(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみピットにおいて仮想的に配置された格子の各マスに貯留されたごみをごみクレーンで撹拌し、焼却炉に接続したごみホッパへ投入するごみクレーン制御システムであって、
前記ごみクレーンの位置を検出し、位置情報を送信する位置センサと、
前記位置情報を受信し、前記位置情報に基づいて前記ごみクレーンの動作を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記各マスごとに貯留されたごみの撹拌度及び高さを演算する演算部と、前記各マスの中から少なくとも２つの始点候補及び終点候補をそれぞれ選択する選択部とを備え、
前記選択部は、前記各マスのうち最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを前記始点候補として選択し、前記最も高さが高いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち撹拌度が最も低いマスを前記始点候補として選択し、前記始点候補を除き、前記各マスのうち最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを前記始点候補とは別の始点候補として選択し、前記最も高さが高いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち撹拌度が最も低いマスを前記別の始点候補として選択し、
前記ごみクレーンは、複数の前記始点候補のうち前記ごみクレーンの現在の位置に最も近い始点候補から複数の前記終点候補のいずれかに向かって移動され、移動撹拌または移動散乱撹拌が行われること
を特徴とするごみクレーン制御システム。
【請求項２】
前記選択部は、前記各マスのうち最も高さが低いマスが唯一存在する場合はこれを前記終点候補として選択し、前記最も高さが低いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち撹拌度が最も低いマスを前記終点候補として選択し、前記終点候補を除き、前記各マスのうち最も高さが低いマスが唯一存在する場合はこれを前記終点候補とは別の終点候補として選択し、前記最も高さが低いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち撹拌度が最も低いマスを前記別の終点候補として選択し、
前記演算部は、複数の前記終点候補の各々の高さとそれぞれの前記終点候補に隣接する前記各マスの高さに基づき、各々の前記終点候補近傍の高さの平均値をそれぞれ演算し、
前記ごみクレーンは、前記最も近い始点候補から、複数の前記平均値のうち最も低い平均値に対応する前記終点候補に向かって移動され、前記移動撹拌または前記移動散乱撹拌が行われること
を特徴とする請求項１に記載のごみクレーン制御システム。
【請求項３】
前記演算部は、前記撹拌度を整数化し、且つ、前記高さの範囲を所定範囲ごとにそれぞれ一定の高さにまとめ且つ記号化して撹拌パラメータとし、
前記選択部は、前記各マスのうち前記撹拌パラメータにおいて最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを投入候補として選択し、前記撹拌パラメータにおいて最も高さが高いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち前記撹拌度が最も高いマスを前記投入候補として選択し、前記投入候補を除き、前記各マスのうち前記撹拌パラメータにおいて最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを前記投入候補とは別の投入候補として選択し、前記撹拌パラメータにおいて最も高さが高いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち前記撹拌度が最も高いマスを前記別の投入候補として選択し、
前記ごみクレーンは、複数の前記投入候補のうち、前記ごみクレーンに最も近い前記投入候補または前記ごみホッパに最も近い前記投入候補の前記ごみを、前記ごみホッパに投入すること
を特徴とする請求項２に記載のごみクレーン制御システム。
【請求項４】
投入扉開信号を送信する開閉センサを備えた投入扉をさらに有し、
前記ごみホッパは、前記ごみホッパ内に貯留するごみが所定位置より低下した場合に投入要求信号を送信するレベル計を備え、
前記ごみピットは、前記投入扉を介して前記ごみを受け入れるごみ受入エリア、前記受け入れエリアに貯留された前記ごみを前記ごみクレーンで移動させ且つ撹拌するごみ撹拌エリア、及び前記撹拌がなされた前記ごみを貯留するごみ投入エリアを備え、
前記選択部は、前記始点候補及び前記終点候補を前記ごみ撹拌エリアで選択し、前記投入候補を前記ごみ投入エリアで選択し、
前記制御装置が前記投入要求信号を受信した場合、前記ごみクレーンは、複数の前記投入候補のうち、前記最も近い投入候補に移動され、前記投入候補のごみを掴んで前記ごみホッパへ投入し、前記投入扉開信号を受信した場合、前記ごみクレーンは、前記ごみ受入エリア内の前記各マスのうち、前記投入扉に近接するマスに貯留されたごみを掴み、前記最も低い平均値に対応する前記終点候補に向かって移動され、前記移動撹拌または前記移動散乱撹拌が行われること
を特徴とする請求項３に記載のごみクレーン制御システム。
【請求項５】
前記各マスごとの前記撹拌パラメータ、前記ごみの高さ、及び前記ごみクレーンの位置を表示する表示部をさらに有し、
前記表示部は、複数の前記始点候補及び複数の前記終点候補を互いに異なる色で表示すること
を特徴とする請求項４に記載のごみクレーン制御システム。
【請求項６】
前記表示部は、複数の前記投入候補を、前記始点候補及び前記終点候補と異なる色で表示すること
を特徴とする請求項５に記載のごみクレーン制御システム。
【請求項７】
前記ごみピットに配置され、音波、電波、またはレーザ光により前記ごみピットに貯留されたごみの高さを検出し、前記検出した高さの情報を前記制御装置へ送信するごみ高さ検出装置をさらに有し、
前記演算部は、前記高さの情報または前記位置情報に基づき、前記各マスの各々の高さを演算すること
を特徴とする請求項６に記載のごみクレーン制御システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記各マスごとに滞留時間を計測する滞留時間計測部をさらに備え、
前記ごみクレーンは、掴んだごみの重量を検出し、重量情報を送信する重量センサを備え、
前記演算部は、前記重量情報に基づき前記掴んだごみのかさ比重を演算するとともに、前記滞留時間に基づく評価点、前記かさ比重に基づく評価点、及び前記ごみクレーンによる垂直撹拌、前記移動撹拌、および前記移動散乱撹拌ごとにそれぞれ設定される評価点に基づき、前記撹拌度を演算すること
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のごみクレーン制御システム。
【請求項９】
前記制御装置を操作する操作盤をさらに有し、
オペレータに操作された前記操作盤により、前記ごみクレーンが手動運転で制御されることを特徴とする請求項８に記載のごみクレーン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ごみクレーン制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物清掃工場のごみピットは、一般的に、ごみ収集車が「ごみ」を投入する「ごみ受入エリア」、ごみクレーンでごみ受入エリア内のごみを掴んで移動させ、当該ごみを撹拌する「ごみ撹拌エリア」、撹拌済であって焼却炉へ投入されるごみが貯留される「ごみ投入エリア」の３つに区画される。
ごみ撹拌エリアとごみ投入エリアは、各々のエリアに貯留されたごみはそのままで、所定時間ごと（例えば、２４時間ごと（日替り））に名称のみ交換される。具体的には、日替りが実行される際、貯留されたごみが撹拌済みの「ごみ撹拌エリア」の名称が「ごみ投入エリア」に換わる。また、貯留されたごみが焼却炉に投入されてごみの貯留量が減少した「ごみ投入エリア」の名称が「ごみ撹拌エリア」に換わる。そして、この日替りが、継続的に繰り返される。
