JP2006239574A - ガラスカレットの色判別装置及び色判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価に構成し得るガラスカレットの色判別装置を提供する。
【解決手段】 発光素子と受光素子とからなる物体有無検出センサー及び色判別センサーとを並設し、両センサーによりガラスカレットを検出してその色を判別するガラスカレットの色判別装置であって、物体有無検出センサーのセンサー出力によりガラスカレットの存在の有無を示す物体有無検出信号を生成する物体有無検出信号生成手段と、色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力と所定の閾値とを比較して該閾値を基準とするセンサー出力レベルの高低によりセンサー出力レベルに応じたハイ又はローレベル信号で構成される色判別信号を生成する色判別信号生成手段と、物体有無検出信号のガラスカレットの検出期間中の色判別信号のハイ又はローレベル信号の存在比率によりガラスカレットの色を判別する比較手段とから構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばガラス瓶等の収集時に割れたガラスカレットを分別収集するためのガラスカレットの色判別装置及び色判別方法に関するものである。

従来、リサイクルされているガラス瓶の殆どがリターナル瓶であるが、収集時にその１０％から１５％が割れてしまう。割れたガラスカレット（ガラス破片）はその殆どが最終処分場に運ばれ処分されている。現在、このガラスカレットの再資源化を図ることが望まれているが、カレットの再利用を行うには、色の異なるカレットを色別に分別収集する必要がある。そのため、ガラスカレットの色判別装置乃至色判別方法については各種の提案がなされている。

例えば、特許文献１に示すものは、３台のＣＣＤカメラを設置すると共に各カメラの前に各々異なる波長の光を通過させる光学フィルタを設置し各カメラで異なる波長の光を撮影し、ガラスカレットを透過した光を上記３台のＣＣＤカメラで撮影することにより、各ＣＣＤカメラで捉えた異なる波長の透過率に基づいて該ガラスカレットの色を判別するものである。

特許文献２に示すものは、碁盤の目状に配置されたカレット吸引カップにてカレットを吸着し、その吸着状態のカレットをＣＣＤカメラで撮影し、当該カメラの映像信号を画像処理することにより、各カレットの色を識別するものである。

特許文献３に示すものも上記特許文献２と同様に、ガラスカレットを透過した光をＣＣＤカメラで捉え、該カメラの映像信号を画像処理することにより上記カレットの色を識別するものである。

特開２００４−２７５８５５ 特開２０００−５２６ 特開平８−２８１２１８

ところで、この種のガラスカレットの色判別装置は、省資源化の要請に基づいて、主にリサイクル施設等で用いられる性質上、できるだけ低廉な価格で実現することが望ましい。

しかしながら、上記特許文献１に示されるものは、複数台のＣＣＤカメラ及び複数の光学フィルタを使用する必要があるため、装置構成が高価となってしまう。また、上記特許文献２，３の装置も、ＣＣＤカメラを必要とする点、及び色判別のための複雑な画像処理回路を必要とすることから装置全体が高価となるとの課題がある。

そこで、本発明は、一般に汎用されている受発光素子による透過型センサーを用いて、簡単な構成で低廉に実現でき、しかも精度の高い色判別を可能としたガラスカレットの色判別装置及び色判別方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別装置であって、上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットの存在の有無を示す物体有無検出信号を生成する物体有無検出信号生成手段と、上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較して、上記閾値を基準とする上記センサー出力信号レベルの高低によりハイレベル又はローレベルの出力を行って上記センサー出力信号レベルに応じたハイレベル又はローレベル信号により構成される色判別信号を生成する色判別信号生成手段と、上記物体有無検出信号が上記ガラスカレットを検出している期間における上記色判別信号のハイレベル又はローレベル信号の存在比率により上記ガラスカレットの色を判別する比較手段とを具備するものであることを特徴とするガラスカレットの色判別装置により構成されるものである。

