JP2000514709A

JP2000514709A - 液体用容器の検出方法と装置

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Publication number: JP2000514709A
Application number: JP50589198A
Authority: JP
Inventors: ステイデル，トム; ノルドブリーン，アンドレアス; フレム，レンナート
Original assignee: トムラ・システムズ・エイ・エス・エイ
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: DK0910485T3; DK1441312T3; EP1467328B1; US6137900A; JP3989556B2; DK1107194T3; DE69734220T2; DE69730876T2; DE69730876D1; DE69706856T2; ATE205756T1; ATE277388T1; ATE304728T1; EP0910485A1; ATE311640T1; DK1467328T3; EP1107194B1; DE69706856D1; EP0910485B1; DE69734220D1

Abstract

(57)【要約】空き瓶（缶）回収器に於いて、容器の材料リサイクル及び再利用のため該回収機に挿入されビデオカメラを備える検出器ステーションを通過するよう運ばれる、例えばガラス又はプラスチックの瓶、又は金属、木材、ガラス又はプラスチック製の包装材の様な容器を検出するために、該容器（Ｂ）が横たわった配置でその軸線を輸送方向と平行にして該ビデオカメラ（１０９）を通過するよう運ばれる間に該ビデオ画像を解析するようビデオ画像解析器（１２５，１３０）が該ビデオカメラに接続されている。該ビデオ解析器（１２５）は、該容器が該ビデオ画像内に入る時、該容器が口部（Ｂ１）（例えば、瓶の頭部部分又は頚部）（図３ｂ）を最初にしてか底部（Ｂ２）（図３ｃ）を最初にしてかどちらで該検出区域（ビデオ画像）に入ったかを決定するための計算器部分（１３０）と、そしてもし該容器が口部を最初にして来た場合は該容器が該回収器の容器挿入部分へ戻されるようにする、そして再挿入される時にそれが底部を最初にして挿入されるよう該容器（Ｂ）を回すように該回収機ユーザーに信号を出すための信号発信手段を有し、又それが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ供給されるようにする制御部分（１３０）とを具備している。更に該解析器は次ぎの幾つかのの補間的機器の１つ以上を含んでも良いが、それらは容器配置検出器（１３１）、容器形状計算回路（１３２）、色決定回路（１３３）、”最良解析画像”回路（１３６）、バーコード読み取り器（１３４）及び該容器が残留液体又は他の物質を含むかどうかを決定するための検出器（１３８）である。

Description

【発明の詳細な説明】液体用容器の検出方法と装置本発明は例えばガラス又はプラスチックの瓶又は金属、木材、ガラス又はプラスチック製の缶の様な容器の検出方法と装置に関するが、該容器は該容器の材料リサイクル又は再利用のために、横たわった配置でそしてそれらの軸線を輸送方向と平行にして、ビデオカメラを備え該容器のビデオ画像解析が行われる検出器ステーション（station）を通過するよう輸送されているものである。ビデオカメラの助けを得て容器を観察することは、例えば米国特許第４，６２５，１０７号で説明されているように、以前に公知であり、そこではその目的は特に該容器の幅を測定することである。しかしながら、本発明の目的は横たわった配置で輸送される容器の検出に付随する問題を解決ことでありそしてそこでは該容器が挿入される仕方が考慮されねばならない。従って本発明の目的は容器の検出に使用される技術的解決策を提供することである。本発明に依ると、該方法は下記の特徴を有するが、すなわちａ）該容器が該ビデオカメラを通過するよう運ばれる間に該容器の１連の画像を解析することと、そしてｂ）該ビデオ画像内での該容器の配置と動きの連続的検出に基づき該ビデオカメラの視野（viewing region）内の該容器の配置と動きを決定すること、及び／又は該容器の動きの間に、該ビデオ画像に入る該容器の画像により、該容器が口部（例えば、瓶の頂部部分又は頚部）を最初にしてか底部を最初にしてかどちらで該検出区域（ビデオ画像で）に入ったかを決定し、そしてもしそれが口部を最初にして来た場合は該容器が容器挿入部分へ戻されるようにし、そして再挿入される時に底部を最初にして挿入されるよう該容器を回す必要があることを信号を出し、又もしそれが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ運ばれるようにすることとである。該容器のビデオ映像に基づき、例えば、輪郭、ビデオ画像内での表面面積、断面等の様な該容器の形状の特性式（characterisitic expression）を計算することも可能である。プラスチック又はガラスの瓶である容器のカラービデオ画像を作り、そして１群の波長で放射される光に対する該瓶の光の透過率に基づいて該ビデオ画像内の該容器の色を決定することが出来るのは有利である。出来る限り良い解析結果を保証するために、該容器の認識と確認の目的で最適なビデオ画像を決定することも有利である。該容器上に配置されたバーコードを探しそして登録するために該容器のビデオ画像の視野（a field of the video image）を連続的に走査することも有利である。本発明は瓶である容器のビデオ画像内に何等かの長手方向の印（marking）を検出し、該容器が全体に又は部分的に液体又は他の物質を含んでいることを示す信号を発し、そして場合により再挿入の前に空にすることを求め該容器をユーザーへ返却するために使用することも考えられる。最も明白な指示を得るためには、静電容量の測定を行うと同時に該容器の重さを測ることが有利である。