焼却炉に投入されるごみのＬＨＶ（Lower Heating Value:低位発熱量）がばらつくと、焼却炉の燃焼性能に悪影響を及ぼす可能性がある。当該ばらつきを低減するには、十分に撹拌することで、ごみ撹拌エリアに貯留されたごみの撹拌度を全体的に均一化すればよいことが知られている。
そこで、ごみピットを平面的に仮想線で格子状に区切り、当該格子のそれぞれの升目（以下、升目（ますめ）を「マス」という）の各々に貯留されたごみの撹拌度を算出し、各マスのそれぞれの撹拌度をごみ撹拌エリア全体で均一化するよう撹拌するごみクレーン制御システムが開発されてきた。
例えば、特許文献１には、平面方向のみならず、深さ方向も含めた撹拌度を各マスに示す技術が開示されている。特許文献２には、ごみクレーンによるごみの撹拌方法によって、各マスの撹拌度に異なる点数付けを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７５０６４号公報
【特許文献２】特開２０１７−１２５６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２の技術によれば、算出された各マスの撹拌度に基づいて、ごみクレーンでごみを撹拌することができるので、長時間を要してかまわないならば、各マスのそれぞれの撹拌度をごみ撹拌エリア全体で均一化することができる。
ところが、実際には、ごみ撹拌エリアとごみ投入エリアは、所定時間ごとに互いに入れ替わるため、限定された時間内にごみ撹拌エリア全体の撹拌度の均一化を図らなければならない。
しかしながら、当該所定時間が比較的短い場合（例えば、２４時間）、ごみクレーンを効率的に移動させることができず、上記所定時間内にごみ撹拌エリア全体の撹拌度を十分に均すことができない恐れがある。そして、ごみ撹拌エリア全体の撹拌度を上記所定時間内に十分に均すことができなければ、結果として、ごみ投入エリアから焼却炉に投入されるごみのＬＨＶがばらつき、焼却炉の燃焼性能に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明は、従来に比べ、所定時間内にごみの撹拌度を効率的に均し、焼却炉に投入されるごみのＬＨＶのばらつきを低減可能なごみクレーン制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のごみクレーン制御システムは、ごみピットにおいて仮想的に配置された格子の各マスに貯留されたごみをごみクレーンで撹拌し、焼却炉に接続したごみホッパへ投入するごみクレーン制御システムであって、前記ごみクレーンの位置を検出し、位置情報を送信する位置センサと、前記位置情報を受信し、前記位置情報に基づいて前記ごみクレーンの動作を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記各マスごとに貯留されたごみの撹拌度及び高さを演算する演算部と、前記各マスの中から少なくとも２つの始点候補及び終点候補をそれぞれ選択する選択部とを備え、前記選択部は、前記各マスのうち最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを前記始点候補として選択し、前記最も高さが高いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち撹拌度が最も低いマスを前記始点候補として選択し、前記始点候補を除き、前記各マスのうち最も高さが高いマスが唯一存在する場合はこれを前記始点候補とは別の始点候補として選択し、前記最も高さが高いマスが複数存在する場合は、前記複数のマスのうち撹拌度が最も低いマスを前記別の始点候補として選択し、前記ごみクレーンは、複数の前記始点候補のうち前記ごみクレーンの現在の位置に最も近い始点候補から複数の前記終点候補のいずれかに向かって移動され、移動撹拌または移動散乱撹拌が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のごみクレーン制御システムによれば、選択部は、撹拌するごみの移動元のマスに適した少なくとも２つの始点候補、すなわち、「始点候補」と当該始点候補とは「別の始点候補」を少なくとも選択し、ごみクレーンは、これら始点候補のうち、ごみクレーンの現在の位置から最も近い始点候補のごみを終点候補に向かって移動撹拌または移動散乱撹拌する。従って、ごみクレーンは、移動元として適したマスに貯留されたごみを速やかに掴んで撹拌することができる。
よって、本発明のごみクレーン制御システムは、従来に比べ、所定時間内にごみの撹拌度を効率的に均し、焼却炉に投入されるごみのＬＨＶのばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態のごみクレーン制御システム１の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態におけるごみピット１００の平面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるごみピット１００の斜視図である。
【図４】ごみ撹拌エリアの各マスの表示例（二次元表示の例）を示す図である。
【図５】図４の「Ａ１」マスの深さ方向に積層された各階層を示す図である。
【図６】図４において選択部１３で選択される始点候補と終点候補を示す図である。
【図７】図４の「Ａ１」マスのごみがごみクレーン２で掴まれる前後（撹拌前、撹拌後）における深さ方向に積層された各階層を示す図である。
【図８】図４の「Ａ１」マスのごみを「Ｂ３」マスに移動撹拌する前後（撹拌前、撹拌後）における「Ｂ３」マスの深さ方向に積層された各階層を示す図である。
【図９】図４の「Ａ１」マスのごみを「Ｅ５」マスに移動散乱撹拌する前後（撹拌前、撹拌後）の表示例を示す図である。
【図１０】図４の「Ａ１」マスのごみを「Ｅ５」マスに移動散乱撹拌する前後（撹拌前、撹拌後）における「Ｅ５」マスの深さ方向に積層された各階層を示す図である。
【図１１】ごみピットの各マスの表示例（三次元表示の例）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態であるごみクレーン制御システム１につき、図を参照して説明する。なお、適宜、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系を図示する。Ｘ軸とＹ軸を含む平面（ＸＹ平面）は水平面であり、Ｚ軸の矢印方向は、鉛直方向且つ上方に向かう方向である。
まず、図１、図２、図３を用いて、ごみクレーン制御システム１のシステム構成について説明する。図１は、ごみクレーン制御システム１の機能ブロック図である。図２は、ごみクレーン制御システム１を適用するごみピット１００の平面図である。図３は、ごみピット１００の斜視図である。
【００１０】
ごみクレーン制御システム１は、ごみピット１００において仮想的に配置された格子の各マス（図４等で後述する）に貯留されたごみをごみクレーン２で撹拌し、焼却炉に接続したごみホッパ２００へ投入するシステムである。
ごみクレーン制御システム１は、ごみクレーン２の位置（具体的には、バケット２３のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸上の位置）を検出し、これら位置の情報（以下、「位置情報」という）を送信する位置センサ２１と、当該位置情報を受信し、当該位置情報に基づいてごみクレーン２の動作を制御する制御装置１０を少なくとも有する。そして、制御装置１０は、各マスごとに貯留されたごみの撹拌度及び高さを演算する演算部１２と、各マスの中から少なくとも２つの始点候補及び終点候補をそれぞれ選択する選択部１３を、少なくとも備える。
なお、選択部１３による始点候補及び終点候補の選択方法については後で詳述する。始点候補は、ごみクレーン２の移動元のマスの候補、すなわち、バケット２３がごみを掴むマスの候補であり、終点候補は、ごみを掴んだごみクレーン２の移動先のマスの候補である。また、位置センサ２１は、制御装置１０へ所定の時間間隔（例えば、数マイクロ秒〜数秒間）で位置情報を送信する。
以下、ごみクレーン制御システム１が少なくとも有する構成に加え、本実施形態に示すその他の構成について、詳述する。
【００１１】
まず、ごみピット１００につき、説明する。
