JPH0692234A - 移動式作業車両 - Google Patents

移動式作業車両

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JPH0692234A
JPH0692234A JP4242482A JP24248292A JPH0692234A JP H0692234 A JPH0692234 A JP H0692234A JP 4242482 A JP4242482 A JP 4242482A JP 24248292 A JP24248292 A JP 24248292A JP H0692234 A JPH0692234 A JP H0692234A
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light
hopper
distance
car
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Takao Morikawa
恭男 森川
Hiroyuki Satone
弘之 佐藤根
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OOYODO DIESEL KK
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  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホッパー車3が自動的にパワーショベル車2
に追随移動するようにしてこの種の作業の省力化を図る
ことである。 【構成】 パワーショベル車2に投光器10を傾斜して
設置し、ホッパー車3に受光器11を設置し、受光器1
1上での光スポットの位置情報を制御器13によって検
出し、該検出結果に基づき二つの車両の間隔を演算し、
この間隔が所定の距離になるようにホッパー車3の駆動
系を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軌道に沿って移動可能
な第1及び第2車両の相互間隔が所定距離に自動制御さ
れる移動式作業車両に関する。
【0002】
【従来の技術】列車のレール床の若返り作業では、枕木
下の古いバラストを掘り起こして回収する作業がある。
従来この種の作業は図6に示すようにレール1上を走行
可能なパワーショベル車2、ホッパー車3及びバラスト
車4を用い、パワーショベル車2が矢印方向に前進しつ
つ掘り起こした古いバラストを、ホッパー車3のホッパ
ー5及び複数台のベルトコンベア6,7,8を介して連
続的にバラスト車4に積み込んでいる。パワーショベル
車2のブーム9は所定範囲内で旋回及び屈伸可能である
から、パワーショベル車2がある程度前進するまではホ
ッパー車3を停止したままバラストをホッパー5に受け
入れ、パワーショベル車2がそれ以上前進するときに、
パワーショベル車の操作者とは別の作業員がホッパー車
3の駆動スイッチを入れて前進させ、ホッパー5をブー
ム9の到達可能範囲に置くようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のホッパー車3の
前進操作は一々人手に頼っているので、パワーショベル
車2を操作する者とホッパー車3を押す者の少なくとも
2名がこの種の作業で必要であった。
【0004】本発明の目的はホッパー車3が自動的にパ
ワーショベル車2に追随移動するようにしてこの種の作
業の省力化及び能率化を図ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、軌道上を走行
可能な第1車両と、前記第1車両に間隔をあけて伴走可
能な第2車両とを有する移動式作業車両において、前記
第1車両に、前記軌道に対し所定角度傾斜して前記第2
車両に向かう光線を投射する投光器を設置し、前記第2
車両に、前記投光器からの光線の光スポットが当たる受
光器を配置すると共に、前記受光器上の光スポットの位
置情報を検出し、該位置情報に基づき前記第1及び第2
車両の相互間隔を演算し、該相互間隔を所定距離に規制
すべく前記第2車両の移動距離及び移動方向を自動的に
制御する制御器を配設したことを特徴とする移動式作業
車両を提供する。
【0006】
【作用】第1車両の投光器から第2車両の受光器に入射
する光線の傾斜角は常に一定であるから、第1車両と第
2車両との間隔が増減すれば、それに比例する形で受光
器上における光スポットの位置がプラス又はマイナス方
向に移動する。受光器上での光スポットの位置情報は制
御器により検出され、該位置情報に基づき第1及び第2
車両の相互間隔が演算され、この演算結果に基づいて相
互間隔を所定距離にするよう第2車両の駆動系が制御さ
れる。
【0007】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図に基づき説明す
る。図1はレール上で走行可能なパワーショベル車2及
びホッパー車3を示す。パワーショベル車2には作業員
が一名乗組むが、ホッパー車3は自己駆動源を有し無人
である。
【0008】パワーショベル車2のホッパー車3側に投
光器10が設置され、ホッパー車3に受光器11が設置