上記物体有無検出信号は、例えばガラスカレットによりセンサー光が遮蔽されている間、ハイレベルとなる物体有無検出信号（例えば図６（ｂ）の信号）により構成することができる。このような物体有無検出信号を生成する物体有無検出信号生成手段は物体有無検出信号生成回路（５）により構成することができる。ガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号は、ガラスカレットが透明の場合は例えば図６（ａ）に示す信号により構成することが好ましい。所定レベルの閾値とは例えば図６（ａ）のＳＬで示すレベルとすることができる。該閾値との比較によりセンサー出力信号レベルに応じたハイレベル又はローレベル信号により構成される色判別信号は、例えばセンサー出力信号のレベルが閾値以下になったときにハイレベル出力を行うことにより生成される色判別信号（例えば図６（ｃ）に示す信号）により構成することができる。このような色判別信号を生成する色判別信号生成手段は、色判別信号生成回路（６）により構成することができる。また、上記物体有無検出信号がガラスカレットを検出している期間における上記色判別信号のハイレベル又はローレベル信号の存在比率は、例えば上記物体有無検出信号のハイレベル期間における面積Ａ１と、上記色判別信号のハイレベル期間における面積Ａ２の比率（Ｘ＝Ａ２／Ａ１）により実現することができる。上記存在比率によるガラスカレットの色の判別は、例えばＸ≧０．７６であれば茶色と判別し、０．３≦Ｘ＜０．７６であれば緑色と判別し、Ｘが上記以外の値の場合は透明と判別することができる。このような色の比較判別を行う比較手段は、パソコン（１２）による比較手段（１８）により構成することができる。

また、発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別装置であって、上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットを検出している期間のみハイレベルとなる物体有無検出信号を生成する物体有無検出信号生成手段と、上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較して、上記センサー出力信号レベルが上記閾値より低下した場合にのみハイレベルとなる色判別信号を生成する色判別信号生成手段と、上記物体有無検出信号のハイレベル期間の面積に対する上記色判別信号のハイレベル期間の面積の比率により上記ガラスカレットの色を判別する比較手段とを具備するものであることを特徴とするガラスカレットの色判別装置により構成されるものである。

上記物体有無検出信号は、ガラスカレットを検出している期間のみハイレベルとすることが好ましいが、逆にガラスカレットを検出している期間のみローレベルとなる信号としても良い。上記センサー出力信号レベルが上記閾値より低下した場合にのみハイレベルとなる色判別信号は、上記物体有無検出信号をローレベル出力により構成した場合は、上記信号レベルが上記閾値より低下した場合にのみローレベルとなる信号により構成しても良い。上記比較手段は、上記物体有無検出信号のハイレベル期間の面積に対する上記色判別信号のハイレベル期間の面積の比率により上記ガラスカレットの色を判別するように構成することが好ましいが、上記両信号をローレベル出力により構成した場合は、上記物体有無検出信号のローレベル期間の面積に対する上記色判別信号のローレベル期間の面積の比率により上記ガラスカレットの色を判別するように構成しても良い。

また、上記比較手段の色判別は上記比率が第１の値以上の場合は茶色と判断し、上記比率が第１の値より小の第２の値より大でかつ上記第１の値より小の場合は緑色と判断し、上記以外の場合は透明と判別するように構成することが好ましい。

上記第１の値は例えば「０．７６」、上記第２の値は例えば「０．３」に設定することができるが、当該値は各種の値に設定することができる。

また、上記ガラスカレットの色判別装置において、上記ガラスカレットの色によって異なる角度にエアを噴出し得るエア噴出手段を複数個設け、上記比較手段による色判別動作に基づいて判別した色に対応するエア噴出手段を駆動する駆動手段を設けることが好ましい。

上記エア噴出手段は、例えばエアバルブ（１０ａ〜１０ｃ）及びエアダクト（９ａ〜９ｃ）により構成することができる。上記駆動手段は例えばパソコン（１２）の駆動手段（１９）により構成することができる。

また、発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別方法であって、上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットの存在の有無を示す物体有無検出信号を生成し、上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較して、上記閾値を基準とする上記センサー出力信号レベルの高低によりハイレベル又はローレベルの出力を行って上記センサー出力信号レベルに応じたハイレベル又はローレベル信号により構成される色判別信号を生成し、上記物体有無検出信号が上記ガラスカレットを検出している期間における上記色判別信号のハイレベル又はローレベル信号の存在比率により上記ガラスカレットの色を判別することを特徴とするガラスカレットの色判別方法により構成されるものである。

上記物体有無検出信号は物体有無検出信号生成回路（５）により生成することができる。上記色判別信号は色判別信号生成回路（６）により生成することができる。上記ガラスカレットの色の判別はパソコン（１２）における比較手段（１８）により行うことができる。

