JP6854377B2 - 廃棄物回収容器、廃棄物等回収システム及び回収方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物回収容器、廃棄物等回収システム及び回収方法に関するものであり、より具体的には、例えば、高速道路のパーキングエリアやサービスエリア、ショッピングモール等の廃棄物等を適切な時期に効率よく回収するための廃棄物回収容器、廃棄物の回収システム及び回収方法に関する。

高速道路のパーキングエリアやサービスエリア、ショッピングモール等の人が多く集まるような場所で排出される廃棄物（生ごみやプラスチックごみ等）は時間帯、曜日や季節等によって排出される廃棄物の種類や量が異なる。また、それだけではなく天候や地域のイベント等の予測できない環境の変化によっても廃棄物の排出量が変動することもあり、廃棄物を回収することは困難を極めるものである。この様な問題については、廃棄物を回収するタイミングを誤ると高速道路のサービスエリアやショッピングモール等の廃棄場所がごみ等で溢れてしまい、その周辺の見た目や匂い等の環境が悪化してしまうという問題がある。これらの問題を解決するためには、廃棄物を回収する量や頻度を増やす必要があり、時間や手間が増加し、人件費が嵩んでしまうといった問題も発生する。

その中でも、特に高速道路のパーキングエリアやサービスエリアでは廃棄物の収集等について特有の課題も存在する。例えば、高速道路のサービスエリアやパーキングエリアには様々な設備が多種多様にエリア毎で固有に設置されていることが多い。この様な特有なエリアにおいては、クリーンキーパ等の作業者が現場の状況を把握し、効率よく利用者からのクレームが出ないように清掃することは難しく、結果として作業者に多くの負担がかかっている。また、高速道路のサービスエリアやパーキングエリア特有の廃棄物回収の課題としては、渋滞や天候の変化等の道路交通状況により、サービスエリアやパーキングエリアの利用状況の変化が発生し、よりリアルタイムでサービスエリアやパーキングエリアでの廃棄物の量が変化するため、それに対応して回収する必要がある点が挙げられる。迅速な対応を行わなければ廃棄物があふれることになり利用者が不快な思いをするだけではなく、クレームにも繋がることがある。さらに、サービスエリアやパーキングエリアによっては清掃を必要とする施設（トイレ、ドッグラン施設、喫煙所、歩道路や車道等）と廃棄物回収容器までの距離が離れていることもあり、目視により廃棄物の量を確認するとなると多大な手間がかかる場合がある。他にもサービスエリアやパーキングエリアで発生し易い課題としては、内容物が含まれたまま廃棄される飲料用容器や雑誌等の重量のある廃棄物が多く見受けられ、それが溜まってしまうと回収作業の際に廃棄物重量が大きくなってしまう場合がある。この様な場合、女性や高齢の作業者では回収・運搬が困難な作業となることもあり、加えてサービスエリアやパーキングエリアによっては台車等が使えないスペース等も存在するため作業者の負担は非常に大きいものであった。

廃棄物を回収するための従来技術として、ゴミを処分するタイミングを計ることができ、かつゴミ箱のゴミを適切に処理することも可能で、満杯になるようなことを未然に防ぐことを目的としたゴミ箱及びゴミの満杯情報を無線で伝達するシステムが開示されている。

特開２０１２−１０１８６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ゴミ箱内のゴミの溜まり具合を音波で検知して、満杯になると無線でゴミ箱を管理する者に警報するゴミ箱満杯無線警報システムであるが、ゴミの量（状態）を把握するためには十分な精度を発揮できない場合もある。また、検出したゴミの量等の情報を無線で伝達することは可能であるが、その情報を用いて廃棄物等を効率よく回収する方法までを望まれるものである。

そこで、上記の点に鑑みて本発明の主たる課題は、廃棄物等が所定の量まで蓄積された状態を精度良く検出できる廃棄物回収容器を提供することである。さらには、この廃棄物回収容器を用いて排出される廃棄物等を適切な時期に効率よく回収するための回収システム及び回収方法を提供する。また、高速道路のサービスエリアやパーキングエリアといったエリア内に様々な設備が多種多様にエリア毎に固有の配置で設置されている場所においても、クリーンキーパ等の作業者の負担を軽減しつつ、効率よく廃棄物を回収でき、エリア内を常時清潔に清掃された状態を保つことができる廃棄物回収容器、廃棄物等回収システム及び回収方法を提供する。

