(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト及び骨材を含むアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントにおいて、粒度に応じて分級された前記骨材を貯蔵する貯蔵ビン及び前記貯蔵ビンに形成された窓部を閉塞する透明部材を有するホットビンに貯蔵されている骨材の粒度を測定する骨材粒度測定システムであって、
前記ホットビンの前記貯蔵ビンの外部に設けられているとともに、前記窓部を介して前記貯蔵ビンに貯蔵されている前記骨材を撮影可能である撮像装置と、
前記撮像装置が撮影した画像データに基づいて、前記骨材の粒度を測定する演算装置と、を備えた骨材粒度測定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の骨材粒度測定システムであって、
前記ホットビンの前記貯蔵ビンは、
前記骨材を貯蔵する貯蔵室と、
前記貯蔵室に接続された両端部を有し、前記両端部を介して前記貯蔵室に連通するとともに、前記骨材の少なくとも一部が通過可能なバイパス路とを備えており、
前記窓部は、前記バイパス路に設けられている骨材粒度測定システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の骨材粒度測定システムであって、
前記ホットビンの前記貯蔵ビンは、前記骨材を外部に放出するための放出口を有し、
前記ホットビンは、
前記窓部及び前記放出口を覆うように前記貯蔵ビンに取り付けられた防塵カバーと、
撮像装置を収納可能な収納部と、を備え、
前記収納部の少なくとも一部は、前記防塵カバーの内側に配置されており、
前記収納部は、前記防塵カバーの内側において前記窓部に向かって開口する撮影用開口を有する骨材粒度測定システム。
【請求項４】
請求項３に記載の骨材粒度測定システムであって、
前記ホットビンの前記収納部は、両端に開口部を有する筒状部材であり、
前記収納部の一方の前記開口部は、前記撮影用開口であり、
前記収納部の他方の前記開口部は、前記防塵カバーの外部に突出している骨材粒度測定システム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の骨材粒度測定システムであって、
前記ホットビンの前記貯蔵ビンは、前記骨材を外部に放出するための放出口を有し、
前記ホットビンは、前記放出口を覆うように前記貯蔵ビンに取り付けられた防塵カバーを備え、
前記窓部は、前記防塵カバーの外部に設けられている骨材粒度測定システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の骨材粒度測定システムであって、
前記ホットビンの前記窓部は、鉛直方向に平行に設けられ、又は、前記貯蔵ビンの内側に向かって傾斜するように設けられている骨材粒度測定システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の骨材粒度測定システムであって、
前記ホットビンの前記貯蔵ビンは、前記貯蔵ビンの内側に向かって凹んでいる凹部を有しており、
前記窓部は、前記凹部に形成されている骨材粒度測定システム。
【請求項８】
アスファルト及び骨材を含むアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントであって、
前記骨材を加熱するドライヤと、
前記ドライヤによって加熱された前記骨材を、粒度に応じた分類ごとにふるい分けるスクリーンと、
前記スクリーンによってふるい分けられた前記骨材を前記分類ごとに貯蔵する複数の貯蔵ビン、及び、各々の前記貯蔵ビンに形成された窓部を閉塞する透明部材を備えたホットビンと、
前記複数の貯蔵ビンの各々から放出された骨材を計量する骨材計量槽と、
前記骨材計量槽が計量した前記骨材と前記アスファルトとを混合するミキサと、
前記複数のホットビンの各々に貯留されている前記骨材の粒度を測定する骨材粒度測定システムとを備え、
前記骨材粒度測定システムは、
前記ホットビンの前記貯蔵ビンの外部に設けられるとともに、前記窓部を介して前記貯蔵ビン内に貯蔵されている前記骨材を撮影可能である撮像装置と、
前記撮像装置が撮影した画像データに基づいて、前記骨材の粒度を測定する演算装置と、を備えたアスファルトプラント。
【請求項９】
請求項８に記載のアスファルトプラントであって、
前記複数の貯蔵ビンの放出口、前記骨材計量槽及び前記ミキサを覆う防塵カバーを備えたアスファルトプラント。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のアスファルトプラントであって、
前記演算装置は、前記演算装置が算出した前記骨材の粒度に基づいて、前記貯蔵ビンからの前記骨材の放出量の補正量を算出し、
前記骨材計量槽は、前記補正量に基づいて、前記複数の貯蔵ビンの骨材の放出量を変更するアスファルトプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト混合物を製造するために用いられる骨材粒度測定システム及びアスファルトプラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アスファルトプラントでは、アスファルト混合物の骨材は、アスファルトとの混合工程の前にホットビンに貯蔵される。ホットビンは、粒度に応じた分類ごとに骨材を貯蔵する貯蔵ビンを有している。ここで、アスファルト混合物の品質を確保するためには、各々の貯蔵ビンに貯蔵される骨材の粒度を所定の分布範囲内に収める必要がある。しかしながら、実際には、骨材の形状やスクリーンの老朽化等によって、貯蔵ビンの骨材の粒度に許容範囲を超えたばらつきが生じることがある。