JP5904475B2 - ごみ運搬車制御システム及びごみ運搬車を制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、ごみ運搬車制御システム及びごみ運搬車を制御する方法に関する。

ごみ運搬車は、一般に、大型ごみ収納器や道路脇の缶などのごみ容器を空にするために使用される。例えば、ごみ運搬車は、住宅地の各住宅で停止し道路脇の缶からごみを収集したり、建設現場や事業所にある大型ごみ収納器からごみを収集したりする。ごみ容器を空にする一般的なやり方には、手作業でごみ容器の中身をごみ運搬車内に空けたり、トラック上の作業器具を用いてごみ容器を持ち上げて中身を空けることがある。

ごみ容器を最も効率的な方法で空にすることがきわめて望ましい。この点に関して、ごみ容器を空にする速さは、ごみ運搬車がごみ容器に対して不適当に位置決めされることにより悪影響を受けることがある。例えば、手作業では、ごみ運搬車を、ごみ容器の中身をごみ運搬車内に手作業で空けるオペレータの移動距離を最小にする位置で停止させることによって、積み込み効率を高めることができる。

同様の問題は、様々なタイプの作業器具を備えたごみ運搬車を最適に位置決めしようするときに遭遇することがある。別の例では、ごみ容器を掴み上げる自動側面積込みアームの形態の作業器具を備えたごみ運搬車では、自動側面積込みアームは、運転者がごみ運搬車をごみ容器に対して適切に位置決めした後でなければ、ごみ容器を掴み上げることができない。更に、アームがごみ容器を掴むことができるようにごみ運搬車が位置決めされた場合でも、ごみ運搬車が最適に位置決めされた場合には、ごみ容器を掴むためにアームを位置決めするのに必要な時間の長さを短縮することができる。特にごみ運搬車の側面積込みアームと反対側から運転されるごみ運搬車では、運転者の技術によっては、ごみ運搬車を適切又は最適に位置決めすることが難しいことがある。

本発明は、ごみ容器の位置を検出し、ごみ運搬車をごみ容器に対して所定位置で停止させる、ごみ運搬車制御システム及びごみ運搬車を制御する方法を対象とする。

本発明の一実施形態によれば、ごみ運搬車用の制御システムは、少なくとも１つのごみ容器位置センサ、少なくとも１つの車両速度制御機構、及び１つ又は複数の電子回路を有する。１つ又は複数の電子回路は、少なくとも１つのごみ容器位置センサから信号を受け取って処理し、制御信号を少なくとも１つの速度制御機構に送って、ごみ運搬車をごみ容器に対して所定位置に停止させる。

本発明の別の実施形態によれば、少なくとも１つのごみ容器位置センサ、少なくとも１つの車両速度制御機構、及び１つ又は複数の電子回路を含む制御システムを備えたごみ運搬車を制御する方法が、少なくとも１つのごみ容器位置センサを使用してごみ容器を追跡し、出力信号を１つ又は複数の電子回路に提供する段階と、１つの電子回路を使用して出力信号を処理しごみ容器の存在を識別し、ごみ運搬車上又は側面の基準点に対するごみ容器の位置を遠隔測定法で測定し、制御信号を少なくとも１つの速度制御機構に出力して、ごみ運搬車をごみ容器に対する所定位置で停止させる段階とを含む。

本発明の一実施形態によるごみ運搬車の側面透視図である。 本発明の一実施形態によるごみ運搬車の上面透視図である。 本発明の一実施形態によるごみ運搬車の上面透視図である。 本発明の一実施形態による制御システムの概略図である。 本発明の一実施形態によるごみ容器に対するごみ運搬車の上面透視図である。 本発明の一実施形態によるごみ容器に対するごみ運搬車の上面透視図である。 本発明の一実施形態によるごみ容器に対するごみ運搬車の上面透視図である。