すなわち、本発明は以下の（１）〜（８）の通りである。
（１）廃棄物量を検出する検出部と、前記廃棄物量の検出データを送受信する通信部とを備える廃棄物回収容器と、当該廃棄物回収容器からの廃棄物量の検出データをネットワークを介して受信する受信部と、前記ネットワークを介して前記端末機へ前記一連情報データを送信する送信部と、前記廃棄物回収容器が設置されている場所や日付や時間等と廃棄物量の一連情報データを記憶するデータベースと、廃棄物量の回収時期の閾値を設定する廃棄物量判定処理部と、前記閾値まで廃棄物量が達した際に端末機に警告を通知する通知処理部とを備えるサーバと、前記一連情報データを受信する通信部と、前記廃棄物回収容器の廃棄物の蓄積量を表示させる表示部とを備えた端末機からなり、前記廃棄物回収容器と、前記サーバと、前記端末機とがネットワークを介して接続されている廃棄物回収システム。
（２）前記廃棄物量を検出する検出部が、位置センサー若しくはレーザーセンサー、又は位置センサーとレーザーセンサーの双方で構成されることを特徴とする前記（１）に記載の廃棄物回収システム。
（３）前記廃棄物回収容器に重量測定部を設け、当該重量測定部は重量センサーと重量通信部を有し、当該重量センサーで測定した廃棄物の重量の検出データを重量通信部の受信部で受け、当該重量通信部の送信部からネットワークを介して重量の検出データをサーバへ送信すること、を特徴とする前記（１）又は（２）に記載の廃棄物回収システム。
（４）前記重量測定部として、重量センサーの上部に重量センサー用板を設けることを特徴とした前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の廃棄物回収システム。
（５）前記廃棄物量の回収時期の閾値を設定する廃棄物量判定処理部において、前記検出部若しくは前記重量測定部からの検出データ、又は前記検出部及び前記重量測定部からの検出データをもとに閾値を設定することを特徴とする前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の廃棄物回収システム。
（６）前記通知処理部において、前記廃棄物回収容器に設けた廃棄物量を検出する検出部であらかじめすべての当該廃棄物回収容器で測定した廃棄物量の値から重回帰分析を行い、当該重回帰分析の結果をもとに特定の廃棄物回収容器にのみ前記検出部を設けて廃棄物量の総量を予測することにより閾値まで廃棄物量が達したと予測した際に端末機に警告を通知すること、を特徴とする前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の廃棄物回収システム。
（７）前記重回帰分析において、前記廃棄物回収容器の総数の３０〜７０％の廃棄物回収容器に前記検出器を設置して重回帰分析を行うことにより閾値まで廃棄物量が達したと予測すること、を特徴とする前記（６）に記載の廃棄物回収システム
（８）道路交通情報が記憶される第２情報サーバと、前記道路交通情報に基づいて廃棄物量の回収時期の閾値を設定する前記廃棄物量判定処理部を有する前記サーバと、前記廃棄物回収容器と、前記端末機とがネットワークを介して接続されている前記（１）に記載の廃棄物回収システム。

本発明の廃棄物回収容器、廃棄物回収システム及び廃棄物回収方法によれば、廃棄物の投入量の時間毎の推移データを取得（または予測）し、効率的に廃棄物を収集することが可能となる。また、本発明の廃棄物回収容器、廃棄物回収システム及び廃棄物回収方法によれば、高速道路のサービスエリアやパーキングエリアにおける廃棄物回収容器の配置場所、廃棄物保管場所や搬送ルートの配置、重量物の廃棄、多種の清掃業務等の特有の課題も解決することが可能となる。

本発明の実施形態の廃棄物回収システム１の概略図である。 本発明の実施形態の廃棄物回収システム１の構成を表すブロック図である。 本発明の実施形態の第１の廃棄物回収容器１０の概要図である。 本発明の実施形態の端末機４０の表示される情報である。 本発明の実施形態の第２の廃棄物回収容器１０’の概要図である。 本発明の実施形態の第３の廃棄物回収容器１０’’の概要図である。 本発明の実施形態で用いた重量センサー１０７を示す。 本実施形態であるサービスエリアで廃棄物の量を測定した結果を示す。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の廃棄物回収システムの概略図を示し、図２は本実施形態の廃棄物回収システムの構成を表すブロック図を示す。本実施形態の廃棄物回収システム１は、１以上の廃棄物回収容器１０と、当該廃棄物回収容器１０から廃棄物の蓄積量等の検出データが送信されるサーバ２０と、データベース３０、端末機４０を含んで構成されるシステムである。廃棄物回収容器１０は、高速道路のサービスエリアやショッピングモール等の所定の箇所に１つ以上設置される。また、廃棄物回収容器１０、サーバ２０及び端末機４０は、ネットワーク５０を介して接続される。また、必要に応じて道路交通情報や所定の混雑状態を示す情報（トイレの混雑情報や飲食店の混雑情報など）が記憶される第２情報サーバ６０ともネットワーク５０を介して情報の通信をされても良い。さらには、ウェアラブル端末機４０’をネットワーク５０に介することも可能である。これにより、廃棄物回遊容器１０からの通知をウェアラブル端末機４０’に受けることで、通知の見落としを防ぐことが可能になるだけではなく、ウェアラブル端末機４０’がクリーンキーパ等の作業者の体調を監視し（心拍計、体温計などにより）、 転倒等を感知することで遠隔で安全衛生面を管理することも可能になる。例えば、廃棄物回収容器の蓄積具合や回収のタイミング、清掃のタイミング等についてＡＩを用いて分析し、作業者の割り振りや休憩等の指示を作業者に与えることも可能となる。

その他にも、トイレの清掃タイミング等もクリーンキーパ等の作業者に通知することも可能である。例えば、トイレットペーパーホルダーやストックホルダー等にセンサーを設けてその使用状況（残存数等）を検知したり、トイレの使用状況を把握できるセンサー（施錠や人検知等）を取り付けて使用回数を計測したり、臭いセンサーを用いてトイレ内の異臭を検知したりすることも可能である。この様なトイレに関する様々な使用状況を把握することで、清掃に必要なタイミングを設定することにより、トイレットペーパーの補給タイミングや、清掃すべきタイミング等を作業者に通知して対応することも可能となる。さらに、駐車場やトイレ等に高齢者障碍者用のスタッフ呼び出しボタンを設置することも可能である。高齢者や身障が介助を求めるためのボタンを設置することにより、サービスエリアやパーキングエリアの作業者が即座に介助することも可能となる。通知手段としては、スマートゴミ箱システムの通知やメールの送信等が考えられる。 有線の電源・通信網が確保されていないエリアに電池稼働のボタンを簡単に取り付け、無線で通信を行うことができるようにする。すでに構築したＩＯＴの環境を有効利用することが可能となる。

本実施形態の第１の廃棄物回収容器１０について説明する。図３は、本実施形態の第１の廃棄物回収容器１０の概要図である。廃棄物回収容器１０は一般的な呼び方としてゴミ箱を示すものであるがそれに限定されるものではなく、廃棄物を回収まで保管できるようなものであれば使用できる。本実施形態においては図３に示すように、廃棄物回収容器１０の基本的な構成は、本体１０１と、本体の内部に配置する内部容器１０２から構成される。廃棄物回収容器１０の本体１０１は、投入口１０３と、回収容器の取出扉１０４と、廃棄物の量を検出する検出部１１と、廃棄物の投入量のデータを送信する通信部１２を備え、その作動に必要な電源や入力部、制御部１３を備える。

