JP2022039443A - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】貯留ピットにおける把持部の廃棄物に対する作業の結果を定量的に評価すること。【解決手段】廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を備えた貯留ピット内における廃棄物の状態を評価する情報処理装置であって、制御部は、貯留ピット内を複数の領域に区分し、把持部による作業に伴って、複数の領域のそれぞれの領域において、廃棄物に関する情報を取得し、廃棄物に関する情報の少なくとも一部の情報によって、それぞれの領域ごとに定量的に評価値を算出し、それぞれの領域に対して、領域ごとに領域の用途に基づいた重み係数を設定し、それぞれの領域の評価値に対して、領域ごとに重み係数を乗算し、それぞれの領域における重み係数が乗算された評価値を合算して、貯留ピットにおける総合評価値を導出して廃棄物の状態を評価する際に、領域ごとの重み係数を時間帯などに応じたフェーズごとに異ならせる。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。

家庭や事業所から回収されたごみには、様々な性状のごみが混入している。そこで、通常、回収されたごみは、貯留ピットに一旦貯留され、貯留ピットの中で貯留されたごみを攪拌させることによって、ごみを均質にする作業が行われる。また、ごみが比較的多く搬入される時間帯においては、ごみを効率よく貯留ピットに受け入れる必要がある。そのため、いわゆる積み替えという作業が行われる。積み替えは、搬入口付近のごみを移動させて、貯留ピットのごみ搬入口付近にごみを受入れるスペースを確保する作業である。

ところで、攪拌や積み替えといった作業は、貯留ピット内に設置されたクレーンを自動または手動で運転することにより行われている。この場合、作業者が手動制御によってクレーンを制御して、攪拌や積み替えの作業における自動制御だけでは不十分な部分を補完している。

このような状況を改善するために、特許文献１には、ごみ処理工場用自動クレーンの制御装置に関する技術が開示されている。特許文献１に開示された技術は、ごみピット内に投入されるごみの色調を撮影するカメラと、カメラが撮影したごみの色調を識別してごみ色調マップとして記憶するごみ色調記憶手段とを備え、ごみ色調記憶手段のごみ色調マップに基づいてごみピット内の異質ごみを特定し、ごみを攪拌するようにクレーンを制御する技術である。また、特許文献２には、ごみピットに仮想的に配置した格子の各マスに貯留されたごみの撹拌度および高さを演算し、各マスの中から少なくとも２つの始点候補および終点候補を選択し、最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを始点候補として選択し、複数存在する場合は、複数のマスのうち撹拌度が最も低いマスを始点候補として選択し、始点候補を除き、最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを別の始点候補として選択し、複数存在する場合は、撹拌度が最も低いマスを別の始点候補として選択して、ごみクレーンが、複数の始点候補のうち最も近い始点候補から終点候補に向かって移動され、移動撹拌または移動散乱撹拌を行うごみクレーン制御システムが開示されている。

特開２００７－１２６２４６号公報 特許第６６４４９９３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、異質ごみを判別して、特定した異質ごみのクレーンによるばらまきにより攪拌を行っているのみであり、ごみの種別や攪拌の程度などを考慮した統合的な制御はなされていない。また、特許文献２に開示された技術においては、ごみクレーン制御システムにおいて、その時点の最適な候補を選択してごみクレーンの制御を行っており、貯留ピットの全体においてどの程度の攪拌がされているかという点については、何ら考慮されていない。そのため、ごみなどの貯留ピット内において、クレーンなどのごみを把持して移動する把持部を用いて、ごみの積み替えや攪拌を効率よく行うための技術の開発が求められていた。

廃棄物を把持する把持部によって、ごみの積み替えや攪拌を効率よく行うためには、把持部による作業を最適化することが好ましい。しかしながら、上述したように自動制御によって把持部を制御する場合においても、作業者による手動制御が必要になる。作業者による手動制御の場合、積み替えや攪拌の作業は、作業者の経験や勘などに依存するという課題があった。そこで、作業者の経験や勘に依存することなく把持部の作業を効率よく行うために、把持部の作業の成果を客観的かつ定量的に評価できる技術が求められ、そのために貯留ピット内における廃棄物の状態を適切に評価できる技術が求められていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、把持部の廃棄物に対する作業の結果を定量的に評価できる情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、廃棄物を貯留可能、かつ前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を備えた貯留ピット内における前記廃棄物の状態を評価する制御部を有する情報処理装置であって、前記制御部は、前記貯留ピット内を複数の領域に区分し、前記把持部による作業に伴って、前記複数の領域のそれぞれの領域において、前記廃棄物に関する情報を取得して記憶部に格納し、前記記憶部から、前記廃棄物に関する情報の少なくとも一部の情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに定量的に評価値を算出し、前記それぞれの領域に対して、前記領域ごとに前記領域の用途に基づいた重み係数を設定し、前記それぞれの領域の前記評価値に対して、前記領域ごとに前記重み係数を乗算し、前記それぞれの領域における前記重み係数が乗算された評価値を合算して、前記貯留ピットにおける総合評価値を導出して前記廃棄物を評価する際に、前記領域ごとの前記重み係数をフェーズに応じて異ならせる。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記貯留ピットに外部から前記廃棄物の搬入が開始される搬入開始時刻から所定時間遡った時刻までの搬入準備フェーズと、前記貯留ピットに外部から前記廃棄物が搬入される搬入フェーズと、前記貯留ピットに外部から前記廃棄物が搬入されず、かつ前記搬入準備フェーズの前までの混合フェーズとにおいて、前記領域ごとの前記重み係数を異ならせる。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記廃棄物に関する情報は、高さの情報、画像認識またはセンサにより得られた廃棄物の種別の情報、貯留日数の情報、密度の情報、および攪拌回数の情報であり、前記記憶部から、前記廃棄物に関する、高さの情報、種別の情報、貯留日数の情報、密度の情報、および攪拌回数の情報のうちの少なくとも１つの情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに前記評価値を算出して前記廃棄物を評価する。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、この構成において、前記制御部は、前記貯留ピット内における前記廃棄物を、それぞれが３次元座標に関連付けられた複数のユニットに仮想的に分割し、前記把持部による作業に伴った前記複数のユニットにおけるそれぞれのユニットの混合、分割、または置換に対応して、ユニットごとに前記種別の情報、前記貯留日数の情報、および前記攪拌回数の情報を更新する。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、この構成において、前記制御部は、前記記憶部から読みだした前記種別の情報、前記貯留日数の情報、前記密度の情報、および前記攪拌回数の情報のそれぞれに基づいて、前記ユニットごとの前記種別、前記貯留日数、前記密度、前記攪拌回数から、対象エリア内における、前記種別のばらつき、前記貯留日数のばらつき、前記攪拌回数のばらつき、前記密度のばらつき、および前記攪拌回数の平均のそれぞれを算出し、前記種別、前記貯留日数、前記密度、および前記攪拌回数のそれぞれの特性に基づいた重みづけ係数を乗算して合算することによって、混合評価値を導出する。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、この構成において、前記重みづけ係数は、前記種別、前記貯留日数、前記密度、および前記攪拌回数に対して非線形である。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の構成において、前記制御部は、前記記憶部から読みだした前記高さの情報に基づいて、前記それぞれの領域における上部空間量を導出し、前記それぞれの領域における上部空間量に対して、前記貯留ピット内の前記廃棄物の貯留量に基づいた重みづけ係数を乗算して、搬入評価値を導出する。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、この構成において、前記重みづけ係数は前記上部空間量に対して非線形である。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記制御部は、任意で設定される前記複数の領域として、前記貯留ピット内を、外部から前記廃棄物を搬入する少なくとも１つの搬入エリアと、前記搬入エリアから前記廃棄物を積み替える少なくとも１つの積替エリアと、焼却炉に投入する前記廃棄物が貯留される少なくとも１つの投入エリアとに区分する。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、ハードウェアを有する制御部が、廃棄物を貯留可能、かつ前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を備えた貯留ピット内を複数の領域に区分し、前記把持部による作業に伴って、前記複数の領域のそれぞれの領域において、前記廃棄物に関する情報を取得して記憶部に格納し、前記記憶部から、前記廃棄物に関する情報の少なくとも一部の情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに定量的に評価値を算出し、前記それぞれの領域に対して、前記領域ごとに前記領域の用途に基づいた重み係数を設定し、前記それぞれの領域の前記評価値に対して、前記領域ごとに前記重み係数を乗算し、前記それぞれの領域における前記重み係数が乗算された評価値を合算して、前記貯留ピットにおける総合評価値を定量的に導出して前記廃棄物を評価する際に、前記領域ごとの前記重み係数をフェーズに応じて異ならせる。