そこで、従来は、貯蔵ビンごとにサンプリング試料を採取し、品質管理担当者が試験室で試料のふるい分け試験を行って骨材の粒度を検査することで品質管理を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−０８６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、貯蔵ビンごとに骨材のサンプリング試料を採取し、さらに試験室にサンプリング試料を持ち込んでふるい分け試験を実施するという作業を行う場合、骨材の品質管理にかかる作業負担が過大になってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、少ない作業負担で各々のホットビンに貯蔵された骨材の品質管理を行うことができる骨材粒度測定システム及びアスファルトプラントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］上記課題を解決するために、本発明に係る骨材粒度測定システムは、アスファルト及び骨材を含むアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントにおいて、粒度に応じて分級された前記骨材を貯蔵する貯蔵ビン及び前記貯蔵ビンに形成された窓部を閉塞する透明部材を有するホットビンに貯蔵されている骨材の粒度を測定する骨材粒度測定システムであって、前記ホットビンの前記貯蔵ビンの外部に設けられているとともに、前記窓部を介して前記貯蔵ビンに貯蔵されている前記骨材を撮影可能である撮像装置と、前記撮像装置が撮影した画像データに基づいて、前記骨材の粒度を測定する演算装置と、を備えた骨材粒度測定システムである。
【０００７】
［２］上記発明において、前記貯蔵ビンは、前記骨材を貯蔵する貯蔵室と、前記貯蔵室に接続された両端部を有し、前記両端部を介して前記貯蔵室に連通するとともに、前記骨材の少なくとも一部が通過可能なバイパス路とを備えており、前記窓部は、前記バイパス路に設けられていてもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記貯蔵ビンは、前記骨材を外部に放出するための放出口を有し、前記ホットビンは、前記窓部及び前記放出口を覆うように前記貯蔵ビンに取り付けられた防塵カバーと、撮像装置を収納可能な収納部と、を備え、前記収納部の少なくとも一部は、前記防塵カバーの内側に配置されており、前記収納部は、前記防塵カバーの内側において前記窓部に向かって開口する撮影用開口を有していてもよい。
【０００９】
［４］上記発明において、前記収納部は、両端に開口部を有する筒状部材であり、前記収納部の一方の前記開口部は、前記撮影用開口であり、前記収納部の他方の前記開口部は、前記防塵カバーの外部に突出していてもよい。
【００１０】
［５］上記発明において、前記貯蔵ビンは、前記骨材を外部に放出するための放出口を有し、前記ホットビンは、前記放出口を覆うように前記貯蔵ビンに取り付けられた防塵カバーを備え、前記窓部は、前記防塵カバーの外部に設けられていてもよい。
【００１１】
［６］上記発明において、前記窓部は、鉛直方向に平行に設けられ、又は、前記貯蔵ビンの内側に向かって傾斜するように設けられていてもよい。
【００１２】
［７］上記発明において、前記貯蔵ビンは、前記貯蔵ビンの内側に向かって凹む凹部を有しており、前記窓部は、前記凹部に形成されていてもよい。
【００１４】
［８］本発明に係るアスファルトプラントは、アスファルト及び骨材を含むアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントであって、前記骨材を加熱するドライヤと、前記ドライヤによって加熱された前記骨材を、粒度に応じた分類ごとにふるい分けるスクリーンと、前記スクリーンによってふるい分けられた前記骨材を前記分類ごとに貯蔵する複数の貯蔵ビン、及び、各々の前記貯蔵ビンに形成された窓部を閉塞する透明部材を備えたホットビンと、前記複数の貯蔵ビンの各々から放出された骨材を計量する骨材計量槽と、前記骨材計量槽が計量した前記骨材と前記アスファルトとを混合するミキサと、前記複数のホットビンの各々に貯留されている前記骨材の粒度を測定する骨材粒度測定システムとを備え、前記骨材粒度測定システムは、前記ホットビンの前記貯蔵ビンの外部に設けられるとともに、前記窓部を介して前記貯蔵ビン内に貯蔵されている前記骨材を撮影可能である撮像装置と、前記撮像装置が撮影した画像データに基づいて、前記骨材の粒度を測定する演算装置と、を備えたアスファルトプラントである。
【００１５】
［９］上記発明において、アスファルトプラントは、前記複数の貯蔵ビンの放出口、前記骨材計量槽及び前記ミキサを覆う防塵カバーを備えてもよい。

【００１７】
［１０］上記発明において、前記演算装置は、前記演算装置が算出した前記骨材の粒度に基づいて、前記貯蔵ビンからの前記骨材の放出量の補正量を算出し、前記骨材計量槽は、前記補正量に基づいて、前記複数の貯蔵ビンの骨材の放出量を変更してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ホットビンの貯蔵ビンの外部から、窓部を介して、ホットビンに貯蔵された骨材の粒度を確認することができるため、少ない作業負担で各々の貯蔵ビンに貯蔵された骨材の品質管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアスファルトプラントの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るホットビンの貯蔵ビン及び骨材粒度測定システムを示す図である。
【図３】図３（ａ）は、図２に示す骨材粒度測定システムを用いた画像処理の一例を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す画像処理において、骨材に含まれる骨材粒子をセグメンテーション化した状態を示す図である。
【図４】線形回帰分析によって求められた骨材の体積と重量との関係の一例を示すグラフである。