図５は本実施形態の第２の廃棄物回収容器１０’の概要図である。本実施形態の廃棄物回収容器１０’は内部容器１０２の底部に車輪１０８を設けたものである。これにより、廃棄物を回収する際に簡単に手前に内部容器１０２を引き出すことができるため作業がし易い状況を提供できる。図５に示すように、廃棄物回収容器１０’の基本的な構成は、本体１０１と、本体の内部に配置する内部容器１０２から構成される。廃棄物回収容器１０の本体１０１は、投入口１０３と、回収容器の取出扉１０４と、廃棄物の量を検出する検出部１１と、廃棄物の投入量のデータを送信する通信部１２を備え、その作動に必要な電源や入力部、制御部１３を備える。さらに、本実施形態の第２の廃棄物回収容器１０’には、廃棄物の重量が測定可能な重量測定部１１０を設ける。本実施形態においては、重量センサー１０７と重量センサー用板１０６からなる重量測定部１１０を設けた。当該重量測定部１１０は廃棄物の重量を計測できれば特に限定されるものではない。本実施形態においては、内部容器１０２の底板に重量センサー１０７を設置し、その上に重量センサー用板１０６を設置した（本実施形態においては、内部容器１０２と重量センサー１０７、重量センサー１０７と重量センサー用板１０６は固定して設置した）。重量センサー用板１０６は廃棄物の重量を正確に計測できるように重量を受けるようにするために設けるものである。なお、この重量測定部１１０（本実施形態における重量センサー１０７と重量センサー用板１０６）は、第２の廃棄物回収容器１０’と同様に、第１の廃棄物回収容器１０の内部容器１０２の底部に設置して使用することもできる。

図６は本実施形態の第３の廃棄物回収容器１０’’の概要図である。本実施形態の廃棄物回収容器１０’は内部容器１０２を使用しないタイプのものである。これにより、廃棄物を回収する際にビニール袋など廃棄物回収容器内部に配置し、ビニール袋などを通じて直接廃棄物を投入・回収することが可能となる。図６に示すように、廃棄物回収容器１０’’の基本的な構成は、本体１０１から構成される。廃棄物回収容器１０の本体１０１は、投入口１０３と、回収容器の取出扉１０４と、廃棄物の量を検出する検出部１１と、廃棄物の投入量のデータを送信する通信部１２を備え、その作動に必要な電源や入力部、制御部１３を備える。さらに、本実施形態の第３の廃棄物回収容器１０’’には、廃棄物の重量が測定可能な重量測定部１１０を設ける。本実施形態においては、重量センサー１０７と重量センサー用板１０６からなる重量測定部１１０を設けた。当該重量測定部１１０は廃棄物の重量を計測できれば特に限定されるものではない。本実施形態においては、本体１０１の内側の底板に重量センサー１０７を設置し、その上に重量センサー用板１０６を設置した（本実施形態においては、内部容器１０２と重量センサー１０７、重量センサー１０７と重量センサー用板１０６は固定して設置した）。重量センサー用板１０６は廃棄物の重量を正確に計測できるように重量を受けるようにするために設けるものである。

本実施形態においては前述の通り第１〜３の廃棄物回収容器を用いたが、特にそれに限定されるものではなく、様々な形状の廃棄物回収容器にも対応可能なものである。また、以下の廃棄物回収容器１０の記載は、特段の記載がなければ上記第１〜３の廃棄物回収容器も含む記載とする。

本実施形態で使用した内部容器１０２は、廃棄物を収集するための容器であり、形状等は限定されるものではないが、安定して廃棄物回収容器の本体の内部に出し入れすることができ、廃棄物を一定量貯めることができる大きさであると良い。図３に示す廃棄物回収容器１０は、通常、高速道路のサービスエリア等に配置されている様なごみ箱である。本実施形態では投入口１０３としては１つしか設けていないが、燃えるごみ、燃えないごみ、ビン・かん等の投入口を設けても良い。その場合は各投入口に適した場所に前記内部容器１０２を配置する。

本実施形態では、廃棄物の量を検出する検出部１１は、廃棄物回収容器１０内の上部に取り付ける。本実施形態においては、検出部や電源等の構成をまとめて検出装置１９として廃棄物回収容器１０の内部の天井部に検出部台座１０５を設けて取り付けた。上述のように投入口が複数設けられる場合はそれぞれに対応した内部容器の中の量を検出できる位置（上部が好ましい）に同様に検出部１１を取り付ける。検出部１１としては、本実施形態では位置センサーとして赤外線センサーを使用した。当該位置センサーを取り付けた位置から廃棄物までの距離を測定することによって廃棄物の量を検出する。なお、赤外線センサーを使用することにより廃棄物の色や明るさなどに影響を受け難く距離を正確に計測できる点で好ましい。

本実施形態においては赤外線センサーを使用したが、レーザーセンサーを使用することも可能である。レーザーセンサーを使用することにより、廃棄物までの距離が離れている場合であっても誤差が少なく正確な距離を計測できる点で好ましい。さらに、前記赤外線センサーとレーザーセンサーを併用することでより正確な距離を計測することが可能となる。例えば、廃棄物回収容器が空の状態ではレーザーセンサーを使用して廃棄物までの距離を計測し、その後一定の距離の高さまで（５０ｃｍ程度）達した段階で赤外線センサーに切り替える等の測定方法を行うことも可能である。