図２に示すように、ごみピット１００の平面形状は、ＸＹ平面で見て、Ｙ軸方向に長辺、Ｘ軸方向に短辺を備える長方形である。ここでは、一例として、ごみピット１００は、ＸＹ平面で見て、当該長辺の１つを全て含み且つＸ軸方向へ当該短辺の約１/４の長さの辺を備えた長方形状のごみ受入エリア１１０と、ごみピット１００のＸＹ平面における面積のうち、ごみ受入エリア１１０を除く面積を均等に２分する長方形のごみ撹拌エリア１２０及びごみ投入エリア１３０を備える。
また、図３に示すように、ごみピット１００の立体形状は、ＸＹ平面で見て長方形の底面と、当該底面の四辺からＺ軸上方に向かって延びる均等の高さの４つの壁（例えば、コンクリートによる壁）でなる枡型の容器形状である。ごみ受入エリア１１０、ごみ撹拌エリア１２０、及びごみ投入エリア１３０の各エリア間の境界には、オペレータが各エリアを認識し易いように、ごみピット１００に投入されたごみを用いて堤防が形成されることがあるが、ごみ以外による物理的な障壁（例えば、コンクリートによる壁）は形成されない。
なお、ここでは、説明の簡便のため、これら３エリアを明確に区画して説明するが、明確に区画されていない場合、例えば、ごみ撹拌エリアのマスとごみ投入エリアのマスが混在するにも、ごみクレーン制御システム１は適用可能である。
【００１２】
ごみピット１００の上記４つの壁のうち、上記短辺に相当する２つの壁の上部であって、且つ、当該２つの壁のそれぞれの両端近傍には、ごみ高さ検出装置１０１（図１〜図３参照）が配置される。図２、図３では、ごみ高さ検出装置１０１は、合計４つ配置されているが、必要に応じて、ごみ高さ検出装置１０１の数は増減可能である。
ごみ高さ検出装置１０１は、例えば、レーザスキャナであり、ごみピット１００に貯留されたごみの表面に上記壁上からレーザ光を照射して走査し、ごみ表面で反射したレーザ光を受光するまでの時間を計測し、計測した情報（以下、「計測情報」という）を制御装置１０へ送信する。
なお、ごみ高さ検出装置１０１は、制御装置１０により、定期的（例えば、１時間ごと）に起動される。
ごみ高さ検出装置１０１は、音波や電波を照射して、レーザスキャナと同様に計測する装置であってもよい。
【００１３】
図２及び図３には図示しないが、ごみピット１００の上記４つの壁のうち、上記長辺に相当する壁であって、且つ、ごみ受入エリア１１０に接する壁の上方には、複数のごみ投入扉１１１（図１参照）が設けられている。ごみ投入扉１１１は、原則として閉じられている。ごみ収集車が運搬したごみをごみ受入エリア１１０に投入する場合、例外として、ごみ収集車の停車位置に対応するごみ投入扉１１１が開かれる。そして、ごみ収集車は、収集し搬送してきたごみを、開いたごみ投入扉１１１から、ごみ受入エリア１１０へ投入する。
ごみ投入扉１１１には、扉の開閉を検知する開閉センサ１１２（図１参照）が設けられている。開閉センサ１１２は、ごみ投入扉１１１の閉じた状態（「閉」の状態）から開いた状態（「開」の状態）への変化を検出した場合、制御装置１０へ「投入扉開信号」を送信する。
【００１４】
次に、ごみホッパ２００につき、説明する。
図２に示すように、ごみホッパ２００は、ごみクレーン２がごみピット１００からごみホッパ２００へ素早くごみを投入できるように、ごみ撹拌エリア１２０及びごみ投入エリア１３０の近傍に配置される。ここでは、１つのごみホッパ２００のみ図示するが、複数のごみホッパ２００が配置されてもよい。
ごみクレーン２がごみホッパ２００に投入したごみは、ごみホッパに貯留され、ごみホッパ２００の下部に配置されたフィーダ（図示せず）によって、順次、焼却炉へ投入される。
ごみホッパ２００には、ごみホッパ２００が貯留するごみの量を検出するレベル計２０１（図１参照）が設けられている。レベル計２０１は、ごみホッパ２００に貯留するごみが所定位置より低下した場合、制御装置１０へ「投入要求信号」を送信する。
【００１５】
次に、ごみクレーン２につき、説明する。
ごみピット１００を内包する焼却炉設備の建屋は、ごみピット１００の上方に、ＸＹ平面をごみクレーン２が自在に移動可能な移動機構（図示せず）を備えている。当該移動機構には巻上機（図示せず）が配置され、当該巻上機とバケット２３に接続したケーブル２４（図３参照）の長さを、当該巻上機で適宜伸縮させることで、バケット２３のＺ軸方向の位置を調整することができる。
ごみクレーン２には、先述の位置センサ２１に加え、バケット２３が掴んだごみの重量を検出する重量センサ２２（図１参照）が設けられている。重量センサ２２は、例えば、バケット２３がごみを掴んだ時点から、当該ごみを全て落下させて重量が０ｋｇとなる時点まで、制御装置１０へ所定の時間間隔（例えば、数マイクロ秒〜数秒間）でごみの重量の情報（以下、「重量情報」という）を送信する。当該所定の時間間隔は、後述の「移動散乱撹拌」のように、ごみクレーン２が移動中に掴んだごみを徐々に落下させる場合があるため、バケット２３内のごみ量の変化を制御装置１０が詳細に検知できるよう、短時間、望ましくは数マイクロ秒間に設定される。
なお、バケット２３は、複数の爪でごみを掴ため、グラップルと呼ばれる場合もある。バケット２３が一度に掴むごみの体積は、ほぼ一定であり、所定体積だけ掴むことができる。
また、ごみクレーン２によるごみの撹拌方法は、大きく３つに分類される。すなわち、あるマスで掴んだごみを、そのまま別のマスに移動させ、当該別のマス上で全て落下させる「移動撹拌」、あるマスで掴んだごみを、別のマスへ移動させつつ経路上のマスに散乱して落下させる「移動散乱撹拌」、あるマスで掴んだごみを、当該マス上に持ち上げて、当該マス上に落下させる「垂直撹拌」である。
【００１６】
次に、制御装置１０、およびそれに付随する操作盤１７、表示部１６、及び記憶部１５につき、概要を説明する（制御装置１０の演算部１２の処理と選択部１３の処理については、後で詳述する）。
制御装置１０は、上記の演算部１２と選択部１３のほか、ごみクレーン２の動作を制御するごみクレーン動作制御部１１と、各マスに貯留されたごみの滞留時間を計測する滞留時間計測部１４を備える。
制御装置１０が備える演算部１２は、ごみクレーン２から送信される上記位置情報、上記重量情報、及び、ごみクレーン２の撹拌方法（「移動撹拌」、「移動散乱撹拌」、「垂直撹拌」）に基づいて、各マスの「撹拌度」を演算する撹拌度演算部１２１と、上記重量情報に基づいてごみクレーン２が掴んだごみの「かさ比重」を演算するかさ比重演算部１２２を備える。上述のとおり、ごみクレーン２のバケット２３が掴むごみの体積は、毎回ほぼ一定の所定体積となるので、当該重量情報を用いることで、ごみクレーン２がごみを掴んだ際のごみのかさ比重の演算が可能となる。
また、演算部１２は、ごみクレーン２のバケット２３がごみの表面に接触した際の上記位置情報に基づいて当該接触したマスに貯留されたごみの高さを演算し、且つ、ごみ高さ検出装置１０１の送信した計測情報に基づいてごみピット１００内の全てのマスのそれぞれに貯留されたごみの高さを演算する高さ演算部１２３を備える。さらに、演算部１２は、撹拌度演算部１２１で演算された各マスの撹拌度、及び、高さ演算部１２３で演算されたごみの高さに基づいて、後述する「撹拌パラメータ」を演算する撹拌パラメータ演算部１２４を備える。
演算された撹拌度、ごみの高さ、撹拌パラメータ、並びに計測されたごみの滞留時間は、各マスごとに、各マスの深さ方向（Ｚ軸方向かつ下方）に階層化されて、記憶部１５に記憶される。記憶部１５は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などの書き換え可能な記憶媒体である。
演算された撹拌度、ごみの高さ、撹拌パラメータ等の情報は、各マスごとに、モニター等の表示部１６に表示することができる。表示部１６は、後述のように、ごみピット１００およびごみクレーン２の２次元（図４等参照）または３次元（図１１参照）の画像を表示することができる。
ごみクレーン制御システム１は、オペレータが操作盤１７を操作することで起動する。ごみクレーン制御システム１は、一旦、オペレータが諸条件を操作盤１７で設定した後は人の介在を要しない「自動運転」をすることもできるし、オペレータが操作盤１７を適宜操作することで、制御装置１０を介してごみクレーン２を制御する、すなわち「手動運転」をすることもできる。なお、「自動運転」の際には、人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）を備えた制御装置１０により、運転が行われてもよい。
【００１７】
では、制御装置１０が備える演算部１２の処理、並びに、表示部１６における各マスの情報の表示につき、以下に詳述する。
