JP6944903B2 - 塵芥収集車及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、塵芥収集車及びその制御方法に関し、特にその音声認識制御に関する。

従来、車台上に設けられると共に塵芥収容箱と塵芥投入箱とを有する塵芥収集装置を備え、塵芥投入箱に内蔵の積込装置を有する塵芥収集車は知られている。

この種の塵芥収集車において、例えば、特許文献１では、作業者の声を認識する音声認識装置を具備し、この音声認識装置で人の声が認識されると、収容箱駆動装置、投入箱駆動装置及び積込装置のうち作動中の装置を停止させるようにしている。

また、特許文献２では、タイマーの作動時間中に人体感知センサの信号により人体感知センサスイッチが作動したとき、又は音声スイッチが作動したときに、積込装置を緊急停止させるようにしている。

特開２００５−２１３０２７号公報 特許第５４７９６４３号公報

しかしながら、特許文献１の塵芥収集車では、特定の音声の周波数帯域の音だけを検出させておき、所定値以上の音圧を検出したときに作動を停止させるようにしているが、この技術であれば、作業者以外の一般の人の声でも反応することとなり、作業開始の合図などに用いると、安全性などの点で適切ではない。

また、特許文献２の塵芥収集車では、電磁波センサで人体が接近したことを検出したときや、一定以上の音量を検出したときに積込装置を停止させるようにしているが、この場合も、作業開始の合図に適用すれば、誰の声にも反応することになり、安全上問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、音声認識を用いて簡単かつ安全に所定の作業を行えるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、登録された指示音声と同様の特徴の音声の入力があったときに、その指示音声に対応する動作をさせるようにした。

具体的には、第１の発明では、車台上に設けられると共に塵芥収容箱と塵芥投入箱とを有する塵芥収集装置を備えた塵芥収集車を前提とし、
上記塵芥収集装置には、機器駆動用アクチュエータと、該機器駆動用アクチュエータを制御する制御部と、音声認識ユニットとが設けられ、
上記音声認識ユニットは、
上記機器駆動用アクチュエータの所定の動作を指示する指示音声が記憶された記憶部と、
マイクで集音された音声の特徴が上記記憶部に記憶された指示音声の特徴と等しいかどうかを判定し、等しいと判定したときに、該指示音声に対応する動作の指示を出す音声認識処理部と、
上記音声認識処理部からの指示を上記制御部に入力可能な形に処理するインターフェイス部とを備えている。

上記の構成によると、予め登録された指示音声の特徴と、マイクで集音された音声の特徴とが等しいかどうかを判定するので、予め登録された特定の作業者以外の音声では塵芥収集装置の機器駆動用アクチュエータに対し所定の動作の指示が行われず、安全な上、両手が塞がっていたり、離れていたりして直接作動ボタンの操作が行えないとき等に便利である。ここで、本発明において、音声の特徴とは、特定の単語、及び、個々人で異なる声紋のことをいう。つまり、塵芥収集装置の機器駆動用アクチュエータに所定の動作をさせるためには、特定の単語であるだけではなく、声紋も適合している必要があるということである。

第２の発明では、第１の発明において、
上記制御部は、上記機器駆動用アクチュエータの動作を制御するためのプログラマブルロジックコントローラを有し、
上記プログラマブルロジックコントローラには、上記音声認識処理部から上記インターフェイス部を介して上記指示音声に対応する動作の指示が出されるように構成されている。

上記の構成によると、指示音声に対応する塵芥収集装置の機器駆動用アクチュエータの動作をプログラマブルロジックコントローラで命じることができるので、簡単な構成で様々な機器駆動用アクチュエータの様々な動作を音声で指示できるようになり、その動作変更も簡単である。

第３の発明では、第１の発明において、
上記塵芥収集装置は、上記塵芥収容箱に収容される塵芥の重量を計測可能な重量計測部を備え、
上記音声認識処理部は、上記重量計測部に対し、風袋引き指示又は計測指示を行うように構成されている。

上記の構成によると、重量計測時の指示は、重量計測部の作動ボタンを直接押すことなく重量計測部から離れた位置でも音声だけで行えるので、作業効率が向上する。

第４の発明では、第２の発明において、
上記塵芥収集装置は、上記塵芥投入箱に設けられた塵芥投入口に対して上端位置と下端位置との間をスライド移動することで該塵芥投入口を開閉する投入口カバーを備え、
上記プログラマブルロジックコントローラは、上記指示音声に合わせ、上記投入口カバーを上記上端位置と上記下端位置との間でスライド移動させて上記塵芥投入口を開閉制御するように構成されている。

上記の構成によると、両手にゴミ袋を掴んでいて作動ボタンを手で押せない場合でも、音声で投入口カバーを開閉指示できるので、作業効率が向上する。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つの発明において、
上記塵芥収集装置は、
上記記憶部に上記指示音声を登録する際に操作される作動登録ボタンを備えている。

上記の構成によると、作動登録ボタンを操作することで、容易かつ確実に指示音声を登録できる。

第６の発明では、第１から第５のいずれか１つの発明において、
上記マイクは、携帯型の骨伝導マイクであり、該骨伝導マイクを用いて上記塵芥収集装置と離れた位置から上記機器駆動用アクチュエータの動作の指示を行えるように構成されている。

上記の構成によると、塵芥収集装置の塵芥積込用等の機器駆動用アクチュエータが作動中で騒音が発生するときでも、離れた位置で確実に作業者の音声を拾えるので、安全かつ確実に動作の指示を行える。

第７の発明では、車台上に設けられると共に塵芥収容箱と塵芥投入箱とを有する塵芥収集装置とを備えた塵芥収集車の制御方法を前提とし、
上記塵芥収集装置は、
機器駆動用アクチュエータの所定の動作に対応した所定の指示音声を記憶部に記憶する記憶工程と、
マイクで集音された音声の特徴が上記記憶部に記憶された指示音声の特徴と等しいかどうかを判定し、等しいと判定したときに、該指示音声に対応する動作の指示を出す声認識工程とを備えている。

