特許 7566225 選別処理システム

(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】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】選別処理システム

(51)【国際特許分類】

   B07C 5/34 20060101AFI20241004BHJP

【ＦＩ】

B07C5/34

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2024545122

(86)(22)【出願日】2024-04-02

(86)【国際出願番号】 JP2024013656

【審査請求日】2024-07-30

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２３年度、独立行政法人環境再生保全機構、戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）課題「サーキュラーエコノミーシステムの構築」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】黒田 真司

(72)【発明者】

【氏名】中村 保博

(72)【発明者】

【氏名】木本 勲

(72)【発明者】

【氏名】小池 徹弥

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】特許第７３６７２６９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００７－２４４９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２３／１８７８５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０７Ｃ １／００－ ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１選別システムと、
中央システムと、を備え、
前記第１選別システムは、
複数種類の物体を含む混合物を物体の種類ごとに選別する第１選別装置と、
前記第１選別装置に投入される前記混合物に関する原料情報を取得する第１検出部と、
過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する第１データ格納部と、
前記第１選別装置の選別条件を変更する第１制御部と、
前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記第１データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える第１演算部と、
第１判定部と、を有し、
前記中央システムは、
過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する中央データ格納部と、
前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記中央データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える中央演算部と、を有し、
前記第１判定部は、前記第１検出部が取得した前記原料情報に基づき、前記中央システムに前記原料情報を送信するか否かを判定する、
選別処理システム。

【請求項2】

前記第１判定部は、前記第１検出部が取得した前記原料情報、前記第１データ格納部に蓄積されたデータベース、および前記第１演算部が予測した選別結果のうち、少なくとも一つ以上の情報に基づいて前記判定を行う、
請求項１に記載の選別処理システム。

【請求項3】

前記中央システムは課金額設定部を有し、
前記課金額設定部は、課金単位期間における、前記第１選別システムから前記中央システムへのデータ転送量、前記中央データ格納部への前記原料情報のデータ保存量、および前記中央演算部でのデータ処理量のうち、少なくとも１つの指標に応じて、前記第１選別システムを所有するユーザーへの課金額を設定する、
請求項１または２に記載の選別処理システム。

【請求項4】

第２選別システムをさらに備え、
前記第２選別システムは、
複数種類の物体を含む混合物を物体の種類ごとに選別する第２選別装置と、
前記第２選別装置に投入される前記混合物に関する原料情報を取得する第２検出部と、
過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する第２データ格納部と、
前記第２選別装置の選別条件を変更する第２制御部と、
前記第２検出部が取得した前記原料情報および前記第２データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える第２演算部と、
第２判定部と、を有し、
前記第２判定部は、前記第２検出部が取得した前記原料情報に基づき、前記中央システムに前記原料情報を送信するか否かを判定する、
請求項１または２に記載の選別処理システム。

【請求項5】

前記第１選別装置は、静電選別によって前記混合物を選別する、
請求項１または２に記載の選別処理システム。

【請求項6】

前記混合物はプラスチック片群であり、前記物体の種類はプラスチックの材質である、
請求項１または２に記載の選別処理システム。

【請求項7】

第１選別システムと、
中央システムと、を備え、
前記第１選別システムは、
複数種類の物体を含む混合物を物体の種類ごとに選別する第１選別装置と、
前記第１選別装置に投入される前記混合物に関する原料情報を取得する第１検出部と、
過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する第１データ格納部と、
前記第１選別装置の選別条件を変更する第１制御部と、
前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記第１データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える第１演算部と、を有し、
前記中央システムは、
過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する中央データ格納部と、
前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記中央データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える中央演算部と、
課金額設定部と、を有し、
前記課金額設定部は、課金単位期間における、前記第１選別システムから前記中央システムへのデータ転送量、前記中央データ格納部への前記原料情報のデータ保存量、および前記中央演算部でのデータ処理量のうち、少なくとも１つの指標に応じて、前記第１選別システムを所有するユーザーへの課金額を設定する、
選別処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、選別処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の選別処理システムは、複数種類の物体を含む混合物を、物体の種類ごとに選別する。このような選別処理システムでは、同一の選別装置のなかでも投入原料の状態が変動すると、選別パフォーマンスが変化する。投入原料の状態とは、例えば組成比、比電荷、粒径、投入量等である。選別パフォーマンスとは、例えば回収率、純度等である。選別パフォーマンスを向上するために、選別対象の混合物から検出した情報に基づき、適切な選別条件を決定することが求められる。特許文献１においては、選別条件を決定する際に、２つのシステムを併用することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４９２０２７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように、２つのシステムを併用して選別条件を決定する構成において、２つのシステム間で毎回通信を行う場合に、データ通信量が増大し、システムの保守管理負担が増大するという課題がある。

