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特開2024-119942ごみクレーン制御装置及び情報更新方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024119942
(43)【公開日】2024-09-03
(54)【発明の名称】ごみクレーン制御装置及び情報更新方法
(51)【国際特許分類】
   F23G 5/02 20060101AFI20240827BHJP
   F23G 5/50 20060101ALI20240827BHJP
【FI】
F23G5/02 D
F23G5/50 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024095202
(22)【出願日】2024-06-12
(62)【分割の表示】P 2024525687の分割
【原出願日】2023-12-18
(31)【優先権主張番号】P 2022202414
(32)【優先日】2022-12-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】306022513
【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100145012
【弁理士】
【氏名又は名称】石坂 泰紀
(74)【代理人】
【識別番号】100212026
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真生
(74)【代理人】
【識別番号】100183438
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 泰史
(72)【発明者】
【氏名】▲徳▼川 暁大
(72)【発明者】
【氏名】小池 純
(72)【発明者】
【氏名】鬼塚 大輔
(57)【要約】      (修正有)
【課題】ごみ掴み状態を正確に把握することにより、ごみクレーンの自動制御を正しく実行すること。
【解決手段】ごみクレーン制御装置1は、ごみピット内でごみを運搬するごみクレーンの動作を制御するごみクレーン制御装置であって、ごみピット内のごみの状態を記憶する記憶部14と、ごみクレーンの重量に係る情報をリアルタイムに取得する取得部11と、取得部11によって取得された情報に基づき、ごみクレーンの重量増加量が所定の重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数閾値以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定する第1判定部12と、を備え、第1判定部12は、ごみ掴み状態である場合に、攪拌回数がカウントアップされるように、記憶部14の情報を更新する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ごみピット内でごみを運搬するごみクレーンの動作を制御するごみクレーン制御装置であって、
前記ごみピット内のごみに関する情報を記憶する記憶部と、
前記ごみクレーンの重量に係る情報をリアルタイムに取得する取得部と、
前記取得部によって取得された情報に基づき、前記ごみクレーンの重量増加量が、所定の重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数閾値以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定する第1判定部と、を備え、
前記第1判定部は、前記ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように、前記記憶部の情報を更新する、ごみクレーン制御装置。
【請求項2】
前記取得部は、前記ごみクレーンにおいてごみを保持するバケットが開状態であるか閉状態であるかを示す情報を、リアルタイムに更に取得し、
前記第1判定部は、前記重量増加量が前記重量閾値以上である状態が前記保持秒数閾値以上継続されており、且つ、前記バケットが閉状態である場合に、前記ごみ掴み状態であると判定する、請求項1記載のごみクレーン制御装置。
【請求項3】
前記取得部によって取得された情報、及び、前記第1判定部による判定結果に基づき、前記ごみクレーンによって実行された動作を判定する第2判定部を更に備え、
前記取得部は、前記ごみクレーンの位置に係る情報をリアルタイムに更に取得し、
前記第2判定部は、
前記第1判定部によって前記ごみ掴み状態であると判定されている場合において、前記ごみクレーンの高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化した場合に、前記ごみクレーンがごみを混ぜる攪拌動作、前記ごみクレーンがごみを炉へ投入する投入動作、又は、前記ごみクレーンがごみを積替える積替動作のいずれかの動作が実行されたと判定し、
前記ごみクレーンによって実行された動作に応じて、前記記憶部の情報を更新する、請求項1記載のごみクレーン制御装置。
【請求項4】
前記第2判定部は、前記第1判定部によって前記ごみ掴み状態であると判定されている場合において、前記ごみクレーンの高さ方向の位置が前記高さ閾値以上変化しており、且つ、前記ごみクレーンの高さ方向以外の位置が所定の移動閾値以上変化していない場合に、3次元的な位置移動を伴わない前記攪拌動作であるほぐし攪拌が実行されたと判定する、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項5】
前記ごみピットは、ごみの受け入れを行う受入ピットと、前記ごみクレーンが前記投入動作及び前記攪拌動作を行う投入攪拌ピットと、を有し、
前記第2判定部は、前記第1判定部によって前記ごみ掴み状態であると判定されている場合において、前記ごみクレーンの高さ方向の位置が前記高さ閾値以上変化しており、且つ、前記ごみクレーンの高さ方向以外の位置が前記受入ピットの位置から前記投入攪拌ピットの位置まで変化している場合に、前記積替動作が実行されたと判定する、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項6】
前記ごみピットは、ごみの受け入れを行う受入ピットと、前記ごみクレーンが前記投入動作及び前記攪拌動作を行う投入攪拌ピットと、を有し、
前記第2判定部は、前記第1判定部によって前記ごみ掴み状態であると判定されている場合において、前記ごみクレーンの高さ方向の位置が前記高さ閾値以上変化しており、且つ、前記ごみクレーンの高さ方向以外の位置が前記投入攪拌ピット内で所定の移動閾値以上変化している場合に、3次元的な位置移動を伴う前記攪拌動作である移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定する、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項7】
前記ごみピットは、ごみの受け入れを行う受入ピットと、前記ごみクレーンが前記投入動作及び前記攪拌動作を行う投入攪拌ピットと、を有し、
前記ごみピットには、前記炉が隣接して設置され、
前記第2判定部は、前記第1判定部によって前記ごみ掴み状態であると判定されている場合において、前記ごみクレーンの高さ方向の位置が前記高さ閾値以上変化しており、且つ、前記ごみクレーンの高さ方向以外の位置が前記炉の位置に変化している場合に、前記投入動作が実行されたと判定する、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項8】
前記記憶部は、前記ごみピット内の空間を所定の大きさの領域に区切った単位空間毎に、ごみに関する情報を記憶しており、
前記第1判定部が前記ごみ掴み状態であると判定した場合に、前記単位空間毎に、前記記憶部のごみに関する情報を更新する、請求項1記載のごみクレーン制御装置。
【請求項9】
前記記憶部は、前記ごみピット内の空間を所定の大きさの領域に区切った単位空間毎に、ごみに関する情報を記憶しており、
前記第2判定部が前記ごみクレーンによっていずれかの動作が実行されたと判定した前記単位空間に関して、実行された動作に応じて前記記憶部の情報を更新する、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項10】
前記第1判定部が前記ごみ掴み状態であると判定した場合において、前記第2判定部が前記攪拌動作が実行されたと判定した場合、前記攪拌回数がカウントアップされるように、前記記憶部の情報を更新する、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項11】
