特許 7486890 ごみクレーンの運転システムおよびこれを適用したごみ処理施設

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-10

(45)【発行日】2024-05-20

(54)【発明の名称】ごみクレーンの運転システムおよびこれを適用したごみ処理施設

(51)【国際特許分類】

   B65F 9/00 20060101AFI20240513BHJP

   B66C 13/48 20060101ALI20240513BHJP

【ＦＩ】

B65F9/00

B66C13/48 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020040179

(22)【出願日】2020-03-09

(65)【公開番号】P2021138536

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-10-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001834

【氏名又は名称】三機工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000512

【氏名又は名称】弁理士法人山田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柴田 一栄

【審査官】宮部 愛子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１１９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２６２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２７６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－１６１７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５８３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８４７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２８６５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３７５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１００４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２１７９１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｆ ９／００

Ｂ６６Ｃ １３／４８

Ｆ２３Ｇ ５／５０

Ｆ２３Ｇ ５／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ごみピット内に貯留されたごみをホッパに移送するごみクレーンと、
前記ごみピット内の画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された画像に基づいてごみの種類を判定するごみ種判定部と、
前記ごみピット内に貯留されたごみの高さを算出する高さ算出部と、
前記ごみクレーンに関して実行する操作の種類を決定する運転操作決定部と、
前記ごみクレーンに関して実行する操作の種類を入力する指令入力部とを備え、
前記指令入力部に入力された指令に基づき、前記ごみクレーンに関する運転操作を実行するよう構成されると共に、
前記運転操作決定部により決定された操作の種類に基づいて前記ごみクレーンに関する運転操作を行う自動運転と、
運転員によって前記指令入力部に入力された操作の種類に基づいて前記ごみクレーンに関する運転操作をシステムが自動で行う半自動運転とを切り替え可能に構成されており、
前記運転操作決定部による運転操作の決定は、
・前記ごみピット内の各区画に貯留されたごみの種類
・前記ごみピット内の各区画に貯留されたごみの高さ
・前記ごみピット内の各区画に割り当てられた機能
・前記ホッパ内におけるごみの高さ
・前記ごみクレーンのバケットの荷重
・前記ごみピットの搬入口の開閉状態
・月または季節
・曜日
・時刻
から選択される複数のパラメータを入力変数として運転操作を決定するモデルを用いて行われると共に、
前記運転操作決定部によって決定され、または前記指令入力部から運転員によって入力される操作の種類として、
・移送
・破袋
・撹拌
・作り置き
・移し替え
・接近回避
・掴み直し
のいずれかを選択し得るよう構成されていること
を特徴とするごみクレーンの運転システム。

【請求項2】

前記ごみピットに設けられた搬入口へのごみの搬入の可不可を表示する信号機を備え、
前記各運転操作、および搬入抑制の操作から選択される複数の操作からいずれかを実行するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のごみクレーンの運転システム。

【請求項3】

前記指令入力部は、音声により指令を入力可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のごみクレーンの運転システム。

【請求項4】

前記ごみ種判定部は、前記ごみピット内に仮想的に設定された区画ごとにごみの種類を判定するよう構成されていること
を特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のごみクレーンの運転システム。

【請求項5】

前記ごみ種判定部は、ごみの種類を判定するモデルを利用してごみの種類を判定するよう構成され、
ごみの種類を判定する前記モデルは、
前記ごみピット内を目視しつつ前記ごみクレーンを操作する操作室に設けられた入力部に対し、運転員が前記ごみピット内の区画と、該区画に露出したごみの種類を入力することで蓄積されたデータセットを教師データとし、機械学習により生成されること
を特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のごみクレーンの運転システム。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載のごみクレーンの運転システムを備えたことを特徴とするごみ処理施設。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ごみを焼却処理するごみ処理施設において、ごみを移送するごみクレーンの運転を管理するシステム、およびこれを適用したごみ処理施設に関する。

【背景技術】

【0002】

ごみを焼却処理するごみ処理施設においては、収集車から搬入されるごみをごみピット内に貯留し、貯留したごみをごみクレーンにより掴み上げてホッパに移送し、該ホッパから焼却炉に投入するようになっている。

【0003】

ここで、焼却処理されるごみには様々な種類があり、燃えやすさや発熱量は種類に応じて異なる。例えば、燃えやすさはごみ中の可燃成分の量や水分量に依存するし、また、ごみ袋に覆われた状態のごみ（未破袋のごみ）の場合、内側のごみへの熱の伝達が外側のごみによって妨げられるために燃えにくい。また、水分が多く含まれるごみは、水分の蒸発に熱が奪われるため、焼却により最終的に発生する熱量は少なくなる。

【0004】

一方、焼却炉の運転にとっては、供給されるごみの発熱量や燃えやすさがなるべく均等であることが好ましい。時間によってごみの発熱量にむらがあると焼却炉の温度が上下し、焼却の効率が下がったり、汚染物質が生成される場合があるからである。また、燃え残りも可能な限り少なくする必要がある。

【0005】

このため、ごみ処理施設においては、ごみクレーンを操作する運転員がごみピット内を目視し、ごみの種類や性質が均等になるようにごみピット内でごみを移し替えたり、あるいは未破袋のごみを破袋する（ごみを掴みあげて落とし、ごみ袋を破る）といった作業が行われている。

【0006】

しかしながら、ごみの種類を見分けたり、均等になるように移し替えるといった作業は複雑で熟練を要し、こういった作業を行うことができる人員の確保には手間と費用がかかる。また、次々とごみピットに搬入されるごみを監視し、ごみクレーンを操作するのは、運転員にとっても負担が大きい。そこで近年では、例えば下記特許文献１のように、ごみクレーンの運転に係る作業の少なくとも一部を機械的に代行する技術が提案されている。下記特許文献１には、教師データを用いた機械学習により、ごみピット内の廃棄物の質を推定する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１９?２７６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、廃棄物の質を推定するにとどまり、推定された質に基づいて廃棄物に対しどのような操作を行うかまでは考慮されていない。また、特許文献１に記載の技術では、廃棄物の質を数値的に評価しており、廃棄物の種類を判定するようになってはいない。このため、例えばごみの種類に応じて適当な運転を自動で行うといった仕組みには利用しにくい。