【0005】

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、２つのシステムを併用して選別条件を決定する構成において、システムの保守管理負担を軽減することが可能な選別処理システム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】

本開示の第１態様に係る選別処理システムは、第１選別システムと、中央システムと、を備え、前記第１選別システムは、複数種類の物体を含む混合物を物体の種類ごとに選別する第１選別装置と、前記第１選別装置に投入される前記混合物に関する原料情報を取得する第１検出部と、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する第１データ格納部と、前記第１選別装置の選別条件を変更する第１制御部と、前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記第１データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える第１演算部と、第１判定部と、を有し、前記中央システムは、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する中央データ格納部と、前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記中央データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える中央演算部と、を有し、前記第１判定部は、前記第１検出部が取得した前記原料情報に基づき、前記中央システムに前記原料情報を送信するか否かを判定する。

【0007】

本開示の第２態様に係る選別処理システムは、第１選別システムと、中央システムと、を備え、前記第１選別システムは、複数種類の物体を含む混合物を物体の種類ごとに選別する第１選別装置と、前記第１選別装置に投入される前記混合物に関する原料情報を取得する第１検出部と、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する第１データ格納部と、前記第１選別装置の選別条件を変更する第１制御部と、前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記第１データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える第１演算部と、を有し、前記中央システムは、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する中央データ格納部と、前記第１検出部が取得した前記原料情報および前記中央データ格納部に格納された前記データベースに基づき、前記選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える中央演算部と、課金額設定部と、を有し、前記課金額設定部は、課金単位期間における、前記第１選別システムから前記中央システムへのデータ転送量、前記中央データ格納部への前記原料情報のデータ保存量、および前記中央演算部でのデータ処理量のうち、少なくとも１つの指標に応じて、前記第１選別システムを所有するユーザーへの課金額を設定する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の第１態様によれば、第１判定部が、原料情報を中央システムに送信するか否かを判定するため、第１選別システムと中央システムが通信を行う頻度を低減できる。したがって、２つのシステム間で毎回通信を行う場合と比較して、データ通信量を抑制できる。また、第２態様によれば、中央システムの使用頻度が高いユーザーから、合理的に使用料金を回収することができる。このように、データ通信量を抑制すること、あるいは、合理的に使用料金を回収することで、システムの保守管理負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１の選別処理システムの構成を示す図である。

【図2】実施の形態１の第１選別システムの構成を示す図である。

【図3】実施の形態１に係る選別処理方法を説明するフローチャートである。

【図4】実施の形態２の選別処理システムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。図１は、実施の形態１における選別処理システム１を説明する構成図である。選別処理システム１は、第１選別システム１０と、中央システム４０と、を備えている。また、選別処理システム１は、第１選別システム１０とは異なる複数の選別システムを備えていてもよい。図１の例では、選別処理システム１は第２選別システム２０および第３選別システム３０を備えている。ただし、選別処理システム１が備える選別システムの数は変更可能である。

【0011】

第１選別システム１０は、第１検出部１１と、第１選別装置１２と、第１処理装置１３と、を有する。第１処理装置１３は、第１データ格納部１３ａと、第１判定部１３ｂと、第１演算部１３ｃと、を有する。第２選別システム２０および第３選別システム３０は、第１選別システム１０と同じ構成を有してもよい。図１の例で、第２選別システム２０は、第２検出部２１と、第２選別装置２２と、第２処理装置２３と、を有する。第２処理装置２３は、第２データ格納部２３ａと、第２判定部２３ｂと、第２演算部２３ｃと、を有する。ただし、第２選別システム２０および第３選別システム３０の構成は、第１選別システム１０と異なっていてもよい。