前記第1判定部が前記ごみ掴み状態であると判定した場合において、前記第2判定部が前記積替動作が実行されたと判定した場合、前記攪拌回数がカウントアップされるように、前記記憶部の情報を更新する、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項12】
前記第1判定部が前記ごみ掴み状態であると判定した場合において、前記第2判定部が前記投入動作が実行されたと判定した場合、前記攪拌回数がカウントアップされるような前記記憶部の情報の更新は行われない、請求項3記載のごみクレーン制御装置。
【請求項13】
前記第1判定部が前記ごみ掴み状態であると判定した場合において、前記第2判定部が3次元的な位置移動を伴う攪拌動作が実行されたと判定した場合、前記ごみクレーンが掴んだごみの移動先の前記単位空間における前記攪拌回数がカウントアップされるように、前記記憶部の情報を更新する、請求項9記載のごみクレーン制御装置。
【請求項14】
前記第1判定部が前記ごみ掴み状態であると判定した場合において、前記第2判定部が3次元的な位置移動を伴わない攪拌動作が実行されたと判定した場合、前記ごみクレーンが掴んだごみの存在場所に対応する前記単位空間における前記攪拌回数がカウントアップされるように、前記記憶部の情報を更新する、請求項9記載のごみクレーン制御装置。
【請求項15】
前記ごみクレーンの動作を制御するモードとして、前記ごみクレーンがクレーンオペレータの操作によって制御される手動操作モード、および、前記ごみクレーンが自動で制御される自動制御モードを備え、
前記第1判定部は、前記手動操作モードにおいて前記ごみ掴み状態を判定する、請求項1記載のごみクレーン制御装置。
【請求項16】
前記第1判定部は、前記手動操作モードおよび前記自動制御モードの両方において前記ごみ掴み状態を判定する、請求項15記載のごみクレーン制御装置。
【請求項17】
ごみピット内でごみを運搬するごみクレーンに係る情報更新方法であって、
前記ごみクレーンの重量に係る情報をリアルタイムに取得するステップと、
取得した情報に基づき、前記ごみクレーンによって、所定の重量閾値以上の重量の物体が所定の保持秒数閾値以上の時間保持されている、ごみ掴み状態であるか否かを判定するステップと、
前記ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように、前記ごみピット内のごみに関する情報を記憶する記憶部の情報を更新するステップと、を含む、情報更新方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一態様は、ごみクレーン制御装置及び情報更新方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1~3には、ごみ処理施設においてごみを運搬するごみクレーンの動作を制御するシステムが記載されている。このような技術では、例えば、ごみピット内のごみの攪拌状態が把握され、攪拌状態を向上させるようにごみクレーンの動作が制御される。ごみピット内の攪拌状態は、例えば、ごみピット内の画像データに基づき判断される。或いは、ごみピット内の攪拌状態は、例えば、攪拌回数に基づき判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第6731680号
【特許文献2】特許第6651309号
【特許文献3】特許第6659474号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、上述したようなシステムでは、ごみクレーンが自動で制御される自動制御モードに加えて、ごみクレーンがクレーンオペレータの操作によって制御される手動操作モードの実行が可能とされている。例えば自動制御モードにおいては、ごみクレーンは定型動作しか行わないため、例えば、攪拌指令による攪拌履歴をトレースすることにより攪拌回数(攪拌状態)を記録することができる。
【0005】
一方で、手動操作モードにおいては、クレーンオペレータによって、自動制御モードにおける定型動作とは異なる操作が行われる場合がある。例えば、ごみの中の小物や長物を取り除くためにごみクレーンの開閉を行う操作や、ごみをプレスするためにごみクレーンを閉じてそのままごみピットへ落下させる操作等の非定形作業が行われる場合がある。
【0006】
上述したようなシステムでは、自動制御モードを一時的に切り手動操作モードに切り替えられる場合があるが、そのような場合において、手動操作モード中に攪拌回数(攪拌状態)を正確に記録することができないと、自動制御モードへ復帰した後において、正しい攪拌回数等に基づいて正しくごみクレーンを制御することが難しくなる。以上のように、従来、自動制御モードと手動操作モードとをシームレスに行き来して正確にごみクレーンを制御することができない場合がある。
【0007】
本発明の一態様は上記実情に鑑みてなされたものであり、攪拌状態に関係するごみ掴み状態を正確に把握することにより、ごみクレーンの制御を正しく実行することができるごみクレーン制御装置及びごみクレーン制御方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係るごみクレーン制御装置は、ごみピット内でごみを運搬するごみクレーンの動作を制御するごみクレーン制御装置であって、ごみピット内のごみに関する情報を記憶する記憶部と、ごみクレーンの重量に係る情報をリアルタイムに取得する取得部と、取得部によって取得された情報に基づき、ごみクレーンの重量増加量が所定の重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数閾値以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定する第1判定部と、を備え、第1判定部は、ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように、記憶部の情報を更新する。
【0009】
本発明の一態様に係るごみクレーン制御装置では、ごみクレーンの重量に係る情報が取得されて、ごみクレーンの重量増加量が重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定される。例えば重量変化のみからごみ掴み状態が判定される場合には、ごみクレーンのバケットが空(ごみを掴んでいない)状態で巻き上げられた場合の一時的な重量変化についてもごみ掴み状態であると判定してしまうおそれがある。この点、重量変化に加えて保持秒数が考慮されることにより、上述した一時的な重量変化を誤ってごみ掴み状態であると判定することを回避し、真にごみ掴み状態となっている場合に限り、ごみ掴み状態であると判定することができる。そして、本発明の一態様に係るごみクレーン制御装置では、ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部の情報が更新される。このように、高精度に判定された情報に基づき、攪拌回数がカウントアップされることにより、攪拌回数を正確に記録することができる。本発明の発明者らは、ごみピット内の攪拌状態を精度よく把握するためにまずはごみ掴み状態を正確に把握するという技術思想に至り、本発明の一態様に係るごみクレーン制御装置は、ごみ掴み状態を上述のような手法で把握する。これにより、手動操作モード中でもごみピット内の攪拌状態を精度よく把握することが可能になり、自動制御モード復帰後におけるごみクレーンの制御(自動制御)を正しく実行することができる。例えば、ごみクレーンの開(閉)動作中信号からごみ掴み状態を把握するような構成として、ごみクレーン(のバケット)が開閉された場合にごみ掴み状態であると判定し、攪拌回数をカウントアップすることも考えられる。しかしながら、この手法では、実際にはごみ掴みが行われていないにもかかわらず、ごみ掴みが行われたとして、攪拌回数が1回増えたと記録されてしまうことがあり得る。一方、本発明の一態様によれば、このような事態を回避することができる。
【0010】
取得部は、ごみクレーンにおいてごみを保持するバケットが開状態であるか閉状態であるかを示す情報を、リアルタイムに更に取得し、第1判定部は、重量増加量が重量閾値以上である状態が保持秒数閾値以上継続されており、且つ、バケットが閉状態である場合に、ごみ掴み状態であると判定してもよい。このように、バケットが閉状態であることが更に条件とされてごみ掴み状態が判定されることにより、ごみ掴み状態をより正確に判定することができる。
【0011】