本実施形態における重量測定部１１０は、重量センサー１０７と重量センサー用板１０６からなり、さらに重量通信部１０９を有する。図７に、本実施形態で用いた重量センサー１０７を示す。本実施形態の重量センサーは、廃棄物による重量を感知したロードセルからの微弱なアナログ電圧値をアナログ値電圧部で増幅し、アナログデジタル変換器でデジタル値に変換する。その値を無線モジュールで読み取り、重量の検出データとして重量通信部の受信部へ送信する。その後、当該検出データを送信部よりネットワーク５０を介してサーバ２０に送信する。
重量センサー１０７は、一般的に市販されている圧力検知タイプの重量センサーを使用した。また、重量センサー用板１０６は、本実施形態においては木製のものを使用したが、閾値で設定されている重量よりも重い重量のゴミが投入された場合も過度な変形や破損がないことや、水分などを吸収して重量が変化し難い素材のものであれば、木製だけではなく樹脂製や金属製の板も使用することができる。

通信部１２は、検出部１１で検出されたデータをサーバ２０にネットワークを介して送信する。本実施形態においては、５分毎に検出部１１で検出したデータをサーバ２０に送信する。サーバ２０に検出データを送信する時期としては、廃棄物の蓄積量が指定の値に到達して以降に所定時間ごとに送信するようにしてもよい。このとき、検出したデータの前後で差異がない場合や検出値が非常に小さい場合（例えば３％の変化に過ぎない場合など）、廃棄物回収容器が空の状態のとき等はデータを送信しないようにすることもできる。また、重量センサーを用いる場合も同様に、一定の期間（本実施形態では５分毎）で検出したデータをネットワークを介してサーバ２０に送信した。また、重量センサーを使用する場合は、廃棄物回収容器への廃棄物の押し込み等による力も加わるため、短時間で重量が増加したデータは送信しない等の対応も可能である（重量の検出データをサーバにすべて送信した後にサーバの制御部２１の廃棄物情報取得処理部２５や廃棄物量判定処理部２６で廃棄物の押し込み等で発生するスパイクノイズなどを検出データから排除するような制御も可能である）。さらに、廃棄物回収容器１０の間で通信をするようにし、別の廃棄物回収容器１０のデータをリレー通信でサーバ２０に送信することも可能である。本実施形態においては通信部１２としてＬｏＲａＷＡＮ規格に準拠したゲートウェイを使用した。

本実施形態においては、検出器１１の距離センサーで廃棄物のかさ（廃棄物回収容器内の高さ）を、重量センサー１０７で廃棄物の重量を計測してサーバに通信する例を記載したが、これに限らず、検出器１１の距離センサーと重量センサー１０７の計測データの双方を利用した通信も可能である。

上記の検出部１１および通信部１２は、制御部１３によってコントロールされる。また、本実施形態の制御部１３には、センサー値取得処理部１４、センサー値処理部１５、低消費電力動作処理部１６を設ける。センサー値取得処理部１４は前記検出部１１で検出した廃棄物の量を廃棄物回収容器１０内の廃棄物迄の距離とバッテリ残量（電源）を取得するものである。センサー値処理部１５は、前記検出部１１が検出した廃棄物迄の距離とバッテリ残量をサーバ２０に送信する形式にデータ変換を行う。低消費電力処理部は、動作状態を通常動作状態や低消費電力動作状態に切り替えるものである。

廃棄物回収容器１０に画像認識部１７や、温度センサーや湿度センサー等の環境感知部１８を設けても良い。温度センサーや湿度センサー等の環境感知部１８を設けることにより、温度や湿度の盛況を受けるセンサーを使用した際にはデータの補正を行うことが可能となる。また、異常な温度を感知した際には緊急アラームを端末機４０にネットワーク経由で送信し早期の火事の現場対応を可能とすることもできる。この際に設定温度としては、例えば消防設備の一つである感知器（定温式）の設定値に準じて６０℃〜８０℃とすることができ、高速道路のサービスエリア等の屋外に廃棄物回収容器１０を設置するときは８０℃に設定することが好ましい。屋外で利用される場合は、炎天下の露天で設置されることが多いため、廃棄物回収容器１０の内部が６０度〜７０度に達することもあり得るためである。

廃棄物回収容器１０には、ＬＥＤの色で廃棄物の量を利用者にお知らせできる表示部や、音を出して廃棄物の量を利用者にお知らせできるスピーカー部を設けることも可能である。さらに、廃棄物の量や臭いの状況をセンサー等は感知し、一定量以上になると消臭や芳香機能を発揮させることができる消臭芳香部を設けても良い。

サーバ２０は、ネットワーク５０を介して廃棄物回収容器１０と端末機４０と繋がっている（図１）。本実施形態では、サーバ１台を設けたが特にそれに限定されるものではなく、データ量や廃棄物回収容器１０の数等の状況に応じて１台以上設けても良い。図２は、本実施形態の廃棄物回収システムの構成を表すブロック図を示す。サーバ２０は、廃棄物の量のデータを受信する受信部２２と、廃棄物の量や日付と時間等を一連情報としてデータベースに取り込む廃棄物情報取込処理部２４、端末機４０からの要求に応じてこれらの情報をデータベース３０から取得するための廃棄物情報取得処理部２５、これらの情報を記憶するデータベース３０を備える。また、廃棄物を回収するタイミングを判定するための閾値等を決める廃棄物量判定処理部２６、廃棄物の量等の廃棄物回収容器箱１０に関係付けられるこれらの一連情報データをネットワーク５０を介して端末機４０へ通知するための処理を行う通知処理部２７、端末機４０にこれらの一連情報としてデータを送信する送信部２３を備える。サーバ２０の通信部は、受信部２２と送信部２３で構成される。前記廃棄物情報取込処理部２４、廃棄物情報取得処理部２５、廃棄物量判定処理部２６、通知処理部２７は制御部２１で処理される。

サーバ２０は、一般のサーバと同様に、データ記録部２８、表示部２９、電源・出入力部（図示せず）等の構成部を含む（図２）。また、サーバ２０と、道路交通情報や所定の混雑状態を示す情報（トイレの混雑情報や飲食店の混雑情報など）が記憶される第２情報サーバ６０とを接続する構成としても良い。これらの第２の情報群も前記一連情報データと一緒に廃棄物回収容器１０に関係づけて保存することが可能となる。

