(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬車両の各々に所持され、前記運搬車両毎に許可される車両総重量を記録する記録媒体と、
前記記録媒体のデータを読み取る読取手段と、
前記運搬車両を載せて当該運搬車両の重量を計測する重量計測手段と、
前記重量計測手段上に載せた状態で前記運搬車両に運搬物を積載する積載手段と、
前記運搬車両が過積載の場合に過積載を知らせる警告手段と、
前記運搬車両が過積載の場合に前記運搬車両の通行を物理的に遮断する遮断手段と、
前記運搬車両を前記重量計測手段上に載せた状態で前記積載手段によって前記運搬車両に前記運搬物を積載する際に、前記重量計測手段で計測された車両重量と、前記読取手段で読み取られた車両総重量との差から前記運搬車両に積載可能な運搬物の積載可能重量を逐次算出するとともに、前記遮断手段および警告手段を制御する制御手段と、
前記運搬物の積載量に伴って変化する前記積載可能重量を、前記運搬車両の乗務員および前記積載手段の操縦者がともに視認可能に逐次表示する単一の表示手段と、
を備えることを特徴とする運搬車両に対する運搬物の積載システム。
【請求項２】
運搬車両の各々に所持された記録媒体から前記運搬車両毎に許可される車両総重量のデータを読み取る工程と、
前記運搬車両を重量計測手段に載せて当該運搬車両の重量を計測する工程と、
前記運搬車両を重量計測手段上に載せた状態で前記運搬車両に運搬物を積載する工程と、
前記運搬車両が過積載の場合に過積載を知らせるとともに、前記運搬車両の通行を物理的に遮断する工程と、
を有し、
前記運搬車両に前記運搬物を積載する工程においては、前記重量計測手段で計測される車両重量と、読取手段で読み取られた車両総重量との差から前記運搬車両に積載可能な運搬物の積載可能重量を逐次算出し、その算出結果を、前記運搬車両の乗務員および前記積載手段の操縦者がともに視認可能な単一の表示手段に逐次表示することを特徴とする運搬車両に対する運搬物の積載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬車両に対する運搬物の積載システムおよび積載方法に関し、例えば、運搬車両に対する過積載の防止技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
掘削工事や建設工事等においては、工事現場で発生した土砂等のような運搬物をダンプトラック等のような運搬車両の荷台に載せた後、一般公道を通じて所定の処分施設に搬送している。しかし、運搬物の積載量が過剰（過積載）であると、制動性能やハンドル操作の低下から交通事故を誘発するとともに、道路や橋梁等の損傷の原因になる。また、エンジンや車体に過大な負荷がかかるため、騒音、振動および排気ガスを増大させる原因にもなる。そこで、工事現場においては、運搬車両の搬出に先立って、運搬車両の荷台に運搬物を積載した後、その運搬車両を車両搬出口等の近傍に設置されたトラックスケール等に載せて運搬車両の重量を測定することにより過積載を防止するようにしている。なお、車両の計量業務管理技術については、例えば、特許文献１に記載があり、ＩＤタグを用いて車両の重量を管理する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２２１９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、運搬車両に運搬物を積載している時には、運搬車両の重量を測定しておらず、作業車の目分量（感覚）で積載しているので、過積載にならないように少な目に積載せざるを得ず、運搬効率が低下し運搬ロスが増大する、という課題がある。
【０００５】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、その目的は、運搬物の積載重量に過不足が生じないように運搬車両に運搬物を積載することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の積載システムは、運搬車両の各々に所持され、前記運搬車両毎に許可される車両総重量を記録する記録媒体と、前記記録媒体のデータを読み取る読取手段と、前記運搬車両を載せて当該運搬車両の重量を計測する重量計測手段と、前記重量計測手段上に載せた状態で前記運搬車両に運搬物を積載する積載手段と、前記運搬車両が過積載の場合に過積載を知らせる警告手段と、前記運搬車両が過積載