上記の構成によると、予め登録された指示音声の特徴と、マイクで集音された音声の特徴とが等しいかどうかを判定するので、予め登録された特定の作業者以外の音声では所定の動作の指示が行われず、安全な上、直接作動ボタンの操作が行えないとき等に便利である。

第８の発明では、第７の発明において、
上記所定の動作は、上記塵芥収容箱に収容される塵芥の重量を計測可能な重量計測部に対する風袋引き指示又は計測指示である。

上記の構成によると、重量計測時の指示は、重量計測部の作動ボタンを直接押すことなく重量計測部から離れた位置でも音声だけで行えるので、重量計測時の作業効率が向上する。

第９の発明では、第７又は第８の発明において、
上記記憶工程において、
作動登録ボタンを操作し、
上記所定の動作のトリガとなる単語の音声入力があった後、
対応する作動ボタンの入力があると、該作動ボタンについて、該単語と声紋とを指示音声として登録する。

上記の構成によると、実際の作業をするための作動ボタンの操作と併せて単語と声紋を含む指示音声を登録するので、登録ミスが防止される。

以上説明したように、本発明によれば、音声認識ユニットが、マイクで集音された音声の特徴が記憶部に記憶された指示音声の特徴と等しいかどうかを判定し、等しいと判定したときに、指示音声に対応する動作の指示を塵芥収集装置の機器駆動用アクチュエータに出すようにしたことにより、音声認識を用いて簡単に所定の作業を行うことができる。

投入口カバーの自動開閉装置及びその周辺を前側上方右側から見た斜視図である。 投入口カバーの自動開閉装置及びその周辺を前側上方左側の別の位置から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る塵芥収集車を示す側面図である。 塵芥収集車の背面図である。 駆動モータ及びその周辺を拡大して示す斜視図である。 投入口カバーの自動開閉装置及びその周辺を後側上方左側から見た斜視図である。 駆動モータ及びその周辺を後側上方左側から拡大して見た斜視図である。 塵芥投入箱の内部構造を示す断面図である。 投入口カバーのリンク機構及びその周辺を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る塵芥収集車の後側を一部破断して示す側面図である。 投入口カバーの開閉自動制御を示すフローチャートである。 投入口カバーの処理１及び３の動作を示すグラフである。 投入口カバーの処理２及び４の動作を示すグラフである。 ＰＬＣ及びその周辺を簡略化して示す電気回路図である。 積込装置の簡略化した油圧回路図である。 音声認識処理の一例を示すフローチャートである。 その他の実施形態に係る音声登録の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−塵芥収集車の構成−
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の実施形態の塵芥収集車１を示し、この塵芥収集車１は、走行可能な車台２と、その車台２上に設けられた運転室２ａと塵芥収集装置３とを備えている。塵芥収集装置３は、塵芥収容箱４と、この塵芥収容箱４の後方開口部４ａに連設され、塵芥が投入される塵芥投入口７が形成された塵芥投入箱５と、この塵芥投入箱５に内蔵されて塵芥収容箱４に塵芥を積み込む積込装置６（図６参照）と、上端位置Ａと下端位置Ｂ（図６参照）との間をスライド移動することで塵芥投入口７を開閉する投入口カバー８とを備えている。なお、塵芥収容箱４に前後にスライド移動可能な排出板が設けられていてもよいし、塵芥投入箱５を上側の回動軸を中心に回動させて後方開口部４ａを開閉可能に構成してもよいし、塵芥収容箱４を傾動可能に構成してもよいが、以下の説明では、その場合の油圧シリンダ等は省略する。

図６及び図８に示すように、本実施形態の積込装置６は、例えば、プレス式であり、塵芥投入箱５の両側壁９には溝型鋼で形成された案内溝部材２０が補強枠を兼ねて前方上方より後方下部に向かって傾斜するように設けられている。塵芥投入箱５内にはその横幅一杯に広がる昇降板２１が収容されている。一方、昇降板２１の背面上部の左右端部に設けた支持部には、図７にも２点鎖線で示すように、昇降板支持軸２１ａが挿通されている。この昇降板支持軸２１ａが昇降板２１の摺動距離に合致して塵芥投入箱５の側壁９に形成された摺動用開口２２を越えて側壁９の内側より外側に突出するように配置されている。塵芥投入箱５の側壁９から外側に突出した昇降板支持軸２１ａと塵芥投入箱５の下部間には、塵芥投入箱５の外側で案内溝部材２０の傾斜方向に沿って設けられた機器駆動用アクチュエータとしての昇降シリンダ２３が連結されている。この昇降シリンダ２３の伸縮作動によって昇降板２１を案内溝部材２０に沿って上下に往復移動させるようにしている。

昇降板２１の下端には、塵芥投入箱５内の横幅一杯に広がる圧縮板２４の一端が前後に揺動自在に支持されている。この圧縮板２４の先端は前方に向かって若干屈折形成されている。圧縮板２４の背面に突設した接続部と昇降板２１の背面上部に設けられた支持部との間には、機器駆動用アクチュエータとしての揺動シリンダ２５が連結され、この揺動シリンダ２５の伸縮作動によって圧縮板２４を前後に揺動させるようにしている。なお、積込装置６は、油圧シリンダで往復回動する押込板と、回転駆動される回転板とを備えた回転板式であってもよい。

図１Ｂに示すように、投入口カバー８は、略矩形板状を有し、左右両端に設けたローラ８ａが左右側壁９の内側に設けたレール部材８ｂに沿って動くことで、上下にスライド移動可能となっている。

図７に示すように、投入口カバー８の上端部において車幅方向に飛び出す棒状の車幅方向端部８ｃに板状のリンク部材４０の先端が回動可能に連結されている。リンク部材４０の他端には、外側アーム部４１の先端がアーム連結ピン４１ａにより回動可能に連結されている。外側アーム部４１の基端側は、側面視で昇降シリンダ２３と重なる位置に回動可能に支持されている。