図４に、ごみピット１００のうち、ＸＹ平面におけるごみ撹拌エリア１２０の各マスの情報を表示部１６に表示した例を示す。
ここでは、一例として、ごみ撹拌エリア１２０のＸ軸方向を所定の長さごとに５分割してそれぞれの範囲を「Ａ」〜「Ｅ」とし、Ｙ軸方向を所定の長さごとに５分割してそれぞれの範囲を「１」〜「５」としている。このように５行５列の行列で説明するが、適宜、行数、列数を増減させてもよい。
なお、ごみ撹拌エリア１２０が５行５列の場合には、ごみ投入エリア１３０も５行５列で設定される。上述のように、ごみ撹拌エリア１２０とごみ投入エリア１３０は所定時間ごとに名称を交換するので、互いに同数の行および同数の列の行列であって、各マスが同一面積となるよう設定される。ごみ受入エリア１１０は、ごみ撹拌エリア１２０およびごみ投入エリア１３０と異なる行列に設定されるが、これら３つのエリアの各マスの面積は、いずれも一致するよう設定される。
説明の簡便のため、以下、各マスの位置を特定するにあたり、Ｘ軸方向の範囲とＹ軸方向の範囲を順に並べ、「（Ｘ軸方向の範囲）（Ｙ軸方向の範囲）」マスと呼ぶことにする。例えば、Ｘ軸方向「Ａ」の範囲、且つ、Ｙ軸方向「１」の範囲のマスを「Ａ１」マスと呼ぶ。
図４の各マスには、後述の「撹拌パラメータ」と、括弧書きされた撹拌度と括弧書きされたごみの高さが記載されている。例えば、「Ａ１」マスの「１Ｈ」は、撹拌パラメータ演算部１２４で演算されて記憶部１５に記憶された撹拌パラメータであり、「１．２」は撹拌度演算部１２１で演算されて記憶部１５に記憶された撹拌度であって後述の「平均的な撹拌度」、「１０．０」は高さ演算部１２３で演算されて記憶部１５に記憶されたごみの高さを示している。
表示部１６は、各マスの撹拌パラメータを少なくとも表示するが、オペレータが操作盤１７で設定することで、各マスの括弧書きの撹拌度（平均的な撹拌度）及び括弧書きのごみの高さについては、表示または非表示のいずれかを選択可能である。
表示部１６は、制御装置１０が受信する位置情報に基づいて、ＸＹ平面におけるごみクレーン２の現在の位置を表示することができる。図４では、一例として、ごみクレーン２の現在の位置が、「Ａ１」マス、「Ａ２」マス、「Ｂ１」マス、及び「Ｂ２」マスの境界付近に円形で示されている。ここでは円形で表示される例を示すが、ごみクレーン２と認識可能であれば、いかような形状で表示してもよい。
【００１８】
演算部１２が備える撹拌度演算部１２１は、各マスの表面に堆積するごみの層の撹拌度を演算するのみならず、各マスの深さ方向（Ｚ軸方向かつ下方向）に階層化されて記憶部１５に記憶された各階層の撹拌度を用いて、ごみクレーン２のバケット２３が掴むごみの「平均的な撹拌度」を演算する。この平均的な撹拌度は、上述のように、各マスの撹拌度として、表示部１６の各マスに括弧書きで表示可能である。
図５に、図４の「Ａ１」マスの深さ方向の各階層の撹拌度を一例として示す。ここでは、説明の簡便のため、各階層はそれぞれＺ軸方向に同一の高さ（所定高さであり、ここでは高さ「１．０」として、説明する）のブロックで形成され、各ブロックがＺ軸方向に積層された構成であるとして説明する（図８、図１０で後述するように、各ブロックの高さは、必ずしも「１．０」とは限らない）。
ここでは、説明の簡便のため、バケット２３は、あるマスのごみを掴む場合、Ｚ軸方向に高さ「３．０」の深さまでのごみを掴むとして、説明を進める。
例えば、ごみ撹拌エリア１２０の「Ａ１」マスのごみをごみクレーン２が掴む場合、図５においては、表面に露出している撹拌度「１．４」のブロックと、撹拌度「１．４」のブロックに接してその直下に存在する撹拌度「１．０」のブロックと、さらに、撹拌度「１．０」のブロックに接してその直下に存在する撹拌度「１．２」のブロックが、掴まれることになる。
従って、これら３ブロックの撹拌度の平均値は、（１．４＋１．０＋１．２）/３＝１．２となる。このため、図４の「Ａ１」マスに括弧書きで表示される撹拌度、すなわち、平均的な撹拌度は、「１．２」となる。
【００１９】
なお、ごみの撹拌度は、撹拌度演算部１２１が、例えば、「（Ｋ１×撹拌評価点）＋（Ｋ２×かさ比重評価点）＋（Ｋ３×滞留時間評価点）」の式を用いて演算する。この式で算出される値が、バケット２３に掴まれたごみの撹拌度に加算されて、バケット２３から落下するごみの撹拌度となる。なお、撹拌度の数値が大きいほど、撹拌が良好になされていることを示す。
撹拌評価点は、上記３種類の撹拌方法の各々に設定された評価点である。これら３種類のうちで最も撹拌に効果的な移動散乱撹拌を高い評価点とするよう、例えば、移動散乱撹拌の評価点は「１．０」、移動撹拌の評価点は「０．５」、垂直撹拌の評価点は「０．５」に設定される。
かさ比重評価点は、上記３種類の撹拌方法のいずれか一つが実行される際に、ごみクレーン２がごみを掴んだ際のごみのかさ比重に与えられる評価点である。また、滞留時間評価点は、ごみクレーン２がごみをごみ受入エリア１１０から最初に掴んだ時からごみホッパ２００へ投入までの滞留時間に対して設定される評価点である。
これら各評価点は、テーブルとして記憶部１５に記憶されており、かさ比重演算部１２２の演算結果、滞留時間計測部１４の計測結果、さらにごみクレーン動作制御部１１がごみクレーン２を制御して実行させる撹拌方法に基づき、撹拌度演算部１２１が当該テーブルを参照しつつ、上記式を用いて演算する。
ここで、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は定数であり、Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ３、例えば、Ｋ１＝０．６、Ｋ２＝０．３、Ｋ３＝０．１としてごみクレーン制御システム１を動作させると、焼却炉で焼却されるごみのＬＨＶのばらつきを低減できることが実験段階で確認できている。
【００２０】
一方、図４の「Ａ１」マスに貯留されたごみの高さは、図５に示されたごみの高さとなる。図５では、一例として、高さ「１．０」のブロックが１０個積層されているので、図４の「Ａ１」マスに括弧書で表示されるごみの高さは、「１０．０」となる。
ごみの高さは、先述のとおり、演算部１２が備える高さ演算部１２３が演算する。ごみクレーン２のバケット２３がごみの表面に接触した際の上記位置情報に基づいてごみの高さ（以下、「接触時のごみの高さ」という）を演算するのが最も正確である。従って、高さ演算部１２３は、ごみ高さ検出装置１０１の送信する上記計測情報に基づいて各マスの高さを演算して記憶部１５に記憶させるとともに、その後、あるマスについて「接触時のごみの高さ」を演算した場合には、当該マスのごみの高さを、当該演算した「接触時のごみの高さ」に差し替えて記憶部１５に記憶させる。なお、高さ演算部１２３は、バケット２３がごみの表面に接触するたびに、「接触時のごみの高さ」を演算する。
表示部１６は、記憶部１５が記憶した各マスの情報を表示可能であるので、全てのマスにおいて「接触時のごみの高さ」が演算されていない場合においても、全てのマスにおいてごみの高さを表示することができる。
【００２１】
演算部１２が備える撹拌パラメータ演算部１２４は、撹拌度演算部１２１が演算した平均的な撹拌度の値と、高さ演算部１２３が演算したごみの高さの値を、それぞれ簡略化または記号化して「撹拌パラメータ」とし、各マスごとに記憶部１５に記憶させる。ここでは、各マスで括弧書きされた平均的な撹拌度の値を整数化、例えば四捨五入して整数化した値と、各マスで括弧書きされたごみの高さを例えば３段階（Ｌ：高さ「０」以上「４．０」未満、Ｍ：高さ「４．０」以上「８．０」未満、Ｈ：高さ「８．０」以上）に分けて記号化し、これらを順次並べて「撹拌パラメータ」とする例を示す。
図４の「Ａ１」マスでは、撹拌度は「１．２」であり、ごみの高さは「１０．０」であるので、撹拌パラメータ演算部１２４が「１．２」を四捨五入して「１」に整数化し、また、「１０．０」を対応する「Ｈ」に記号化することで、撹拌パラメータ「１Ｈ」が得られる。表示部１６では、各マスごとに撹拌パラメータが表示されるので、オペレータは容易に各マスの平均的な撹拌度と高さの概要を認識することができ、結果として、ごみクレーン制御システム１の動作確認を容易に行うことができる。
【００２２】
次に、制御装置１０が備える選択部１３の処理、並びに、選択部１３で選択されたマスに対する表示部１６の表示につき、以下に詳述する。