加えて、該容器が特定の金属のタイプ（type）であるかどうかを解析することも好ましく、そしてこれは１つ以上の公知の金属検出器を使用して実施可能である。本発明に依ると、該装置は下記の特徴を有するが、すなわち該容器がビデオカメラを通過するよう運ばれる間に１連のビデオ画像を解析するためにビデオ画像解析器が該ビデオカメラに接続されており、該ビデオ解析器が該ビデオ画像内の該容器の配置と動きの連続的な検出に基づき該ビデオカメラの視覚の視野（a viewing region of vision of the video camera）内の該容器の配置と動きを決定するための配置検出器と、そして／又は該容器が該ビデオ画像内に入る時、該容器が口部（例えば、瓶の頂部部分又は頚部）を最初にしてか底部を最初にしてかどちらで該検出区域（ビデオ画像）に入ったかを決定するための計算器部分と、そしてもしそれが口部を最初にして来た場合は該容器が容器挿入部分へ戻されるようにし、そして再挿入される時にそれが底部を最初にして挿入されるよう該容器を回す必要があることを信号を出すための信号発信手段を有しており、又もしそれが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ供給されるようにする制御部分とを具備している。又該解析器には容器形状計算回路を備えても良く、該計算回路は該容器のビデオ画像に基づいて該容器の輪郭、該ビデオ画像内の表面面積（surface area）、断面等の様な該容器の形状の特性式（characteristic expression）を計算するよう適合されている。又該解析器は認識及び確認の目的で該容器の最良のビデオ画像を決定する回路を備えている。又特に該容器がガラス又はプラスチックの瓶であり、照明ユニットが該瓶を照明するよう備えられている時は、該ビデオカメラをカラービデオカメラとすることは有利である。この場合、該解析器は１群の波長で放射される光に対する該瓶の光の透過率に基づき該ビデオ画像内の該容器の色を確定するための色決定回路を備えている。バーコードは屡々容器の特性を示しており、そしてこの目的で該解析器はバーコード読み取り器を備えても良く、該読み取り器は該容器上に配置されたバーコードを探しそして登録するためにビデオ画像の視野を連続的に走査するよう適合されている。中味を含む瓶の挿入は問題を起こすかも知れない。従って瓶である容器のビデオ画像内に何等かの長手方向の印を観察した時該瓶が、全体として又は部分的に、液体を含んでいること示す信号を発するように適合された回路を該解析器に含ませることは有利である。加えて、該容器はロードセルで重さを測られそして容量計（capacitance meter）の助けを得た測定もされるべきである。公知の金属の缶が挿入されているかどうかを特に検出するために、該検出器ステーションと接続されてそれ自体公知の金属検出器が備えられても良い。ここで本発明を付属する図面を参照してより詳細に説明する。図１は本発明で使用する空き瓶（缶）回収器を示す。図２は図１に示す空き瓶（缶）回収器の回路構造を簡単なブロック図の形で示す。図３ａ乃至ｇは図１の空き瓶（缶）回収器に於ける検出器ステーション（detector station）と関連する典型的ビデオ画像を示す。図４は本発明の、検出器機能部分の簡略化された流れ図である。図５ａ及び図６，７，８及び９は図１で示す空き瓶（缶）回収器で使用する好ましい分別装置を示す。図５ｂは分別能力を高めるための分別装置の変更品を示す。図１０乃至２１は本発明の空き瓶（缶）回収器の１部である瓶押し上げ器に関連する詳細を示す。図２２は該瓶押し上げ器からの放出の解決策の変更品を示す。図２３は図１０乃至２１の該瓶押し上げ器の変更品を示す。図１は空き瓶（缶）回収器を示すが、ここでは幾つか詳細部をより見やすくするため、或る部品、とりわけ、前パネルが取り除かれている。該空き瓶（缶）回収器は３つの主要な区分１００，２００及び３００から成る。該主要な区分１００は挿入用開口部１０１を有するが、そこではガラス又はプラスチックの空き瓶の様な容器、オプションではガラス、プラスチック、金属又は木材製の空き缶の形での容器が、１対のローラー１０４，１０５上をモーター１０６により駆動される傾斜コンベアベルト１０３から成るブイ型の（V-shaped）コンベア１０２上に置かれる。該ブイ型のコンベアは又傾斜した、静止して位置付けられた摺動面１０７を有している。該摺動面は金属検出器１０８を装備していても良い。該コンベア１０２に向かって、例えば窓又は開口部１１０を通して見下ろすようにビデオカメラ１０９が置かれている。該空き瓶（缶）回収器は特に返却デポジット（return deposit）の支払と関連して有用であるが、そこではユーザーは該コンベア１０２上に容器を挿入し制御ボタン１１１を押すことにより受け入れられた容器に対するレシートを請求することが出来る。次いでレシートはプリンター１１２の開口部を経由して供給されるので該レシートを現金と交換出来る。代わって、該プリンターは硬貨支払機と交換することが出来る。更に代替え又は補足として、該装置は返却デポジットが、例えば赤十字、エスオーエス子供村（SOS-Kinderdorf）、救世軍の様なチャリテイに寄付されることを該装置ユーザーが選択的に決定出来ることが考えられる。該回収器のユーザーに指図するために、少なくとも１つのデイスプレー１１３を使用することが有利である。しかしながら、加えて、例ぇば更にデイスプレー１１４を備えることも出来る。該両デイスプレーは例えば液晶型とすることも出来る。該回収機ユーザーへ容器を返すことが望ましいこれらの場合に、該区分１００の前部内に返却用開口部１１５が配置されるが該開口部は分別が行われる該区分２００と通信している。該区分１００は更に該空き瓶（缶）回収器のユーザーにメッセージ信号を送るため或いはユーザー又は保守要員の注意を喚起する音声信号を与えるためにラウドスピーカー（loudspeaker）１１６を備えても良い。容器が例えば液体の残りの様な幾らか中味を有して該空き瓶（缶）回収器に挿入されたか、或いは他の異種のものを含んでいるかを検出するために、該コンベア１０２の静止部１０７上に配置された例えばロードセル（load cell）１１７を備えても良い。