上記ごみクレーン制御装置は、取得部によって取得された情報、及び、第1判定部による判定結果に基づき、ごみクレーンによって実行された動作を判定する第2判定部を更に備え、取得部は、ごみクレーンの位置に係る情報をリアルタイムに更に取得し、第2判定部は、第1判定部によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーンの高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化した場合に、ごみクレーンがごみを混ぜる攪拌動作、ごみクレーンがごみを炉へ投入する投入動作、又は、ごみクレーンがごみを積替える積替動作のいずれかの動作が実行されたと判定し、ごみクレーンによって実行された動作に応じて記憶部の情報を更新してもよい。このように、単にごみ掴み状態を判定することに加えて、ごみクレーンの高さ方向の位置が変化している場合には、上述した攪拌動作、投入動作、又は積替動作のいずれかが実行されたと判定されて、これらの動作に応じて記憶部の情報が更新されることにより、手動操作モードにおけるごみクレーンの動作及び該動作に応じたごみの状態を適切に記録し、自動制御モード復帰後におけるごみクレーンの制御をより正しく実行することができる。
【0012】
第2判定部は、第1判定部によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーンの高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーンの高さ方向以外の位置が所定の移動閾値以上変化していない場合に、3次元的な位置移動を伴わない攪拌動作であるほぐし攪拌が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後に高さ方向にのみ、ごみクレーンの位置が変化している場合には、3次元的な位置移動を伴わないほぐし攪拌が実行されたと推定することができる。よって、上記のようにほぐし攪拌が実行されたと判定し、ほぐし攪拌に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーンの制御をより正しく実行することができる。
【0013】
ごみピットは、ごみの受け入れを行う受入ピットと、ごみクレーンが投入動作及び攪拌動作を行う投入攪拌ピットと、を有し、第2判定部は、第1判定部によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーンの高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーンの高さ方向以外の位置が受入ピットの位置から投入攪拌ピットの位置まで変化している場合に、積替動作が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後にごみクレーンの位置が受入ピットの位置から投入攪拌ピットの位置に変化している場合には、積替動作が実行されたと推定することができる。よって、上記のように積替動作が実行されたと判定し、積替動作に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーンの制御をより正しく実行することができる。
【0014】
ごみピットは、ごみの受け入れを行う受入ピットと、ごみクレーンが投入動作及び攪拌動作を行う投入攪拌ピットと、を有し、第2判定部は、第1判定部によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーンの高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーンの高さ方向以外の位置が投入攪拌ピット内で所定の移動閾値以上変化している場合に、3次元的な位置移動を伴う攪拌動作である移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後にごみクレーンの位置が投入攪拌ピット内で変化している場合には、3次元的な位置移動を伴う移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと推定することができる。よって、上記のように移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定し、移動攪拌又はばらまき攪拌に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーンの制御をより正しく実行することができる。
【0015】
ごみピットは、ごみの受け入れを行う受入ピットと、ごみクレーンが投入動作及び攪拌動作を行う投入攪拌ピットと、を有し、ごみピットには、炉が隣接して設置され、第2判定部は、第1判定部によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーンの高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーンの高さ方向以外の位置が炉の位置に変化している場合に、投入動作が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後にごみクレーンの位置が炉の位置に変化している場合には、投入動作が実行されたと推定することができる。よって、上記のように投入動作が実行されたと判定し、投入動作に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーンの制御をより正しく実行することができる。
【0016】
記憶部は、ごみピット内の空間を所定の大きさの領域に区切った単位空間毎に、ごみに関する情報を記憶しており、第1判定部が、ごみ掴み状態であると判定した場合に、単位空間毎に、記憶部のごみに関する情報を更新してもよい。このように、記憶部が記憶する単位空間毎にごみに関する情報が更新されることにより、ごみピット内におけるごみの状態をより正確に記録することができる。
【0017】
記憶部は、ごみピット内の空間を所定の大きさの領域に区切った単位空間毎に、ごみに関する情報を記憶しており、第2判定部が、ごみクレーンによっていずれかの動作が実行されたと判定した単位空間に関して、実行された動作に応じて記憶部の情報を更新してもよい。このように、記憶部が記憶する単位空間毎に実行された動作に応じて情報が更新されることにより、ごみピット内におけるごみの状態をより正確に記録することができる。
【0018】
本発明の一態様にかかわる情報更新方法は、ごみピット内でごみを運搬するごみクレーンに係る情報更新方法であって、ごみクレーンの重量に係る情報をリアルタイムに取得するステップと、取得した情報に基づき、ごみクレーンによって、所定の重量閾値以上の重量の物体が所定の保持秒数閾値以上の時間保持されている、ごみ掴み状態であるか否かを判定するステップと、ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように、ごみピット内のごみに関する情報を記憶する記憶部の情報を更新するステップと、を含む。
【発明の効果】
【0019】
本発明の一態様によれば、ごみ掴み状態を正確に把握することにより、ごみクレーンの制御を正しく実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1図1は、本実施形態に係るごみクレーン制御装置を含むごみ処理設備を模式的に示す図である。
図2図2は、ごみピット内におけるエリア設定の一例を説明する図である。
図3図3は、ごみクレーンを模式的に示す図である。
図4図4は、ごみクレーン制御装置の機能を示すブロック図である。
図5図5は、ごみ掴み状態について説明する図である。
図6図6は、ごみ掴み状態の判定について説明するグラフである。
図7図7は、動作判定処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0022】
図1は、本実施形態に係るごみクレーン制御装置1を含むごみ処理設備100を模式的に示す図である。ごみ処理設備100は、ごみクレーン110と、ごみピット130と、プラットフォーム150と、ごみ投入部180と、炉(不図示)と、ごみクレーン制御装置1と、を備えている。なお、図1においては、後述する仕切壁133(図2(a)(b)参照)の図示を省略している。
【0023】
炉(不図示)は、ごみ投入部180を介して投入されたごみピット130内のごみGを処理するものである。炉は、例えば、シャフト式ガス化溶融炉等の溶融炉であってもよいし、ストーカ式焼却炉等の焼却炉であってもよい。溶融炉は、ごみGを高温溶融(例えば、1,700~1,800℃)により安定・確実に処理し、ごみを無害の溶融物として資源化可能に構成されている。焼却炉は、ごみGを焼却することにより処理するように構成されている。ごみ処理設備100は、さらにボイラと蒸気タービン発電機とを備え、ごみGを処理することにより発電も行う発電プラントであってもよい。なお、炉は、ごみピット130に隣接して設置されていると好ましい。
【0024】