また、発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別方法であって、上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットを検出している期間のみハイレベルとなる物体有無検出信号を生成し、上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較して、上記センサー出力信号レベルが上記閾値より低下した場合にのみハイレベルとなる色判別信号を生成し、上記物体有無検出信号のハイレベル期間の面積に対する上記色判別信号のハイレベル期間の面積の比率により上記ガラスカレットの色を判別することを特徴とするガラスカレットの色判別方法により構成されるものである。

また、上記の色の判別は上記比率が第１の値以上の場合は茶色と判断し、上記比率が第１の値より小さい第２の値より大でかつ上記第１の値より小の場合は緑色と判断し、上記以外の場合は透明と判断することが好ましい。

尚、本項において本発明の構成に対応して実施形態中の構成の符号を括弧書きで示したが、これは対応関係を明確にするために便宜上付したものであり、本発明の構成が当該実施形態中の構成に限定されることを意味するものではない。

本発明のガラスカレットの色判別装置又は色判別方法によると、発光素子と受光素子から構成される受発光センサーによりガラスカレットの色判別を行うことができるため、当該色判別装置又は色判別方法を安価に構成することができ、例えばリサイクル施設等において安価に導入が可能なガラスカレットの色判別装置又は色判別方法を実現し得るものである。

また、カレットの色判別動作は、物体有無検出信号のガラスカレットの検出期間を考慮するものであるから、ガラスカレットの検出期間において色判別信号を確実に検出し得て、精度の高い正確な色判別動作を行うことができるものである。

以下、添付図面に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

図１は本発明の全体構成を示し、図２はセンサー近傍のガラスカレット選別機構を示すものであり、これらの図中、１は発光素子１ａ、受光素子１ｂにより構成される物体有無検出センサー、２は発光素子２ａ、受光素子２ｂにより構成される色判別センサーであり、何れの受発光素子も、筒状の第１機枠Ｆ１（図２）において、発光素子１ａ，２ａから発したセンサー光１Ｌ、２Ｌを各受光素子１ｂ、２ｂにて受光検出し得るように所定間隔を以って対向配置されている。また、上記物体有無検出センサー１が上側に、上記色判別センサー２が該物体有無検出センサー１の下側に配置され、かつ上記色判別センサー２が物体有無検出センサー１に近接して配設されている。そして上記ガラスカレットＧは、センサー機枠Ｆ１の上方位置から両センサー１，２の受発光素子１ａ、１ｂ間、及び２ａ，２ｂ間を各センサー光１Ｌ，２Ｌを遮るように落下するように構成されている。ここで、両センサー１、２における上記ガラスカレットＧが落下していく間隙をカレット検出空間Ｓという。

３は物体有無検出センサー１が接続されたセンサー本体部、４は上記色判別センサー２が接続されたセンサー本体部であり、これらの本体部３、４は各々の発光素子１ａ，２ａを駆動して各発光素子１ａ，２ａを発光させると共に、各受光素子１ｂ、２ｂからの受光信号を受けて次段の信号生成回路５、６に送出するものである。

上記物体有無検出センサー１の受光素子１ｂは、常時は、図４（ａ）に示すように、発光素子１ａのセンサー光１Ｌを受光することにより所定レベルのセンサー出力信号を出力しており、該出力信号がセンサー本体部３から次段の物体有無検出信号生成回路５に送出されている。上記カレット検出空間Ｓ内をガラスカレットＧが落下していくと、当該カレットＧにより上記センサー光１Ｌが遮蔽され（図４（ｂ）参照）、当該センサー光１Ｌが遮蔽される間、上記受光素子１ｂの上記センサー出力信号が消勢するように構成されている。

５は上記物体有無検出信号生成回路であり、上記受光素子１ｂからの上記センサー出力信号を検出している間はローレベル信号を出力し、上記ガラスカレットＧが上記センサー光１Ｌを遮蔽している間、即ち上記センサー出力信号が消勢している間はハイレベル信号を出力するように構成されている。従って、物体有無検出信号生成回路５はガラスカレットＧの落下によりセンサー光１Ｌが遮蔽されている間のみハイレベルとなる物体有無検出信号（図６（ｂ）乃至図８（ｂ）に示すデジタル信号）を出力するものである。