【0012】

選別システム１０～３０は、複数種類の物体を含む混合物を、物体の種類ごとに選別するように構成されている。図２に示すように、本実施の形態では、「複数種類の物体を含む混合物」として、プラスチック片群Ｐを例に説明する。図２の例では、プラスチック片群Ｐに、材質が異なる２種類のプラスチック片ｐ１、ｐ２が含まれている。ただし、３種類以上のプラスチック片が、プラスチック片群Ｐに含まれていてもよい。以下では、プラスチック片ｐ１がＡＢＳであり、プラスチック片ｐ２がＰＳである場合を例に説明する。プラスチック片ｐ１、ｐ２は、例えば家電製品の筐体を粉砕機によって粉砕して乾燥することで得られる。プラスチック片ｐ１、ｐ２は、例えば１０ｍｍ角程度の大きさに形成されている。

【0013】

図２に示す第１選別装置１２は、静電選別によって、プラスチック片ｐ１、ｐ２を種類ごとに選別する。図２の例で、第１選別装置１２は、投入部１２１、帯電筒１２２、振動フィーダ１２３、第１電極１２４、第２電極１２５、直流電源１２６、回収箱１２７、および仕切り板１２８、１２９を備える。ただし、図２の第１選別装置１２の構成は一例に過ぎず、変更可能である。

【0014】

第１選別装置１２は、互いに帯電特性が異なる複数種類のプラスチック片ｐ１、ｐ２が混在したプラスチック片群Ｐを、プラスチック片ｐ１とプラスチック片ｐ２とに静電選別することができる。

【0015】

投入部１２１は、ホッパー１２１ａと、投入フィーダ１２１ｂとを含む。ホッパー１２１ａには、乾燥されたプラスチック片群Ｐが供給される。ホッパー１２１ａは、単位時間当たり予め定められた量のプラスチック片群Ｐを投入フィーダ１２１ｂに供給する。投入フィーダ１２１ｂは、ホッパー１２１ａから投入されたプラスチック片群Ｐを、帯電筒１２２内に供給する。

【0016】

帯電筒１２２および振動フィーダ１２３は、帯電部を構成する。帯電部は、プラスチック片ｐ１、ｐ２の各々を帯電させて落下させる。具体的に、帯電筒１２２は、回転することによりプラスチック片群Ｐを攪拌する。帯電筒１２２内では、プラスチック片群Ｐに混在する複数種類のプラスチック片ｐ１、ｐ２が互いに摩擦して帯電する。帯電したプラスチック片ｐ１、ｐ２の各々は、摩擦帯電系列に応じた極性（プラスまたはマイナス）の電荷量を有する。この例では、ＡＢＳ片のプラスチック片ｐ１はプラスに帯電し、ＰＳ片のプラスチック片ｐ２はマイナスに帯電する。

【0017】

帯電したプラスチック片ｐ１、ｐ２は、振動フィーダ１２３の上面の後端部に供給される。プラスに帯電したプラスチック片ｐ１とマイナスに帯電したプラスチック片ｐ２とは、静電気力によって吸引し合い、ペアリングする。振動フィーダ１２３は、プラスチック片ｐ１、ｐ２を上下振動させながら前方に押し出す。これにより、プラスチック片ｐ１、ｐ２のペアリングが解消され、プラスチック片ｐ１、ｐ２が図中のＸ方向に進行する。また、プラスチック片ｐ１、ｐ２は振動フィーダ１２３の先端から落下する。

【0018】

電極１２４、１２５および直流電源１２６は、電界発生部を構成する。電界発生部は、帯電した各プラスチック片に静電界を印加し、各プラスチック片の帯電状態に応じた位置に各プラスチック片を落下させる。具体的に、電極１２４、１２５は、平板状に形成されている。電極１２４、１２５は、図中のＸ方向に配列され、プラスチック片ｐ１、ｐ２の落下する経路を挟むようにして、互いに対向して配置される。第１電極１２４には接地電圧ＧＮＤが印加される。直流電源１２６は、第１電極１２４と第２電極１２５との間に所定の直流電圧を印加し、第１電極１２４と第２電極１２５との間に静電界を発生させる。