の場合に前記運搬車両の通行を物理的に遮断する遮断手段と、前記運搬車両を前記重量計測手段上に載せた状態で前記積載手段によって前記運搬車両に前記運搬物を積載する際に、前記重量計測手段で計測された車両重量と、前記読取手段で読み取られた車両総重量との差から前記運搬車両に積載可能な運搬物の積載可能重量を逐次算出するとともに、前記遮断手段および警告手段を制御する制御手段と、前記運搬物の積載量に伴って変化する前記積載可能重量を、前記運搬車両の乗務員および前記積載手段の操縦者がともに視認可能に逐次表示する単一の表示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明の積載方法は、運搬車両の各々に所持された記録媒体から前記運搬車両毎に許可される車両総重量のデータを読み取る工程と、前記運搬車両を重量計測手段に載せて当該運搬車両の重量を計測する工程と、前記運搬車両を重量計測手段上に載せた状態で前記運搬車両に運搬物を積載する工程と、前記運搬車両が過積載の場合に過積載を知らせるとともに、前記運搬車両の通行を物理的に遮断する工程と、を有し、前記運搬車両に前記運搬物を積載する工程においては、前記重量計測手段で計測される車両重量と、読取手段で読み取られた車両総重量との差から前記運搬車両に積載可能な運搬物の積載可能重量を逐次算出し、その算出結果を、前記運搬車両の乗務員および前記積載手段の操縦者がともに視認可能な単一の表示手段に逐次表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、運搬車両に運搬物を積載する際に、作業者等がその運搬車両の積載可能重量を表示手段を通じて逐次確認しながら積載作業を進めることができるので、運搬物の積載重量に過不足が生じないように運搬車両に運搬物を積載することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る積載システムの採用例である掘削システムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる積載システムを上から見た平面図である。
【図３】図２の積載システムを横から見た側面図である。
【図４】図２の積載システムの電気系統を示す概略回路ブロック図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は車両の重量情報を表示する表示器の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
図１は本実施の形態の積載システムの採用例である掘削システムの概略構成図である。
【００１２】
本実施の形態の積載システム１は、例えば、地中にトンネルを形成するためにシールド掘削機２によって切羽を掘削した際に生じた土砂（運搬物）等をトラック（運搬車両）３等に積載するシステムである。ここでは、シールド掘削機２によって掘削された土砂等は、トロッコ４や配管（図示せず）を通じて縦抗５の底に設置された土砂用コンテナ６ａに収容された後、クレーン等のシャベル７によって地上の土砂用コンテナ６ｂ内に収容され、さらに、バックホー（積載手段）８等によって土砂用コンテナ６ｂから掬い上げられて、トラックスケール（重量計測手段）９上のトラック３の荷台に積載される場合が例示されている。
【００１３】
次に、図２は本実施の形態の積載システムを上から見た平面図、図３は図２の積載システムを横から見た側面図、図４は図２の積載システムの電気系統を示す概略回路ブロック図である。なお、図２においては図面を見易くするためトラック３を二点鎖線で示す。
【００１４】
本実施の形態の積載システム１は、トラック３と、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｃａｒｄ）カード１５（図４参照）と、読取機（読取手段）１６と、トラックスケール９と、バックホー８と、表示器（表示手段）１７ａ，１７ｂと、回転灯１８と、カーゲート１９と、制御回路部（制御手段）２０と、を備えている。
【００１５】
ＩＤカード１５（図４参照）は、例えば、ＩＤカード１５を装備するトラック３の車両番号、車両総重量および空車重量等のような各種の車両情報を非接触型のＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）等のメモリ内に記録する車両認識用の記録媒体である。このＩＤカード１５は、運搬業務に携わる複数のトラック３の各乗務員に渡され各トラック３に保持される。ＩＤカード１５に記録された車両情報のうちの車両総重量は、ＩＤカード１５を装備するトラック３に許可される最大車両重量であり、その値より重い場合は過積載となる。車両情報の記録媒体として、例えば、パンチカードを使用しても良い。