【図５】骨材の粒度を、ふるい目の閾値に応じた骨材の通過重量割合によって表したグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係るホットビンの貯蔵ビン及び骨材粒度測定システムを示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るホットビンの貯蔵ビン及び骨材粒度測定システムを示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るホットビンの貯蔵ビン及び骨材粒度測定システムを示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るホットビンの貯蔵ビン及び骨材粒度測定システムの別例を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るホットビンの貯蔵ビン及び骨材粒度測定システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
≪第１実施形態≫
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、アスファルトプラント１００は、新規骨材供給システム１１０、再生骨材供給システム１４０、アスファルト供給システム１５０、骨材粒度測定システム６０及びミキサ５を有している。ミキサ５には、骨材、アスファルト等を投入するための材料投入口５ａが形成されている。なお、図１中において、骨材やアスファルト等の流れを実線で示し、画像データや制御信号等の流れを一点鎖線で示す。
【００２１】
新規骨材供給システム１１０は、ドライヤ１、ホットエレベータ２、スクリーン３、ホットビン１０及び骨材計量槽４を有している。また、ホットビン１０の内部は、５つの区画に分割されており、各々の区画は、貯蔵ビン１１を構成する。貯蔵ビンの全高はＨ０である。各々の貯蔵ビン１１には、窓部１５がそれぞれ形成されている。また、各々の貯蔵ビン１１は、下向きの開口である放出口１３を有している。さらに、骨材計量槽４は、ホットビン１０の貯蔵ビン１１の放出口１３に対向する上向きの開口である骨材投入口４ａを有している。また、ホットビン１０は、防塵カバー６を有している。防塵カバー６は、ホットビン１０の貯蔵ビン１１の全ての放出口１３、骨材計量槽４及びミキサ５の材料投入口５ａを覆うように設けられている。なお、ホットビン１０が有する貯蔵ビン１１の数は、特に上記に限定されない。
【００２２】
新規骨材供給システム１１０では、ミキサ５に供給される新規の骨材は、まず、ドライヤ１によって加熱される。ドライヤ１によって加熱され乾燥した骨材は、ホットエレベータ２によってスクリーン３に運搬される。骨材は、スクリーン３によって、粒度に応じた分類ごとにふるい分けられる。すなわち、骨材は、スクリーン３によって、粒度に応じて分級される。スクリーン３によって分級された骨材は、各々、粒度に応じた分類ごとに５つの貯蔵ビン１１のいずれかに貯蔵される。各々の貯蔵ビン１１に貯蔵された骨材は、適宜、貯蔵ビン１１の放出口１３に取り付けられた蓋部１４が開くことにより、貯蔵ビン１１の放出口１３から骨材計量槽４の骨材投入口４ａに放出される。骨材投入口４ａを介して骨材計量槽４に投入された骨材は、骨材計量槽４に設けられた計量装置（図示せず）によって累積的に計量される。骨材計量槽４に投入された骨材の重量が目標量に達したら、ホットビン１０は、骨材計量槽からの指示を受けて、各々の貯蔵ビン１１の蓋部１４を閉じる。そして、骨材計量槽４によって計量された骨材は、ミキサ５に供給される。
【００２３】
また、再生骨材供給システム１４０は、再生骨材供給装置１４１及び再生骨材計量槽１４２を有している。再生骨材とは、舗装廃材等に含まれる骨材をリサイクルして利用するものである。再生骨材供給装置１４１は、再生骨材を加熱して乾燥させる再生骨材用ドライヤ（図示せず）等を有している。再生骨材計量槽１４２は、再生骨材供給装置１４１から供給された再生骨材を計量する。再生骨材計量槽１４２によって計量された再生骨材は、ミキサ５に供給される。
【００２４】
また、アスファルト供給システム１５０は、アスファルトタンク１５１及びアスファルト計量槽１５２を有している。アスファルト計量槽１５２は、アスファルトタンク１５１から送られてきたアスファルトを計量し、ミキサ５に供給する。
【００２５】
ミキサ５では、新規骨材供給システム１１０から供給された骨材、再生骨材供給システム１４０から供給された再生骨材及びアスファルト供給システム１５０から供給されたアスファルトが混合されることにより、アスファルト混合物が製造される。
【００２６】
本実施形態の骨材粒度測定システム６０は、画像処理技術を用いて、貯蔵ビン１１に貯蔵されている新規の骨材の粒度を測定するシステムであり、撮像装置６１、画像処理装置６２及び粒度解析装置６３を有している。画像処理装置６２及び粒度解析装置６３は、演算装置６４を構成する。この演算装置６４の具体例としては、コンピュータを例示することができる。
【００２７】
なお、図１では、便宜上、撮像装置６１は１つのみ図示されているが、骨材粒度測定システム６０は、貯蔵ビン１１の各々に応じて設けられた複数の撮像装置６１を有している。具体的には、ホットビン１０が５つの貯蔵ビン１１を有している場合には、骨材粒度測定システム６０は、各々の貯蔵ビン１１に対応する５つの撮像装置６１を有している。また、各々の撮像装置６１は、窓部１５を介して各々の貯蔵ビン１１の内部を撮影することができるように、貯蔵ビン１１の窓部１５に対向する位置に設けられている。
【００２８】
撮像装置６１は、モノクロ又はカラーに対応したカメラである。撮像装置６１と画像処理装置６２とは、有線又は無線によって接続されている。具体的には、撮像装置６１と画像処理装置６２とは、ＬＡＮケーブル又はＵＳＢケーブルを介して電気的に接続されていてもよく、ワイヤレス接続されていてもよい。
【００２９】