受信部２２は、廃棄物回収容器１０から廃棄物の量の検出データ（検出装置１９からの検出データ及び／又は重量センサーからの検出データ）を受信し、データベース３０に記録する。廃棄物の量のデータを随時更新することにより、データベース３０に廃棄物の量を時間毎に記憶させる。また、廃棄物回収容器１０から廃棄物の量のデータのみならず、温度センサーや湿度センサー（環境感知部１８）によるデータなどが送られてきた場合には、それらのデータも含めて、データベース３０に記憶する。送信部２３は、廃棄物回収容器１０が設置されている場所及び日付、廃棄物の量、廃棄物の量の時間毎の推移データを含む一連情報データ等を、ネットワーク５０を介して端末機４０へ送信する。

廃棄物回収容器１０の廃棄物の量は、日付や設置される場所等の基本データ郡以外に、道路交通情報や所定の混雑状態を示す情報（トイレの混雑情報や飲食店の混雑情報など）等も関係付けられてデータベース３０に記憶することにより、より効果的に廃棄物情報を把握することができる。その際に、サーバ２０を介して第２情報サーバ６０を参照することにより、刻々と変化する道路交通情報等を基にした混雑情報等をデータベース３０に記憶することも可能である。データ記録部２８は、ログの出力等を行う。

廃棄物回収容器１０には設置される場所によってＩＤが付与され、それと併せて廃棄物回収容器１０の廃棄物の量がデータベース３０に記憶される。廃棄物の量は、日付や設置場所、道路交通状況等に応じた混雑状況等に大きく影響される。前述の通り、様々な一連情報データと併せて廃棄物の量を廃棄物回収容器１０の個別ＩＤ毎にデータベース３０に記憶されるため、配置場所等の条件に応じた廃棄物の排出量のデータを蓄積することが可能となる。

廃棄物量判定処理部２６は、廃棄物を回収する時期をネットワーク５０を介して端末機４０に送信する。本実施形態においては、廃棄物回収容器１０に設置された検出部１１により廃棄物の量が高さ方向で満杯時の８０％になったことを廃棄物量判定処理部２６で判定した際に、通知処理部２７によりネットワーク５０を介して端末機４０にアラーム（廃棄物の回収時期を知らせる通知等）を送信する様にした。また、重量センサー１０７を用いた場合は廃棄物回収容器１０で計測した重量が１０ｋｇになったことを廃棄物量判定処理部２６で判定した際に、通知処理部２７によりネットワーク５０を介して端末機４０にアラームを送信する様にした。

本実施形態においては、基本設定として前述の通り廃棄物回収容器の満杯の状態から高さ方向に９０％に達した段階や重量が１０ｋｇになった段階で廃棄物を回収するためのアラームを通知するようにしたが、ゴールデンウィークや年末年始やお盆休み等の大型休暇の時期等、人が多くなる時期には上記の８０％の閾値を例えば６０％とするように通知処理部２７で設定することも可能である。さらに、クリーンキーパ等の作業者が高齢者や女性が多い職場やスケジュールに合わせて、システム上で同様に閾値を下げることが可能である。

また、距離センサーの検出器１１と重量センサー１０７を同時に使用する場合においては、廃棄物回収エリアの環境に応じてどちらの閾値を優先して通知を行うかを設定することが可能である。例えば、運搬用の台車等がなく、廃棄物の保管場所まで人が持って運ばないといけないようなエリアであれば、廃棄物のかさ（距離センサー）よりも重量を重視し、重量の閾値を超えた段階で通知を出すようにすることが可能である。

本実施形態で使用する端末機４０は、ユーザの数に対応して１台以上使用する。端末装置機４０は、サーバ２０との通信部と、前述の廃棄物の量の推移データや廃棄物の回収時期を知らせる通知等を表示する表示部４１と、これらを制御する制御部４２を有する。端末機４０としては、ノートパソコン、スマートフォン、タブレット等が使用できる。なお本実施形態においてはスマートフォンを使用した。

図４は、端末機４０の表示部４１に表示される情報の例である。図４（ａ）は高速道路のパーキングエリアＡの各廃棄物回収容器１０の蓄積状態を表示する。また、図４（ｂ）は同エリアの各廃棄物回収容器１０の廃棄物回収容器の蓄積量の推移データを表する。これにより、各廃棄物回収容器１０の状態を把握することができ、効率的に廃棄物を回収することが可能となる。

また端末機４０の表示部４１には、前述の情報以外にも廃棄物回収容器１０が設置されている場所や、収集すべき廃棄物回収容器１０を示したマップ、廃棄物の効率的な収集ルート等を表示させることも可能である。それにより、廃棄物を回収する利用者（高速道路のサービスエリア等のクリーンキーパやショッピングモールの清掃員等）が、より効率的に廃棄物を収集することが可能となる。

ウィアラブル端末機４０’は、図２に示すように表示部４１を有する。この表示部４１にシステムからの通知を表示することが可能であり、作業者は通知を確認することにより、前述の端末機４０を確認することができ、通知の見落としを減らすことが可能となる。ウェアラブル端末機４０’の表示部４１に直接廃棄物回収容器１０が設置されている場所や、収集すべき廃棄物回収容器１０を示したマップ、廃棄物の効率的な収集ルート等を表示させることも可能である。また、本実施形態のウェアラブル端末機４０’は振動部４３を設けることにより、振動で通知をより確実に作業者に伝達し、素早く清掃などの対応を可能とし、利用者がより快適に廃棄物回収容器等を利用できるような環境が提供できる。さらに、バイタル計測部４４を設けることが可能である。バイタル計測部は、体温や心拍、血圧などを計測することができ、通信部を介してシステムにデータを送信・管理することができる。これにより、作業者の健康状態もリアルタイムで把握することができ異常を感知すると休憩等のアラートを出したり、他の作業者へアナウンスの通知を出したりすることにより、真夏の屋外作業などの危険も未然に防止することができ、作業者の安全環境も実現することが可能となる。