本発明の一態様に係るプログラムは、廃棄物を貯留可能、かつ前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を備えた貯留ピット内における前記廃棄物の状態を評価する制御部に、前記貯留ピット内を複数の領域に区分し、前記把持部による作業に伴って、前記複数の領域のそれぞれの領域において、前記廃棄物に関する情報を取得して記憶部に格納し、前記記憶部から、前記廃棄物に関する情報の少なくとも一部の情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに定量的に評価値を算出し、前記それぞれの領域に対して、前記領域ごとに前記領域の用途に基づいた重み係数を設定し、前記それぞれの領域の前記評価値に対して、前記領域ごとに前記重み係数を乗算し、前記それぞれの領域における前記重み係数が乗算された評価値を合算して、前記貯留ピットにおける総合評価値を定量的に導出して前記廃棄物を評価する際に、前記領域ごとの前記重み係数をフェーズに応じて異ならせる。

本発明に係る情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムによれば、貯留ピットにおける把持部の作業に対するそれぞれのフェーズの目的に応じた評価値を算出でき、把持部の廃棄物に対する作業の結果を定量的に評価することが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態による状態評価システムを示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態による把持部を備える貯留ピットの平面図である。 図３は、図２のIII－III線に沿った貯留ピットの断面図である。 図４は、本発明の一実施形態による状態評価装置を示すブロック図である。 図５は、本発明の一実施形態による状態評価方法を説明するためのフローチャートである。 図６は、本発明の一実施形態による状態評価システムの貯留ピットにおける各エリアでの評価値を説明するための表である。 図７は、本発明の一実施形態によるエリアの設定例を示す図である。 図８は、本発明の一実施形態による搬入評価値の算出方法を説明するための図である。 図９は、本発明の一実施形態による混合評価値の算出方法を説明するための図である。 図１０は、本発明の一実施形態による総合評価値の算出方法を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態による情報処理装置が適用される状態評価システムを示す。図１に示すように、状態評価システムは、ネットワーク２を介して相互に通信可能な、状態評価装置１０と、廃棄物貯留施設２０とを備える。廃棄物処理施設３は、少なくとも廃棄物貯留施設２０および廃棄物焼却施設３０を備える。状態評価装置１０は、ネットワーク２を通じて廃棄物処理施設３と通信可能な外部に設けられていても、廃棄物処理施設３の一部であってもよい。また、状態評価装置１０は、廃棄物処理施設３の内部に設けられていてもよく、設置場所は限定されない。

ネットワーク２は、有線通信や無線通信が適宜組み合わされて構成される。ネットワーク２は、例えば、専用線、インターネットなどの公衆通信網、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、携帯電話などの電話通信網や公衆回線、ＶＰＮ（Virtual Private Network）などの一または複数の組み合わせからなる。状態評価装置１０と廃棄物貯留施設２０とは、ネットワーク２を介して接続されている。

（廃棄物貯留施設）
廃棄物貯留部としての廃棄物貯留施設２０は、制御部２１、通信部２２、撮像部２３、センサ部２４、把持部２５、および貯留ピット２６を備える。貯留ピット２６には、把持部２５が移動可能に設けられているとともに、撮像部２３およびセンサ部２４が設けられている。撮像部２３、センサ部２４、および把持部２５は、状態評価装置１０から送信される制御信号に基づいて、制御部２１が制御する。なお、状態評価装置１０の制御部１１が、撮像部２３、センサ部２４、および把持部２５を直接的に制御してもよい。

制御部２１は、具体的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアを有するプロセッサ、およびＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの主記憶部（いずれも図示せず）を備える。制御部２１は、ＲＡＭやＲＯＭなどの主記憶部に格納された各種プログラムに従い、通信部１３，２２を通じて状態評価装置１０から入力された制御信号などに基づいて、撮像部２３、センサ部２４、および把持部２５を制御する。

通信部２２は、例えば、ＬＡＮインターフェースボード、有線通信のための有線通信回路、または無線通信のための無線通信回路である。ＬＡＮインターフェースボードや有線通信回路や無線通信回路は、ネットワーク２に接続される。送信部および受信部としての通信部２２は、ネットワーク２に接続して、状態評価装置１０との間で通信を行う。

撮像部２３は、例えば赤外線カメラや撮像カメラなどから構成される。撮像部２３は、貯留ピット２６内の廃棄物２７を撮像可能に構成される。撮像部２３は、例えば把持部２５のバケット２５３を撮像して、バケット２５３が把持した廃棄物２７を撮像可能に構成してもよい。撮像部２３は、貯留ピット２６内の廃棄物２７の状態、すなわち廃棄物２７の状態を撮像し、撮像した撮像画像データを撮像情報として、制御部２１および通信部２２を介して状態評価装置１０に送信する。撮像部２３は、貯留ピット２６においてバケット２５３が把持している廃棄物２７を撮像してもよく、撮像したバケット２５３内の廃棄物２７の撮像画像データを撮像情報として、制御部２１および通信部２２を介して状態評価装置１０に送信してもよい。

センサ部２４は、例えばレーザセンサ、赤外線センサ、もしくは３Ｄ－ＬｉＤＡＲ（3 Dimension Laser Imaging Detection and Ranging）センサなどからなる測距センサ、またはこれらのセンサを組み合わせたセンサやエンコーダなどから構成される。センサ部２４は例えば、貯留ピット２６内の廃棄物２７の高さを検知可能に構成される。センサ部２４は、貯留ピット２６において、２次元的な位置情報に関連付けて、廃棄物２７の高さ（ごみ高さ、廃棄物レベルとも言う）を検出し、検出したごみ高さのデータ（ごみ高さデータ）を、通信部２２を介して状態評価装置１０に送信する。また、センサ部２４は例えば、投入扉の開閉を検知可能に構成される。センサ部２４は、貯留ピット２６に配設された投入扉の開閉を検知して、開閉信号を状態評価装置１０に送信する。開閉信号は、廃棄物２７が投入されるトリガーとして用いられる。センサ部２４は例えば、後述する把持部２５の２次元または３次元の位置、およびバケット２５３の３次元の位置を検知可能に構成される。センサ部２４は、把持部２５の位置データ、およびバケット２５３の位置データを、状態評価装置１０に送信する。