また、同様に、画像処理装置６２と粒度解析装置６３とは、有線又は無線によって接続される。画像処理装置６２は、撮像装置６１が取得した画像データの処理及び解析を行うとともに、これらの画像データを蓄積し、必要に応じて事後的に参照することができる。骨材粒度測定システム６０を用いた骨材の粒度の測定方法については、後述する。
【００３０】
次に、ホットビン１０の貯蔵ビン１１の構成について、図２を参照して詳細に説明する。
【００３１】
貯蔵ビン１１は、上に向かうにつれて幅が大きくなるように形成された本体部１１ａと、本体部１１ａの下端に接続され、筒形状をなすゲート部１１ｂとを有している。本体部１１ａ及びゲート部１１ｂの内部の空間は、骨材Ａを貯蔵するための貯蔵室１１ｃを構成する。ゲート部１１ｂの下端には放出口１３が形成されている。ゲート部１１ｂには蓋部１４が取り付けられている。蓋部１４には、シリンダ（図示せず）が取り付けられており、蓋部１４は、シリンダの往復運動に応じてゲート部１１ｂの放出口１３を開閉するように動作する。なお、放出口１３の蓋部１４の開閉のタイミングにより、貯蔵ビン１１から骨材計量槽４に投入される骨材の量が調整される。
【００３２】
また、貯蔵ビン１１は、屈曲した筒状のバイパス路１１ｄを有している。バイパス路１１ｄの上端部１１ｅは、本体部１１ａに接続され、バイパス路１１ｄの下端部１１ｆは、ゲート部１１ｂに接続されている。すなわち、バイパス路１１ｄは、両端部（上端部１１ｅ及び下端部１１ｆ）を介して貯蔵室１１ｃに連通している。バイパス路１１ｄには、貯蔵ビン１１の上方から投入された骨材Ａの一部が通過可能である。すなわち、バイパス路１１ｄには、骨材Ａの一部が貯蔵される。
【００３３】
このバイパス路１１ｄには、窓部１５が形成されている。窓部１５には、透明部材１６が嵌合している。すなわち、透明部材１６は、窓部１５を閉塞している。透明部材１６は、可視光が透過可能な部材であり、例えば、ガラス、プラスチック、アクリル、レジン、塩化ビニール樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ハイブリッドガラス等によって形成されている。本実施形態では、透明部材１６は、強化ガラスで構成されている。また、透明部材１６は、これに限定されず、赤外線が透過可能な材料であってもよい。また、透明部材１６は、１５ｃｍ×１０ｃｍの矩形の部材であるが、透明部材１６の大きさは特にこれに限定されない。
【００３４】
特に限定されないが、貯蔵ビン１１の下端からの窓部１５の下端の高さＨ１は、貯蔵ビン１１の全高Ｈ０（図１参照）に対して、２／３以下であり（Ｈ１≦２／３×Ｈ０）、好ましくは１／２以下であり（Ｈ１≦１／２×Ｈ０）、より好ましくは１／３以下である（Ｈ１≦１／３×Ｈ０）。このように、窓部１５を貯蔵ビン１１の下部に設けることで、撮像装置６１が、放出口１３から骨材計量槽４に投入される直前の骨材Ａを撮影しやすくなる。これにより、骨材粒度測定システム６０は、骨材計量槽４を介してミキサ５に投入される骨材Ａの粒度をより正確に測定することができる。
【００３５】
この窓部１５は、鉛直方向（図中の上下方向）に平行に形成されており、透明部材１６も鉛直方向（図中の上下方向）に平行に設けられている。すなわち、窓部１５及び窓部１５に設けられた透明部材１６は、実質的に鉛直方向に延びている。このため、透明部材１６にかかる骨材Ａの荷重を低減することができる。また、透明部材１６にかかる骨材Ａの荷重が低減される分、流動する骨材Ａとの接触や擦れから生じる透明部材１６の摩耗を抑制することができる。この効果は、貯蔵ビン１１のバイパス路１１ｄの内部空間に骨材Ａが密に充填されている状態、かつ、骨材Ａが透明部材１６に接触している状態にある場合に特に顕著である。従って、窓部１５を鉛直方向に平行に設けることにより、透明部材１６の耐久性を向上させることができる。
また、窓部１５は、貯蔵ビン１１の内側に向かって傾斜するように形成されていてもよい。なお、「窓部１５が貯蔵ビン１１の内側に向かって傾斜する形成されている」とは、下から上に向かうにつれ、窓部１５が貯蔵ビン１１の内部空間に向かって徐々に傾くように形成されていることをいう。
【００３６】
また、貯蔵ビン１１の外部には、貯蔵ビン１１の放出口１３を覆うように防塵カバー６が取り付けられている。防塵カバー６の取付箇所は、窓部１５よりも下側である。すなわち、窓部１５は、防塵カバー６の外部に設けられている。
【００３７】
次に、骨材粒度測定システム６０を用いて、貯蔵ビン１１に貯蔵された骨材Ａの粒度の測定方法について、図２〜５を参照して説明する。
【００３８】
図２に示すように、骨材粒度測定システム６０の撮像装置６１は、窓部１５の透明部材１６を介してバイパス路１１ｄの内部が撮影可能となるように設けられている。すなわち、撮像装置６１は、窓部１５を介して、バイパス路１１ｄに貯蔵された骨材Ａを撮影することができる。また、撮像装置６１は、防塵カバー６の外部に設けられている。また、撮像装置６１の近傍には、照明器具６５が設けられる。照明器具６５は、撮像装置６１がバイパス路１１ｄの内部を撮影しやすいように、窓部１５に光を照射する。照明器具６５は、透明部材１６に光が反射することによって撮像装置６１の撮影が妨げられないように、適宜、光の照射角度を調整することができる。
【００３９】
撮像装置６１は、バイパス路１１ｄの内部の状態を撮影し、骨材Ａの画像を含む画像データを取得することができる。撮像装置６１が取得する画像データは、モノクロ又はカラーのデジタル画像である。画像データは、静止画像であってもよく、動画であってもよい。また、画像データに含まれる骨材Ａの画像は、貯蔵ビン１１の放出口１３が閉状態である場合において静止した状態の骨材Ａを撮影した画像でもよく、放出口１３が開状態である場合において下方向に向かって流動している状態の骨材Ａを撮影した画像であってもよい。また、撮像装置６１は、照明の明るさが足りない環境では、ナイトビジョンモードによって赤外線を利用して、より鮮明な画像データを取得することができる。
【００４０】