プラットフォーム150は、ごみピット130に隣り合うように設けられており、ごみピット130に搬入されるごみを運搬するごみ収集車Cが走行する領域である。プラットフォーム150におけるごみピット130との境界部分には、壁部160が設けられている。壁部160には、複数の受入扉161~166が設けられている。なお、受入扉の数は、上記(6つ)に限定されない。ごみ収集車Cは、プラットフォーム150における走行路151を走行し、いずれかの受入扉161~166の前で停車する。ごみ収集車Cは、他のごみ収集車Cが停車していない受入扉161~166の前に停車する。ごみ収集車Cは、更に、ごみピット130内におけるごみGの状況(ごみGの量等)が考慮されて決定される受入扉161~166の前に停車してもよい。ごみ収集車Cが停車している受入扉161~166が開かれて、ごみ収集車Cからごみが落とし込まれることにより、ごみピット130内にごみGが搬入される。
【0025】
ごみ投入部180は、ごみピット130と炉(不図示)とを接続する部分であり、ごみピット130から投入されたごみGを炉(不図示)の内部に供給する。ごみ投入部180は、炉の上部にあり、炉の構成要素の1つと捉えることもできる。ごみ投入部180は、複数(ここでは一例として2つ)のホッパー181,182を有している。ごみピット130内のごみは、ホッパー181,182に投入されて、ホッパー181,182を通って炉(不図示)に送り込まれる。なお、ホッパー181,182は、同一の炉(不図示)にごみGを供給するものであってもよいし、互いに異なる炉(不図示)にごみGを供給するものであってもよい。
【0026】
ごみピット130は、ごみ収集車Cが搬入するごみGを一時的に貯留する。ごみピット130は、受入ピット131と、投入攪拌ピット132と、を有している(図2(a)(b)参照)。図2(a)(b)は、ごみピット130を平面視した図であり、ごみピット130内におけるエリア設定の一例を説明する図である。受入ピット131は、ごみピット130においてごみの受け入れを行う部分である。受入ピット131は、ごみピット130におけるプラットフォーム150寄りの位置に設けられている。投入攪拌ピット132は、ごみクレーン110が、ホッパー181,182を介して炉(不図示)へごみGを投入する投入動作、及び、ごみGを混ぜる攪拌動作を行う部分である。投入攪拌ピット132は、ごみピット130におけるごみ投入部180寄りの位置に設けられている。受入ピット131及び投入攪拌ピット132は、仕切壁133を介して互いに隣り合っている。なお、仕切壁133は、設けられていなくてもよい。
【0027】
ごみピット130においては、後述するごみクレーン制御装置1によって(又は、クレーンオペレータによる手動操作によって)、ごみクレーン110が行う動作に係るエリア設定が行われる。図2(a)に示されるように、ごみピット130の平面視における各領域は、9(1~9)×4(A~D)の36個の番地に分けられる。当該番地の1つの大きさは、例えば、ごみクレーン110のバケット111(図3参照。後述)の大きさに応じて設定されていてもよい。また、番地の数は、ごみピット130の大きさに応じて決めてもよい。番地の数や分け方は、その他の方法・考え方により決めてもよい。
【0028】
例えば図2(a)に示される例では、受入ピット131の1~9×Aの領域が、受入エリア131aに設定されている。また、投入攪拌ピット132の2~9×Dの領域が、投入エリア132a及び攪拌エリア132bの兼用エリアに設定されている。また、投入攪拌ピット132の2~9×B,Cの領域が、積替エリア132cに設定されている。また、投入攪拌ピット132の1×B~Dの領域が、草木退避エリア132dに設定されている。受入エリア131aは、ごみピット130においてごみGの受け入れを行うエリアである。投入エリア132aは、ごみクレーン110がホッパー181,182を介してごみを炉へ投入する投入動作を行うエリアである。攪拌エリア132bは、ごみクレーン110がごみを混ぜる攪拌動作を行うエリアである。積替エリア132cは、ごみクレーン110が受入ピット131から投入攪拌ピット132へごみを移動させる積替動作を行うエリアである。
【0029】
ごみピット130におけるエリア設定は上記に限定されず、例えばごみ収集車Cからのごみの受け入れがない時間帯においては、図2(b)に示されるように、受入エリア131a、積替エリア132c、及び草木退避エリア132dが設定されずに、投入エリア132a及び攪拌エリア132bのみが設定されてもよい。図2(b)に示される例では、投入攪拌ピット132の1~9×C,Dの領域が投入エリア132aに設定されており、投入攪拌ピット132の1~9×B~Dの領域が攪拌エリア132bに設定されている。1~9×C,Dの領域は、投入エリア132a及び攪拌エリア132bの兼用エリアに設定されている。なお、図2(a)(b)に示されるエリア設定は、一例に過ぎず、ごみピット130におけるエリア設定はこれに限定されない。
【0030】
図1に戻り、ごみクレーン110は、ごみピット130内でごみGを運搬するクレーンである。ごみクレーン110は、ごみクレーン制御装置1の制御に応じて、上述した投入動作、攪拌動作、及び積替動作を行う。なお、図1においては、ごみクレーン110を1台のみ図示しているが、ごみクレーン110は複数台設けられていてもよい。ごみクレーン110の詳細について、図3を参照して説明する。
【0031】
図3は、ごみクレーン110を模式的に示す図である。図3に示されるように、ごみクレーン110は、バケット111と、モータ112と、バケット開閉機構113と、ワイヤ114と、ケーシング115と、モータ116と、ケーシング117と、モータ118,119と、車輪120と、を備えている。
【0032】
ワイヤ114は、上下方向に延びており、上端部がケーシング115に収容されたモータ116に接続されると共に、下端部がバケット開閉機構113に接続されている。バケット開閉機構113は、モータ112からの動力に応じてバケット111を開閉動作させる機構である。モータ112は、バケット開閉機構113に動力を与える油圧モータである。バケット111は、ごみGを挟み込むことによりごみGを保持する。
【0033】
ケーシング115は、モータ116を収容するケーシングである。モータ116は、ワイヤ114を巻き上げ/巻き下げするモータである。ケーシング117は、ケーシング115及びロードセル400を収容するケーシングである。ケーシング117の下面には、例えば前後左右4つの車輪120が設けられている。
【0034】
モータ118は、車輪120に動力を与えることにより、車輪120を回転させる走行モータである。車輪120は、レール500上を回転する。これにより、下面に車輪120が取り付けられたケーシング117(及び、ワイヤ114を介してつながったバケット111)がレール500に沿って走行方向に動くことになる。
【0035】
モータ119は、上述した走行方向に交差する方向にケーシング117(及び、ワイヤ114を介してつながったバケット111)を動かす動力を与える横行モータである。図3においては、モータ119の動力に応じた横行に関するレールの図示を省略している。このように、バケット111は、モータ116に基づき上下方向に動作し、モータ118に基づき走行方向に動作し、モータ119に基づき走行方向に交差する水平方向に動作する。
【0036】
ロードセル400は、ケーシング115、モータ116、ワイヤ114、モータ112、バケット開閉機構113、バケット111、及びバケット111が保持するごみGの重量を測定する。ロードセル400が重量を測定することにより、バケット111によってごみGが保持された状態であるか否かを、判定することができる。ロードセル400は、例えば、車輪120毎に設けられている。すなわち、ロードセル400は、1台のごみクレーン110につき4つ設けられている。4つのロードセル400の測定値の合計から、予め特定されている、ケーシング115、モータ116、ワイヤ114、モータ112、バケット開閉機構113、及びバケット111の重量を差し引くことにより、バケット111が保持するごみGの重量を導出することができる。
【0037】
なお、ロードセル400は、バケット111が保持するごみGの重量を測定することができれば、設置場所、設置個数、及び重量導出方法については、上記に限定されない。例えば、ロードセル400は、必ずしもケーシング117に収容されていなくてもよく、また、車輪120毎に設けられていなくてもよい。
【0038】
図1に戻り、ごみクレーン制御装置1は、ごみピット130内でごみGを運搬するごみクレーン110の動作を制御する装置である。ごみクレーン制御装置1は、マイクロコンピュータ(CPU)を有すると共に、RAMやROM等の記憶素子(記憶媒体)を有する電子制御ユニットである。ごみクレーン制御装置1は、ごみクレーン110を制御するモードとして、ごみクレーン110が自動で制御される自動制御モードと、ごみクレーン110がクレーンオペレータの操作によって制御される手動操作モードとを有する。ごみクレーン制御装置1では、自動制御モード及び手動操作モードのいずれか一方が選択されてごみクレーン110の制御が行われる。