【００１６】
読取機１６は、例えば、ＩＤカード１５に記録された車両情報を電気的に読み取る装置である。読取機１６は、図２に示すように、トラック３をトラックスケール９上で止めた場合に、トラック３の運転席から届く位置（平面および高さの位置）に設置されている。また、読取機１６は、図４に示すように、有線または無線によって制御回路部２０と電気的に接続されている。この読取機１６の読取部にＩＤカード１５をかざすとＩＤカード１５内の車両情報が非接触で読み取られ制御回路部２０に送信されるようになっている。この読取機１６には、ＩＤカード１５の読取部の他に、例えば、人手による入力操作が可能なタッチ式の液晶ディスプレイやサーマル式のプリンタが装備されている。また、初めてでも分かり易くするために音声での操作ガイダンス機能が装備されている。
【００１７】
トラックスケール９は、トラック３の重量をリアルタイムで計測する計測装置である。トラックスケール９は、図２および図３に示すように、土砂等の積載位置に設置されている。また、トラックスケール９は、図４に示すように、有線または無線によって制御回路部２０と電気的に接続されている。このトラックスケール９上にトラック３が乗ると、そのトラック３の重量が計測され制御回路部２０に送信されるようになっている。このトラックスケール９は、長手方向中央の本体部９ａと、長手方向両端のスロープ架台９ｂとを有している。本体部９ａの上面は、地面より高い位置にあり平坦になっている。スロープ架台９ｂの上面は、その高さが本体部９ａから離間する方向に沿って次第に低くなるように傾斜している。なお、トラックスケール９（本体部９ａおよびスロープ架台９ｂ）の幅方向（短方向）の両辺に沿って脱輪ガード（図示せず）を設置しても良い。
【００１８】
バックホー８は、土砂用コンテナ６ｂ内の土砂等をトラック３の荷台に積載する積載用重機である。バックホー８は、図２および図３に示すように、土砂用コンテナ６ｂとトラックスケール９の間のバックホー架台２１上に設置されている。バックホー８をバックホー架台２１上に設置することにより、土砂等の積載時に発生する騒音や振動等を低減することができる。土砂等の積載手段としては、バックホー８に代えて、例えば、ラフテレーンクレーン等のようなクレーンを使用しても良い。
【００１９】
表示器１７ａ，１７ｂは、トラックスケール９によって計測されたトラック３の重量情報を表示する装置である。表示器１７ａ，１７ｂは、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いた大型の表示板により構成されている。表示器１７ａ，１７ｂは、図３に示すように、バックホー８の操縦者、トラック３の乗務員および運行管理責任者（以下、作業者等という）から見易いように、地面に立設されたポール２２（図３参照）の上端側に上下に並んで設置されており、図４に示すように、制御回路部２０と電気的に接続されている。なお、表示器１７ａ，１７ｂの単位は「ｋｇ」である。
【００２０】
一方の表示器１７ａには、例えば、トラックスケール９によって計測されたトラック３の重量値がデジタル数値によってリアルタイムに表示される。表示器１７ａによって表示される数値は、トラック３の荷台に土砂等を積載するたびに増えるようになっている。
【００２１】
他方の表示器１７ｂは、例えば、トラック３の積載可能重量値がデジタル数値によってリアルタイムに表示される。積載可能重量値は、計測時点でトラック３の荷台に積載可能な土砂等の重量値であり、トラックスケール９により計測されたトラック３の実測重量値と、読取機１６により読み取られた当該トラック３の車両総重量値との差によって算出される。表示器１７ｂに表示される数値は、トラック３の荷台に土砂等を積載するたびに減り、０（零）を経て、トラック３の土砂等が過積載になるとマイナス表示されるようになっている。このため、バックホー８の操縦者は、積載可能重量値をリアルタイムで確認しながらトラック３に土砂等の積載することができるので、土砂等を過不足なくトラック３の荷台に積載することができる。
【００２２】