把持部２５は、貯留ピット２６に貯留されている廃棄物２７を把持して移動させる。開閉部としてのバケット２５３は、廃棄物２７を把持する。移動部としてのクレーン２５２は、バケット２５３を連結して移動可能に構成される。クレーン２５２には、荷重計２５１が設けられている。荷重計２５１は、バケット２５３が把持した廃棄物２７の重量を計測可能に構成される。すなわち、荷重計２５１は、センサ部２４の一部として、把持部２５に設けられている。荷重計２５１が計測した廃棄物２７の重量のデータ（荷重データ）は、制御部２１および通信部２２を介して状態評価装置１０に送信される。貯留ピット２６の上方におけるクレーン２５２の２次元または３次元の現在位置、移動経路、移動範囲、および移動速度などの、いわゆるクレーン２５２の作業動作に関するパラメータは、把持部２５から制御部２１および通信部２２を介して、状態評価装置１０に逐次送信される。同様に、バケット２５３の開時間、閉時間、開閉回数、および開放量などの、バケット２５３の開閉動作に関するパラメータは、把持部２５から制御部２１および通信部２２を介して、状態評価装置１０に逐次送信される。

貯留ピット２６は、廃棄物２７を一時的に貯留するピットである。貯留ピット２６内の廃棄物２７は、把持部２５によって把持されて、廃棄物焼却施設３０の焼却炉３３に供給され、焼却される。

図２および図３はそれぞれ、本発明の一実施形態によるクレーンを備える貯留ピットの平面図および図２のIII－III線に沿った断面図である。図２および図３に示すように、廃棄物処理施設３において使用されるクレーン２５２は、側部に焼却炉３３の投入ホッパ３２１を備えた貯留ピット２６の上方に設けられる。クレーン２５２は、クレーンガーダ２５４を走行レール２５６に沿って走行可能に配設されている。クレーン２５２は、クレーンガーダ２５４上に横行可能に配設されたクラブ２５５によるワイヤーロープの巻き上げおよび巻き下げによって、所定量の廃棄物２７を把持可能なバケット２５３を昇降するように配設される。貯留ピット２６への廃棄物２７の投入は、貯留ピット２６に配設された搬入扉２６１を開いて行われる。搬入扉２６１は例えば開閉式であって、貯留ピット２６の側壁に沿って所定間隔ごとに複数配設されている。廃棄物処理施設３に搬入される廃棄物２７は、いずれかの搬入扉２６１を通じて貯留ピット２６内に投入される。貯留ピット２６内における廃棄物２７の積み替え、攪拌、および投入ホッパ３２１への投入は、クレーン２５２の３軸駆動によって行われる。

貯留ピット２６の周囲に撮像部２３としてのカメラ２３１が配設されている。カメラ２３１は、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの撮影カメラを有して構成されるが、必ずしもこれらに限定されない。撮像部２３は把持部２５に配設されていてもよい。また、測距センサの代わりに、後述するクレーン２５２のワイヤーロープの長さに基づいて距離を測ることも可能である。

カメラ２３１は、例えば、貯留ピット２６の周囲に配設され、廃棄物２７の表面全体を撮影可能に構成される。カメラ２３１は、ごみの種類（以下、ごみ種別）により変化する廃棄物２７の色調や形状を識別可能に構成される。なお、カメラ２３１は、クレーンガーダ２５４の走行レール２５６より下方の貯留ピット２６に配設されたクレーン操作室２１１の上方で、貯留ピット２６内の廃棄物２７を撮影可能な壁に設置してもよい。また、カメラ２３１の設置台数は、必要な画角や分解能を得るために、複数台設置することも可能である。撮像部２３およびセンサ部２４は、貯留ピット２６内の廃棄物２７の高さと、廃棄物２７のばらつきや均一性とを検知可能であれば、種々の装置を採用できる。

（廃棄物焼却施設）
図１に示すように、ごみ焼却部としての廃棄物焼却施設３０は、燃焼制御装置（ＡＣＣ）３１、センサ部３２、および焼却炉３３を備える。燃焼制御装置３１は、従来公知のあらかじめ定められた操作量関係式に基づいて、それぞれの操作端の操作量として、燃焼用空気量、冷却用空気量、およびごみ供給装置送り速度などを制御する。ごみ焼却炉である焼却炉３３は、ごみの燃焼が行われる炉、ごみを投入するごみ投入口、およびボイラ（いずれも図示せず）などを備える。センサ部３２は、例えば種々の場所に設けられた温度計や圧力計などから構成される。センサ部３２によって計測された、焼却炉３３の内部の状態、および焼却炉３３に関連する施設、具体的には、例えば電力を発電するための発電施設における、圧力や速度などの種々の物理量は、センサ部３２からセンサ情報として出力される。センサ部３２から出力されたセンサ情報は、パラメータとして燃焼制御装置３１に供給される。燃焼制御装置３１は、入力されたパラメータに基づいて焼却炉３３の燃焼を制御する。

（状態評価装置）
図４は、図１における状態評価装置１０の詳細を示す。図４に示す情報処理装置としての状態評価装置１０は、制御部１１、記憶部１２、通信部１３、入力部１４、および出力部１５を備える。制御部１１および通信部１３はそれぞれ、物理的には上述した制御部２１および通信部２２と同様である。

記憶部１２は、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＲＯＭなどの不揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）、およびリムーバブルメディアなどから選ばれた記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、または、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、またはＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）のようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部１２を構成してもよい。

記憶部１２には、状態評価装置１０の動作を実行するための、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル、各種データベースなどが記憶可能である。これらの各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。制御部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部などを制御することで、所定の目的に合致した機能を実現できる。

図４に示すように、本実施形態においては、制御部１１がロードした各種プログラムの実行によって、領域区分部１１１、貯留量判定部１１２、積替判定部１１３、ごみ種判定部１１４、攪拌度判定部１１５、およびクレーン制御部１１６の機能が実行される。また、各種プログラムには、本実施形態による処理を実現可能な人工知能や学習済みモデルを実現するプログラムも含まれる。

領域区分部１１１は、貯留ピット２６に貯留された廃棄物２７に対して、複数の領域を設定する。貯留ピット２６において区分される領域は、少なくとも搬入領域、積替領域、および投入領域の３通りの領域である。これらの搬入領域、積替領域、および投入領域はそれぞれ、２つ以上の複数の領域に区分される場合もある。なお、搬入がないときには、搬入領域が設定されない場合もある。同様に、投入がないときには、投入領域が設定されない場合もある。搬入領域は、塵芥収集車（パッカー車とも言う）からごみが搬入されるエリア（以下、搬入エリア）である。積替領域は、貯留ピット２６に設けられたクレーンによって、搬入領域からごみの積み替えが行われるエリア（以下、積替エリア）である。投入領域は、焼却炉３３に投入されるごみが存在するエリア（以下、投入エリア）である。領域区分部１１１により設定された搬入エリア、積替エリア、および投入エリアに関する情報は、作業領域に関する作業領域情報として、記憶部１２に格納される。なお、作業領域情報が、破砕領域（破砕エリア）などにおける破砕ごみなどの、工場特有の特殊ごみを貯留するための領域の情報を含んでいてもよい。

貯留量判定部１１２は、撮像部２３およびセンサ部２４から供給された撮像情報や検出データなどの廃棄物２７に関する情報に基づいて、貯留ピット２６内の廃棄物２７の貯留量を算出したり判定したりする。積替判定部１１３は、クレーン２５２によって廃棄物２７が積み替えられた際に、カメラ２３１から供給された撮像情報、およびセンサ部２４から供給されたセンサ情報に基づいて、積み替えられた後の廃棄物２７の状態、すなわち廃棄物２７の高さや積み替え後の混合状態を判定する。ごみ種判定部１１４は、搬入エリアに搬入された廃棄物２７のごみ種別を判定する。攪拌度判定部１１５は、クレーン２５２によって廃棄物２７が攪拌された際に、カメラ２３１から供給された撮像情報に基づいて、攪拌後の廃棄物２７の状態、すなわち廃棄物２７の高さや攪拌状態を判定する。クレーン制御部１１６は、クレーン２５２を３軸駆動させて所望の位置の廃棄物２７を把持したり、把持した廃棄物２７をばら撒いたりする指示信号を制御部２１に送信する。なお、クレーン制御部１１６によって直接的にクレーン２５２を制御してもよい。

