特許 6860230 ごみ搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6860230

(24)【登録日】2021年3月30日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】ごみ搬送装置

(51)【国際特許分類】

   F23G 5/50 20060101AFI20210405BHJP

   G01B 11/03 20060101ALI20210405BHJP

   B65F 9/00 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   F23G5/50 G

   G01B11/03 Z

   F23G5/50 Q

   B65F9/00

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-185267(P2019-185267)

(22)【出願日】2019年10月8日

(65)【公開番号】特開2021-60162(P2021-60162A)

(43)【公開日】2021年4月15日

【審査請求日】2019年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】519363030

【氏名又は名称】海南エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094156

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 民安

(74)【代理人】

【識別番号】100102783

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 高明

(72)【発明者】

【氏名】大島 卓郎

【審査官】 西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１９−１４８４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２１６２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１８７２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４８５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１４６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０６５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１２１１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０２８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−１１９５４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｇ ５／５０

Ｂ６５Ｆ ９／００

Ｇ０１Ｂ １１／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ごみピット上に水平に直線移動可能に設置されたクレーンガーダと、
上記クレーンガーダに取付けられ、レーザ出射角度を該クレーンガーダの移動可能方向に直交する方向に変えることができるレーザ測距計と、
上記クレーンガーダ上に、このクレーンガーダの移動可能方向に直交する水平方向に直線移動可能に設置されたトロリと、
上記トロリにより上下方向に移動可能に吊り下げ支持されたクレーンバケットと、
上記クレーンガーダの位置及び上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を制御するとともに、該クレーンガーダの位置、該レーザ測距計からのレーザ出射角度及び該レーザ測距計による測定距離を取得し、これら取得値に基づいて、上記ごみピット内のごみ山の表面の高さを算出する制御手段と
を備え、
上記制御手段は、測定範囲内に亘って上記クレーンガーダを移動させ、上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を変化させて、測定範囲内の上記ごみ山の表面をレーザ出射光によりスキャンして、上記測定範囲内の上記ごみ山の表面を複数の区画に分割し、各区画内の２点の測定距離に基づいて、該２点間の傾斜角度を算出するとともに、該ごみ山の表面の高さを算出し、該ごみ山の形状を特定する
ことを特徴とするごみ搬送装置。

【請求項2】

上記制御手段は、上記レーザ出射光が上記クレーンバケットに照射されたときには、このときの測定距離を、算出根拠から除くことを特徴とする請求項１記載のごみ搬送装置。

【請求項3】

ごみピット上に水平に直線移動可能に設置されたクレーンガーダと、
上記クレーンガーダに取付けられ、レーザ出射角度を該クレーンガーダの移動可能方向に直交する方向に変えることができるレーザ測距計と、
上記クレーンガーダ上に、このクレーンガーダの移動可能方向に直交する水平方向に直線移動可能に設置されたトロリと、
上記トロリにより上下方向に移動可能に吊り下げ支持されたクレーンバケットと、
上記クレーンガーダの位置及び上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を制御するとともに、該クレーンガーダの位置、該レーザ測距計からのレーザ出射角度及び該レーザ測距計による測定距離を取得し、これら取得値に基づいて、上記ごみピット内のごみ山の表面の高さを算出する制御手段と
を備え、
上記制御手段は、測定範囲内に亘って上記クレーンガーダを移動させ、上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を変化させて、測定範囲内の上記ごみ山の表面をレーザ出射光によりスキャンして、上記クレーンバケットの位置を特定する上記クレーンバケットからの位置情報に基づいて、上記レーザ出射光が上記クレーンバケットに照射されたときには、このときの測定距離を、算出根拠から除き、該ごみ山の表面の高さを算出し、該ごみ山の形状を特定する
ことを特徴とするごみ搬送装置。

【請求項4】

上記制御手段は、上記測定範囲内の上記ごみ山の表面を複数の区画に分割し、各区画内の測定距離の中央値を、その区画の代表値として扱うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載のごみ搬送装置。