しかしながら、下記に説明するように、挿入された容器が例えば液体の様な物質を含んでいるか否かを検出するための他の機器を備えることもある。故障又は保守とシステム制御の場合該回収器の効率的取り扱いが行えることを保証出来るためには、特殊なデーターカードを使用することにより該回収器内のコンピューターと情報の交換を可能にするメモリーカード装置を備えることが有利である。この関連では、キーパッド１１９を該回収器に備えることが、例えば該空き瓶（缶）回収器の試験、始動そして停止や他の関連運転のためにも必要である。保守及び修理要員のためのデイスプレー１２０を適当なコンピューター１２１と関連して該回収器内に、好ましくは区分１００内に備えることも出来る。恐らくは、該空き瓶（缶）回収器はデーターが、例えば故障報告又は簡単な故障の故障修理と関連して、該回収器へ又は該回収器から遠隔通信出来るようにモデムに接続されても良い。図２で該モデムは参照番号１２２で示されている。更に、該空き瓶（缶）回収器が配置される店又はビジネス場所にポイントオブセール（ピーオーエス）コンピューター｛point-of-sale（P OS）computor｝１２３を供給することは可能である。この種のコンピューターは統計的目的、店又はスーパーマーケット内精算カウンターとの通信のため、又は精算カウンターで償還されたレシートが再び償還され得ないことを保証するために有用である。図２に示すように、前記機能部材１１３，１１４，１１１，１１６乃至１２３はマザーボード１２４に接続されており、該マザーボードはマイクロプロセサーと、メモリーとそして該マザーボードへの及びマザーボードからのデータ用の入力及び出力ユニツトとを含んでいる。該マザーボード及びかくして前記部材１１３，１１４，１１１、加えて１１６乃至１２３も又該マザーボードを経由して動作電圧、例えば直流＋２４ボルトを供給される。該マザーボード１２４は拡張バス１２８を経由してビデオキャプチャーカード１２５，モーター制御カード１２６及びモーター補助カード１２７と通信する。該ビデオキャプチャーカード１２５は該ビデオカメラ１０９からの入力を受ける。該ビデオキャプチャーカードはデジタルシグナルプロセサー、ビデオフレーム記憶装置、及びデータの入出力用手段を含んでいても良い。該ビデオキャプチャーカードは容器の形状の検出と関連して正しい照明を供給することが出来るように照明手段１２９を装備しても良い。広義では、該ビデオキャプチャーカード１２５はビデオ映像解析器として動作する。その結果、該ビデオカメラ１０９で捉えられた該容器のビデオ画像で解析されるべきものに関する要求に応じて該ビデオキャプチャーカード１２５は多くの機能を有する。本発明に依ると、該ビデオキャプチャーカードは該容器が、横たわった配置でそしてその軸線を搬送の方向と平行にして、該ビデオカメラを通過して運ばれる間に、該ビデオ画像を解析する挿入解析器１３０を有している。その結果として、この挿入解析器は計算器部分と制御部分とを含んでいても良い。容器、例えば瓶が該コンベア１０２上に置かれる前に、該ビデオカメラ１０９は図３ａに示すように必然的にビデオ画像を示す。もし該空き瓶（缶）回収器が意図したように機能すべきである場合は、該容器は底部を最初にして挿入されることが不可欠である。図３ｂでは如何に瓶の口（瓶の頂部部分又は頚部）を最初に挿入するよう企てられたかが示されている。瓶Ｂの形で容器が頂部及び頚部Ｂ１を最初にして挿入された時、該挿入解析器１３０の計算器部分はこの場合該容器は正しくなく挿入されたことをかくして最初に確定する。該解析器１３０に含まれている制御部分は該容器Ｂが該コンベア１０２のスタートで該空き瓶（缶）回収器の挿入部分に戻されるようにする。再挿入時に容器Ｂの底部を最初に挿入するよう該容器を回す指示が該回収器ユーザーに与えられる。該容器が底部を最初にして挿入されると、概略図３ｃに示すようにビデオ画像が現れる。該容器、この場合瓶、の底部が参照番号Ｂ２により示される。挿入された容器の配置を継続してモニターするためそして又如何なる他の容器の挿入も観察するために該ビデオ画像は連続的に撮ることを述べることが重要である。該容器の認識と確認の目的で更に進んだ解析のために最も理想的なビデオ画像が回路１３６により選択される。この様な画像解析は一般的に技術文献で説明されている。容器の外観によって該容器のビデオ映像が種々の現れ方を示すことは直ちに理解される。かくして図３ａは該ビデオカメラ１０９を通過して供給される容器の数多くの特性的特徴を得るためにビデオカメラの利用の本質的特徴を解明するための１例として役立つに過ぎない。もし挿入のスタート点が図３ｃに示すようであったら、該計算器部分は該容器が該容器の底部Ｂ２を最初にして該ビデオ画像内へ入ることを計算しそしてかくして該容器が区分２００又は区分３００の何れかの中の放出ステーションへ更に運ばれるようにする。図３ｄには瓶の外側輪郭が如何に可視化されるか示されている。該容器が該ビデオカメラの視野内で取る配置は該ビデオ画像内での該容器の配置を基礎に決定される。これは該ビデオキャプチャーカードの１部を構成する配置検出器１３１に助けられて行われる。この種の配置検出器に助けられれば、該配置検出器１３１が挿入された容器間の分離を示すと同時に該検出区域の長さに対して該容器がどこにいるかを確定することが可能である。該ビデオキャプチャーカード１２５は好ましくは容器形状計算回路１３２を含んでいるのが良い。該容器のビデオ映像を基礎にして、該回路１３２は該容器の輪郭、表面面積、断面等の様な該容器の形状の特性式を計算することが出来る。該容器Ｂがガラス又はプラスチックの瓶であるこれらの場合には、該瓶を、例えば照明ユニツト１２９を利用して照明するのが有利である。該ビデオカメラ１０９はモノクロカメラが適切であるが、カラービデオカメラの使用も考えられる。もしカラービデオカメラを使う場合は、該ビデオキャプチャーカード１２５に含まれる色測定回路１３３を使用出来る。