回転灯１８は、トラック３が過積載である場合にそれを作業者等に知らせる警告手段である。回転灯１８は、図３に示すように、表示器１７ａ，１７ｂを設置したポール２２の上端部に設置されている。また、回転灯１８は、図４に示すように、制御回路部２０と電気的に接続されている。本実施の形態においては、トラック３が過積載であると判断されると、回転灯１８が回り、作業者等に注意を促すようになっている。また、回転灯１８に代えて警報器（警告手段）を設置しても良い。また、回転灯１８および警報器を設置し、回転灯１８の回転とともに、サイレンを鳴らしても良い。
【００２３】
カーゲート１９は、特定車両の侵入を禁止したり、重量計測後の過積載のトラック３の退出を禁止したりする車両入退出制御用の遮断手段である。図２に示すように、カーゲート１９のゲート１９ｇはトラック３の前方側に開閉（回動）可能な状態で設置されている。また、カーゲート１９のゲート１９ｇを駆動するモータは、図４に示すように、制御回路部２０と電気的に接続されている。本実施の形態においては、トラック３が過積載であると判断されると、カーゲート１９のゲート１９ｇが降りてトラック３の退出を禁止するようになっている。
【００２４】
制御回路部２０は、積載システム１の電気系統を制御する主制御回路部であり、図２に示すように、スーパーハウス２３内に設置されている。制御回路部２０は、トラック３をトラックスケール９上に載せた状態でトラック３の荷台に土砂等を積載する際に、トラックスケール９によって計測されたトラック３の実測重量値を表示器１７ａに表示させるとともに、トラックスケール９によって計測されたトラック３の実測重量値と、読取機１６によって読み取られた車両総重量との差からその時点での積載可能重量値を算出し、表示器１７ｂに表示させる機能を有している。また、制御回路部２０は、トラック３が過積載であると判断した場合は、回転灯１８を回転して作業者等に注意を促すとともに、カーゲート１９のゲート１９ｇを閉じてトラック３が退出できないように制御する機能を有している。
【００２５】
次に、本実施の形態における土砂等の積載方法について図２〜図５を参照して説明する。なお、ここでは、シールド掘削機２による掘削作業により生じた掘削土砂を、例えば、１日に３０台の大型のトラック３の各々に積載して処理施設に運ぶ場合を例に説明する。
【００２６】
まず、トラック３の車種等により土砂等を積載することが可能な重量が異なるので、作業前段階として、車検証に記載のある、車両番号、車両総重量および空車重量等のような各種の車両情報をＩＤカード１５（図４参照）に記録し、そのＩＤカード１５を全車に所持させる。なお、ＩＤカード１５への車両情報の記録時に車両点検を実施することにより不正車両の入場を防止することができる。
【００２７】
続いて、図２および図３に示すように、トラック３を走行させてトラックスケール９の本体部９ａ上で停止した後、土砂等の積載作業に先立って、トラック３の乗務員がＩＤカード１５を読取機１６の読取部にかざす。すると、ＩＤカード１５の上記車両情報が、読取機１６を通じて制御回路部２０に送信され、制御回路部２０のメモリに記録される。
【００２８】
その後、トラック３をトラックスケール９の本体部９ａ上に載せたまま、土砂用コンテナ６ｂ内の土砂等をバックホー８によりトラック３の荷台に積載する。この際、トラック３の重量をトラックスケール９によりリアルタイムで計測し、その実測重量値を表示器１７ａに表示するとともに、実測重量値と、読取機１６で読み取られた車両総重量値とから算出された積載可能重量値を表示器１７ｂに表示する。ここで、図５（ａ）〜（ｃ）に表示器１７ａ、１７ｂの表示例を示す。
【００２９】
図５（ａ）は、トラック３の荷台に土砂等を積載する作業での任意の重量計測時点での表示器１７ａ，１７ｂの表示例を示している。表示器１７ａには、その任意の重量計測時点でのトラック３の実測重量値として、例えば、１８７９０ｋｇと表示され、表示器１７ｂには、その任意の重量計測時点でのトラック３の積載可能重量値として、例えば、１７２０ｋｇと表示されている。
【００３０】
続いて、図５（ｂ）は、トラック３の荷台に新たに土砂等を積載した時点での表示器１７ａ，１７ｂの表示例を示している。表示器１７ａには、新たに積載した土砂等の重量が加算された値（例えば、１９４７０ｋｇ）が表示され、表示器１７ｂには、新たに積載した土砂等の重量を減算した値（例えば、１０４０ｋｇ）が表示される。このため、バックホー８の操縦者は、表示器１７ｂを確認することにより、あとどれくらい土砂等を積載することが可能かを容易に把握することができる。
