特許 7474389 制御装置及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-16

(45)【発行日】2024-04-24

(54)【発明の名称】制御装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/48 20060101AFI20240417BHJP

【ＦＩ】

B66C13/48 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024013365

(22)【出願日】2024-01-31

【審査請求日】2024-03-11

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501370370

【氏名又は名称】三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】郡司 駿

(72)【発明者】

【氏名】岩下 信治

(72)【発明者】

【氏名】松本 慎治

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸口 稔彦

(72)【発明者】

【氏名】寺沢 良則

【審査官】長尾 裕貴

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０３０７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１７９２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２３／２４８５２９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ １３／４８

Ｆ２３Ｇ ５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピットに貯留されたゴミを焼却炉のホッパへ投入するための複数のクレーンを制御する制御装置であって、
動作決定対象の第１クレーンと干渉する可能性がある第２クレーンの動作と対応付けて、前記第１クレーンが行うべき動作を前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて、優先度順に並べたテーブルと、
前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得する取得部と、
前記第２クレーンの動作と前記状態信号に基づいて前記テーブルを参照し、前記第１クレーンが行うべき動作を前記優先度が高いものから順に選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、前記選択した動作を前記第１クレーンの動作として決定する動作決定部と、
を備える制御装置。

【請求項2】

前記動作決定部は、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉する場合、前記選択した動作の次に優先度が高い動作を前記テーブルから選択し、当該選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、当該選択した動作を前記第１クレーンの動作として決定し、干渉する場合、次に優先度の高い前記動作を前記テーブルから選択する、という処理を、前記第２クレーンと干渉しない前記選択した動作が見つかるまで実行する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記動作決定部は、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉する場合、前記テーブルに登録された、前記選択した動作を、ゴミを掴む位置まで移動してゴミを掴むまでの前半の動作と掴んだ前記ゴミを目的地まで搬送して目的の動作を行うまでの後半の動作に分割した分割動作を選択し、前記前半の動作を行った後に、その場所で前記第１クレーンを待機させることによって、前記第２クレーンとの干渉を回避できるかどうかを判定し、回避できる場合、前記選択した分割動作を前記第１クレーンの動作として決定する、
請求項１または請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記動作決定部は、前記前半の動作を行った後に、前記第１クレーンを待機させても、前記第２クレーンとの干渉を回避できない場合、前記選択した分割動作の次に優先度が高い前記動作を前記テーブルから選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定する、
請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

ピットに貯留されたゴミを焼却炉のホッパへ投入する複数のクレーンの制御方法であって、
前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得し、
動作決定対象の第１クレーンに干渉する可能性がある第２クレーンの動作および前記状態信号に基づいて、前記第１クレーンが行うべき動作を、前記第２クレーンの動作と対応付けて、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて優先度順に並べたテーブルを参照し、
前記第１クレーンが行うべき動作を前記優先度が高いものから順に選択し、
前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、当該動作を前記第１クレーンの動作として決定する、
制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、クレーンの制御装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、同一レ－ル上にある複数台のクレーンについて、各クレ－ンの搬送命令デ－タに基づいて、クレーン同士の非干渉動作を実現しつつ、クレ－ンの待機時間が最小となるスケジュールを作成するクレーンの運行制御装置が開示されている。この技術を、ゴミ処理プラントにてゴミを焼却炉へ投入するための複数のクレーンの制御に適用すると、待機時間を最小化することにより、クレーンの稼働率を向上させることができる。しかし、クレーンの待機時間を最小化することだけを考えるならば、優先したい作業が後回しとなる可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－２８２９６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

できるだけ作業の優先度が高い作業をクレーンに実行させつつ、クレーンの待機時間を低減することができるクレーンの制御方法を提供する。

【0005】

本開示は、上記課題を解決することができる制御装置及び制御方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の制御装置は、ピットに貯留されたゴミを焼却炉のホッパへ投入するための複数のクレーンを制御する制御装置であって、動作決定対象の第１クレーンと干渉する可能性がある第２クレーンの動作と対応付けて、前記第１クレーンが行うべき動作を前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて、優先度順に並べたテーブルと、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得する取得部と、前記第２クレーンの動作と前記状態信号に基づいて、前記テーブルを参照し、前記第１クレーンが行うべき動作を優先度が高いものから順に選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、前記選択した動作を前記第１クレーンの動作として決定する動作決定部と、を備える。

【0007】

本開示の制御方法は、ピットに貯留されたゴミを焼却炉のホッパへ投入する複数のクレーンの制御方法であって、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得し、動作決定対象の第１クレーンに干渉する可能性がある第２クレーンの動作および前記状態信号に基づいて、前記第１クレーンが行うべき動作を、前記第２クレーンの動作と対応付けて、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて優先度順に並べたテーブルを参照し、前記第１クレーンが行うべき動作を前記優先度が高いものから順に選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、当該動作を前記第１クレーンの動作として決定する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の制御装置及び制御方法によれば、できるだけ作業の優先度が高い作業をクレーンに実行させつつ、クレーンの待機時間を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係るゴミ処理プラントの概略図である。