撮像装置６１が取得した画像データは、画像処理装置６２に送信される。画像処理装置６２によって処理された画像データは、粒度解析装置６３によって解析される。画像処理装置６２及び粒度解析装置６３は、１つの演算装置６４として機能する。この演算装置６４は、例えば、公知のアルゴリズムを用いて、撮像装置６１が取得した画像データから骨材Ａの体積を測定し、当該骨材Ａの体積をふるい目の閾値に応じて仕分けた後に、当該骨材Ａの体積から重量を算出することで、新規の骨材Ａの粒度を測定する。上述の公知のアルゴリズムとしては、例えば、改良されたＮ−Ｃｕｔ法（Improved Normalized Cuts Algorithm）を例示することができる。なお、人間による作業で輪郭線を補正した教師データを作成し、当該教師データを用いて上記のアルゴリズムに機械学習させることで、後述するセグメンテーション化の精度向上を図ってもよい。 また、演算装置６４による骨材Ａの粒度の測定方法は、以下に説明する方法に特に限定されない。例えば、１００枚以上の画像に骨材の輪郭線を付与した教師データを作成し、当該教師データを用いてセグメンテーション化や骨材の粒度の算出を行うモデルを機械学習により生成し、このモデルをアルゴリズムとして用いてもよい。
【００４１】
具体的には、先ず、図３（ａ）に示すように、演算装置６４は、撮像装置６１が取得した画像データの二値化を行い、画像データに含まれる骨材Ａの骨材粒子Ａｐのエッジを抽出して輪郭線Ｅを求め、各々の骨材粒子を輪郭線Ｅで切り離し、セグメンテーション化する。そして、図３（ｂ）に示すように、演算装置６４は、セグメンテーション化された骨材粒子Ａｐの輪郭線Ｅに基づいて骨材粒子Ａｐの長径Ｌ及び短径Ｓを算出する。なお、長径Ｌ及び短径Ｓの実際の長さは、画像データ上のピクセル数に基づいて算出される。
【００４２】
次に、演算装置６４は、画像データに含まれる各々の骨材粒子Ａｐを、長径Ｌの長さに基づいて、ふるい目の閾値０．０７５ｍｍ，０．１５ｍｍ，０．３ｍｍ，０．６ｍｍ，２．３６ｍｍ，４．７５ｍｍ，１３．２ｍｍ，１９ｍｍ，２６．５ｍｍ，３７．５ｍｍ，５３ｍｍにより仕分ける。
【００４３】
演算装置６４は、ふるい目の閾値に応じて仕分けられた骨材粒子Ａｐの体積に基づいて、骨材Ａの重量を算出する。具体的には、骨材粒子Ａｐの体積を、長径Ｌ×短径Ｓ×高さｈ（長径Ｌと短径Ｓとの平均）として算出し、ふるい目の閾値ごとに積算する。これにより、ふるい目の閾値の各々に対応する骨材Ａの体積を算出することができる。そして、図４に示す回帰直線を用いて、上述のふるい目の閾値ごとに積算した骨材Ａの体積から当該骨材Ａの重量Ｗを算出する。なお、骨材Ａの重量と体積との関係は、ふるい目の閾値を指定せずに算出してもよい。
【００４４】
この図４に示す回帰直線の係数α及び切片βは、骨材のふるい分け試験を事前に実施し、この試験で測定されたふるい目の閾値ごとの骨材の重量とその積算体積とに基づいて線形回帰分析によって予め設定されたものである。また、この積算体積は、当該ふるい分け試験で用いられた骨材の画像データから上記の演算装置６４を用いて算出した数値である。なお、図４に示す黒丸は、上記の事前のふるい分け試験で得られた骨材の重量及び積算体積のデータを示している。
【００４５】
すなわち、ふるい目の閾値ごとに骨材Ａの重量Ｗは、以下の数式により算出される。
Ｗ＝  α×Σ（Ｌ×Ｓ×ｈ）＋β
但し、上記の式において、ｈは、各々の骨材粒子Ａｐの高さであり、長径Ｌと短径Ｓの平均値である（ｈ＝（Ｌ＋Ｓ）／２）。また、Σ（Ｌ×Ｓ×ｈ）は、ふるい目の閾値ごとの骨材の体積の合計値である。
【００４６】
そして、演算装置６４は、ふるい目の閾値ごとに仕分けられた骨材Ａの重量Ｗに基づき、表１に例示するように、各々の貯蔵ビン１１に貯蔵された骨材Ａの粒度（粒度分布）を算出する。なお、演算装置６４は、複数の画像データに基づいて、上述した骨材Ａの粒度の算出を行うことが好ましく、これにより、貯蔵ビン１１に貯蔵された骨材Ａの粒度を精度良く測定することができる。また、演算装置６４は、複数の画像データから得られた粒度の平均値を骨材Ａの粒度として算出してもよい。なお、下記の表１は、演算装置６４により算出した新規の骨材の粒度を示す一例に過ぎない。
【表１】
0006742009.tif 000002
【００４７】
表１に示す骨材Ａの粒度を粒度分布線として、図５のグラフＤ１に示す。
演算装置６４は、このように算出したグラフＤ１に基づき、各々の貯蔵ビン１１ごとに骨材Ａの品質を確認する。具体的には、演算装置６４が画像データの解析によって算出したグラフの粒度分布線（実際分布線Ｄ１）と、目標とする粒度分布線（目標分布線Ｄ０）とを比較し、両者の差異が小さい程、骨材Ａの品質は高いことが確認できる。
【００４８】
演算装置６４は、測定した骨材の粒度に基づいて、実際分布線Ｄ１を目標分布線Ｄ０に近付けるように、各々の貯蔵ビン１１からの骨材Ａの放出量を補正する補正量を算出してもよい。特に限定されないが、一例を挙げれば、図５に示すように、ふるい目の閾値が小さい領域（図５のグラフの左寄りの領域）において実際分布線Ｄ１が目標分布線Ｄ０よりも低い位置にある場合には、演算装置６４は、ふるい目の閾値が小さい粒度の貯蔵ビン１１から放出される骨材Ａの量を増加させて実際分布線Ｄ１を目標分布線Ｄ０に近付けるような補正量を算出する。一方、ふるい目の閾値が小さい領域（図５のグラフの左寄りの領域）において実際分布線Ｄ１が目標分布線Ｄ０よりも高い位置にある場合には、演算装置６４は、ふるい目の閾値が小さい粒度の貯蔵ビン１１から放出される骨材Ａの量を減少させて実際分布線Ｄ１を目標分布線Ｄ０に近付けるような補正量を算出する。そして、骨材計量槽４は、この演算装置６４が算出した補正量に基づいて、各々の貯蔵ビン１１から放出される骨材の目標量を変更する。これにより、アスファルトプラント１００は、より品質の良いアスファルト混合物を製造することができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係るアスファルトプラント１００のホットビン１０は、粒度に応じて分級された骨材Ａを貯蔵する貯蔵ビン１１と、貯蔵ビン１１に形成された窓部１５を閉塞する透明部材１６とを備えている。これにより、例えば、撮像装置６１が、窓部１５の透明部材１６を介して、貯蔵ビン１１に貯蔵されている骨材Ａの状態を撮影し、その画像データに基づいて、骨材Ａの粒度を測定することができる。