選択部１３は、ごみ撹拌エリア１２０において、各マスの平均的な撹拌度及びごみ高さを用いた後述のルールに基づいて、ごみクレーン２がごみを掴む移動元のマスの候補である始点候補と、ごみを掴んだごみクレーン２の移動先のマスの候補である終点候補を、それぞれ少なくとも２つ選択する。当該ルールは、撹拌を効率よく行いながらも、ごみ撹拌エリア１２０の各マスの高さをできるだけ均し、凹凸の少ない表面とすることを目的としている。
また、選択部１３は、ごみ投入エリア１３０において、各マスの撹拌パラメータを用いた後述のルールに基づいて、ごみホッパ２００へ投入するためにごみクレーン２がごみを掴むマスの候補である投入候補を、少なくとも２つ選択する。
なお、ここでは、説明の簡便のため、始点候補、終点候補、投入候補のいずれも２つに限定して説明するが、適宜、２以上の数としてもよい。ただし、所定時間内にごみの撹拌度を効率的に均すためには、これら候補の数は、２以上であって最大でも４程度であることが望ましい。
【００２３】
まず、ごみ撹拌エリア１２０における選択部１３の処理につき、図４に表示された各マスの平均的な撹拌度および高さの情報を用いて説明する。
選択部１３は、ルールとして、ごみ撹拌エリア１２０の全てのマスの中で「最も高さが高いマス」を「第一始点候補」として選択する。仮に、同一の高さの「最も高さが高いマス」が複数存在する場合、選択部１３は、当該複数のマスの中で、最も平均的な撹拌度の低いマスを「第一始点候補」として選択する。
図４の場合、高さが最も高いマスは、高さ「１０．０」の「Ａ１」マスであり、他に高さ「１０．０」以上のマスは存在していない。従って、選択部１３は、「Ａ１」マスを第一始点候補として選択する。
第一始点候補を選択した後、選択部１３は、「第一始点候補」を除き、「最も高さが高いマス」を「第二始点候補」として選択する。仮に、同一の高さの「最も高さが高いマス」が複数存在する場合、選択部１３は、当該複数のマスの中で、最も平均的な撹拌度の低いマスを「第二始点候補」として選択する。
図４の場合、「Ａ１」マスの次に高さが高いマスは、高さ「８．２」の「Ｅ１」マスであり、他に高さ「８．２」以上のマスは存在していない。従って、選択部１３は、「Ｅ１」マスを第二始点候補として選択する。
また、選択部１３は、ごみ撹拌エリア１２０の全てのマスの中で「最も高さが低いマス」を「第一終点候補」として選択する。仮に、同一の高さの「最も高さが低いマス」が複数存在する場合、選択部１３は、当該複数のマスの中で、最も平均的な撹拌度の低いマスを「第一終点候補」として選択する。
図４の場合、最も高さが低いマスは、高さ「３．０」の「Ｅ５」マスであり、他に高さ「３．０」以下のマスは存在していない。従って、選択部１３は、「Ｅ５」マスを第一終点候補として選択する。
第一終点候補を選択した後、選択部１３は、ごみ撹拌エリア１２０の全てのマスの中で、「第一終点候補」のマスを除き、「最も高さが低いマス」を「第二終点候補」として選定する。仮に、同一の高さの「最も高さが低いマス」が複数存在する場合、選択部１３は、当該複数のマスの中で、最も平均的な撹拌度の低いマスを「第二終点候補」として選択する。
図４の場合、「Ｅ５」マスの次に高さが低いマスは、高さ「３．２」の「Ａ５」マス（平均的な撹拌度「４．３」）、「Ｂ３」マス（平均的な撹拌度「２．５」）、「Ｂ５」マス（平均的な撹拌度「５．０」）、及び「Ｄ４」マス（平均的な撹拌度「４．１」）の４つのマスが存在する。従って、選択部１３はこれら４つのマスの平均的な撹拌度を比較し、この中で最も値の低い「Ｂ３」マスを第二終点候補として選択する。
【００２４】
そして、選択部１３は、ルールとして、全ての始点候補（第一、第二始点候補）及び全ての終点候補（第一、第二終点候補）が選択された時点で、現在のごみクレーン２の位置に最も近い始点候補を「最終始点候補」として選択する。
図４の場合、ごみクレーン２は、第二始点候補である「Ｅ１」マスよりも、第一始点候補である「Ａ１」マスに近い位置に存在するので、「Ａ１」マスが最終始点候補として選択される。
ごみクレーン制御システム１を「手動運転」する場合に加え、人がごみクレーン制御システム１の動作確認をする場合においては、選択部１３が、これら始点候補および終点候補につき、他のマスとは異なる色（例えば、始点候補につき橙色、終点候補につき黄色）で表示部１６に表示させることができる。始点候補と終点候補は互いに異なる色で表示するのが望ましい。これにより、人の目で容易に複数の始点候補と終点候補の位置を認識でき、手動運転や動作確認を容易に行うことができる。
ごみクレーン制御システム１を「自動運転」する場合には、選択部１３が、これら始点候補及び終点候補につき、他のマスとは異なる色で表示部１６に表示させる必要はない。言い換えれば、これら始点候補及び終点候補を他のマスと異なる色で表示してもよいし、他のマスと同じ色で表示してもよい。
以上のように、ごみクレーン制御システム１においては、撹拌に適した複数の始点候補のうち、ごみクレーン２の現在位置に最も近い始点候補のごみをごみクレーン２が掴むので、撹拌に最適なごみが貯留された唯一のマスのごみをごみクレーンが掴むシステムに比べ、ごみクレーン２の移動時間を減らすことができる。従って、所定時間内におけるごみの撹拌の回数を増加させて、ごみの撹拌度を効率的に均すことができるので、結果として、焼却炉に投入されるごみのＬＨＶのばらつきを低減することができる。
【００２５】
なお、全ての終点候補の中からいずれか１つの終点候補が「最終終点候補」として選択されるが、「最終終点候補」を選択するのは、選択部１３であっても、オペレータであってもよい。
ごみクレーン制御システム１を「手動運転」する場合は、複数の終点候補が他のマスとは異なる色で表示部１６に表示されているので、オペレータの経験に基づいて、いずれか一つの終点候補をオペレータが「最終終点候補」として選択すればよい。
【００２６】
ごみクレーン制御システム１を「自動運転」する場合は、選択部１３が「最終終点候補」を選択する。全ての終点候補の中からランダムに「最終終点候補」を選択する構成としてもよいが、ごみクレーン２の移動を容易、具体的にはバケット２３の上下移動を少なくして、ごみクレーン２の移動時間を総合的に短縮する観点から、次のように選択する構成とするのが望ましい。
すなわち、選択部１３は、各終点候補のそれぞれにつき、ある終点候補に隣接するごみ撹拌エリア１２０内の全てのマスのそれぞれのごみの高さと当該終点候補のごみの高さの平均値を演算し、各終点候補のそれぞれの当該平均値の中で、一番低い平均値の終点候補を「最終終点候補」として選択する。
このように選択される最終終点候補に貯留されたごみの表面は、最終終点候補の周囲のマスに貯留されたごみの表面となだらかに接続しており、凹凸が比較的小さいといえる。従って、最終始点候補で掴んだごみを最終終点候補に向かって移動撹拌または移動散乱撹拌する場合に、ごみクレーン２のバケット２３の上下方向の移動時間を減らすことができる。このため、所定時間内におけるごみの撹拌の回数を増加させて、ごみの撹拌度を効率的に均すことができるので、結果として、焼却炉に投入されるごみのＬＨＶのばらつきを低減することができる。
図４の場合、第二終点候補の「Ｂ３」マス（高さ「３．２」）およびそれに隣接するごみ撹拌エリア１２０内の全てのマス（高さ「７．８」の「Ａ２」マス、高さ「７．２」の「Ｂ２」マス、高さ「７．０」の「Ｃ２」マス、高さ「６．０」の「Ｃ３」マス、高さ「３．３」の「Ｃ４」マス、高さ「４．０」の「Ｂ４」マス、高さ「４．３」の「Ａ４」マス、高さ「７．３」の「Ａ３」マス）の高さの平均値は、（３．２＋７．８＋７．２＋７．０＋６．０＋３．３＋４．０＋４．３＋７．３）÷９≒５．６である。
一方、第一終点候補の「Ｅ５」マス（高さ「３．０」）およびそれに隣接するごみ撹拌エリア１２０内の全てのマス（高さ「３．２」の「Ｄ４」マス、高さ「３．５」の「Ｅ４」マス、高さ「３．５」の「Ｄ５」マス）の高さの平均値は、（３．０＋３．２＋３．５＋３．５）÷４＝３．３である。
従って、選択部１３は、第一終点候補と第二終点候補の各々の上記平均値を比較し、当該平均値が低い第一終点候補の「Ｅ５」マスを「最終終点候補」として選択する。
ここでは、ごみクレーン制御システム１を「自動運転」する場合について説明したが、「手動運転」する場合においても、選択部１３が上記平均値に基づいて「最終終点候補」を選択し且つ最終終点候補を表示部１６に表示することで、自動運転と同様の処理を行うことができ、また自動運転と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