【0009】

本発明は、斯かる実情に鑑み、ごみ処理施設内の状況に応じ、適切な運転操作を実行し得るごみクレーンの運転システムおよびごみ処理施設を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、ごみピット内に貯留されたごみをホッパに移送するごみクレーンと、前記ごみピット内の画像を取得する撮像部と、前記撮像部により取得された画像に基づいてごみの種類を判定するごみ種判定部と、前記ごみピット内に貯留されたごみの高さを算出する高さ算出部と、前記ごみクレーンに関して実行する操作の種類を決定する運転操作決定部と、前記ごみクレーンに関して実行する操作の種類を入力する指令入力部とを備え、前記指令入力部に入力された指令に基づき、前記ごみクレーンに関する運転操作を実行するよう構成されると共に、前記運転操作決定部により決定された操作の種類に基づいて前記ごみクレーンに関する運転操作を行う自動運転と、運転員によって前記指令入力部に入力された操作の種類に基づいて前記ごみクレーンに関する運転操作をシステムが自動で行う半自動運転とを切り替え可能に構成されており、前記運転操作決定部による運転操作の決定は、
・前記ごみピット内の各区画に貯留されたごみの種類
・前記ごみピット内の各区画に貯留されたごみの高さ
・前記ごみピット内の各区画に割り当てられた機能
・前記ホッパ内におけるごみの高さ
・前記ごみクレーンのバケットの荷重
・前記ごみピットの搬入口の開閉状態
・月または季節
・曜日
・時刻
から選択される複数のパラメータを入力変数として運転操作を決定するモデルを用いて行われると共に、前記運転操作決定部によって決定され、または前記指令入力部から運転員によって入力される操作の種類として、
・移送
・破袋
・撹拌
・作り置き
・移し替え
・接近回避
・掴み直し
のいずれかを選択し得るよう構成されていることを特徴とするごみクレーンの運転システムにかかるものである。

【0012】

本発明のごみクレーンの運転システムは、前記ごみピットに設けられた搬入口へのごみの搬入の可不可を表示する信号機を備え、前記各運転操作、および搬入抑制の操作から選択される複数の操作からいずれかを実行するよう構成することができる。

【0013】

本発明のごみクレーンの運転システムにおいて、前記指令入力部は、音声により指令を入力可能に構成することができる。

【0016】

本発明のごみクレーンの運転システムにおいて、前記ごみ種判定部は、前記ごみピット内に仮想的に設定された区画ごとにごみの種類を判定するよう構成することができる。

【0017】

本発明のごみクレーンの運転システムにおいて、前記ごみ種判定部は、ごみの種類を判定するモデルを利用してごみの種類を判定するよう構成し、ごみの種類を判定する前記モデルは、前記ごみピット内を目視しつつ前記ごみクレーンを操作する操作室に設けられた入力部に対し、運転員が前記ごみピット内の区画と、該区画に露出したごみの種類を入力することで蓄積されたデータセットを教師データとし、機械学習により生成することができる。

【0018】

また、本発明は、上述のごみクレーンの運転システムを備えたことを特徴とするごみ処理施設にかかるものである。

【発明の効果】

【0019】

本発明のごみクレーンの運転システムおよびごみ処理施設によれば、ごみ処理施設内の状況に応じ、適切な運転操作を実行し得るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明を適用したごみ処理施設の全体構成の一例を説明する概要構成図である。

【図2】本発明の実施によるごみクレーンの運転システムの機器構成の一例を示す概要図である。

【図3】本実施例のごみクレーンの運転システムのシステム構成の一例を示すブロック図である。

【図4】本実施例のごみクレーンの運転システムにおいて、入力部に表示される画像の一例を示す模式図である。

【図5】ごみピット内の区画分けの一例を示す模式図である。

【図6】区画に対する機能の割り当ての一例を示す図である。

【図7】撮像部または高さ計測部によって取得されるごみピット内の画像の一例を示す図である。

【図8】各区画に対しラベルされたごみの種類の一例を示す図である。

【図9】各区画のごみの高さの算出結果の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【0022】

図１～図３は本発明の実施によるごみクレーンの運転システムの形態の一例を示している。図１はごみ処理施設の全体的な構成を示しており、ごみピット１内に貯留されたごみＤは、ごみクレーン２により掴み上げられてホッパ３に移送され、該ホッパ３から焼却炉４に供給されるようになっている。ごみクレーン２は、ごみピット１の天井付近からワイヤロープを介して吊り下げられたバケット２ａを備えている。バケット２ａは、ごみピット１内を上下および水平方向における縦横に移動できると共に、開閉してごみＤを掴み、また放すことができるようになっている。

【0023】

ホッパ３内のごみＤは、自重によって下方へ移動し、ホッパ３の下部に設けられた給塵機５により焼却炉４内へ押しやられる。焼却炉４内にはストーカ６が設けられており、焼却炉４に供給されたごみＤは、ストーカ６で焼却炉４内を運搬されつつ空気と混和され、燃焼されるようになっている。

【0024】

ごみピット１には収集車Ｃの進入するプラットフォーム７が隣接しており、ごみピット１の側面には、プラットフォーム７に面する位置に搬入口１ａが設けられている。そして、プラットフォーム７に停止した収集車Ｃから、搬入口１ａを通じてごみピット１内にごみＤが搬入されるようになっている。尚、図１ではプラットフォーム７を１つだけ図示しているが、実際には、プラットフォーム７および搬入口１ａをごみピット１に対し複数設けてもよい。各搬入口１ａに対応するプラットフォーム７の外側にはそれぞれ信号機８が備えられており、各搬入口１ａへのごみＤの搬入の可不可が表示されるようになっている。尚、この信号機８は、ごみＤの搬入の可不可が判別できるものであれば何でもよく、例えばランプの点灯・消灯によって可不可を表示するものであってもよいし、文字情報や図形を表示するものであってもよい。

【0025】

また、ごみピット１の側面におけるプラットフォーム７より上方の位置にはごみクレーン２の操作室９が隣接している。操作室９からは、ピット窓９ａを通してごみピット１内が視認できるようになっている。また、操作室９内にはごみクレーン２の動作を制御し、またごみ処理施設の各部の運転状況を監視制御する制御装置１０（図２参照）と、ごみクレーン２に対する操作を入力する操作装置１１が設けられている。こうして、操作室９内の運転員は、ごみピット１内をピット窓９ａから目視しつつ、操作装置１１によりごみクレーン２の操作（平面視における位置や高さの移動、開閉動作）を実行できるようになっている。

【0026】

また、図１、図２に示す如く、ピット窓９ａの高さには、ごみピット１の下部に貯留されたごみＤを撮像する撮像部１２と、貯留されたごみＤの高さを計測する高さ計測部１３が設けられている。撮像部１２は、ごみピット１の下部の画像を取得するカメラであり、高さ計測部１３は、例えばごみピット１の下部の画像を２視点から取得するステレオカメラである。