記憶部１２には、高さ情報データベース１２１、貯留情報データベース１２２、密度情報データベース１２３、攪拌情報データベース１２４、およびごみ種別データベース１２５が格納されている。

高さ情報データベース１２１には、貯留ピット２６における廃棄物２７の高さに関する情報が検索可能に格納されている。

貯留情報データベース１２２には、貯留ピット２６に貯留されている廃棄物２７の貯留に関する貯留情報が検索可能に格納されている。貯留情報は、貯留ピット２６内の３次元座標に関連付けられて、廃棄物２７の容積、重量（質量）、および貯留日数などの情報を含む。また、貯留情報は、貯留ピット２６内の廃棄物２７を、例えば所定の直方体状、具体的には例えば数百ｍｍ四方の立方体状または直方体状に分割した複数のユニットとして管理する場合に、各ユニットの容積、重量、および貯留日数の履歴情報を含んでいてもよい。貯留情報データベース１２２には、さらに作業領域情報と関連付けられた貯留情報が格納されていてもよい。

密度情報データベース１２３には、廃棄物２７の密度情報が検索可能に格納されている。密度情報は、貯留ピット２６内の３次元座標に関連付けられた、廃棄物２７の密度などの情報を含む。また、密度情報は、貯留ピット２６内の廃棄物２７を、上述した複数のユニットによって管理する場合に、各ユニットの密度の履歴情報を含んでいてもよい。

攪拌情報データベース１２４には、貯留ピット２６におけるクレーンの攪拌に関する攪拌情報が格納されている。なお、攪拌とは、貯留ピット２６内の廃棄物２７をクレーン２５２によって把持し、バケット２５３を制御してばら撒く作業である。攪拌によって、廃棄物２７は貯留ピット２６内において混合される。攪拌情報は、貯留ピット２６においてクレーンを用いてごみの攪拌を行った場合における、攪拌回数、および平均の攪拌回数の情報を含む。攪拌情報には、攪拌を行うクレーンがごみを掴み挙げた位置や、ばら撒いた範囲、および攪拌が行われた時刻や攪拌時間などの情報が含まれていてもよい。また、攪拌情報は、貯留ピット２６内のごみの所定のユニットが攪拌によって分散されて、他のユニットの一部になったり他のユニットの一部と置換されたりして新たなユニットとなった場合に、撮像部２３やセンサ部２４によって検知された積み替え後の形状情報に基づいて、攪拌ごとのユニットの変化の履歴情報を含んでいてもよい。

種別データベース１２５には、貯留ピット２６におけるごみ種別に関するごみ種別情報が格納されている。ごみ種別情報は、塵芥収集車が貯留ピット２６に廃棄物２７を搬入した際に、搬入した廃棄物２７を１種類または２種類以上の廃棄物２７であると仮定して判定されたごみ種別の情報が格納されている。また、積み替えが行われた後の貯留ピット２６内の３次元の位置ごとのごみ種別の情報を含んでいてもよい。すなわち、上述した貯留ピット２６内のユニットごとに、各ユニットに含まれるごみ種別の情報を含んでいてもよい。

さらに、記憶部１２には、積替データベースなどを格納してもよい。積替データベースには、貯留ピット２６における後述するクレーンの積み替えに関する積替情報が格納される。なお、積み替えとは、外部から搬入された廃棄物２７をクレーン２５２によって把持し、所定の領域で放下させる作業である。積替情報は、貯留ピット２６内の廃棄物２７を積み替えた場合に、積み替えを行うクレーン２５２が廃棄物２７を掴み挙げた位置や放下させた位置、および積み替えが行われた時刻や移動時間などの情報が含まれていてもよい。積替情報は、貯留ピット２６内の廃棄物２７の貯留日数の情報を含んでいてもよい。また、積替情報は、貯留ピット２６内の廃棄物２７を、上述した複数のユニットによって管理する場合に、撮像部２３やセンサ部２４によって検知された積み替え後の形状情報に基づいて、クレーン２５２による廃棄物２７の積み替えごとの各ユニットの変化の履歴情報を含んでいてもよい。

入力手段としての入力部１４は、例えば廃棄物貯留施設２０に設置された撮像部２３やセンサ部２４から通信部２２を通じて送信された各種情報を入力して、制御部１１に出力するインターフェースを含む。なお、撮像部２３やセンサ部２４から入力部１４への情報の送信は、有線通信を用いても無線通信を用いてもよい。また、入力部１４は、キーボードや入力用のボタン、レバーや、液晶などのディスプレイに重畳して設けられる手入力のためのタッチパネル、または音声認識のためのマイクロホンなどの、ユーザインターフェースを含む。作業者などが入力部１４を操作することによって、制御部１１に所定の情報を入力可能に構成される。

出力手段としての出力部１５は、制御部１１による制御に従って、ディスプレイモニタに廃棄物貯留施設２０の貯留ピット２６内の画像などを表示したり、タッチパネルディスプレイの画面上に文字や図形などを表示したり、スピーカから音声を出力したりする。すなわち、出力部１５は、所定の情報を外部に報知可能に構成される。なお、入力部１４および出力部１５を一体とした入出力部とし、入出力部をタッチパネルディスプレイやスピーカマイクロホンなどから構成してもよい。

（状態評価方法）
次に、上述した状態評価装置１０を備えた状態評価システムによる状態評価方法について説明する。図５は、本実施形態による状態評価方法を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明において、各種情報の送受信はネットワーク２およびそれぞれの通信部１３，２２を介して行われるが、この点についての都度の説明は省略する。また、制御部１１，２１および燃焼制御装置３１などにおいて、各種情報を生成したり受信したりした場合、生成したり受信したりした各種情報は所定の記憶部に記憶されるが、この点についての都度の説明も省略する。

図５に示すように、まず、ステップＳＴ１において、作業者は、状態評価装置１０の入力部１４から評価範囲の入力を行う。なお、評価範囲の入力は、制御部１１が所定のプログラムに沿って自動で行ってもよい。ここで、図６は、本実施形態による状態評価システムの貯留ピット２６における各エリアでの搬入評価値および混合評価値を説明するための表である。図７は、貯留ピット２６を、搬入エリア、積替エリア、および投入エリアに区分した例を示す平面図である。図７に示すように、貯留ピット２６は、例えば、塵芥収集車から廃棄物２７が搬入される搬入エリアＡ１、クレーン２５２によって搬入エリアＡ１から積み替えが行われる積替エリアＡ２、クレーン２５２によって焼却炉３３の投入ホッパ３２１に廃棄物２７が投入される投入エリアＡ３に区分けされる。なお、区分けの方法はこの方法に限定されず、４区分以上に区分けすることも可能である。また、積替エリアＡ２と投入エリアＡ３とは、適宜入れ替えて設定することが可能であり、搬入エリアＡ１と、積替エリアＡ２と、投入エリアＡ３とを適宜入れ替えて設定することも可能である。さらに、複数の領域としての、搬入エリア、積替エリア、および投入エリアを平面的に区分けする場合に限定されず、高さ方向にも区分けして、エリアを３次元的に区分けしてもよい。この場合、底ごみなどの貯留ピット２６の下部の廃棄物２７をエリアから除外したり、別のエリアとして設定したりすることが可能である。