外側アーム部４１は、基端側のパイプ部材４２と、基端側がパイプ部材４２の先端に固定され、先端側がリンク部材４０の基端側に回動可能に連結される板部材４３とを備えている。パイプ部材４２は、例えば、鋼製パイプで構成され、側面視で中間部において後方へ折り曲げられ、先端側はさらに側壁９に向かって（車幅方向内側へ）折り曲げられている。板部材４３は、例えば車幅方向に一対の鋼板よりなり、パイプ部材４２に対し溶接等により固定されている。これら一対の鋼板の間をリンク部材４０が回動可能となっている。

外側アーム部４１の基端側は、側壁９における昇降シリンダ２３と塵芥投入口７との間に設けられたアーム取付ブラケット４４に回動可能に連結されている。アーム取付ブラケット４４は、例えば基端が側壁９に固定された角錐台４４ａを備え、図４にも示すように、この角錐台４４ａの先端は、昇降シリンダ２３よりも車幅方向外側まで延び、板状の先端部４４ｂが一体に設けられている。板状の先端部４４ｂは、図７に示すように、側面視で昇降シリンダ２３のピストンロッド２３ａと重なる位置まで前方に向かって下方へ延び、この先端部４４ｂがパイプ部材４２の基端側と回動可能に連結されている。

図８に示すように、塵芥投入箱５における積込装置６の上方には、塵芥投入箱５の左右側壁９をつなぐクロスバー１０が設けられている。「積込装置６の上方」とは、積込装置６の上方のスペースを意味し、積込装置６の一部（例えば、昇降シリンダ２３の一部）が側面視でクロスバー１０よりも高い位置にあってもよい。クロスバー１０は、例えば、剛性を保つためにある程度の厚さを有する鋼管よりなるが、棒鋼で構成されていてもよい。

図１Ａ〜図５に示すように、この左右に延びるクロスバー１０の左右中央よりも背面から見て右側には、電動モータ等よりなる機器駆動用アクチュエータとしての駆動モータ１１が固定されている。駆動モータ１１の電力は、例えば車台２側のバッテリＢＴ（図１０参照）から供給される。図５にも示すように、駆動モータ１１の出力軸１１ａには、駆動プーリ１１ｂが回転一体に設けられている。駆動モータ１１は、モータ取付ブラケット１１ｃを介してクロスバー１０に固定されている。この駆動プーリ１１ｂに伝動部材としての伝動ベルト１２が掛けられている。一方、図１Ｂにも示すように、駆動プーリ１１ｂの上方で、積込装置６の上側には、ベアリングを内蔵した上側支持部１３を介して従動プーリ１３ａが回転可能に支持されている。従動プーリ１３ａは、左右側壁９の中央から左右いずれか一方にずれた位置（図１Ｂでは、前方から見て左側）に設けられている。この従動プーリ１３ａに伝動ベルト１２の上端側が掛けられている。このように伝動ベルト１２は、上下に延びて駆動プーリ１１ｂと従動プーリ１３ａとの間で駆動モータ１１によって駆動されるようになっている。

そして、内側アーム部１４の一端１４ａが伝動ベルト１２に回動可能に連結されている。具体的には、図５に示すように、伝動ベルト１２の所定位置に固定された固定部１４ｃには、上側アーム支持部１４ｄが設けられ、この上側アーム支持部１４ｄに内側アーム部１４の一端１４ａが回動可能に支持されている。一方、内側アーム部１４の他端１４ｂは、投入口カバー８の上端側に設けた下側アーム支持部１４ｅに回動可能に連結されている。図１Ｂに示すように、下側アーム支持部１４ｅは、投入口カバー８のコ字状断面のアーム取付ブラケット８ｄに固定されている。これにより、伝動ベルト１２の駆動に合わせて内側アーム部１４が上下に移動するようになっている。

すなわち、駆動モータ１１を制御して伝動ベルト１２を駆動させることで、内側アーム部１４が上下に移動し、それによって投入口カバー８が図７に示す上端位置Ａと下端位置Ｂとの間でスライド移動し、塵芥投入口７が開閉されるようになっている。

駆動モータ１１の制御は、制御部としてのＰＬＣ１５及びコントロールボード１６が行う。図１０に簡略化して示すように、ＰＬＣ１５は、プログラマブル・ロジック・コントローラ（programmable logic controller）であり、適宜プログラムを書き換えることが可能となっている。コントロールボード１６は、例えば、マイコン（マイクロコンピュータ）及びＤＡＣを含む。ＤＡＣは「Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ」の略で、「Ｄ／Ａコンバーター」ともいわれ、デジタル信号をアナログ信号に変換する回路又はコンポーネントを意味する。コントロールボード１６は、ドライバ１７に接続され、ドライバ１７が駆動モータ１１に接続されている。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、塵芥投入箱５内には、投入口カバー８が上端位置Ａ又は下端位置Ｂの手前に移動してきたのを検知する上側センサ１８及び下側センサ１９がそれぞれ設けられている。具体的には後述するが、下側センサ１９は、塵芥投入口７の上縁よりも少し上方のクロスバー１０の近傍に設けられている。上側センサ１８は、塵芥投入箱５内部の上端部に設けられている。

一方、投入口カバー８の上辺の上側センサ１８及び下側センサ１９に対応する位置には、上下に延びるプレート状の被検知板２６が設けられている。この被検知板２６が上側センサ１８及び下側センサ１９の近傍に移動したときに、その存在が検出されるようになっている。被検知板２６の上下長さは、上側センサ１８及び下側センサ１９によって検出したい投入口カバー８の高さに合わせて設定すればよい。図１０にも示すように、ＰＬＣ１５は、上側センサ１８又は下側センサ１９の信号を受けて駆動モータ１１の回転数を低下させるように構成されている。

具体的には、図１Ｂに示すように、上側センサ１８は、投入口カバー８が上端位置Ａに来て完全に開くよりも所定位置手前で被検知板２６を検出するように、上側センサ取付ブラケット１８ａを介して塵芥投入箱５の上側に固定されている。図１Ａに示すように、上側センサ１８は、上側センサ取付ブラケット１８ａの長孔１８ｂ等を利用して上下位置を微調整可能となっている。また、下側センサ１９は、投入口カバー８が下端位置Ｂに来て完全に閉じるよりも所定位置手前で被検知板２６を検出するように、クロスバー１０に下側センサ取付ブラケット１９ａを介して取り付けられている。図５に示すように、下側センサ１９も、下側センサ取付ブラケット１９ａの長孔１９ｂ等を利用して位置を微調整可能となっている。