【0019】

振動フィーダ１２３によってペアリングが解消されたプラスチック片ｐ１、ｐ２が電極１２４、１２５間に落とされると、各プラスチック片は、帯電状態（極性、電荷量）に応じた静電気力により、電極１２４側または電極１２５側に引き寄せられながら落下する。つまり、各プラスチック片ｐ１、ｐ２は、帯電状態に応じた放物線の軌道を描き、異なる位置に落下する。この例では、プラスチック片ｐ１は、プラスに帯電しているので、第１電極１２４側に落下する。一方、プラスチック片ｐ２は、マイナスに帯電しているので、第２電極１２５側に落下する。

【0020】

回収箱１２７は、電極１２４、１２５の下方に設けられ、振動フィーダ１２３から電極１２４、１２５間を通過して落下したプラスチック片ｐ１、ｐ２を回収する。回収箱１２７は、直方体状に形成され、その上部は開口されている。回収箱１２７の開口部は、長方形状に形成されており、その長辺は図中のＸ方向に向けられている。

【0021】

仕切り板１２８、１２９の各々は、仕切り部材とも称される。仕切り板１２８、１２９は、回収箱１２７内において、図中のＹＺ平面と平行に配置され、図中のＸ方向に移動可能に設けられている。仕切り板１２８、１２９の各々のＸ方向の位置は、第１制御部１４によって制御される。仕切り板１２８は第１電極１２４側に位置し、仕切り板１２９は第２電極１２５側に位置する。回収箱１２７は、仕切り板１２８、１２９によって、第１電極１２４側の回収室１２７ａと、第２電極１２５側の回収室１２７ｂと、中間の回収室１２７ｃとに分割される。

【0022】

振動フィーダ１２３から電極１２４、１２５間を通過して落下した各プラスチック片ｐ１、ｐ２は、その帯電状態に応じて３つの回収室１２７ａ～１２７ｃのうちのいずれかに回収される。この例では、プラスチック片ｐ１は、プラスに帯電するので、回収室１２７ａに回収される。一方、プラスチック片ｐ２は、マイナスに帯電するので、回収室１２７ｂに回収される。十分に帯電しなかったプラスチック片ｐ１、ｐ２は、回収室１２７ｃに回収される。

【0023】

回収室１２７ａに回収されたプラスチック片ｐ１と、回収室１２７ｂに回収されたプラスチック片ｐ２と、回収室１２７ｃに回収されたプラスチック片ｐ１、ｐ２とは、搬送機（図示せず）によって運ばれ、別々の容器に収容される。

【0024】

プラスチック片群Ｐの一部は、予め定められた頻度で、第１検出部１１によってサンプリングされる。第１検出部１１は、プラスチック片群Ｐに関する原料情報を取得する。第１検出部１１には、複数の種類のセンサが含まれていてもよい。具体例として、第１検出部１１は、プラスチック片ｐ１、ｐ２の組成比を検出してもよい。また、第１検出部１１は、プラスチック片群Ｐの比電荷を検出してもよい。つまり、「原料情報」は、組成比、比電荷であってもよい。また、「原料情報」に、組成比、比電荷の両方が含まれてもよく、その他の種類の情報が含まれてもよい。

【0025】

プラスチック片ｐ１、プラスチック片ｐ２の種類の判別方法は、特に限定されないが、例えば赤外線センサを用いてもよい。つまり、プラスチック片群Ｐの一部を抜き取って赤外線を照射し、反射光のスペクトルからプラスチックの種類を判別する。そして、種類が判別されたプラスチック片ｐ１、ｐ２の質量などを比較することで、プラスチック片群Ｐの組成比を算出できる。また、帯電量センサ等によってプラスチック片ｐ１、ｐ２の帯電量を測定し、質量で除算することで、比電荷を算出できる。プラスチック片群Ｐの組成比の例示として、プラスチック片ｐ１（ＡＢＳ）の含有率が６０％であり、プラスチック片ｐ２（ＰＳ）の含有率が４０％であってもよい。比電荷の例示として、プラスチック片ｐ１（ＡＢＳ）の比電荷が＋２０ｎＣ／ｇであり、プラスチック片ｐ２（ＰＳ）の比電荷が－１０ｎＣ／ｇであってもよい。このような原料情報は、経時的に変化する場合がある。したがって第１検出部１１は、例えば一定の時間間隔で、プラスチック片群Ｐの原料情報を取得する。

