特許 7564591 ごみ収集車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】ごみ収集車

(51)【国際特許分類】

   B65F 3/00 20060101AFI20241002BHJP

   G01N 23/10 20180101ALI20241002BHJP

   G01N 23/18 20180101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

B65F3/00 A

B65F3/00 K

G01N23/10

G01N23/18

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2024038493

(22)【出願日】2024-03-12

【審査請求日】2024-04-10

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】521082008

【氏名又は名称】株式会社日本選別化工

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】尾野 令奈

【審査官】高橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０１２００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６２１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７０４２９７３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開平０８－１６６３５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｆ ３／００

Ｇ０１Ｎ ２３／１０

Ｇ０１Ｎ ２３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体後部にごみタンクとごみ投入口を備えたごみ袋のごみ収集車であって、
前記ごみ投入口の内部に設けられ、ごみ袋を運ぶリフターと、
前記リフターの上端からごみ袋を袋受け室に落下させる落下通路と、
前記落下通路を挟むように設けられたＸ線源及びＸ線ラインセンサからなり、落下するごみ袋を撮像してＸ線画像を得るＸ線装置と、
前記Ｘ線画像からごみ袋に異物が混入してないかを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に応じて、異物有りごみ袋と異物無しごみ袋に分別するように回動する回動板と、が備えられ、
前記袋受け室の後方に異物袋回収室が設けられ、前記異物袋回収室の入口に払出し板が設けられ、前記ごみタンクの入口に押出し板が設けられて、
前記異物有りごみ袋の場合、前記回動板が一方向に回動して前記異物袋回収室の入口に前記異物有りごみ袋を送り出し、払出し板が前記異物有りごみ袋を前記異物袋回収室に払い出し、
前記異物無しごみ袋の場合、前記回動板が他方向に回動して前記ごみタンクの入口に前記異物無しごみ袋を送り出し、前記押出し板が前記異物無しごみ袋を前記ごみタンクに押し込むことを特徴とするごみ収集車。

【請求項2】

前記異物袋回収室は、開閉可能な底蓋を備えることを特徴とする請求項１に記載のごみ収集車。

【請求項3】

前記異物有りごみ袋の場合、前記回動板の回動が停止され、
前記異物無しごみ袋の場合、前記回動板が回動して前記異物無しごみ袋を前記ごみタンクの入口に送り出すことを特徴とする請求項１に記載のごみ収集車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ごみ収集車に関し、より具体的には、発火の危険のあるカセットボンベやスプレー缶などが可燃ごみの中に混入していても、当該ごみ袋をごみタンク内に押し込まないようにできるごみ収集車に関する。

【背景技術】

【0002】

可燃ごみのごみ袋にカセットボンベやスプレー缶が混入していて、ごみ収集車に火災が発生するケースが起きている。特許文献１のごみ収集車は、車両後部のごみ袋投入口にコイルからなる金属検知器（２１）を備え、爆発の危険のあるガスボンベ等を検出している。金属検知器（２１）はアルミニウムに反応するので、アルミ蒸着された菓子袋を含むごみ袋に対し警告ベルを止める等の操作などが面倒である。

【0003】

本出願人は、特許文献２で対象物を落下させて撮像するＸ線異物検出装置を提案し、特許文献３でＸ線装置を備える小型家電ごみの処理装置を提案した。Ｘ線装置によれば、不透明なごみ袋に誤って混入したカセットボンベやスプレー缶などを検出できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平８－１２００４号公報

【文献】実用新案登録第３２３８６８９号公報

【文献】特許第７３８９５２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、異物無しのごみ袋はごみタンクに押し込み、金属等の異物が有るごみ袋は、異物の無いごみ袋と分別できるごみ収集車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によるごみ収集車は、車体後部にごみタンクとごみ投入口を備えたごみ収集車であって、前記ごみ投入口の内部に設けられ、ごみ袋を運ぶリフターと、前記リフターの上端からごみ袋を袋受け室に落下させる落下通路と、前記落下通路を挟むように設けられたＸ線源及びＸ線ラインセンサからなり、落下するごみ袋を撮像してＸ線画像を得るＸ線装置と、前記Ｘ線画像からごみ袋に異物が混入してないかを判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて、異物有りごみ袋と異物無しごみ袋に分別するように回動する回動板と、が備えられることを特徴とする。