【００５０】
すなわち、本実施形態では、貯蔵ビン１１から骨材Ａのサンプリング試料を採取して、ふるい分け試験を行う必要がないため、効率的に骨材Ａの粒度を測定して、骨材Ａの品質を確認することができる。従って、本実施形態に係るホットビン１０及びホットビン１０を備えるアスファルトプラント１００によれば、少ない作業負担で各々の貯蔵ビン１１に貯蔵された骨材Ａの品質管理を行うことができる。また、作業者が、ホットビン１０の外部から窓部１５の透明部材１６を介して貯蔵ビン１１の内部を視覚的に確認することができるため、ホットビン１０のメンテナンスが容易になる。
【００５１】
また、本実施形態に係るホットビン１０の貯蔵ビン１１は、骨材Ａを貯蔵する貯蔵室１１ｃと、貯蔵室１１ｃに連通し、少なくとも一部の骨材Ａが流通可能なバイパス路１１ｄとを備え、窓部１５は、バイパス路１２に形成されている。窓部１５がバイパス路１２に設けられている場合は、窓部１５が貯蔵室１１ｃに面して設けられている場合に比べて、骨材Ａによって窓部１５の透明部材１６にかかる圧力が小さくなる。従って、本実施形態に係るホットビン１０によれば、各々の貯蔵ビン１１を長持ちさせることができる。
【００５２】
また、本実施形態に係るアスファルトプラント１００に設けられた骨材粒度測定システム６０は、ホットビン１０の外部から窓部１５を介して貯蔵ビン１１に貯蔵されている骨材Ａを撮影可能である撮像装置６１と、撮像装置６１が撮影した画像データに基づいて骨材Ａの粒度を測定する演算装置６４とを備えている。これにより、画像データに基づいて骨材Ａの粒度を測定することができるため、各々の貯蔵ビン１１から採取した骨材Ａのサンプリング試料のふるい分け試験の実施が不要となる。従って、本実施形態に係る骨材粒度測定システム６０及び骨材粒度測定システム６０を備えるアスファルトプラント１００によれば、骨材Ａの品質管理にかかる作業負担を軽減することができる。
【００５３】
また、本実施形態に係るアスファルトプラント１００のホットビン１０は、図１に示すように、貯蔵ビン１１の放出口１３、骨材計量槽４及びミキサ５の材料投入口５ａを覆う防塵カバー６を有している。これにより、骨材Ａが貯蔵ビン１１の放出口１３から骨材計量槽４の骨材投入口４ａに向かって落下する際に発生する粉塵又は骨材Ａが骨材計量槽４からミキサ５の材料投入口５ａに向かって落下する際に発生する粉塵の周囲への拡散が防止される。
【００５４】
また、本実施形態に係るホットビン１０の窓部１５及び骨材粒度測定システム６０の撮像装置６１は、防塵カバー６の外部に設けられているため、撮像装置６１は、粉塵の影響を受けずに、窓部１５を介して貯蔵ビン１１の内部の状態を撮影することができる。
【００５５】
なお、本実施形態に係るアスファルトプラント１００は、防塵カバー６を備えていなくてもよい。ここで、窓部１５はバイパス路１１ｄに設けられているため、窓部１５が本体部１１ａに設けられている場合に比べて、窓部１５は貯蔵ビン１１の放出口１３から離れた位置に配置されている。よって、ホットビン１０が防塵カバー６を有していない場合であっても、撮像装置６１が撮影する画像データに対する粉塵の影響を小さくすることができる。
【００５６】
≪第２実施形態≫
以下、本発明の第２実施形態について、図６に基づいて説明する。第２実施形態に係るアスファルトプラント１００には、図１及び図２に示すホットビン１０に替えて、図６に示すホットビン２０が用いられる。なお、同一の符号は、同一又は類似の構造を示すものであるため、以下において、その詳細な説明は省略する。
【００５７】
ホットビン２０は、ホットビン１０と同様に、粒度に応じて分級された骨材Ａを貯蔵するための複数の貯蔵ビン２１を有している。図６に示すように、貯蔵ビン２１は、上に向かうにつれて幅が大きくなるように形成された本体部２１ａと、本体部２１ａの下端に接続され、筒形状をなすゲート部２１ｂとを有している。本体部２１ａ及びゲート部２１ｂの内部の空間は、骨材Ａを貯蔵するための貯蔵室２１ｃを構成する。ゲート部２１ｂの下端には放出口２３が形成されている。ゲート部２１ｂには、放出口２３を開閉するための蓋部１４が取り付けられている。
【００５８】
また、貯蔵ビン２１のゲート部２１ｂには、窓部２５が形成されている。窓部２５には、透明部材１６が嵌合している。特に限定されないが、貯蔵ビン２１の下端からの窓部２５の下端の高さＨ２は、貯蔵ビン２１の全高Ｈ０（図１参照）に対して、２／３以下であり（Ｈ２≦２／３×Ｈ０）、好ましくは１／２以下であり（Ｈ２≦１／２×Ｈ０）、より好ましくは１／３以下である（Ｈ２≦１／３×Ｈ０）。このように、窓部２５を貯蔵ビン２１の下部に設けることで、撮像装置６１が、放出口１３から骨材計量槽４に投入される直前の骨材Ａを撮影しやすくなる。これにより、骨材粒度測定システム６０は、骨材計量槽４を介してミキサ５に投入される骨材Ａの粒度をより正確に測定することができる。
【００５９】
この窓部２５は、図２に示す窓部１５と同様に、鉛直方向（図中の上下方向）に平行に形成されており、透明部材１６も鉛直方向（図中の上下方向）に平行に設けられている。このため、透明部材１６にかかる骨材Ａの荷重を低減することができるとともに、透明部材１６の摩耗を抑制することができる。この効果は、貯蔵ビン２１のゲート部２１ｂに骨材Ａが密に充填されている状態であって、かつ、骨材Ａが透明部材１６に接触している状態にある場合に特に顕著である。従って、窓部２５を鉛直方向に平行に設けることにより、透明部材１６の耐久性を向上させることができる。
また、窓部２５は、貯蔵ビン２１の内側に向かって傾斜するように形成されていてもよい。なお、「窓部２５が貯蔵ビン２１の内側に向かって傾斜する形成されている」とは、下から上に向かうにつれ、窓部２５が貯蔵ビン２１の内部空間に向かって徐々に傾くように形成されていることをいう。