次に、ステップＳＴ２に移行して状態評価装置１０の制御部１１は、評価を行うフェーズがいずれのフェーズであるかを判定する。なお、フェーズとは、スケジュールに従って、時間帯および祝日などを含めた曜日によって定められたものである。ここで、外部の塵芥収集車から貯留ピット２６に廃棄物２７が搬入される時間帯を、搬入フェーズとする。また、外部の塵芥収集車からの搬入が行われない時間帯を、混合フェーズとする。さらに、外部の塵芥収集車から貯留ピット２６に廃棄物２７の搬入が開始される搬入開始時刻から所定時間遡った時刻までの時間帯、換言すると廃棄物２７の搬入の開始時刻より所定時間（例えば１～２時間）前の時刻から搬入開始時刻までの時間帯を、搬入準備フェーズとする。

ステップＳＴ２において制御部１１が、評価を行うフェーズは搬入フェーズである（ステップＳＴ２：１）と判定した場合、ステップＳＴ３に移行する。ステップＳＴ３においては、搬入フェーズにおける重みづけの算定を行ってスコア評価を行う。

ステップＳＴ３が実行される搬入フェーズは、塵芥収集車から搬入された廃棄物２７の積み替えと、焼却炉３３への投入とが主体となる作業が行われる。搬入フェーズにおいては、搬入エリアＡ１に搬入された廃棄物２７を、効率的に積替エリアＡ２に積み替えて、かつ廃棄物２７を混合させることを主体として評価値を作成する。ここで、制御部１１のごみ種判定部１１４は、撮像部２３やセンサ部２４から入力された情報に基づいて、従来公知の方法、具体的には廃棄物２７の搬入情報や、センサ部２４から得られた情報や、画像解析を用いて、ごみ種別を判定する。なお、ごみ種別は、一般家庭からの塵芥や、破砕ごみおよび剪定ごみなどの種々の種別を設定できる。

さて、ステップＳＴ３において制御部１１は、搬入フェーズの重みづけ（重み係数）の算定、およびスコア評価を行う。すなわち、図６に示すように、第１に搬入エリアＡ１において搬入評価値を算出する。図８は、搬入評価値の導出方法を示す概略図である。図６および図８に示すように、搬入評価値は、領域区分部１１１によって区分された搬入エリアＡ１における廃棄物２７の高さ、すなわち上部に存在するユニットの高さを入力値とする。制御部１１は、所定のユニットの高さと貯留ピット２６内の全ての廃棄物２７の平均の高さとの差分を算出する一方、貯留ピット２６内の全ての廃棄物２７の貯留量に基づいて、重みづけ係数を変更する。重みづけ係数は廃棄物２７の高さ、すなわち上部空間量に対して非線形である。これは、貯留ピット２６内の全体において廃棄物２７の貯留量が大きい場合、廃棄物２７の高さが全体として高くなって、廃棄物２７が崩れる可能性が高くなることから、廃棄物２７を搬入エリアＡ１から積替エリアＡ２に積み替えることが困難になるためである。廃棄物２７の積み替えが困難な場合、積み替えに基づいた搬入評価値が過度に高くならないよう、重みづけ係数を低くする必要がある。また、貯留ピット２６内において所定の高さ以下の廃棄物２７を取り除くことは極めて困難であるため、廃棄物２７が所定の高さ以下の場合には積み替えが困難になる。そのため、廃棄物２７が所定の高さ以下の場合においても、重みづけ係数を低くする必要がある。

搬入評価値は、原則的には、指定されたエリア、例えば搬入エリアＡ１における上部の空間量が大きいほど高い値になるように導出されるが、貯留ピット２６の全体の廃棄物２７の貯留量や所定の高さに基づいて重みづけ係数が変更されて補正される。具体的に、前提値として、ステップＳＴ１において作業者や制御部１１がＸＹＺの３軸を入力値として対象エリアを設定すると、領域区分部１１１が搬入エリアＡ１を設定する。続いて、貯留量判定部１１２が、撮像部２３やセンサ部２４から受信した貯留量データと、搬入エリアＡ１における廃棄物２７の高さとに基づいて、搬入エリアＡ１における上部空間量を算出する。制御部１１は、搬入エリアＡ１における上部空間量と、貯留ピット２６の全体の廃棄物２７の貯留量とに基づいて、搬入評価値を導出する。なお、廃棄物２７の高さに基づいた搬入評価値の具体的な導出は、図８に示す方法に従った種々の導出式を用いることができる。

また、状態評価装置１０の制御部１１は、搬入エリアＡ１において、廃棄物２７における、嵩密度、貯留日数、ごみ種別、および攪拌回数などの情報を取得してもよい。算出された各種情報は、記憶部１２における所定のデータベース１２１～１２５のうちの該当するデータベースに格納される。また、搬入エリアＡ１に搬入される廃棄物２７のごみ種別、例えば１台の塵芥収集車から搬入される廃棄物２７のごみ種別は、画像認識などによって特定可能な所定の１種類のごみ種別であると仮定される。その上で、ごみ種判定部１１４は、後述する積み替え後および攪拌後におけるユニットごとのごみ種別が導出される。なお、廃棄物２７のごみ種別は、２種類以上のごみ種別であると仮定してもよい。

ステップＳＴ３における搬入フェーズのスコア評価においては、図６に示すように、第２に積替エリアＡ２において、混合評価値を算出する。混合評価値は、領域区分部１１１によって区分された例えば積替エリアＡ２における廃棄物２７の攪拌状態とごみ種別とに基づいて算出される。図９は、混合評価値の導出方法を示す概略図である。図６および図９に示すように、混合評価値は、領域区分部１１１によって区分された積替エリアＡ２における廃棄物２７のごみ種別、貯留日数、および攪拌回数を入力値とする。これらは貯留ピット２６内の廃棄物２７のユニットごとに導出されているパラメータである。積替判定部１１３は、積替エリアＡ２における廃棄物２７のそれぞれのユニットの、ごみ種別、貯留日数、密度、および攪拌回数のパラメータを読み込む。ごみ種判定部１１４は、それぞれのユニットごとに導出されているパラメータを用いて、対象エリア内における、平均ごみ種構成からの分散（σ²）を算出してごみ種のばらつきを導出する。貯留量判定部１１２は、それぞれのユニットごとに導出されているパラメータを用いて、対象エリア内における、平均貯留日数からの分散（σ²）を算出して貯留日数のばらつきを導出する。攪拌度判定部１１５は、それぞれのユニットごとに導出されているパラメータを用いて、対象エリア内における、平均攪拌回数からの分散を算出して攪拌回数のばらつきを導出する。また、攪拌回数もパラメータとして使用する。制御部１１は、これらのごみ種のばらつき、貯留日数のばらつき、および攪拌回数のばらつきの加重平均、および攪拌回数を算出することによって、クレーン２５２の動作による混合評価値を導出する。すなわち、混合評価値は、攪拌を行うことによって廃棄物２７の混合が進んだ場合に増加する。

ここで、クレーン２５２による廃棄物２７の処理としては、廃棄物２７を細分化する処理と、多種および新旧の廃棄物２７を平均的に混ぜる混合の処理との２点の処理がある。ここでは、混合の処理の評価を中心に実行する。混合処理は、各ユニットのごみ種別、貯留日数、および攪拌回数のパラメータが平均に近いことが望ましい。すなわち、廃棄物２７のごみ種別や新旧が適度に混合しておらず攪拌回数が少ないユニットは攪拌回数を増加させ、適度に混合しており攪拌回数が多いユニットは攪拌を控えることが望ましい。この場合、攪拌回数は、所定の回数以上にならない可能性も生じるため、混合評価値の導出においては、ユニットの攪拌回数をパラメータとして使用する。すなわち、攪拌度判定部１１５は、積替エリアＡ２内における廃棄物２７の各ユニットの攪拌回数の単純平均を算出して、平均攪拌回数を導出する。

