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(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】2024-11-07
(45)【発行日】2024-11-15
(54)【発明の名称】選別システム、および選別方法
(51)【国際特許分類】
B03C 7/02 20060101AFI20241108BHJP
【ＦＩ】
B03C7/02 B
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2024553548
(86)(22)【出願日】2024-04-02
(86)【国際出願番号】 JP2024013655
【審査請求日】2024-09-09
【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】中村 保博
(72)【発明者】
【氏名】黒田 真司
(72)【発明者】
【氏名】木本 勲
(72)【発明者】
【氏名】小池 徹弥
【審査官】佐藤 正浩
(56)【参考文献】
【文献】特許第７３６７２６９（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開平０７－２５１９０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０３Ｃ ７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のリサイクル工程のうち複数種類の材料を含む混合物を材料の種類ごとに選別する選別工程を行う選別装置と、情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記情報に基づいて前記選別装置の選別条件を算出する演算部と、前記演算部により算出された選別条件を前記選別装置に送信する送信部と、を備える演算装置と、
前記複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル履歴情報を記憶する情報記憶システムと、を備え、
前記取得部は、選別対象混合物に関連する情報を前記選別装置から取得し、前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報を前記情報記憶システムから取得し、
前記演算部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報に基づいて前記選別条件を算出する、
選別システム。
【請求項2】
前記情報記憶システムは、複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル業者装置と、前記複数のリサイクル業者装置から取得した前記リサイクル履歴情報を管理する情報管理装置とを備え、前記リサイクル業者装置のそれぞれは、自装置に対応したリサイクル工程に関するリサイクル履歴情報を前記情報管理装置に記憶させ、
前記情報管理装置は、前記複数のリサイクル履歴情報の紐づけ情報を管理する、
請求項１に記載の選別システム。
【請求項3】
前記取得部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて前記選別対象混合物を使用した製品情報を前記情報記憶システムから取得し、前記演算部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記製品情報に基づいて前記選別条件を算出する、
請求項１に記載の選別システム。
【請求項4】
前記取得部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて前記選別対象混合物に含まれるプラスチック片の詳細情報を前記情報記憶システムから取得し、前記演算部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記詳細情報に基づいて前記選別条件を算出し、
前記詳細情報は、前記プラスチック片の組成、粒度、色、添加剤、表面加工、表面汚染度、または、リサイクル回数に関連する情報の少なくとも一つを含む、
請求項１に記載の選別システム。
【請求項5】
複数の前記選別装置を備え、前記取得部は、前記選別対象混合物のリサイクル工程に含まれる前記選別装置が行う選別とは別の選別工程に関連する選別工程情報を前記情報記憶システムから取得し、
前記演算部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記選別工程情報に基づいて前記選別条件を算出する、
請求項１に記載の選別システム。
【請求項6】
前記取得部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて前記選別工程の後の工程に関連する後工程情報を前記情報記憶システムから取得し、前記演算部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記後工程情報に基づいて前記選別条件を算出する、
請求項１に記載の選別システム。
【請求項7】
前記取得部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて前記複数のリサイクル工程において循環されている材料の種類ごとの循環量を示す循環量情報を前記情報記憶システムから取得し、前記演算部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記循環量情報に基づいて前記選別条件を算出する、
請求項１に記載の選別システム。
【請求項8】
前記取得部は、前記選別装置から取得した前記選別対象混合物に関連する情報および前記選別装置の選別結果を示す選別結果情報を取得し、前記送信部は、前記取得部により取得した前記選別対象混合物に関連する情報および前記選別結果情報を前記情報記憶システムに送信する、
請求項１に記載の選別システム。
【請求項9】
前記送信部は、前記選別装置が動作を停止しているときに前記取得部により取得した情報を前記情報記憶システムに送信する、請求項１に記載の選別システム。【請求項10】
前記選別装置は前記混合物に含まれる樹脂の種別毎の帯電量の違いを利用して選別を行う静電選別装置である、請求項１に記載の選別システム。【請求項11】
前記選別装置は前記混合物に含まれる樹脂の種別毎の比重の違いを利用して選別を行う比重式選別装置である、請求項１に記載の選別システム。【請求項12】
前記選別装置は選別対象の前記混合物に含まれる樹脂の種別毎の撮像画像の違いを利用して選別を行う光学式選別装置である、請求項１に記載の選別システム。【請求項13】
演算装置が、複数種類の材料を含む選別対象混合物に関連する情報を選別装置から取得するステップと、前記演算装置が、複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル履歴情報を記憶する情報記憶システムから前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報を取得するステップと、
前記演算装置が、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報に基づいて選別条件を算出するステップと、
前記演算装置が、前記選別条件を示す情報を前記選別装置に送信するステップと、
前記選別装置が、複数種類の材料を含む混合物を材料の種類ごとに選別するステップと、
を含む、選別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、選別システム、および選別方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数種類の物体を含む混合物を物体の種類毎に選別する技術が知られている。この選別技術において、例えば、混合物に含まれる複数種類の物体を帯電させ、静電選別により特定の物体をリサイクル対象の物体として選別する静電選別装置がある。静電選別といった選別工程などのリサイクル工程に関する技術として、例えば下記の特許文献１、２に記載された技術が知られている。
【0003】
特許文献１のリサイクル金属カウンティングシステムは、回収した金属含有物を、分解業者が部品毎に分別し、回収業者、分解業者、鉄鋼製造業者、アルミ製錬業者、非鉄製錬業者などの業者が部品を処理してリサイクル金属を回収し、製造会社へ戻す循環型社会システムで、金属含有物の総量、回収した各種のリサイクル金属とその量とを明示している。このリサイクル金属カウンティングシステムは、ホストコンピュータと各業者用の複数のクライアントとを備える。ホストコンピュータは、金属含有物の総量に基づいて、分解業者で部品毎に分別される予想量、各業者で搬入される予想量、各業者で処理されて回収されるリサイクル金属の予想量を記憶する。各業者用の複数のクライアントは、ホストコンピュータに記憶されている自己の業務に関連する予想量を修正している。
【0004】
