制指令値より小さいと判断した場合には、直接前記
ステップＳＴ１６に進む一方、規制指令値より大きいと
判断した場合には、ステップＳＴ１５において、各レバ
ーの実際の移動速度を補正した安全なレバー移動速度を
演算し、ステップＳＴ１６において、その移動速度に基
づき、前記両ソレノイドバルブ１７，１８を駆動するた
めの制御信号を駆動回路２４に出力する。

【００３０】ステップＳＴ１７において、マイクロコン
ピュータＣＰＵは、ブーム起伏角度センサ１５及びブー
ム伸縮長センサ１６の出力信号を取り込む。ステップＳ
Ｔ１８においては、前記ステップＳＴ１６で、両ソレノ
イドバルブ１７，１８を駆動させるための制御信号が出
力されたあと、その制御信号がｄｔ時間出力されている
間に、ブーム起伏角度センサ１５及びブーム伸縮長セン
サ１６からの信号がｄＢオームの変化、すなわちそれぞ
れのセンサのポテンショメータのｄＢオームの変化に見
合う信号の変化が生じているか否かを判断する。

【００３１】その判断の結果、上記信号の変化が生じて
いると判断した場合には、ブーム起伏角度センサ１５及
びブーム伸縮長センサ１６が正常に作動しているものと
して前記ステップＳＴ２に戻る一方、上記信号の変化が
生じていないと判断した場合には、ブーム起伏角度セン
サ１５もしくはブーム伸縮長センサ１６のポテンショメ
ータに異常が発生したものとしてステップＳＴ４に移行
し、テレスコープソレノイドバルブ１８に対してテレス
コープシリンダ８を縮むように駆動させるための駆動信
号以外の信号の出力を停止する。

【００３２】従って、上記のブーム制御により、リフト
レバー１１，テレスコープレバー１２の操作中にブーム
起伏角度センサ１５もしくはブーム伸縮長センサ１６の
異常を検出することが可能になり、その異常検出時に、
ブーム６は安全側に駆動される。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高所作業
車のブームの起伏角度を検出してその角度対応信号を出
力するブーム起伏角度対応信号を出力するブーム起伏角
度センサ、及びブームの伸縮長さを検出してその伸縮長
さ対応信号を出力するブーム伸縮長センサそれぞれから
の信号が、ブーム起伏操作手段もしくはブーム伸縮操作
手段の操作中にもかかわらず変化しない場合にはセンサ
異常と判断し、ブームを安全側に駆動することができる
ため、高所作業車の安全をより高めることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブーム制御ローチャート図
である。

【図２】高所作業車の外観図である。

【図３】高所作業車の電気制御回路ブロック図である。

【図４】従来の高所作業車のブーム制御フローチャート
図である。

【図５】操作レバーの操作信号に対するバルブ駆動信号
の出力特性図である。

【図６】ブーム起伏角度センサ及びブーム伸縮長センサ
のポテンショメータの抵抗値変化範囲を示した特性図で
ある。

【符号の説明】

１　　車体 ６　　ブーム ７　　リフトシリンダ ８　　テレスコープシリンダ ９　　作業台 １１　　リフトレバー １２　　テレスコープレバー １５　　ブーム起伏角度センサ １６　　ブーム伸縮長センサ １７　　リフトソレノイドバルブ １８　　テレスコープソレノイドバルブ２３　　ＡＤ変
換器 ２４　　駆動回路 ＣＰＵ　　マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車体上に旋回可能に設置された旋回台
   にリフトシリンダの油圧駆動により起伏されるとともに
   テレスコープシリンダの油圧駆動により伸縮されるブー
   ムと、そのブームの起伏及び伸縮それぞれの操作をさせ
   るための操作手段と、前記ブームの起伏角度を検出して
   起伏角度対応信号を出力するブーム起伏角度センサと、
   ブームの伸縮長さを検出して伸縮長さ対応信号を出力す
   るブーム伸縮長センサと、前記ブーム起伏操作手段及び
   ブーム伸縮操作手段それぞれの操作量に対応した操作信
   号を入力し、前記リフトシリンダ及びテレスコープシリ
   ンダを駆動するそれぞれのバルブに駆動信号を出力して
   ブームを起伏及び伸縮作動させる駆動制御回路と、前記
   ブーム起伏角度センサとブーム伸縮長センサの異常を検
   出する異常検出手段とを有する高所作業車のセンサ異常
   検出装置であって、前記異常検出手段は、前記ブーム起
   伏操作手段もしくは前記ブーム伸縮操作手段から前記操
   作信号が出力されている状態で、前記ブーム起伏角度セ
   ンサもしくは前記ブーム伸縮長センサからの信号に変化
   がないとき、前記ブームを縮むように駆動させる駆動信
   号以外の駆動信号の出力を停止させるように構成された
   高所作業車のセンサ異常検出装置。