JPS6263314A

JPS6263314A - 搬送車遠隔操縦装置

Info

Publication number: JPS6263314A
Application number: JP60201819A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Omiya; 大宮　和貴; Tomohiro Atomachi; 後町　知宏; Tomohiko Tanaka; 智彦田中; Ichiro Miyazaki; 一郎宮崎
Original assignee: Nippon Hodo Co Ltd
Current assignee: Nikko Corp Ltd
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1987-03-20
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPH0610773B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は例えば上屋からホッパに材料を搬送する搬送車
の遠隔操縦装置に関する。

〈従来の技術〉アスファルト製造プラントにおいては、砂利。

アスファルト混合物等の材料を種類別に上屋に夫々貯蔵
し、必要に応じて前記材料をパワーショベルにて前記上
屋から離間するホッパに種類別に搬送供給する。

そして、各ホッパから各材料を所定の比率でアスファル
ト製造装置に供給して加熱・混合しアスファルト合材を
製造している。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところで、従来においては各ホッパの材料が少なくなっ
たときにパワーショベルを運転者が操作することにより
各材料を各上屋から各ホッパに搬送供給するようにして
いるので、パワーショベル専従の人員を要するため作業
能率が低く製造コストも高くなっていた。

本発明は、このような実状に濡みてなされたももので、
作業能率の向上を図れる搬送車遠隔操縦装置を提供する
ことを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉このため本発明は第゛１図に示すように、材料貯蔵所Ａ
に貯蔵された材料を前記材料貯蔵所Ａと離間して設けら
れた供給領域Ｂに向け敷地内を走行させて搬送供給する
搬送車Ｃの遠隔操縦装置であって、前記材料貯蔵所Ａか
ら供給領域Ｂに至る搬送車の基本走行軌跡及び該基本走
行軌跡に対応する搬送車の基本操作量を設定する設定手
段りと、設定された基本操作量若しくはこれに後記補正
操作量を加算した値から操作量を演算する操作量演算手
段Ｅと、高所Ｆに設けられ演算された操作量に基づいて
当該操作量に対応する信号を発する第１発信手段Ｇと、
該第１発信手段Ｇの信号を搬送車Ｃに向け出力する出力
手段Ｈと、前記搬送車Ｃに設けられ出力手段Ｈから出力
された信号を受ける第１受信手段Ｉと、搬送車Ｃの実際
の操作量及び第１受信手段■の受信情報に対応する信号
を発する第２発信手段Ｊと、該第２発信手段Ｊからの信
号を受ける第２受信手段にと、前記第１受信手段Ｉの出
力信号若しくは第２受信手段にの出力信号に基づいて搬
送車Ｃの基本操作量に対する補正操作量を設定する補正
手段りと、前記操作量とに基づいて搬送車Ｃを自動操縦
する操縦手段Ｍと、を備えた。

く作用〉このようにして、タワー等の高所に設けられた第１発信
手段からの信号により搬送車を遠隔操作する。

〈実施例〉以下に、本発明の一実施例を第２図〜第５図に基づいて
説明する。

第２図において、高所としての後述するタワーの上部に
は搬送車としてのパワーショベル１を遠隔操縦する各種
制御機器が設けられている。

即ち、垂直軸を中心として回動自由に取付けられた第１
反射鏡２ａと水平軸を中心として回動自由に取付けられ
た第２反射鏡２ａとが設けられ、これら反射鏡２ａ、２
ｂは第１及び第２駆動装置３ａ、３ｂにより回動される
ように構成される。

第１及び第２反射鏡２ａ、２ｂ、第１及び第２駆動装置
３ａ、３ｂにより出力手段が構成される。

また、パワーショベルｌの操作量を伝達するレーザビー
ムを発射するレーザ発射装置４が設けられ、レーザ発射
装置４から発射されたレーザビームは前記第２反射鏡２
ｂにより反射された後第１反射鏡２ａにより反射され前
記パワーショベル１の上部に設けられた第１受信手段と
しての受光装置５に入力されるように構成される。

前記レーザ発射装置４はレーザ通信装置６からの信号に
よりレーザビームを発射するように構成される。レーザ
通信装置６はマイクロコンピュータ等からなる制御装置
７の制御信号により動作するように構成されている。ま
た、制御装置７からの制御信号により前記第１及び第２
駆動装置３ａ。

３ｂは動作するように構成される。

また、前記パワーショベル１の後部にはパワーショベル
１の運転情報等を電波にて発する第２発信手段としての
発信装置８が設けられている。この発信装置８から発信
された電波は前記タワーの上部に設けられた第２受信手
段としての受信装置９に入力され、受信装置９により信
号変換され前記制御装置７に送信される。

一方、前記パワーショベル１には、第３図に示すように
、パワーショベル本体の傾斜度を検出する傾斜度検出セ
ンサ１０が設けられ、この傾斜度針１０によりパワーシ
ョベルが転倒或いは大きく傾斜したことを検出するよう
に構成される。

前記パワーショベル１のパケット１１の内部には圧力セ
ンサ１１に所定量の材料が導入されたか否かを検出する
ように構成される。前記へケッ１−１１の垂直面内のパ
ケット角度を検出するバケット角度検出センサ１３が設
けられている。前記バケツ）１１を支持するアーム１４
の垂直面内のアーム角度を検出するアーム角度検出セン
サ１５が設けられている。

これら検出センサ１０．１２．１３．１５の検出信号は
マイクロコンピュータ等からなる操縦手段としての制御
部１６に入力された後前記発信装置８から前記タワーの
受信装置９に送信される。