【0027】

撮像部１２と高さ計測部１３は、ごみピット１に対し、ここに図示した位置とは異なる位置、例えばごみピット１の天井付近に設置することも可能である。ただし、撮像部１２や高さ計測部１３をごみピット１の天井付近のような高所に設置すると、これらの装置の位置にアクセスすることが難しく、メンテナンスに余分な手間が生じてしまう。ごみＤが貯留されるごみピット１では、常に多量の塵が発生するので、撮像部１２や高さ計測部１３には頻繁なメンテナンスの必要が生じることが想定される。よって、メンテナンスの手間の点から、撮像部１２や高さ計測部１３は操作室９の高さに設けるのが簡便である。

【0028】

撮像部１２および高さ計測部１３は、図３に示す如く、解析装置１４に情報的に接続されている。解析装置１４は、例えばパーソナルコンピュータやタブレットといった情報処理装置である。撮像部１２と高さ計測部１３によって取得された画像データは、解析装置１４のごみ種判定部１４ａに入力される。ごみ種判定部１４ａには、画像内に写り込んだごみの種類を判定するモデルが格納されており、撮像部１２により取得された画像に基づき、後述するようにごみピット１の各箇所に貯留されたごみＤの種類を自動で判定するようになっている。また、解析装置１４の高さ算出部１４ｂでは、高さ計測部１３により取得された画像の視差に基づき、ごみＤの表面の各部箇所の高さを算出するようになっている。

【0029】

尚、ここでは説明の便宜のために、撮像部１２と高さ計測部１３を別々の装置として図示したが、撮像部１２と高さ計測部１３の機能を同一の装置により担うことも可能である。すなわち、例えばステレオカメラである高さ計測部１３によって取得された画像によりごみＤの高さを算出すると共に、取得された画像のうち一方に基づいてごみＤの種類を判定するようにしてもよい。

【0030】

また、解析装置１４は、自動運転のためのモデル（ごみＤの種類を判定する上述のモデル、および運転操作を決定するモデル）を生成するモデル生成部１４ｃと、運転操作を決定する運転操作決定部１４ｄを備えている。モデル生成部１４ｃによるモデルの生成、運転操作決定部１４ｄによる運転操作の決定については、後に詳しく説明する。

【0031】

ごみ処理施設の各所には、ホッパレベルセンサ１５、クレーン重量センサ１６、搬入口開閉センサ１７（図１参照）が設置されており、これらの各機器により取得された情報は、制御装置１０や解析装置１４へ入力されるようになっている。

【0032】

ホッパレベルセンサ１５は、ホッパ３におけるごみＤの高さに関する情報を取得するセンサであり、例えばごみＤの高さが所定以上あるか否かを検出し、解析装置１４に入力する。ホッパ３内では、上述の如く自重によりごみＤが搬送されるようになっているので、ごみＤに十分な高さがないと給塵機５が空転し、焼却炉４へのごみＤの供給がうまく行われない。また、焼却炉４内の高温のガスがホッパ３へ逆流してしまう可能性もある。したがって、焼却炉４の運転中、ホッパ３内には常に所定以上の高さのごみＤが充填されている必要がある。そのため、ホッパレベルセンサ１５によりごみＤの高さを監視し、後述する自動運転の際の操作に反映するようにしている。尚、ホッパレベルセンサ１５のほかに、例えば図示しない監視カメラ等をホッパ３に設け、ホッパ３内におけるごみＤの高さを運転員等が視覚的に把握できるようにしてもよい。

【0033】

クレーン重量センサ１６は、例えばごみクレーン２のバケット２ａを吊り下げるワイヤロープの張力を検出する張力センサやロードセルであり、バケット２ａに把持されたごみＤの重量を測定できるようになっている。

【0034】

搬入口開閉センサ１７は、各搬入口１ａの開閉状態を検出するセンサである。収集車ＣによりごみＤの搬入が行われている間は搬入口１ａが開かれているので、搬入口１ａの開閉状態を介してごみＤが搬入中であるか否かを解析装置１４で把握することができる。

【0035】

解析装置１４は、上記各機器（撮像部１２、高さ計測部１３、ホッパレベルセンサ１５、クレーン重量センサ１６、搬入口開閉センサ１７）により得た情報や、その他の情報（例えば、時刻や曜日など）に基づき、制御装置１０に対してごみクレーン２への操作指令を自動的に入力するようになっている。

【0036】

尚、ごみクレーン２への操作指令は、上述のように操作装置１１からも入力できるようになっている。また、解析装置１４には、信号機８も情報的に接続されており、解析装置１４からの指令により、各搬入口１ａの信号機８にごみＤの搬入の可不可が表示されるようになっている。信号機８の表示に関する指令は、操作装置１１からも入力することができる。

【0037】

さらに、本実施例の場合、操作装置１１の他に半自動運転を行うための指令入力部２０を備え、ここからもごみクレーン２への操作指令を運転員から入力できるようになっている。指令入力部２０は、例えば音声を入力するマイクロフォンを備えたヘッドセットであり、指令解析部２１を介して制御装置１０に接続され、運転員が音声により入力した操作指令の内容をごみクレーン２の運転に反映できるようになっている。尚、指令解析部２１は、図３には他ブロックから独立した１ブロックとして図示したが、実際のシステムにおいては、例えば制御装置１０内に設けてもよいし、解析装置１４内に一機能として設け、ここから制御装置１０に操作内容を入力する形にしてもよい。あるいは、指令入力部２０としては、運転員から適当な指令内容を入力し得る限りにおいて、ここに説明した以外にも適宜の構成を採り得る。例えば、表示画面と操作画面を兼ねたタッチパネルとすることもできるし、操作室９に設けた機器の一部として指令入力部を設けても良い。いずれにせよ、指令入力部２０や指令解析部２１としては、後述する動作を支障なく実行できる限りにおいて、どのような構成を採用してもよい。

【0038】

そして、ごみクレーン２の運転は、操作装置１１を介した手動運転と、解析装置１４による自動運転と、指令入力部２０を用いた半自動運転の間で適宜切り替えられるようになっている。

【0039】

ごみ処理施設の各部の情報、例えば撮像部１２により取得されたごみピット１内の画像や、ホッパ３内の画像あるいはホッパ３内におけるごみＤの高さ、各搬入口１ａの開閉状態、その他の情報は、操作室９に設けた表示部１８に表示されるようになっている。尚、この表示部１８の機能は、例えば解析装置１４のディスプレイが兼ねるようにしてもよい。

【0040】

尚、ごみ処理施設にはここに図示した以外にも、焼却の熱を利用して蒸気を発生させるボイラや、焼却炉４内で生じた灰を回収する灰コンベヤ等、種々の設備が設けられるが、本発明の主旨と直接関連しない構成については適宜図示を省略している。