【請求項5】

上記制御手段は、上記区画内の測定距離に対して所定の閾値以上の差を有する測定距離を、算出根拠から除く
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のごみ搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばごみ処理施設等に配置されごみが投入されるごみピット内からごみを焼却炉等の他所に搬送するために使用されるごみ搬送装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ごみ処理施設（ごみ焼却プラント）は、ごみを一時的に貯留するごみピットと、焼却炉と、上記ごみピット内のごみを焼却炉へ搬送するごみ搬送装置（天井クレーン）とにより概ね構成されている。上記ごみピットは、ごみ収集車により収集されたごみが一時的に投入される窪み（箱）であり、このごみピット内にごみが投入されることによりごみ山が形成される。また、上記焼却炉には、上記ごみピット内のごみが投入される投入ホッパが形成されている。

【0003】

また、ごみを貯留している上記ごみピットにおいては、上記ごみ搬送装置により、積替え、攪拌及び上記焼却炉の上記投入ホッパへの投入を行っている。積替え作業は、搬入扉側に搬入されるごみを、順次、上記投入ホッパ側に積替え、次々に搬入されるごみに対して、空きスペースを作る作業である。また、上記攪拌作業は、ごみ中の水分蒸発や破袋等、ごみ質の改善を期待して行われるものである。

【0004】

ところで、上記積替え作業や攪拌作業後のごみ、或いはこの撹拌作業がなされていない場合も含めて、該ごみは、ごみ山の高い所から順次、上記焼却炉（投入ホッパ）に投入される。こうした作業の中で、ごみ山の高さの管理は重要な事項で、焼却炉の自動燃焼制御と相俟って、ごみ搬送装置に要求される最も大きな課題であった。

【0005】

そこで従来では、ワイヤロープにより吊られているクレーンバケットをごみ山に着床させたときのワイヤロープの繰り出量や、クレーンガーダ等に設置したカメラからの映像に基づいて、ごみ山の高さを算出していた。例えば、特許文献１には、クレーンバケットのごみ山への着床をトルクスイッチ等により検出し、この時のワイヤロープの繰り出量を測定することにより、この位置でのごみ山の高さを逆算する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭６０−１５３３０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

他方、近年では、上述したごみピットにおける積替え、攪拌及び投入作業を自動化することが求められている。上記積替え、攪拌及び投入作業を自動化する際には、上記ごみピット内に投入されたごみ山の高さを正確に、かつ、容易に検出することが求められる。

【0008】

しかし、従来のごみ搬送装置では、ごみ山の高さの測定精度や測定範囲に限界があり、自動化には不適当であった。また、映像に基づく算出では、処理すべき信号の量が膨大であり、信号処理を高速化することが困難である。

【0009】

そこで、本発明は、上述した従来のごみ搬送装置が有する課題を解決するために提案されたものであって、ごみ山の高さを非接触で高い測定精度で容易に検出でき、測定範囲も広く、自動化に適するごみ搬送装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第１の発明（請求項１記載の発明）は、ごみピット上に水平に直線移動可能に設置されたクレーンガーダと、上記クレーンガーダに取付けられ、レーザ出射角度を該クレーンガーダの移動可能方向に直交する方向に変えることができるレーザ測距計と、上記クレーンガーダ上に、このクレーンガーダの移動可能方向に直交する水平方向に直線移動可能に設置されたトロリと、上記トロリにより上下方向に移動可能に吊り下げ支持されたクレーンバケットと、上記クレーンガーダの位置及び上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を制御するとともに、該クレーンガーダの位置、該レーザ測距計からのレーザ出射角度及び該レーザ測距計による測定距離を取得し、これら取得値に基づいて、上記ごみピット内のごみ山の表面の高さを算出する制御手段とを備え、上記制御手段は、測定範囲内に亘って上記クレーンガーダを移動させ、上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を変化させて、測定範囲内の上記ごみ山の表面をレーザ出射光によりスキャンして、上記測定範囲内の上記ごみ山の表面を複数の区画に分割し、各区画内の２点の測定距離に基づいて、該２点間の傾斜角度を算出するとともに、該ごみ山の表面の高さを算出し、該ごみ山の形状を特定することを特徴とするものである。