次に、積込装置６等を制御するＰＬＣ１５に対する入出力状態について、図２Ａ、図２Ｂ、図６、図８、図１０等により説明する。

塵芥収集車１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、塵芥投入箱５の塵芥投入口７の周辺を監視するためのカメラ９１を備えている。このカメラ９１は、音声入力可能な付属マイク７１を備えていてもよい。

図８及び図１０に示すように、作業者Ｏは、骨伝導装置１００を携帯している。この骨伝導装置１００は、例えば、骨伝導マイク１０１を備えている。この骨伝導マイク１０１は、喉仏付近の振動を拾う特殊なマイクであり、騒音が激しい環境や風が強い状況でも周囲の騒音を拾わずに集音できるようになっている。また、骨伝導装置１００は、骨伝導スピーカ１０２を備えているので、この骨伝導スピーカ１０２を装着すれば、作業者Ｏは、積込装置６が作動中などの騒音が激しい環境や風が強い状況でも音声を聞き取れるようになっている。例えば、運転室２ａの室内スピーカ７２との間で無線通信可能とすると、騒音が激しい環境や風が強い状況でも、運転室２ａの運転者と作業者Ｏとの間での確実な通信が可能となる。骨伝導装置１００は、骨伝導マイク１０１で集音した音声を処理する音声処理部１０３を備えている。さらに、骨伝導装置１００は、音声処理部１０３で処理された音声の信号を送信可能な携帯側無線通信部１０４を備えている。

一方、塵芥収集車１側には、音声認識ユニット８０が設けられている。この音声認識ユニット８０は、音声認識処理部８２及び記憶部８３を有する音声認識モジュール８１と、音声認識モジュール８１で認識された音声認識の結果をＰＬＣ１５に入力できるように変換するインターフェイス部８４とを備えている。音声認識ユニット８０からＰＬＣ１５への情報伝達は、２４Ｖ入力又は通信ポート入力で行われる。記憶部８３には、所定の指示音声等が記憶可能となっている。また、音声認識ユニット８０は、骨伝導装置１００の携帯側無線通信部１０４と通信可能なユニット側無線通信部８５を備えている。また、例えば後部操作部２７には、記憶部８３に指示音声を登録する際に操作される作動登録ボタン８６が設けられている。この作動登録ボタン８６を押すことで、容易に指示音声を登録できるようになっている。ただし、作動登録ボタン８６は、運転室２ａのキースイッチＳＷＫ（図１０参照）をＯＮにしなければ押しても指示音声を登録できないようになっている。これにより、塵芥収集車１の駐車中に他人が勝手に指示音声を登録することを防いでいる。

さらに、塵芥収集車１は、塵芥収容箱４に収容される塵芥の重量を計測可能な重量計測部３０を備えている。詳しくは図示しないが、この重量計測部３０は、車台２と塵芥収容箱４との間に配置されたロードセルを使用して、塵芥収容箱４に収容された塵芥の重量を間接的に測定するものである。重量計測部３０は、ロードセルで得られた信号から塵芥収容箱４と塵芥投入箱５の重量分を除いて塵芥収容箱４内に収容された塵芥の重量を測定することができる。また、重量計測部３０は、収集現場毎に重量を０点調整する風袋引き作業や風袋引き後の重量を計測する重量計測作業を行えるようになっている。上記音声認識処理部８２は、重量計測部３０に対し、風袋引き指示又は計測指示を行うように構成されている。

また、運転室２ａには、例えば、音声認識処理部８２が、登録された指示音声と同様の特徴の音が集音されたと判断したとき等に鳴るブザー７３と、骨伝導マイク１０１に入力があったときに光るランプ７４とが設けられている。また、上述したように、カメラ９１には、音声入力可能な付属マイク７１が設けられていてもよく、上記骨伝導マイク１０１だけでなく、この付属マイク７１の音声も集音するようにしてもよい。ブザー７３が鳴るタイミングやランプ７４が光るタイミングは、上記タイミングに限定されず、適宜設定すればよい。

塵芥収集車１の運転室２ａ内の前部操作部（図示せず）と塵芥投入箱５の後部操作部２７には、各種作動ボタンが設けられている。例えば、図２Ｂ、図６及び図１０に示すように、後部操作部２７には、複数の作動ボタン２７ａが設けられている。各作動ボタン２７ａには、緊急停止スイッチＳＷ１,ＳＷ２、積込装置６の始動スイッチＳＷ５、積込装置６の停止スイッチＳＷ６、投入口カバー８の開スイッチＳＷ７、閉スイッチＳＷ８等が設けられている。また、塵芥投入箱５には緊急停止プレート５０に対応する緊急停止スイッチＳＷ３が設けられている。

また、図６に示すように、塵芥投入箱５内には、昇降板２１を昇降させる昇降シリンダ２３が最伸長した状態を検出する無接点スイッチＬＳ１、昇降シリンダ２３が最収縮した状態を検出する無接点スイッチＬＳ２、圧縮板２４を揺動させる揺動シリンダ２５が最伸長した状態を検出する無接点スイッチＬＳ４、揺動シリンダ２５が最収縮した状態を検出する無接点スイッチＬＳ３等が設けられている。無接点スイッチＬＳ１及びＬＳ２は、塵芥投入箱５と昇降シリンダ２３との間において、それぞれ一方に検出体が、他方に被検出体が配設されて切換作動するようになっている。また、無接点スイッチＬＳ３及びＬＳ４は、昇降板２１と揺動シリンダ２５との間において、それぞれ一方に検出体が、他方に被検出体が配設されて切換作動するようになっている。なお、上記無接点スイッチＬＳ１〜ＬＳ４は、昇降シリンダ２３及び揺動シリンダ２５の作動を検出するセンサ部に相当し、当該作動の検出信号をＰＬＣ１５に送る機能を有している。これらの無接点スイッチＬＳ１〜ＬＳ４、上側センサ１８及び下側センサ１９としては、例えば光電スイッチ、近接スイッチ等を使用できる。