また、図９に示すように、制御部１１は、各ユニットのごみ種別のパラメータに対して、非線形の重みづけ係数を乗算してごみ種別の評価値を算出する。算出されたごみ種別の評価値は、種別データベース１２５に格納される。制御部１１は、各ユニットの貯留日数のパラメータに対して、非線形の重みづけ係数を乗算して貯留日数の評価値を算出する。算出された貯留日数の評価値は貯留情報データベース１２２に格納される。重みづけ係数を非線形にするのは、必要以上の攪拌や積み替えが行われた場合に、評価値が増加しないようにするためである。例えば、クレーン２５２による攪拌によって、ユニットのごみ種別のパラメータが所定の混合状態を示す値以上になった場合には、評価値が増加しないように重みづけ係数が調整される。貯留日数のパラメータおよび重みづけ係数についても同様である。なお、クレーン２５２による攪拌によって、各ユニットはそれぞれ分割されて他のユニットの一部になったり、他のユニットの一部を置換したりする。この場合、ごみ種別および貯留日数については、積み替えや攪拌後のそれぞれのユニットにおいて、攪拌されたユニットが付加したり置換したりされてユニットのごみ種別および貯留日数が更新される。

また、制御部１１は、各ユニットの攪拌回数のパラメータに対して、非線形の重みづけ係数を乗算して攪拌回数の評価値を算出する。ここで、クレーン２５２による攪拌によって、各ユニットはそれぞれ分割されて他のユニットの一部になったり、他のユニットの一部を置換したりする。図９においては、攪拌前のユニットの攪拌回数に基づいて、攪拌されたユニットが付加したり置換したりした後のユニットの攪拌回数が更新される。このようにして、ユニットごとに攪拌回数が算出される。ユニットごとの攪拌回数のデータは攪拌情報データベース１２４に格納される。攪拌度判定部１１５は、各ユニットの攪拌回数の評価値を算出する。

制御部１１は、上述のように算出したごみ種別の評価値、貯留日数の評価値、および攪拌回数の評価値を足し合わせることによって、混合評価値を導出する。また、制御部１１は、積替エリアＡ２において、廃棄物２７における、嵩密度、貯留日数、およびごみ種別などの情報を取得してもよい。算出された各種情報は、記憶部１２における所定のデータベース１２１～１２５のうちの該当するデータベースに格納される。なお、これらの参考値のデータの取得、および取得したデータの記憶部１２への格納に関しては、投入エリアＡ３においても同様に実行される。

また、ステップＳＴ３における搬入フェーズのスコア評価においては、図６に示すように、第３に投入エリアＡ３において、混合評価値を算出する。なお、投入エリアＡ３における混合評価値の算出は、積替エリアＡ２における混合評価値の算出方法と同様であるので、説明を省略する。

次に、ステップＳＴ４に移行して制御部１１は、ステップＳＴ３において算定した重みづけ（重み係数）、ならびに算出した搬入エリアＡ１における搬入評価値、積替エリアＡ２における混合評価値、および投入エリアＡ３における混合評価値を、記憶部１２に格納する。一方、ステップＳＴ４において制御部１１は、搬入エリアＡ１における搬入評価値や、積替エリアＡ２および投入エリアＡ３における混合評価値を出力部１５に出力する。これにより、作業者はクレーン２５２の動作による作業に対する評価を細かく認識できる。また、ステップＳＴ４において制御部１１は、搬入評価値や混合評価値の情報を、出力部１５に出力するとともにクレーン制御部１１６に出力してもよい。この場合、搬入評価値や混合評価値の情報に基づいて、クレーン制御部１１６によりクレーン２５２の動作を制御することも可能である。なお、ステップＳＴ４の処理は省略してもよい。

次に、ステップＳＴ５に移行して制御部１１は、スコア総合評価を行う。すなわち、ステップＳＴ５において制御部１１は、ステップＳＴ３において算定した重みづけ（重み係数）、ならびに算出した搬入エリアＡ１における搬入評価値、積替エリアＡ２および投入エリアＡ３における混合評価値に基づいて、図１０に示す演算を行って総合評価値を導出する。具体的に、制御部１１は、搬入エリアＡ１における搬入評価値に対して搬入エリアＡ１に関連する重み係数を乗算する。制御部１１は、積替エリアＡ２における混合評価値に対して積替エリアＡ２に関連する重み係数を乗算する。制御部１１は、投入エリアＡ３における混合評価値に対して投入エリアＡ３に関連する重み係数を乗算する。制御部１１は、算出したこれらの重み係数が乗算された搬入評価値および混合評価値を合計することによって、総合評価値を導出する。

ここで、図１０に示すそれぞれのエリアＡ１～Ａ３の重み係数は、搬入フェーズ、混合フェーズ、および搬入準備フェーズに応じて異なる重み係数とする。なお、より細かいフェーズごとに異なる重み係数とすることもできる。ここで、ステップＳＴ２において判定されたフェーズが搬入フェーズであり、搬入、積み替え、および投入が並行して実行されることから、それぞれのエリアＡ１～Ａ３に関する重み係数を略同等の重み係数にすることが可能である。ステップＳＴ５において制御部１１が、貯留ピット２６における総合評価値を導出した後、ステップＳＴ６に移行する。

ステップＳＴ６において制御部１１は、導出した総合評価値を出力部１５に出力する。これにより、作業者はクレーン２５２の動作に伴う処理の評価を認識できる。また、ステップＳＴ６において制御部１１は、総合評価値の情報を、出力部１５に出力するとともにクレーン制御部１１６に出力してもよい。この場合、クレーン制御部１１６は、総合評価値の情報に基づいてクレーン２５２の動作を制御することができる。さらに、総合評価値を向上可能である場合には、スケジュールを新たに作成し、搬入フェーズ、混合フェーズ、または搬入準備フェーズにおけるスケジュールを新たなスケジュールに置換してもよい。さらに、クレーン制御部１１６に入力された情報に含まれる評価値が所定条件を満たす場合に、クレーン２５２の動作を停止させたり特定の動作に切り替えたりすることができる。

ステップＳＴ２において制御部１１が、評価を行うフェーズは混合フェーズである（ステップＳＴ２：２）と判定した場合、ステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７において制御部１１は、混合フェーズにおける重みづけ（重み係数）の算定、およびスコア評価を行う。すなわち、塵芥収集車から貯留ピット２６に廃棄物２７が搬入されないフェーズにおいては、搬入エリアＡ１から積替エリアＡ２への積み替えの作業が大きく減少してほとんど実行されない一方、積替エリアＡ２と投入エリアＡ３とにおいて、破袋や攪拌の作業が実行される。

そこで、ステップＳＴ７において制御部１１は、主に、積替エリアＡ２および投入エリアＡ３における混合評価値を算出する。なお、搬入エリアＡ１、積替エリアＡ２、および投入エリアＡ３、すなわち貯留ピット２６の全体における攪拌の結果として、混合評価値を算出してもよい。この場合、制御部１１は、搬入エリアＡ１における混合評価値を、上述した積替エリアＡ２の混合評価値と同様に導出してもよい。

その後、ステップＳＴ４に移行して制御部１１は、ステップＳＴ７において算定した重みづけ（重み係数）、算出した積替エリアＡ２における混合評価値および投入エリアＡ３における混合評価値、ならびに必要に応じて算出した、搬入エリアＡ１における搬入評価値を、記憶部１２に格納する。一方、ステップＳＴ４において制御部１１は、搬入エリアＡ１における混合評価値や、積替エリアＡ２および投入エリアＡ３における混合評価値を出力部１５に出力する。また、ステップＳＴ４において制御部１１は、混合評価値の情報を、出力部１５に出力するとともにクレーン制御部１１６に出力してもよい。この場合、クレーン制御部１１６は、混合評価値の情報に基づいてクレーン２５２の動作を制御することも可能である。なお、ステップＳＴ４の処理は省略してもよい。