該ビデオキャプチャーカード１２５はバーコード読み取り器１３４を備えても良く、該読み取り器は該容器上に配置され、図３ｅで参照番号１３５により示されるバーコードを探しそして登録するために該ビデオ画像の視野を連続的に走査するように適合されている。多くの場合該バーコードは、例えば該瓶の色に関する間接的情報を提供するのでモノクロカメラを利用しても充分なのである。もし該マイクロプロセサー１２４が該バーコード読み取り器１３４によりなされたバーコード読み取りのために該容器を受け入れない場合は該バーコード読み取り器１３４に関連して該ビデオキャプチャーカードは該容器が空き瓶（缶）回収器の挿入部１１５へ戻るべく運ばれるようにする回路を備えても良い。図１に示すように、該コンベア１０２と２０１の間、すなわちそれぞれの回転ローラ１０５と２０２の間には小さな間隙が発生する。該間隙内に従来のバーコードセンサー１６２，１６３及び１６４を配置しても良く、そしてそこでは各々は約１２０度に等しい容器上の検出範囲をカバーする。図３ｅの参照番号１３８’は容器のビデオ画像内の典型的で起こり得る長手方向の印（markings）を示しているが、それは該瓶が全体に、又は一部に液体を含んでいることを示している。図解されてい場合は該瓶の中に少しの残りがある。これは副回路１３８で登録出来る。該瓶の重さが様々であるため、ロードセル（load cell）１１７を利用した重量測定と又容量計１３７により該ビデオ画像解析を補間することが決定的に重要である。図３ｆ及び３ｇは検出範囲の出口にある容器を、ここでは瓶の形で示している。該ビデオキャプチャーカード１２５はその副回路１３０，１３１，１３２，１３３，１３４，１３６及び１３８と共に、拡張バス１２８を経由してマザーボード１２４と通信しそしてモーター制御カード１２６はかくして該マザーボード１２４を経由して作動させられる。同じことがモーター補助カード１２７にも適用される。図４は該ビデオキャプチャーカードに伴う幾つかの検出機能に関連する流れ図を示す。ブロック１３９では新しい品物が、図３ｂ又は図３ｃで示すょぅに、容器Ｂの形で現れる。もし誰かが該回収器の後ろ、例えば区分２００又は３００から容器を挿入しようとすると、ブロック１４０がこれが起こったか否かを決定する。かくして、もし容器が図３で示すビデオ画像内で左から来るような仕方で該検出部分内へ入ると、ブロック１４０は肯定信号を発し、該信号は意図した偽物の表示としてブロック１４１で警報を始動する。もしこれが起こると、該空き瓶（缶）回収器はブロツク１４２に示すようにその機能を停止するが、それはこの場合該空き瓶（缶）回収器の手動によるリセットのために休止が必要だからである。もし偽物の意図が行われておらず、従って容器、瓶又は例えば缶が図３に示すように右から左へ該検出区域へ供給されたら、ブロツク１４０は否定信号を発し、該信号はブロツク１４３で挿入モーター１０６の動作を始動する。ブロツク１４４では該挿入解析器１３０が該容器が底部を最初にして挿入されたかを確定する。もしそうでない場合は、該ブロツク１４４から否定信号が放出され、該信号はブロツク１４５で該回収器ユーザーへの該容器、この例では瓶、を”瓶底部を最初にして”挿入するようにとのメッセージを始動する。この種のメッセージは、例えばデイスプレー１１３上に示すことが出来る。次いでブロツク１４６で示されるように、該モーター１０６は停止し該挿入は停止される。次いで短い休止があり、その間ブロツク１４７により示すように、該回収器ユーザーは該容器、すなわち、例えば該瓶又は缶を再挿入のために取り戻す。もし該容器の底部を最初にしての挿入がブロツク１４４で確定されると肯定信号が発せられる。次いで該容器の頂部、この場合該瓶の頂部部分が見えるか否かをブロツク１４８で確定する。もし図３ｄに示すように該容器の頂部が見えない場合は、該ブロツク１４８から否定信号が発せられるが、該信号はブロツク１４３を介して該挿入モーター１０６を該容器頂部が見えるようになるまで運転させる。ブロツク１４９で更に示されるようにこの場合該容器は、例えば該回路１３０乃至１３４及び１３６，１３８の１つ以上を使用することにより解析されそして分類される。もし該容器、例えば瓶が受け入れられるように思える場合は、ブロツク１５０に示すように肯定信号が発せられる。ブロツク１５１ではビデオキャプチャーカード１２５のデジタルシグナルプロセサーが該容器が検出範囲又は該形状室を通過したかを訊ねる。もし該容器がビデオ画像内で図３ｇに示す程遠く進んだ場合は、該配置検出器１３１は肯定信号を発し、該信号はブロツク１５２で示されるように該返却デポジットの値が該マザーボード１２４内に蓄積されるべきであるとの信号を送る。次いで”瓶が処理された”との信号１５３が発せられる。ブロツク１４９での解析と分類の後もし瓶又は容器がブロツク１５０と関連して受け入れ不可能と感じられた場合、ブロツク１５０からメッセージブロツク１５４へ否定信号が行くが、該信号は”取り戻し”のメッセージを該回収器ユーザーに与える。更に、ブロツク１５５で該コンベア１０２の挿入方向の逆転が始動される。次いでブロツク１５６で示すように該容器又は瓶の除去のために休止がある。図３及び４と関連してここまで図示し説明したように、もし容器、例えば瓶が正しくなく、すなわち口側を最初にして挿入された場合は、効率的な仕方で検出されそして同様な手段が取られることは理解されよう。今該空き瓶（缶）回収器の区分２００を図１、２及び５乃至９を参照してより詳細に説明する。該回収器のこの区分は挿入されそして区分１００を通過した容器を分別するよう設計されている。図１でコンベア１０２の下流に更に進むコンベア２０１が示されているが、後者は第１の回転ローラーユニツト２０２と第２の回転ローラーユニツト２０３を有している。第１のローラーユニツト２０２は静止回転軸２０４を有する。該ローラーユニツト２０２は固定されたブラケツト２０５内に設置されている。第１のモーター２０６は伝達機構２０７を介してローラーユニット２０２に作動的に連結されている。該モーター２０６はそれにより該ローラーユニツト２０２に回転を起こさせる。その結果、ローラーユニツト２０３上の溝２１２，２１３、２１４そして２１５の様なこの目的のために作られた溝の中を走る複数の隣接して配置された弾性のあるベルト又はバンド２０８、２０９、２１０そして２１１が備えられることにより第２のローラーユニツト２０３の回転も又もたらされる。