図１１に油圧回路図を簡略化して示すように、この油圧回路は、油圧ポンプＰ、オイルリザーバＴ、昇降シリンダ２３を伸縮制御する電磁制御弁Ｖ１、揺動シリンダ２５を伸縮制御する電磁制御弁Ｖ２等から構成されている。油圧ポンプＰには、車両エンジン（図示省略）の駆動力がＰＴＯ（パワーテイクオフ）を介して伝達される。電磁制御弁Ｖ１，Ｖ２は、例えば６ポート３位置の電磁式の方向切換弁よりなる。電磁制御弁Ｖ１はソレノイドＳＯＬａ及びＳＯＬｂを有し、電磁制御弁Ｖ２はソレノイドＳＯＬｃ及びＳＯＬｄを有している。電磁制御弁Ｖ１，Ｖ２は、各ソレノイドに通電されているときのみ上方位置又は下方位置に切り換わり、通電されていない状態では中立位置に復帰するようになっている。

図１０に示すように、これらの各種スイッチＳＷ１〜ＳＷ８、無接点スイッチＬＳ１〜ＬＳ４、上側センサ１８、下側センサ１９、ソレノイドＳＯＬａ〜ＳＯＬｄ等は、ＰＬＣ１５に接続されている。ＰＬＣ１５は、図示省略の信号用電力供給部、中央処理部、各種リレーコイル、リレーコイルのａ接点等を有しており、バッテリＢＴ、キースイッチＳＷＫ、ＰＴＯスイッチＳＷＰ等と共に電気回路に組み込まれている。このＰＬＣ１５は、各種スイッチＳＷ１〜ＳＷ８、無接点スイッチＬＳ１〜ＬＳ４、上側センサ１８、下側センサ１９の入力状況に基づいて予め設定された手順に従って、対応するソレノイドＳＯＬａ〜ＳＯＬｄに出力するようにプログラムされている。なお、以下において、ソレノイドＳＯＬａ〜ＳＯＬｄへの通電・解除を説明する際、リレーコイルの説明は省略する。

以下、上記電気回路について詳細に説明する。ＰＬＣ１５への電力供給は、バッテリＢＴによって行われる。このバッテリＢＴの正極から図１０の右側に延びてグランドラインＫ１に至る通電ラインＫ２上には、上流側から順に、キースイッチＳＷＫ、リレーコイルＣＲ１が介設されている。通電ラインＫ２のキースイッチＳＷＫとバッテリＢＴとの間には、通電ラインＫ３の上流端が電気的に接続されている。また、通電ラインＫ３には、リレーコイルＣＲ１の接点ｃｒ１と電源ランプＬが介設されている。リレーコイルＣＲ１がＯＮになって接点ｃｒ１が閉じられると、通電ラインＫ３に通電することによって電源ランプＬが点灯する。また、リレーコイルＣＲ１の接点ｃｒ１及び電源ランプＬの中間において通電ラインＫ３から分岐するように、通電ラインＫ４の上流端が電気的に接続されている。通電ラインＫ４とＰＬＣ１５との間には、ＰＴＯスイッチＳＷＰ、各種スイッチＳＷ１〜ＳＷ８、無接点スイッチＬＳ１〜ＬＳ４、上側センサ１８、下側センサ１９が電気的に接続されている。

さらに、通電ラインＫ４から分岐する通電ラインＫ５によって、積込装置６の塵芥積込作動中には必ずＰＬＣ１５に通電されるようになっている。この通電ラインＫ５は、積込継続信号を入力するラインであり、上述した緊急停止スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が設けられている。これらの緊急停止スイッチＳＷ１〜ＳＷ３によって通電が遮断されると、ＰＬＣ１５の作動が停止する。これにより、電磁制御弁Ｖ１，Ｖ２のソレノイドＳＯＬａ〜ＳＯＬｄを励磁させるためのＰＬＣ１５からの制御信号の出力が全て途絶え、電磁制御弁Ｖ１，Ｖ２が中立位置に復帰し、積込装置６の作動が停止されるようになっている。

上述したように、積込装置６の積込作動時には、キースイッチＳＷＫ及びＰＴＯスイッチＳＷＰがいずれも閉じられており、通電ラインＫ３〜Ｋ５によってＰＬＣ１５に通電されている。

次に、このように構成された塵芥収集車１の作動について説明する。

まず、積込装置６の作動について説明する。積込装置６は、通常、図６で実線に示す塵芥の積込行程終了状態で停止している。この状態では、昇降板２１は上昇限界位置に、圧縮板２４は前方揺動限界位置にそれぞれ配置されている。

作業者は、塵芥収集車１に乗り込むと、キースイッチＳＷＫをＯＮにする。このキースイッチＳＷＫのＯＮに伴ってバッテリＢＴからの電力がＰＬＣ１５の信号用電力供給部に入力され、ＰＬＣ１５が通電状態となる。

作業者は、塵芥収集車１を運転し、作業現場に着いて塵芥収集車１を停止させた後、ＰＴＯスイッチＳＷＰをＯＮにする。すると、ＰＴＯが接続状態となり、油圧ポンプＰの駆動が開始される。この際、電磁制御弁Ｖ１及びＶ２は中立位置にあり、油圧ポンプＰから吐出された作動油は各シリンダ２３，２５を駆動させることなくオイルリザーバＴに還流される。

また、この状態では、昇降シリンダ２３及び揺動シリンダ２５はいずれも最伸長状態にあるので、無接点スイッチＬＳ１及びＬＳ４が作動し、この無接点スイッチＬＳ１及びＬＳ４のＯＮ信号がＰＬＣ１５に入力されている。この状態で作業者が、塵芥投入箱５の塵芥投入口７より塵芥を投入した後、作動ボタン２７ａ（始動スイッチＳＷ５）を押圧操作すると、ＰＬＣ１５により、ソレノイドＳＯＬｄが通電状態となり、電磁制御弁Ｖ２が上方位置に切り換わる。その結果、揺動シリンダ２５が収縮作動し、圧縮板２４をその圧縮面が略水平位置になるまで反転させる。