前記パワーショベル１には一対の操向輪１７と一対の駆
動輪１８とが夫々設けられている。前記各操向輪１７は
第５図に示すように操向用油圧シリンダ１９の操作力が
リンク機構２０を介して伝達される。

操作用油圧シリンダ１９の各油圧室にはサーボバルブ２
１を介して油が供給される。

前記サーボバルブ２１の操作軸２１ａは第１クラツチ２
２を介して゛手動操作用ハンドル２３に連結され、第１
クラツチ２２はパワーショベル１を手動操縦するときに
ＯＮとし自動操縦するときにＯＦＦとすべく制御部１６
からの信号により切換えられるように構成される。これ
により、手動操作時に手動操作用ハンドル２３によりサ
ーボバルブ２１が操作される。また、前記操作軸２１ａ
にはチェーン式第１プーリ２４が設けられ、第１プーリ
２４はチェーンベルト２５を介して第２ブーＩＪ２６に
連結されている。第２プーリ２６は第２クラツチ２７を
介してサーボモータ２８に連結され、第２クラツチ２７
はパワーショベルＩを手動操縦するときにＯＦＦとし自
動操縦するときにＯＮとすべく切換えられるように構成
される。これにより、自動操縦時にサーボモータ２８ニ
ヨリサーボバルブ２１が操作される。前記サーボバルブ
２１の開度を検出するポテンショ又はエンコーダ等のバ
ルブ開度検出センサ２９が設けられ、バルブ開度検出セ
ンサ２９の検出信号は前記制御部１６に入力される。前
記サーボモータ２８はバルブ開度検出センサ２９の検出
信号に基づくフィードバック制御による制御部１６から
の制御信号にて駆動される。

また、前記パケット１１及びアーム１４は夫々別個に設
けられた油圧シリンダ３０ａ、３０ｂにより駆動される
。油圧シリンダ３０ａ、３０ｂの各油圧室には第６図に
示すように電磁式サーボバルブ３１を介して油が夫々供
給されパケット１１及びアーム１４示夫々駆動される。

各油圧シリンダ３０ａ、３０ｂのピストンロッドにはピ
ストンロッドのストローク量を検出するストローク量検
出センサ３２が夫々設けられ、これらストローク量検出
センサ３２の検出信号は前記制御部１６に入力されてい
る。前記各電磁式サーボパルプ３１は制御部１６からの
制御信号により切換制御され各油圧シリンダ３０ａ、３
０ｂの油圧室への油圧供給量が各ストローク量検出セン
サ３２の検出信号に基づくフィードバック制御により制
御されバケッｌ−１１及びアーム１４が駆動される。前
記制御部１６には、パワーショベル１を手動操縦すると
きにはパケット１１及びアーム１４を手動操縦する手動
レバー（図示せず）からの操作量信号が入力される一方
自動操縦時には前記受光装置５を介して入力される操作
情報信号が入力され、これら信号に基づいて制御部１６
は電磁式サーボパルプ３１を切換制御するように構成さ
れる。

また、パワーショベル１に設けられた前記受光装置５に
は第７図及び第８図に示すように上部開放の筒状本体３
３が設けられ、筒状本体３３の上端部にはレーザビーム
が照射されると照射された部位が発光する略正方形の発
光板３４が設けられている。

この発光板３４の外表面は強化ガラス３５により防護さ
れ、強化ガラス３５の外表面の略中央部にはレーザビー
ムを受ける受光素子３６が設けられている。

この受光素子３６は例えば多数の半導体が縦横に規則正
しく配列された固体映像素子から構成されており、各半
導体はレーザビームを受けると所定の電圧が誘起され受
光素子３６はレーザビームにより入力される前記操作量
を信号変換して前記制御部１６に入力させる。

前記筒状本体３３の下部には前記発光板３４を介して描
かれるレーザビームの十文字軌跡を画像解析するため前
記と同様な固体映像素子からなる受光カメラ３７が設け
られ、受光カメラ３７はレーザビームの中心部が前記受
光素子３６の中央部に位置されているか否かを検出し、
この検出信号を制御部１６に入力させる。ここでレーザ
ビームは第１及び第２反射鏡２ａ、２ｂを微小量ずつ短
時間に交互に回動させることにより第１１図に示すよう
に十字状にクロスするように照射されるようになってい
る。

また、パワーショベル１には、油圧ポンプ（図示せず）
の吐出圧力を検出する油圧センサ（図示せず）と、制動
用の空気圧力を検出する空圧センサ（図示せず）と、バ
ッテリ等の電源電圧を検出する電圧センサ（図示せず）
と、エンジン冷却水量を検出する冷却水センサ（図示せ
ず）と、冷却水温度を検出する温度センサ（図示せず）
と、エンジン回転速度を検出する回転センサ（図示せず
）と、燃料残量を検出する燃料残量センサ（図示せず）
と、車両速度を検出する車速センサと、が設けられ、こ
れらセンサの検出信号が前記制御部１６に入力されてい
る。また、パワーショベル１には、操作輪１６及び駆動
輪１７近傍に設けられ異物等の接近を検出する近接スイ
ッチ（図示せず）と、本体前部に設けられ人間等の物体
の異常接近を検出する赤外線センサ（図示せず）と、が
設けられ、これらセンサの検出信号は前記制御部１６に
入力されている。

これら各種センサによ１り検出された運転情報は制御部
１６から発信装置８を介して電波信号に変換されてタワ
ー上部に設けられた受信装置９に送信された後前記制御
装置７に入力される。制御装置７は入力された運転情報
に基づいてパワーショベル１の操作量を決定しこの操作
量をレーザビームによりパワーショベル１に伝達する。