【0041】

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

【0042】

上述の如きごみ処理施設において、ごみクレーン２やその他の機器を手動で運転する場合、ごみピット１内の状況等に応じ、例えば下記のような各操作が選択的に実行される。

【0043】

・移送：ごみピット１内のごみＤをホッパ３に移送する操作である。操作室９の運転員は、例えば図示しないカメラ等により取得されるホッパ３内のリアルタイムの画像を表示部１８に映してホッパ３内の状況を監視し、ホッパ３内におけるごみＤの高さが適当な高さを下回った場合にごみピット１内のごみＤをごみクレーン２のバケット２ａで掴み上げ、ホッパ３へ移送する。尚、ホッパ３内におけるごみＤの高さは、映像のほかに、例えばホッパレベルセンサ１５から制御装置１０に入力され、あるいは表示部１８に表示される数値情報により把握してもよい。

【0044】

移送は、続いて説明する破袋や撹拌といった処理が済んだごみＤについて優先的に行う。未破袋のごみＤが焼却炉４に供給されて燃え残りが生じたり、燃えやすさや発熱量にばらつきのあるごみＤが焼却炉４に供給されて焼却炉４の運転状況が不安定になるのを防ぐためである。

【0045】

・破袋：ごみピット１内に未破袋のごみＤが多数含まれる箇所があった場合、その箇所のごみＤをバケット２ａで掴み上げ、ごみピット１内に再び落下させる。衝撃によりごみ袋が破れ、破袋済となる。

【0046】

・撹拌：ごみピット１内に、例えば厨芥や草木類など、比較的燃えにくい種類のごみＤが多く含まれる箇所があった場合、その箇所のごみＤをバケット２ａで掴み上げ、燃えにくい種類のごみＤが少ない場所へ移す。あるいは、広い範囲に少しずつばら撒く。これにより、ごみＤの燃えやすさや発熱量が均等になる（尚、これとは逆に、例えば特に燃えやすい種類のごみについて、同様の操作を行ってもよい）。また、草木類のように長さがあり、互いに絡み合っているようなごみＤは、ホッパ３へ一度に大量に移送すると、ホッパ３内で詰まりが生じ、焼却炉４への円滑な供給の妨げになる可能性がある。このため、堆積したごみＤの中に草木類を多く含む部分があった場合、撹拌の操作により少しずつ他の領域に移す必要がある。

【0047】

・作り置き：ホッパ３に対するごみＤの移送が必要となった時に、破袋や撹拌の済んだ適当な質のごみＤを迅速にホッパ３へ移送できるよう、ごみピット１内の特定の箇所に破袋・撹拌済のごみＤを積み上げておく。移送は、この作り置きスペースに積まれたごみＤから優先的に行われる。

【0048】

・移し替え：ごみピット１には、搬入口１ａからごみＤが搬入されるので、ごみピット１内では、搬入口１ａの直下の位置にごみＤが積み上がっていくことになる。仮にこれを放置すれば、いずれ搬入口１ａの直下に積み上がったごみＤが搬入口１ａの高さに達し、それ以上のごみＤの搬入ができなくなり、搬入が滞ってしまう。これを防止するために、搬入口１ａの直下のごみＤがある程度以上高く積み上がっている場合、その箇所のごみＤを、ごみピット１内の他の箇所に移す。また、ごみＤが搬入される可能性のある曜日や時間帯には、搬入口１ａの直下のごみＤを予め他の箇所に移しておく。

【0049】

・搬入抑制：搬入口１ａの直下において、搬入による増加速度が移し替えや移送によるごみＤの高さの減少速度を上回り、ごみＤの高さがある閾値（それ以上ごみＤが積み上がると搬入口１ａからのごみＤの搬入が困難になる閾値）に達した場合、その搬入口１ａにあたるプラットフォーム７の信号機８に、搬入不可の表示を行う。また、併せて搬入口１ａをロックし、開放を禁止してもよい。信号機８に搬入不可が表示されている間は、その搬入口１ａからごみＤは搬入されない。

【0050】

・接近回避：搬入口１ａが開いている場合、その近傍に収集車Ｃや作業員が存在する可能性が高いので、その周囲にごみクレーン２のバケット２ａを接近させないようにする。仮にその搬入口１ａの近傍のごみＤに対し何らかの操作を行う必要がある場合であっても、搬入口１ａが開いている場合は、その周囲にごみクレーン２のバケット２ａを接近させることは避ける。

【0051】

・掴み直し：ごみＤの重量は種類によって異なり、例えば水分量の多いごみＤは乾燥したごみＤに比べて比重が大きい。このため、ごみクレーン２のバケット２ａによりごみＤを掴み上げたときに、バケット２ａにかかる荷重が、ごみクレーン２の許容範囲を超えてしまう場合が想定される。このような場合には、バケット２ａをやや開いた状態にしてしばらく静止させ、ごみＤが落下するのを待つ。ごみＤがバケット２ａから少しずつこぼれ落ち、荷重が許容範囲内となった段階でバケット２ａを閉じ、移送や破袋、撹拌といった操作を行う。また、逆にバケット２ａにより掴み上げられたごみＤの量が少ない場合は、いったんバケット２ａを開いてごみＤを落とし、再びバケット２ａを降下させてごみＤを掴み直す。

【0052】

尚、バケット２ａにかかる荷重は、クレーン重量センサ１６により把握することができ、運転者は表示部１８に表示される荷重に関する情報（荷重値や、該荷重値がある閾値または範囲を上回り、あるいは下回っているといった情報）を参照し、適宜掴み直しを行う。あるいは、バケット２ａに把持されたごみＤの量を運転者が目測してもよい。

【0053】

移送、破袋、撹拌、作り置き、移し替え、搬入抑制、接近回避、掴み直しといった上述の各操作は、操作室の運転員がごみピット１内の各箇所に貯留されたごみＤの種類や量、ホッパ３内におけるごみＤの高さ、バケット２ａにおけるごみＤの把持量等を監視し、その他の諸条件をも必要に応じて勘案した結果として随時選択され、実行される。そして、本実施例のごみクレーンの運転システムおよびごみ処理施設においては、このような各操作を自動運転により代替できるようにしている。

【0054】

運転システムの構築について説明する。運転にあたっては、まず「状況の把握」が行われ、その次に、把握した状況に基づいて「運転操作の選択」が行われる。そこで、運転員によるこのような一連の流れを自動的に実行するよう、運転システムを構成する。「ある条件を満たした場合には、上述の各操作のうちいずれかを選択して実行する」というパターンを、運転システムに組み込んでおくのである。このようなパターンを組み込むにあたっては、例えば機械学習によりパターンを学習させた人工知能を用いることもできるし、手動操作における運転パターンに準じてパターン分けを設定したプログラムを用いてもよい。また、オントロジーにより判断ルールを整理する方法を用いることもできる。