圧縮板２４が後方揺動限界位置に達すると、すなわち、揺動シリンダ２５が最収縮すると、無接点スイッチＬＳ３が作動し、ＰＬＣ１５は、電磁制御弁Ｖ２を中立位置に復帰させると同時に、ソレノイドＳＯＬｂが通電状態となり、電磁制御弁Ｖ１が上方位置に切り換わるため、昇降シリンダ２３が収縮作動し、昇降板２１を案内溝部材２０に沿って下降させる。その結果、昇降板２１に連結された圧縮板２４が、その圧縮面を略水平となるように保持したまま平行に下降するため、塵芥投入箱５の内底面の円弧面との間で塵芥を押し潰すことができる。

昇降板２１が下降限界位置に達すると、すなわち、昇降シリンダ２３が最収縮すると、無接点スイッチＬＳ２が作動し、ＰＬＣ１５はソレノイドＳＯＬｂへの通電を解除して電磁制御弁Ｖ１を中立位置に復帰させると同時に、ソレノイドＳＯＬｃに通電し、電磁制御弁Ｖ２を下方位置に切り換える。その結果、塵芥の押し潰し終了状態より揺動シリンダ２５が伸長作動し、軸支部を支点として圧縮板２４をその圧縮面が略垂直になるまで時計回りに揺動させる。これにより、圧縮板２４は、前行程で一次的に押し潰された塵芥を塵芥投入箱５の底面の平坦面との間で二次的に圧縮することができる。

圧縮板２４が前方揺動限界位置に達すると、すなわち、揺動シリンダ２５が最伸長すると、無接点スイッチＬＳ４が作動し、ＰＬＣ１５は、ソレノイドＳＯＬｃへの通電を解除して電磁制御弁Ｖ２を中立位置に復帰させると同時に、ソレノイドＳＯＬａに通電し、電磁制御弁Ｖ１を下方位置に切り換える。その結果、圧縮行程の終了状態より昇降シリンダ２３が伸長作動し、圧縮板２４をその圧縮面が略垂直となるように保持したまま平行に上昇させ、前行程にて圧縮した塵芥を塵芥収容箱４内に積み込む。そして、昇降板２１が上昇限界位置に達すると、すなわち、昇降シリンダ２３が最伸長すると、無接点スイッチＬＳ１が作動し、ＰＬＣ１５は、ソレノイドＳＯＬａへの通電を解除して電磁制御弁Ｖ１を中立位置に復帰させる。これにより、積込行程が終了する。

以上の通り、積込装置６は、作動ボタン２７ａ（始動スイッチＳＷ５）の押圧操作により、反転行程、押潰行程、圧縮行程、積込行程（以下、積込サイクルともいう。）の順に作動し、塵芥投入箱５に投入された塵芥を塵芥収容箱４に積み込むことができる。

−指示音声の記憶工程−
次いで、図１３を用いて指示音声の記憶工程について説明する。この記憶工程では、所定の動作に対応した所定の単語の指示音声を記憶部８３に記憶する。ここでは、指示音声は、例えば、実際に作業を行う作業者Ｏが登録する。

具体的には、まず、ステップＳ６１において、指示音声の登録作業を行う前に、作業者Ｏは、先にキースイッチＳＷＫをＯＮにする。キースイッチＳＷＫがＯＮになると、作動登録ボタン８６の操作が有効になり、ステップＳ６２に進む。

ステップＳ６２において、作業者Ｏにより後部操作部２７の作動登録ボタン８６が操作されると、ステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３で、音声認識ユニット８０は、所定の動作のトリガとなる単語の音声入力があるかどうかを判定し音声入力があると、ステップＳ６４に進む。トリガとなる単語は、例えば、「カバー開け！」、「積込止め！」、「ストップ!」など、特に限定されない。

ステップＳ６４において、音声認識ユニット８０は、ＰＬＣ１５を介して入力された所定の作動ボタン２７ａの信号の有無から音声入力に対応する作動ボタン２７ａの入力があるかどうかを判定すし、入力があると、ステップＳ６５に進む。

ステップＳ６５において、音声認識ユニット８０は、作業者Ｏが操作した所定の作動ボタン２７ａについて、作業者Ｏが発した単語と、作業者Ｏの声紋とを指示音声として登録する。本実施形態では、実際の作業をするための作動ボタン２７ａの操作と併せて指示音声を登録するので、登録ミスが防止される。

−声認識工程−
次に、本発明の実施形態に係る声認識工程について図１２等を用いて説明する。この声認識工程では、音声認識ユニット８０が、マイクで集音された音声の特徴が記憶部８３に記憶された指示音声の特徴と等しいかどうかを判定し、等しいと判定したときに、指示音声に対応する動作の指示を出す。

具体的には、まず、ステップＳ５１において、キースイッチＳＷＫがＯＮになったか判定され、ＯＮになると、ステップＳ５２に進む。なお、積込装置６の動作を指示音声で指示する場合には、さらにＰＴＯスイッチＳＷＰもＯＮにする。

ステップＳ５２において、音声認識ユニット８０は、骨伝導装置１００からの音声信号を受信したか否かに基づいて、骨伝導マイク１０１から音声入力があるかを判定する。骨伝導装置１００は、例えば、最初に「ヘイ」「オイ」など作動内容を示す単語の前にダミーのキーワードを発声した場合のみ単語を受け付けて音声認識ユニット８０にその音声を送信するようにすれば、音声認識ユニット８０における誤認識はさらに少なくなる。音声入力があると、ステップＳ５３に進む。

次いで、ステップＳ５３において、音声認識ユニット８０において、音声認識処理部８２が、入力された音声の特徴と、記憶部８３に登録された指示音声の特徴とを比較する。

次いで、ステップＳ５４において、音声認識処理部８２が、入力された音声が指示音声の特徴と等しいと判定すると、ステップＳ５５に進む。合致しなければ、再びステップＳ５２に戻る。