該ベルト又はバンド２０８乃至２１１は、例えば円形、長方形、３角形又は他の多角形断面を有しても良い。該モーター２０６が回転しそして該伝達機構２０７を動かし、それで第１のローラーユニツト２０２がそのホルダー２０５内で回転すると、第２のローラーユニツト２０３は該コンベアベルト２０８乃至２１１の運動のために回転する。該第２のローラーユニツト２０３はホルダー２１６内に設置されている。コンベア２０１は支持用フレーム２１７を有するが、該フレームにはその中にモーター２１９が吊られているモーターブラケツト２１８が取り付けられている。該ホルダー２１６はチルト可能である（tiltable）。モーター２１９は連結部２２０を介して該チルト可能なホルダー２１６を該コンベア２０１を横断する面内で中央位置から１つの方向又は他の方向に向きを変えられるようにされており、（図６に示すように）そこでは該第２のローラーユニツトの回転軸線は第１のローラーユニツトの回転軸線と平行である。該第２のローラーユニツトの回転軸線は図６では参照番号２２１で示されている。検出ユニットは、マザーボード１２４とビデオキャプチャーカード１２５により示されているように、該マザーボード１２４上に有利に備えられた制御回路１５６を含んでいるが、該制御回路１５６は該容器が該ステーション２００内で外へ分別されるべきか或いは更に運ばれるべきかについての見解を伴う該検出可能な容器に関連するデータに基づいて、該第２ローラーユニツト２０３のホルダー２０６を図７及び８に示すように１つの側又は他の側へ或る角度（α１；α２）だけチルトさせるために該第２のモーター２１９を回すよう作動するが、それは該コンベア２０１上に横たわる問題の種類の容器、例えばＢを図１及び７に示す第１の出口２２２へか或いは図１に示しそして図８に示す第２の出口２２３へかと、１つの側又は他の側へ傾けるためである。もし該容器、例えば瓶又は缶が前記出口２２２又は２２３へと外へ分別されるものでない場合は、該モーター２１９は該ホルダー２１６を図６に示すように中央位置になお保つ結果、該容器Ｂはα１＝α２＝０度で更に移動されるので、該容器は該第２のローラーユニツトの下流の第３の出口２２４、すなわち第３の区分３００の入り口で（図９参照）該コンベア２０１を離れるようにされる。もし容器が第１の出口２２２へ放出される場合は、これらはシュートを経由して第１区分１００の出口１１５へ供給される。これらは欠陥があったり又は如何なる環境下でも該回収器には受け入れ出来ない容器であるかも知れない。第２の出口２２３へ放出される容器は、例えばアルミニウム缶のような金属缶であるが、それらは何れの場合もぎっしり詰めるために更に運ばれそして区分３００へは供給される必要のないものである。出口２２３はモーター又は駆動装置２２９により駆動される制御可能なフラップ２２８を備えることが考えられる。かくして該フラップ２２８は事実上出口２２３での特別の容器分別器として役立つ。対応するフラップを出口２２２にオプションとして備えても良い（図１には示してない）。図５乃至９に示すように、該ローラーユニツト２０２及び２０３は２重円錐形状（double-cone configuration）、いわゆる”デイアボロ（diabolo）”型を有するのが良い。該モーター２０６及び２１９は好ましくはステッピングモーターであるのが良い。金属、例えば鋼を含む金属容器、全体的に又は部分的に鋼を含んだり鋼から成る金属缶又は異種物体（foreign body）を含む容器は該空き瓶（缶）回収器ユーザーへ返却されるために通常第１の出口２２２へと分別されるが、それはこれらの容器はそれらが圧縮もされなければ、更に取り扱われもリサイクルもされないので通常受け入れられないからである。従ってこれらは他の仕方で処理されねばならない。もし分別を高める要求があり、そして加えて該設置現場に充分な空間がある場合は、図５ｂで参照番号２０１，２０１’、２０１”で示すように、２つ以上のコンベア２０１を前後に連結することが可能である。かくしてＮをコンベアの数とすると分別出口の数ＳはＳ＝２Ｎ＋１となる。コンベア２０１の下流端部に、本発明に依れば瓶押し上げ器３１０が備えられているが、それは底部Ｂ２を最初にして到着する輸送された瓶Ｂを図１０と１１で右に示した横たわる配置から図１１に明確に示すような垂直な或いは立つた位置へ導く目的を有している。該瓶押し上げ器は瓶Ｂ用のガイド又はスライドをそして衝撃吸収用レスト（rest）３０３を提供する曲線型ガイドダクト又はシャフト３０２を具備している。該ガイドダクト３０２は異なる長さを有してもよくそして、図２３に示すように、例えば１つの床から下の床までのように、数メートルの距離を横切って瓶をガイドするよう作られてもよい。この目的で該ガイドダクトは、例えば立った部分３０２’を有してもよい。最も上の所で該ガイドダクト３０２’は該瓶を横たわる配置で該ガイドダクト３０２’へ移送するためにカーブした部分３０２”へ進んでもよい。代わりに、参照番号３０２”’で示すように、該瓶押し上げ器は立った配置で空き瓶（缶）回収器から放出される瓶用に使用されることも又考えられる。該瓶はかくしてその底部を該レスト３０３に向けて立つ配置に達する。オプションとして、該レスト３０３は水平に位置付けられてもよい。参照番号３０４で示す瓶安定器はステッピングモーター３０５で操作されてもよい（簡単のため図１２にのみ示す）。瓶安定器３０４は垂直スピンドル３０７に取り付けられた少なくとも１つの垂直ウイング（wing）３０６を有する回転可能なユニットである。該瓶安定器の第１の配置では、図１３に示す該ウイングは、該瓶に関して該検出部のマザーボード１２４により計算された、例えば直径、高さ及び重さの様なデータの機能として該瓶Ｂとの接触から自由であり（in contact freedom with the bottle B ）、それにより該瓶は下方のレスト３０３に向かって自由に導かれことが可能である。