上述までは、検出器１１や重量センサー１０７からのデータに基づいた廃棄物回収の通知について説明したが、本実施形態におけるシステムではこれに留まらず、重回帰分析により算出された回帰式を利用し、廃棄物総量の予測を実施することも可能である。以下に、具体的に説明を行う。

ショッピングモールや高速道路のサービスエリアやパーキングエリアでは、廃棄物の増加傾向は、廃棄物回収容器の種別や設置場所等の要因により、差異があることは確認されている。その中でも特に高速道路のサービスエリアやパーキングエリアではそれが顕著となる。したがって、特定の廃棄物回収容器の容量と、サービスエリアやパーキングエリアの廃棄物総量の間に相関関係があることが推測される。本実施形態の廃棄物回収システムでは、廃棄物総量予測のための回帰式を算出し、予測総量に従って、クリーンキーパ等の作業者に対して、廃棄物回収のタイミングを通知することが可能となる。このような予測総量をもとに通知は、サーバ２０の制御部２１に構成される廃棄物情報取込処理部２４、廃棄物情報取得処理部２５、廃棄物量判定処理部２６、通知処理部２７で実行する。

本実施形態においては、第１ステップとして、ある高速道路のサービスエリアに設置されているすべての各廃棄物回収容器１０に対して（本実施形態においては７個）、前記検出器１１（赤外線センサー）を設置し、各廃棄物回収容器の廃棄物容量データを収集した。次に、第２ステップとして、収集した各廃棄物回収容器の廃棄物容量データを集計し、時間毎の各廃棄物回収容器の廃棄物容量データと、サービスエリアで排出される廃棄物総量データを算出し、総量データとした。

さらに、予測用廃棄物回収容器を決定する第３ステップとして、収集した廃棄物総量データに対して重回帰分析を実施し、各廃棄物回収容器の廃棄物容量データから、廃棄物総量の予測を実施した。予測に利用する廃棄物回収容器を決定するため、以下の手順で調査を実施した。
予測ステップ１：廃棄物総量を目的変数、各廃棄物回収容器に入れられた廃棄物容量データを説明変数として、重回帰分析を実施。
予測ステップ２：説明変数として用いる廃棄物容量データの組合せは、全廃棄物回収容器を候補とし、その中から２つの廃棄物回収容器を選定するパターンと３つの廃棄物回収容器を選定する３パターンの組合せとした。
予測ステップ３：予測ステップ２の全組合せに対して重回帰分析を実施し、分析結果の重相関係数（予測と実測値の相関関係）が最大のものを予測用の廃棄物回収容器とする。本実施形態においては、７個の廃棄物回収容器のうち、２個若しくは３個の廃棄物組み合わせパターンで重回帰分析を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。廃棄物回収容器の総数の４０〜７０％の廃棄物回収容器の個数により重回帰分析を行うことがデータの精度向上を考慮すると好ましい。さらに、３０〜６０％の廃棄物回収容器の個数により重回帰分析を行うことがコスト面においてより好ましい。

前述の予測ステップ３で重相関係数が最大なものであった組み合わせの一定時間における廃棄物に関するデータの例を図８に示す。廃棄物容量データは、検出器１１より導かれた各廃棄物回収容器に蓄積された廃棄物容量のデータを示す。廃棄物容量のデータは検出器１１から廃棄物までの距離から導かれ廃棄物回収容器の高さ方向の割合（％）で廃棄物容量を示したものである。例えば、廃棄物容量データが９０であればその廃棄物回収容器には９０％の廃棄物が蓄積されていることを示す。（廃棄物回収容器の形状等により検出器１１からの距離データと廃棄物容量データは必ずしも一致しないが形状等を考慮して補正値として廃棄物容量データを決定することは可能である）図８は、この廃棄物容量データを測定開始時（０時間）から、１時間後、３．５時間後、７時間後に計測したデータを示す。若干の数値の前後はセンサーの誤差であるが、重回帰分析を行う際は実際のデータを用いて分析を実施した。また、廃棄物総量データは、各廃棄物回収容器の廃棄物容量データを合計した値を示す。本実施形態においては、廃棄物容量データを実測して、前述の手順で重回帰分析を行った結果、廃棄物回収容器ＩＤ−ａ、廃棄物回収容器ＩＤ−ｂ、廃棄物回収容器ＩＤ−ｄの廃棄物容量データを用いて重回帰分析を行った組み合わせが、重相関係数（R）が最大のものとなった（実測値と予測値の差異が最も少ないもの）。従って、これらの重回帰分析の結果をもとに廃棄物回収の予測を行い、その結果に基づいて廃棄物を回収するタイミングの通知を行うこととした。なお、廃棄物容量データの測定開始時（０時間）のタイミングで０％スタートでない理由としては、実際のサービスエリアの廃棄物回収容器に検出器等を取り付けて検証を行ったため、すでに廃棄物が投入されているからである。