次に、ステップＳＴ５に移行して制御部１１は、ステップＳＴ７において算定した重みづけ（重み係数）、ならびに算出した搬入エリアＡ１、積替エリアＡ２、および投入エリアＡ３における混合評価値に基づいて、図１０に示す演算を行って、総合評価値を導出する。具体的に、制御部１１は、搬入エリアＡ１における混合評価値に対して搬入エリアＡ１に関連する重み係数を乗算する。この際、搬入エリアＡ１に関する重み係数を極めて低くしたり０にしたりしてもよい。反対に搬入エリアＡ１においても攪拌を実行する場合、搬入エリアＡ１における混合評価値に所定の重み係数を乗算した評価値を総合評価値に算入してもよい。制御部１１は、積替エリアＡ２における混合評価値に対して積替エリアＡ２に関連する重み係数を乗算する。制御部１１は、投入エリアＡ３における混合評価値に対して投入エリアＡ３に関連する重み係数を乗算する。制御部１１は、算出したこれらの重み係数が乗算された評価値を合計することによって、総合評価値を導出する。

ステップＳＴ５において制御部１１が、貯留ピット２６における総合評価値を導出した後、ステップＳＴ６に移行する。ステップＳＴ６において制御部１１は、導出した総合評価値を出力部１５に出力する。さらに、制御部１１は、総合評価値の情報をクレーン制御部１１６に出力してもよい。この場合、クレーン制御部１１６は、総合評価値の情報に基づいてクレーン２５２の動作を制御できる。

ステップＳＴ２において制御部１１が、評価を行うフェーズは搬入準備フェーズである（ステップＳＴ２：３）と判定した場合、ステップＳＴ８に移行する。ステップＳＴ８においては、搬入準備フェーズにおける重みづけ（重み係数）の算定、およびスコア評価を行う。すなわち、塵芥収集車から貯留ピット２６への廃棄物２７の搬入の開始時刻から１～２時間前の時刻以降、特に搬入エリアＡ１において廃棄物２７を搬入するための空きスペースを確保する必要がある。そこで、貯留ピット２６における廃棄物２７の全体の貯留量に対して、搬入エリアＡ１、積替エリアＡ２、および投入エリアＡ３において、空きスペースを確保するための作業が実行される。

そこで、ステップＳＴ８において制御部１１は、主に、搬入エリアＡ１において廃棄物２７の高さに基づく搬入評価値を算出する。この場合、制御部１１は、積替エリアＡ２および投入エリアＡ３における搬入評価値を、搬入エリアＡ１と同様に導出してもよい。

その後、ステップＳＴ４に移行して制御部１１は、ステップＳＴ８において算定した重みづけ（重み係数）、算出した搬入エリアＡ１における搬入評価値、および必要に応じて算出した、積替エリアＡ２および投入エリアＡ３における搬入評価値を、記憶部１２に格納する。一方、ステップＳＴ４において制御部１１は、搬入エリアＡ１、積替エリアＡ２、および投入エリアＡ３における搬入評価値を出力部１５に出力する。また、ステップＳＴ４において制御部１１は、搬入評価値の情報を、出力部１５に出力するとともにクレーン制御部１１６に出力してもよい。この場合、クレーン制御部１１６は、搬入評価値の情報に基づいて、クレーン２５２の動作を制御することも可能である。なお、ステップＳＴ４の処理は省略してもよい。

その後、ステップＳＴ５に移行して制御部１１は、ステップＳＴ８において算定した重みづけ（重み係数）、ならびに算出した、搬入エリアＡ１、積替エリアＡ２、および投入エリアＡ３における搬入評価値に基づいて、図１０に示す演算を行って、総合評価値を導出する。具体的に、制御部１１は、搬入エリアＡ１における搬入評価値に対して搬入エリアＡ１に関連する重み係数を乗算する。この際、搬入エリアＡ１に関する重み係数を極めて大きくしてもよい。これは、廃棄物２７の搬入前には、搬入エリアＡ１において搬入可能なスペースを確保する必要性が高いためである。制御部１１は、積替エリアＡ２における搬入評価値に対して積替エリアＡ２に関連する重み係数を乗算する。制御部１１は、投入エリアＡ３における搬入評価値に対して投入エリアＡ３に関連する重み係数を乗算する。積替エリアＡ２や投入エリアＡ３においても空きスペースを確保する場合、積替エリアＡ２や投入エリアＡ３における搬入評価値に所定の重み係数を乗算した評価値を総合評価値に算入してもよい。制御部１１は、算出したこれらの重み係数が乗算された評価値を合計することによって、総合評価値を導出する。

そして、ステップＳＴ５において制御部１１が、貯留ピット２６における総合評価値を導出した後、ステップＳＴ６に移行する。ステップＳＴ６において制御部１１は、導出した総合評価値を出力部１５に出力する。さらに、制御部１１は、総合評価値の情報をクレーン制御部１１６に出力してもよい。

また、上述のように把持部２５の動作に対応して得られた搬入評価値、混合評価値、および総合評価値などのスコアを報酬として用いた、強化学習または深層強化学習などの機械学習によって、把持部２５のクレーン２５２の作業動作のスケジュールを設定する人工知能を構築することもできる。

従来、人間によって行われる手動運転においては、曜日や時間帯によって、クレーンの操作目標として重要視している項目が異なっていた。例えば、搬入の多い時間帯においては貯留ピット内の廃棄物をさばくことによって、搬入エリアを確保することを重視して、翌日の処理予定に対して十分な攪拌済みの廃棄物を確保することが重要になる。この例のように、状況によって運転の目的は一様な判断基準ではないが、現状の自動運転にはこの点が反映されていなかった。

これに対し、以上説明した一実施形態においては、貯留ピット２６内を搬入エリアＡ１、積替エリアＡ２、および投入エリアＡ３の複数の領域に区分し、把持部２５のクレーン２５２による作業動作に伴って、複数の領域のそれぞれの領域において、廃棄物２７に関する、高さの情報、種別の情報、貯留日数の情報、および攪拌回数の情報を取得して、データベース１２１～１２５に格納している。制御部１１は、記憶部１２から、廃棄物２７に関する、高さの情報、種別の情報、貯留日数の情報、および攪拌回数の情報を読み出して、複数の領域の搬入エリアＡ１、積替エリアＡ２、および投入エリアＡ３のそれぞれにおいて評価値を導出していることにより、貯留ピット２６における把持部２５の作業に対する評価値を算出でき、貯留ピット２６内における廃棄物２７の状態を適切に評価することができる。

また、従来、作業者が所定のエリアを指定して、廃棄物２７の種別や攪拌の程度などの情報を有しないまま手動制御によってクレーンを制御していたが、上述した一実施形態によれば、フェーズによって、廃棄物２７の種別や攪拌の程度を定量的に評価することができる。さらに、作業者はクレーン２５２の動作による作業に対する定量的な評価を認識できるので、定量的な評価を適切な運転計画の指針にできる。また、この評価に伴って、作業者による作業の優先度を作業者ごとに異ならないようにでき、作業者ごとに異なる運転方法を標準化できるので、廃棄物の攪拌や積み替えなどの作業の効率化を図り作業結果の見える化を実現できる。具体的に例えば、どの程度均質化できたかを示す評価値と、貯留ピット２６から廃棄物２７が投入される焼却炉３３における燃焼のばらつきとの比較に基づいて、燃焼を安定化させるために、評価値をどの程度の値になるまで攪拌すべきかなどを作業者が認識でき、操作目標を明確化できる。さらに、自動制御を行う場合には、例えば、強化学習に用いる評価値を自動で計算し、シミュレートを行う場合の評価関数として利用可能となる。