特許文献２のリサイクル装置は、機器に付加されている第１の製品情報を読み込む入力手段と、機器に付加されている第１の製品情報と対応した当該機器の照合、解体、分別するための情報の機器回収解体情報データベースを記憶する記憶手段と、入力手段で得た機器の第１の製品情報と機器回収解体情報データベースに対応した当該機器を照合する照合手段とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１１－１６４７９２号公報
【文献】特開２００２－１９７１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した静電選別装置において、高い精度で選別を行うためには十分なデータを収集する必要がある。しかし、顧客が静電選別装置を導入した直後や、静電選別装置に投入する材料に大幅な変動があった場合、データ収集に時間を要し、十分なデータが収集されるまでの期間において選別効率が低下する課題があった。
【0007】
上述した特許文献１、２に記載された技術は、他の工程で得られた情報を選別工程に利用することは記載されていないため、選別工程の精度向上を図ることはできなかった。
【0008】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであり、リサイクル工程における情報を選別工程に利用することによって混合物に対する選別の精度を高くすることができる選別システム、および選別方法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】
【0009】
本開示は上述した課題を解決するためになされたもので、本開示の一態様は、複数のリサイクル工程のうち複数種類の材料を含む混合物を材料の種類ごとに選別する選別工程を行う選別装置と、情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記情報に基づいて前記選別装置の選別条件を算出する演算部と、前記演算部により算出された選別条件を前記選別装置に送信する送信部と、を備える演算装置と、前記複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル履歴情報を記憶する情報記憶システムと、を備え、前記取得部は、選別対象混合物に関連する情報を前記選別装置から取得し、前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報を前記情報記憶システムから取得し、前記演算部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報に基づいて前記選別条件を算出する、選別システムである。
【0010】
本開示の他の態様は、演算装置が、複数種類の材料を含む選別対象混合物に関連する情報を選別装置から取得するステップと、前記演算装置が、複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル履歴情報を記憶する情報記憶システムから前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報を取得するステップと、前記演算装置が、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、前記情報記憶システムから取得した前記選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報に基づいて選別条件を算出するステップと、前記演算装置が、前記選別条件を示す情報を前記選別装置に送信するステップと、前記選別装置が、複数種類の材料を含む混合物を材料の種類ごとに選別するステップと、を含む、選別方法である。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、混合物に対する選別の精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第１の実施の形態における静電選別システム１の一例を示すブロック図である。
【図2】第１の実施の形態における情報記憶システム５００の一例を示すブロック図である。
【図3】第１の実施の形態における学習部３０８の一例を示すブロック図である。
【図4】第１の実施の形態における静電選別装置１００の一例を示す図である。
【図5】第１の実施の形態における第１の演算部２０４の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図6】第１の実施の形態における静電選別システム１の動作の一例を示すシーケンス図である。
【図7】第１の実施の形態におけるエッジサーバ装置２００および演算装置３００の処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】第２の実施の形態における比重式選別装置６００の一例を示す図である。
【図9】第３の実施の形態における光学式選別装置７００の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を適用した選別システム、および選別方法を、図面を参照して説明する。
【0014】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態における静電選別システム１の一例を示すブロック図である。静電選別システム１は、例えば、複数の静電選別装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、・・・と、複数のエッジサーバ装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、・・・と、演算装置３００と、データベース装置４００と、情報記憶システム５００とを備える。以下の説明において、複数の静電選別装置を総称する場合には「静電選別装置１００」と記載し、複数のエッジサーバ装置を総称する場合には「エッジサーバ装置２００」と記載する。なお、実施の形態の静電選別システム１はエッジサーバ装置２００を備えているが、これに限定されない。静電選別システム１は、エッジサーバ装置２００を備えずに通信ネットワークＮＷを介して静電選別装置１００と演算装置３００とが接続されていてよい。
図１は、第１の実施の形態における静電選別システム１の一例を示すブロック図である。静電選別システム１は、例えば、複数の静電選別装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、・・・と、複数のエッジサーバ装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、・・・と、演算装置３００と、データベース装置４００と、情報記憶システム５００とを備える。以下の説明において、複数の静電選別装置を総称する場合には「静電選別装置１００」と記載し、複数のエッジサーバ装置を総称する場合には「エッジサーバ装置２００」と記載する。なお、実施の形態の静電選別システム１はエッジサーバ装置２００を備えているが、これに限定されない。静電選別システム１は、エッジサーバ装置２００を備えずに通信ネットワークＮＷを介して静電選別装置１００と演算装置３００とが接続されていてよい。
【0015】
静電選別装置１００およびエッジサーバ装置２００と、演算装置３００と、データベース装置４００と、情報記憶システム５００とは、インターネット等の通信ネットワークＮＷに接続するためのＮＩＣ（Network Interface Card）または無線通信モジュールなどの通信インターフェース（不図示）を有する。通信ネットワークＮＷは、例えばインターネット等の汎用ネットワーク、およびローカル５ＧまたはＷｉＦｉ（登録商標）などのプライベートなネットワークを含んでよい。
【0016】
なお、実施の形態において、混合物に含まれる樹脂（プラスチック）の種別毎の帯電量の違いを利用して選別を行う静電選別装置１００を選別装置として説明するが、これに限定されない。実施の形態の静電選別システム１は、複数種類の材料を含む混合物を材料の種類ごとに選別する選別装置であればよい。実施の形態の静電選別システム１は、例えば、金属またはガラスを含む混合物から特定の物体を選別する選別装置にも適用可能であり、食品を含む混合物から特定の物体を選別する選別装置にも適用可能である。
【0017】
静電選別装置１００は、複数のリサイクル工程のうち複数種類の樹脂片を含む混合物（以下、原料とも呼ぶ。）を樹脂の種類毎に選別する選別工程を行う。静電選別装置１００の選別対象は、リサイクル対象物である。リサイクル対象物は、帯電特性が異なる複数種のプラスチック片を含む。静電選別装置１００は、例えば、検出部１０２と、選別部１０４と、受信部１０６と、送信部１０８とを備える。検出部１０２は、センシングデータを検出する。センシングデータは、混合物の状態を示すデータである。選別部１０４は、混合物からプラスチック片を選別する動作を行う。受信部１０６は、エッジサーバ装置２００から制御命令を受信する。送信部１０８は、センシングデータをエッジサーバ装置２００に送信する。