【図2】実施形態に係る動作決定テーブルの一例を示す図である。

【図3】実施形態に係るクレーン動作の一例について説明する第１の図である。

【図4】実施形態に係るクレーン動作の一例について説明する第２の図である。

【図5】実施形態に係るクレーン動作の一例について説明する第３の図である。

【図6】実施形態に係るクレーン動作の一例について説明する第４の図である。

【図7】実施形態に係るクレーン動作の決定処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】実施形態の制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜実施形態＞
以下、本開示のゴミ処理プラントのクレーンの制御方法について、図１～図８を参照しながら説明する。
（構成）
図１は、実施形態に係るゴミ処理プラントの概略図である。
図１に示すようにゴミ処理プラント１００は、クレーンシステム１と、ピット２と、ホッパ３と、制御装置１０と、を備えている。ゴミ処理プラント１００に運搬されてきたゴミは、ピット２へ投入され、ピット２にて貯留される。図１は、ピット２を上から見た場合の概略図である。クレーンシステム１には、ゴミの撹拌や搬送等の動作を行うクレーンＣ１、Ｃ２が設けられている。クレーンＣ１、Ｃ２はレールＲ１、Ｒ２上を移動可能に配置されており、クレーンＣ１がクレーンＣ２を追い越して紙面の右側へ移動したり、クレーンＣ２がクレーンＣ１よりも左側へ移動したり、といった動作を行うことはできない。クレーンシステム１の各種動作は、制御装置１０により制御される。制御装置１０は、クレーンＣ１、Ｃ２を紙面の左右方向および上下方向と、紙面の手前奥行方向に移動させ、次に示すような各種の動作を実行させることができる。クレーンＣ１、Ｃ２は、ゴミを掴むバケットを含み、バケットを用いてピット２のゴミを掴み上げて落下させることによりゴミを撹拌し、ゴミの質や状態を均質化する。撹拌によりゴミが焼却に適した状態となると、クレーンＣ１、Ｃ２は、バケットを用いてゴミを掴んでホッパ３ａ、３ｂまで搬送し、ホッパ３ａ、３ｂへ掴んだゴミを投入する。ホッパ３ａ、３ｂは、投入されたゴミを一時的に貯留し、不図示の焼却炉へ投入されたゴミを供給する。

【0011】

より詳細には、搬送車で運ばれてきたゴミは、ピット２の領域２ｃへ投入され、クレーンＣ１、Ｃ２によって、領域２ａまたは領域２ｂへ運ばれる。領域２ｃの近くの壁面には、扉４ａ～４ｄが設けられており、扉４ａ～４ｄが開の場合のみ搬送車から領域２ｃへゴミを投入することができる。領域２ａと領域２ｂは、例えば１日ごとにその役割を交代し、例えば、ある日には、領域２ａは、ホッパ３ａ、３ｂへ投入されるゴミを供給する投入元となる役割を担い、領域２ｂは、搬送車から投入されたゴミを受け入れる役割を担う。翌日になると、領域２ｃへ投入されたゴミは領域２ａへ運ばれ、領域２ｂからホッパ３ａ、３ｂへゴミが投入される。ホッパ３ａ、３ｂへゴミを投入する場合、クレーンＣ１、Ｃ２の干渉を防ぐため、クレーンＣ１はホッパ３ａへゴミを投入し、クレーンＣ２はホッパ３ｂへゴミを投入するように定められている。クレーンＣ１とクレーンＣ２の干渉は、クレーンＣ１、Ｃ２の紙面横方向の距離で判断される。紙面の横方向を行、縦方向を列とする。例えば、ピット２をＡ～Ｈの８行、１～１４の１４列で区切った場合、クレーンＣ１の列とクレーンＣ２の列の間隔が２列となるまでは接近することができ、それ以上近づくと干渉すると判定する。制御装置１０は、クレーンＣ１とクレーンＣ２の間隔が２列以上離れるようにクレーンＣ１、Ｃ２を制御する。なお、ピット２を８行、１４列で区切った個々の領域をセルと呼ぶ。例えば、Ａ行、１列目のセルをセル（Ａ、１）のように記載する。図１に例示するピット２では、領域２ａをＡ～Ｅ行、９～１３列の５セル×５セル分の範囲とし、領域２ｂをＡ～Ｅ行、３～７列のセル×５セル分の範囲としているが、これらは一例であって、領域２ａ、２ｂの位置や範囲はユーザが任意に設定することができる。次にクレーンＣ１、Ｃ２の主な動作について説明する。