【0026】

第１検出部１１は、取得した現在の原料情報を第１処理装置１３に入力する。原料情報は、第１データ格納部１３ａに格納される。第１データ格納部１３ａには、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースが格納されている。第１演算部１３ｃは、第１選別装置１２の選別条件に関する設定値を出力する、解析モデルを備えている。この解析モデルは、第１検出部１１が検出した現在の原料情報と、第１データ格納部１３ａに格納されたデータベースと、に基づき、最適な選別精度が得られるように選別条件の設定値を解析する。

【0027】

第１演算部１３ｃの解析結果である、選別条件の設定値は、第１制御部１４に入力される。第１制御部１４は、第１演算部１３ｃから入力された設定値に基づき、第１選別装置１２の選別条件を制御する。例えば、第１制御部１４は、Ｘ方向における仕切り板１２８、１２９の位置を制御してもよい。あるいは、第１制御部１４は、帯電筒１２２の回転速度または傾き、直流電源１２６が第２電極１２５に印可する電圧などを制御してもよい。つまり「設定値」とは、仕切り板１２８、１２９のＸ方向における位置、帯電筒１２２の回転速度または傾き、直流電源１２６の電圧、等である。「設定値」に、これら複数のパラメータが含まれてもよい。

【0028】

選別システム１０～３０は、中央システム４０と通信を行うことが可能である。選別システム１０～３０は、中央システム４０に対して、クラウド等を介して接続されている。詳細は後述するが、第１判定部１３ｂは、第１選別システム１０が中央システム４０と通信を行うか否かを判定する。同様に、第２判定部２３ｂは、第２選別システム２０が中央システム４０と通信を行うか否かを判定する。

【0029】

図１に示すように、中央システム４０は、中央データ格納部４１と、中央演算部４２と、を備える。中央データ格納部４１には、過去の原料情報、選別条件、および選別精度に関するデータベース（以下、ビッグデータと称する）が格納されている。このビッグデータには、選別システム１０～３０から取得されたデータが含まれてもよいし、その他の選別システムあるいはシミュレーション結果等から取得されたデータが含まれてもよい。中央システム４０は、このようなビッグデータを取得するため、定期的に選別システム１０～３０と通信を行ってもよい。あるいは、中央システム４０の管理者が、手動で選別システム１０～３０からデータを収集し、中央データ格納部４１に格納してもよい。

【0030】

中央演算部４２は、中央データ格納部４１に格納されたビッグデータと、選別システム１０～３０から受信した現在の原料情報と、に基づき、各選別システム１０～３０における最適な選別条件に関する設定値を演算する。この演算は、中央演算部４２が有する解析モデルを用いて実行される。中央演算部４２が演算した選別条件に関する設定値は、選別システム１０～３０に送信される。

【0031】

第１演算部１３ｃおよび中央演算部４２の解析モデルは、例えば、重回帰分析を用いてもよい。また、第１演算部１３ｃおよび中央演算部４２の解析モデルは、機械学習を用いてもよい。これらの解析モデルは、過去の原料情報、選別条件の設定値、および選別精度の組み合わせに基づいて解析を行うことで、現在の原料情報に適した選別条件の設定値を出力する。第１演算部１３ｃおよび中央演算部４２の解析モデルは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0032】

ここで、中央システム４０の中央データ格納部４１には、複数の選別システム１０～３０における過去の原料情報、選別条件、および選別精度に関するビッグデータが蓄積されている。したがって、選別システム１０～３０がそれぞれ単体で選別条件の設置値を決定するよりも、中央システム４０の中央演算部４２がビッグデータを用いて選別条件の設置値を決定するほうが、良好な選別精度を得られる可能性が高い。また、例えば中央演算部４２としてスーパーコンピュータを採用した場合など、中央演算部４２の解析モデルが第１演算部１３ｃよりも高性能である場合が考えられる。その場合も、中央演算部４２が決定する設定値のほうが、第１演算部１３ｃが決定する設定値よりも、好ましい選別精度が得られる可能性がある。その一方で、選別システム１０～３０が、選別条件の決定に際して、毎回中央システム４０と通信を行い、中央演算部４２に演算させると、データ通信量が増大するという課題が生じる。