【0018】
エッジサーバ装置２００は、例えば、静電選別装置１００および演算装置３００と通信を行う機能を持つ情報処理装置である。エッジサーバ装置２００は、例えば、一つの工場に設置された静電選別装置１００に対応して設置される。エッジサーバ装置２００と静電選別装置１００とは、例えば工場内に設けられたＬＡＮ回線などの通信回線により接続される。
【0019】
エッジサーバ装置２００は、例えば、取得部２０２と、第１の演算部２０４と、受信部２０６と、送信部２０８と、制御部２１０とを備える。第１の演算部２０４および制御部２１０は、例えば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で実現される機能部である。取得部２０２は、例えばＬＡＮ回線を介して静電選別装置１００に接続される。取得部２０２は、混合物情報、動作状態情報、および選別結果情報を取得する。混合物情報は、静電選別装置１００における混合物に関する情報である。混合物情報は、例えば、材料の種類、組成、および粒度の少なくとも一つを含む情報であってもよい。動作状態情報は、静電選別装置１００の動作状態を示す情報である。動作状態情報は、例えば、静電界を発生させるための電圧値や仕切り版位置などである。選別結果情報は、静電選別装置１００の選別結果を示す情報である。選別結果情報は、例えば、選別された樹脂の純度および回収量などである。
【0020】
第１の演算部２０４は、取得部２０２により取得された混合物情報、動作状態情報、および選別結果情報の少なくとも一つに対して第１の演算処理を行う。第１の演算処理は、例えば、混合物情報、動作状態情報、および選別結果情報のうち少なくとも一部の情報を抽出する処理である。第１の演算処理は、例えば、混合物情報、動作状態情報、および選別結果情報を整理することによって演算装置３００に送信するデータ量を削減する処理である。送信部２０８は、第１の演算部２０４より第１の演算処理が行われた情報を送信する。
【0021】
受信部２０６は、演算装置３００から選別条件を受信する。制御部２１０は、受信部２０６により受信された選別条件に基づいて静電選別装置１００を制御する。選別条件は、静電選別装置１００を動作する目標値となる情報である。具体的に、選別条件は、電界発生部１３０に印加する電圧値の目標値、仕切り板位置の目標値などである。
【0022】
演算装置３００は、例えば、エッジサーバ装置２００からの要求に応じて処理を行い、エッジサーバ装置２００に処理結果を送信するサーバとしての機能を持つ情報処理装置である。演算装置３００は、例えば、複数のエッジサーバ装置２００に対応した一つの装置である。
【0023】
演算装置３００は、例えば、取得部３０２と、第２の演算部３０４と、学習済モデル３０６と、学習部３０８と、送信部３１０と、を備える。第２の演算部３０４および学習部３０８は、例えばＣＰＵ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で実現される機能部である。
【0024】
取得部３０２は、選別対象混合物に関連する情報を静電選別装置１００から取得し、選別対象混合物に関連するリサイクル履歴情報を情報記憶システム５００から取得する。選別対象混合物は、静電選別装置１００に供給された選別対象の混合物である。第２の演算部３０４は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システム５００から取得した選別対象混合物に関連するリサイクル履歴情報に基づいて選別条件を算出する。学習済モデル３０６は、第２の演算処理に用いられる機械学習モデルである。学習部３０８は、学習済モデル３０６を学習させる処理を行う。送信部３１０は、第２の演算部３０４により算出された選別条件を、エッジサーバ装置２００を介して静電選別装置１００に送信する。なお、第２の演算部３０４は、学習済モデル３０６を用いることなく、演算式を用いた演算処理や、ルールベースの演算処理によって選別条件を演算してよい。
【0025】
データベース装置４００は、データ記憶装置、およびデータベース（ＤＢ）を構築するプロセッサ等を備える情報処理装置である。データベース装置４００は、例えば、ユーザデータベース４１０と、選別装置データベース４１２と、学習済モデル４１４とを記憶する。ユーザデータベース４１０は、例えば、静電選別装置１００のユーザ、業種、商品などを特定するユーザ情報と学習済モデル４１４とを対応付けたデータベースである。選別装置データベース４１２は、静電選別装置１００ごとの混合物情報、動作状態情報（センシングデータ）、選別結果情報を対応付けたデータベースである。学習済モデル４１４は、学習データを示す情報、機械学習モデルを特定するための処理パラメータ等の学習済モデルを特定するための情報である。学習済モデル４１４は、樹脂片の種類別、組成別、粒度別に構築されてよい。学習済モデル４１４は、ユーザごと、業界ごと、商品ごとに構築されてよい。
【0026】
実施の形態における静電選別システム１は、複数の静電選別装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃと、複数の静電選別装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃのそれぞれに対応した複数のエッジサーバ装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃと、複数のエッジサーバ装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに対応した一つの演算装置３００を備える。第２の演算部３０４は、複数のエッジサーバ装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃにより送信された複数の選別条件に基づいて一つの静電選別装置１００の選別条件を演算してよい。静電選別システム１は、これに限定されず、例えば、静電選別装置１００とエッジサーバ装置２００と演算装置３００とが一台ずつであってよい。
【0027】
情報記憶システム５００は、複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル履歴情報を記憶する情報処理装置を含む。複数のリサイクル工程は、例えば、選別工程、素材製造工程、製品製造工程、使用工程、回収工程、分別工程、および粉砕工程を含む。複数のリサイクル工程は、静電選別装置１００により行われる選別工程、選別工程前の工程である上流工程、および選別工程後の下流工程を含む。上流工程は、例えば、粉砕工程である。下流工程は、例えば素材製造工程である。
【0028】
図２は、第１の実施の形態における情報記憶システム５００の一例を示すブロック図である。情報記憶システム５００は、複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル業者装置（５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃ、Ｄ、５１０Ｅ、５１０Ｆ）と、複数のリサイクル業者装置から取得したリサイクル履歴情報を管理する情報管理装置５２０とを備える。リサイクル業者装置は、例えば、粉砕業者装置５１０Ａと、素材製造業者装置５１０Ｂ、製品製造業者装置５１０Ｃ、使用者装置５１０Ｄ、回収業者装置５１０Ｅ、および分別業者装置５１０Ｆの少なくも一つである。なお、粉砕業者装置５１０Ａと、素材製造業者装置５１０Ｂ、製品製造業者装置５１０Ｃ、使用者装置５１０Ｄ、回収業者装置５１０Ｅ、および分別業者装置５１０Ｆを総称する場合には「リサイクル業者装置５１０」と記載する。
【0029】
リサイクル業者装置５１０は、例えば、取得部５１２と、情報処理部５１４と、送信部５１６とを備える。取得部５１２および送信部５１６は、例えば、通信ネットワークＮＷを介して他の装置と通信を行う通信回路である。情報処理部５１４は、例えば、ＣＰＵによりプログラムを実行することにより実現される機能部である。
【0030】
取得部５１２は、情報管理装置５２０からリサイクル品に関するリサイクル履歴情報を取得する。例えば、演算装置３００（選別業者）は、選別工程よりも上流工程の混合プラスチックに関するリサイクル履歴情報を取得する。リサイクル履歴情報は、例えば、上流工程のリサイクル品を特定する情報と、リサイクル工程により加工されたリサイクル品を特定する情報との対応関係を示す情報である。リサイクル履歴情報は、リサイクル品の詳細情報を含んでよい。リサイクル品の詳細情報は、例えば、プラスチック片の組成、粒度、色、添加剤、表面加工、表面汚染度、または、リサイクル回数に関連する情報の少なくとも一つを含んでよい。
情報処理部５１４は、リサイクル履歴情報を作成する。
送信部５１６は、リサイクル履歴情報を情報管理装置５２０に送信する。
情報処理部５１４は、リサイクル履歴情報を作成する。
送信部５１６は、リサイクル履歴情報を情報管理装置５２０に送信する。
【0031】