【0011】

また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、上記制御手段は、上記レーザ出射光が上記クレーンバケットに照射されたときには、このときの測定距離を、算出根拠から除くことを特徴とするものである。

【0012】

また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、ごみピット上に水平に直線移動可能に設置されたクレーンガーダと、上記クレーンガーダに取付けられ、レーザ出射角度を該クレーンガーダの移動可能方向に直交する方向に変えることができるレーザ測距計と、上記クレーンガーダ上に、このクレーンガーダの移動可能方向に直交する水平方向に直線移動可能に設置されたトロリと、上記トロリにより上下方向に移動可能に吊り下げ支持されたクレーンバケットと、上記クレーンガーダの位置及び上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を制御するとともに、該クレーンガーダの位置、該レーザ測距計からのレーザ出射角度及び該レーザ測距計による測定距離を取得し、これら取得値に基づいて、上記ごみピット内のごみ山の表面の高さを算出する制御手段とを備え、上記制御手段は、測定範囲内に亘って上記クレーンガーダを移動させ、上記レーザ測距計からのレーザ出射角度を変化させて、測定範囲内の上記ごみ山の表面をレーザ出射光によりスキャンして、上記クレーンバケットの位置を特定する上記クレーンバケットからの位置情報に基づいて、上記レーザ出射光が上記クレーンバケットに照射されたときには、このときの測定距離を、算出根拠から除き、該ごみ山の表面の高さを算出し、該ごみ山の形状を特定することを特徴とするものである。

【0013】

また、第４の発明（請求項４記載の発明）は、上記第１の発明乃至上記第３の発明のいずれか一の発明において、上記制御手段は、上記測定範囲内の上記ごみ山の表面を複数の区画に分割し、各区画内の測定距離の中央値を、その区画の代表値として扱うことを特徴とするものである。

【0014】

また、第５の発明（請求項５記載の発明）は、上記第１の発明乃至上記第４の発明のいずれか一の発明において、上記区画内の測定距離に対して所定の閾値以上の差を有する測定距離を、算出根拠から除くことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0015】

第１の発明（請求項１記載の発明）に係るごみ搬送装置によれば、クレーンガーダに取付けたレーザ測距計を用いた簡易な構成によって、クレーンガーダの移動可能方向をＸ軸とし、レーザ出射角度の可変方向（クレーンガーダに沿う方向）をＹ軸とし、鉛直方向をＺ軸とした場合に、Ｘ、Ｙ、Ｚの３次元の位置において、ごみ山の高さを任意の位置で特定できる。このごみ搬送装置は、ごみ山の高さを非接触で高い測定精度で容易に検出でき、測定範囲も広く、ごみの攪拌作業や投入作業の自動化に大きく適したものとすることができる。特にこの第１の発明では、上記測定範囲内の上記ごみ山の表面を複数の区画に分割し、各区画内の２点の測定距離に基づいて、該２点間の傾斜角度を算出するとともに、該ごみ山の表面の高さを算出し、該ごみ山の形状を特定するものであることから、より一層ごみピット内のごみ山の高さの測定精度を高めることができる。

【0016】

また、第２の発明（請求項２記載の発明）に係るごみ搬送装置によれば、レーザ出射光がクレーンバケットに照射されたときの測定距離を算出根拠から除くので、検出対象物ではない物体の位置情報が除去され、測定精度をより一層高めることができる。