【0012】

（投入）
ホッパ３ａ、３ｂには、ホッパ内のゴミの貯留量を示すゴミの高さを計測するセンサが設けられている。ゴミ高さがあるレベル以下となると、不図示の焼却炉へ供給するゴミの量が不足することになる。このレベルをレベル１と呼ぶ。レベル１は、ゴミの投入が必須な状態を表す。例えば、ホッパ３ａのゴミ高さがレベル１となると、制御装置１０は、クレーンＣ１を制御して、ピット２のゴミをホッパ３ａへ投入する。ホッパ３ｂについても同様である。ホッパ内のゴミ高さがあるレベル以上となると、それ以上のゴミの投入が不要になる。この高さをレベル３と呼ぶ。レベル３は、ゴミの投入が不要な状態を表す。例えば、ホッパ３ａ、３ｂのゴミ高さがレベル３となると、制御装置１０は、ホッパ３ａ、３ｂへのゴミの投入は行わない。ホッパ内のゴミの高さがレベル１よりは高く、レベル３よりは低い、所定の高さ以下となると、ゴミの投入が可能になる。この高さをレベル２と呼ぶ。レベル２は、ゴミの投入が可能な状態を表す。例えば、ホッパ３ａのゴミ高さがレベル２となると、制御装置１０は、他に優先度の高い動作がなければ、ホッパ３ａへのゴミの投入を行ってもよい。なお、領域２ａ等のどのセルのゴミをホッパ３ａ等へ投入するかについては、セルごとに計算されて管理されている総合評価点が所定の閾値よりも高いセルの中から、例えば、干渉が生じない、投入に要する時間が短い、総合評価点が最も高いなどの観点で選択され、選択されたセルのゴミがホッパ３ａ等へ投入される。

【0013】

（受入）
ピット２の各セルのゴミの高さは管理されている。例えば、各セルのゴミの高さを計測するセンサがピット２の壁面、天井、上方の空間などに設けられていて、このセンサによって計測してもよいし、クレーンＣ１、Ｃ２によって搬送されるゴミの量などから推定によって求めてもよい。領域２ｃのゴミの高さ（あるいは、領域２ｃのうちのＨ行のゴミの高さ）が所定の閾値以上となると、搬送車からのゴミの投入に影響する為、速やかにピット２内の他の場所に移動させる必要がある。例えば、セル（Ｈ、８）のゴミ高さが閾値以上となり、領域２ｂが搬送車から投入されたゴミの受け入れ先の役割を担う場合、制御装置１０は、クレーンＣ１またはクレーンＣ２をセル（Ｈ、８）へ移動させて、セル（Ｈ、８）のゴミを領域２へ搬送する（ただし、扉４ａ～４ｄが閉である場合に限る。）。この動作を「受入」と呼ぶ。なお、扉４ａ～４ｄが開でゴミが投入され得る状況では、受入を行わないようにしているため、受入は、ゴミ高さが閾値以上となり、かつ扉４ａ～４ｄが閉の場合に限って実行される。受入の際には、例えば、制御装置１０は、領域２ｂの各セルのゴミの高さから、領域２ｂの各列のゴミ高さの平均値を算出し、ゴミの高さの平均値が最も低い列を選択して、選択した列の全体にセル（Ｈ、８）から搬送したゴミを均等に落としていく。ゴミを落とした後の各セルのゴミの高さは計測や計算により求められ、管理される。また、ゴミを落とした後の各セルのゴミの撹拌状態を表す総合評価点が算出され、セルごとに総合評価点が管理される。総合評価点の計算方法には、任意の方法を適用することができる。例えば、撹拌の回数が多いほど高い総合評価点が付されるような計算式によって計算されてもよい。

【0014】

（撹拌）
領域２ａ、２ｂに貯留されるゴミは、各セルが均等に燃焼に適した状態となるように撹拌される。撹拌は、例えば、クレーンＣ１、Ｃ２によって、あるセルのゴミを掴み上げて、同じセルに落下させるか、又は、他のセルまで搬送して落下させることによって行う。撹拌のたびに当該セルの総合評価点が更新される。撹拌は、総合評価点が低いセルから優先して行われ、総合評価点がホッパ３ａ、３ｂへの投入が可能な状態であることを示す所定の閾値以上となっているセルに対しては行わない。また、上記の投入や受入と比較すると、撹拌は、比較的優先度が低い動作とみなされる場合が多い。制御装置１０は、投入や受入の必要が無い場合、領域２ａ、２ｂから総合評価点が閾値未満のセルを探して撹拌を行う。