リサイクル品には、ブロックチェーン技術によって紐づけが行われる。ブロックチェーン技術は、複数のリサイクル業者装置５１０によって同一のデータを分散して記憶する仕組みである。リサイクル業者装置５１０および情報管理装置５２０は、例えば、同一の単一プラスチックを用いた素材に関する情報、製品または部品に関する情報、混合物に関する情報を同一のリサイクル履歴情報に含めてよい。各リサイクル業者は、リサイクル履歴情報を参照することにより、単一プラスチック、素材、製品または部品、回収品、分別物、粉砕物の紐づけを確認することができる。
【0032】
情報管理装置５２０は、取得部５２２と、情報処理部５２４と、送信部５２６とを備える。取得部５２２および送信部５２６は、例えば、通信ネットワークＮＷを介して他の装置と通信を行う通信回路である。情報処理部５２４は、例えば、ＣＰＵによりプログラムを実行することにより実現される機能部である。
【0033】
取得部５２２は、リサイクル業者装置５１０からリサイクル履歴情報を取得する。
【0034】
情報処理部５２４は、複数のリサイクル履歴情報の紐づけ情報を管理する。情報処理部５２４は、例えば、複数のリサイクル業者装置５１０から取得した複数のリサイクル履歴情報を対応付ける紐づけ情報を生成する。紐づけ情報は、例えば、演算装置３００が選別した単一プラスチックを識別する識別情報である。演算装置３００が選別した単一プラスチックを使用した素材、製品または部品には、演算装置３００が選別した単一プラスチックを識別する識別情報を読み取るためのコードが貼付される。これにより、情報処理部５２４は、例えば、単一プラスチック、素材、製品または部品、使用者、回収された製品または部品、分別された製品または部品、および、粉砕された混合プラスチックを対応付けて複数のリサイクル履歴情報を記憶することができる。
【0035】
送信部５２６は、リサイクル業者装置５１０から受け付けた要求に応じてリサイクル履歴情報を送信する。送信部５２６は、例えば、演算装置３００からの要求に応じて選別対象混合物に対応したリサイクル履歴情報を演算装置３００に送信する。
【0036】
粉砕業者装置５１０Ａは粉砕業者により使用される情報処理装置である。素材製造業者装置５１０Ｂは素材製造業者により使用される情報処理装置である。製品製造業者装置５１０Ｃは製品製造業者により使用される情報処理装置である。使用者装置５１０Ｄは使用者により使用される情報処理装置である。回収業者装置５１０Ｅは回収業者により使用される情報処理装置である。分別業者装置５１０Ｆは分別業者により使用される情報処理装置である。演算装置３００は、情報記憶システム５００における選別業者装置である。リサイクル業者装置５１０のそれぞれは、自装置に対応したリサイクル工程に関するリサイクル履歴情報を情報管理装置５２０に記憶させる。
【0037】
リサイクル工程は、例えば、粉砕工程、選別工程、素材製造工程、製品製造工程、使用工程、回収工程、および分別工程を含む。
選別工程は、静電選別装置１００によって混合物を複数種類のプラスチック片に選別する工程である。選別工程は混合プラスチックを単一プラスチックに選別する。単一プラスチックは選別工程によりリサイクルされたリサイクル品である。
素材製造工程は、素材製造業者によって選別工程を経た単一プラスチックから素材を製造する工程である。
製品製造工程は、製品製造業者によって素材製造工程を経た素材から製品や部品を製造する工程である。
使用工程は、使用者によって、製品製造工程を経た製品または部品を使用する工程である。
回収工程は、回収業者によって、使用工程を経た製品または部品を回収する工程である。
分別工程は、分別業者によって、分別業者によって、回収工程を経た製品または部品を分別する工程である。
粉砕工程は、粉砕業者によって、分別工程を経た製品または部品を混合物に粉砕する工程である。
選別工程は、静電選別装置１００によって混合物を複数種類のプラスチック片に選別する工程である。選別工程は混合プラスチックを単一プラスチックに選別する。単一プラスチックは選別工程によりリサイクルされたリサイクル品である。
素材製造工程は、素材製造業者によって選別工程を経た単一プラスチックから素材を製造する工程である。
製品製造工程は、製品製造業者によって素材製造工程を経た素材から製品や部品を製造する工程である。
使用工程は、使用者によって、製品製造工程を経た製品または部品を使用する工程である。
回収工程は、回収業者によって、使用工程を経た製品または部品を回収する工程である。
分別工程は、分別業者によって、分別業者によって、回収工程を経た製品または部品を分別する工程である。
粉砕工程は、粉砕業者によって、分別工程を経た製品または部品を混合物に粉砕する工程である。
【0038】
このように複数のリサイクル工程によって各工程により加工されたリサイクル品が循環される。粉砕業者装置５１０Ａ、素材製造業者装置５１０Ｂ、製品製造業者装置５１０Ｃ、使用者装置５１０Ｄ、回収業者装置５１０Ｅ、および分別業者装置５１０Ｆは、各工程に関連する情報をリサイクル履歴情報として情報管理装置５２０に送信する。情報管理装置５２０は、複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル履歴情報を記憶する。
【0039】
情報記憶システム５００は、例えば、粉砕業者装置５１０Ａと、素材製造業者装置５１０Ｂと、製品製造業者装置５１０Ｃと、使用者装置５１０Ｄと、回収業者装置５１０Ｅと、分別業者装置５１０Ｆと、情報管理装置５２０を含む。演算装置３００は、情報記憶システム５００における選別業者装置であってよい。情報管理装置５２０は、演算装置３００、粉砕業者装置５１０Ａ、素材製造業者装置５１０Ｂ、製品製造業者装置５１０Ｃ、使用者装置５１０Ｄ、回収業者装置５１０Ｅ、および分別業者装置５１０Ｆに通信ネットワークＮＷを介して接続される。
【0040】
図３は、第１の実施の形態における学習部３０８の一例を示すブロック図である。学習部３０８は、複数のエッジサーバ装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃから取得したセンシングデータ、動作状態情報、選別結果情報、第１の演算処理の処理結果、第２の演算部３０４により演算された選別条件、リサイクル履歴情報を学習データとして取得する。リサイクル履歴情報は、粉砕業者装置５１０Ａから取得したリサイクル履歴情報、素材製造業者装置５１０Ｂから取得したリサイクル履歴情報、製品製造業者装置５１０Ｃから取得したリサイクル履歴情報、使用者装置５１０Ｄから取得したリサイクル履歴情報、回収業者装置５１０Ｅから取得したリサイクル履歴情報、分別業者装置５１０Ｆから取得したリサイクル履歴情報の少なくとも一つであってよい。
【0041】
学習部３０８は、学習データを学習済モデル３０６に入力し、学習済モデル３０６からの出力に基づいて学習済モデル３０６の処理パラメータを更新する。処理パラメータは、例えばニューラルネットワークに含まれるフィルタ（重み、バイアスともいう）であるが、これに限定されない。学習済モデル３０６における機械学習の手法は、一般に使用されるディープラーニングまたはランダムフォレストなどであってよい。
【0042】
図４は、第１の実施の形態における静電選別装置１００の一例を示す図である。静電選別装置１００は、例えば、投入側検出部１１０Ａと、回収側検出部１１０Ｂと、帯電筒１２０と、振動フィーダ１２２と、電界発生部１３０と、回収箱１４０と、制御装置１５０とを備える。
【0043】
帯電筒１２０には、選別対象となる複数種類のプラスチック片を含む原料（混合物）が供給される。帯電筒１２０には、例えば、単位時間当たりに予め定められた量の原料が投入される。実施の形態における原料は、例えばリサイクルされる空調機、冷蔵庫、洗濯機等の家電の筐体を粉砕工程で破砕して得られた複数種類の材質が混在するプラスチック片を含む。実施の形態におけるプラスチック片は、互いに異なる帯電特性を有するＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）片およびＰＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）片である。プラスチック片は、例えば５ｍｍ角程度の大きさである。
【0044】
帯電筒１２０は、回転することにより原料を攪拌する。原料に含まれるプラスチック片ＡおよびＢは、帯電筒１２０内において、回転攪拌により互いに摩擦して帯電する。帯電したプラスチック片ＡおよびＢは、それぞれ摩擦帯電系列に応じた極性および電荷量を持つ。具体的には、プラスチック片Ａ（例えばＡＢＳ）はプラスに帯電し、プラスチック片Ｂ（例えばＰＳ）はマイナスに帯電する。
【0045】
帯電筒１２０により帯電されたプラスチック片ＡおよびＢは、振動フィーダ１２２に排出される。プラスに帯電したプラスチック片Ａとマイナスに帯電したプラスチック片Ｂとは静電気力によって吸引し合う。振動フィーダ１２２は、プラスチック片ＡおよびＢを上下に振動させながら電界発生部１３０側に押し出すことで、プラスチック片ＡおよびＢを引き離しつつ振動フィーダ１２２の先端から落下させる。振動フィーダ１２２におけるプラスチック片ＡおよびＢの一部が採取され、分離投入装置１２４に投入される。