【0033】

上記に加えて、選別システム１０～３０における選別条件を毎回中央システム４０において決定する場合には、以下の課題も考えられる。すなわち、選別システム１０～３０において原料情報を取得してから、その原料情報を中央システム４０に送信し、選別条件を選別システム１０～３０に返すまでにタイムラグが発生する。また、中央システム４０の処理負荷、保守管理費用が増大する。また、選別システム１０～３０の所有者が互いに異なる場合に、各所有者に関する情報の窃取、改竄等の、セキュリティ上のリスクが増大する。

【0034】

上記のような課題を軽減しながら、原料情報に基づいて適切な選別条件を決定するため、本実施の形態の選別処理システム１は図３に示すフローチャートのように処理を行う。なお、図３のフローチャートは一例に過ぎず、本開示の範囲を限定しない。

【0035】

まず、ステップＳ１において、第１検出部１１が現在の原料情報を取得する。第１検出部１１は、この原料情報を、第１判定部１３ｂに入力する。ステップＳ２において、第１判定部１３ｂは、現在の原料情報と、第１データ格納部１３ａに格納されたデータベースと、を照合する。さらに、中央システム４０に現在の原料情報を送信するか否かを判定する。判定の具体例として、以下の第１の判定手法、第２の判定手法が挙げられる。

【0036】

第１の判定手法では、現在の原料情報と第１データ格納部１３ａに格納されたデータベースとに基づき、最適な選別条件を決定し、その選別条件による選別精度を予測する。選別精度とは、例えば回収率、純度などである。予測された選別精度が閾値を超える場合は、中央システム４０に原料情報を送信せず、ステップＳ３に進む（ステップＳ２：ＮＯ）。予測された選別精度が閾値を下回る場合は、ステップＳ５に進み、中央システム４０に原料情報を送信する（ステップＳ２：ＹＥＳ）。

【0037】

第２の判定手法では、現在の原料情報が既定の数値範囲内であるか否かに基づき、判定を行う。「既定の数値範囲」は、例えば、過去の選別結果に基づいて、所望の選別精度が得られるように定められる。「過去の選別結果」とは、第１選別システム１０における選別結果でもよいし、他の選別システムにおける選別結果でもよい。例えば、第１選別システム１０における過去の選別結果で、好ましい選別精度が得られなかった際の原料情報が、「既定の数値範囲」に含まれないようにしてもよい。現在の原料情報が既定の数値範囲内である場合は、中央システム４０に原料情報を送信せず、ステップＳ３に進む（ステップＳ２：ＮＯ）。現在の原料情報が既定の数値範囲外である場合は、ステップＳ５に進み、中央システム４０に原料情報を送信する（ステップＳ２：ＹＥＳ）。

【0038】

以下、第２の判定方法の具体例を示す。ここでは、「既定の数値範囲」が、ＡＢＳについて、組成比が４０～８０％であり、比電荷が１０～３０ｎＣ／ｇであると仮定する。第１検出部１１が検出した現在の原料情報について、ＡＢＳの組成比が６０％であり、比電荷が２０ｎＣ／ｇであった場合、「既定の数値範囲」の内である。したがって第１判定部１３ｂは、中央システム４０に原料情報を送信しないと判定する。第１検出部１１が検出した現在の原料情報について、ＡＢＳの組成比が９０％であり、比電荷が１５ｎＣ／ｇであった場合、「既定の数値範囲」の外である。したがって第１判定部１３ｂは、中央システム４０に原料情報を送信すると判定する。

【0039】

ただし、第２の判定方法に関する上記具体例の数値範囲は、一例に過ぎない。また、第１判定部１３ｂは、第１の判定方法および第２の判定方法を組み合わせて判定を行ってもよい。

【0040】

図３のステップＳ３において、第１演算部１３ｃは、現在の原料情報と、第１演算部１３ｃに蓄積されたデータベースと、に基づき、選別条件の設定値を出力する。ステップＳ６において、中央演算部４２は、現在の原料情報と、中央データ格納部４１に蓄積されたデータベース（ビッグデータ）と、に基づき、選別条件の設定値を出力する。ステップＳ４において、第１制御部１４は、第１演算部１３ｃまたは中央演算部４２が出力した設定値に基づき、第１選別装置１２の選別条件を制御する。