上述の廃棄物回収容器ＩＤ−ａ、廃棄物回収容器ＩＤ−ｂ、廃棄物回収容器ＩＤ−ｄのデータを用い祖手重回帰分析で算出された回帰式を利用し、廃棄物総量は以下の回帰式で算出するものとする。
予測廃棄物総量 =ａ×０．９８６+ｂ×１．４２５+ｃ×１．３４６+１４１．５５３
重相関係数R：０．９３２
ａ：ごみ箱ＩＤ−ａの廃棄物容量の検出データ
ｂ：ごみ箱ＩＤ−ｂの廃棄物容量の検出データ
ｃ：ごみ箱ＩＤ−ｄの廃棄物容量の検出データ
本実施形態においては、実地試験的な意味も込めて任意（全廃棄物回収容器の約８割弱を目安）に予測廃棄物総量が５４０％を超えた際に端末機等へ廃棄物回収の通知を送信するように閾値を設定した。図８の７時間後の廃棄物総量データが５４５％となっているため、このタイミングで通知を行い廃棄物の回収を実施している。なお、上記の閾値は管理システムにより任意に変更可能とし、サービスエリアの状況の変化（例えば、回収設備(運搬のための用具 台車など)、ゴミ箱設置場所から集積所までの距離、一回当たり回収可能なごみの総量）に応じて柔軟に対応が可能である。一般的には、予測廃棄物総量が約３５０％〜６００％の範囲に設定することにより適当なタイミングで廃棄物を回収することが可能となる。あまり少ない量を設定してしまうと、廃棄物を回収する体積（かさ）や重量は減少するが回収頻度が増加してしまい、あまり多い量を設定してしまうと廃棄物を回収する頻度は減らすことができるが廃棄物を回収する体積（かさ）や重量は増加してしまう。この様な理由から予測廃棄物総量を約３５０％〜６００％の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは約４００％〜５５０％の範囲である。

本実施形態における予測廃棄物総量を用いた処理としては、（１）同一のサービスエリアの廃棄物回収容器を対象として総量データの作成を実施する（マニュアルで作成してもよいしサーバ２０上の廃棄物情報取得処理部２５で作成してもよい）。（２）廃棄物総量データの作成のため５分ごとに最新の廃棄物容量データを取得して廃棄物総量データを作成しサーバ上の廃棄物量判定処理部２６に格納する。（３）すべての廃棄物総量データに対して２パターンと３パターンの全組み合わせについて重回帰分析を実施し分析結果をサーバ２０上の廃棄物量判定処理部２６に格納する。（４）１日ごとにサーバ２０上の分析結果を確認し、１４日以上、重相関係数が９０を越えたごみ箱の組み合わせが存在する場合にサーバの管理者に重回帰分析の終了を通知処理部２７より通知する。（５）通知を受け取った管理者は該当の組み合わせのうち重相関係数が最も大きな組み合わせのパターンを管理ツールより選択する。選択された回帰式の各パラメータをサービスエリアに対して自動的に適用する（廃棄物量判定処理部２６）。なお、本実施形態においては、予測廃棄物総量を用いた処理は上述の方法を用いたが特にこれに限定されるものではなく、制御部に「総量予測部」を設けて処理を行っても良いし、廃棄物量判定処理部２６に「総量予測部」を設けて処理を行っても良い。

さらに、廃棄物の排出量を精度よく予測するために、道路交通情報や所定の混雑状態を示す情報（トイレの混雑情報や飲食店の混雑情報など）等が記憶される第２情報サーバ６０を使用することもできる。第２情報サーバ６０として道路交通情報を活用することによりリアルタイムに高速道路のサービスエリア等の利用客が増加することを予測することが可能となるため、混雑時は前述の廃棄物を回収する時期を通知するための閾値を下げたり、逆に空いているときには閾値を挙げたりすることにより、効率良く廃棄物を回収することが可能となる。また、道路交通情報の他にもトイレの使用状態を監視することにより混雑しているかそうでないかも判断することも可能となる（トイレの人数検出データや個室の施錠状態の検出データ等）。例えば、トイレットペーパーホルダーに検出器を取付、トイレットペーパーの消費具合から予測するなどの方法も可能とある。この場合はトイレットペーパーの補充タイミングも効果的に端末機４０に通知することができるため、高速道路ならではの急を要するトイレ事情にも的確な対応が可能となる。さらに、フードコートの食券の販売数等をもとに混雑状況を判断することも可能である。

第２情報サーバ６０として、クリーンキーパや清掃員等の出勤表等の情報を利用することにより、出勤者の数や性別や年齢に応じた能力情報も関連付けて、前述の廃棄物を回収時期の閾値を調整することも可能となる。これにより、より効率的に高速道路のサービスエリア等の清掃作業と廃棄物の回収を行うことが可能となる。

以上、本実施形態の廃棄物回収システム１により、効果的に廃棄物を回収することが可能となり、廃棄物回収容器付近の環境悪化を防止することが可能となる。また、適切な時期に廃棄物の回収時期が通知されるため、不要な確認作業を削減でき、効率的に廃棄物を回収することが可能となる。さらに、廃棄物回収システム１を導入することにより、クリーンキーパや清掃員を効果的に配置することができるため、人員の過剰雇用を抑制することができ、人件費の削減にも効果を発揮する。

なお、本実施形態はあくまでも１つの例であり、本発明の範囲内において適宜設定を変更することも可能である。下記に変形例の例を記載する。

＜変形例＞
（１）本実施形態においては検出部１１として赤外線センサーを使用したが、それに限定されるものではなく、超音波センサーや重量センサー等も使用できる。
（２）本実施形態以外の検出部１１の使用例として、廃棄物を回収するタイミングを最適化するため、廃物回収容器に投入された廃棄物の重量が例外的に過大であった場合は、重量センサーを用いて廃棄物の重量が一定値（１０ｋｇ等特定の数値で設定可能）に達した際に回収のためにアラームを発することも可能である。
（３）本実施形態においては、廃棄物を回収する時期を知らせるアラームは所定の閾値を予め設定したうえで送信したが、データベース３０に蓄積された廃棄物の量のデータを用いて移動平均、加重平均などを使用して回収時期を予測してアラームを通知させるようにすることも可能である。
（４）通信規格や電源の容量に応じて前記画像認識部１４により周辺の画像データもサーバに保存するように設定することも可能である。廃棄物回収容器１０に放火が起こったときや、画像認識（顔認証）システム等との連携により犯罪等に関わった人物を特定することにも使用することができる。