【0046】
電界発生部１３０は、静電界を発生させる。電界発生部１３０は、例えば、一対の電極１３１および１３２と、直流電源１３３とを備える。一対の電極１３１および１３２のそれぞれは、例えば平板状に形成される。一対の電極１３１および１３２は、プラスチック片ＡおよびＢが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。電極１３１には接地電圧が印加される。直流電源１３３は、電極１３１と電極１３２との間に直流電圧を印加することで一対の電極１３１および１３２の間に静電界を発生させる。電極１３１と電極１３２との間に直流電圧は、制御装置１５０から出力された制御信号により調整される。
【0047】
振動フィーダ１２２から落下したプラスチック片ＡおよびＢは、極性および電荷量等の帯電状態に応じた静電気力で一対の電極１３１および１３２のいずれかに引き寄せられながら落下する。つまり、プラスチック片ＡおよびＢは、帯電状態に応じて異なる位置に落下する。実施の形態において、プラスチック片Ａはプラスに帯電しているため電極１３１側に引き寄せられて落下する。プラスチック片Ｂはマイナスに帯電しているため電極１３２側に引き寄せられて落下する。
【0048】
落下したプラスチック片ＡおよびＢは、回収箱１４０に回収される。回収箱１４０は、プラスチック片ＡおよびＢを回収する。回収箱１４０は、例えば、仕切り板１４１および１４２と、仕切り駆動装置１４３とを備える。仕切り板１４１および１４２は、例えば図中の矢印方向に移動可能である。仕切り板１４１および１４２が移動することにより、仕切り板１４１および１４２により形成される３つの領域の広さが調整される。仕切り駆動装置１４３は、モータ等の駆動機構を備える。仕切り駆動装置１４３は、制御装置１５０から供給された制御信号に基づいて駆動力を仕切り板１４１および１４２に供給する。
【0049】
なお、仕切り板１４１および１４２の移動は、手動で行われてよい。実施の形態において静電力により誘導された材料を収容する領域を区分する仕切り部として仕切り板１４１および１４２を説明したが、板形状に限定されず、他の形状であってよい。
【0050】
振動フィーダ１２２から落下されたプラスチック片ＡおよびＢは、帯電状態に応じて仕切り板１４１および１４２により形成される３つの領域の何れかに回収される。プラスに帯電したプラスチック片Ａは、主に仕切り板１４１側領域に回収される。マイナスに帯電したプラスチック片Ｂは、主に仕切り板１４２側領域に回収される。十分に帯電しなかったプラスチック片は仕切り板１４１と仕切り板１４２との間の領域に回収される。それぞれの領域に回収されたプラスチック片は、搬送機（図示せず）によって運ばれて別々の容器に収容される。静電選別装置１００は、仕切り板１４１と１４２との間の領域に回収されたプラスチック片を供給部２２０に戻し、再度選別を行ってもよい。
【0051】
投入側検出部１１０Ａは、例えば、プラスチック種識別センサ１１１と、帯電量センサ１１２と、プラスチック種識別センサ１１３と、質量センサ１１４とを備える。
【0052】
プラスチック種識別センサ１１１は、帯電筒１２０に投入されるプラスチック片のプラスチック種を識別するためのセンシングデータを検出する。プラスチック種識別センサ１１１は、例えば、混合物を撮像する光学センサである。光学センサは、例えば、近赤外カメラや可視光カメラなどの画像情報を生成するものであってよい。また、プラスチック種識別センサ１１１は、粒度や異物を検出するためのセンサであってもよい。
【0053】
帯電量センサ１１２は、例えば通過型ファラデーケージ式のセンサである。帯電量センサ１１２は、上方から帯電したプラスチック片を落下させ、プラスチック片が落下する際に生じる静電誘導電圧波形（センシングデータ）を検出する。静電誘導電圧波形は、第１の演算部２０４により解析されることによって帯電量に換算される。プラスチック種識別センサ１１３は、例えば、混合物を撮像する光学センサである。プラスチック種識別センサ１１３は、帯電量センサ１１２を通過したプラスチック片のプラスチック種を識別するためのセンシングデータを検出する。質量センサ１１４は、帯電量センサ１１２を通過したプラスチック片の質量を求めるためのセンシングデータを検出する。
【0054】
回収側検出部１１０Ｂは、例えば、プラスチック種識別センサ１１５と、質量センサ１１６とを備える。プラスチック種識別センサ１１５は、例えば、混合物を撮像する光学センサである。プラスチック種識別センサ１１５は、回収箱１４０における仕切り板１４１および１４２により形成される３つの領域それぞれに回収されたプラスチック片のプラスチック種を識別するためのセンシングデータを検出する。質量センサ１１６は、仕切り板１４１および仕切り板１４２により形成される３つの領域それぞれに回収されたプラスチック片の質量を求めるためのセンシングデータを検出する。
【0055】
制御装置１５０は、静電選別装置１００における各部の制御および各種の演算を行う。制御装置１５０は、投入側検出部１１０Ａおよび回収側検出部１１０Ｂにより検出したセンシングデータを取得したことに応じ、取得したセンシングデータを少なくとも一つを即座にエッジサーバ装置２００に送信する。制御装置１５０は、エッジサーバ装置２００から受信した制御命令に従って、帯電筒１２０、振動フィーダ１２２、電界発生部１３０、および回収箱１４０の少なくとも一つの動作を制御する。
【0056】
図５は、第１の実施の形態における第１の演算部２０４の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
静電選別装置１００は、上述したように、投入側検出部１１０Ａ、回収側検出部１１０Ｂ、および制御装置１５０を備える。投入側検出部１１０Ａは、例えば、近赤外画像または可視画像、帯電量情報、質量情報をセンシングデータとして検出し、制御装置１５０は、センシングデータを第１の演算部２０４に出力する。第１の演算部２０４は、例えば、投入側検出部１１０Ａにより検出されたセンシングデータを処理するため、画像処理部２０４ａと、データ変換部２０４ｂ、２０４ｃとを備える。
静電選別装置１００は、上述したように、投入側検出部１１０Ａ、回収側検出部１１０Ｂ、および制御装置１５０を備える。投入側検出部１１０Ａは、例えば、近赤外画像または可視画像、帯電量情報、質量情報をセンシングデータとして検出し、制御装置１５０は、センシングデータを第１の演算部２０４に出力する。第１の演算部２０４は、例えば、投入側検出部１１０Ａにより検出されたセンシングデータを処理するため、画像処理部２０４ａと、データ変換部２０４ｂ、２０４ｃとを備える。
【0057】
静電選別装置１００は、上述したように選別対象の混合物を撮像して画像信号を混合物情報として生成する光学センサとしてのプラスチック種識別センサ１１１を備え、第１の演算部２０４の画像処理部２０４ａは、プラスチック種識別センサ１１１により生成された画像信号に基づいて混合物の混合比を示す混合比データを生成する。画像処理部２０４ａは、例えば、プラスチック種識別センサ１１１により検出された赤外線画像信号を解析し、混合物におけるプラスチック片の混合比を示す混合比データに変換してよい。
【0058】
静電選別装置１００は、上述したように選別対象の混合物を撮像して画像信号を混合物情報として生成する光学センサとしてのプラスチック種識別センサ１１１を備え、第１の演算部２０４の画像処理部２０４ａは、プラスチック種識別センサ１１１により生成された画像信号の一部を抽出し、送信部１０８は、画像信号の一部を演算装置３００に送信してよい。
【0059】
なお、第１の演算部２０４は、可視画像信号を解析し、混合物の粒度データ、異物データに変換してよい。また、第１の演算部２０４は、例えば帯電筒１２０に供給される混合物に対して粒体センサ（不図示）により検出された粒体通過波形信号を流体通過量に変換し、粒度・異物データを出力してよい。
【0060】
静電選別装置１００は、選別対象の混合物の帯電量に従って変化する帯電量信号を混合物情報として生成する帯電量センサとしての１１２を備える。静電選別装置１００は、帯電された混合物に静電力を与える電極１３１、１３２（電極対）に印加される電圧の大きさ、または静電力により誘導された混合物を収容する領域を区分する仕切り板１４１、１４２の位置を調整する静電選別装置である。第１の演算部２０４のデータ変換部２０４ｂは、帯電量センサ１１２により生成された帯電量信号を解析して混合物の帯電量を示す帯電量データを生成する。データ変換部２０４ｂは、プラスチック種識別センサ１１３から静電誘導電圧波形を入力し、帯電量データに変換する。データ変換部２０４ｃは、質量センサ１１４から質量信号を入力し、質量データに変換する。
【0061】