されている点が従来と異なる。これら投光器10及び受
光器11は図2に示すようにパワーショベル車2のブー
ム9旋回時でもいずれか一方の投光器10からの光線B
が受光器11に到達するように左右一対で配設されてい
る。投光器10及び受光器11の設置位置は特に限定さ
れないが、保守点検に都合のよい位置を選んで設置す
る。
【0009】投光器10は図3に示すように軌道の方向
を示す一点鎖線に対して所定角度θ上向きに傾斜してお
り、受光器11は投光器10からの光線Bに対して直角
に設置されている。受光器11は縦方向に複数個のフォ
トトランジスタ12を配列したもので、パワーショベル
車2がホッパー車3に対して前後方向に相対移動する
と、受光器11上での光スポットが上下方向に移動し、
この移動位置がフォトトランジスタ12により検知され
る。受光器11は検知精度を高めるため縦長のCCDに
より構成することも可能である。
【0010】受光器11の出力は図4に示すように制御
器13に入力されて後述の演算がなされ、該演算結果に
基づきホッパー車3の駆動系21が制御される。なお作
業に最も都合のよいパワーショベル車2とホッパー車3
との相互間隔は決まっており、図3(A)のLはこのと
きの投光器10と受光器11の中心点Cとの水平距離を
表す。またHは投光器10と受光器11の中心点Cとの
垂直距離を表し、tanθ=H/Lは既知の値として予
め図4の制御器13のメモリに記憶されている。
【0011】パワーショベル車2には図5(A)、
(B)に示すように制御盤19が配置され、この制御盤
19のスイッチ14をONにするとホッパー車3がパワ
ーショベル車2に自動的に追随走行する。また15はホ
ッパー車3を手動にて遠隔操縦する場合のレバーであっ
て、スイッチ14をOFFにしてレバー15を向う側に
倒すと、ホッパー車3がパワーショベル車2から離間す
る方向に移動し、レバー15を手前に倒すとホッパー車
3がパワーショベル車2に接近する方向に移動する。
【0012】ホッパー車3は、ホッパー5が下端部に付
設された傾斜した第1ベルトコンベア6と、該第1ベル
トコンベア6の上端部に接続する水平な第2ベルトコン
ベア7とを有する。第1ベルトコンベアは支柱16の揺
動によりその延長線方向にある程度前後動可能であり、
第2ベルトコンベア7も支柱17の揺動によりある程度
水平移動可能である。支柱16,17の揺動は図示しな
い駆動装置によりなされ、従ってホッパー車3とバラス
ト車4との間隔が多少広がっても、第2ベルトコンベア
7を第3ベルトコンベア8側に延ばすことにより対応で
きる仕組みになっている。
【0013】次にパワーショベル車2及びホッパー車3
の作動につき説明する。最初にパワーショベル車2とホ
ッパー車3との間隔を最適距離に調整し(投光器10と
受光器11との間隔がLとなる距離)、この状態でパワ
ーショベル車2のブーム及びアーム20を操作してショ
ベル18でレール床の古いバラストを掘り起こし、この
バラストをホッパー車3のホッパー5に入れる。パワー
ショベル車2はある程度バラストを掘り起こすと次の位
置へと移動し同様の作業を繰り返す。
【0014】パワーショベル車2が移動する時、投光器
10からの光線Bは図3(A)のようにパワーショベル
車2の移動方向、すなわちレール1の方向に対して所定
角度θをなしたまま平行移動することになる。従ってパ
ワーショベル車2の前進移動量すなわち投光器10の前
進移動量をΔxとし、受光器11上の中心点Cからの光
スポットの垂直方向上方移動量をΔyとすると、 Δx=Δy/tanθ となる。ここでtanθ=H/Lであって、この値は制
御器13内に記憶されているから、Δyの値が制御器1
3に入力されるとΔxの値が演算され、制御器13はこ
の演算結果に基づきホッパー車3の駆動系21に対しΔ
xだけパワーショベル車2側に前進するよう制御信号を
出す。これによりパワーショベル車2とホッパー車3と
の相互間隔がL+ΔxからLに減少し、ホッパー車3が
再びパワーショベル車2の最適到達距離に至る。この時
のホッパー車3の移動速度はパワーショベル車2の速度
の大小に拘らずに定速としてもよいが、ホッパー車3の
移動を速やかに完了するようにパワーショベル車2の前
進速度に対応する速度でホッパー車3を前進させてもよ
い。すなわちパワーショベル車2がΔtの間にΔxだけ
前進したとすると、その前進速度vは、 v=Δx/Δt=Δy/(Δt・tanθ) であるから、受光器11上での光スポットの垂直移動距
離Δy及び移動時間Δtが制御器13に入力されるとパ
ワーショベル車2の前進速度vが演算され、この演算結
果に基づきホッパー車3の前進速度もvに制御されるよ
うにしてもよい。これにより両車両の間隔が速やかにL
に戻る。
【0015】ホッパー車3の速度制御をリアルタイムで
行なうことにより、パワーショベル車2の速度vが低下
したときホッパー車3の速度も同調して低下させること
ができる。これによりあたかもパワーショベル車2とホ
ッパー車3とが目に見えない連結器で結合されているか
のような完全に同調したスピーディな動きが得られる。
【0016】一方、ホッパー車3が何らかの原因でパワ
ーショベル車2に接近し過ぎた場合、あるいはパワーシ