【００３１】
続いて、図５（ｃ）は、トラック３の荷台にさらに土砂等を積載していき、トラック３の実測重量値が車両総重量値を超えてしまった場合（すなわち、過積載の状態）における表示器１７ａ，１７ｂの表示例を示している。この場合、積載可能重量表示用の表示器１７ｂには、マイナス数値（例えば、−１００ｋｇ）が表示される。このため、バックホー８の操縦者は、表示器１７ｂを確認することにより、過積載が発生したことを容易に把握することができるとともに、マイナス数値を確認することで、どれくらい超過しているのかも容易に把握することができる。
【００３２】
また、上記のように過積載が発生すると、回転灯１８が回転して作業者等に注意を促すとともに、トラック３が退出できないようにカーゲート１９のゲート１９ｇが下がる。このため、過積載状態のトラック３が退出することを防止することができる。この場合、トラック３の荷台の土砂等を減らさないとカーゲート１９のゲート１９ｇが上がらないので、バックホー８の操縦者はトラック３の荷台の土砂等を減らす作業を実施する。この際、バックホー８の操縦者は、表示器１７ｂの数値が０（零）またはプラスになるように土砂等を減らせば良いことや表示器１７ｂのマイナス数値を確認することにより、どれくらい超過しているのかも分かるので、土砂等を減らす作業も容易に実施することができる。なお、土砂等の積載作業時においては、トラック３の乗務員や運行管理責任者等も表示器１７ａ，１７ｂを通じてトラック３の実測重量値および積載可能重量値を確認する。
【００３３】
上記のようにしてトラック３の荷台に過不足の無いように土砂等を積載した後、トラック３の乗務員が出発ボタンを押し、運行管理責任者等の合図に従ってトラック３を発車する。出発ボタンを押すことにより、トラックスケール９の計測結果（トラック３の出発時の正味の重量等）およびＩＤカード１５の読取結果が制御回路部２０のメモリに自動的に記録され保管される。このため、土量管理の際に手入力の必要が無くなるので、土量管理を容易にすることができる。
【００３４】
このように本実施の形態においては、バックホー８の操縦者がトラック３の荷台に土砂等を積載する際に、表示器１７ｂの積載可能重量値が土砂等の積み込みに伴い減っていくことをリアルタイムで確認しながら積載作業を進めることができる。このため、トラック３の荷台に超過が生じないように土砂等を積載することができるので、過積載を防止することができる。したがって、トラック３の制動性能やハンドル操作を向上させることができる。また、過積載に起因する道路や橋梁等の損傷を防止することができる。さらに、トラック３のエンジンや車体への過大な負荷を防止することができるので、騒音、振動および排気ガス（二酸化炭素を含む）の排出量を低減することができる。
【００３５】
また、バックホー８の操縦者の技量に左右されることなく、トラック３の車両総重量のぎりぎりまで土砂等を積載することができる。このため、トラック３の運搬回数を低減することができるので、運搬ロスを最小限に抑えることができる。したがって、土砂等の総運搬時間を短縮することができる。また、運搬コストを低減することができる。さらに、運搬時に生じる振動、騒音および排気ガス（二酸化炭素を含む）の排出量を低減することができる。
【００３６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、前記実施の形態においては、本発明に係る積載システムおよび積載方法をシールド掘削により生じた土砂等をトラック等に積載する場合に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ケーソン掘削により生じた土砂等をトラック等に積載する場合等、他の積載システムおよび積載方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  積載システム
３  トラック
６ａ，６ｂ  土砂用コンテナ
８  バックホー
９  トラックスケール
１５  ＩＤカード
１６  読取機
１７ａ，１７ｂ  表示器
１８  回転灯
１９  カーゲート
１９ｇ  ゲート
２０  制御回路部
２１  バックホー架台
【図１】
0006516362.tif 000002
【図２】
0006516362.tif 000003
【図３】
0006516362.tif 000004
【図４】
0006516362.tif 000005
【図５】
0006516362.tif 000006