【0055】

機械学習を利用する場合、手法としては回帰式を用いる方法、ニューラルネットワークにより構築されたモデルを用いる方法など、種々の方法を採用することができる。

【0056】

機械学習は、入力変数にあたるパラメータと、該パラメータの関数である推論値のデータセットである教師データに基づいて行われる。本実施例の運転システムの場合、求める推論値は「上述の如き各操作のうち、いずれをどのように実行するか」であり、推論値を求めるための入力変数は、その時のごみピット１ないしごみ処理施設の各部の状況、すなわち、例えば以下に列挙する各パラメータである。
・ごみピット１内の各箇所に貯留されたごみＤの種類
・ごみピット１内の各箇所に貯留されたごみＤの高さ
・ごみピット１内の各区画に割り当てられた機能
・ホッパ３内におけるごみＤの高さ
・バケット２ａの荷重
・各搬入口１ａの開閉状態
・月または季節
・曜日
・時刻

【0057】

ごみピット１内の各箇所におけるごみＤの種類や高さ、ホッパ３内におけるごみＤの高さ、バケット２ａの荷重、各搬入口１ａの開閉状態は、手動運転を行う場合、運転者にとって操作を選択する判断の根拠となるパラメータである。また、搬入されるごみＤの質は、季節と共に変動する。例えば、梅雨や秋は雨が多く、水分量の多いごみＤの割合が高い。また、冬季は乾燥するため、ごみＤ中の水分量が比較的少なくなる。このため、月や季節も運転操作に影響する。また、収集車ＣによるごみＤの搬入量や、搬入されるごみＤの種類は曜日や時刻によって変わるため、曜日や時刻も運転操作に影響する。尚、ごみピット１内の各区画に対して割り当てられる機能については、後に詳しく説明する。

【0058】

ここで、上記各パラメータのうち、「ごみＤの種類」については、機械的に判定することが難しい。ごみＤの種類は多岐に亘っており、且つそれらの外見は一概に評価することが難しいからである。

【0059】

本実施例では、従来、熟練の運転員の目視で行われていたごみＤの種類の判定を、解析装置１４のごみ種判定部１４ａで自動的に行うことができるようになっている。ごみ種判定部１４ａにおける種類の判定は、機械学習を用いて生成されたモデルによって行われるようになっている。このモデルの生成にも教師データが必要であるが、この教師データにおいて、入力変数は「撮像部１２によって撮像されたごみピット１内の画像、あるいは該画像から抽出された物体の色や形状、寸法といった特徴量」であり、推論値は「ごみピット１内の各所におけるごみＤの種類」である。

【0060】

これらの機械学習に用いる教師データは、例えばある程度の期間、運転員による手動運転を行い、その間の各時点におけるごみ処理施設の各部やごみＤの状態と、運転員により選択された運転操作のパターンを蓄積することによって作成することができる。

【0061】

教師データを作成する際には、例えば図２中に示すように、タブレット等の情報端末装置である入力部１９を操作室９（図１参照）に設置する。この入力部１９には、例えば図４に示す如き画像が表示される。この画像は、撮像部１２により取得されたごみピット１内の画像に、ごみピット１内の仮想的な区画を重ね合わせた図と、ごみＤの種類（ここでは、「燃えやすい」「燃えにくい」「草木類」「未破袋」の４種類）を選択肢として表示した図を含む。そして、運転員が上述の各操作を行うにあたり、操作対象の区画と、該区画に露出したごみＤの種類を入力できるようになっている。

【0062】

区画について説明する。本実施例の運転システムは、運転員による判断や運転操作をシミュレートし、機械的に代行するシステムであると言うことができる。前記区画は、運転員によるごみＤの種類の判定や、ごみクレーン２の手動操作を自動操作で代行するにあたり、仮想的に設定されるものである。ごみクレーン２の運転は、例えば「ごみピット１内の各位置にあるごみＤの種類を目視によりそれぞれ判定し、これに基づき、ある箇所のごみＤをバケット２ａにより掴み上げ、ごみピット１内の別の箇所に移し、または同じ箇所に落とし、あるいはホッパ３に移送する」といった形で行われる。ここで、運転システムにとっては、例えば図５に示す如くごみピット１内を適当な数の区画に仮想的に区分し、「１Ｃの区画のごみＤには、比較的燃えにくい種類のごみＤが多く含まれている」「１Ｃの区画のごみＤを、２Ａの区画に移す」といった形で整理すれば、判定や操作の内容を機械的に把握しやすい。運転員が手動でごみクレーン２を運転する場合には、必ずしも区画を意識する必要はないが、ごみピット１内における位置を区画として把握すれば、教師データの作成やモデルの生成にあたって入力変数を単純化し、計算負荷を軽減できるのである。尚、区画分けにあたっては、一辺あたりの区画数が、ごみピット１の一辺の長さを、バケット２ａの幅（前記辺の向きに沿ったバケット２ａの水平方向の寸法）で割った値の前後であることを目安とするとよい。このようにすると、なるべく少ない区画数でごみピット１の全域をカバーすることができ、少ない教師データ量や計算負荷で十分な精度の自動運転を行うことができる。また、区画の絶対数は、２×２以上、２０×２０以下程度とすると好適である。区画の数が少なすぎると自動運転に際して満足な精度が得られない可能性があるし、多すぎれば必要な教師データの量の増大や、計算負荷の増大を招いてしまうからである。

【0063】

また、教師データの作成にあたっては、予め図６に示す如く、ごみピット１の各区画にそれぞれ機能を割り当てておくとよい。モデルを生成したり、自動運転を行う場合には、各区画に割り当てられた機能が運転操作に影響するので、これを入力変数として利用することができる。

【0064】

ここに示した例では、ごみピット１を４×３の合計１２の区画に分割している。右側の４区画（１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ）は搬入口１ａに面している。ごみＤはこれらの区画に搬入されるので、搬入が行われる時間帯は、これらの区画から他の区画への移し替えを優先する必要がある。また、ごみ処理施設においては、各搬入口１ａ毎に、搬入されるごみＤの種類や搬入形式が設定されている場合がある。ここに示した例では、１Ｃの区画に面する搬入口１ａからはダンピングボックスに収集されたごみＤが、２Ｃおよび３Ｃの区画に面する搬入口１ａからは一般ごみに分類されるごみＤが、4Ｃの区画に面する搬入口１ａからは草木類に分類されるごみＤが、それぞれ搬入される。搬入されるごみＤの種類は、運転操作の選択に影響する。

【0065】

１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂの区画は、破袋用のスペースとして利用される。すなわち、１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃの区画に未破袋のごみＤが搬入された場合、該ごみＤは１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂの区画に優先的に落下させられ、破袋される。