【0015】

制御装置１０は、信号取得部１１と、動作決定部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、を備える。信号取得部１１は、ホッパ３ａ、３ｂのゴミ高さを含む信号、領域２ｃのゴミ高さを含む信号、ピット２の各セルのゴミ高さを含む信号を取得する。信号取得部１１は、最新のゴミ高さを含む信号を時々刻々と受信し、受信した信号に含まれるゴミ高さの情報を記憶部１４に記録する。動作決定部１２は、クレーンＣ１とクレーンＣ２のそれぞれについて、クレーンに割り当てる動作（「投入」、「受入」、「撹拌」など）を決定する。動作決定部１２は、クレーンＣ１、Ｃ２の干渉が生じることなく実行できる動作のうち、優先度が最も高い動作を決定する。また、動作決定部１２は、各セルの総合評価点を所定の方法で計算し、計算結果を記憶部１４に記録する。制御部１３は、動作決定部１２が決定した動作に基づいてクレーンＣ１、Ｃ２を制御する。記憶部１４は、信号取得部１１が取得した情報（ホッパ内のゴミ高さ、各セルのゴミ高さ）、各セルの総合評価点、次に説明する、動作の優先度と他クレーンとの干渉を考慮した「動作決定テーブル」等を記憶する。

【0016】

図２に動作決定テーブルの一例を示す。動作決定部１２は、動作決定テーブル２００を参照して、クレーンＣ１、Ｃ２の動作を決定する。図示するように、動作決定テーブル２００は、「項番」、「他のクレーン動作」、「対象のクレーン動作の優先順位」、「条件」の各項目を有している。他のクレーンとは、動作を決定する対象のクレーン（対象クレーンと称する。）と干渉する可能性があるクレーンである。クレーンＣ１の動作を決定する場合、他のクレーンはクレーンＣ２であり、クレーンＣ２の動作を決定する場合、他のクレーンはクレーンＣ１である。条件とは、対象クレーンの動作を決定するための条件である。例えば、クレーンＣ１の動作を決定する場面で、クレーンＣ２が投入の動作を行っているとすると、項番１～５の動作、つまり、投入（一貫）、投入（分割）、受入（一貫）、受入（分割）、撹拌、がクレーンＣ１に割り当てる動作の候補となる。項番１～５の動作の優先度は、「対象のクレーン動作の優先順位」の左側の欄に設定された数値である。この例の場合であれば、投入（一貫）の優先度が最も高く、撹拌の優先度が最も低い。但し、そもそも「条件」にて設定された条件を満たさない状況であれば、どんなに優先度が高い動作であっても、その動作はクレーンＣ１の動作としては選択されない。例えば、現在、ホッパ３ａのゴミ高さがレベル３であれば、項番１、２の投入（一貫）、投入（分割）は、クレーンＣ１に割り当てる動作の候補からは除外され、項番３～５の条件が成立していれば、項番３～５の中から優先順に沿ってクレーンＣ１に割り当てる動作が検討される。検討とは、具体的には、クレーンＣ２と干渉するか否かである。図３を参照してクレーンＣ１、Ｃ２の干渉について説明する。例えば、クレーンＣ２がセル（Ａ、９）のゴミをホッパ３ｂに投入する動作を行っているとする。このとき、ホッパ３ａのゴミ高さがレベル３で、セル（Ｈ、９）のゴミ高さが閾値以上かつ扉４ａ～４ｄが閉であれば、動作決定部１２は、動作決定テーブル２００を参照して、クレーンＣ１に受入の動作を割り当てようとする。しかし、クレーンＣ１をセル（Ｈ、９）まで移動させると、同じ９列に存在するクレーンＣ２とクレーンＣ１の間隔が２列未満となり干渉が生じる。この場合、動作決定部１２は、項番３の受入（一貫）、項番４の受入（分割）を選択せず、総合評価点が閾値未満のセルが存在すれば、そのセルに対する撹拌をクレーンＣ１の動作として決定する。（そのようなセルが存在しない場合には、クレーンＣ１は動作しない。）

【0017】

投入や受入の一貫、分割とは、それらの動作を一貫して行うか、分割して行うかである。図４に投入（一貫）の動作の一例を示す。説明の便宜のため図４では、領域２ａをＡ～Ｅ行、７～１３列の範囲とし、領域２ｂをＡ～Ｅ行、３～５列の範囲としている。領域２ａは投入を行う領域であり、領域２ｂは受入を行う領域である。クレーンＣ２がセル（Ｈ、２）のゴミを列４に運ぶ受入動作を行っているとする。この場合、クレーンＣ２の移動範囲は列２～列４である。一方、ホッパ３ａのゴミ高さがレベル１となり、クレーンＣ２と干渉しない範囲で総合評価点が最も高いセル（Ｅ、７）が存在する場合、動作決定部１２は、動作決定テーブル２００を参照して、項番６－１２の中から、まず、項番６の投入（一貫）をクレーンＣ１に割り当てる動作として選択し、クレーンＣ２との干渉の有無を検討する。現在のクレーンＣ１がセル（Ｂ、１２）に存在するとする。セル（Ｅ、７）のゴミをホッパ３ａに投入するためには、クレーンＣ１を列１２から列７へ移動させてセル（Ｅ、７）のゴミを掴んで、ホッパ３ａまで搬送しなければならないが、この間のクレーンＣ１の移動範囲は列７～列１２であり、最もクレーンＣ２に近づく状態でも、クレーンＣ２との間は２列以上離れている。したがって、動作決定部１２は、優先度の最も高い項番６の動作をクレーンＣ１に割り当てることを決定する。制御部１３は、クレーンＣ１をセル（Ｂ、１２）からセル（Ｅ、７）へ移動させ、セル（Ｅ、７）にてゴミを掴んでホッパ３ａまで搬送し、掴んだゴミをホッパ３ａに投入するまでの動作を一貫して行う。これが投入（一貫）である。受入（一貫）の場合も同様である。例えば、この例において、クレーンＣ２は、セル（Ａ、４）からセル（Ｈ、２）へ移動してゴミを掴み、続いて、セル（Ｅ、４）までゴミを搬送して、セル（Ｅ、４）からセル（Ａ、４）まで移動しながらゴミを均等に落としてゆくという動作を一貫して行う。この動作を受入（一貫）と呼ぶ。