静電選別装置１００は選別対象の混合物の流量に従って変化する流量信号を混合物情報として生成する流量センサを備えてよい。流量センサは、例えば、帯電筒１２０に投入される原料の投入量を検出するセンサであってよい。プラスチック種識別センサ１１１と一体化されたセンサであってよく、１１１と別個に設けられた流量センサであってよい。第１の演算部２０４のデータ変換部２０４ｄは、流量センサにより生成された流量信号を解析して混合物の流量を示す流量情報を生成して演算装置３００に送信してよい。
【0062】
制御装置１５０は、例えば仕切り板位置情報、電圧情報、ＭＩＤ循環情報、帯電筒情報、およびフィーダ速度情報等の静電選別装置１００の動作状態を示す動作状態情報をデータ加工部２０４ｅに出力する。仕切り板位置情報は、仕切り板１４１および１４２の位置を示す情報である。電圧情報は、電極１３１および１３２間における電圧を示す情報である、ＭＩＤ循環情報は、仕切り板１４１と仕切り板１４２との間の領域から帯電筒１２０に循環されたプラスチック片の量を示す情報である。帯電筒情報は、帯電筒１２０の回転数を示す情報である。フィーダ速度情報は、振動フィーダ１２２の振動速度を示す情報である。データ加工部２０４ｅは、例えば、所定のデータ加工を行い、時刻ごとに仕切り板位置情報、電圧情報、ＭＩＤ循環情報、帯電筒情報、およびフィーダ速度情報を紐付けした動作状態データを、演算装置３００に送信する。
【0063】
第１の演算部２０４は、例えば、回収側検出部１１０Ｂにより検出されたセンシングデータを処理するため、画像処理部２０４ｆと、データ変換部２０４ｇを備える。画像処理部２０４ｆは、プラスチック種識別センサ１１５により検出された赤外線画像を解析し、混合物の組成比を示す組成比データに変換する。データ変換部２０４ｇは、質量センサ１１６から質量信号を入力し、質量データに変換する。
【0064】
図６は、第１の実施の形態における静電選別システム１の動作の一例を示すシーケンス図である。
情報記憶システム５００は、リサイクル業者装置５１０から情報管理装置５２０にリサイクル履歴情報を送信し、情報管理装置５２０がリサイクル履歴情報を蓄積する（ステップＳ１００）。なお、実施の形態においてリサイクル履歴情報は情報管理装置５２０に蓄積されるが、これに限定されず、リサイクル業者装置５１０のそれぞれに蓄積されてよい。
情報記憶システム５００は、リサイクル業者装置５１０から情報管理装置５２０にリサイクル履歴情報を送信し、情報管理装置５２０がリサイクル履歴情報を蓄積する（ステップＳ１００）。なお、実施の形態においてリサイクル履歴情報は情報管理装置５２０に蓄積されるが、これに限定されず、リサイクル業者装置５１０のそれぞれに蓄積されてよい。
【0065】
静電選別装置１００に供給される原料（選別対象混合物）の原料情報が読み取られる（ステップＳ１０２）。原料情報は、例えば、選別工程の上流工程において付与された原料の識別情報である。原料情報は、静電選別装置１００からエッジサーバ装置２００を介して演算装置３００に送信される。演算装置３００は、原料情報に対応したリサイクル履歴情報の要求を情報管理装置５２０に送信する。情報管理装置５２０は、要求に対応したリサイクル履歴情報を抽出し、演算装置３００に送信する（ステップＳ１０４）。これにより演算装置３００は、選別対象混合物に関連するリサイクル履歴情報を取得する。
【0066】
静電選別装置１００は、選別対象の原料の供給が開始されると（ステップＳ１０６）、プラスチック種識別センサ１１１により検出されたセンシングデータを選別対象混合物に関連する情報として取得し、エッジサーバ装置２００に送信する（ステップＳ１０８）。
【0067】
第１の演算部２０４は、取得部２０２により取得したセンシングデータを用いて第１の演算処理を実行する（ステップＳ１１０）。送信部２０８は、第１の演算処理の処理結果を演算装置３００に送信する（ステップＳ１１２）。
【0068】
制御装置１５０は、プラスチック種識別センサ１１１、帯電量センサ１１２、プラスチック種識別センサ１１３、質量センサ１１４のそれぞれからセンシングデータを取得することに応じて即座にそれぞれのセンシングデータをエッジサーバ装置２００に送信する。第１の演算部２０４は、複数のセンシングデータをそれぞれ受信したことに応じて、複数のセンシングデータそれぞれに対して即座に第１の演算処理を行い、複数のセンシングデータそれぞれに対応した複数の処理結果を演算装置３００に送信する。
【0069】
演算装置３００の取得部３０２は、第１の演算処理の処理結果を受信し、第２の演算部３０４は、第１の演算処理の処理結果、および情報記憶システム５００から取得した選別対象混合物に関連するリサイクル履歴情報に基づいて第２の演算処理を実行することで選別条件を算出する（ステップＳ１１４）。送信部３１０は、第２の演算処理の処理結果としての選別条件を示す情報をエッジサーバ装置２００に送信する（ステップＳ１１６）。
【0070】
第２の演算部３０４は、第１の演算処理の処理結果およびリサイクル履歴情報に基づいて、原料の混合比、選別結果、およびプラスチック片の比電荷分布をセンシングすることで高度な自動選別を行う。比電荷は、摩擦により帯電したプラスチック片の帯電量を質量で除した物性値である。プラスチック片ごとの形状ばらつきや摩擦帯電時の擦れ方の違いなどによって、同種のプラスチック片であっても、比電荷は、一定の値にはならず分布を取る。比電荷分布と電極１３１、１３２間を通過した後のプラスチック片の落下位置の分布には相関性がある。このため、第２の演算部３０４は、比電荷分布を演算し、比電荷分布に基づいて最適な仕切り板１４１、１４２の位置を予測する。
【0071】
静電選別装置１００は、帯電筒１２０により摩擦帯電させた直後の混合プラスチックの一部を採取し、分離投入装置１２４によって１片ずつプラスチック種識別センサ１１３に投入する。その後、プラスチック種識別センサ１１３（光学センサ）および質量センサ１１４により得られたセンシングデータを、エッジサーバ装置２００を介して演算装置３００に送信する。演算装置３００は、比電荷分布を基にプラスチック片の落下位置の分布の予測を行うことで最適な仕切り板１４１および１４２の位置（選別条件）を決定し、仕切り駆動装置１４３を遠隔で制御することができる。
【0072】
エッジサーバ装置２００の受信部２０６は、演算装置３００から選別条件を示す情報を受信し、送信部２０８は、選別条件を示す情報を制御命令として静電選別装置１００に送信する（ステップＳ１１８）。
【0073】
静電選別装置１００の受信部１０６は制御命令を受信し、制御装置１５０は、帯電筒１２０、振動フィーダ１２２、電界発生部１３０、および回収箱１４０を含む選別部１０４を制御することによって、静電選別装置１００は、単一プラスチックを選別する（ステップＳ１２０）。回収側検出部１１０Ｂは、センシングデータを検出し、制御装置１５０は、回収側検出部１１０Ｂから取得したセンシングデータをエッジサーバ装置２００に送信する（ステップＳ１２２）。
【0074】
第１の演算部２０４は、エッジサーバ装置２００により送信されたセンシングデータを用いて第１の演算処理を行い（ステップＳ１２４）、第１の演算処理の処理結果を演算装置３００に送信する（ステップＳ１２６）。
【0075】
取得部３０２は、エッジサーバ装置２００から取得した選別対象混合物に関連する情報および前記選別装置の選別結果を示す選別結果情報を取得し、送信部３１０は、取得部３０２により取得した選別対象混合物に関連する情報および選別結果情報を情報記憶システム５００に送信する（ステップＳ１２８）。情報管理装置５２０は、演算装置３００から取得した情報に基づいて選別工程についてのリサイクル履歴情報を更新する（ステップＳ１３０）。
【0076】
静電選別装置１００は、選別後に仕切り板１４１および１４２により形成される３つの領域に回収されたプラスチック片についてもプラスチック種識別センサ１１５および質量センサ１１６によりセンシングデータを取得する。第２の演算部３０４は、仕切り板１４１および１４２により形成される３つの領域ごとにプラスチック片の選別結果を算出する。第２の演算部３０４は、プラスチック片の落下位置の分布の予測値と、プラスチック片の落下位置の分布の実測値との照合を行って最適な仕切り板１４１および１４２の位置（選別条件）を再計算する。これにより、第２の演算部３０４は、原料変動による仕切り板１４１および１４２の位置の決定精度を高めていく。
【0077】
取得部３０２は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて選別対象混合物を使用した製品情報を情報記憶システム５００から取得してよい（ステップＳ１０４）。製品情報は、選別対象混合物の元となった製品のメーカ、型番、製品中のどの部品かを示す情報などである。製品情報は、回収業者装置５１０Ｅ、分別業者装置５１０Ｆ、粉砕業者装置５１０Ａにより開示されたリサイクル履歴情報であってよい。第２の演算部３０４は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システム５００から取得した製品情報に基づいて選別条件を算出することができる（ステップＳ１１４）。例えば、製品によって添加剤、表面加工、表面の汚染度など、選別対象混合物の状態が異なることがある。これに対し、第２の演算部３０４は、製品に応じた適切な選別条件を演算することができる。演算装置３００は、製品ごとに学習済モデル３０６を構築することにより、製品に応じて適した選別条件を演算することができる。