【0007】

前記袋受け室の後方に異物袋回収室が設けられ、前記異物袋回収室の入口に払出し板が設けられ、前記ごみタンクの入口に押出し板が設けられて、前記異物有りごみ袋の場合、前記回動板が一方向に回動して前記異物袋回収室の入口に前記異物有りごみ袋を送り出し、払出し板が前記異物有りごみ袋を前記異物袋回収室に払い出し、前記異物無しごみ袋の場合、前記回動板が他方向に回動して前記ごみタンクの入口に前記異物無しごみ袋を送り出し、前記押出し板が前記異物無しごみ袋を前記ごみタンクに押し込むことを特徴とする。

【0008】

前記異物袋回収室は、開閉可能な底蓋を備えることを特徴とする。

【0009】

前記異物有りごみ袋の場合、前記回動板の回動が停止され、前記異物無しごみ袋の場合、前記回動板が回動して前記異物無しごみ袋を前記ごみタンクの入口に送り出すことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によるごみ収集車は、ごみ袋を一定間隔で運ぶリフターと、リフターの上端からごみ袋を落下させて袋受け室に導く落下通路と、落下するごみ袋を撮像してＸ線画像を得るＸ線装置と、Ｘ線画像からごみ袋に金属などの異物が混入してないかを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に応じて、異物有りごみ袋と異物無しごみ袋に分別するように回動する回動板と、を設けたので、袋受け室に落下したごみ袋を回動板によって、異物無しごみ袋と異物有りごみ袋とに分別できる。

【0011】

袋受け室の後方に異物袋回収室を設け、異物袋回収室の入口に払出し板を設け、ごみタンクの入口に押出し板を設けたので、異物有りごみ袋の場合、回動板が一方向に回動して異物袋回収室の入口に異物有りごみ袋を送り出し、払出し板が異物有りごみ袋を異物袋回収室に払い出すことができる。異物有りごみ袋を異物袋回収室に回収するので、ごみタンクに押圧して押し込まずに済む。また、リフターと回動板を停止させることがないので、連続運転が可能で回収作業がスムーズに進められる。異物無しごみ袋の場合、回動板が他方向に回動してごみタンクの入口に異物無しごみ袋を送り出し、押出し板が異物無しごみ袋をごみタンクに押し込むことができる。

【0012】

異物袋回収室は、開閉可能な底蓋を備えたので、ごみ処理場での異物有りごみ袋の吐き出しが容易にできる。底蓋を開放状態にしておけば、異物有りごみ袋がごみ収集車の後部から路面に落ちるので、異物有りごみ袋の回収をおこなわないようなことができる。異物有りごみ袋を別の車両で回収するなども可能になる。

【0013】

異物有りごみ袋の場合、回動板が停止されるので、作業員が異物有りごみ袋を取り出すなどの作業ができる。取り出した異物有りごみ袋は、別の車両で回収するなどが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明によるごみ収集車の側面視の内部構造図である。

【図2】ごみ収集車の後部を示す背面図である。（Ａ）は車体後部左側にはリフターが設けられ、車体後部右側にはリフターがない例である。（Ｂ）は車体後部左側と車体後部右側の両方にリフターがある例である。

【図3】ごみ袋の判別を行なうブロック図である。（Ａ）は車体左側のみにＸ線装置を含む要素がある構成例で、（Ｂ）は車体左側と車体右側の両方にＸ線装置を含む要素がある構成例である。