上記色判別センサー２の受光素子２ｂは、常時は発光素子２ａのセンサー光２Ｌを受光することにより所定レベルのセンサー出力信号を出力しており、該出力信号がセンサー本体部４から次段の色判別信号生成回路６に送出されている（図５（ａ）参照）。上記ガラスカレットＧが上記検出空間Ｓを落下してくと、該カレットＧがセンサー光２Ｌに到達する瞬間は当該センサー光２ＬがガラスカレットＧのエッジ（端部）にて反射され、当該センサー光は大きく減衰する（図５（ｂ）のタイミング）。よって当該瞬間においてセンサー出力信号のレベルは大きく低下する（図６（ａ）乃至図８（ａ）の時刻ｔ１近傍参照）。その後カレットＧがさらに落下していくと、上記カレットＧの色に応じた光量のセンサー光２Ｌが該カレットＧを透過し、当該光量のセンサー光２Ｌが上記受光素子２ｂにて受光される（図５（ｃ）のタイミング）。このとき、センサー出力信号のレベルはカレットＧの色（透明、緑、茶）によって異なり、各色特有の信号波形及び信号レベルを示す（図６（ａ）乃至図８（ａ）の時刻ｔ１と時刻ｔ２間の期間ｔ３の信号波形参照）。その後、さらにカレットＧが落下していき、該カレットＧがセンサー光から離反する瞬間（図５（ｄ）のタイミング）は、当該センサー光２ＬがガラスカレットＧのエッジを再び通過するため当該エッジで反射され、当該センサー光はここで再び減衰する傾向を示す。よって、当該瞬間においてセンサー出力信号は再び減衰する（図６（ａ）乃至図８（ａ）の時刻ｔ２近傍の波形参照）。

上記期間ｔ３における受光素子２ｂの信号波形は、例えばガラスカレットＧが透明の場合は、図６（ａ）に示すように、カレットＧを透過する光量が多いので高い受光レベルを示す。ガラスカレットＧが茶色の場合は、図８（ａ）に示すように、カレットＧを透過する光量が少なくなるので最も低い受光レベルを示す。ガラスカレットＧが緑色の場合は、両者の中間的な透過光量であり、図７（ａ）に示すように、透明の場合と茶色の場合の中間的な受光レベルを示し、かつ閾値ＳＬ近傍で細かく変動する傾向を示す。

６は色判別信号生成回路であり、上記受光素子２ｂからのセンサー出力信号をセンサー本体部４を介して受けて、当該センサー出力信号の信号レベルを所定レベルの閾値ＳＬと比較して、図６乃至図８の各（ｃ）に示すようなハイレベル又はローレベルのデジタル信号からなる色判別信号に変換するものである。この色判別信号生成回路６は具体的には図３に示すコンパレータ回路により構成されている。当該回路６において、６ａは上記センサー出力信号を増幅するバッファ、６ｂは増幅後のセンサー出力信号のノイズを除去するローパスフィルタ、６ｃはセンサー出力信号のレベルを所定レベルの閾値ＳＬと比較する比較器であり、６ｄは当該比較器６ｃの反転入力端子に接続された閾値設定用の可変抵抗器である。ここで、閾値ＳＬは図６（ａ）乃至図８（ａ）に示す閾値レベルＳＬに設定されており、当該比較器６ｃは非反転入力端子に入力するセンサー出力信号（図６（ａ）乃至図８（ａ））の信号レベルと上記閾値ＳＬの信号レベルとを比較し、センサー出力信号の信号レベルが該閾値ＳＬを下回ったときはハイレベルの信号を出力し、受光信号の信号レベルが閾値ＳＬを上回ったときはローレベルの信号を出力することにより、図６乃至図８の各（ｃ）に示すようなデジタル信号からなる色判別信号を生成するように構成されている。従って、当該色判別信号生成回路６の出力信号は図６乃至図８の（ｃ）に示すようなセンサー出力信号の信号レベルの応じたハイレベル又はローレベルのデジタル信号となる。