【0078】
前記取得部は、前記選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて選別対象混合物に含まれるプラスチック片の詳細情報を情報記憶システム５００から取得してよい（ステップＳ１０４）。詳細情報は、選別対象混合物に含まれるプラスチック片の組成、粒度、色、添加剤、表面加工、表面汚染度、または、リサイクル回数に関連する情報の少なくとも一つを含む。第２の演算部３０４は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システム５００から取得した詳細情報に基づいて選別条件を算出することができる（ステップＳ１１４）。第２の演算部３０４は、プラスチック片の組成や粒度に基づいて選別結果の予測値をシミュレーションし、予測値に応じて選別条件を演算することができる。また、演算装置３００は、プラスチック片の詳細情報および選別結果を記憶しておくことにより、帯電異常に起因する選別不良が生じた場合に原因を推定することや、選別不良を未然に防止するための選別条件を演算することができる。また、静電選別システム１は、選別工程後に、単一プラスチックの販売後や下流工程で品質不良等が起こった場合に、品質不良の原因を推定することや品質不良を未然に予防するための選別条件を演算することができる。
【0079】
静電選別システム１は、複数の静電選別装置１００を備える。取得部３０２は、選別対象混合物のリサイクル工程に含まれる静電選別装置１００Ａが行う選別とは別の選別工程に関連する選別工程情報を情報記憶システム５００から取得してよい（ステップＳ１０４）。第２の演算部３０４は、静電選別装置１００Ａから取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システム５００から取得した選別工程情報に基づいて選別条件を算出する。これにより、演算装置３００は、静電選別装置１００Ａが選別工程を行うときに、静電選別装置１００Ａから取得したセンシングデータに加えて、他の静電選別装置１００Ｂなどから取得したセンシングデータ、動作状態情報、および選別結果情報を用いて静電選別装置１００Ａの選別条件を演算することができる（ステップＳ１１４）。また、演算装置３００は、静電選別装置１００Ａの選別条件を演算するための学習済モデル３０６を、静電選別装置１００Ａ以外の静電選別装置１００から取得したセンシングデータ、動作状態情報、および選別結果情報を用いて学習させ、学習済モデル３０６の出力に基づいて静電選別装置１００Ａの選別条件を演算することができる（ステップＳ１１４）。
【0080】
取得部３０２は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて前記選別工程の後の工程に関連する後工程情報を前記情報記憶システムから取得してよい（ステップＳ１０４）。後工程情報は、選別工程後の素材製造工程等のリサイクル履歴情報である。後工程情報は、例えば、素材製造工程に販売した単一プラスチックの最終的な用途を示す情報であってよい。用途を示す情報は、例えば、選別工程により選別された単一プラスチックが、マテリアルリサイクルされたか、ケミカルリサイクルされたか、サーマルリカバリーされたかを示す情報である。第２の演算部３０４は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システム５００から取得した後工程情報に基づいて選別条件を算出することができる（ステップＳ１１４）。
【0081】
取得部３０２は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報に基づいて前記複数のリサイクル工程において循環されている樹脂の種類ごとの循環量を示す循環量情報を情報記憶システム５００から取得してよい（ステップＳ１０４）。第２の演算部３０４は、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システム５００から取得した循環量情報に基づいて選別条件を算出することができる（ステップＳ１１４）。これにより静電選別システム１は、材料ごとの循環量、製品サイクル等を考慮して選別条件を演算することができる。
【0082】
図７は、第１の実施の形態におけるエッジサーバ装置２００および演算装置３００の処理の一例を示すフローチャートである。
エッジサーバ装置２００は、静電選別装置１００が動作中か否かを判定する（ステップＳ２００）。エッジサーバ装置２００は、静電選別装置１００が動作中である場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、図６を参照して説明した処理を行う（ステップＳ２０２）。
エッジサーバ装置２００は、静電選別装置１００が動作中か否かを判定する（ステップＳ２００）。エッジサーバ装置２００は、静電選別装置１００が動作中である場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、図６を参照して説明した処理を行う（ステップＳ２０２）。
【0083】
エッジサーバ装置２００は、静電選別装置１００が停止している場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、未送信データがあるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。未送信データは、プラスチック種識別センサ１１１やプラスチック種識別センサ１１３により生成された画像信号の一部を抽出した場合における、画像信号の一部以外の画像信号である。未送信データは、静電選別装置１００が動作しているときには第１の演算部２０４により第１の演算処理が行われた演算結果情報を送信している場合において、演算結果情報を演算するために用いられた元情報であってよい。
【0084】
第１の演算部２０４は、静電選別装置１００から未送信データを取得する（ステップＳ２０６）。第１の演算部２０４は、内部記憶装置から第１の演算処理の元情報を取得してよい。送信部２０８は、取得した未送信データを演算装置３００に送信する（ステップＳ２０８）。
【0085】
演算装置３００の取得部３０２は、未送信データを受信し、未送信データを情報管理装置５２０に送信する（ステップＳ２１０）。未送信データは、取得部３０２が取得した選別対象混合物に関連する情報および静電選別装置１００の選別結果を示す選別結果情報を含む。これにより送信部３１０は、静電選別装置１００が停止しているときに取得部３０２により取得した情報を情報記憶システム５００に送信する。学習部３０８は、受信した未送信データを用いて学習済モデル３０６を学習させる（ステップＳ２１２）。情報管理装置５２０は、演算装置３００から取得した選別対象混合物に関連する情報および静電選別装置１００の選別結果を示す選別結果情報をリサイクル履歴情報として蓄積する（ステップＳ２１４）。
【0086】
以上説明したように、実施の形態における静電選別システム１は、演算装置３００の取得部３０２により選別対象混合物に関連する情報を静電選別装置１００から取得し、選別対象混合物に関連するリサイクル履歴情報を情報記憶システム５００から取得し、第２の演算部３０４により、静電選別装置１００から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システム５００から取得した選別対象混合物に関連するリサイクル履歴情報に基づいて選別条件を算出することができる。この静電選別システム１によれば、リサイクル工程における情報を用いて演算した選別条件によって選別工程を行うことで、選別の精度を高くすることができる。すなわち、静電選別システム１によれば、リサイクル工程のうち選別工程以外の工程の情報を選別工程に用いて最適な選別条件を算出して、選別工程を遠隔制御することができる。
【0087】
リサイクル工程では、業界によらず、常に同じ状態の廃棄製品が回収されてくることはあり得ないため、それらを破砕して得られる混合プラスチック片（原料）の混合比は様々に変動する。例えば原料の混合比が変わるとプラスチックの摩擦帯電量が影響を受け電極間での各種プラスチックの落下位置が変動する。したがって、選別工程において各種プラスチックの純度および回収量を最適な状態で維持するためには電極１３１および１３２に印加する電圧や仕切り板１４１および１４２の位置調整といったオペレーションノウハウが必要になる。原料変動に対応するオペレーションノウハウが無いと、静電選別装置１００の性能を最大限に引き出せず再生材の品質を安定化できない。そこで、静電選別システム１によれば、情報記憶システム５００から得られた他工程の情報（上流工程の破砕条件、分別時に得られた部品情報、製品情報など）に学習済モデル３０６を学習させて、最適な選別条件を導出することができる。