図１乃至図３は、本発明の一実施形態によるごみ運搬車１０を示す。図２に示されたように、ごみ運搬車１０は、ごみ収集領域１２に至る開口１１を有する。また、図では、ごみ運搬車１０は、作業器具１３を有し、作業器具１３は、この実施形態ではごみ容器１５を掴み上げるアームの形態であり、ごみ容器１５は、この実施形態ではごみ缶として示される。図２と図３に示したように、ごみ容器１５を掴み上げると、アームは、ごみ１７を開口１１から収集領域１２に空けることができる。当業者は、ごみ運搬車１０の収集領域１２に中身が空けられた後で、ごみ圧縮機（図示せず）を使用してごみ１７を圧縮することがあることを理解するであろう。

この実施形態の一態様によれば、ごみ運搬車１０は、ごみ運搬車１０のオペレータを支援してごみ容器１５に対する所定位置で停止させるように構成された制御システム２０を備え、この実施形態では、所定位置は、作業器具１４がごみ容器１５を掴み上げることができるように選択される。しかしながら、代替実施形態では、所定位置は、ベルトグラバー、缶グラバー、フォーク、アームなどの他のタイプの作業器具がごみ容器１５を掴み上げることができるように選択されてもよい。更に他の実施形態では、所定位置は、作業者が、ごみ容器１５の中身をごみ運搬車１０内に手作業で空けることができるように選択されてもよい。

次に図４に移ると、一実施形態による制御システム２０の概略図が示される。図示されたように、制御システム２０は、少なくとも１つのごみ容器位置センサ３５、１つ又は複数の電子回路４０、及び少なくとも１つの車両速度制御機構５０を有する。

この実施形態の別の態様によれば、少なくとも１つのごみ容器位置センサ３５は、ごみ容器１５を追跡するように構成される。図１に示されたように、ごみ運搬車１０は、ごみ運搬車１０上に位置決めされた複数のごみ容器位置センサ３５を備えてもよい。当業者は、少なくとも１つのごみ容器位置センサ３５が、ごみ運搬車１０が移動するときにごみ容器１５を追跡できる任意の方式で配置されてもよいことを理解するであろう。当業者は、ごみ運搬車１０に対して移動することによってごみ容器１５を追跡する１つ又は複数のゴミ容器位置センサ３５、及び／又はごみ運搬車１０に対して静止している１つ又は複数の位置センサ３５を提供することが、この実施形態の範囲内であることを理解するであろう。図４に示されたように、ごみ容器位置センサ３５は、カメラ３６、ＲＦＩＤレーダセンサ３７、及び／又はレーザセンサ３８の形でよい。

この実施形態の別の態様によれば、１つ又は複数の電子回路４０は、少なくとも１つのごみ容器位置センサ３５から出力信号３５ａを受け取る。この実施形態の更に別の態様によれば、１つ又は複数の電子回路４０は、少なくとも１つのごみ容器位置センサ３５からの信号を処理し、ごみ容器１５の存在を識別するように構成される。当業者が、ごみ容器１５が、ごみ容器１５の存在を識別するために１つ又は複数の電子回路４０が識別する、１つ又は複数のＲＦＩＤタグ、及び／又は、ごみ容器１５上の視覚的マーカ、ごみ容器１５又はその一部分の凹凸、ごみ容器１５上の様々な形状及び／若しくは輪郭を含むがこれらに限定されない所定の視覚的パラメータを有してもよいことを理解するであろう。

本発明の別の態様によれば、ごみ容器１５の存在を識別する際、１つ又は複数の電子回路４０は、ごみ容器１５の位置を、ごみ運搬車１５上又はごみ運搬車１５側面の基準点Ａに対して遠隔測定法で測定してもよい。当業者は、１つ又は複数の電子回路４０が、少なくとも１つのごみ容器位置センサ３５から出力信号３５ａを受け取り処理し続け、ごみ運搬車１５が移動するときにごみ運搬車１５上又は側面の基準点Ａに対するごみ容器１５の位置を遠隔測定法で測定し監視し続けることがこの実施形態の範囲内にあることを理解するであろう。当業者は、経験的観察及び試験を使用して、ごみ容器位置センサ３５の読取値、ごみ容器位置センサ３５の観察値及び／又は出力信号３５ａを、ごみ運搬車１５上又は側面の基準点Ａに対するごみ容器１５の距離と関連付けてもよく、またそのような関連付けが、ごみ運搬車１０上又は側面の基準点Ａに対するごみ容器１５の位置を測定し監視するために１つ又は複数の電子回路４０によってアクセス可能なルックアップ表に記憶されてもよいことを理解するであろう。