７は、ＤＩＯ（デジタルＩ／Ｏ）ターミナルであり、上記物体有無検出信号生成回路５及び色判別信号生成回路６の各出力信号の入力を受ける入力ポート７ａ，７ｂ、検出したカレットＧの色に応じて所定のエアバルブを駆動する駆動信号を出力する出力ポート７ｃ、７ｄ、７ｅとから構成されており、上記入力ポート７ａ，７ｂに入力した信号をパソコン１２に送出すると共に、パソコン１２から送られてくる上記駆動信号をエアバルブ１０ａ，１０ｂ、１０ｃに出力するものである。

図２中Ｆ２は上記第１機枠Ｆ１の下方に該機枠Ｆ１に連続して設けられたエアバルブ支持用の第２機枠であり、上記第１機枠Ｆ１より幅広の筒状をなし、その外周面に互いに９０度の角度差を以ってエアダクト９ａ、９ｂ、９ｃが設けられており、各ダクトの基端部に上記エアバルブ１０ａ，１０ｂ、１０ｃが各々接続され、各ダクトに高圧エアを噴出し得るように構成されている。上記エアダクト９ａ乃至９ｃの先端の各エア噴出口は、互いに９０度の角度差を有する３方向にエアを噴出するものであり、これにより、底部１１に落下したガラスカレットＧを色別に３方向に吹き飛ばして色別の分別収集を可能とするものである。勿論、各エアの噴出方向にはガラスカレット回収用の容器等（図示せず）を設置しておく。

１２は上記物体有無検出信号生成回路５及び色判別信号生成回路６からの出力信号に基づいてガラスカレットの色判別を行うパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という）である。当該パソコン１２は、図９に示すように、図１２、図１３に示す色判別にかかる制御プログラムが記憶されたメインメモリ１２ａ、該プログラムに従ってガラスカレットＧの色判別を行い所定のエアバルブの駆動指令を生成するＣＰＵ１２ｂ、上記プログラムの動作中に各種データを一時的に記憶するメモリ１２ｃ、その他キーボード等の入力装置１２ｄ、ディスプレイ等の表示手段１２ｅを有しているものであり、必要に応じてプリンタ等の出力装置が接続される。尚１２ｆは信号のバスラインである。

図１０は上記パソコン１２の機能をブロック化した機能ブロック図であり、１３は入力ポート７ａから送られてくる物体有無検出信号（図６（ｂ）等）の入力を受け、図１１（ａ）に示すように所定のサンプリングタイムＴで当該検出信号のハイレベルの数をカウントし（図１２Ｐ１、Ｐ２参照）、該カウント値（例えば「３０」）を次段の面積算出手段１５に送出するカウント手段（図１１（ａ）参照）、１４は入力ポート７ｂから送られてくる色判別信号（図６（ｃ）等）の入力を受け、図１１（ｃ）に示すように、所定のサンプリングタイムＴで当該色判別信号のハイレベルの数をカウントし（図１２Ｐ３）、該カウント値（例えば「５」）を次段の面積算出手段１６に送出するカウント手段、１５は上記カウント手段１３から送られてきたカウント値に基づいて物体有無検出信号のハイレベルの面積Ａ１（物体有無検出信号の信号レベルを例えば「１」とするとＡ１＝３０×１、図１１（ｂ）参照）を算出し次段の演算手段１７に送出する面積演算手段（図１２Ｐ４〜Ｐ６）、１６は上記カウント手段１４から送られてきたカウント値に基づいて色判別信号のハイレベルの面積Ａ２（色判別信号の信号レベルを例えば「１」とするとＡ２＝５×１、図１１（ｄ）参照）を算出し次段の演算手段１７に送出する面積演算手段（図１２Ｐ４〜Ｐ６）、１７は上記面積演算手段１５，１６から送られてきた面積データＡ１，Ａ２に基づいて、面積比Ｘ＝（色判別信号のハイレベルの面積Ａ２）／（物体有無検出信号のハイレベルの面積Ａ１）を演算し、当該面積比Ｘ（Ａ１＝３０、Ａ２＝５の場合Ｘ≒０．１７）を次段の比較手段１８に送出する演算手段（図１２Ｐ７）、１８は上記面積比Ｘと予め定められた基準値との比較を行って、以下（イ）乃至（ハ）のようにガラスカレットＧの色の判別を行い、判別結果の色を指示する信号を次段の駆動手段１９に送出する比較手段である（図１３Ｐ８〜Ｐ１０、Ｐ１１〜Ｐ１３）。