【0066】

１Ａ，２Ａの区画は、撹拌用のスペースとして利用される。すなわち、１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃあるいは１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂの区画から１Ａ，２Ａの区画へ、燃えにくいごみＤや草木類のごみＤの割合がおおむね均等になるよう、上記した撹拌の操作によってごみＤが移動される。

【0067】

３Ａ，４Ａの区画は、作り置き用のスペースとして利用される。すなわち、破袋や撹拌の済んだごみＤがこの区画に移動され、ここからホッパ３に優先的に移送される。

【0068】

尚、このように各区画に機能を割り当てていたとしても、実際の運転においては、各区画が必ず割り当てられた機能の通りに活用されるとは限らず、各区画に対して加えられる操作は、時間帯や実際のごみピット１内の状況によって変動し得る。しかしながら、機能の割当は部分的にではあれ、上述のように運転操作を決定する際の入力変数として利用し得るので、実際上、有用である。

【0069】

運転員は、ごみクレーン２の操作を行うにあたり、入力部１９に図４に示す如く表示された画像に対し、操作対象の区画と、その区画に多く露出しているごみＤの種類を入力する。入力されたごみＤの種類とその区画は、撮像部１２により取得されたその時のごみピット１内の画像に紐付けられ、解析装置１４に格納される。これを繰り返すことにより、ごみピット１内の画像あるいは該画像から抽出した特徴量を変数とし、各区画の表面に露出したごみＤの種類を正解値とする組み合わせがデータセットとして蓄積される。このデータセットを教師データとして、ごみピット１内の画像に基づきごみＤの種類を判定するモデルが、モデル生成部１４ｃにより生成される。

【0070】

入力に続き、運転員はごみクレーン２等の操作を行う。操作の内容と時刻（どの時刻に、どの区画に対してどのような操作を行ったか）、およびごみＤの種類と区画が入力された時刻は、あわせて解析装置１４に格納される。また、解析装置１４の高さ算出部１４ｂでは、高さ計測部１３の取得した画像から、各区画に貯留されたごみＤの高さが算出される。さらに、解析装置１４には、ホッパレベルセンサ１５、クレーン重量センサ１６、搬入口開閉センサ１７といった各機器により取得された情報も格納される。これらは、曜日や時刻とあわせ、運転操作を決定するモデルの入力変数（ごみピット１内の各区画に貯留されたごみＤの種類と高さ、各区画に割り当てられた機能、ホッパ３内におけるごみＤの高さ、バケット２ａの荷重、各搬入口１ａの開閉状態、月または季節、曜日、時刻）と、正解値（選択される運転操作）がデータセットとして蓄積される。このデータセットを教師データとして、種々の条件に基づき運転操作を決定するモデルが、モデル生成部１４ｃにより生成される。

【0071】

尚、ここでは教師データの作成にあたり、入力部１９を一個の装置として設ける場合を例に説明したが、入力部１９の機能は、例えば解析装置１４が兼ねるようにしてもよい。

【0072】

また、判定するごみの種類数は適宜増減してよい。例えば、可燃破砕物（家具など、大型の可燃物を破砕したごみ）などのカテゴリを追加してもよい。また、区画に割り当てる機能の数についても、適宜増減してよい。例えば、「可燃破砕物を積むスペース」等の機能を設定してもよい。

【0073】

ごみＤの種類を判定するモデル、および運転操作を決定するモデルが生成されたら、自動運転を実行することができる。

【0074】

自動運転にあたっては、まず撮像部１２により、図７に示す如きごみピット１内の画像が取得される。解析装置１４のごみ種判定部１４ａでは、取得された画像から、ごみＤの種類を判定するモデルを用い、各区画の表面に露出したごみＤの種類が区画ごとに判定される。ごみ種判定部１４ａは、この判定結果に基づき、さらに各区画に対してラベリングを行う。図８は各区画に対するラベリングの結果の一例を示している。図中、「良」は比較的燃えやすいごみＤが多くある区画、「難」は比較的燃えにくいごみＤが多くある区画、「未」は未破袋のごみＤが多くある区画、「草」は草木類のごみＤが多くある区画を示している。「済」は、撹拌や破袋といった操作が済み、ホッパ３に移送して支障のない程度に均質な状態となったごみＤが見えている区画を示している。尚、ここに図示したラベリングは一例であって、実際のごみ種のカテゴリ分けや運転操作の便宜に応じ、ラベリングの数や内容は適宜変更してよい。

【0075】

また、解析装置１４の高さ算出部１４ｂでは、高さ計測部１３により取得された画像に基づき、ごみピット１内の各区画に貯留されたごみＤの高さを算出する。各区画について、例えば図９に示す如く、ごみＤの高さが算出される。

【0076】

解析装置１４の運転操作決定部１４ｄでは、運転操作を決定するモデルを用い、例えば以下に列挙するパラメータから選択される複数のパラメータを入力変数として、ごみクレーン２に関して次に行う運転操作を決定する。
・ごみピット１内の各区画に貯留されたごみＤの種類
・各区画に貯留されたごみＤの高さ
・各区画に割り当てられた機能
・ホッパ３内におけるごみＤの高さ
・バケット２ａの荷重
・各搬入口１ａの開閉状態
・月または季節
・曜日
・時刻

【0077】

各区画のごみＤの種類および高さは、上述の方法によりごみ種判定部１４ａおよび高さ算出部１４ｂにて取得できる。各区画に割り当てられた機能は、予め設定されている。ホッパ３内におけるごみＤの高さは、ホッパレベルセンサ１５から取得できる。バケット２ａの荷重は、クレーン重量センサ１６から取得できる。各搬入口１ａの開閉状態は、搬入口開閉センサ１７から取得できる。月または季節、曜日、時刻は、解析装置１４に備えられた時計機能等により取得できる。

【0078】

このようなパラメータに基づき、以下に示す如き各運転操作から、その時の状況に応じていずれかの操作が随時選択され、実行される。

【0079】

・移送：ごみピット１内のごみＤをホッパ３に移送する。例えば、ホッパレベルセンサ１５により、ホッパ３内におけるごみＤの高さが閾値を下回ったことが検出された場合に、制御装置１０や解析装置１４に対し、ごみＤの移送要求が入力される。これを条件の一つとして、移送の操作が決定される。

【0080】

・破袋：未破袋のごみＤを多く含むと判断される区画のごみＤをバケット２ａで掴み上げ、再び落下させる。

【0081】

・撹拌：比較的燃えにくい（あるいは、比較的燃えやすい）種類のごみＤを多く含むと判断される区画のごみＤをバケット２ａで掴み上げ、燃えにくい（または、燃えやすい）種類のごみＤが少ない区画へ移す。あるいは、複数の区画に少しずつばら撒く。