次いで該ウイング３０６は、該マザーボードからのそして該モーター制御カード１２６を経由した制御に伴い、該瓶の部分に対して接触する図１５に示す第２の配置に移され該瓶を前記ダクト又はシャフト３０２内の背後壁３０８に向かって押す。該瓶安定器３０４は瓶排出器としての機能もするように作られている。この目的では該瓶安定器は、例えば、例としてウィング３０９及び３１０の様な追加のウイングを装備することが出来て、該モーター３０５は安定化動作中は図１４及び１５に示すように上方からみて反時計方向に回るが、一方該ユニット３０４は、図１７に示すように、時計方向に回りそれにより、好ましくはガイド壁３１２の助けを得て、該ウイング３１０に該瓶Ｂを更に先のコンベア３１１上に押させる。好ましい実施例では、該組み合わせ型瓶安定器兼瓶排出器３０４は好ましくは３つの垂直ウイングを装備しているのがよい。しかしながら、もし該瓶の直径が小さいか又は該スピンドル３０７が該ガイドダクト又はシャフト３０２の側から幾らか離れている場合は、より少ない数のウイング又は多分より多い数のウイングを使用することも充分可能であることは理解される所である。図１０乃至１２、１４，１６，１８及び２０から明らかに分かるように、該ウイング３０６，３０９そして３１０の少なくとも下部部分は図１２に示すようにウイング３０６用のフインガー（finger）３１３，３１４，３１５、３１６そしてウイング３０９用のフインガー３１７，３１８，３１９及び３２０のように複数のフインガーを有するように作られている。ウイング３１０上のフインガーは図２０では見えにくいがウイング３０６及び３０９上のそれらに対応した設計を有している。特に図１１から見られるように、該背後壁３０８も又フインガー３２１，３２２，３２３、３２４及び３２５を有するように作られているので、該ウイング３０６，３０９そして３１０上の該フインガー部分は該背後壁の該フインガー３２１乃至３２５の間の相互空間の間を通過出来る。図１２乃至２１から見られるように、該瓶安定器と瓶排出器の双方を構成する該回転ユニット内のそれぞれのウイング３０６，３０９及び３１０は僅かに曲線化されている。この曲線化されていることは制御された安定化と排出を保証するためには望ましい。好ましくは該ウイング３０６，３０９及び３１０は同じ角度的間隔を有するのがよい。該ウイング３１０が一旦瓶Ｂを排出すると、新しい瓶Ｂが水平なレスト３０３上に入って来て丁度瓶を排出したばかりの該ウイング３１０の助けを得て安定化に準備された状態になる。かくして、本発明の好ましい実施例によると常に次の瓶に安定化効果を有するのは前の瓶を排出したウイングとなる。かくして、組み合わせ型瓶安定器兼瓶排出器３０４により効率的な運転が達成される。該レスト３０３上に瓶が入ってくることを登録するために、該ガイド又はシャフト３０２の底部の空間を見ている到着センサー３２６が該ガイドの下部に備えられてもよい。該ガイド又はシャフト３０２のより高い部分に沿って、例えば３３３及び３３４の様な瓶配置センサーを備えることも可能である。簡略化のために図１２にのみ示したモーター３２７によりコンベア３１１は駆動される。該コンベア３１１は、モーター３２７の助けを得て、排出される瓶を更に輸送されるようにする。該コンベア３１１は瓶が区分１００及び２００を通して運ばれたと同じ方向にそれらを輸送してもよく、或いは図２２に示すように横断して位置付けられたコンベア３３５の助けを得て横断方向の輸送を提供してもよい。この場合ガイド壁３２１は伸ばされそして参照番号３３６で示すように曲線を有するようにされるべきである。モーター３２７は連続運転用に設計されたモーターであるか又は典型的ステッピングモーターであればよい。該コンベア３１１はそれ自体それぞれの端部ローラー３２８及び３２９上で公知の仕方で運転される。瓶押し上げ器３０１と関連する配置センサー３２６に関しては、ブラケット２１８へはチルト可能なホルダー２１６上に固定的に設置された指示器２２６を視る配置センサー２２５を備えることも又適切である。この仕方で該ホルダー２１６の中央位置は常に精確に登録される。更に、該コンベア２０１の実際のフレーム上の配置センサー２２７を該ホルダー２１６の位置に近く備えることが可能であるので、該センサー２２７が容器底部が該センサー２２７の位置に到達したこと登録しそして図７及び８にそれぞれ示すように１つの側又は他の側へ投げ出されるべき時に、モーター２０６は停止させられ、一方モーター２１９は図７又は８に示すように１つの側又は他の側へ該ホルダー２１６をチルトするよう動作する。図２に示されるマザーボード１２４は、線路１５７で示すように、店又はスーパーマーケット内の精算ユニットへの或いは精算ユニットからの制御の可能性がある。交流２３０ボルトが電源１５８に供給されるが、該電源は直流＋２４ボルトをとりわけマザーボードに与える。該電源に接続してネットワーク分配器カード１５９が備えられているが、該カードはマザーボード１２４と通信する１２チャンネルの直列バスと接続されておりそしてそこでは該バスは又入出力チャンネルカード１６１と接続されており、該カードは、例えば該コンベア３１１からの放出の停止を検出時、検出器３３０からの停止信号の結果として、外部警報３３１を発する。該停止は該コンベア３１１の直ぐ後ろにある回収卓３３２が満杯になったことに起因してもよい。該発明のアイデアからそれにより離れることなく個々の実施例の変型が勿論可能であるが、それらは下記の請求項で規定される本発明の範囲内にあるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項【提出日】平成９年１２月１１日（１９９７．１２．１１）【補正内容】請求の範囲１．