【0039】
ごみクレーン制御装置1では、ごみピット130内のごみ性状の把握を可能にするごみピットMAPシステムが採用されている。ごみピットMAPシステムは、ごみピット130内を数値モデル化することにより、ごみGの搬入・移動(受入・積替・攪拌)(運搬・搬送)をトレースし、ごみGの貯留状況を記録する技術である。本システムが活用されることにより、ごみピット130内の全域について、ごみGの堆積状況や性状を継続的に把握することができる。
【0040】
図1に示されるように、ごみピットMAPシステムでは、ごみピット130内の空間が直方体状の所定の大きさの領域であるメッシュ(単位空間)(ブロック)に分割され、ごみピット130全体がモデル化されている。各メッシュに関して、ごみGの堆積状況や性状を表すパラメータとして、(1)ごみレベル、(2)攪拌回数、(3)ごみ種の3つがデータとして管理されている。
【0041】
ごみレベルは、ごみピット130内のごみ堆積高さを表す指標である。投入動作、積替動作、攪拌動作等のごみクレーン110の動作に応じて、ごみピットMAPシステム内において対象メッシュに対してごみレベルの加減算が行われる。なお、ごみピット130の近辺に設置された電磁波式レベル計等のレベルセンサの測定結果や、ごみクレーン110が着床した際の高さ情報等から、実際のごみ堆積高さが推定され、推定結果に基づきごみピットMAPシステムのごみレベルが補正されてもよい。
【0042】
攪拌回数は、ごみの攪拌度合いを表す指標であり、ごみクレーン110の動作に応じて、ごみピットMAPシステム内において対象メッシュに対して攪拌回数の加算を行う。
【0043】
ごみ種は、画像認識技術を用いることにより、通常のごみと草木を含むごみとを判別・分類し、該当メッシュに記録する。なお、ごみクレーン110の動作によって、ごみGが移動したり炉内に投入されたりした場合には、攪拌回数やごみ種が記録されたごみの移動がトレースされて、該当メッシュの情報が更新される。
【0044】
このようなごみピットMAPシステムにより、ごみのGの堆積状況や性状を定量的に把握することが可能になり、例えば、ごみピット130内の状況に応じた最適な攪拌を実現することができる。
【0045】
上述したように、ごみクレーン制御装置1では、自動制御モードと手動操作モードとが適宜切り替えられながら、ごみクレーン110の制御が実施される。このように2つのモードが切り替えられる場合においても、上述したごみピットMAPシステムを用いて各メッシュにおけるごみGの性状等を適切に管理するためには、ごみクレーン110がごみGに対してどのような動作を行ったかを継続的に記録する必要がある。
【0046】
自動制御モードにおいては、ごみクレーン110は定型動作しか行わないため、例えば、攪拌指令による攪拌履歴をトレースすることにより攪拌回数(攪拌状態)を記録することができる。すなわち、攪拌指令が行われると、指定ごみ掴み番地への移動指令→下降指令→着床指令→閉指令(バケット111を閉じる指令)→上昇指令→指定ごみ放し番地への移動指令→開指令(バケット111を開く指令)の一連のサイクルが行われることが予めわかっているので、攪拌履歴をトレースすることにより、攪拌回数を記録することができる。
【0047】
一方で、手動操作モードにおいては、クレーンオペレータによって、自動制御モードにおける定型動作とは異なる操作が行われる場合がある。例えば、ごみの中の小物や長物を取り除くためにごみクレーン110の開閉を行う操作や、ごみをプレスするためにごみクレーン110を閉じてそのままごみピット130へ落下させる操作等の非定形作業が行われる場合がある。このため、例えば、ごみクレーンの開(閉)動作中信号からごみ掴み状態を把握するような構成として、ごみクレーン(のバケット)が開閉された場合にごみ掴み状態であると判定し、攪拌回数をカウントアップすることも考えられる。しかしながら、この手法では、実際にはごみ掴みが行われていないにもかかわらず、ごみ掴みが行われたとして、攪拌回数が1回増えたと記録されてしまうことがあり得る。この場合、正確ではない攪拌回数を記録することになる。
【0048】
このように、非定形作業が行われる手動操作モードでは、ごみ掴み状態を正確に把握することができず、攪拌回数(さらには例えば積替回数やごみ掴み回数等)を正確に記録することができない場合がある。手動操作モード中に攪拌回数を正確に記録することができないと、自動制御モードへ復帰した後において、正しい攪拌回数等に基づいて正しくごみクレーン110を制御することが難しくなる。このように、通常、自動制御モードと手動操作モードとをシームレスに行き来して正確にごみクレーン110を制御することは困難である。
【0049】
そこで、本実施形態に係るごみクレーン制御装置1は、手動操作モードにおいて、ごみクレーン110の重量に係る情報をリアルタイムに取得し、ごみクレーン110によって所定の重量閾値以上の重量の物体が所定の保持秒数閾値以上の時間保持されているごみ掴み状態であるか否かを判定し、ごみ掴み状態である場合に、攪拌回数をカウントアップして記録できるようにする。このように、実際の重量と保持時間に基づいてごみ掴み状態であるか否かが判定され、その判定結果を考慮して攪拌回数が記録されることにより、手動操作モードにおいても攪拌回数を正確に記録して、自動制御モードへ復帰した後において、正しい攪拌回数等に基づいて正しくごみクレーン110を制御することができる。以下では、上述した手動操作モードにおけるごみクレーン制御装置1の詳細な機能について、図4図6を参照して説明する。
【0050】
図4は、ごみクレーン制御装置1の機能を示すブロック図である。図4に示されるように、ごみクレーン制御装置1は、取得部11と、第1判定部12と、第2判定部13と、記憶部14と、を備えている。
【0051】
記憶部14は、ごみピット130内のごみの状態を記憶している。記憶部14は、ごみピット130内の空間を直方体状の所定の大きさの領域に区切った単位空間US(図1参照)毎に、ごみに関する情報(ごみの状態)を記憶している。具体的には、記憶部14は、各単位空間USについて、上述した(1)ごみレベル、(2)攪拌回数、(3)ごみ種の3つを記憶している。
【0052】
取得部11は、ごみクレーン110の重量に係る情報を、例えば4つのロードセル400からリアルタイムに取得する。取得部11は、例えば所定の時間間隔で、継続的に、ごみクレーン110の重量に係る情報を取得する。
【0053】
取得部11は、ごみクレーン110においてごみを保持するバケット111が開状態であるか閉状態であるかを示す情報を、モータ112のエンコーダから取得する。取得部11は、例えば所定の時間間隔で、継続的に、バケット111が開状態であるか閉状態であるかを示す情報を取得する。なお、バケット111が開状態であるか閉状態であるかを示す情報は、モータ112のエンコーダ以外から取得してもよい。例えば、バケット111の開閉を検知するセンサを設置し、当該センサからバケット111が開状態であるか閉状態であるかを示す情報を取得してもよい。
【0054】
取得部11は、ごみクレーン110の位置に係る情報を、モータ116,118,119のエンコーダから取得する。具体的には、取得部11は、モータ116のエンコーダからごみクレーン110のバケット111の高さ方向(上下方向)の位置を取得し、モータ118のエンコーダからごみクレーン110のバケット111の走行方向の位置を取得し、モータ119のエンコーダからごみクレーン110のバケット111の走行方向に交差する水平方向の位置を取得する。取得部11は、例えば所定の時間間隔で、継続的に、ごみクレーン110の位置に係る情報を取得する。
【0055】
第1判定部12は、取得部11によって取得された情報に基づき、ごみクレーン110の重量増加量が所定の重量閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、第1判定部12は、取得部11によって取得されたごみクレーン110の重量に係る情報(4つのロードセル400から取得された情報)に基づき、ごみクレーン110の重量増加量が所定の重量閾値以上であるか否かを判定する。上述したように、4つのロードセル400の測定値の合計には、例えば、ケーシング115、モータ116、ワイヤ114、モータ112、バケット開閉機構113、及びバケット111の重量と、バケット111が保持するごみの重量(保持している場合に限る)とが含まれている。ケーシング115、モータ116、ワイヤ114、モータ112、バケット開閉機構113、及びバケット111の重量については予め特定されているので、4つのロードセル400の測定値の合計から、予め特定されているこれらの重量が差し引かれることにより、ごみクレーン110の重量増加量である、バケット111が保持する物体の重量が導出される。第1判定部12は、ごみクレーン110の重量増加量(バケット111が保持する物体の重量)が重量閾値以上である場合に、重量閾値以上の重量の物体(すなわちごみ)が保持されていると判定する。重量閾値は、バケット111がごみを保持する場合に少なくとも保持すると想定される量のごみの重量とされている。重量閾値は、例えば50kg程度とされてもよい。重量閾値は、例えばバケット111の平均ごみ掴み量が1000kgである場合において、この5~10%程度(50kg~100kg程度)とされてもよい。