選択部１３が、複数の始点候補と複数の終点候補を選択した後、「自動運転」または「手動運転」することで、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２を制御して、「最終始点候補」のマスに貯留されたごみを掴み、「最終終点候補」に向かって移動撹拌または移動散乱撹拌を行う。
「自動運転」または「手動運転」のいずれの場合も、撹拌の効率を向上するため、「最終始点候補」と「最終終点候補」の距離が所定距離以内（例えば、２マス以内）であれば移動撹拌を行い、所定距離より大きければ移動散乱撹拌を行う。
【００２８】
ところで、ごみクレーン２が「最終始点候補」のごみを掴む動作を実行中に、制御装置１０が投入要求信号を受信した場合、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２に「最終始点候補」において「垂直撹拌」を１回実行させ、バケット２３を空にする。また、ごみ撹拌エリア１２０における移動撹拌または移動散乱撹拌の実行中に、制御装置１０が投入要求信号を受信した場合、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２が実行中の移動撹拌または移動散乱撹拌を完了させ、バケット２３を空にする。
その後、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２を、ごみ投入エリア１３０の「最終投入候補」（後述）に向けて移動させ、最終投入候補に貯留されたごみを掴ませ、ごみホッパ２００に投入させる。
【００２９】
さらに、ごみクレーン２が「最終始点候補」のごみを掴む動作を実行中に、制御装置１０が投入扉開信号を受信した場合、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２に「最終始点候補」において垂直撹拌を１回実行させ、バケット２３を空にする。また、ごみ撹拌エリア１２０における移動撹拌または移動散乱撹拌の実行中に、制御装置１０が投入扉開信号を受信した場合、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２が実行中の移動撹拌または移動散乱撹拌を完了させ、バケット２３を空にする。
その後、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２を、開いた投入扉１１１に隣接するごみ受入エリア１１０のマスに向けて移動させ、投入扉１１１から投入されて当該マスに貯留されたごみを掴ませ、ごみ撹拌エリア１２０のいずれかの終点候補へ向けて移動撹拌または移動散乱撹拌させる。ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２がごみ受入エリア１１０でごみを掴んだマスから、最も近い終点候補に向けて、ごみクレーン２を制御するのが望ましい。当該最も近い終点候補の周囲の凹凸が大きい場合には、ごみクレーン動作制御部１１は、選択部１３がバケット２３の上下移動を少なくなるように選択した先述の最終終点候補に向けてごみクレーン２を制御すると、ごみクレーン２の移動時間を総合的に短縮することができる。
【００３０】
次に、ごみ投入エリア１３０における選択部１３の処理につき説明する。
選択部１３は、ルールとして、ごみ投入エリア１３０の全てのマスのそれぞれの撹拌パラメータに基づき、「最も高さが高いマス」を「第一投入候補」として選択する。撹拌パラメータに基づいて高さを判定するので、ここでは、撹拌パラメータのうち記号化された高さである「Ｈ」、「Ｍ」、「Ｌ」の３種の高さによって、「最も高さが高いマス」が選択される。仮に、撹拌パラメータのうち記号化された高さで比較した場合に、同一の高さの「最も高さが高いマス」が複数存在する場合、選択部１３は、当該複数のマスの中で最も平均的な撹拌度の高いマスを「第一投入候補」として選択する。
例えば、ごみ投入エリア１３０に、撹拌パラメータのうち記号化された高さ「Ｈ」のマスが１つしか存在しない場合、選択部１３は、当該マスを「第一投入候補」として選択する。また、例えば、ごみ投入エリア１３０に、撹拌パラメータのうち記号化された高さ「Ｈ」のマスが２つ存在し、いずれのマスも撹拌パラメータが「４Ｈ」であるが、一方のマスの平均的な撹拌度は「４．２」であり、他方のマスの平均的な撹拌度は「４．４」である場合、選択部１３は、平均的な撹拌度が「４．４」のマスを「第一投入候補」として選択する。
第一投入候補を選択した後、選択部１３は、「第一投入候補」を除き、ごみ投入エリア１３０の全てのマスのそれぞれの撹拌パラメータに基づき、「最も高さが高いマス」を「第二始点候補」として選択する。仮に、撹拌パラメータのうち記号化された高さで比較した場合に、同一の高さの「最も高さが高いマス」が複数存在する場合、選択部１３は、当該複数のマスの中で最も平均的な撹拌度の高いマスを「第二投入候補」として選択する。
例えば、ごみ投入エリア１３０に、撹拌パラメータのうち記号化された高さ「Ｈ」のマスが多数存在した場合、そのうちの１つはすでに「第一投入候補」として選択されているので、これを除いて、選択部１３は、他に存在する記号化された高さ「Ｈ」のマスの中の１つを「第二投入候補」として選択する。その際、選択部１３は、各マスの平均的な撹拌度を比較して、高さ「Ｈ」のマスの中から最も平均的な撹拌度の高いマスを「第二投入候補」として選択する。
【００３１】
ごみクレーン制御システム１を「手動運転」する場合に加え、人がごみクレーン制御システム１の動作確認をする場合においては、選択部１３が、これら投入候補につき、他のマスとは異なる色（例えば、青色）で表示部１６に表示させることができる。投入候補は、先述の始点候補及び終点候補と異なる色で表示するのが望ましい。これにより、人の目で容易に複数の投入候補の位置を認識でき、手動運転や動作確認を容易に行うことができる。
ごみクレーン制御システム１を「自動運転」する場合には、選択部１３が、これら投入候補につき、他のマスとは異なる色で表示部１６に表示させる必要はない。言い換えれば、これら投入候補を他のマスと異なる色で表示してもよいし、他のマスと同じ色で表示してもよい。
【００３２】
選択部１３により全ての投入候補（第一投入候補、第二投入候補）が選択された後、これらの中からいずれか１つの投入候補が「最終投入候補」として選択されるが、「最終投入候補」を選択するのは、選択部１３であっても、オペレータであってもよい。
ごみクレーン制御システム１を「手動運転」する場合は、複数の投入候補が他のマスとは異なる色で表示部１６に表示されているので、オペレータの経験に基づいて、いずれか一つの投入候補をオペレータが「最終終点候補」として選択すればよい。
【００３３】
一方、ごみクレーン制御システム１を「自動運転」する場合は、選択部１３が「最終終点候補」を選択する。選択部１３は、ルールとして、全ての投入候補（第一、第二投入候補）が選択された時点で、これら投入候補のうち、平均的な撹拌度が最も高いマスを「最終投入候補」として選択する。
例えば、撹拌パラメータ「５Ｈ」（平均的な撹拌度が「５．２」）のマスが第一投入候補であり、撹拌パラメータ「５Ｍ」（平均的な撹拌度が「５．４」）のマスが第二投入候補の場合、選択部１３は、撹拌パラメータ「５Ｍ」のマスを「最終投入候補」として選択する。
仮に、全ての投入候補において、平均的な撹拌度が同一である場合、選択部１３は、全ての投入候補が選択された時点において、ごみクレーン２の現在の位置に最も近い投入候補を「最終投入候補」として選定する。
ごみクレーン２は、通常、ごみ撹拌エリア１２０でごみの撹拌を実行しているため、制御装置１０が投入要求信号を受信した場合、ごみ撹拌エリア１２０からごみ投入エリア１３０にごみクレーン２を移動するには時間を要する。しかしながら、撹拌度が高く、焼却炉での焼却に適したごみを貯留する投入候補の中で、ごみ撹拌エリア１２０におけるごみクレーン２の現在の位置に最も近い投入候補を最終投入候補とするので、ごみクレーン制御システム１においては、ごみクレーン２を効率よく移動させ、且つ、撹拌度の高いごみをごみホッパ２００に投入することができる。従って、所定時間内において、ごみ撹拌エリア１２０でのごみの撹拌の回数を増加させ、且つ、焼却炉に投入されるごみのＬＨＶのばらつきを低減することができる。