【0082】

・作り置き：ごみピット１内の特定の区画に、破袋・撹拌済のごみＤを積み上げておく。この操作は、例えば作り置きの機能が割り当てられた区画におけるごみＤの高さがある閾値を下回ったことを条件の一つとして行う。

【0083】

・移し替え：搬入口１ａの直下にあたる区画のごみＤを、ごみピット１内の他の箇所に移す。この操作は、例えば搬入口１ａの直下の区画におけるごみＤの高さがある閾値を上回った場合に行う。あるいは、ごみＤの搬入が行われる時間帯に行う。

【0084】

・搬入抑制：搬入口１ａの直下におけるごみＤの高さが閾値に達した場合、その搬入口１ａにあたるプラットフォーム７の信号機８に、搬入不可の表示を行う。併せて、搬入口１ａをロックし、開放を禁止する。

【0085】

・接近回避：開いている搬入口１ａの周囲に、ごみクレーン２のバケット２ａを接近させないようにする。各搬入口１ａの開閉状況は、搬入口開閉センサ１７により把握できる。

【0086】

・掴み直し：バケット２ａの荷重が許容範囲を上回ったり、あるいは掴み上げられたごみＤの量が少ない場合、ごみＤの掴み直しを行う。バケット２ａにかかる荷重は、クレーン重量センサ１６により把握することができる。尚、掴み直しの操作を自動で行う場合には、バケット２ａにかかる許容値に上限と下限を設定しておき、荷重が上限を上回ったこと、または下限を下回ったことを条件として掴み直しが実行されるようにするとよい。

【0087】

これにより、例えば、「ごみＤの搬入が多く行われる時間帯（昼間）で、搬入口１ａの直下の区画におけるごみＤの高さが『高』である場合には、移し替えの操作を行う」とか、「搬入口１ａの直下の区画におけるごみＤの高さが『低』であり、ホッパ３におけるごみＤの高さが『低』である場合には、ごみＤをホッパ３へ移送する」とか、「搬入口１ａの直下の区画に未破袋のごみＤが多い場合には、別の区画へ移しつつ破袋を行う」といった運転操作の決定が行われる。決定後、操作指令が生成され、制御装置１０に入力され、これに基づいてごみクレーン２や、その他の機器類が操作される。

【0088】

ごみクレーン２を実際に操作するにあたっては、高さ算出部１４ｂにて取得された各区画のごみＤの高さの情報が使用される。すなわち、例えばある区画のごみＤをバケット２ａにより掴み上げる場合、開いたバケット２ａを、高さ算出部１４ｂにて算出されたごみＤの高さまで降ろし、そこでバケット２ａを閉じてごみを掴む。ごみＤの高さ情報を使用したこのような操作は必須ではなく、例えばバケット２ａに接触センサ等を備え、ごみＤを掴み上げる際にはバケット２ａがごみと接触するまでバケット２ａを下ろし、バケット２ａのごみＤへの接触が検出された段階で降下を停止してごみＤを掴む、といった方法でも運転は可能である。ただし、それではごみＤと接触しても故障等の支障が生じない程度の速さでしかバケット２ａを下ろすことができず、操作が緩慢になる。これに対し、上述のように高さ情報を利用すれば、例えばある区画のごみＤをバケット２ａにより掴み上げる場合には、ごみＤの表面付近の高さまではバケット２ａを速く降ろし、バケット２ａがごみＤに近づいた段階で減速し、ごみＤの高さで停止させてごみＤを掴むといった運転が可能であり、このようにすると、ごみクレーン２の操作を円滑かつ迅速に行うことができる。

【0089】

尚、実際に手動運転あるいは自動運転を行う場合、上に例示した各操作の全てを必ずしも選択肢に含む必要はなく、上に挙げた運転操作から選択される一部の操作のみを実行するようにしてもよいし、あるいは上に挙げた操作以外の操作を適宜組み込むようにしてもよい。

【0090】

また、機械学習により生成したモデルを用いて自動運転を行うにあたり、入力変数としては上に挙げたパラメータの全部を使用してもよいし、一部のみを選択して使用してもよい。また、運転操作の決定に関係し得る別のパラメータを適宜採用することもできる。

【0091】

ごみＤの種類の判定についても、上ではごみピット１内の画像のみに基づいて判定する場合を例に説明したが、この他に、必要に応じてごみの種類に関連する他のパラメータを入力変数として利用することもできる。例えば、搬入されるごみの種類は季節や曜日、時刻により変動するので、月または季節、曜日、時刻等を、ごみＤの種類を判定するにあたって入力変数に加えてもよい。

【0092】

ところで、上述の如く運転操作の決定を行うにあたり、自動運転だけでは状況に適した判断が難しい局面もあることが想定される。つまり、機械学習を用いた自動運転により、ごみクレーン２やその他の各部を都度適切に運転できるのであれば、自動運転のみに依存した運転も可能であるが、ごみ処理施設内の状況は、外的な条件に応じて多種多様に変動する。例えば、ある特定の日時に、通常時であればあまり持ち込まれない種類のごみが大量にごみ処理施設へ持ち込まれるといった場合等が考えられる。そういったイレギュラーな状況等においては、上述の如き自動運転で適切な運転操作を毎回必ず選択できるとは限らないので、人の判断力によってごみクレーン２を運転することが望ましい。

【0093】

このような状況において、手動運転を行うことも勿論可能であるが、ごみクレーン２等の運転操作には技術の習熟が求められ、運転技術を十分に習得した運転員を確保することが難しい場合もある。また、仮にそうしたベテラン運転員を確保し、臨時に手動運転を行うようにしたとしても、数の限られたベテラン運転員に長時間の運転作業をさせることになりがちである。こういった場合に、運転員が時折操作席を離れ、軽い休憩をしたり、別の作業をすることができるようになっていると便利である。

【0094】

そこで、本実施例においては、上記のような事態に対し、なるべく人的負担を減らしつつ対応できるよう、必要に応じて指令入力部２０（図２、図３参照）を用いた半自動運転を行うことができるようになっている。すなわち、上述した運転操作決定部１４ｄにより決定された操作の種類に基づき運転操作を行う自動運転と、操作装置１１による手動運転と、以下に述べる半自動運転との間で運転モードを切り替え、場合によって使い分けることができるようになっている。

【0095】

半自動運転を行う場合、運転員は操作席に着席している必要はない。運転員は、指令入力部２０である装置を携行し、あるいは装着し、ごみピット１内部の様子やその他の運転状況に基づき、ごみクレーン２に関して次に行う操作の種類を選択し、指令入力部２０に対し入力する。操作の種類とは、すなわち上述した移送、破袋、撹拌、作り置き、移し替え、接近回避、掴み直しといった操作である。