ステップＳ５５では、音声認識モジュール８１のインターフェイス部８４において、合致した指示音声に相当する制御信号をＰＬＣ１５や重量計測部３０に入力できる形に処理した上で、ＰＬＣ１５又は重量計測部３０に送信する。

次いで、ステップＳ５６において、ＰＬＣ１５又は重量計測部３０が登録された動作を機器駆動用アクチュエータ（積込装置６の昇降シリンダ２３、揺動シリンダ２５等）に指示する。

このように本実施形態では、予め登録された指示音声の特徴と、マイクで集音された音声の特徴とが等しいかどうかを判定するので、特定の作業者以外の音声では塵芥収集装置３の機器駆動用アクチュエータに対し所定の動作の指示が行われず、安全な上、直接作動ボタン２７ａの操作が行えないとき等に便利である。重量計測を音声で行う場合には、重量計測時の指示を、重量計測部３０の作動ボタンを直接押すことなく音声だけで行えるので、作業効率が向上する。

−投入口カバーの開閉動作−
次に、登録された動作のうち、投入口カバー８の開閉動作について説明する。図７に示すように、例えば、投入口カバー８が下端位置Ｂにあって完全に閉じている全閉状態と、上端位置Ａまで完全に開く全開状態との間の制御について説明する。

図９Ａに示すように、例えば、キースイッチＳＷＫがＯＮになるとステップＳ０１で制御がスタートする。

次いで、ステップＳ０２において、ＰＬＣ１５により、手動の開スイッチＳＷ７が押されたか、又は、音声認識ユニット８０からカバー開の指示が出されたかどうかが判定される。ＹＥＳの場合には、ステップＳ０３に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ０６に進む。

ステップＳ０３において、ＰＬＣ１５により、上側センサ１８はＯＮかどうかが判定される。上側センサ１８がＯＦＦである場合には、ステップＳ０４に進んで処理１が行われる。

ステップＳ０４では、処理１が行われる。例えば、投入口カバー８が下端位置Ｂにある場合には、パイプ部材４２がピストンロッド２３ａの車幅方向外側にある。このとき、下側センサ１９が投入口カバー８（被検知板２６）を検知している。図９Ｂに示すように、ＰＬＣ１５は、ソフトスタートのために、コントロールボード１６に駆動モータ１１を徐々に加速するように指示を出し、コントロールボード１６からの指示によって駆動モータ１１が徐々に一定速度ｖ２まで加速される。これにより、伝動ベルト１２が駆動され、内側アーム部１４が上昇し、結果として投入口カバー８が速度ｖ１で徐々に開き始める。具体的には、投入口カバー８の上端部の車幅方向端部８ｃに連結されたリンク部材４０が板部材４３を引っ張るのに合わせてアーム取付ブラケット４４の先端部４４ｂとの連結部を中心に外側アーム部４１が回動し、板部材４３とリンク部材４０とは、他の部材をとの接触を避けながら上昇していく。

駆動モータ１１が加速して伝動ベルト１２が一定速度ｖ２になると、一定速度ｖ２のまま投入口カバー８が上昇する。このとき、投入口カバー８の下側アーム支持部１４ｅと、伝動ベルト１２側の上側アーム支持部１４ｄとの間の位置関係（距離）は変化するが、内側アーム部１４がこれらに対して回動可能に接続されているので、投入口カバー８は滑らかにスライド移動する。

そして、投入口カバー８が上端位置Ａに近づくと、上側センサ１８が被検知板２６検知してＰＬＣ１５に信号が送られる。

すると、ＰＬＣ１５は、コントロールボード１６に減速信号を送って駆動モータ１１を減速させる。コントロールボード１６は、駆動モータ１１を一定速度ｖ２から停止するまで徐々に速度ｖ３を減速させる。

一方、上側センサ１８がＯＮである場合には、すでに投入口カバー８がある程度開いた状態で、全開状態手前にあるので、投入口カバー８を勢いよく全開位置に開いてしまわないようにする必要がある。このため、ステップＳ０５に進んで処理２の低速一定速度処理が行われる。図９Ｃに示すように、処理２では、投入口カバー８の開スイッチＳＷ７が押されている間だけ投入口カバー８が一定の低速ｖ４で開く。低速ｖ４であるため、全開位置まで開いても衝撃は少ない。

ステップＳ０６において、投入口カバー８を閉じる場合も同様の制御が行われる。詳しい説明は省略するが、ステップＳ０６において、ＰＬＣ１５により、手動の閉スイッチＳＷ８が押されたか、又は、音声認識ユニット８０からカバー閉の指示が出されたかどうかが判定される。ＹＥＳの場合には、ステップＳ０７に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ０２に戻る。

ステップＳ０７において、ＰＬＣ１５により、下側センサ１９はＯＮかどうかが判定される。下側センサ１９がＯＦＦである場合には、ステップＳ０８に進んで処理３が行われる。

ステップＳ０８では、処理１とは開閉が逆（上下逆）の動きである処理３が行われ、ＰＬＣ１５は、ソフトスタートのために、コントロールボード１６に駆動モータ１１を徐々に加速するように指示を出し、コントロールボード１６からの指示によって駆動モータ１１が速度ｖ１から徐々に一定速度ｖ２まで加速される。これにより、伝動ベルト１２が駆動され、内側アーム部１４が下降し、結果として投入口カバー８が速度ｖ１で徐々に下降し始める。駆動モータ１１が加速して伝動ベルト１２が一定速度ｖ２になると、一定速度ｖ２のまま投入口カバー８が下降する。そして、投入口カバー８が下端位置Ｂに近づくと、下側センサ１９が被検知板２６を検知してＰＬＣ１５に信号が送られる。すると、ＰＬＣ１５は、コントロールボード１６に減速信号を送って駆動モータ１１を減速させる。コントロールボード１６は、駆動モータ１１を一定速度ｖ２から停止するまで徐々に速度ｖ３を減速させる。

一方、下側センサ１９がＯＮである場合には、すでに投入口カバー８がある程度閉じた状態で、全閉状態手前にあるので、投入口カバー８を勢いよく全閉位置に閉じてしまわないようにする必要がある。このため、ステップＳ０９に進んで処理４の低速一定速度処理が行われる。処理４では、投入口カバー８の閉スイッチＳＷ８が押されている間だけ投入口カバー８が低速の一定速度で下降する。低速であるため、全閉位置まで閉じても衝撃は少ない。