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよく、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。

例えば、上述の一実施形態において挙げたパラメータはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて上述したパラメータと異なるパラメータを用いてもよい。

また、上述した一実施形態において、人工知能を用いる場合には、上述した各種の評価値を評価関数や報酬とした、ニューラルネットワークを用いたディープＱネットワーク（ＤＱＮ：Deep Q Network）（深層強化学習）を用いることができる。なお、それ以外の強化学習や教師なし学習を用いてもよい。

また、一実施形態においては、上述してきた「部」を、「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御回路に読み替えることができる。

なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」などの表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本実施の形態を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

２ ネットワーク
３ 廃棄物処理施設
１０ 状態評価装置
１１，２１ 制御部
１２ 記憶部
１３，２２ 通信部
１４ 入力部
１５ 出力部
２０ 廃棄物貯留施設
２３ 撮像部
２４ センサ部
２５ 把持部
２６ 貯留ピット
２７ 廃棄物
３０ 廃棄物焼却施設
３１ 燃焼制御装置
３２ センサ部
３３ 焼却炉
１１１ 領域区分部
１１２ 貯留量判定部
１１３ 積替判定部
１１４ ごみ種判定部
１１５ 攪拌度判定部
１１６ クレーン制御部
１２１ 高さ情報データベース
１２２ 貯留情報データベース
１２３ 密度情報データベース
１２４ 攪拌情報データベース
１２５ 種別データベース
２１１ クレーン操作室
２３１ カメラ
３２１ 投入ホッパ
Ａ１ 搬入エリア
Ａ２ 積替エリア
Ａ３ 投入エリア

Claims (11)

1. 廃棄物を貯留可能、かつ前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を備えた貯留ピット内における前記廃棄物の状態を評価する制御部を有する情報処理装置であって、
   前記制御部は、
   前記貯留ピット内を複数の領域に区分し、
   前記把持部による作業に伴って、前記複数の領域のそれぞれの領域において、前記廃棄物に関する情報を取得して記憶部に格納し、
   前記記憶部から、前記廃棄物に関する情報の少なくとも一部の情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに定量的に評価値を算出し、
   前記それぞれの領域に対して、前記領域ごとに前記領域の用途に基づいた重み係数を設定し、
   前記それぞれの領域の前記評価値に対して、前記領域ごとに前記重み係数を乗算し、前記それぞれの領域における前記重み係数が乗算された評価値を合算して、前記貯留ピットにおける総合評価値を導出して前記廃棄物を評価する際に、前記領域ごとの前記重み係数をフェーズに応じて異ならせる
   情報処理装置。
2. 前記貯留ピットに外部から前記廃棄物の搬入が開始される搬入開始時刻から所定時間遡った時刻までの搬入準備フェーズと、前記貯留ピットに外部から前記廃棄物が搬入される搬入フェーズと、前記貯留ピットに外部から前記廃棄物が搬入されず、かつ前記搬入準備フェーズの前までの混合フェーズとにおいて、前記領域ごとの前記重み係数を異ならせる
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記廃棄物に関する情報は、高さの情報、画像認識またはセンサにより得られた廃棄物の種別の情報、貯留日数の情報、密度の情報、および攪拌回数の情報であり、
   前記記憶部から、前記廃棄物に関する、高さの情報、種別の情報、貯留日数の情報、密度の情報、および攪拌回数の情報のうちの少なくとも１つの情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに前記評価値を算出して前記廃棄物を評価する
   請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記制御部は、
   前記貯留ピット内における前記廃棄物を、それぞれが３次元座標に関連付けられた複数のユニットに仮想的に分割し、前記把持部による作業に伴った前記複数のユニットにおけるそれぞれのユニットの混合、分割、または置換に対応して、ユニットごとに前記種別の情報、前記貯留日数の情報、および前記攪拌回数の情報を更新する
   請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記制御部は、
   前記記憶部から読みだした前記種別の情報、前記貯留日数の情報、前記密度の情報、および前記攪拌回数の情報のそれぞれに基づいて、前記ユニットごとの前記種別、前記貯留日数、前記密度、前記攪拌回数から、対象エリア内における、前記種別のばらつき、前記貯留日数のばらつき、前記攪拌回数のばらつき、前記密度のばらつき、および前記攪拌回数の平均のそれぞれを算出し、前記種別、前記貯留日数、前記密度、および前記攪拌回数のそれぞれの特性に基づいた重みづけ係数を乗算して合算することによって、混合評価値を導出する
   請求項３または４に記載の情報処理装置。
6. 前記重みづけ係数は、前記種別、前記貯留日数、前記密度、および前記攪拌回数に対して非線形である
   請求項５に記載の情報処理装置。
7. 前記制御部は、
   前記記憶部から読みだした前記高さの情報に基づいて、前記それぞれの領域における上部空間量を導出し、
   前記それぞれの領域における上部空間量に対して、前記貯留ピット内の前記廃棄物の貯留量に基づいた重みづけ係数を乗算して、搬入評価値を導出する
   請求項３～６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. 前記重みづけ係数は前記上部空間量に対して非線形である
   請求項７に記載の情報処理装置。
9. 前記制御部は、任意で設定される前記複数の領域として、前記貯留ピット内を、外部から前記廃棄物を搬入する少なくとも１つの搬入エリアと、前記搬入エリアから前記廃棄物を積み替える少なくとも１つの積替エリアと、焼却炉に投入する前記廃棄物が貯留される少なくとも１つの投入エリアとに区分する
   請求項１～８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
10. ハードウェアを有する制御部が、
    廃棄物を貯留可能、かつ前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を備えた貯留ピット内を複数の領域に区分し、
    前記把持部による作業に伴って、前記複数の領域のそれぞれの領域において、前記廃棄物に関する情報を取得して記憶部に格納し、
    前記記憶部から、前記廃棄物に関する情報の少なくとも一部の情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに定量的に評価値を算出し、
    前記それぞれの領域に対して、前記領域ごとに前記領域の用途に基づいた重み係数を設定し、
    前記それぞれの領域の前記評価値に対して、前記領域ごとに前記重み係数を乗算し、前記それぞれの領域における前記重み係数が乗算された評価値を合算して、前記貯留ピットにおける総合評価値を定量的に導出して前記廃棄物を評価する際に、前記領域ごとの前記重み係数をフェーズに応じて異ならせる
    情報処理方法。
11. 廃棄物を貯留可能、かつ前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を備えた貯留ピット内における前記廃棄物の状態を評価する制御部に、
    前記貯留ピット内を複数の領域に区分し、
    前記把持部による作業に伴って、前記複数の領域のそれぞれの領域において、前記廃棄物に関する情報を取得して記憶部に格納し、
    前記記憶部から、前記廃棄物に関する情報の少なくとも一部の情報を読み出して、前記それぞれの領域ごとに定量的に評価値を算出し、
    前記それぞれの領域に対して、前記領域ごとに前記領域の用途に基づいた重み係数を設定し、
    前記それぞれの領域の前記評価値に対して、前記領域ごとに前記重み係数を乗算し、前記それぞれの領域における前記重み係数が乗算された評価値を合算して、前記貯留ピットにおける総合評価値を定量的に導出して前記廃棄物を評価する際に、前記領域ごとの前記重み係数をフェーズに応じて異ならせる
    ことを実行させるプログラム。

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