１ 廃棄物回収システム１
１０第１の廃棄物回収容器
１０’ 第２の廃棄物回収容器
１０’’ 第３の廃棄物回収容器
１１ 検出部
１２ 通信部
１３ 制御部
１４ センサー値取得処理部
１５ センサー値処理部
１６ 低消費電力動作処理部
１７ 画像認識部
１８ 環境感知部
１９ 検出装置
２０ サーバ
２１ サーバの制御部
２２ サーバの受信部
２３ サーバの送信部
２４ 廃棄物情報取込処理部
２５ 廃棄物情報取得処理部
２６ 廃棄物量判定処理部
２７ 通知処理部
２８ データ記録部
３０ データベース
４０ 端末機
４０’ ウェアラブル端末機
４１ 端末機の表示部
４２ 端末機の制御部
４３ 振動部４４ バイタル計測部
５０ ネットワーク
６０ 第２情報サーバ
１０１ 廃棄物回収容器の本体
１０２ 廃棄物回収容器の内部容器
１０３ 廃棄物回収容器の廃棄物投入口
１０４ 廃棄物回収容器の内部容器の取出扉
１０５ 検出装置台座
１０６ 重量センサー用板
１０７ 重量センサー
１０８ 車輪
１０９ 重量通信部
１１０ 重量測定部

Claims (8)

1. 廃棄物量を検出する検出部と、前記廃棄物量の検出データを送受信する通信部とを備える廃棄物回収容器と、
   当該廃棄物回収容器からの廃棄物量の検出データをネットワークを介して受信する受信部と、前記ネットワークを介して前記端末機へ前記一連情報データを送信する送信部と、前記廃棄物回収容器が設置されている場所や日付や時間と廃棄物量の一連情報データを記憶するデータベースと、廃棄物量の回収時期の閾値を設定する廃棄物量判定処理部と、前記閾値まで廃棄物量が達した際に端末機に警告を通知する通知処理部とを備えるサーバと、
   前記一連情報データを受信する通信部と、前記廃棄物回収容器の廃棄物の蓄積量を表示させる表示部とを備えた端末機からなり、
   前記廃棄物量の回収時期の閾値を設定する廃棄物量判定処理部において、
   前記検出部からの検出データをもとに閾値を設定し、
   前記廃棄物回収容器と、前記サーバと、前記端末機とがネットワークを介して接続されている廃棄物回収システム。
2. 廃棄物量を検出する検出部と、前記廃棄物量の検出データを送受信する通信部とを備える廃棄物回収容器と、
   当該廃棄物回収容器からの廃棄物量の検出データをネットワークを介して受信する受信部と、前記ネットワークを介して前記端末機へ前記一連情報データを送信する送信部と、前記廃棄物回収容器が設置されている場所や日付や時間と廃棄物量の一連情報データを記憶するデータベースと、廃棄物量の回収時期の閾値を設定する廃棄物量判定処理部と、前記閾値まで廃棄物量が達した際に端末機に警告を通知する通知処理部とを備えるサーバと、
   前記一連情報データを受信する通信部と、前記廃棄物回収容器の廃棄物の蓄積量を表示させる表示部とを備えた端末機からなり、
   前記廃棄物回収容器に重量測定部を設け、
   前記廃棄物量の回収時期の閾値を設定する廃棄物量判定処理部において、前記検出部若しくは前記重量測定部からの検出データ、又は前記検出部及び前記重量測定部からの検出データをもとに閾値を設定し、
   前記廃棄物回収容器と、前記サーバと、前記端末機とがネットワークを介して接続されている廃棄物回収システム。
3. 前記廃棄物量を検出する検出部が、位置センサー若しくはレーザーセンサー、又は位置センサーとレーザーセンサーの双方で構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃棄物回収システム。
4. 前記重量測定部は重量センサーと重量通信部を有し、
   当該重量センサーで測定した廃棄物の重量の検出データを重量通信部の受信部で受け、当該重量通信部の送信部からネットワークを介して重量の検出データをサーバへ送信すること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の廃棄物回収システム。
5. 前記重量測定部として、重量センサーの上部に重量センサー用板を設けることを特徴とした請求項１から４のいずれか１項に記載の廃棄物回収システム。
6. 前記通知処理部において、
   前記廃棄物回収容器に設けた廃棄物量を検出する検出部であらかじめすべての当該廃棄物回収容器で測定した廃棄物量の値から重回帰分析を行い、当該重回帰分析の結果をもとに特定の廃棄物回収容器にのみ前記検出部を設けて廃棄物量の総量を予測することにより閾値まで廃棄物量が達したと予測した際に端末機に警告を通知すること、
   を特徴とする請求項１〜５に記載の廃棄物回収システム。
7. 前記重回帰分析において、
   前記廃棄物回収容器の総数の３０〜７０％の廃棄物回収容器に前記検出器を設置して重回帰分析を行うことにより閾値まで廃棄物量が達したと予測すること、
   を特徴とする請求項６に記載の廃棄物回収システム
8. 廃棄物量を検出する検出部と、前記廃棄物量の検出データを送受信する通信部とを備える廃棄物回収容器と、
   当該廃棄物回収容器からの廃棄物量の検出データをネットワークを介して受信する受信部と、前記ネットワークを介して前記端末機へ前記一連情報データを送信する送信部と、前記廃棄物回収容器が設置されている場所や日付や時間と廃棄物量の一連情報データを記憶するデータベースと、廃棄物量の回収時期の閾値を設定する廃棄物量判定処理部と、前記閾値まで廃棄物量が達した際に端末機に警告を通知する通知処理部とを備えるサーバと、
   前記一連情報データを受信する通信部と、前記廃棄物回収容器の廃棄物の蓄積量を表示させる表示部とを備えた端末機からなり、
   道路交通情報が記憶される第２情報サーバと、前記道路交通情報に基づいて廃棄物量の回収時期の閾値を設定する前記廃棄物量判定処理部を有する前記サーバと、前記廃棄物回収容器と、前記端末機とがネットワークを介して接続されている廃棄物回収システム。
   
   

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