【0018】

続いて図５を参照して受入（分割）について説明する。今度は、クレーンＣ１が投入の動作中であって、動作決定部１２が、クレーンＣ２の動作を決定する場面であるとする。具体的には、クレーン１が、セル（Ｂ、１２）からセル（Ｅ、７）に移動し、セル（Ｅ、７）のゴミを掴んでホッパ３ａに投入し、元のセル（Ｂ、１２）に戻る動作を行っているとする。この場合も、動作決定部１２は、図２の動作決定テーブル２００を参照して、クレーンＣ２の動作を決定する。この例では、他のクレーンはクレーンＣ１である。クレーンＣ１が投入動作中のため、動作決定部１２は、項番１～５の中から優先順に従って、クレーンＣ２の動作を決定する。いま、ホッパ３ｂがレベル３であるとする。また、セル（Ｈ、２）のゴミ高さが閾値以上かつ扉４ａ～４ｄが閉で、領域２ａがゴミの受け入れ先で、その中で列９のゴミ高さの平均値が相対的に他の列より低いとする。すると、動作決定部１２は、セル（Ｈ、２）のゴミを列９にて受け入れる項番３の受入（一貫）をクレーン２の動作の候補として選択し、干渉の有無を判定する。図５に示すように、クレーン２が上記の受入動作を行うと、セル（Ｈ、２）のゴミを列９に搬送するとき、および列９にてゴミを落とすときにクレーン１と干渉することになる。したがって、動作決定部１２は、項番３の受入（一貫）を諦め、次に優先度の高い項番４の受入（分割）の場合に干渉が生じるかどうかを判定する。ここで、分割とは、受入の場合も投入の場合も、今いる位置からゴミを掴むセルの位置まで移動し、そのセルでゴミを掴み上げるまでを動作の前半とし、掴み上げたゴミを目的地まで搬送して目的の動作を行う（例えば、ホッパ３ａ等に投入したり、受入先の列に撒いたりする）までを動作の後半とし、動作の前半と後半の間に待機時間を設けることにより、干渉を防ぐことをいう。図５の例の場合、クレーンＣ２をセル（Ａ、４）からセル（Ｈ、２）へ移動させ、セル（Ｈ、２）のゴミを掴み上げた状態で待機させる（前半）。クレーンＣ１がホッパ３ａへゴミを投入し、セル（Ｂ、１２）に戻ると、クレーン２Ｃを列９へ移動させても、クレーンＣ１との間隔を２列分離すことができるため干渉とならない。したがって、動作決定部１２は、クレーンＣ２の動作として受入（分割）を決定する。より具体的には、動作決定部１２は、クレーンＣ２の動作として、セル（Ａ、４）からセル（Ｈ、２）へ移動してゴミを掴み上げた状態で待機すること、クレーンＣ１がセル（Ｂ、１２）に戻ってから、掴み上げたゴミを列４まで搬送し撒くという後半の動作を行うことをクレーン２の動作として決定する。

【0019】

投入（分割）の動作も同様である。図５のクレーンＣ１の投入動作を分割で行うことによって、クレーンＣ２との干渉が回避できる状況が発生したとする。この場合、クレーンＣ１は、セル（Ｂ、１２）からセル（Ｅ、７）に移動し、ゴミを掴み上げて待機し、クレーンＣ２との干渉がなくなった状態で、セル（Ｅ、７）からホッパ３ａへ移動してホッパ３ａへゴミを投入する。分割により、トータルの作業時間は増加するが、完全に干渉がなくなるまで待機してその後に一貫で同じ動作を行う場合と比べると、動作の一部を先行して行うことによって、待機時間を低減し、受入や投入の作業を早く終わらせることができる。また、干渉を避けるため優先度の低い他の作業を行うのではなく、前半動作で待機することにより干渉を回避することができるのであれば、優先度の高い作業を優先して実行することができる。