パワーショベル１には、エンジン出力を複数段階（例え
ば５段階）に切換制御するスロットル制御装置（図示せ
ず）が設けられ、このスロ・ントル制御装置は前記制御
部１６からの制御信号によりエンジン出力が切換えられ
るように構成されている。

パワーショベル１には、通常運転時に制動力を制御する
第１ブレーキ装置（図示せず）と、緊急時に制動する第
２ブレーキ装置（図示せず）と、駐車用のパーキングブ
レーキ装置（図示せず）と、が設けられている。

また、パワーショベル１には、エンジンの出力を駆動輪
１８に伝達する自動変速装置（図示せず）が設けられ、
この自動変速装置は制御部１６からの制御信号若しくは
運転者の意志により前進２段。

後進１段かつ中立位置にシフト制御されるように構成さ
れている。

一方、アスファルト合材製造プラント工場の敷地は略平
坦に形成され、その敷地には第９図に示すように砕石、
砂利、アスファルト等の各種材料を種類別に貯蔵する複
数の材料貯蔵所としての上屋３８ａ〜３８ｅがそれらの
入口部を第９図中下方に向けて並設されている。また、
敷地には前記各材料を種類別に貯留する複数の供給領域
としてのホッパ３９ａ〜３９ｅが前記上屋３８ａ〜３８
ｅから離間させて並設されている。これらホッパ３９ａ
〜３９ｅは第１０図に示すように下部に設けられたコン
ベア４０により貯留された材料を図示しないアスファル
ト製造装置に所定の比率で搬送供給するように構成され
ている。前記各ホッパ３９ａ〜３９ｅには貯留されてい
る残りの材料が所定量以下になったときを検出する残量
センサ４１が夫々設けられ、これら残量センサ４１は材
料が所定量以下になったときに前記制御装置７に警報信
号を発するように構成されている。ここで、ホッパ３９
ａ〜３９ｅの警報信号は異種の信号を使用しいずれのホ
ッパからの警報信号を制御装置７が判定できるようにな
っている。

また、敷地の端部にはタワー４２が立設されており、こ
のタワー４２の上部に設けられた第１及び第２反射鏡２
ａ、２ｂの真直下の敷地が座標の原点（ｘｏ、ｙｏ）に
設定されている。

また、第２図において、第１及び第２反射鏡２ａ、２ｂ
の回動位置を夫々検出する回動位置検出センサ（図示せ
ず）が設けられ、これら回動位置検出センサの検出信号
が前記制御装置７に人力される。これにより、制御装置
７はレーサヒームカ照射されるパワーショベル１の受光
装置５の実際の位置を判定するように構成されている。

前記制御装置７及び制御部１６は第１２図〜第１６図に
示すフローチャートに従って作動する。

ここでは、制御装置７が設定手段と補正手段とを兼ねて
いる。また、制御装置７とレーザビーム発射装置４によ
り第１発信手段が構成される。

次に作用を第１２図〜第１６図に示すフローチャートに
従って説明する。尚、本実施例では１つの上１３８ｂに
貯蔵された材料を１つのホッパ３９ｂに搬送供給時の作
用について説明する。

まず、タワー上部に設けられた制御装置７のＲＡＭに記
憶される制御パターン入力について説明すると、第９図
に示す容土ｉ３８　ａ〜３８ｅに貯蔵されている材料名
（例えば砕石、細砂等）と各上屋３８ａ〜３８ｅとを対
応させて前記ＲＡＭに記憶させる。前記各ホッパ３９ａ
〜３９ｅに供給される材料名と各ホッパ３９ａ〜３９ｅ
とを対応させて前記ＲＡＭに記憶させる。また、２つ以
上のホッパ３９ａ〜３９ｅの材料が略同時に所定量以下
になったときにいずれのホッパから材料を供給開始させ
るかの優先順位を製造すべきアスファルト合材の種類に
対応させて設定し、この優先順位を前記ＲＡＭに記憶さ
せる。また、パワーショベル１の走行可能な最大行動範
囲を第９図中Ａで示すように設定し、この最大行動範囲
内において敷地を格子状に細分化しそれら格子点を二次
元直角座標（ｘ、ｙ）として前記ＲＡＭに記憶させる。

尚、上記直角座標は前記タワー上部に設けられた第１及
び第２反射鏡２ａ、２ｂの真直下の敷地を原点として記
憶させる。

次に、熟練した運転者がパワーショベル１を実際に手動
操縦して走行させ各上屋３８３〜３８ｅの材料を積込ん
だ後各ホッパ３９ａ〜３９ｅに搬送供給作業を行う。そ
して、このときのパワーショベル１の走行軌跡とこれに
対応るすパワーショベル１の基本操作量を前記ＲＡＭに
記憶させる。

即ち、パワーショベル１の操作量を電波信号にて受信装
置９を介して制御装置７に入力し、入力電波信号の仰角
（第２図中α）と例えばｙ軸（ｙ軸でもよい）に対する
入力電波信号の入力角度（第９図中β）とに基づいてパ
ワーショベル１の走行軌路と走行軌跡とに対応する操作
量とを記憶する。この時、パワーショベルｌを直進させ
る直線状の基本走行軌跡（第９図中Ｂ）とこれに対応す
る基本操作量は前記ＲＡＭへの敷地座標の記憶時に記憶
させ、この直線状の走行軌跡からパワーショベル１が上
屋３８ｂ及びホッパ３９ｂに夫々方向を転換する時点か
ら前記運転者の操縦による習い運転（以下習い運転と略
す）に基づいてパワーショベル１の基本走行軌跡とこれ
に対応する基本操作量を記憶させる。