ョベル車2が後退した場合、受光器11上での光スポッ
トの位置が中心点Cから垂直方向下方に下がる。この下
がった距離を−Δyとすると、両車両の間隔は、 −Δx=−Δy/tanθ だけ短くなったことが演算され、この演算結果に基づき
ホッパー車3が後退制御され、両車両の間隔をL−Δx
からLに戻す。
【0017】次に、パワーショベル車2の前進速度が早
過ぎてホッパー車3の加速による前進走行が追随できな
いような場合、光スポットが受光器11から逸脱してし
まう。しかし、光スポットが受光器11から逸脱する直
前のパワーショベル車2の速度vが制御器13によって
演算可能なので、この演算結果に基づきホッパー車3を
最大速度で前進させればいずれはパワーショベル車2に
追い付く。パワーショベル車2に追い付けば受光器11
に光スポットが戻ってくるから両車両の間隔及び相対速
度が制御器13により演算され、両車両の速度が同調さ
れると共に最適間隔Lが再び得られる。
【0018】パワーショベル車2とホッパー車3との距
離が離れ過ぎるか、あるいはレール1の曲線部など投光
器10の光軸が受光器11から逸脱するような場合は、
パワーショベル車2の運転者が有線又は無線による遠隔
操縦によりホッパー車3の駆動系をマニュアル制御して
前後移動制御を行なう。図5の制御盤19はこのような
マニュアル制御に使用し、ホッパー車3を自動追随走行
させるスイッチ14をOFFにし、レバー15を向う側
に倒すとホッパー車3がパワーショベル車2から離間す
る方向に移動し、レバー15を手前に倒すとホッパー車
3がパワーショベル車2に接近する方向に移動する。
【0019】なお、投光器10からの光線Bを水平方向
に扇状に拡がるスリット光とすれば、曲線レール部での
受光器11からの光スポットの逸脱を防止できる。
【0020】以上本発明の一実施例につき説明したが、
本発明は前記実施例に限定されることなく種々の変形が
可能であり、例えば前記実施例はパワーショベル車とホ
ッパー車との車両間隔調整に本発明を適用したものであ
るが、他の移動式車両、例えばレール継目間隔調整装置
と機動車との車両間隔調整などにも適用可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明は前述の如く、第1車両の投光器
からの光線を第2車両の受光器で受け、該受光器上での
光スポットの位置情報を制御器にて検出して両車両の間
隔を演算制御するので、車両間隔を自動的に所定距離に
制御でき、第2車両(ホッパー車)の移動に必要であっ
た人手を不要化することができ、また車両間隔が迅速か
つ最適に調整されるので作業能率を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パワーショベル車及びホッパー車の側面図。
【図2】パワーショベル車及びホッパー車の平面図。
【図3】投光器及び受光器の概略側面図。
【図4】ホッパー車の駆動系のブロック図。
【図5】(A)は制御盤の正面図、(B)は制御盤の側
面図。
【図6】従来のパワーショベル車、ホッパー車及びバラ
スト車の側面図。
【符号の説明】
1 レール 2 パワーショベル車 3 ホッパー車 4 バラスト車 5 ホッパー 6,7,8 ベルトコンベア 10 投光器 11 受光器 12 フォトトランジスタ 13 制御器 21 ホッパー車の駆動系

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道上を走行可能な第1車両と、前記第
    1車両に間隔をあけて伴走可能な第2車両とを有する移
    動式作業車両において、前記第1車両に、前記軌道に対
    し所定角度傾斜して前記第2車両に向かう光線を投射す
    る投光器を設置し、前記第2車両に、前記投光器からの
    光線の光スポットが当たる受光器を配置すると共に、前
    記受光器上の光スポットの位置情報を検出し、該位置情
    報に基づき前記第1及び第2車両の相互間隔を演算し、
    該相互間隔を所定距離に規制すべく前記第2車両の移動
    距離及び移動方向を自動的に制御する制御器を配設した
    ことを特徴とする移動式作業車両。
  2. 【請求項2】 前記受光器上の光スポットの位置情報に
    加えて光スポットの速度情報も検出し、該位置及び速度
    情報に基づき前記第1及び第2車両の相互間隔及び相対
    速度を演算し、該相対速度を速やかに0にしつつ前記間
    隔を所定距離に規制すべく前記第2車両の移動距離、移
    動方向及び移動速度を自動的に制御する制御器を配設し
    たことを特徴とする請求項1記載の移動式作業車両。
  3. 【請求項3】 前記第1車両がレール上を走行可能なパ
    ワーショベルであり、前記第2車両が、前記パワーショ
    ベルがレール床から掘り出したバラストを受け入れ可能
    なホッパーを有する、レール上を伴走可能なホッパー車
    であることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動式
    作業車両。
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