これと異なり、選択部１３は、ごみホッパ２００に最も近い投入候補を「最終投入候補」として選定してもよい。この場合においても、ごみクレーン２が掴んだごみをごみホッパ２００へ移送する時間を短縮することができるので、同様の効果を得ることができる。
ここでは、ごみクレーン制御システム１を「自動運転」する場合について説明したが、「手動運転」する場合においても、選択部１３が上記ルールに従って「最終投入候補」を選択し且つ最終投入候補を表示部１６に表示することで、自動運転と同様の処理を行うことができ、また自動運転と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
ところで、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２を制御して、「最終投入候補」に貯留されたごみを掴み、ごみホッパ２００に当該ごみを投入するが、この際、「自動運転」であっても「手動運転」であっても、ごみクレーン２に「垂直撹拌」を１回実行させる。そして、垂直撹拌の後、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２に最終投入候補のごみを再び掴ませ、バケット２３内のごみの重量を調整した後、当該ごみをごみホッパ２００に投入する。
そして、当該投入の後、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみ撹拌エリア１２０の「最終始点候補」へごみクレーン２を移動させ、ごみ撹拌エリア１２０におけるごみの撹拌を継続する。
【００３５】
ただし、（１）ごみ投入エリア１３０においてごみクレーン２が「最終投入候補」のごみを掴む動作を実行中の場合、（２）ごみ撹拌エリア１２０からごみ投入エリア１３０の「最終投入候補」に向けてごみクレーン２が移動中の場合、または（３）ごみクレーン２がごみホッパ２００へごみを投入する動作を実行中の場合において、制御装置１０が「投入扉開信号」を受信した場合は、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２を次のように制御する。
すなわち、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２を制御して、最終投入候補のごみを上述のように垂直撹拌してからごみホッパ２００へ投入させ、バケット２３を空にする。
その後、ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２を、開いたごみ投入扉１１１に隣接するごみ受入エリア１１０のマスに向けて移動させ、投入扉１１１から投入されて当該マスに貯留されたごみを掴ませ、ごみ撹拌エリア１２０のいずれかの終点候補へ向けて移動撹拌または移動散乱撹拌させる。ごみクレーン動作制御部１１は、ごみクレーン２がごみ受入エリア１１０でごみを掴んだマスから、最も近い終点候補に向けて、ごみクレーン２を制御するのが望ましい。当該最も近い終点候補の周囲の凹凸が大きい場合には、ごみクレーン動作制御部１１は、選択部１３がバケット２３の上下移動を少なくなるように選択した先述の最終終点候補に向けてごみクレーン２を制御すると、ごみクレーン２の移動時間を総合的に短縮することができる。
【００３６】
上述のように、表示部１６は、オペレータが操作盤１７で設定することで、記憶部１５に記憶されたごみピット１００の各マスの情報を、二次元的または三次元的に表示することができる。
図６は、表示部１６が、ごみ撹拌エリア１２０の各マスを二次元的に表示した例である。「移動撹拌」を実行した場合には、その実行前と実行後で、複数の始点候補（第一始点候補、第二始点候補）と複数の終点候補（第一終点候補、第二終点候補）が変化する。そこで、図６では、撹拌前の図（図４と同一）を左図、撹拌後の図を右図として併記している。
同様に、図９は、表示部１６が、ごみ撹拌エリア１２０の各マスを二次元的に表示した別の例である。ただし、図９は、図６と異なり、「移動散乱撹拌」を実行した場合の図である。図９では、図６と同様に、撹拌前の図（図４と同一）を左図、撹拌後の図を右図として併記している。なお、移動散乱撹拌の場合は、最終始点候補や最終終点候補以外のマスの情報も、実行前後で変化する。
図１１は、ごみピット１００のごみ撹拌エリア１２０とごみ投入エリア１３０の各マスを、三次元的に表示した例である。各マスのごみの高さを、オペレータ等、人が視覚的に認識したい場合には、平面、すなわち二次元的な表示よりも、立体、すなわち三次元的な表示の方が優れている。
表示部１６は、ごみ受入エリア１１０、ごみ撹拌エリア１２０、ごみ投入エリア１３０の全てのエリアの各マスを二次元的または三次元的に表示することもできるし、この中の１つのエリア、または２つのエリアを抽出して、これらの各マスを二次元的または三次元的に表示することもできる。
【００３７】
では、図６、図７、図８を用いて、ごみクレーン制御システム１が「移動撹拌」を実行した場合の表示部１６における表示の変化について説明する。説明の簡便のため、図６の撹拌前の図（左図）は図４と同一であり、ごみクレーン２の現在の位置は図４で示された位置と同じであり、ごみクレーン制御システム１が「手動運転」されるとして説明する。
移動先でバケット２３から落下するごみの撹拌度は、本来、バケット２３に掴まれたごみの平均的な撹拌度に、［００１９］で示した式、すなわち、「（Ｋ１×撹拌評価点）＋（Ｋ２×かさ比重評価点）＋（Ｋ３×滞留時間評価点）」の式で得られる値を加算するが、説明の簡便のため、Ｋ１＝１、Ｋ２＝Ｋ３＝０とし、当該式を簡略化して説明する。すなわち、「移動先でバケット２３から落下するごみの撹拌度」＝「バケット２３に掴まれたごみの平均的な撹拌度」＋「撹拌評価点」として説明する。ここでは、移動撹拌の評価点は「０．５」とする。
この場合、図４を用いて既に説明した通り、「Ａ１」マスが最終始点候補となる。そして、「Ｅ５」マスが第一終点候補であり、「Ｂ３」マスが第二終点候補であるが、オペレータは、「Ｂ３」マスを最終終点候補として選択したとして説明を続ける。
上述のとおり、「最終始点候補」と「最終終点候補」の距離が所定距離である２マス以内であるので、「Ａ１」マスから「Ｂ３」マスへの「移動撹拌」が実行される。
「Ａ１」マスの各層のごみの高さおよび各層の撹拌度について、撹拌前後の変化を図７に示す。また、「Ｂ３」マスの各層のごみの高さおよび各層の撹拌度について、撹拌前後の変化を図８に示す。
【００３８】
先述のように、バケット２３が掴むごみは、表面から深さ方向に３ブロック分（高さ「３．０」）である。従って、「Ａ１」マスのごみ表面から３ブロック分のごみが取り除かれると、図７の右図にあるように、「Ａ１」マスのごみ表面は、撹拌度「４．０」の層となる。そして、「Ａ１」マスで表示される括弧書きの撹拌度、すなわち平均的な撹拌度は、当該表面から３ブロック分の撹拌度の平均値であるので、（４．０＋３．２＋６．５）/３≒４．６となる。
また、「Ａ１」マスでは、移動撹拌前の高さから３ブロック分が取り除かれたので、撹拌前に高さ「１０．０」であったのが、撹拌後には高さ「７．０」となる。
さらに、上述のルールによれば、高さ「７．０」は記号化された高さ「Ｍ」に相当し、平均的な撹拌度４．６は四捨五入して整数化すると「５」であるので、「Ａ１」マスの撹拌パラメータは、図６の右図に示すように、移動撹拌後に「５Ｍ」に変化する。
一方、移動撹拌前の「Ｂ３」マスは、図８の左図に示すように、表面に高さ「０．２」で撹拌度「１．５」のブロックと、その直下に下方に向かって順に、高さ「１．０」で撹拌度「２．５」のブロック、高さ「１．０」で撹拌度「２．３」のブロック、高さ「１．０」で撹拌度「３．０」のブロックが積層している。従って、「Ｂ３」マスで表示される括弧書きの撹拌度、すなわち平均的な撹拌度は、当該表面から３ブロック分の撹拌度の平均値であるので、（１．５×０．２＋２．５＋２．３＋３．０×（１−０．２））/３＝２．５となる。また、「Ｂ３」マスの高さは、高さ「１．０」のブロックが３ブロックと、高さ「０．２」のブロックが１ブロック積層されているので、（１．０×３＋０．２）＝３．２となる。従って、上述のルールによれば、高さ「３．２」は記号化された高さ「Ｌ」に相当し、平均的な撹拌度２．５は四捨五入して整数化すると「３」であるので、「Ｂ３」マスの撹拌パラメータは、図６の左図に示すように、撹拌前は「３Ｌ」と表示される。