この実施形態の別の態様によれば、１つ又は複数の電子回路４０は、ごみ運搬車１０をごみ容器１５に対する所定位置で停止させるように構成される。この実施形態の更に別の態様によれば、１つ又は複数の電子回路４０は、ごみ運搬車１０の速度、加速及び／又は減速を制御する制御信号４０ａを車両速度制御機構５０に出力し、それにより、ごみ運搬車１０がごみ容器１５に対する所定位置で停止するように構成される。当業者は、経験的観察及び試験を使用して、ごみ容器位置センサ３５の読取値、ごみ容器位置センサ３５の観察値、出力信号３５ａ、及び／又はごみ運搬車１５上又は側面の基準点Ａに対するごみ容器１５の計算距離を、ごみ容器１５に対する所定位置でごみ運搬車を停止させるのに必要な制御信号４０ａ及び／又はごみ運搬車の速度、加速及び／又は減速と関連付けてもよいことを理解するであろう。そのような関連付けは、ごみ運搬車をごみ容器１５に対する所定位置で停止させるために１つ又は複数の電子回路４０によってアクセス可能なルックアップ表に記憶されてもよい。滑らかで正確な停止を実現するために、制御信号４０ａを実時間で継続的に更新し調整できることが好ましい。

図４に示されたように、車両速度制御機構５０は、ブレーキ制御機構５１及び／又は燃料制御機構５２を含んでもよい。図示されていないが、本発明の範囲内で、車両速度制御機構は、ギアセレクタ（図示せず）を有してもよい。当業者は、１つ又は複数の電子回路４０が、ブレーキ制御機構５１によって制動力の大きさを制御しかつ／又は燃料制御機構５２によってエンジン出力又はトルク出力を制御して、ごみ運搬車１０の速度、加速及び／又は減速が、ごみ運搬車１０をごみ容器１５に対する所定位置で停止させるように操作されてもよいことを理解するであろう。

図５に示されたように、ごみ運搬車１０が、移動してごみ容器１５に近づくとき、ごみ容器１５は、ごみ容器位置センサ３５の例えば線３５ａ，３５ｂによって定められた感知ゾーン（図示）に入り、ごみ容器位置センサ３５は、この実施形態では、ビデオカメラ３６の形態で示される。その後で、１つ又は複数の電子回路３５が、カメラ３６からの出力信号３５ａを処理して、所定の視覚パラメータを使用してごみ容器１５の存在を識別する。当業者は、１つ又は複数のカメラ３６の代替又は追加として、１つ又は複数のＲＦＩＤレーダセンサ３７及び／又はレーザセンサが、ごみ容器３５上に提供されるかごみ容器１５に埋め込まれた１つ又は複数のＲＦＩＤタグ（受動、能動、又は半能動でもよい）又はレーザターゲットからのフィードバックを受け取ってもよく、また１つ又は複数の電子回路４０が、１つ又は複数のＲＦＩＤレーダセンサ３７又はレーザセンサ３８からのごみ容器１５の存在と位置を識別する信号３５ａを処理してもよいことを理解するであろう。

１つ又は複数の電子回路４０が、ごみ容器１５の存在を識別した後で、１つ又は複数の電子回路は、ごみ運搬車１０上又は側面の基準点Ａに対するごみ容器１５の位置を遠隔測定法で測定し監視する。例えば、１つ又は複数の電子回路４０は、ごみ容器と基準点Ａとの間の距離Ｄを遠隔測定法で計算又は推定することができる。これは、カメラ３６、ＲＦＩＤレーダセンサ３７、及び／又はレーザセンサ３８からの信号を使用して達成され得る。追加又は代替として、この実施形態の範囲内で、レーザ計測器具（図示せず）を使用して距離を遠隔測定法で計算又は推定してもよい。