【0056】
第1判定部12は、上述した重量増加量が重量閾値以上である場合において、重量増加量が重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数閾値以上継続されているか否かを判定する。第1判定部12は、重量増加量が重量閾値以上である状態が所定の保持秒数閾値以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定する。保持秒数閾値は、例えば2秒程度とされてもよい。
【0057】
ごみ掴み状態であるとは、図5(a)に示されるように、ごみクレーン110のバケット111によってごみが保持されている状態である。この場合、バケット111は閉状態になっている。図5(b)に示されるように、バケット111が開状態とされると、バケット111からごみが落ち、ごみ掴み状態ではなくなる。
【0058】
図6は、ごみ掴み状態の判定について説明するグラフである。図6を参照して、単に重量変化からごみ掴み状態を判定するのではなく、保持時間を考慮してごみ掴み状態を判定する理由について説明する。
【0059】
図6(a)においては、バケット111がごみを掴んで巻き上げた(ワイヤ114が巻き上げられた)場合の、重量増加量(F)の経時変化が示されている。図6(b)においては、バケット111が空で巻き上げた(ワイヤ114が巻き上げられた)場合の、重量増加量(F)の経時変化が示されている。図6(a)(b)においては、横軸に時間、縦軸に重量増加量が示されている。
【0060】
図6(a)(b)の上図に示されるように、バケット111がごみを掴んでいる場合及びバケット111が空である場合の両方において、巻き上げ直後においては重量が増加する。ロードセル400の測定値が、巻き上げ開始時に巻き上げに係る加速度の影響を受けるためである。このため、例えば、重量閾値が50kgとされている場合において、図6(b)の上図に示されるように、バケット111が空である場合でも重量閾値を一時的に超えることが考えられる。この場合、仮に、重量増加量が重量閾値を超えたことのみをもってごみ掴み状態を判定したとすると、バケット111が空であるにもかかわらず、ごみ掴み状態であると誤判定してしまうおそれがある。
【0061】
この点、重量変化に加えて、重量増加量が重量閾値以上である状態が所定の保持秒数閾値以上(例えば2秒以上)であることを、ごみ掴み状態であると判定される条件にすることにより、図6(b)の上図のように重量閾値を一瞬だけ超えるような場合について、ごみ掴み状態であると誤判定することが回避される。バケット111が空である場合には、巻き上げ時の重量増加が継続する時間は、例えば1秒未満となる。このため、上述したように保持秒数閾値が2秒以上に設定されることにより、バケット111が空である場合にごみ掴み状態であると誤判定されることを回避することができる。
【0062】
第1判定部12は、重量増加量が重量閾値以上である状態が保持秒数閾値以上継続されており、且つ、取得部11によってバケット111が閉状態であることを示す情報が取得されている場合に限り、ごみ掴み状態であると判定してもよい。すなわち、第1判定部12は、上述した重量増加量の継続の条件に加えて、更に、バケット111が閉状態である(図5(a)参照)との条件を満たす場合に、ごみ掴み状態であると判定してもよい。
【0063】
第1判定部12は、ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように、記憶部14の情報を更新する。具体的には、第1判定部12は、ごみ掴み状態であると判定した際のバケット111の位置情報、および、掴んだごみの移動先のバケット111の位置情報を取得部11から取得し、該位置情報に対応する単位空間USの攪拌回数がカウントアップされるように、記憶部14の情報を更新する。
【0064】
第2判定部13は、取得部11によって取得された情報、及び、第1判定部12による判定結果に基づき、ごみクレーン110によって実行された動作を判定する。第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110のバケット111の高さ位置が所定の高さ閾値以上変化した場合に、攪拌動作、投入動作、又は積替動作のいずれかの動作が実行されたと判定する。第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定された際のバケット111の位置情報(ごみ掴み位置)を取得部11から取得し、ごみ掴み位置を基準として、ごみ掴み位置から高さ方向に高さ閾値以上変化した場合に、上述したいずれかの動作が実行されたと判定する。この場合の高さ閾値は、例えば、上述した各動作をする際に想定される、高さ方向における最低限の移動量とされる。
【0065】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110のバケット111の高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が所定の移動閾値以上変化していない場合に、3次元的な位置移動を伴わない攪拌動作であるほぐし攪拌が実行されたと判定してもよい。第2判定部13は、上述したごみ掴み位置を基準として、ごみ掴み位置から高さ方向には変化している(高さ閾値以上変化している)ものの、取得部11から取得した、高さ方向に交差する方向(走行方向及び走行方向に交差する方向)の位置が所定の移動閾値以上変化していない場合に、ほぐし攪拌が実行されたと判定する。この場合の移動閾値は、例えば、積替動作、移動攪拌・ばらまき攪拌(後述)、又は投入動作をする際に想定される、高さ方向に交差する水平方向(走行方向及び走行方向に交差する方向)における最低限の移動量とされる。
【0066】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110のバケット111の高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が受入ピット131の位置から投入攪拌ピット132の位置まで変化している場合に、積替動作が実行されたと判定してもよい。第2判定部13は、上述したごみ掴み位置を基準として、取得部11から取得した、高さ方向に交差する水平方向(走行方向及び走行方向に交差する方向)の位置が、ごみ掴み位置である受入ピット131の位置から、投入攪拌ピット132の位置まで変化している場合に、積替動作が実行されたと判定する。なお、第2判定部13は、位置変化の終点を、ごみ放し位置としてもよい。第2判定部13は、ごみ掴みが検知されていた場合において、取得部11からバケット111が開状態となった旨の情報を取得した際の位置を、ごみ放し位置としてもよい。また、第2判定部13は、更に、重量増加量が重量閾値未満となった状態が所定の時間(例えば2秒)以上継続された場合に、バケット111において全てのごみが放されたとして、ごみ掴み検知をリセットしてもよい。
【0067】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110のバケット111の高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が投入攪拌ピット132内で所定の移動閾値以上変化している場合に、3次元的な位置移動を伴う攪拌動作である移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定してもよい。第2判定部13は、上述したごみ掴み位置を基準として、取得部11から取得した、高さ方向に交差する水平方向(走行方向及び走行方向に交差する方向)の位置が、投入攪拌ピット132内でのみ所定の移動閾値以上変化している場合に、移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定する。なお、第2判定部13は、位置変化の終点を、ごみ放し位置としてもよい。