【0088】
さらに、静電選別システム１によれば、例えば、静電選別装置１００についてのセンシングデータ、動作状態情報、および選別結果の収集が十分でない場合や、ある業界の製品等についての選別工程のデータが少なく場合がある。この場合、十分なデータが蓄積されるまでは高い選別効率が得られないが、静電選別システム１によれば、情報記憶システム５００からリサイクル履歴情報を取得することで、上流工程の分別工程や破砕工程のデータ（破砕粒度、原料の由来となった部品の比率・材料種・添加剤情報、選別システムに送られてくる量、など）を取得することによって、原料の混合比、組成、比電荷を予測して、静電選別装置１００を制御することができる。
【0089】
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態における比重式選別装置６００の一例を示す図である。
上述した第１の実施の形態における選別装置は静電選別装置１００であるが、選別装置は比重式選別装置６００であってよい。比重式選別装置６００は、選別対象の混合物に含まれる樹脂片の比重の違いを利用して選別を行う選別装置である。比重式選別装置６００は、例えば、湿式比重選別方式により混合物に含まれるプラスチック片を選別する。比重式選別装置６００は、浮沈選別部６１０と、ジグ選別部６２０とを備える。
図８は、第２の実施の形態における比重式選別装置６００の一例を示す図である。
上述した第１の実施の形態における選別装置は静電選別装置１００であるが、選別装置は比重式選別装置６００であってよい。比重式選別装置６００は、選別対象の混合物に含まれる樹脂片の比重の違いを利用して選別を行う選別装置である。比重式選別装置６００は、例えば、湿式比重選別方式により混合物に含まれるプラスチック片を選別する。比重式選別装置６００は、浮沈選別部６１０と、ジグ選別部６２０とを備える。
【0090】
浮沈選別部６１０は、媒体として水を用い、水より軽いＰＰを浮上させ、水より重いＰＳ、ＡＢＳ、およびその他のプラスチックを沈殿させることにより、プラスチック片を分離する。浮沈選別部６１０において水に浮いているプラスチック片は回収される。浮沈選別部６１０において沈殿されたプラスチック片は、ジグ選別部６２０に運ばれる。
【0091】
ジグ選別部６２０は、ピストン運動を水に伝達することで揺動水流を発生させて比重ごとの層を形成する。ジグ選別部６２０は、軽比重のＰＳおよびＡＢＳ混合物と重比重の難燃性プラスチックなどに選別し、軽比重のプラスチック片および重比重のプラスチック片を別々に回収する。
【0092】
比重式選別装置６００には、上述したようにエッジサーバ装置２００および演算装置３００が接続される。第１の演算部２０４は、比重式選別装置６００における混合物に関する混合物情報、比重式選別装置６００の動作状態を示す動作状態情報、および比重式選別装置６００の選別結果を示す選別結果情報の少なくとも一部の情報に第１の演算処理を行い、第１の演算処理の処理結果を演算装置３００に送信する。演算装置３００は、第１の演算処理の処理結果および比重式選別装置６００から取得した情報に基づく第２の演算処理によって比重式選別装置６００の選別条件を演算し、演算した選別条件をエッジサーバ装置２００に送信する。エッジサーバ装置２００は、演算装置３００から受信した選別条件に基づいて比重式選別装置６００を制御する。
【0093】
（第３の実施の形態）
図９は、第３の実施の形態における光学式選別装置７００の一例を示す図である。
上述した第１の実施の形態における選別装置は静電選別装置１００であるが、選別装置は光学式選別装置７００であってよい。光学式選別装置７００は、選別対象の混合物に含まれる樹脂片を撮像する光学センサ（Ｘ線源７２０、検出器７２２）を備え、Ｘ線源７２０および検出器７２２により撮像した樹脂片に対する撮像画像の違いを利用して選別を行う光学式選別装置である。光学式選別装置７００は、例えば、コンベア部７１０と、Ｘ線源７２０と、検出器７２２と、エアガン部７３０と、回収部７４０、７４２と、制御装置７５０とを備える。
図９は、第３の実施の形態における光学式選別装置７００の一例を示す図である。
上述した第１の実施の形態における選別装置は静電選別装置１００であるが、選別装置は光学式選別装置７００であってよい。光学式選別装置７００は、選別対象の混合物に含まれる樹脂片を撮像する光学センサ（Ｘ線源７２０、検出器７２２）を備え、Ｘ線源７２０および検出器７２２により撮像した樹脂片に対する撮像画像の違いを利用して選別を行う光学式選別装置である。光学式選別装置７００は、例えば、コンベア部７１０と、Ｘ線源７２０と、検出器７２２と、エアガン部７３０と、回収部７４０、７４２と、制御装置７５０とを備える。
【0094】
光学式選別装置７００は、コンベア部７１０により搬送された混合物に対し、Ｘ線源７２０からＸ線を照射し、透過光を検出器７２２により検出する。これにより選別対象の混合物のＸ線透過像信号を生成する。Ｘ線透過像信号は、例えば、臭素含有プラスチックに対して影が映し出された画像である。Ｘ線透過像信号は、制御装置７５０によりセンシングデータとしてエッジサーバ装置２００に送信される。第１の演算部２０４は、センシングデータに対する第１の演算処理の処理結果を演算装置３００に送信する。演算装置３００は、第１の演算処理の処理結果および情報記憶システム５００から取得した情報に基づいてエアガン部７３０の動作を示す選別条件をエッジサーバ装置２００に送信する。エッジサーバ装置２００は、演算装置３００から受信した選別条件に基づいてエアガン部７３０を制御する。これにより光学式選別装置７００は、例えば、臭素系難燃剤含有プラスチックを回収部７４２に選別し、臭素系難燃剤非含有プラスチックを回収部７４０に選別する。
【0095】
なお、各実施形態および変形例について説明したが、一例であってこれらに限られず、例えば、各実施形態や各変形例のうちのいずれかや、各実施形態の一部や各変形例の一部を、他の１または複数の実施形態や他の１または複数の変形例と組み合わせて本発明の一態様を実現させてもよい。
【符号の説明】
【0096】
１…静電選別システム、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…静電選別装置、１０２…検出部、１０４…選別部、１０６…受信部、１０８…送信部、１１０Ａ…投入側検出部、１１０Ｂ…回収側検出部、１１１、１１３、１１５…プラスチック種識別センサ、１１２…帯電量センサ、１１４、１１６…質量センサ、１２０…帯電筒、１２２…振動フィーダ、１２４…分離投入装置、１３０…電界発生部、１３１、１３２…電極、１３３…直流電源、１４０…回収箱、１４１、１４２…仕切り板、１４３…駆動装置、１５０…制御装置、２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ…エッジサーバ装置、２０２…取得部、２０４…第１の演算部、２０４ａ、２０４ｆ…画像処理部、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ、２０４ｇ…データ変換部、２０４ｅ…データ加工部、２０６…受信部、２０８…送信部、２１０…制御部、２２０…供給部、３００…演算装置、３０２…取得部、３０４…第２の演算部、３０６…学習済モデル、３０８…学習部、３１０…送信部、４００…データベース装置、４１０…ユーザデータベース、４１２…選別装置データベース、４１４…学習済モデル、５００…情報記憶システム、５１０…リサイクル業者装置、５１０Ａ…粉砕業者装置、５１０Ｂ…素材製造業者装置、５１０Ｃ…製品製造業者装置、５１０Ｄ…使用者装置、５１０Ｅ…回収業者装置、５１０Ｆ…分別業者装置、５１２…取得部、５１４…情報処理部、５１６…送信部、５２０…情報管理装置、５２２…取得部、５２４…情報処理部、５２６…送信部、６００…比重式選別装置、６１０…浮沈選別部、６２０…ジグ選別部、７００…光学式選別装置、７１０…コンベア部、７２０…Ｘ線源、７２２…検出器、７３０…エアガン部、７４０、７４２…回収部、７５０…制御装置
【要約】
本開示の一態様の選別システムは、複数のリサイクル工程のうち複数種類の材料を含む混合物を材料の種類ごとに選別する選別工程を行う選別装置と、情報を取得する取得部と、取得された情報に基づいて選別装置の選別条件を算出する演算部と、算出された選別条件を選別装置に送信する送信部と、を備える演算装置と、複数のリサイクル工程に対応した複数のリサイクル履歴情報を記憶する情報記憶システムとを備え、取得部は、選別対象混合物に関連する情報を選別装置から取得し、選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報を情報記憶システムから取得し、演算部は選別装置から取得した選別対象混合物に関連する情報、および、情報記憶システムから取得した選別対象混合物に関連する前記リサイクル履歴情報に基づいて選別条件を算出する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】