具体的には、第１回目の材料積込時は上屋３８ｂの略中
央部の材料を掬って積込むように第９図中直角座標（ｘ
　ａ、　　ｙ　ａ）地点にて前進させつつハンドルを切
始めた後、上屋３８ｂに向かって第９図中実線で示すよ
うに直進させる。このハンドルの切始め時点の直角座標
（ｘａ、ｙａ）を前記ＲＡＭに記憶させると共に、上屋
３８ｂへの方向転換時のハンドルの切った回転数、ハン
ドルの回転方向。

回転速度、車速等を基本操作量として前記バルブ開度検
出センサ２９の検出信号等に基づいて記憶させる。また
、第２回目及び第３回目の材料積込時には第９図中破線
で示すように直角座標（ｘ　ｂ。

ｙｂ）及び（ｘ、ｃ、ｙｃ）地点にてハンドルを切初め
、そのときの座標を材料搬出回数に対応させて各上屋毎
に前記ＲＡＭに記憶させる。

また、材料積込時にパワーショベル１が最大行動範囲ｙ
＝ｃの地点に到達した時点から上屋３９ｂ内において、
パワーショベル１に設けられた前記制御部１６のＲＡＭ
にパワーショベル１の基本走行軌跡、これに対応する基
本操作量、パケット１１及びアーム１４の操作角度を習
い運転に基づいて記憶させる。さらに、材料を積込んだ
後、上屋３８ｂから退出したパワーショベル１を第９図
中直角座標（ｘ＋、ｙ＋）の地点まで後退させた後、そ
の地点から前進させてホッパ３９ｂまで移動させる。こ
のとき、直線状の走行軌路からホッパ３９ｂに向かって
パワーショベルｌの進行方向を変える地点の直角座標（
ｘｄ、ｙｄ）及びハンドルの回転数等を前記と同様に習
い運転に基づいて前記制御装置７のＲＡＭに記憶させる
。また、ホッパ３９ｂにパケット１１に積込まれた材料
を投下するときのパケット１１及びアーム１４の操作角
度を前記と同様に習い運転に基づいて前記制御装置７の
ＲＡＭに記憶させる。

このようにして得られたパワーショベル１の基本制御パ
ターンに基づいて制御装置７及び制御部Ｉ６は、パワー
ショベル１を操縦する。

即ち、制御装置７は第１２図のフローチャートの８１に
てホッパ３９ａ〜３９ｅから警報信号が入力されたか否
かを判定し、ＹＥＳ即ち警報信号が人力されたときには
少なくとも１つめホッパに貯留されている材料が所定量
以下になったと判定しＳ２に進み、それ以外はＳｌに戻
る。

Ｓ２では、１つのホッパのみから警報信号が入力されて
いるか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはＳ３に進み、１
つのホッパのみ材料が所定値以下であることをＦ＝Ｏと
してＲＡＭに記憶させる。

また、Ｎｏの場合には２つ以上のホッパの材料が略同時
に所定量以下になったと判定しＳ４に進むＳ４では、２
つ以上のホッパの材料が略同時に所定量以下になったと
きにいずれのホッパに優先的に材料の供給を開始させる
かを予め設定した優先順位を前記ＲＡＭに前記警報信号
に基づいて検索し検索された優先順位により最初に材料
を投入するホッパを決定した後、Ｓ５で２つ以上のホッ
パの材料が所定値以下であることをＦ＝１としてＲＡＭ
に記憶させる。

Ｓ６では材料を供給すべきホッパに対応する上屋の材料
搬出回数をＲＡＭから検索し、Ｓ７では検索された材料
搬出回数からパワーショベル１の基本走行軌跡とこれに
対応する基本操作量をＲＡＭから検索する。ここで、Ｒ
ＡＭに記憶される材料搬出回数は初期値が１に設定され
搬出終了毎に１−２→３−１と順次更新される。そして
、材料搬出回数が、１のときには基本走行軌跡が第９図
中実ｖＡＤで示すようになるように検索され、２のとき
には基本走行軌跡が第９図中実線Ｅで示すようになるよ
うに検索され、また３のときには基本走行軌跡が第９図
中実線Ｆで示すようになるように基本操作量が検索され
る。

Ｓ８では検索された基本操作量に基づいてパワーショベ
ル１を遠隔操縦する。このパワーショベルの制御につい
ては後述する。

Ｓ９ではパワーショベル１の制御が終了したか否かを例
えば所定時間毎に判定しＮｏの場合に８８に戻りＹＥＳ
の場合はＳ１０に進む。ＳＩＯではＲＡＭに記憶された
Ｆ（フラッグ）がＯか否かを判定する。Ｆ＝Ｏの場合に
は１つのホッパのみの材料が所定量以下のときでありホ
ッパへの材料供給動作は終了したと判定しＳｌに戻る。

またＦ＝１の場合には他のホッパの材料が所定量以下で
あると判定しＳｌｌに進む。

そして、ＳｌｌではＳ４にて検索された優先順位に基づ
いて材料を供給すべき次のホッパを検索する。Ｓ１２で
はＳｌｌにて検索されたホッパが優先順位の最後のホッ
パであるか否かを判定し最後のホッパのときにはＳ３に
進みＦ＝１をＦ＝Ｏに書換えた後Ｓ６に進む。また、優
先順位の最後のホッパでないと判定したときにはＦ、＝
１に維持させた状態で８６に進む。