【0096】

図２に示すように、指令入力部２０がヘッドセットである場合には、上記操作のうち、次に行う操作の種類を音声にて指令入力部２０に入力する。入力された音声は、指令解析部２１にて解析されて指令信号に変換され、制御装置１０に入力される。制御装置１０では、入力された指令に応じ、ごみクレーン２に関する運転操作、すなわちごみクレーン２自体の運転や、ごみ処理施設を構成する各部の運転を実行する。すなわち、入力された指令（移送、破袋、撹拌、作り置き、移し替え、接近回避、掴み直しといった操作の種類）を、具体的にどのような動作（例えば、ごみクレーン２のごみピット１内における位置や高さの変更や調整、バケット２ａの開閉等）で行うかについて、ごみ種判定部１４ａや高さ算出部１４ｂによる判定・算出結果や、その他の条件に基づいて判断し、実行する。

【0097】

このとき、操作の種類については人間である運転員が判断することになるが、具体的な操作の内容、例えばごみクレーン２のごみピット１内における位置や高さの変更や調整、バケット２ａの開閉といった具体的な操作については、解析装置１４のごみ種判定部１４ａや高さ算出部１４ｂによる判断に基づき、システムが自動で実行することができる。すなわち、半自動運転において運転員が代行する機械の機能は運転操作決定部１４ｄの機能のみであり、運転員は指令入力部２０に操作の種類を入力しさえすれば良い。この程度の作業であれば、運転に係る作業員の負担は小さいので、他の作業をしながらでも行うことができる。例えば、通常時であれば操作室９やその他の場所で他の作業に従事している人員が、その作業を続けながら、半自動運転による運転の指令をも担当するといったことが可能である。

【0098】

ここで、図２に示した例のように、指令入力部２０が音声により指令を入力可能に構成されたヘッドセットであると、ハンズフリーの状態で指令の入力を行うことができ、他の作業を行っていたり、手に別の物を持っている作業者であっても簡便に操作できるので、より好適である。

【0099】

尚、半自動運転において指令入力部に入力される操作の種類は、上記した移送、破袋、撹拌、作り置き、移し替え、接近回避、掴み直しのうち一部であってもよい。例えば、接近回避については安全確保のための操作であるので、指令入力部２０による操作入力とは別に、自動で強制的に適宜実行されるようにしても良い。あるいは、上記した操作とは別の選択肢を設定することもできる。

【0100】

以上のように、上記本実施例のごみクレーンの運転システムは、ごみピット１内に貯留されたごみＤをホッパ３に移送するごみクレーン２と、ごみピット１内の画像を取得する撮像部１２と、撮像部１２により取得された画像に基づいてごみの種類を判定するごみ種判定部１４ａと、ごみピット１内に貯留されたごみの高さを算出する高さ算出部１４ｂと、ごみクレーン２に関して実行する操作の種類を入力する指令入力部２０とを備え、指令入力部２０に入力された指令に基づき、ごみクレーン２に関する運転操作を実行するよう構成されている。このようにすれば、ごみクレーン２に関する操作の種類については人間の判断により実行しつつ、ごみクレーン２の具体的な操作は自動で実行することができる。

【0101】

また、本実施例のごみクレーンの運転システムは、指令入力部２０から入力される操作として、以下の操作のいずれかを選択し得るよう構成することができる。
・移送
・破袋
・撹拌
・作り置き
・移し替え
・接近回避
・掴み直し

【0102】

また、本実施例のごみクレーンの運転システムは、ごみピット１に設けられた搬入口１ａへのごみＤの搬入の可不可を表示する信号機８を備え、前記各運転操作、および搬入抑制の操作から選択される複数の操作からいずれかを実行するよう構成されている。このようにすれば、搬入抑制を含むごみクレーン２の運転を自動で実行することができる。

【0103】

また、本実施例のごみクレーンの運転システムにおいて、指令入力部２０は、音声により指令を入力可能に構成されている。このようにすれば、ハンズフリーの状態で指令の入力を行うことができるので、より好適である。

【0104】

また、本実施例のごみクレーンの運転システムは、ごみクレーン２に関して実行する操作の種類を決定する運転操作決定部１４ｄを備え、運転操作決定部１４ｄにより決定された操作の種類に基づいてごみクレーン２に関する運転操作を行う自動運転と、指令入力部２０に入力された指令に基づいてごみクレーン２に関する運転操作を行う半自動運転とを切り替え可能に構成されている。このようにすれば、自動運転と、人間の判断による半自動運転とを場合によって使い分けることができる。

【0105】

また、本実施例のごみクレーンの運転システムにおいて、運転操作の決定は、以下のパラメータから選択される複数のパラメータを入力変数として運転操作を決定するモデルを用いて行うことができる。
・ごみピット１内の各区画に貯留されたごみＤの種類
・ごみピット１内の各区画に貯留されたごみＤの高さ
・ごみピット１内の各区画に割り当てられた機能
・ホッパ３内におけるごみの高さ
・ごみクレーン２のバケット２ａの荷重
・ごみピット１の搬入口１ａの開閉状態
・月または季節
・曜日
・時刻

【0106】

また、本実施例のごみクレーンの運転システムにおいて、ごみ種判定部１４ａは、ごみピット１内に仮想的に設定された区画ごとにごみＤの種類を判定するよう構成されている。このようにすれば、教師データの作成やモデルの生成にあたって入力変数を単純化し、計算負荷を軽減することができる。

【0107】

また、本実施例のごみクレーンの運転システムにおいて、ごみ種判定部１４ａは、ごみＤの種類を判定するモデルを利用してごみＤの種類を判定するよう構成され、ごみＤの種類を判定する前記モデルは、ごみピット１内を目視しつつごみクレーン２を操作する操作室９に設けられた入力部１９に対し、運転員がごみピット１内の区画と、該区画に露出したごみＤの種類を入力することで蓄積されたデータセットを教師データとし、機械学習により生成することができる。

【0108】

また、本実施例のごみ処理施設は、上述のごみクレーンの運転システムを備えている。

【0109】

したがって、上記本実施例によれば、ごみ処理施設内の状況に応じ、適切な運転操作を実行し得る。

【0110】

尚、本発明のごみクレーンの運転システムおよびごみ処理施設は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0111】

１ ごみピット
１ａ 搬入口
２ ごみクレーン
２ａ バケット
３ ホッパ
８ 信号機
９ 操作室
１２ 撮像部
１４ａ ごみ種判定部
１４ｂ 高さ算出部
１４ｄ 運転操作決定部
１９ 入力部
２０ 指令入力部
Ｄ ごみ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】