容器の材料リサイクル又は再利用のために、横たわった配置でそして該容器の軸線を輸送方向と平行にして、ビデオカメラを備え該容器のビデオ画像解析が行われる検出器ステーション（station）が付随する検出区域を通過するように輸送される、例えばガラス又はプラスチックの瓶、又は金属、木材、ガラス又はプラスチック製の缶の様な、容器の検出方法に於いて、ａ）該容器が該ビデオカメラを通過するよう運ばれる間に該容器の１連のビデオ画像を解析することと、ｂ）該ビデオ画像内の該容器の配置と動きの連続的検出に基づき該ビデオカメラの視野内の該容器の配置と動きを決定すること、及び／又は該容器の動きの間に、該検出区域（該ビデオ画像）に入る該容器の画像により、該容器が口部（例えば、瓶の頂部部分又は頚部）を最初にしてか底部を最初にしてかどちらかで該ビデオカメラの視野に入ったかを決定し、そしてもしそれが口部を最初にして来た場合は該容器が容器挿入部分へ戻されるようにし、そして再挿入される時に底部を最初にして挿入されるよう該容器を回す必要があることを信号を出し、又は、もしそれが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ運ばれるようにすることとを具備することを特徴とする容器の検出方法。２．請求項１の方法に於いて、該容器のビデオ映像に基づき、例えば、輪郭、該ビデオ画像での表面面積（surface area）、断面等の様な該容器の形状の特性式（characteristic expression）を計算することも可能であることを特徴とする方法。３．請求項１又は２の方法に於いて、プラスチック又はガラスの瓶である容器のカラービデオ画像を作成すること、そして１群の波長で放射される光に対する該瓶の光の透過率に基づいて該ビデオ画像内の該容器の色を決定することを特徴とする方法。４．請求項１、２又は３の方法に於いて、該容器の認識と確認の目的で最適ビデオ画像を決定することを特徴とする方法。５．請求項１乃至４の１つ以上の請求項で開示された方法に於いて、該容器上に配置されたバーコードを探しそして登録するために該容器のビデオ画像の視野を連続的に走査することを特徴とする方法。６．請求項１の方法に於いて、瓶である容器のビデオ画像内に何等かの長手方向の印（marking）を観察し、該容器が全体に又は部分的に液体又は他の物質を含んでいることを示す信号を発し、そして場合によっては再挿入の前に空にすることを求め該容器をユーザーへ返却することを特徴とする方法。７．請求項６の方法に於いて、加えて該容器の重さが計られそして静電容量の測定が行われることを特徴とする方法。８．請求項１乃至７の１つ以上の請求項で開示された方法に於いて、加えて該容器が特定の金属のタイプ（type）であるかどうかを解析することを特徴とする方法。９．容器の材料リサイクル又は再利用のために、横たわった配置でそして該容器の軸線を輸送方向と平行にして、ビデオカメラを備え該容器のビデオ画像解析が行われる検出器ステーション（station）が付随する検出区域を通過するように輸送される、例えばガラス又はプラスチックの瓶、又は金属、木材、ガラス又はプラスチック製の缶の様な、容器の検出装置に於いて、ａ）該容器が該ビデオカメラを通過するよう運ばれる間に１連のビデオ画像を解析するために該ビデオ画像解析器は該ビデオカメラに接続されており、該ビデオ解析器がｂ）該ビデオ画像内の該容器の配置と動きの連続的な検出に基づき該ビデオカメラの視野（viewing region）内の該容器の配置と動きを決定するための配置検出器と、そして／又は該容器が該検出区域に入る時、該容器が口部（例えば、瓶の頂部部分又は頚部）を最初にしてか底部を最初にしてかどちらかで該ビデオカメラの視野に入ったかを決定するための計算器部分と、そしてもしそれが口部を最初にして来た場合は該容器が容器挿入部分へ戻されるようにし、そして再挿入される時にそれが底部を最初にして挿入されるよう該容器を回す必要があることを信号を出すための信号発信手段を備えており、又はもしそれが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ供給されるようにする制御部分とを具備することを特徴とする容器の検出装置。１０．請求項９の装置に於いて、又該解析器内には該容器のビデオ画像に基づき、その輪郭、該ビデオ画像内の表面面積（surface area）、断面等の様な該容器の形状の特性式（characteristic expression）を計算するよう適合された容器形状計算回路が備えられても良いことを特徴とする装置。１１．請求項９又は１０の装置に於いて、該ビデオカメラはカラービデオカメラであり、該容器はガラス又はプラスチックの瓶であり、照明ユニットが該容器を照明するよう備えられており、そして該解析器は１群の波長で放射される光に対する該瓶の光の透過率に基づき該ビデオ画像内の該容器の色を確定するための色決定回路を備えていることを特徴とする装置。１２．請求項９乃至１１の１つ以上の請求項で開示された装置に於いて、該解析器は該容器上に配置されたバーコードを探しそして登録するためにビデオ画像の視野を連続的に走査するよう適合されたバーコード読み取り器を備えることを特徴とする装置。１３．請求項９乃至１２の１つ以上の請求項で開示された装置に於いて、該解析器が認識と確認の目的で該容器の最良のビデオ画像を決定する回路を備えることを特徴とする装置。１４．請求項９の装置に於いて、該解析器が、瓶である容器のビデオ画像内でそれが何等かの長手方向の印（marking）を観察した時該瓶が、全体に又は部分的に、液体又は他の物質を含んでいることを示す信号を発するように適合された回路を備えることを特徴とする装置。１５．請求項１４の装置に於いて、前記信号を発する回路は該容器の重さを計るロードセル及び該容器の静電容量値を測定するメーターと相互作用するよう適合されていることを特徴とする装置。１６．請求項９乃至１５の１つ以上の請求項で開示した装置に於いて、該検出器ステーションに接続されてそれ自体公知の金属検出器が備えられていることを特徴とする装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ【要約の続き】れが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ供給されるようにする制御部分（１３０）とを具備している。更に該解析器は次ぎの幾つかのの補間的機器の１つ以上を含んでも良いが、それらは容器配置検出器（１３１）、容器形状計算回路（１３２）、色決定回路（１３３）、”最良解析画像”回路（１３６）、バーコード読み取り器（１３４）及び該容器が残留液体又は他の物質を含むかどうかを決定するための検出器（１３８）である。