次にレーザビームによるパワ−ショベル１０走行制御を
第９図を参照しつつ第１３図に示すフローチャートに従
って説明する。尚、制御装置７は第１及び第２反射鏡２
ａ、　　２ｂを回動制御しパワーショベル１の受光装置
５にレーザビームを発信するレーザビーム通信制御によ
りパワーショベルｌの遠隔操縦を行うがレーザビーム通
信制御は後述する。また、制御装置７から出力された制
御信号に基づいて制御部１６がパワーショベルｌを自動
操縦する。

即ち、Ｓ２１ではパワーショベル１をシフト制御すると
共にスロットル制御することにより第９図中直線状の基
本走行軌跡Ｂに沿って直角座標（ｘｔ。

ｙ＋）地点から直進させる。Ｓ２２では、パワーショベ
ル１が方向を上屋３８ｂに向かって切換える所定座標に
到達したか否かを判定し、Ｎｏの場合はＳｌに戻りＹＥ
Ｓの場合はＳ３に進む。ここで、前記所定座標は第９図
に示すように材料搬出回数が１回目のときには（ｘａ、
ｙｍ）に設定され、２回目のときには（ｘｔ、、ｙｂ）
に設定され、３回目のときには（ｘｃ、ｙｃ）に設定さ
れて前述の如く前記ＲＡＭに記憶されている。

そして、パワーショベル１が所定座標（ここでは（ｘｌ
、ｙ、）とする）に到達したときにはＳ２３で操向制御
を行う。即ち、習い運転に基づいて記憶されたハンドル
の回転数と回転方向と回転速度との基本操作量である目
標値によりサーボモータ２８を回転制御し前記目標値に
なるようにサーボバルブ２１を駆動する。これにより、
操向軸１７が方向を換えられパワーショベル１が第９図
中実線で示す基本走行軌跡に沿って前進しつつ徐々に上
屋３８ｂに向かうように方向転換される。

この方向転換時、Ｓ２４でパワーショベル１の実際の走
行軌跡が前記ＲＡＭに記憶されている基本走行軌跡（第
９図中Ｄ）からずれているか否かを判定する。そして、
実際、の走行軌跡がずれていると判定されたときにはＳ
２５で実際の走行軌跡が基本走行軌跡りに近づくように
前記操作量を補正して補正操作量を演算しこれら基本操
作量と補正操作量とに基づいてサーボモータ２８の回転
制御値を補正することにより操向補正を行う。また、実
際の走行軌跡が基本走行軌跡であると判定した時にはＳ
２７で前記目標値に基づいて操向制御を継続させる。こ
こで、走行軌跡のずれの検出は、以下の如く行われる。

即ち、レーザビームの中心がパワーショベルｌに設けら
れた受光装置５の受光素子３６の中央部に常時位置する
ようにレーザビームが照射されているため、実際に照射
しているときの第１及び第２反射鏡２ａ、２ｂの押角、
水平角と、パワーショベル１から第１及び第２反射鏡２
ａ。

２ｂまでの高さからパワーショベル１が実際に存在する
現在位置の直角座標を検出し、この直角座標と基本走行
軌跡の座標との偏差を走行軌跡の補正操作量として検出
する。

Ｓ２７ではハンドルの回転数即ちサーボバルブ２１の回
転角度が前記目標値になったか否かを判定しＮＯの場合
にはＳ２３に戻りＹＥＳの場合にはＳ２８に進む。ここ
で、操向制御はバルブ開度検出センサ２９の検出信号に
基づいてフィードバック制御により行われる。

３２Ｂでは、Ｓ２１と同様にパワーショベル１を前進さ
せる。そして、Ｓ２９ではパワーショベル１が直角座標
ｙ＝ｃ　（第９図参照）に到達したか否かを判定しＮｏ
の場合には３２８に戻りＹＥＳの場合にはＳ３０に進み
パワーショベル１を停止させる。

Ｓ３１ではパワーショベル１に対してパワーショベル１
をパワーショベル１に設けられた制御部１６により自動
操縦し上屋３８ｂ内での材料積込作業を行うように切換
信号をレーザビームにより出力する。制御部１６による
パワーショベル１の制御は後述する。

Ｓ３２ではパワーショベル１に対するレーザビームの出
力を停止させ、Ｓ３３でパワーショベル１から電波信号
により切換信号が人力されたか否かを判定し、Ｎｏの場
合にはＳ３２に戻りＹＥＳの場合にはパワーショベル１
が積込作業を終了しパワーショベル１が上屋３８ｂから
座標ｙ＝ｃ地点まで退出したと判定し、レーザビームの
出力を開始させる。尚、レーザビームの出力は停止させ
ることなく連続して出力させてもよい。

そして、Ｓ３４及びＳ３５ではパワーショベル１を前記
とは逆に後進させつつ操向制御することにより前記目標
走行軌跡りに沿って後退させ直線状の走行軌跡Ｂまで移
動させる。

その後、Ｓ３６でパワーショベル１を直線状の走行軌跡
に沿ってスタート時の座標（Ｘ＋、ｙＩ）まで後退させ
る。Ｓ３７ではパワーショベル１が前記座標（ｘｌ、ｙ
Ｉ）まで後退したか否かを判定しＮＯの場合に３３６に
戻り、ＹＥＳの場合にはＳ３９に進みパワーショベル１
を停止させる。

そして、Ｓ４０で前進させホッパ３９ｂへの材料供給動
作に移行する。Ｓ４１では、パワーショベル１の方向を
ホッパ３９ｂに向かって切換える所定座標（ｘａ、ｙａ
）に到達したか否かを判定し、Ｎｏの場合はＳ４０に戻
りＹＥＳの場合はＳ４２に進む。前記所定座標（ｘａ、
ｙ、＋）は習い運転により設定され前記ＲＡＭに記憶さ
れている。