【0017】

また、第３の発明（請求項３記載の発明）に係るごみ搬送装置による場合であっても、上記第２の発明と同じように、レーザ出射光がクレーンバケットに照射されたときの測定距離を算出根拠から除くので、検出対象物ではない物体の位置情報が除去され、測定精度をより一層高めることができる。

【0018】

また、第４の発明（請求項４記載の発明）に係るごみ搬送装置によれば、測定範囲内のごみ山の表面を複数の区画（例えば、５００ｍｍ×５００ｍｍ）に分割し、各区画内の測定距離の中央値をその区画の代表値として扱うので、データを圧縮しつつ、ごみピット内のごみ山の高さの測定精度を高めることができる。

【0019】

また、第５の発明（請求項５記載の発明）に係るごみ搬送装置によれば、上記制御手段は、上記区画内の測定距離に対して所定の閾値以上の差を有する測定距離を算出根拠から除くので、浮遊する埃（微小なごみ等）を検出した結果（外れ値）が除去され、さらに測定精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係るごみ搬送装置の構成を模式的に示す平面図である。

【図2】ごみ搬送装置の構成を模式的に示す正面図である。

【図3】ごみ搬送装置のレーザ測距計の取付構造を示す正面図である。

【図4】ごみ搬送装置のレーザ測距計の構造を示す正面図である。

【図5】ごみ搬送装置のレーザ測距計の構造を示す側面図である。

【図6】ごみ搬送装置の構成を示すブロック図である。

【図7】ごみ搬送装置における区画を模式的に示す平面図である。

【図8】ごみ搬送装置における各区画の高さを示す斜視図である。

【図9】ごみ搬送装置の動作を示すフローチャートである。

【図10】ごみ搬送装置における区画分けを示すフローチャートである。

【図11】ごみ搬送装置における区画の代表値を示すフローチャートである。

【図12】ごみ搬送装置における積替え作業を示すフローチャートである。

【発明を実施するための最良の形態】

【0021】

以下、本発明に係るごみ搬送装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１は、本発明に係るごみ搬送装置の構成を模式的に示す平面図であり、図２は、上記ごみ搬送装置の構成を模式的に示す正面図である。

【0022】

この実施の形態に係るごみ搬送装置１は、図１及び図２に示すように、ごみ処理施設（ごみ焼却プラント）のごみピット１０１上に設置されるクレーン本体２を備えている。上記ごみピット１０１は、図示しないごみ収集車により収集されたごみが一時的に投入される窪み（箱）である。また、上記ごみピット１０１内には、ごみが投入されることにより、ごみ山１０２が形成される。また、上記クレーン本体２は、ごみピット１０１内のごみを図示しない焼却炉へ搬送するものである。なお、上記ごみピット１０１の近傍には、図示しない投入ホッパが配置され、この投入ホッパは図示しない焼却炉に連通している。

【0023】

上記ごみピット１０１においては、上記クレーン本体２により、積替え、攪拌及び投入作業が行われる。積替え作業は、図示しない搬入扉側に搬入されるごみを、順次、上記投入ホッパ側（近傍）に積替え、次々に搬入されるごみに対して、空きスペースを作る作業である。また、上記攪拌作業は、ごみ中の水分蒸発や破袋等、ごみ質の改善のために行われる作業である。また、ごみの投入作業は、上記焼却炉に連通した投入ホッパへごみを投入する作業である。積替え及び攪拌作業後のごみは、ごみ山の高い所から順次、焼却炉に投入される。

【0024】

そして、上記クレーン本体２は、ごみピット１０１上に水平に直線移動可能に設置されたクレーンガーダ３を有している。このクレーンガーダ３は、上記ごみピット１０１の両側上部に設置された左右一対のレール４，４により、これらレール４，４に沿う水平方向（Ｘ方向）に移動操作可能とされている。また、上記クレーンガーダ３は、図示しないモータの駆動力によって移動操作される。クレーンガーダ３は、レール４，４との相対移動により回転される図示しない車輪角度検出装置（ロータリーエンコーダ）を備えており、Ｘ方向の位置情報を出力できるようになっている。