【0041】

つまり本実施の形態では、図１、図２に示すように、第１経路Ｒ１または第２経路Ｒ２によって、選別条件の設定値を第１制御部１４に入力する。第１経路Ｒ１および第２経路Ｒ２のいずれを選択するかは、第１判定部１３ｂが判定する。そして、中央システム４０を経由せずとも好ましい選別結果が得られると予測される状況では第１経路Ｒ１が選択される。好ましい選別結果を得るために中央システム４０を経由すべき状況では、第２経路Ｒ２が選択される。

【0042】

詳細は省略するが、第２選別システム２０においても、同様の処理が行われてもよい。つまり、第２判定部２３ｂが、第２検出部２１が取得した現在の原料情報を、中央システム４０に送信するか否かを判定してもよい。

【0043】

以上説明したように、実施の形態に係る選別処理システム１は、第１選別システム１０と、中央システム４０と、を備える。第１選別システム１０は、複数種類の物体を含む混合物（プラスチック片群Ｐ）を物体の種類（プラスチック片ｐ１、ｐ２）ごとに選別する第１選別装置１２と、第１選別装置１２に投入される混合物に関する原料情報を取得する第１検出部１１と、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する第１データ格納部１３ａと、第１選別装置１２の選別条件を変更する第１制御部１４と、第１検出部１１が取得した原料情報および第１データ格納部１３ａに格納されたデータベースに基づき、選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える第１演算部１３ｃと、第１判定部１３ｂと、を有する。中央システム４０は、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する中央データ格納部４１と、第１検出部１１が取得した原料情報および中央データ格納部４１に格納されたデータベースに基づいて選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える中央演算部４２と、を有する。第１判定部１３ｂは、第１検出部１１が取得した原料情報に基づき、中央システム４０に原料情報を送信するか否かを判定する。

【0044】

上記のように構成された選別処理システム１によれば、第１選別システム１０内で選別条件を適切に設定できる場合、第１選別システム１０は中央システム４０と通信を行わない。つまり、第１選別システム１０と中央システム４０が通信を行う頻度を低減できる。したがって、２つのシステム間で毎回通信を行う場合と比較して、データ通信量を抑制できる。また、第１選別システム１０内では選別条件を適切に設定できない場合に、中央システム４０と通信を行い、中央演算部４２が決定した、より精度の高い選別条件の設定値を採用することができる。すなわち、選別処理システム１によれば、データ通信量と選別精度とを両立することができる。

【0045】

また、第１判定部１３ｂは、第１検出部１１が取得した原料情報、第１データ格納部１３ａに蓄積されたデータベース、および第１演算部１３ｃが予測した選別結果のうち、少なくとも一つ以上の情報に基づいて判定を行ってもよい。この構成によれば、第１選別システム１０単独で好ましい選別結果が得られるか否かに応じて、中央システム４０に原料情報を送信するか否かを判定することができる。

【0046】

また、第２選別システム２０は、第１選別システム１０と同様の構成を有してもよい。つまり、第２選別システム２０は、複数種類の物体を含む混合物を物体の種類ごとに選別する第２選別装置２２と、第２選別装置２２に投入される混合物に関する原料情報を取得する第２検出部２１と、過去の原料情報、選別条件、および選別結果に関するデータベースを格納する第２データ格納部２３ａと、第２選別装置２２の選別条件を変更する第２制御部２４と、第２検出部２１が取得した原料情報および第２データ格納部２３ａに格納されたデータベースに基づき、選別条件に関する設定値を出力する解析モデルを備える第２演算部２３ｃと、第２判定部２３ｂと、を有してもよい。第２判定部２３ｂは、第２検出部２１が取得した原料情報に基づき、中央システム４０に原料情報を送信するか否かを判定してもよい。

【0047】

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２の選別処理システム１は、基本的な構成は実施の形態１と同様である。このため、実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図４に示すように、実施の形態２に係る中央システム４０は、課金額設定部４３を有している。