Ｓ４２では習い運転に基づいて記憶されたハンドルの回
転数と回転方向と回転速度との目標値によりサーボモー
タ２８を回転制御し前記目標値になるようにサーボバル
ブ２１をフィードバック制御する。

これにより操向輪１７が方向を変えられパワーショベル
ｌが第９図中実線で示す基本走行軌跡Ｇに沿って走行し
徐々にパワーショベル１がホッパ３９ｂに向かうように
方向転（莫される。

そして、前記目標値だけサーボモータ２８が回転制御さ
れると、Ｓ４３でホッパ３９ｂに対して略直角にパワー
ショベル１を前進制御する。

そして、Ｓ４４ではパワーショベル１が直角座標ｙ＝ｃ
、に到達したか否かを判定し、Ｎｏの場合はＳ４３に戻
りＹＥＳの場合は３４５に進みパワーショベル１を停止
させる。このとき、パワーショベル１のバケット１１は
ホッパ３９ｂの上方に位置される。Ｓ４６では習い運転
に基づいてＲＡＭに記憶された記憶値によりバケフ１−
１１及びアーム１４を操作し、バケット１１に積込まれ
た材料をホッパ３９ｂに投下供給する。そして、Ｓ４７
ではバケットｌｌ内に設けられた圧力センサ１２の検出
信号に基づいて材料のホッパ３９ｂへの投下が終了した
か否かを判定し、Ｎｏの場合はＳ４６に戻りＹＥＳの場
合はＳ４８に進む。具体的には圧力センサ１２により検
出された圧力が所定値以下になったときに材料の投下が
終了したと判定する。

３４８及び３４９では直角座標Ｙ＝Ｃａから後進させつ
つ操向制御を行いパワーショベル１を直線状の基本走行
軌跡Ｂまで移動させる。その後Ｓ５０ではパワーショベ
ル１を直線状の走行軌跡Ｂに沿ってスタート時の座標（
ｘ＋、ｙＩ）まで後退させる。

そしてＳ５１ではパワーショベル１が前記座標（Ｘ、。

ｙＩ）に到達したか否かを判定し、ＮＯの場合にはＳ５
０に戻りＹＥＳの場合にはＳ５２に進んでパワーショベ
ル１をスタート時の座標（ｘ＋、ｙＩ）地点に停止させ
る。

このようにして、レーザビーム通信制御によるパワーシ
ョベル１の遠隔操縦は行われる。尚、積込作業途中に他
のホッパが緊急に材料と必要とする場合は、途中からそ
のホッパの積込作業に切換えてもよい。この遠隔操縦は
発信装置８からの運転情報に基づいてパワーショベル１
０車速等の操作量を補正制御して行われる。

次に、上屋３８ｂ内におけるパワーショベル１の制御部
１６による自動操縦について第１４図に示すフローチャ
ートにより述べる。

即ち、Ｓ６１でパワーショベル１に設けられた制御部１
６はタワー上部に設けられた制御装置７からの切換信号
が入力されたか否かを判定し、ＹＥＳの場合には制御部
１６によるパワーショベル１の自動操縦を開始する。

そして、Ｓ６２ではパワーショベル１前後方向の向きが
上屋３８ｂの入口に対して略直角になっているか否かを
判定し、略直角の場合には後述するＳ６７に進む。また
、直角でないと判定したときにはＳ６３〜Ｓ６５に進み
、パワーショベル１を所定量。

後進させつつ視向制御を行った後所定量前進させパワー
ショベル１を停止させパワーショベルｌの前記向きを上
屋３８ｂの入口に対して略直角になるように修正する。

ここで操向制御はサーボモータ２８の回転制御によりサ
ーボバルブ２１を駆動し操向輪１７の向きを所定量変化
させて行う。また、パワーショベル１の向きが上屋３８
ｂの人口に対して略直角になったか否かの検出は、座標
Ｙ＝Ｃの地点において前記受光装置５が受信したレーザ
ビームの軌跡が発光板３５に対して、第８図に示すよう
に、直角になっているか否かを画像解析することにより
行う。

そして、Ｓ６６では再度パワーショベル１の向きが上屋
３８ａの入口に対して略直角か否かを判定し、ＮＯの場
合はＳ６３に戻りＹＥＳの場合はＳ６７に進む。

Ｓ６７では習い運転に基づいて制御部１６のＲＡＭに記
憶された記憶値によりバケット１１及びアーム１４を操
作する。具体的には、バケット１１が敷地表面に近接す
るまでバケット１１を下動させると共にバケソ１−１１
の開口部がパワーショベル１の前方を向くようにバケッ
ト１１を垂直面内を回動させる。

尚、パワーショベル１の停止時にパワーショベル１が上
屋３８ｂの壁部に衝突しないか否かを検出し衝突のおそ
れがある場合はその後の制御を停止させてもよい。

そして、３６８ではパワーショベル１を前進させ上屋３
８ｂ内に突入させる。Ｓ６９ではバケット１１内に設け
られた圧力センサ１２の検出信号に基づいて上屋３８ｂ
内に貯留された材料がバケット１１に所定量導入された
か否かを判定し、Ｎｏの場合は３６８に戻りＹＥＳの場
合はＳ７０に進む。具体的には圧力センサ１２により検
出された圧力が所定値以上になったときにバケット１１
に材料が所定量導入されたと判定する。

Ｓ７０ではパワーショベル１の前進を停止させた後、５
７１ではバケット１１及びアーム１４を操作する。

具体的には習い運転に基づいて制御部Ｉ６のＲＡＭに記
憶された操作量によりバケット１１の開口部が上方を向
くようにバケット１１を垂直面内を回動させると共にア
ーム１４を上動させバケット１１に材料を積込む。