【0025】

図３は、ごみ搬送装置のレーザ測距計の取付構造を示す正面図であり、図４は、ごみ搬送装置のレーザ測距計の構造を示す正面図であり、図５は、ごみ搬送装置のレーザ測距計の構造を示す側面図である。上記クレーンガーダ３には、図３〜図５に示すように、レーザ測距計５が取付けられている。このレーザ測距計５は、例えば、クレーンガーダ３の手摺り３ｃに取付けられている。また、上記レーザ測距計５は、出射孔５ａより測距のためのレーザ光を出射し、このレーザ光の反射光を検出することによって、レーザ出射方向にある物体までの距離を測定するものである。また、このレーザ測距計５は、上記レーザ光の出射角度を、上記クレーンガーダ３の移動可能方向に直交する方向（θ方向）に変える（スキャンする）ことができるように構成されているとともに、レーザ出射角度θの情報及び測定距離の情報を出力できるように構成されている。

【0026】

なお、上記レーザ測距計５は、上記クレーンガーダ３の下面近傍の中央部近傍に取付けることが好ましい。このように、クレーンガーダ３の下面近傍の中央部に取付けることにより、ごみピット１０１内の全範囲を容易にスキャンできるからである。

【0027】

そして、上記クレーンガーダ３上には、図１及び図２に示すように、トロリ６が設置されている。このトロリ６は、クレーンガーダ３上において、該クレーンガーダ３の移動可能方向（Ｘ方向）に直交する水平方向（Ｙ方向）に直線移動可能とされている。なお、このトロリ６は、図示しないモータの駆動力によって移動される。また、このトロリ６は、上記クレーンガーダ３との相対移動により回転される車輪角度検出装置（ロータリーエンコーダ）を備えており、Ｙ方向の位置情報を出力できるようになっている。また、上記トロリ６は、図２に示すように、複数のワイヤロープ（符号は省略する。）によって、クレーンバケット７を吊り下げた状態で支持されている。そして、上記クレーンバケット７は、図示しないモータの駆動力によって、上下方向（Ｚ方向）に移動可能（昇降自在）とされている。また、このクレーンバケット７は、先端側が開閉可能とされ、開状態から閉状態とすることにより、上記ごみピット１０１内のごみを把持するものであり、クレーンガーダ３とともにＸ方向に移動され、該クレーンガーダ３に対してＹ方向に移動され、該クレーンガーダ３に対してＺ方向に昇降されることができ、３次元方向の全ての方向に移動可能で、把持したごみを上記焼却炉（投入ホッパ）に搬送（投入）することができる。

【0028】

そして、上記ごみ搬送装置１において、作業者は、制御手段となるコントローラを介して、上記クレーンガーダ３、トロリ６及びクレーンバケット７をそれぞれ制御して、上記ごみピット１０１内のごみをごみ焼却炉に搬送することができるように構成されている。

【0029】

図６は、上記ごみ搬送装置の構成を示すブロック図である。このごみ搬送装置１においては、図６に示すように、上記コントローラ８には、上記クレーンガーダ３が接続されている。このクレーンガーダ３には、車輪駆動装置３ａ及び車輪角度検出装置（ロータリーエンコーダ）３ｂが設けられている。上記コントローラ８は、上記クレーンガーダ３の位置（Ｘ方向）を制御するとともに、該コントローラ８は、クレーンガーダ３（の車輪角度検出装置３ｂ）より、上記クレーンガーダ３の位置情報（Ｘ方向）を取得する。