【００６０】
また、貯蔵ビン２１の外部には、防塵カバー６が取り付けられている。防塵カバー６の取付箇所は、本体部２１ａの外側の壁面である。防塵カバー６は、窓部２５及び放出口２３を覆っている。また、防塵カバー６の内側には、収納部７０が配置されている。収納部７０は、両端７０ａ，７０ｂに開口部が形成された略円筒形状の筒状部材である。収納部７０の両端７０ａ，７０ｂのうち、防塵カバー６の内側に配置されている一端７０ａの開口部は、撮影用開口７１である。また、収納部７０の他端７０ｂの開口部は、装置設置用開口７２である。収納部７０の一端７０ａは、撮影用開口７１が貯蔵ビン２１の窓部２５に対向するように、窓部２５の透明部材１６に当接し密着している。また、防塵カバー６には、収納部７０が挿通可能な取付開口６ａが形成されている。収納部７０の他端７０ｂは、取付開口６ａを介して、防塵カバー６の外部に突出している。すなわち、収納部７０の他端７０ｂに設けられた開口部である装置設置用開口７２は、防塵カバー６の外部に突出している。
【００６１】
収納部７０には、撮像装置６１が収納されている。収納部７０の撮影用開口７１は窓部２５に対向しているため、骨材粒度測定システム６０の撮像装置６１は、撮影用開口７１及び窓部２５の透明部材１６を介して、貯蔵ビン２１の貯蔵室２１ｃに貯蔵された骨材Ａを撮影することができる。また、撮像装置６１は、装置設置用開口７２を介して、収納部７０に出し入れすることができる。なお、収納部７０の内側には、撮像装置６１が骨材Ａを撮影しやすいように窓部２５に光を照射するための照明器具（図示せず）が設けられていてもよい。
【００６２】
以上のように、本実施形態に係るホットビン２０は、撮像装置６１を収納可能な収納部７０を備えている。収納部７０の一部は、防塵カバー６の内側に配置されており、収納部７０は、防塵カバー６の内側において窓部２５に向かって開口する撮影用開口７１を有している。これにより、防塵カバー６が窓部２５を覆っている場合でも、撮像装置６１を収納部７０に収納することで、撮像装置６１は、粉塵の影響を受けずに、撮影用開口７１及び窓部２５の透明部材１６を介して、貯蔵ビン２１の貯蔵室２１ｃに貯蔵された骨材Ａを撮影することができる。
【００６３】
また、収納部７０は、両端に開口部を有する筒状部材である。そして、収納部７０の一方の開口部は撮影用開口７１であり、他方の開口部は、防塵カバー６の外部に突出する装置設置用開口７２である。これにより、作業者は、装置設置用開口７２を介して撮像装置６１を収納部７０に収納することで、粉塵の影響を受けずに、撮像装置６１を防塵カバー６の内側に設置し、貯蔵ビン２１の貯蔵室２１ｃに貯蔵された骨材Ａを撮影することができる。
【００６４】
≪第３実施形態≫
以下、本発明の第３実施形態について、図７に基づいて説明する。第３実施形態に係るアスファルトプラント１００には、ホットビン１０，２０に替えて、ホットビン３０が用いられる。ホットビン３０は、ホットビン２０の収納部７０に替えて、収納部１７０を有している。
【００６５】
図７に示すように、ホットビン３０の防塵カバー６の内側には、一端１７０ａが開口し、他端１７０ｂが閉塞した収納部１７０が設けられている。収納部１７０の一端１７０ａの開口部は、撮影用開口１７１である。撮影用開口１７１は、貯蔵ビン２１の窓部２５に対向している。また、収納部１７０の内部には、撮像装置６１が収納される。撮像装置６１は、無線によって画像処理装置６２に画像データを送出する。なお、これに限定されず、撮像装置６１は、有線によって画像処理装置６２に画像データを送出してもよい。また、収納部１７０の内側には、撮像装置６１が骨材Ａを撮影しやすいように窓部２５に光を照射するための照明器具（図示せず）が設けられていてもよい。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係るホットビン３０は、撮像装置６１を収納可能な収納部１７０を備えている。収納部１７０は、その全体が防塵カバー６の内側に配置されており、収納部７０は、防塵カバー６の内側において窓部２５に向かって開口する撮影用開口１７１を有している。これにより、本実施形態に係るホットビン３０によれば、ホットビン２０と同様に、撮像装置６１は、粉塵の影響を受けずに、撮影用開口７１及び窓部２５の透明部材１６を介して、貯蔵ビン２１の貯蔵室２１ｃの骨材Ａを撮影することができる。
【００６７】
≪第４実施形態≫
以下、本発明の第４実施形態について、図８に基づいて説明する。第４実施形態に係るアスファルトプラント１００には、ホットビン１０〜３０に替えて、図８に示すホットビン４０が用いられる。
【００６８】
ホットビン４０は、粒度に応じて分級された骨材Ａを貯蔵するための複数の貯蔵ビン４１を有している。図８に示すように、貯蔵ビン４１は、上に向かうにつれて幅が大きくなるように形成された本体部４１ａと、本体部４１ａの下端に接続され、筒形状をなすゲート部４１ｂとを有している。本体部４１ａ及びゲート部４１ｂの内部の空間は、骨材Ａを貯蔵するための貯蔵室４１ｃを構成する。ゲート部４１ｂの下端には放出口４３が形成されている。ゲート部４１ｂには、放出口４３を開閉するための蓋部１４が取り付けられている。また、貯蔵ビン４１の本体部４１ａには、窓部４５が形成されている。窓部４５には、透明部材１６が嵌合している。なお、本実施形態においても、撮像装置６１の近傍には、図２に示す照明器具６５が設けられていてもよい。
【００６９】
本実施形態においても、特に限定されないが、貯蔵ビン４１の下端からの窓部４５の下端の高さＨ３は、貯蔵ビン４１の全高Ｈ０（図１参照）に対して、２／３以下であり（Ｈ３≦２／３×Ｈ０）、好ましくは１／２以下であり（Ｈ３≦１／２×Ｈ０）、より好ましくは１／３以下である（Ｈ３≦１／３×Ｈ０）。このように、窓部４５を貯蔵ビン４１の下部に設けることで、撮像装置６１が、放出口１３から骨材計量槽４に投入される直前の骨材Ａを撮影しやすくなる。これにより、骨材粒度測定システム６０は、骨材計量槽４を介してミキサ５に投入される骨材Ａの粒度をより正確に測定することができる。