【００３９】
そして、移動撹拌後、「Ｂ３」マスの情報は、図６の右図に示すように変化する。これは、以下の理由による。
「Ａ１」マスで取り除かれた３ブロック分（いずれも高さ「１．０」で、各々、撹拌度「１．４」、「１．０」、「１．２」）のごみは、バケット２３内で混ざり、撹拌度が平均化される。すなわち、平均化された撹拌度は（１．４＋１．０＋１．２）/３＝１．２となる。そして、移動撹拌の評価点は「０．５」であるので、移動先である「Ｂ３」マスにバケット２３から落下するごみの撹拌度は、１．２＋０．５＝１．７となる。そして、撹拌前に高さ「３．２」の「Ｂ３」マスに、高さ「３．０」（３ブロック分）のごみが落下するので、撹拌後の「Ｂ３」マスの高さは、（３．２＋３．０）＝６．２となる。従って、上述のルールによれば、高さ「６．２」は記号化された高さ「Ｍ」に相当し、平均的な撹拌度１．７は四捨五入して整数化すると「２」であるので、「Ｂ３」マスの撹拌パラメータは「２Ｍ」と表示される。
【００４０】
そして、移動撹拌が実行されることで、選択部１３が選択する複数の始点候補と複数の終点候補が別のマスに変化しうる。図６の場合、撹拌前は、「Ａ１」マスが第一始点候補、「Ｅ１」マスが第二始点候補であり、「Ｅ５」マスが第一終点候補、「Ｂ３」マスが第二終点候補であったが、撹拌後は、「Ｅ１」マスが第一始点候補、「Ｄ１」マスが第二始点候補となり、「Ｅ５」マスが第一終点候補（変化せず）、「Ｄ４」マスが第二終点候補となる。
【００４１】
次に、図９及び図１０を用いて、ごみクレーン制御システム１が「移動散乱撹拌」を実行した場合の表示部１６における表示の変化について説明する。説明の簡便のため、図９の撹拌前の図（左図）は図４と同一であり、ごみクレーン２の現在の位置は図４で示された位置と同じであり、ごみクレーン制御システム１が「自動運転」されるとして説明する。自動運転であるので、撹拌前において、複数の始点候補の中から「Ａ１」マスが最終始点候補として選択され、複数の終点候補の中から「Ｅ５」マスが最終終点候補として選択される。
従って、「Ａ１」マスから「Ｅ５」マスに向かって移動散乱撹拌が実行される。
ここで、移動散乱撹拌の場合、ごみクレーン２の移動中に掴んだごみを随時落下させるため、説明の簡便のため、図９の左図に示した点線内のマス（最終始点候補の「Ａ１」マスを除く）に均等に同量のごみが落下するとして説明する。なお、実際には、上述のように、ごみクレーン２の重量センサ２２は重量情報を、ごみクレーン２の位置センサ２１は位置情報を、時々刻々、リアルタイムに制御装置１０へ送信するので、制御装置１０は、移動途中で各マスに落下するごみの量を適切に把握して詳細かつ複雑な処理を行い、表示部１６に各マスの情報を表示することができる。
また、ここでは、先述の「移動撹拌」の場合と同様、説明の簡便のため、「移動先でバケット２３から落下するごみの撹拌度」＝「バケット２３に掴まれたごみの平均的な撹拌度」＋「撹拌評価点」として説明する。ここでは、移動散乱撹拌の評価点は「１．０」とする。
【００４２】
最終始点候補の「Ａ１」マスにおける撹拌前後の情報の変化については、上述の図７に示した「移動撹拌」の場合と同一であるので、説明を省略する。
一方、移動散乱撹拌前の「Ｅ５」マスは、図１０の左図に示すように、表面に高さ「１．０」で撹拌度「１．０」のブロックと、その直下に下方に向かって順に、高さ「１．０」で撹拌度「１．１」のブロック、高さ「１．０」で撹拌度「１．５」のブロックが積層している。従って、「Ｅ５」マスで表示される括弧書きの撹拌度、すなわち平均的な撹拌度は、当該表面から３ブロック分の撹拌度の平均値であるので、（１．０＋１．１＋１．５）/３＝１．２となる。また、「Ｅ５」マスの高さは、高さ「１．０」のブロックが３ブロック積層されているので、（１．０×３）＝３．０となる。従って、上述のルールによれば、高さ「３．０」は記号化された高さ「Ｌ」に相当し、平均的な撹拌度１．２は四捨五入して整数化すると「１」であるので、「Ｅ５」マスの撹拌パラメータは、図９の左図に示すように、撹拌前は「１Ｌ」と表示される。
【００４３】
そして、移動撹拌後、「Ｅ５」マスの情報は、図９の右図に示すように変化する。これは、以下の理由による。
まず、最終始点候補の「Ａ１」マスで取り除かれた３ブロック分（いずれも高さ「１．０」で、各々、撹拌度「１．４」、「１．０」、「１．２」）のごみは、バケット２３内で混ざり、撹拌度が平均化される。すなわち、平均化された撹拌度は（１．４＋１．０＋１．２）/３＝１．２となる。そして、移動散乱撹拌の評価点は「１．０」であるので、バケット２３から落下するごみの撹拌度は、１．２＋１．０＝２．２となる。
次に、最終始点候補の「Ａ１」マスを除き、最終終点候補の「Ｅ５」マスに向かう上記点線内の範囲に存在するマスは、面積の半分が当該範囲に含まれる８つのマス（「Ｂ１」マス、「Ａ２」マス、「Ｃ２」マス、「Ｂ３」マス、「Ｄ３」マス、「Ｃ４」マス、「Ｅ４」マス、「Ｄ５」マス）、及び、全面積が当該範囲に含まれる４つのマス（「Ｂ２」マス、「Ｃ３」マス、「Ｄ４」マス、「Ｅ５」マス）である。バケット２３は高さ「１．０」のブロックを３つ掴んでおり、これらのマスにごみの量が均等に落下するので、最終終点候補の「Ｅ５」マスの高さの増分は、３/（８/２＋４）≒０．４となる。従って、撹拌後の「Ｅ５」マスの高さは、（３．０＋０．４）＝３．４となる。
そして、撹拌後、「Ｅ５」マスには、高さ「０．４」、撹拌度「２．２」のブロックが積層するので、「Ｅ５」マスで表示される括弧書きの撹拌度、すなわち平均的な撹拌度は、当該表面から３ブロック分の撹拌度の平均値であるので、（２．２×０．４＋１．０＋１．１＋１．５×（１−０．４））/３≒１．３となる。
従って、上述のルールによれば、高さ「３．４」は記号化された高さ「Ｌ」に相当し、平均的な撹拌度１．３は四捨五入して整数化すると「１」であるので、「Ｅ５」マスの撹拌パラメータは、図９の右図に示すように、移動撹拌後に「１Ｌ」に変化する。
【００４４】
そして、移動散乱撹拌が実行されることで、選択部１３が選択する複数の始点候補と複数の終点候補が別のマスに変化しうる。図９の場合、撹拌前は、「Ａ１」マスが第一始点候補、「Ｅ１」マスが第二始点候補であり、「Ｅ５」マスが第一終点候補、「Ｂ３」マスが第二終点候補であったが、撹拌後は、「Ｅ１」マスが第一始点候補、「Ｄ１」マスが第二始点候補となり、「Ａ５」マスが第一終点候補、「Ｂ５」マスが第二終点候補となる。
【００４５】
以上、実施形態のごみクレーン制御システム１について詳述したが、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・ごみクレーン制御システム
２・・・ごみクレーン
１００・・・ごみピット
１１０・・・ごみ受入エリア
１２０・・・ごみ撹拌エリア
１３０・・・ごみ投入エリア
２００・・・ごみホッパ
１０・・・制御装置
１１・・・ごみクレーン動作制御部
１２・・・演算部
１３・・・選択部
１４・・・滞留時間計測部
１５・・・記憶部
１６・・・表示部
１７・・・操作盤
１０１・・・ごみ高さ検出装置
１１１・・・ごみ投入扉
１１２・・・開閉センサ
２０１・・・レベル計
【要約】
【課題】所定時間内にごみの撹拌度を効率的に均し、焼却炉に投入されるごみのＬＨＶのばらつきを低減可能とするごみクレーン制御システムを提供する。
【解決手段】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及び高さを演算し、各マスの中から少なくとも２つの始点候補及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する。ごみクレーンは、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。
【選択図】図１【図１】
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【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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【図１１】
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