【0020】

動作決定部１２は、ゴミの投入にあたっては、不図示の燃焼炉に投入するゴミ質を均一化するため、ごみを掴むエリア（領域２ａまたは領域２ｂ、例えば日ごとに交代となる。）の一層全て取りきるまで、次の層のごみを取らないように投入元のセルを決定する。図６に、ゴミの投入方法の一例を示す。図６（ａ）は、領域２ａのセル（Ａ、９）～セル（Ａ、１３）を横から見た図である。例えば、セル（Ａ、９）～セル（Ａ、１３）は、図示するように高さ方向に３層で構成され、一番上を１層目、下の層を２層目、・・・とする。ゴミが堆積するにつれ、ゴミの性質は、各層ごとに異なるものとなってゆく、層ごとにゴミを投入することで、焼却炉に供給されるゴミを均質化し、焼却炉でのゴミの燃焼を安定化することができる。動作決定部１２は、総合評価点に基づいて、例えば、セル（Ａ、１３）の１層目（「（Ａ、１３）－１」）を投入元として選択する（図６（ｂ））。動作決定部１２は、セル（Ａ、１３）の２層目（「（Ａ、１３）－２」）の総合評価点が、１層目の他のセルよりも高い場合でも、図６（ｃ）に示すように、セル（Ａ、９）～セル（Ａ、１２）の１層目から次の投入元を選択する。図６（ｄ）に示すように１層目のゴミがすべて投入されると、動作決定部１２は、２層目の中から、例えば、総合評価点が最も高いセルを選択し、選択したセルのゴミをホッパ３ａ等へ投入すると決定する。なお、各セルの層については、動作決定部１２が、信号取得部１１が取得する各セルのゴミ高さの情報から算出する。

【0021】

（動作）
次に図７を用いて、制御装置１０の動作について説明する。
図７は、実施形態に係るクレーン動作の決定処理の一例を示すフローチャートである。前提として、記憶部１４には、動作決定テーブル２００およびピット２の各セルの総合評価点が格納され、信号取得部１１は、ホッパ３ａ、３ｂのゴミ高さ、ピット２の各セルのゴミ高さの情報を所定の時間間隔で取得している。また、動作決定対象のクレーンをクレーンＣ１、他のクレーンをクレーンＣ２とする。動作決定部１２は、クレーンＣ２の動作を確認する（ステップＳ１）。例えば、動作決定部１２は、１制御ステップ前に自らが決定したクレーンＣ２の動作を記憶部１４から読みだす。次に動作決定部１２は、ピット２やホッパ３ａ、３ｂのゴミの状態を確認する（ステップＳ２）。例えば、動作決定部１２は、信号取得部１１が取得した最新のホッパ３ａ、３ｂのゴミ高さ、領域２ｃのゴミ高さの情報を記憶部１４から読みだす。また、動作決定部１２は、記憶部１４からピット２の各セルの総合評価点を読み出す。これらのゴミの状態を示す情報は、動作決定テーブル２００を参照する際に用いられる。次に動作決定部１２は、動作決定テーブル２００を参照して、優先度順にクレーンＣ１の動作の候補を１つ選択する（ステップＳ３）。例えば、クレーンＣ２の動作が投入、ホッパ３ａのゴミ高さがレベル２、領域２ｃの何れかのセルのゴミ高さが閾値以上かつ扉４ａ～４ｄが閉、領域２ａ、２ｂの何れかのセルの総合評価点が閾値未満であるとすると、図２の項番１～５がクレーンＣ１に割り当てる動作の候補となる。動作決定部１２は、この中から最も優先度の高い、項番１の投入（一貫）を選択する。次に動作決定部１２は、選択した動作がクレーン２の投入動作と干渉するかどうかを判定する（ステップＳ４）。例えば、動作決定部１２は、ゴミの投入元となる領域２ａ又は領域２ｂのうち総合評価点が閾値以上のセルをすべて選択し、選択したセルからホッパ３ａへゴミを投入する場合の移動範囲をそれぞれのセルについて算出する。動作決定部１２は、クレーン１の移動範囲とクレーン２の移動範囲を比較して、クレーン１とクレーン２が最も近づいたときの列間の距離が２列未満となるかどうかを算出し、２列未満ならば干渉すると判定し、２列以上ならば干渉しないと判定する。例えば、動作決定部１２は、総合評価点が閾値以上となるすべてのセルについて同様の判定を行い、すべてのセルの場合に２列未満となるならば干渉すると判定し、１つのセルでも２列以上となるセルが存在する場合には、干渉しないと判定し、次のステップＳ６にて、当該セルからホッパ３ａへのゴミの投入をクレーン１に割り当ててもよい。