【図4】ごみ袋の判別を行なうタイムチャートである。車体左側のみにＸ線装置を含む要素がある構成例でのタイムチャートである。

【図5】ごみ袋の判別を行なうタイムチャートである。車体左側と車体右側の両方にＸ線装置を含む要素がある構成例でのタイムチャートである。

【図6】ごみ袋の判別を行なうフローチャートである。

【図7】異物無しごみ袋の振分けの動作説明図である。

【図8】異物有りごみ袋の振分けの動作説明図である。

【図9】発火の可能性が高い廃棄物の例である。

【図10】リチウムイオン電池が使用される小型家電の例である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

従前においては、金属検出器、色彩選別機、マグネットセパレータ等の選別機により、ごみ袋内の異物を検出することがなされていたが、近年、アルミ包材や粉砕すると発火するリチウムイオン電池、ボタン電池等がごみ袋内に混入しているため、従前の選別機では、除去することができないものとなっている。本発明は、このようなごみ袋に対し、Ｘ線を使用することにより選別することを可能とするものである。

【0016】

以下、図面を参照して、本発明によるごみ収集車を詳しく説明する。

【0017】

図１は、本発明によるごみ収集車１００の側面視の内部構造図である。車体後部にはごみタンク１が備えられ、最後部にごみ投入口２を備え、ごみ袋１５が投入される。ごみ投入口２の内部には、ごみ袋１５を一定間隔で運ぶリフター４が設けられる。また、リフター４の上端からごみ袋１５を落下させて袋受け室６に導く落下通路５が設けられる。袋受け室６の後方側には異物袋回収室１２がある。落下通路５を挟むように設けられたＸ線源８及びＸ線ラインセンサ９からなり、落下するごみ袋１５を撮像してＸ線画像を得るＸ線装置７が設けられる。

【0018】

さらに、Ｘ線画像を解析して、ごみ袋に異物が混入してないかを判別する判別手段１１（図１には図示せず）を設けている。判別手段１１はＰＣ（パーソナルコンピュータ）を使用できる。判別手段１１の判別結果が金属の異物無しごみ袋の場合、袋受け室６のごみ袋１５をごみタンク１の方向に振分け、判別手段１１の判別結果が金属の異物有りごみ袋１５の場合、袋受け室６のごみ袋１５を異物袋回収室１２の方向に振分ける回動板１０を備える。さらに、振り分けられた異物無しごみ袋をごみタンク１に押し出す押出し板３と、異物有りごみ袋を異物袋回収室１２に払い出す払出し板１３を備える。

【0019】

図２は、ごみ収集車１００の後部を示す背面図である。（Ａ）は車体後部左側にはリフター４が設けられ、車体後部右側にはリフター４がない例である。（Ｂ）は車体後部左側と車体後部右側の両方にリフター４を設けた例である。リフター４は、一定の速度で回転し、突起で支えたごみ袋１５を上昇させる。（Ａ）の構成は、リフター４が車体の左側にのみ設けられ、右側は従来と同様のリフター４がないごみ投入口である。（Ｂ）の構成は、車体後部左側と車体後部右側の両方にリフター４を設けている。

【0020】

図３は、ごみ袋１５の判別を行なうブロック図である。（Ａ）は車体左側のみにＸ線装置７を含む要素がある構成例で、（Ｂ）は車体左側と車体右側の両方にＸ線装置７を含む要素がある構成例である。（Ａ）の構成は、リフター４が車体の左側にのみ設けられ、右側は従来と同様のリフター４がないごみ投入口である。落ち葉などごみ袋１５の内容が明らかなものは、リフター４のないごみ投入口に手早く投入できる。（Ｂ）の構成は、車体後部左側と車体後部右側の両方にリフター４を設けているので、ごみ袋１５、１５を同時にリフター４に載せ置くことができる。