そして、Ｓ７２ではパワーショベル１を上屋３８ｂ出口
の座標Ｙ＝Ｃ地点まで後退させる。そして、Ｓ７３でパ
ワーショベル１が座標Ｙ−〇地点以降上屋３８ｂ内に材
料を積載するために入った時点で、レーザビームが上屋
３８ｂの屋根によりパワーショベル１に照射されるのが
遮断された時には、３７４でタワー上部に設けられた制
御装置７に対して制御装置７によるパワーショベル１の
自動操縦が行われる発信装置８を介して電波信号により
切換信号を出力し、前述の遠隔操縦を行う。尚、レーザ
ビームが受光装置５に到達する領域では、レーザビーム
通信制御により材料の積込作業を行うようにしてもよい
。

次にレーザ通信制御を第２図及び第１１図を参照しつつ
第１５図に示すフローチャートに従って説明する。

Ｓ８１ではレーザ通信装置６を動作させレーザ発射装置
４から第２反射鏡２ｂにレーザビームを発射させる。こ
れにより、第２反射鏡２ｂにて反射されたレーザビーム
は第１反射鏡２ａにて反射されパワーショベル１の受光
装置５に向かって照射される。

Ｓ８２では第１及び第２駆動装置３ａ、３ｂを交互に作
動させることにより第１及び第２反射鏡２ａ、２ｂを交
互に微少量ずつ回動させる。これにより、第１１図に示
すようにパワーショベルｌの受光装置５に照射されるレ
ーザビームを縦横（例えばＸ軸とＹ軸方向）に交互に短
時間でかつ所定量振動させる。そして、レーザビームが
中心部Ｈを中心として十字状にクロスするようにレーザ
ビームを所定量振らせる。

Ｓ８３ではレーザビームの中心部Ｈがパワーショベル１
の受光袋Ｗ５の受光素子３６の略中央部に位置するよう
に第１及び第２反射鏡２ａ、２ｂを夫々回動させレーザ
ビームの中心部Ｈを移動させ受光素子３６の略中央部を
探知する。

Ｓ８４ではレーザビームの中心部Ｈが前記受光素子３６
の略中央部に位置されたか否かを判定し、ＮＯの場合に
はＳ８３に戻りＹＥＳの場合にはＳ８５に進む。ここで
レーザビームの中心部Ｈが受光素子３６の略中心部に位
置したか否かの検出は前記受光カメラ３７により行いそ
の検出信号を制御装置７に電波信号により入力させる。

そして、レーザビームの中心部Ｈが受光素子３６の略中
央部に位置したときにはＳ８５でレーザビームの中心部
Ｈの移動を停止させＳ８６でパワーショベル１の操作量
をレーザビームにより受光素子３６に伝達する。この操
作量はレーザビームを短時間に０Ｎ−ＯＦＦさせた符号
信号により伝達する。

このようにして、パワーショベル１の操作量を略一定時
間或いは所定操行距離毎にレーザビームによりパワーシ
ョベル１の受光素子３６に伝達する。

そして、制御部１６は伝達された操作量に基づいてパワ
ーショベル１を自動操縦する。

次に、パワーショベルの異常監視について第１６図のフ
ローチャートに従って説明する。

Ｓ９１では前記近接スイッチ、傾斜度検出センサ１０、
赤外線センサからの各種信号が読込まれ・Ｓ９２で各種
信号からパワーショベル１の異常状態を判定する。そし
て、異常状態と判定されたときにはＳ９３で制動を開始
すると共に３９４でシフトチェンジしシフトをニュート
ラルにする。これによりパワーショベル１を緊急停止さ
せる。

以上説明したように、単一のタワー上部に設けられた第
１及び第２反射鏡２ａ、２ｂを駆動し操行軌跡に対応す
る操作量をレーザビームによりパワーショベル１に伝達
しパワーショベル１を遠隔操作するようにしたので、ア
スファルト合材製造プラントの無人化を図れるため作業
能率の向上を図れる。また、レーザビームにより操作量
を伝達するようにしたから、同時に異なる操作量をパワ
ーショベル１に伝達できる。また、タワーの上部から下
方のパワーショベル１に操作量を伝達するようにしたか
ら、上屋３８ａ〜３８ｂ等に邪魔されることなく操作量
をパワーショベル１に確実に伝達できる。

また、レーザビームを十字状にクロスするように微小振
動させるようにしたので、走行中パワーショベル１の受
光装置５が何らかの原因（例えば敷地の凹凸）により急
激にレーザビームから外れてもレーザビームの中）Ｃ，
・部Ｈの移動により前記受光素子３６の略中央部を短時
間で探知できる。

尚、受光素子３６に入力されるレーザビームを一方向に
直線状に振らせ、その向きによって補正操作量を演算し
、パワーショベル１の進行方向を指示してもよい。また
、一方向に直線状に振られたレーザビームの方向と基準
方向との間の角度から補正操作量を演算し、パワーショ
ベル１を制御してもよい。また、受光素子３６に人力さ
れるレーザビームを中央部からずれた位置に照射しその
受光素子３６の中央部からの偏差量によって補正操作量
を演算し、パワーショベル１の進行方向を指示してもよ
い。

また、本実施例ではパワーショベルｌの走行軌跡及びこ
れに対応する操作量を習い運転により設定したが、走行
軌跡及びこれに対応する操作量は初期設定してもよい。

また、第２図破線で示すように、前記制御装置による遠
隔操縦と切換えて、タワー上に設けられた手動遠隔操縦
装置によりパワーショベル１を手動操縦するように構成
してもよい。また、搬送車としてはパワーショベル１に
限ることはない。