【0022】

干渉しない場合（ステップＳ４；なし）、動作決定部１２は、ステップＳ３で選択した動作をクレーン１の動作として決定する（ステップＳ６）。例えば、動作決定部１２は、ゴミ投入元のセルと、動作「投入（一貫）」を決定する。動作決定部１２は、決定した動作を制御部１３へ指示する（ステップＳ７）。制御部１３は、決定された動作に基づいてクレーンＣ１を制御する。

【0023】

干渉する場合（ステップＳ４；あり）、動作決定部１２は、候補となる動作を全件選択したかどうか（候補となる動作すべてについて、ステップＳ３で選択し終えたかどうか）を判定する（ステップＳ５）。全件選択した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、動作決定部１２は、クレーンＣ１を動作させないことを決定する。この場合、図７のフローチャートを終了する。

【0024】

全件選択していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、動作決定部１２は、ステップＳ３からの処理を繰り返す。例えば、動作決定部１２は、次に優先度の高い「投入（分割）」を選択し（ステップＳ３）、投入を前半の動作と後半の動作で分割し、前半の動作終了後にクレーンＣ１を移動させずに待機することによって、クレーンＣ２との干渉を回避することができるかどうかを判定する（ステップＳ４）。以下、同様にして、動作決定部１２は、優先度順に項番６までの動作が可能かどうかを判定し、クレーンＣ２と干渉しない動作が見つかれば、当該動作でクレーンＣ１を動作させることを決定する（ステップＳ６）。具体的には、投入（分割）によって、干渉を回避できる場合、動作決定部１２は、投入（分割）をクレーン１の動作として割り当てる。干渉を回避できない場合、動作決定部１２は、受入（一貫）について干渉の有無を判定し、干渉が無い場合には、受入（一貫）をクレーン１の動作として割り当てる。干渉がある場合、動作決定部１２は、受入（分割）について干渉の有無を判定し、干渉が無い場合には、受入（分割）をクレーン１の動作として割り当てる。受入（分割）でも干渉を回避できない場合、動作決定部１２は、撹拌について干渉の有無を判定し、干渉が無い場合には、撹拌をクレーン１の動作として割り当て、干渉する場合、「動作無し」を決定する。

【0025】

（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、ピット２やホッパ３ａ、３ｂにおけるゴミの状態が示す対象クレーンが行うべき動作の候補を洗い出して、洗い出した動作の候補について、他のクレーンの動作と対応付けて動作を決定する対象である対象クレーンが行うべき動作を優先度順に設定した動作決定テーブル２００を参照して優先順位をつける。そして優先順に他のクレーンとの干渉有無を判定し、干渉が無ければ、その動作を対象クレーンに割り当てる。これにより、他のクレーンとの干渉を回避できる動作の中で優先度の高い動作を対象クレーンに割り当てる。したがって、本実施形態によれば、できるだけ作業の優先度が高い作業をクレーンに実行させつつ、クレーンの待機時間を低減することができる。

【0026】

また、例えば、図３の例において、ホッパ３ａのレベルが２で、セル（Ｈ、９）のゴミ高さが閾値以上かつ扉４ａ～４ｄが閉であるとすると、従来は、クレーンＣ１のセル（Ｈ、９）のゴミ受入が優先度の高い動作としてクレーンＣ１に割り当てられる。しかし、クレーンＣ２の投入との干渉が生じるため、クレーンＣ２の投入が終了するまで待機しなければならない。これに対し、本実施形態では、他のクレーンの投入時に、ホッパ３ａ等のゴミ高さがレベル２となっていれば、対象クレーンは投入を行うように設定されている（図２の項番１～２）。これにより、従来であれば、クレーンＣ１を待機させておくところ、クレーンＣ１を使って、セル（Ａ、１２）のゴミをホッパ３ａに投入することができるようになる。ピットやホッパの状況からすると、レベル２のゴミ高さのホッパ３ａへのゴミの投入動作の優先度は、必ずしもゴミ高さが閾値以上となった領域２ｃからのゴミの受け入れよりも高くない可能性があるが、ホッパ３ａへゴミを投入することにより、クレーンＣ１の待機時間を低減し、クレーンＣ１の稼働率を向上することができる。また、この機会にホッパ３ａへゴミを投入することにより、空いた時間に将来のゴミの投入動作を先取りして行うこととなり、将来におけるゴミ投入動作を削減することで、長期的な観点での作業効率の向上を期待することができる。

【0027】

なお、上記の実施形態ではクレーンが２台の場合の構成を例示したが、クレーンの台数は３台以上であってもよい。その場合、例えば、動作決定テーブル２００の他のクレーン動作の欄に動作決定対象以外の２台のクレーンの動作の組み合わせを登録するように構成してもよい。

【0028】

図８は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える。上述の制御装置１０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。