【0068】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110のバケット111の高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が炉の位置に変化している場合に、投入動作が実行されたと判定してもよい。第2判定部13は、取得部11から取得した、高さ方向に交差する水平方向(走行方向及び走行方向に交差する方向)の位置が、ごみ投入部180に変化している場合に、投入動作が実行されたと判定してもよい。なお、第2判定部13は、位置変化の終点を、ごみ放し位置としてもよい。
【0069】
第2判定部13は、ごみクレーン110によって実行された動作に応じて、記憶部14の情報を更新する。第2判定部13は、ごみクレーン110によっていずれかの動作が実行されたと判定した単位空間US(図1参照)に関して、実行された動作に応じて記憶部14の情報を更新する。
【0070】
第2判定部13は、ほぐし攪拌が実行されたと判定した単位空間USに関して、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部14の情報を更新してもよい。すなわち、ほぐし攪拌を実行したごみクレーン110が存在する場所(ほぐし攪拌で掴んだごみの存在場所)の単位空間USにおける攪拌回数をカウントアップさせてもよい。第2判定部13は、積替動作が実行されたと判定した単位空間USに関して、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部14の情報を更新してもよい。すなわち、積替動作のごみ放し位置の(ごみクレーン110の移動先の)単位空間USにおける攪拌回数をカウントアップさせてもよい。第2判定部13は、移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定した単位空間USに関して、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部14の情報を更新してもよい。すなわち、移動攪拌のごみ放し位置の(ごみクレーン110の移動先の)単位空間USにおける攪拌回数をカウントアップさせてもよい。また、ばらまき攪拌を実行するごみクレーンの移動経路上にある単位空間USであってそれぞれの最上部の単位空間US(掴まれたごみがばら撒かれて落ちた先の複数の単位空間US)における攪拌回数をカウントアップさせてもよい。なお、第2判定部13は、投入動作が実行されたと判定した場合には、投入動作が実行されたと判定した単位空間USに関して、攪拌回数がカウントアップされるような記憶部14の情報の更新は行わないことが好ましい。
【0071】
次に、図7を参照して、ごみクレーン制御装置1が実行する動作判定処理の手順を説明する。図7は、動作判定処理の手順を示すフローチャートである。
【0072】
図7に示されるように、ごみクレーン制御装置1では、まず、各種情報が取得される(ステップS1)。具体的には、ごみクレーン110の重量に係る情報がロードセル400からリアルタイムに取得され、また、ごみクレーン110の位置に係る情報がモータ116,118,119のエンコーダから取得される。
【0073】
つづいて、取得部11によって取得された情報に基づき、ごみクレーン110の重量増加量が所定の重量閾値以上であるか、及び、重量増加量が重量閾値以上である状態が所定の保持秒数閾値以上継続されているかが判定される(ステップS2)。ステップS2において、ごみクレーン110の重量増加量が所定の重量閾値以上であり、重量増加量が重量閾値以上である状態が所定の保持秒数閾値以上継続されていると判定された場合には、ごみ掴み状態であると判定される。この場合、攪拌回数がカウントアップされるように、対応する単位空間USの記憶部14の情報が更新される。
【0074】
ごみ掴み状態であると判定された場合において、ごみクレーン110のバケット111の位置変化があるか否かが判定される(ステップS3)。位置変化がある場合において、当該位置変化が、高さ方向の位置変化のみであるか否かが判定される(ステップS4)。すなわち、ごみクレーン110のバケット111の高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が所定の移動閾値以上変化していないか否かが判定される。
【0075】
ステップS4において、高さ方向の位置変化のみであると判定された場合には、ほぐし攪拌が1回実行されたと判定される(ステップS5)。この場合、ほぐし攪拌が実行されたと判定された単位空間USに関して、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部14の情報が更新される。
【0076】
ステップS4において、高さ方向以外の位置変化があると判定された場合には、受入ピット131の位置から投入攪拌ピット132の位置への移動であるか否かが判定される(ステップS6)。ステップS6において、受入ピット131の位置から投入攪拌ピット132の位置への移動であると判定された場合には、積替動作が1回実行されたと判定される(ステップS7)。この場合、積替動作が実行されたと判定された単位空間USに関して、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部14の情報が更新される。
【0077】
ステップS6において、受入ピット131の位置から投入攪拌ピット132の位置への移動でないと判定された場合、投入攪拌ピット132内での移動であるか否かが判定される(ステップS8)。ステップS8において、投入攪拌ピット132内での移動であると判定された場合には、移動攪拌又はばらまき攪拌が1回実行されたと判定される(ステップS9)。この場合、移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定された単位空間USに関して、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部14の情報が更新される。
【0078】
ステップS8において、投入攪拌ピット132内での移動ではないと判定された場合、すなわち、炉への移動であると判定された場合には、投入動作が実行されたと判定される(ステップS10)。
【0079】
次に、本実施形態に係るごみクレーン制御装置1の作用効果について説明する。
【0080】
本実施形態に係るごみクレーン制御装置1は、ごみピット130内でごみを運搬するごみクレーン110の動作を制御するごみクレーン制御装置であって、ごみピット130内のごみに関する情報を記憶する記憶部14と、ごみクレーン110の重量に係る情報をリアルタイムに取得する取得部11と、取得部11によって取得された情報に基づき、ごみクレーン110の重量増加量が所定の重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数閾値以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定する第1判定部12と、を備え、第1判定部12は、ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように、記憶部14の情報を更新する。
【0081】
ごみクレーン制御装置1では、ごみクレーン110の重量に係る情報が取得されて、ごみクレーン110の重量増加量が重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定される。例えば重量変化のみからごみ掴み状態が判定される場合には、ごみクレーン110のバケット111が空(ごみを掴んでいない)状態で巻き上げられた場合の一時的な重量変化についてもごみ掴み状態であると判定してしまうおそれがある。この点、重量変化に加えて保持秒数が考慮されることにより、上述した一時的な重量変化を誤ってごみ掴み状態であると判定することを回避し、真にごみ掴み状態となっている場合に限り、ごみ掴み状態であると判定することができる。そして、本実施形態に係るごみクレーン制御装置1では、ごみ掴み状態であると判定した場合に、攪拌回数がカウントアップされるように記憶部14の情報が更新される。このように、高精度に判定されたごみ掴み状態に基づき、攪拌回数がカウントアップされることにより、攪拌回数を正確に記録することができる。本発明の発明者らは、ごみピット130内の攪拌状態を精度よく把握するためにまずはごみ掴み状態を正確に把握するという技術思想に至った。本実施形態に係るごみクレーン制御装置1は、ごみ掴み状態を上述のような手法で把握する。これにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーン110の制御(自動制御)を正しく実行することができる。
【0082】