Claims

【特許請求の範囲】１．容器の材料リサイクル又は再利用のために、横たわった配置でそして該容器の軸線を輸送方向と平行にして、ビデオカメラを備え該容器のビデオ画像解析が行われる検出器ステーション（station）を通過するように輸送される、例えばガラス又はプラスチックの瓶、又は金属、木材、ガラス又はプラスチック製の缶の様な、容器の検出方法に於いて、ａ）該容器が該ビデオカメラを通過するよう運ばれる間に該容器の１連のビデオ画像を解析することと、そしてｂ）該ビデオ画像内の該容器の配置と動きの連続的検出に基づき該ビデオカメラの視野内の該容器の配置と動きを決定すること、及び／又は該容器の動きの間に、該ビデオ画像に入る該容器の画像により、該容器が口部（例えば、瓶の頂部部分又は頚部）を最初にしてか底部を最初にしてかどちらで該検出区域（該ビデオ画像）に入ったかを決定し、そしてもしそれが口部を最初にして来た場合は該容器が容器挿入部分へ戻されるようにし、そして再挿入される時に底部を最初にして挿入されるよう該容器を回す必要があることを信号を出し、又もしそれが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ運ばれるようにすることとを具備することを特徴とする容器の検出方法。２．請求項１の方法に於いて、該容器のビデオ映像に基づき、例えば、輪郭、該ビデオ画像での表面面積（surface area）、断面等の様な該容器の形状の特性式（characteristic expression）を計算することも可能であることを特徴とする方法。３．請求項１又は２の方法に於いて、プラスチック又はガラスの瓶である容器のカラービデオ画像を作成すること、そして１群の波長で放射される光に対する該瓶の光の透過率に基づいて該ビデオ画像内の該容器の色を決定することを特徴とする方法。４．請求項１、２又は３の方法に於いて、該容器の認識と確認の目的で最適ビデオ画像を決定することを特徴とする方法。５．請求項１乃至４の１つ以上の請求項で開示された方法に於いて、該容器上に配置されたバーコードを探しそして登録するために該容器のビデオ画像の視野を連続的に走査することを特徴とする方法。６．請求項１の方法に於いて、瓶である容器のビデオ画像内に何等かの長手方向の印（marking）を観察し、該容器が全体に又は部分的に液体又は他の物質を含んでいることを示す信号を発し、そして場合によっては再挿入の前に空にすることを求め該容器をユーザーへ返却することを特徴とする方法。７．請求項６の方法に於いて、加えて該容器の重さが計られそして静電容量の測定が行われることを特徴とする方法。８．請求項１乃至７の１つ以上の請求項で開示された方法に於いて、加えて該容器が特定の金属のタイプ（type）であるかどうかを解析することを特徴とする方法。９．容器の材料リサイクル又は再利用のために、横たわった配置でそして該容器の軸線を輸送方向と平行にして、ビデオカメラを備え該容器のビデオ画像解析が行われる検出器ステーション（station）を通過するように輸送される、例えばガラス又はプラスチックの瓶、又は金属、木材、ガラス又はプラスチック製の缶の様な、容器の検出装置に於いて、該容器が該ビデオカメラを通過するよう運ばれる間に１連のビデオ画像を解析するために該ビデオ画像解析器は該ビデオカメラに接続されており、該ビデオ解析器が該ビデオ画像内の該容器の配置と動きの連続的な検出に基づき該ビデオカメラの視野（viewing region）内の該容器の配置と動きを決定するための配置検出器と、そして／又は該容器が該ビデオ画像内に入る時、該容器が口部（例えば、瓶の頂部部分又は頚部）を最初にしてか底部を最初にしてかどちらで該検出区域（ビデオ画像）に入ったかを決定するための計算器部分と、そしてもしそれが口部を最初にして来た場合は該容器が容器挿入部分へ戻されるようにし、そして再挿入される時にそれが底部を最初にして挿入されるよう該容器を回す必要があることを信号を出すための信号発信手段を備えており、又もしそれが底部を最初にして来た場合は該容器が進んで放出ステーションへ供給されるようにする制御部分とを具備することを特徴とする容器の検出装置。１０．請求項９の装置に於いて、又該解析器内には該容器のビデオ画像に基づき、その輪郭、該ビデオ画像内の表面面積（surface area）、断面等の様な該容器の形状の特性式（characteristic expression）を計算するよう適合された容器形状計算回路が備えられても良いことを特徴とする装置。１１．請求項９又は１０の装置に於いて、該ビデオカメラはカラービデオカメラであり、該容器はガラス又はプラスチックの瓶であり、照明ユニットが該容器を照明するよう備えられており、そして該解析器は１群の波長で放射される光に対する該瓶の光の透過率に基づき該ビデオ画像内の該容器の色を確定するための色決定回路を備えていることを特徴とする装置。１２．請求項９乃至１１の１つ以上の請求項で開示された装置に於いて、該解析器は該容器上に配置されたバーコードを探しそして登録するためにビデオ画像の視野を連続的に走査するよう適合されたバーコード読み取り器を備えることを特徴とする装置。１３．請求項９乃至１２の１つ以上の請求項で開示された装置に於いて、該解析器が認識と確認の目的で該容器の最良のビデオ画像を決定する回路を備えることを特徴とする装置。１４．請求項９の装置に於いて、該解析器が、瓶である容器のビデオ画像内でそれが何等かの長手方向の印（marking）を観察した時該瓶が、全体に又は部分的に、液体又は他の物質を含んでいることを示す信号を発するように適合された回路を備えることを特徴とする装置。１５．請求項１４の装置に於いて、前記信号を発する回路は該容器の重さを計るロードセル及び該容器の静電容量値を測定するメーターと相互作用するよう適合されていることを特徴とする装置。１６．請求項９乃至１５の１つ以上の請求項で開示した装置に於いて、該検出器ステーションに接続されてそれ自体公知の金属検出器が備えられていることを特徴とする装置。