【0021】

図４は、ごみ袋１５の判別を行なうタイムチャートで、車体左側のみにＸ線装置を含む要素がある構成例でのタイムチャートである。図５は、ごみ袋１５の判別を行なうタイムチャートで、車体左側と車体右側の両方にＸ線装置を含む要素がある構成例でのタイムチャートである。リフター４は、三角形の時刻で自由落下する。ごみ袋１５が落下する間隔は、リフター４の速度が一定で、ごみ袋１５が突起の箇所で支持されるので、一定のピッチとなる。例として、ピッチは２秒とすることができる。初速度０の自由落下では、０．５秒もあれば、約２．５ｍを落下するので、落下通路５の高さによるが、袋受け室６に落ちるまでの時間はこれより短い。その間、Ｘ線装置７によるごみ袋１５の撮像が行なわれる。

【0022】

Ｘ線画像の判別処理は、判別手段１１のコンピュータで行なう。撮像したＸ線画像の画素に、Ｘ線が遮断されて受光量が閾値より少ない画素を見つけ出す。Ｘ線ラインセンサの画素数を２０００画素とし、落下方向にも２０００画素とするとＸ線画像は４百万個（＝２０００×２０００）の画素数となり、処理時間がかかる。例として１秒程度が想定できる。ピッチが２秒の場合、撮像時間とＸ線画像の判別処理時間を２秒から引いた残りの時間が、回動板１０の振分け時間と、押出し板３又は払出し板１３の動作時間となる。これらの処理時間が２秒以内であれば、袋受け室６には、ごみ袋１５が排出されて存在しないので、リフター４から次のごみ袋１５が落下できる。図５に示すように車体の左右にリフター４がある構成では、２個／２秒（＝１個／秒）の投入ができる。

【0023】

図６は、ごみ袋１５の判別を行なうフローチャートである。Ｓ１はＸ線画像の画素の光量が閾値以下なら１、それ以外なら０に変換し２値化するステップである。各画素には受光量を示す数値が入っているので、これを１か０かで２値化しＶＸ線画素のサイズを小さくする。閾値は、金属のようなＸ線の受光量が低い値とすることができる。Ｓ２は、Ｎ×Ｎ（例：８×８）を１画素として低密度化するステップである。例として８×８画素がすべて１なら１、それ以外は０に変換する。これにより、小さな粒のような金属は無視できる。１ｍを２０００画素で撮像する場合、１画素は０．５ｍｍであるから８×８画素は、４ｍｍ角の６４画素となるので、６４画素が全て閾値以下の１である区画を示す。Ｓ３は、低密度化したＸ線画像の‘画素が１’の個数を数える。Ｓ４は、所定の数以上の１の個数があるか判定する。つまり、所定以上の大きさの金属の塊があるか判定する。Ｓ５は、Ｘ線を遮断するような塊はなく異物無しごみ袋と判定した場合である。Ｓ６は、Ｘ線を遮断するような塊があり異物有りごみ袋と判定した場合である。Ｘ線画像の２値化と低画質化により、処理速度をより高速にできる。

【0024】

図７は、異物無しごみ袋１５の振分けの動作説明図である。ごみ袋１５の落下、撮像を経て、ごみ袋１５の判別が異物無しごみ袋の場合を示す。袋受け室６に落下したごみ袋１５が異物無しごみ袋と判別された場合、回動板１０でごみ袋１５をごみタンク１の側に持ち上げることによって振分け、押出し板３でごみタンク１の中に押し出す。図７に示すように、（Ａ）～（Ｃ）に向かって、（１）～（８）の順に処理を行なう。（１）押出し板３（下端）は８時方向、回動板１０は９時方向、払出し板１３は７時方向を向いている。（２）異物無しのごみ袋の場合、回動板１０を時計回りに１回転させる。これによりごみ袋をごみタンク１の入口方向に移動させる。（３）次に押出し板３を反時計回りに５時の方向に回動し、ごみ袋の押し込みに備える。（Ｂ）では、（４）回動板１０を時計回りに９時方向に回動して、ごみ袋をごみタンク１の入口に押し上げる。（５）押出し板３を時計回りに８時方向に回動する。（Ｃ）では、（６）押出し板３の回動により、ごみ袋がごみタンク１に押し込まれる。（７）この状態では、次のごみ袋が、袋受け室６に落下可能である。（８）上記の（１）に戻る。