【0030】

また、上記コントローラ８には、上記レーザ測距計５が接続されており、該コントローラ８は、このレーザ測距計５からのレーザ出射角度（θ方向）を制御する。また、上記コントローラ８は、上記レーザ測距計５より、該レーザ測距計５からのレーザ出射角度（θ方向）の情報及びレーザ測距計５による測定距離の情報を取得する。さらに、上記コントローラ８には、上記トロリ６が接続されており、該コントローラ８は、このトロリ６の位置（Ｙ方向）を制御する。そして、このトロリ６には、計量装置６ａ、車輪駆動装置６ｂ及びその車輪角度検出装置６ｃ、上記クレーンバケット７を吊るワイヤドラム駆動装置６ｄ及びその車輪角度検出装置６ｅが設けられている。上記コントローラ８は、上記トロリ６（の車輪角度検出装置６ｃ）より、該トロリ６の位置情報（Ｙ方向）を取得する。

【0031】

また、上記コントローラ８には、上記クレーンバケット７が接続されており、該コントローラ８は、このクレーンバケット７の高さ（Ｚ方向）及び開閉（把持及び解放）を制御する。また、上記コントローラ８は、上記クレーンバケット７（の車輪角度検出装置６ｅ）より、該クレーンバケット７の高さ情報（Ｚ方向）及び開閉情報を取得する。そして、上記コントローラ８には、操作部９及び表示部１０が接続されている。作業者は、操作部９を操作することにより、このコントローラ８を介して、上記クレーン本体２を制御することができる。また、上記コントローラ８は、記憶装置（メモリ）８ａを備え、この記憶装置８ａに予め記憶されたプログラムにしたがって、上記クレーン本体２を自動制御することができる。なお、上記表示部１０には、上記クレーン本体２からの各情報及びコントローラ８の動作状態、自動制御の状態などが表示される。

【0032】

また、上記コントローラ８は、各取得値に基づいて、上記ごみピット１０１内のごみ山１０２の表面の高さを算出する。また、上記コントローラ８は、上記クレーンガーダ３の位置情報（Ｘ方向）を、該クレーンガーダ３の移動に連動する車輪角度検出装置（ロータリーエンコーダ）３ｂから取込む。上記コントローラ８は、上記レーザ測距計５からのレーザ出射角度（θ方向）の情報を、該レーザ測距計５から取込む。また、上記コントローラ８は、これら位置情報（Ｘ方向）、レーザ出射角度（θ方向）の情報及び測定距離の情報から、上記ごみピット１０１内の特定位置のごみ山１０２の高さを確定する。このとき、図２に示すように、上記レーザ測距計５からごみ山１０２の表面（レーザ反射対象物）までの測定距離をｒとする。また、水平方向をθ＝０、ごみピット１０１の端（図２中の差端）をＹ＝０（Ｙ軸原点）、レーザ測距計５の直下（鉛直下方）をＹ＝Ｌとすると、〔Ｌ−ｒ・cosθ〕により、Ｙ軸原点から測距したごみ山１０２の表面（対象物）までのＹ方向距離が算出できる。

【0033】

また、〔ｒ・sinθ〕により、測距したごみ山表面の位置から、上記レーザ測距計５の高さ位置までの鉛直距離（高さ）が算出される。上記レーザ測距計５からごみピット１０１の底部までの距離をＲとすると、〔Ｒ−ｒ・sinθ〕により、ごみピット１０１の底部から測距したごみ山１０２の表面（対象物）までの高さが算出できる。また、上記コントローラ８は、測定範囲内に亘ってクレーンガーダ３を移動させ、レーザ測距計５からのレーザ出射角度を変化させて、測定範囲内のごみ山１０２の表面をレーザ出射光によりスキャンし、ごみ山１０２の表面の高さを算出する。すなわち、上記コントローラ８は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３次元において、ごみピット１０１内の任意の位置におけるごみ山１０２の高さを非接触で算出する。そして、上記コントローラ８は、ごみピット１０１内の複数の位置におけるごみ山１０２の高さを算出することにより、ごみ山１０２の形状を非接触で特定する。