【0029】

なお、制御装置１０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

【0030】

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0031】

＜付記＞
実施形態に記載のクレーンの制御装置及び制御方法は、例えば以下のように把握される。

【0032】

（１）第１の態様に係る制御装置は、ピットに貯留されたゴミを焼却炉のホッパへ投入する複数のクレーンを制御する制御装置であって、動作決定対象の第１クレーンと干渉する可能性がある第２クレーンの動作と対応付けて前記第１クレーンが行うべき動作を前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて優先度順に並べたテーブルと、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得する取得部と、前記第２クレーンの動作と前記状態信号に基づいて、前記テーブルを参照し、前記第１クレーンが行うべき動作を優先度が高いものから順に選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、当該動作を前記第１クレーンの動作として決定する動作決定部と、を備える。
これにより、できるだけ作業の優先度が高い作業をクレーンに実行させつつ、クレーンの待機時間を低減することができる。

【0033】

（２）第２の態様に係る制御装置は、（１）の制御装置であって、前記動作決定部は、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉する場合、前記選択した動作の次に優先度が高い前記動作を前記テーブルから選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、前記選択した動作を前記第１クレーンの動作として決定し、干渉する場合、次に優先度の高い前記動作を前記テーブルから選択する、という処理を、前記第２クレーンと干渉しない前記第１クレーンの前記動作が見つかるまで実行する。
これにより、他のクレーンとの干渉を回避しつつ、できるだけ作業の優先度が高い作業をクレーンに実行させることができる。

【0034】

（３）第３の態様に係る制御装置は、（１）～（２）の制御装置であって、前記動作決定部は、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉する場合、前記選択した動作を、ゴミを掴むまでの前半の動作と、掴んだ前記ゴミを目的地まで搬送して目的の動作を行うまでの後半の動作に分割し、前記前半の動作を行った後に、その場所で前記第１クレーンを待機させることによって、前記第２クレーンとの干渉を回避できるかどうかを判定し、回避できる場合、前記選択した動作を前記前半の動作と前記後半の動作に分割して実行することを決定する。
分割により、一貫動作のために待機する場合と比べてクレーンの待機時間を低減することができる。

【0035】

（４）第４の態様に係る制御装置は、（３）の制御装置であって、前記動作決定部は、前記選択した動作を前記前半の動作と前記後半の動作に分割しても、前記第２クレーンとの干渉を回避できない場合、前記選択した動作の次に優先度が高い前記動作を前記テーブルから選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定する。
これにより、他のクレーンとの干渉を回避しつつ、できるだけ作業の優先度が高い作業をクレーンに実行させることができる。

【0036】

（５）第５の態様に係る制御装置は、（１）～（４）の制御装置であって、前記動作決定部は、前記ピットに貯留されたゴミの高さ方向を所定数の層で区切った場合に、ある層のゴミをすべて前記ホッパに投入し終えた後に、前記ゴミを投入し終えた層の一つ下の前記層のゴミを前記ホッパに投入するように前記第１クレーンの動作を決定する。
これにより、ホッパに投入するゴミを均質化することができる。

【0037】

（６）第６の態様に係る制御方法は、ピットに貯留されたゴミを焼却炉のホッパへ投入する複数のクレーンの制御方法であって、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得し、動作決定対象の第１クレーンに干渉する可能性がある第２クレーンの動作および前記状態信号に基づいて、前記第１クレーンが行うべき動作を、前記第２クレーンの動作と対応付けて、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて優先度順に並べたテーブルを参照し、前記第１クレーンが行うべき動作を前記優先度が高いものから順に選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、当該動作を前記第１クレーンの動作として決定する。

【0038】

（７）第７の態様に係るプログラムは、コンピュータに、ピットに貯留されたゴミを焼却炉のホッパへ投入するための複数のクレーンについてあるクレーンの動作を決定する処理であって、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得し、動作決定対象の第１クレーンに干渉する可能性がある第２クレーンの動作および前記状態信号に基づいて、前記第１クレーンが行うべき動作を、前記第２クレーンの動作と対応付けて、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて優先度順に並べたテーブルを参照し、前記第１クレーンが行うべき動作を前記優先度が高いものから順に選択し、前記選択した動作が前記第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、当該動作を前記第１クレーンの動作として決定する処理を実行させる。

【符号の説明】

【0039】

１０・・・制御装置
１１・・・信号取得部
１２・・・動作決定部
１３・・・制御部
１４・・・記憶部
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース

【要約】

【課題】優先度が高い作業をクレーンに実行させつつ待機時間を低減することができるクレーンの制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置は、ピットおよびホッパのゴミの状態を示す状態信号を取得し、第２クレーンの動作と状態信号に基づいて、動作決定対象の第１クレーンと干渉する可能性がある第２クレーンの動作と対応付けて第１クレーンが行うべき動作を、前記ピットおよび前記ホッパのゴミの状態に応じて優先度順に並べたテーブルを参照し、第１クレーンが行うべき動作を優先度が高いものから順に選択し、選択した動作が第２クレーンと干渉するかどうかを判定し、干渉しない場合、当該動作を第１クレーンの動作として決定する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】