【0048】

課金額設定部４３は、選別システム１０～３０の所有者に対して、中央システム４０の使用状況に応じた課金額を、課金単位期間ごとに設定する。課金単位期間とは、課金額を決定する対象となる期間である。例えば、１か月ごとに課金額を決定する場合、課金単位期間は１か月である。１週間ごとに課金額を決定する場合、課金単位期間は１週間である。課金額は、第１選別システム１０から中央システム４０へのデータ転送量に基づいて設定されてもよい。あるいは、課金額は、第１選別システム１０から送信された原料情報についての、中央データ格納部４１へのデータ保存量に基づいて設定されてもよい。あるいは、課金額は、第１選別システム１０から送信された原料情報に対する、中央演算部４２でのデータ処理量に基づいて設定されてもよい。

【0049】

つまり、課金額設定部４３は、課金単位期間における、第１選別システム１０から中央システム４０へのデータ転送量、中央データ格納部４１への原料情報のデータ保存量、および中央演算部４２でのデータ処理量のうち、少なくとも１つの指標に応じて、第１選別システム１０を所有するユーザーへの課金額を設定してもよい。この構成によれば、中央システム４０の使用状況に応じた課金額を、ユーザーごとに設定することが可能となる。したがって、中央システム４０の保守費用などを合理的に回収することが可能となる。これにより、システムの保守管理負担を軽減することができる。

【0050】

なお、本開示の技術的範囲は前記実施の形態に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0051】

例えば、第１判定部１３ｂ、第２判定部２３ｂ、第１演算部１３ｃ、第２演算部２３ｃ、中央演算部４２、課金額設定部４３等の各機能は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサが、プログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。これらの機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。

【0052】

また、第１判定部１３ｂおよび第１演算部１３ｃの機能は同一のハードウェアによって実現されてもよい。第２判定部２３ｂおよび第２演算部２３ｃの機能は、同一のハードウェアによって実現されてもよい。第１データ格納部１３ａ、第２データ格納部２３ａ、中央データ格納部４１の機能は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、等の記憶装置によって実現されてもよい。

【0053】

また、上記実施の形態では、選別システム１０～３０が選別する「複数種類の物体を含む混合物」として、プラスチック片群Ｐを例に説明した。しかしながら、選別システム１０～３０は、プラスチック片以外の物体の混合物を選別してもよい。この場合も、本開示は、複数のシステムを併用して選別条件を決定する際に生じる課題の解決に寄与する。

【0054】

また、上記実施の形態では、静電選別によってプラスチック片を選別する場合を説明した。しかしながら、選別の方式は限定されず、例えば比重選別であってもよいし、光学選別であってもよい。比重選別とは、プラスチック片の種類ごとに比重が異なることを利用した選別方式である。例えば、プラスチック片群を振動させたり媒体に浮かべたりすると、比重が重いプラスチック片が下降し、比重が軽いプラスチック片が上昇する。

【0055】

光学選別とは、プラスチック片の種類ごとに光の反射性が異なることを利用した選別方式である。光学選別では、検出光をプラスチック片群に照射し、その反射光を検出する。検出光としては、赤外線あるいはＸ線等、様々な波長帯の光を用いることができる。反射光あるいはラマン散乱光のスペクトル等を検出することで、プラスチック片を種類ごとに区別することができる。このように区別した後で、エアブロー等によってプラスチック片を選別してもよい。

【0056】

また、実施の形態２において、第１判定部１３ｂ等が判定を行うことは必須の要件ではない。つまり、実施の形態２において、第１判定部１３ｂは無くてもよい。

【0057】

また、実施の形態において言及した変形例を組み合わせたり、実施の形態における構成要素を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

【符号の説明】

【0058】

１…選別処理システム １０～３０…選別システム １０…第１選別システム １１…第１検出部 １２…第１選別装置 １３ａ…第１データ格納部 １３ｂ…第１判定部 １３ｃ…第１演算部 １４…第１制御部 ２０…第２選別システム ２１…第２検出部 ２２…第２選別装置 ２３ａ…第２データ格納部 ２３ｂ…第２判定部 ２３ｃ…第２演算部 ２４…第２制御部 ４０…中央システム ４１…中央データ格納部 ４２…中央演算部 ４３…課金額設定部

【要約】

選別処理システムは、第１選別システムと、中央システムと、を備え、前記第１選別システムは、第１選別装置と、第１検出部と、第１データ格納部と、第１制御部と、第１演算部と、第１判定部と、を有し、前記中央システムは、中央データ格納部と、中央演算部と、を有し、前記第１判定部は、中央システムに原料情報を送信するか否かを判定する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】