【0034】

図７は、上記ごみ搬送装置における区画を示す平面図であり、図８は、上記ごみ搬送装置における各区画の高さを示す斜視図である。上記コントローラ８は、図７に示すように、測定範囲内のごみ山１０２の表面を複数の区画（例えば、２００ｍｍ×２００ｍｍ〜６００ｍｍ×６００ｍｍ）に分割し、図８に示すように、各区画内の測定距離の中央値を、その区画の代表値として扱うようにしてもよい。このようにすることにより、データ圧縮ができ、測定精度を向上することができる。

【0035】

また、上記コントローラ８は、測定範囲内のごみ山１０２の表面を複数の区画に分割し、各区画内の２点の測定距離に基づいて、２点間の傾斜角度を算出することができる。この場合には、各区画内において最も離れた２点の測定距離に基づくことが好ましい。最も離れた２点の測定距離に基づくことにより、傾斜角度の算出精度を向上することができる。さらに、上記コントローラ８は、近傍の測定距離に対して所定の閾値以上の差を有する測定距離を、算出根拠から除くことが好ましい。換言すれば、上記閾値を上記記憶装置８ａに予め記憶させ、測定距離とこの閾値とを比較し、所定の閾値以上の差を有する測定距離を、算出根拠から除くことが好ましい。これは、区画内の測定距離集合には、浮遊する埃（微小なごみ等）を検出した外れ値が含まれている可能性があり、近傍の測定距離に対して差が大きい測定距離は、外れ値である可能性が高い。この外れ値検定により当該測定距離を除くことにより、測定精度を向上させることができる。図８（ａ）は、このような外れ値が代表値となってしまった状態を示している。

【0036】

さらに、上記コントローラ８は、上記レーザ測距計５からのレーザ出射光がクレーンバケット７に照射されたときには、このときの測定距離を、算出根拠から除くことが好ましい。上記クレーンバケット７の位置は、該クレーンバケット７からの位置情報から特定することができ、該クレーンバケット７の大きさ（体積情報）も予めわかっているので、これらに該当する方向の測定距離を除くことができる。図８（ｂ）は、クレーンバケット７を検出してしまった測定距離が代表値となってしまった状態を示している。

【0037】

また、ごみピット１０１の内壁に相当する座標は、ヒストリシス（不感帯）としておき、測距を行わないことが好ましい。ごみピット１０１の内壁の座標の測定距離を算出根拠から除くようにしてもよい。

【0038】

図９は、上記ごみ搬送装置１の動作を示すフローチャートである。このごみ搬送装置１において、図９に示すように、ステップｓｔ１で動作を開始すると、ステップｓｔ２で、コントローラ８は、測定範囲内に亘ってクレーンガーダ３をＸ方向に移動させる。次のステップｓｔ３では、上記コントローラ８は、レーザ測距計５からのレーザ出射角度θを変化させる。このようにして、コントローラ８は、測定範囲内のごみ山１０２の表面をレーザ出射光によりスキャンする。

【0039】

次のステップｓｔ４では、上記コントローラ８は、Ｘ方向位置及び出射角度θの情報、測定距離情報を取得する。次のステップｓｔ５では、上記コントローラ８は、除去すべき測定距離情報を除去する。次のステップｓｔ６では、上記コントローラ８は、〔Ｌ−ｒ・cosθ〕及び〔Ｒ−ｒ・sinθ〕により、ごみ山１０２の表面の高さを算出する。この算出は、区画ごとに行ってもよい。なお、この区画分けについては、以下の図１０及び図１１により説明する。次のステップｓｔ７では、上記コントローラ８は、上記ごみピット１０１内の複数の位置における該ごみ山１０２の高さに基づいて、該ごみ山１０２の形状を特定し、ステップｓｔ８でリターンする。