なお、特にこの投入口カバー８を閉じる動作や、積込装置６の作動を開始する動作などは、急に作動が開始されると危険な場合もあるので、例えば、カメラ９１の映像から人物等が塵芥投入口７の近辺などの特定エリアに存在するときには、作動を開始させないなど、安全措置をとるとよい。

このように、本実施形態によると、簡単な構成のＰＬＣ１５により、指示音声に対応する操作を投入口カバー８の駆動モータ１１に命じることができるので、投入口カバー８の開閉動作を音声で指示できる。

したがって、本実施形態に係る塵芥収集車１によると、マイクで集音された音声の特徴が記憶部８３に記憶された指示音声の特徴と等しいかどうかを判定し、等しいと判定したときに、指示音声に対応する動作の指示を出すようにしたことにより、音声認識を用いて簡単に所定の作業を行うことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、音声認識ユニット８０が、動作を指示する相手はＰＬＣ１５又は重量計測部３０としたが、それに限定されず、他の作動対象であってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

２ 車台
３ 塵芥収集装置
４ 塵芥収容箱
５ 塵芥投入箱
７ 塵芥投入口
８ 投入口カバー
１１ 駆動モータ（機器駆動用アクチュエータ）
１５ ＰＬＣ（制御部（プログラマブルロジックコントローラ））
２３ 昇降シリンダ（機器駆動用アクチュエータ）
２５ 揺動シリンダ（機器駆動用アクチュエータ）
２７ａ 作動ボタン
３０ 重量計測部
７１ 付属マイク
８０ 音声認識ユニット
８２ 音声認識処理部
８３ 記憶部
８４ インターフェイス部
８６ 作動登録ボタン
１０１ 骨伝導マイク

Claims (8)

1. 車台上に設けられると共に塵芥収容箱と塵芥投入箱とを有する塵芥収集装置を備えた塵芥収集車において、
   上記塵芥収集装置には、機器駆動用アクチュエータと、該機器駆動用アクチュエータを制御する制御部と、音声認識ユニットと、該機器駆動用アクチュエータを作動させるための複数種類の作動ボタンと、作動登録ボタンとが設けられ、
   上記音声認識ユニットは、
   上記機器駆動用アクチュエータの所定の動作を指示する指示音声が記憶された記憶部と、
   マイクで集音された音声の特徴が上記記憶部に記憶された指示音声の特徴と等しいかどうかを判定し、等しいと判定したときに、該指示音声に対応する動作の指示を出す音声認識処理部と、
   上記音声認識処理部からの指示を上記制御部に入力可能な形に処理するインターフェイス部とを備え、
   上記作動登録ボタンは、上記記憶部に上記指示音声を登録する際に操作されるものであって、上記作動ボタンの操作と併せて該指示音声を登録するように構成されている
   ことを特徴とする塵芥収集車。
2. 請求項１に記載の塵芥収集車において、
   上記車台上には、運転室が設けられ、
   上記作動ボタン及び上記作動登録ボタンは、上記塵芥投入箱に設けられ、
   該作動登録ボタンは、上記運転室に設けられたキースイッチをＯＮにしなければ上記指示音声を登録できないように構成した
   ことを特徴とする塵芥収集車。
3. 請求項１又は２に記載の塵芥収集車において、
   上記制御部は、上記機器駆動用アクチュエータの動作を制御するためのプログラマブルロジックコントローラを有し、
   上記プログラマブルロジックコントローラには、上記音声認識処理部から上記インターフェイス部を介して上記指示音声に対応する動作の指示が出されるように構成されている
   ことを特徴とする塵芥収集車。
4. 請求項１又は２に記載の塵芥収集車において、
   上記塵芥収集装置は、上記塵芥収容箱に収容される塵芥の重量を計測可能な重量計測部を備え、
   上記音声認識処理部は、上記重量計測部に対し、風袋引き指示又は計測指示を行うように構成されている
   ことを特徴とする塵芥収集車。
5. 請求項３に記載の塵芥収集車において、
   上記塵芥収集装置は、上記塵芥投入箱に設けられた塵芥投入口に対して上端位置と下端位置との間をスライド移動することで該塵芥投入口を開閉する投入口カバーを備え、
   上記プログラマブルロジックコントローラは、上記指示音声に合わせ、上記投入口カバーを上記上端位置と上記下端位置との間でスライド移動させて上記塵芥投入口を開閉制御するように構成されている
   ことを特徴とする塵芥収集車。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の塵芥収集車において、
   上記マイクは、携帯型の骨伝導マイクであり、該骨伝導マイクを用いて上記塵芥収集装置と離れた位置から上記機器駆動用アクチュエータの動作の指示を行えるように構成されている
   ことを特徴とする塵芥収集車。
7. 車台上に設けられると共に塵芥収容箱と塵芥投入箱とを有する塵芥収集装置を備えた塵芥収集車の制御方法であって、
   機器駆動用アクチュエータの所定の動作に対応した所定の指示音声を記憶部に記憶する記憶工程と、
   マイクで集音された音声の特徴が上記記憶部に記憶された指示音声の特徴と等しいかどうかを判定し、等しいと判定したときに、該指示音声に対応する動作の指示を出す声認識工程とを備え、
   上記記憶工程において、
   作動登録ボタンを操作し、
   上記所定の動作のトリガとなる単語の音声入力があった後、
   該機器駆動用アクチュエータを作動させるための複数種類の作動ボタンのうち対応する作動ボタンの入力があると、該作動ボタンについて、該単語と声紋とを指示音声として登録する
   ことを特徴とする塵芥収集車の制御方法。
8. 請求項７に記載の塵芥収集車の制御方法において、
   上記所定の動作は、上記塵芥収容箱に収容される塵芥の重量を計測可能な重量計測部に対する風袋引き指示又は計測指示である
   ことを特徴とする塵芥収集車の制御方法。

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