取得部11は、ごみクレーン110においてごみを保持するバケット111が開状態であるか閉状態であるかを示す情報を、リアルタイムに更に取得し、第1判定部12は、重量増加量が重量閾値以上である状態が保持秒数閾値以上継続されており、且つ、バケット111が閉状態である場合に、ごみ掴み状態であると判定してもよい。このように、バケット111が閉状態であることが更に条件とされてごみ掴み状態が判定されることにより、ごみ掴み状態をより正確に判定することができる。
【0083】
上記ごみクレーン制御装置1は、取得部11によって取得された情報、及び、第1判定部12による判定結果に基づき、ごみクレーン110によって実行された動作を判定する第2判定部13を更に備え、取得部11は、ごみクレーン110の位置に係る情報をリアルタイムに更に取得し、第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110の高さ方向の位置が所定の高さ閾値以上変化した場合に、ごみクレーン110がごみを混ぜる攪拌動作、ごみクレーン110がごみを炉へ投入する投入動作、又は、ごみクレーン110がごみを積替える積替動作のいずれかの動作が実行されたと判定し、ごみクレーン110によって実行された動作に応じて記憶部14の情報を更新してもよい。このように、単にごみ掴み状態を判定することに加えて、ごみクレーン110の高さ方向の位置が変化している場合には、上述した攪拌動作、投入動作、又は積替動作のいずれかが実行されたと判定されて、これらの動作に応じて記憶部14の情報が更新されることにより、手動操作モードにおけるごみクレーン110の動作及び該動作に応じたごみの状態を適切に記録し、自動制御モード復帰後におけるごみクレーン110の制御をより正しく実行することができる。
【0084】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110の高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が所定の移動閾値以上変化していない場合に、3次元的な位置移動を伴わない攪拌動作であるほぐし攪拌が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後に高さ方向にのみ、ごみクレーン110の位置が変化している場合には、3次元的な位置移動を伴わないほぐし攪拌が実行されたと推定することができる。よって、上記のようにほぐし攪拌が実行されたと判定し、ほぐし攪拌に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーン110の制御をより正しく実行することができる。
【0085】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110の高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が受入ピット131の位置から投入攪拌ピット132の位置まで変化している場合に、積替動作が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後にごみクレーン110の位置が受入ピット131の位置から投入攪拌ピット132の位置に変化している場合には、積替動作が実行されたと推定することができる。よって、上記のように積替動作が実行されたと判定し、積替動作に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーン110の制御をより正しく実行することができる。
【0086】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110の高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が投入攪拌ピット132内で変化している場合に、3次元的な位置移動を伴う攪拌動作である移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後にごみクレーン110の位置が投入攪拌ピット132内で変化している場合には、3次元的な位置移動を伴う移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと推定することができる。よって、上記のように移動攪拌又はばらまき攪拌が実行されたと判定し、移動攪拌又はばらまき攪拌に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーン110の制御をより正しく実行することができる。
【0087】
第2判定部13は、第1判定部12によってごみ掴み状態であると判定されている場合において、ごみクレーン110の高さ方向の位置が高さ閾値以上変化しており、且つ、ごみクレーン110の高さ方向以外の位置が炉の位置に変化している場合に、投入動作が実行されたと判定してもよい。ごみ掴み状態となった後にごみクレーン110の位置が炉の位置に変化している場合には、投入動作が実行されたと推定することができる。よって、上記のように投入動作が実行されたと判定し、投入動作に応じた情報が記録されることにより、自動制御モード復帰後におけるごみクレーン110の制御をより正しく実行することができる。
【0088】
記憶部14は、ごみピット130内の空間を所定の大きさの領域に区切った単位空間US毎に、ごみに関する情報を記憶しており、第1判定部12が、ごみ掴み状態であると判定した場合に、単位空間US毎に、記憶部14のごみに関する情報を更新してもよい。このように、記憶部14が記憶する単位空間US毎にごみに関する情報が更新されることにより、ごみピット130内におけるごみの状態をより正確に記録することができる。
【0089】
記憶部14は、ごみピット130内の空間を所定の大きさの領域に区切った単位空間US毎に、ごみに関する情報を記憶しており、第2判定部13が、ごみクレーン110によっていずれかの動作が実行されたと判定した単位空間USに関して、実行された動作に応じて記憶部14の情報を更新してもよい。このように、記憶部14が記憶する単位空間US毎に実行された動作に応じて情報が更新されことにより、ごみピット130内におけるごみの状態をより正確に記録することができる。
【0090】
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。すなわち、特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。
【0091】
例えば、ごみ掴み状態であると判定した場合に「ごみ掴み状態である」ことを示す情報を記憶部で更新し(例えば、ごみ掴みフラグを立てたり、ごみ掴み回数をカウントアップさせたりするような情報更新を行い)、その後のごみクレーンによって実行された動作に応じて、攪拌回数をカウントアップさせても(あるいはさせなくても)よい。
ごみピット内でごみを運搬するごみクレーンの動作を制御するごみクレーン制御装置であって、
前記ごみピット内のごみに関する情報を記憶する記憶部と、
前記ごみクレーンの重量に係る情報をリアルタイムに取得する取得部と、
前記取得部によって取得された情報に基づき、前記ごみクレーンの重量増加量が、所定の重量閾値以上である状態が、所定の保持秒数閾値以上継続されている場合に、ごみ掴み状態であると判定する第1判定部と、を備え、
前記第1判定部は、前記ごみ掴み状態であると判定した場合に、前記記憶部に記憶した情報のうちの、前記ごみピット内のごみの攪拌状態に関する情報を更新する、ごみクレーン制御装置、
であってもよい。
【0092】
ごみ掴み回数とごみクレーンによって実行された動作に基づき、ごみピット内のごみの攪拌状態を決定し、
当該攪拌状態に応じて次のごみクレーンの動作を制御する、ごみクレーン制御装置、
であってもよい。
【0093】
手動操作モードと、自動制御モード(自動操作モード)と、を備え、
前記第1判定部は、手動操作モードの場合に、前記ごみ掴み状態を判定する、ごみクレーン制御装置、
であってもよい。
【0094】
自動制御モードでは、手動操作モードとは異なる方法で、ごみピット内のごみの攪拌状態を決定し、当該攪拌状態に応じて次のごみクレーンの動作を制御する、ごみクレーン制御装置、
であってもよい。なお、自動制御モードでも手動操作モードと同じ方法でごみ掴み状態を判断してもよく、この場合、ごみクレーン(バケット)がごみ掴みを失敗したとき(空振りしたとき)であっても正確にごみ掴み状態を把握することができる。
【符号の説明】
【0095】
1…ごみクレーン制御装置、11…取得部、12…第1判定部、13…第2判定部、14…記憶部、110…ごみクレーン、111…バケット、130…ごみピット、131…受入ピット、132…投入攪拌ピット、US…単位空間。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7