図６に示されたように、ごみ運搬車１０が、ごみ容器１５の方に移動し続けるとき、少なくとも１つのごみ容器センサ３５が、ごみ容器１５を追跡し続けてもよく、またごみ運搬車１５が移動するとき、１つ又は複数の電子回路４０がごみ運搬車１５上又は側面の基準点Ａに対するごみ容器１５の位置を遠隔測定法で測定し監視し続けてもよい。

図７に示されたように、ごみ運搬車１０が、最終的に、また好ましくは徐々に移動し続けると、車両速度制御機構５０は、最終的に、ごみ運搬車１０をごみ容器１５に対する所定位置で停止させる。図示されたように、この実施形態では、所定位置は、作業器具１４がごみ運搬車１０に対して実質的に垂直に延在し、ごみ容器１５を掴み、次に持ち上げ、中身をごみ運搬車１０に空けるように選択されてもよい。

好都合には、制御信号４０ａは、ごみ運搬車１０に対するごみ容器１５の位置とごみ運搬車１０の速度とに基づいて、ごみ運搬車１０の加速又は減速の強度を増減することが好ましく、この強度は、信号３５ａによって間接的にかつ／又は速度センサ（図示せず）によって直接的に決定されてもよい。この実施形態の別の態様によれば、制御信号４０ａは、ごみ運搬車１０をごみ容器１５に対する所定位置で完全に停止するのに十分な減速を生成すべきである。この実施形態の範囲内で、これは、運転者入力により又は運転者入力なしに行われてもよい。

ごみ運搬車が停止された後、オペレータが、例えば加速ペダル（図示せず）を踏んで車両を加速させることなどによって無効コマンドを出すまで、運搬車１０が、制御信号４０ａによって所定位置に維持されることが好ましい。あるいは、ごみ容器１５が空けられて地面に戻されるまで、制御信号４０ａによってごみ運搬車１０が所定位置に維持されてもよく、その後すぐに、次のごみ容器１５を空けるために、制御信号４０ａによってごみ運搬車１５が自動的に加速されてもよい。

この実施形態の別の態様によれば、制御システム２０に様々な安全対策が組み込まれてもよい。例えば、ごみ運搬車１０の速度が、試験と経験的観察によって決定されることがある最大速度制限を超えた場合、即ち、速度が早すぎて、ごみ運搬車１０が、ごみ容器１５に対する所定位置に安全に停止できない場合、制御信号４０ａによって、ごみ運搬車が所定位置を通り過ぎるようにしてもよい。別の例として、制御信号４０ａは、オペレータが作業ブレーキ又は駐車ブレーキを手動で作動させることによって無効にされてもよい。更に、オペレータのキャビンには、制御システム２０を選択的に活動化し非活動化するスイッチ６０があってもよい。

この説明は、本発明の最良の形態をいかに作成し使用するかを当業者に教示する具体的な例を述べる。本発明の原理を教示するため、幾つかの従来の態様は、単純化又は省略されている。前述の実施形態の詳細な説明は、発明者が本発明の範囲内にあると意図する全ての実施形態の網羅的な説明ではない。

当業者は、本発明の範囲以内にあるそのような例からの変形を理解するであろう。当業者は、前述の実施形態の特定の要素が、更に他の実施形態を作成するために様々に組み合わせられ又は省略されてもよく、そのような他の実施形態は、本発明の意図と教示の範囲内にあることを認識する。また、前述の実施形態が、本発明の意図と教示の範囲内の追加の実施形態を作成するために、全体的又は部分的に組み合わされてもよいことは、当業者に明らかであろう。したがって、本明細書には、本発明の特定の実施形態と例が、説明のために示され、当業者が理解するように本発明の範囲内の様々な等価な修正が可能である。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物から決定される。

１０ ごみ運搬車
１１ 開口
１２ ごみ収集領域
１３ 作業器具
１５ ごみ容器
１７ ごみ
２０ 制御システム
３５ ごみ容器位置センサ
４０ 電子回路
５０ 車両速度制御機構

Claims (16)