【0040】

図１０は、ごみ搬送装置における区画分けを示すフローチャートである。上記ごみピット１０１内を区画分けする場合には、図１０に示すように、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１１において、クレーンバケット７の体積を登録し、ごみピット１０１内を任意サイズで均等分割し、区画（矩形領域）を作成する。各区画には、一定数の高さデータ（レベルデータ）を保持できる。一定数を超えた場合には、古い高さデータから順に上書きされる。次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１２において、上記クレーンガーダ３の位置情報をＸ軸座標に変換し、トロリ６の位置情報をＹ軸座標に変換し、上記クレーンバケット７の位置情報をＺ軸座標に変換する。また、上記クレーンガーダ３の位置情報はクレーンガーダ３の車輪の回転角を検出して算出し、トロリ６の位置情報はトロリ６の車輪の回転角を検出して算出し、クレーンバケット７の位置情報はワイヤドラムの回転角を検出して算出する。

【0041】

次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１３において、クレーンバケット７の位置と体積より検出対象外領域をＸＹＺ座標内に作成する。次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１４において、上記レーザ測距計５からの計測距離データをＹＺ座標に変換する。このＸ座標はクレーンガーダ３の位置情報を利用する。そして、上記コントローラ８は、高さデータの検出点をＸＹＺ座標内に作成する。次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１５において、高さデータの検出点が検出対象外領域であるかを判別し、検出対象外領域であればステップｓｔ１２に戻り、検出対象外領域でなければステップｓｔ１６に進む。これは、上記クレーンバケット７が計測範囲に進入した場合のデータ除去（フィルタリング）処理（測定距離を、算出根拠から除く処理）である。

【0042】

次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１６において、高さデータの検出点のＸＹ座標より該当する区画を算出する。次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１７において、区画の高さデータを更新する。次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ１８において、外れ値検定により所定以上の偏差をもつ値を除いて代表値を算出する。浮遊ゴミ等、異常値の除去（フィルタリング）処理である。代表値の算出には、平均値、中央値、最大値などを利用できる。

【0043】

図１１は、ごみ搬送装置における区画の代表値を示すフローチャートである。このごみ搬送装置においては、クレーン本体２を移動させることにより、移動範囲の番地ごとの高さデータを非接触で更新できる。クレーン本体２を定期的にごみピット１０１の全域を稼動させることにより、正確な「ピットレベルマップ」を作成することができる。すなわち、上記コントローラ８は、図１１に示すように、ステップｓｔ２１において、ごみピット１０１内の番地と区画の対応表を登録する。

【0044】

次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ２２において、番地に含まれる各区画の代表値すべてについて高さデータを算出する。代表値の算出には、平均値、中央値、最大値などを利用できる。各区画の代表値すべてに基づいて分散を求めることにより、番地への着陸難度（ごみの掴み易さ）が判断できる。

【0045】

図１２は、ごみ搬送装置における積替え作業を示すフローチャートである。積替え作業においては、上記コントローラ８は、図１２に示すように、ステップｓｔ３１において、ごみピット１０１内で高さが最も高い番地のごみを掴む。なお、外的要因によって、番地の高さ情報が計測後に異なるおそれがある。ごみを移送する径路において、ごみピット１０１内の高さ情報が不正確である場合、堆積物を避けるためのクレーンバケット７の上昇距離が伸びることになる。このごみ搬送装置においては、上記レーザ測距計５により非接触で計測すれば分かるので、稼働率低下がない。

【0046】

次に、上記コントローラ８は、ステップｓｔ３２において、ごみピット１０１内で高さが最も低い番地へ、ごみを積替える。このごみ搬送装置においては、ごみ積替え後の番地に高さは、積替え動作後にレーザ測距計５により非接触で計測すれば分かるので、稼働率低下がない。

【符号の説明】

【0047】

１ ごみ搬送装置
２ クレーン本体
３ クレーンガーダ
４ レール
５ レーザ測距計
６ トロリ
７ クレーンバケット
８ コントローラ
８ａ 記憶装置
９ 操作部
１０ 表示部
１０１ ごみピット
１０２ ごみ山

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】