【００７０】
また、貯蔵ビン４１の外部には、防塵カバー６が取り付けられている。防塵カバー６の取付箇所は、ゲート部４１ｂの外側の壁面である。防塵カバー６は、放出口４３を覆っている。また、窓部４５は、防塵カバー６の外部に設けられている。
【００７１】
以上のように、本実施形態に係るホットビン４０では、貯蔵ビン４１の窓部４５は、防塵カバー６の外部に設けられているため、撮像装置６１は、粉塵の影響を受けずに、窓部４５の透明部材１６を介して、貯蔵室４１ｃの骨材Ａを撮影することができる。
【００７２】
また、本実施形態において、図９に示すように、ホットビン４０の貯蔵ビン４１の本体部４１ａに、当該本体部４１ａの内側、すなわち、貯蔵室４１ｃ側に向かって凹んでいる凹部４１ｄを設け、凹部４１ｄに窓部４５’を形成してもよい。このように貯蔵ビン４１に凹部４１ｄを設けることにより、撮像装置６１を凹部４１ｄの内側に配置することができ、省スペース化を図ることができる。なお、撮像装置６１が凹部４１ｄの外側に配置されていてもよく、この場合にも、撮像装置６１を貯蔵ビン４１に近付けることができ、省スペース化を図ることができる。また、特に図示しないが、凹部４１ｄを貯蔵ビン４１のゲート部４１ｂに設けてもよい。
【００７３】
この際、窓部４５’は、窓部１５，２５と同様に、鉛直方向（図中の上下方向）に平行に形成されており、透明部材１６も鉛直方向（図中の上下方向）に平行に設けられている（θ＝９０°）。このため、透明部材１６にかかる骨材Ａの荷重を低減することができるとともに、透明部材１６の摩耗を抑制することができる。この効果は、貯蔵ビン４１の貯蔵室４１ｃに骨材Ａが密に充填されている状態（図３（ａ）に示すような状態）であって、かつ、骨材Ａが透明部材１６に接触している状態にある場合に特に顕著である。従って、窓部４５’を鉛直方向に平行に設けることにより、透明部材１６の耐久性を向上させることができる。
また、窓部４５’は、貯蔵ビン４１の内側に向かって傾斜するように形成されていてもよい。なお、「窓部４５’が貯蔵ビン４１の内側に向かって傾斜する形成されている」とは、下から上に向かうにつれ、窓部４５’が貯蔵ビン４１の内部空間（貯蔵室４１ｃ）に向かって徐々に傾くように形成されていることをいう。換言すれば、水平方向（図中の左右方向）に対する窓部４５’の傾斜角度θが９０度未満であってもよい（θ＜９０°）。
【００７４】
なお、貯蔵ビン４１の下端からの窓部４５’の下端の高さＨ４は、窓部４５の下端の高さＨ３と同様に、貯蔵ビン４１の全高Ｈ０（図１参照）に対して、２／３以下であり（Ｈ３≦２／３×Ｈ０）、好ましくは１／２以下であり（Ｈ３≦１／２×Ｈ０）、より好ましくは１／３以下である（Ｈ３≦１／３×Ｈ０）。
【００７５】
≪第５実施形態≫
以下、本発明の第５実施形態について、図１０に基づいて説明する。第５実施形態に係るアスファルトプラント１００には、ホットビン１０〜４０に替えて、ホットビン５０が用いられる。
【００７６】
ホットビン５０は、貯蔵ビン４１、防塵カバー６及び収納部７０を有している。防塵カバー６は、貯蔵ビン４１の本体部４１ａに取り付けられており、窓部４５及び放出口４３を覆っている。収納部７０は、貯蔵ビン４１の窓部４５に対向する撮影用開口７１’を有している。撮影用開口７１’は、貯蔵ビン４１の本体部４１ａの傾斜角度に合わせて、収納部７０の軸方向に対して傾斜するように形成されている。なお、収納部７０の内側には、撮像装置６１が骨材Ａを撮影しやすいように窓部４５に光を照射するための照明器具（図示せず）が設けられていてもよい。また、この図１０に示す形態において、図９に示すような凹部を貯蔵ビン４１に形成してもよい。
【００７７】
以上のように、本実施形態に係るホットビン５０は、撮像装置６１を収納可能な収納部７０を備えている。そのため、防塵カバー６が窓部４５を覆っている場合でも、撮像装置６１は、防塵カバー６の内側において粉塵の影響を受けずに、撮影用開口７１’及び窓部４５の透明部材１６を介して、貯蔵ビン４１の貯蔵室４１ｃの骨材Ａを撮影することができる。また、撮影用開口７１’は、貯蔵ビン４１の本体部４１ａの傾斜角度に合わせて傾斜しているため、撮影用開口７１’と窓部４５の透明部材１６との隙間が小さくなり、収納部７０の内部に粉塵が入り込み難くなる。
【符号の説明】
【００７８】
１００…アスファルトプラント
１…ドライヤ
３…スクリーン
４…骨材計量槽
５…ミキサ
５ａ…材料投入口
６…防塵カバー
１０，２０，３０，４０，５０…ホットビン
１１，２１，４１…貯蔵ビン
１１ｄ…バイパス路
１３，２３，４３…放出口
１５，２５，４５…窓部
１６…透明部材
４１ｄ…凹部
６０…骨材粒度測定システム
６１…撮像装置
６４…演算装置
７０，１７０…収納部
７１，７１’，１７１…撮影用開口
【要約】
【課題】少ない作業負担で各々のホットビンに貯蔵された骨材の品質管理を行うことができるホットビン、骨材粒度測定システム及びアスファルトプラントを提供することである。
【解決手段】アスファルト及び骨材を含むアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント１００において、骨材Ａを貯蔵するホットビン１０は、粒度に応じて分級された骨材Ａを貯蔵する貯蔵ビン１１と、貯蔵ビン１１に形成された窓部１５を閉塞する透明部材１６とを備える。骨材粒度測定システム６０は、窓部１５を介して貯蔵ビン１１に貯蔵されている骨材Ａを撮影可能である撮像装置６１と、撮像装置６１が撮影した画像データに基づいて、骨材Ａの粒度を測定する演算装置６４とを備える。
【選択図】  図２【図１】
0006742009.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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