〈発明の効果〉本発明は、以上説明したように、高所に設けられた第１
発信手段の出力信号に基づいて搬送車を遠隔操縦するよ
うにしたので、１位置からの出力信号により搬送車に操
作量を確実に伝達させることができると共にアスファル
ト合材製造プラントの無人化を図れもって作業能率の向
上を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す概略図、第３図は同上のパワーショベルの
側面図、第４図は第３図の平面図、第５図はパワーショ
ベル１のステアリング制御部の概略図、第６図はパワー
ショベル１のパケット及びアームの操作部の概略図、第
７図はパワーショベル１の要部拡大図、第８図は第７図
の平面図、第９図はアスファルト合材製造プラントの要
部平面図、第１０図は第９図の要部拡大図、第１１図は
作用を説明するための図、第１２図〜第１６図は夫々同
上のフローチャートである。１・・・パワーショベル　　２ａ・・・第１反射鏡２ｂ
・・・第１反射鏡　　３ａ・・・第１駆動装置３ｂ・・
・第２駆動装置　　５・・・受光装置　　７・・・制御
装置　　８・・・発振装置　　９・・・受信装置１１・
・・パケット１６・・・制御部　　３８ａ〜３８ｅ・・
・上屋　　３９ａ〜３９ｅ・・・ホッパ特許出願人　　　日本鋪道株式会社代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄第１図第４図第９図４す第１３図　その４第１４図第！６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）材料貯蔵所に貯蔵された材料を前記材料貯蔵所と
離間して設けられた供給領域に向け敷地内を走行させて
搬送供給する搬送車の遠隔操縦装置であって、前記材料
貯蔵所から供給領域に至る搬送車の基本走行軌跡及び該
基本走行軌跡に対応する搬送車の基本操作量を設定する
設定手段と、設定された基本操作量若しくはこれに後記
補正操作量を加算した値から操作量を演算する操作量演
算手段と、演算された操作量に基づいて当該操作量に対
応する信号を発する第１発信手段と、該第１発信手段の
信号を搬送車に向け出力する出力手段と、前記搬送車に
設けられ出力手段から出力された信号を受ける第１受信
手段と、搬送車の実際の操作量及び第１受信手段の受信
情報に対応する信号を発する第２発信手段と、該第２発
信手段からの信号を受ける第２受信手段と、前記第１受
信手段の出力信号若しくは第２受信手段の出力信号に基
づいて搬送車の基本操作量に対する補正操作量を設定す
る補正手段と、前記操作量とに基づいて搬送車を自動操
縦する操縦手段と、を備えたことを特徴とする搬送車遠
隔操縦装置。
（２）第１発信手段から出力される信号が、レーザビー
ムである特許請求の範囲第１項記載の搬送車遠隔操縦装
置。
（３）出力手段が、相互に交叉する軸を中心に回動し、
入力されるレーザビームを反射する第１反射鏡と、該第
１反射鏡により反射されたレーザビームを第１受信手段
に向け反射する第２反射鏡と、を備える特許請求の範囲
第２項記載の搬送車遠隔操縦装置。
（４）第１受信手段が、格子状に配設されるレーザビー
ムを入力する多数の受信用受光素子からなる特許請求の
範囲第２項又は第３項記載の搬送車遠隔操縦装置。
（５）第１受信手段が、前記受信用受光素子にレーザビ
ームが入力されたか否かを監視する監視装置を備える特
許請求の範囲第４項記載の搬送車遠隔操縦装置。
（６）出力手段が、レーザビームを略十字状にクロスす
るように第１反射鏡と第２反射鏡とを交互に微小振動さ
せる手段を備える特許請求の範囲第２項〜第５項のいず
れか１つに記載の搬送車遠隔操縦装置。
（７）第１発信手段が、第１受信手段の受信用受光素子
の略中央部にレーザビームが照射されたときに前記操作
量に対応するＯＮ・ＯＦＦパルス信号を出力する特許請
求の範囲第４項〜第６項のいずれか１つに記載の搬送車
遠隔操縦装置。
（８）操作量演算手段が、搬送車と高所との間の高さ及
び受信用受光素子の略中央部に入力されたレーザビーム
の仰角と水平角とから搬送車の現在位置を解読する特許
請求の範囲第４項〜第６項のいずれか１つに記載の搬送
車遠隔操縦装置。
（９）補正手段が、高さ、仰角及び水平角から解読され
た搬送車の現在位置と基本走行軌跡に対応する基本操作
量とに基づいて補正操作量を設定する特許請求の範囲第
８項記載の搬送車遠隔操縦装置。
（１０）出力手段が、受信用受光素子の平面内の一方向
に直線状にレーザビームを振らせるように第１反射鏡と
第２反射鏡とを制御する手段を備える特許請求の範囲第
２項〜第５項のいずれか１つに記載の搬送車遠隔操縦装
置。
（１１）補正手段が、一方向に直線状に振られ受信用受
光素子に入力されたレーザビームの向きから補正操作量
を設定する特許請求の範囲第１０項記載の搬送車遠隔操
縦装置。
（１２）補正手段が、一方向に直線状に振られ受信用受
光素子に入力されたレーザビームの方向と基準方向との
間の角度から補正操作量を設定する特許請求の範囲第１
０項記載の搬送車遠隔操縦装置。
（１３）補正手段が、受信用受光素子の所定位置から外
れた位置に照射されたレーザビームの現在の照射位置と
前記所定位置との偏差量から補正操作量を設定する特許
請求の範囲第２項〜第５項のいずれか１つに記載の搬送
車遠隔操縦装置。