1. 作業器具を備えるごみ運搬車用の制御システムであって、
   少なくとも１つのごみ容器位置センサと、
   少なくとも１つの車両速度制御機構と、
   １つ又は複数の電子回路と、を含み、
   前記１つ又は複数の電子回路は、前記少なくとも１つのごみ容器位置センサから信号を受け取り処理し、前記少なくとも１つの速度制御機構に制御信号を出力して、前記ごみ運搬車を前記作業器具が前記ごみ容器を掴み上げることができる所定位置に停止させることを含むごみ運搬車用制御システム。
2. 前記少なくとも１つの速度制御機構が、ブレーキを含む、請求項１に記載のごみ運搬車用制御システム。
3. 前記少なくとも１つの速度制御機構が、燃料制御機構を含む、請求項１に記載のごみ運搬車用制御システム。
4. 前記少なくとも１つのごみ容器位置センサが、カメラを含む、請求項１に記載のごみ運搬車用制御システム。
5. 前記少なくとも１つのごみ容器位置センサが、ＲＦＩＤレーダセンサを含む、請求項１に記載のごみ運搬車用制御システム。
6. 前記少なくとも１つのごみ容器位置センサが、レーザセンサを含む、請求項１に記載のごみ運搬車用制御システム。
7. オペレータ支援システムを選択的に活動化し非活動化するスイッチを更に含む、請求項１に記載のごみ運搬車用制御システム。
8. 前記１つ又は複数の電子回路は、前記車両上又は側面の基準点に対する前記ごみ容器の位置を遠隔測定法で測定する、請求項１に記載のごみ運搬車用制御システム。
9. 少なくとも１つのごみ容器位置センサ、少なくとも１つの車両速度制御機構、１つ又は複数の電子回路、及び作業器具を含む制御システムを備えたごみ運搬車を制御する方法であって、
   前記少なくとも１つのごみ容器位置センサを使用してごみ容器を追跡し、１つ又は複数の電子回路に出力信号を提供する段階と、
   前記１つ又は複数の電子回路を使用して、
   前記出力信号を処理し、前記ごみ容器の存在を識別し、
   前記少なくとも１つの速度制御機構に制御信号を出力して、前記ごみ運搬車を前記作業器具が前記ごみ容器を掴み上げることができる所定位置で停止させる段階と、を含む、ごみ運搬車を制御する方法。
10. 前記少なくとも１つの速度制御機構が、ブレーキを含み、前記少なくとも１つの速度制御機構に制御信号を出力して前記ごみ運搬車を前記作業器具が前記ごみ容器を掴み上げることができる所定位置で停止させる段階が、前記ブレーキに前記制御信号を出力して、前記ごみ運搬車を前記作業器具が前記ごみ容器を掴み上げることができる所定位置で停止させる段階を含む、請求項９に記載のごみ運搬車を制御する方法。
11. 前記少なくとも１つの速度制御機構が、燃料制御機構を含み、前記少なくとも１つの速度制御機構に制御信号を出力して前記ごみ運搬車を前記作業器具が前記ごみ容器を掴み上げることができる所定位置に停止させる段階が、前記燃料制御機構に前記制御信号を出力して、前記ごみ運搬車を前記作業器具が前記ごみ容器を掴み上げることができる所定位置に停止させる段階を含む、請求項９に記載のごみ運搬車を制御する方法。
12. 前記少なくとも１つのごみ容器位置センサが、カメラを含む、請求項９に記載のごみ運搬車を制御する方法。
13. 前記少なくとも１つのごみ容器位置センサが、ＲＦＩＤレーダセンサを含む、請求項９に記載のごみ運搬車を制御する方法。
14. 前記少なくとも１つのごみ容器位置センサが、レーザセンサを含む、請求項９に記載のごみ運搬車を制御する方法。
15. 前記制御システムが、更に、前記制御システムを選択的に活動化し非活動化するスイッチを含み、更に前記スイッチを使用して前記制御システムを選択的に活動化する段階を更に含む、請求項９に記載のごみ運搬車を制御する方法。
16. 前記１つ又は複数の電子回路は、前記車両上又は側面の基準点に対する前記ごみ容器の位置を遠隔測定法で測定する、請求項９に記載のごみ運搬車を制御する方法。

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