【0025】

図８は、異物有りごみ袋１５の振分けの動作説明図である。ごみ袋１５の落下、撮像を経て、ごみ袋１５の判別が異物有りごみ袋の場合を示す。袋受け室６に落下したごみ袋１５が異物有りごみ袋と判別された場合、回動板１０でごみ袋１５を異物袋回収室１２の側に持ち上げることによって振分け、払出し板１３で異物袋回収室１２の中に払い出す。図８に示すように、（Ａ）～（Ｃ）に向かって、（１）～（８）の順に処理を行なう。（１）押出し板３（下端）は８時方向、回動板１０は９時方向、払出し板１３は７時方向を向いている。（２）異物有りごみ袋の場合、払出し板１３を時計回りに１０時の方向に回動させる。（３）回動板１０を反時計回りに５時の方向に回動させる。（４）払出し板１３を７時の方向に回動して、ごみ袋を異物袋回収室１２に払い出す。（５）ごみ袋が異物袋回収室１２に移動する。（６）回動板１０を時計回りに９時方向に戻す。（７）この状態では、次のごみ袋が袋受け室６に落下可能である。（８）上記の（１）に戻る。

【0026】

図９は、発火の可能性が高い廃棄物の例である。カセットボンベ（例：高さが２０ｃｍ、直径が７ｃｍ）、ライター（例：高さが８ｃｍ、幅２．５ｃｍ）、スプレー缶（例：高さが２０ｃｍ、直径が７ｃｍ）、リチウムイオン電池（円筒型１８６５０：高さ６．５ｃｍ、直径１。８ｃｍ）などは、いずれも金属のカバーがあるので、Ｘ線装置で検出できる。なお、向きは、ごみ袋の中で、姿勢が一定ではないので、スプレー缶の場合、円形に撮像される場合や長方形に撮像される場合がある。細かい針やクギなどは画像処理で無視できるが、コーヒー金属管などは検出される。

【0027】

図１０は、リチウムイオン電池が使用される小型家電の例であり、小型家電の名称を併記してある。これら小型家電品は誤ってごみ袋に混入されていれも、所定の金属カバーで覆われているので検出できる。

【0028】

本実施例では、異物袋回収室１２を設け、異物有りごみ袋を分別して回収する例を説明した。判別手段１１の判別結果が異物有りごみ袋の場合、リフター４と回動板１０が直ちに停止し、ブザーを鳴動して、異物有りごみ袋を袋受け室の側面ドアから作業者が取り出せるように構成することもできる。この構造では、回動板１０の逆回動が不要で、払出し板や板異物袋回収室１２も不要となるので、構造上の簡素化、小型化が可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、発火の危険のあるカセットボンベなどが可燃ごみ袋に誤って混入していても、ごみタンク内に押し込まず、分別して回収できるごみ収集車として好適である。

【符号の説明】

【0030】

１ ごみタンク
２ ごみ投入口
３ 押出し板
４ リフター
５ 落下通路
６ 袋受け室
７ Ｘ線装置
８ Ｘ線源
９ Ｘ線ラインセンサ
１０ 回動板
１１ 判別手段
１２ 異物袋回収室
１３ 払出し板
１４ 底蓋
１５ ごみ袋
１００ ごみ収集車

【要約】

【課題】可燃性の廃棄物が混入したごみ袋をごみタンクから遠ざけて振り分けることができるごみ収集車を提供する。
【解決手段】
本発明は、車体後部にごみタンクとごみ投入口を備えたごみ収集車であって、ごみ投入口の内部に設けられ、ごみ袋を運ぶリフターと、リフターの上端からごみ袋を袋受け室に落下させる落下通路と、落下通路を挟むように設けられたＸ線源及びＸ線ラインセンサからなり、落下するごみ袋を撮像してＸ線画像を得るＸ線装置と、Ｘ線画像からごみ袋に異物が混入してないかを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に応じて、異物有りごみ袋と異物無しごみ袋に分別するように回動する回動板と、が備えられる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】