Ｘ≧０．７６・・・・・・・・・・・・茶色と判別 （イ）
０．３≦Ｘ＜０．７６・・・・・・・・緑色と判別 （ロ）
Ｘが上記（イ）（ロ）以外の値・・・・透明と判別 （ハ）

即ち、上記比較手段１８は、上記物体有無検出信号が上記ガラスカレットを検出している期間における上記色判別信号のハイレベル信号の存在比率（面積比）により上記ガラスカレットの色を判別するものである。

１９は上記比較手段１８からの指令信号に基づいて、判別結果が茶色であればエアバルブ１０ａに対する駆動信号を出力ポート７ｃに送出し、判別結果が緑色であればエアバルブ１０ｂに対する駆動信号を出力ポート７ｄに送出し、判別結果が透明であればエアバルブ１０ｃに対する駆動信号を出力ポート７ｅに送出するものである（図１３Ｐ１４〜Ｐ１６）。

本発明は上述のように構成されるものであり、次に本発明の動作を説明する。

まず、センサー本体部３，４によって物体有無検出センサー１、及び色判別センサー２を駆動し、各発光素子１ａ，２ａから各受光素子１ｂ、２ｂに対してセンサー光１Ｌ、２Ｌが入射している状態とする。かかる状態において、ガラスカレットＧがカレット検出空間Ｓを落下していく。

そしてカレットＧが物体有無検出センサー１を通過すると、センサー光１Ｌが遮蔽された時間だけそのセンサー出力信号が低下（消勢）するため、当該センサー出力信号が物体有無信号生成回路５に入力し、当該回路５にて上記センサー光１Ｌが遮蔽された時間だけハイレベルとなる物体有無検出信号を生成し、当該信号が入力ポート７ａを介してパソコン１２に入力する。この物体有無検出信号は具体的には図６（ｂ）（透明の場合）、図７（ｂ）（緑色の場合）、図８（ｂ）（茶色の場合）に示すようなハイレベルのデジタル信号であり、そのハイレベル期間がセンサー光１Ｌが遮蔽された時間に対応する。即ち、ガラスカレットＧの大きさによって当該物体有無検出信号のハイレベル期間が増減し、従ってこの物体有無検出信号は、ガラスカレットＧの大きさを示す信号でもある。この物体有無検出信号は、当該回路５から入力ポート７ａを介してパソコン１２（カウント手段１３）に入力する。また、この物体有無検出信号は、色判別信号の検出期間を特定するものであり、当該物体有無検出信号を検出することにより、この間の色判別信号を確実に検出し得る。

上記カレットＧは引き続いて色判別センサー２を通過していき、このときガラスカレットＧの色によってセンサー光２Ｌの透過光量が異なるため、受光素子２ｂからは当該カレットＧの色によって特有のセンサー出力信号が生成出力される。

ガラスカレットＧが透明の場合は、カレットＧがセンサー光２Ｌに接触する瞬間と該カレットＧがセンサー光２Ｌから離間する瞬間の両エッジ照射時において、センサー光２Ｌが大きく減衰し、それ以外の期間のセンサー光通過時においてはカレットＧを透過するセンサー光量が大きいため、図６（ａ）に示すような出力信号となる。かかるセンサー出力信号は色判別信号生成回路６の比較器６ｃによって閾値ＳＬと比較され、センサー出力信号が当該閾値ＳＬより低下したときのみハイレベルとなる図６（ｃ）に示す色判別信号が生成される。このように透明の場合は、センサー２への入力時とセンサー２からの出力時に短時間のハイレベル信号を有する色判別信号となる。この色判別信号は当該回路６から入力ポート７ｂを介してパソコン（カウント手段１４）に送出される。

ガラスカレットＧが緑色の場合は、透明の場合と同様に、センサー２への入力時とセンサーからの出力時のエッジ照射時においてセンサー光２Ｌが減衰し、それ以外の期間のセンサー光通過時においては、透明の場合より透過光量は低下するが、茶色に比較するとある程度高い透過光量が存在し、かつ閾値ＳＬ近傍で高低を繰り返す特性を示す（図７（ａ）参照）。かかるセンサー出力信号は色判別信号生成回路６の比較器６ｃによって閾値ＳＬと比較され、センサー出力信号が当該閾値ＳＬより低下したときのみハイレベルとなる図７（ｃ）に示す色判別信号が生成される。その結果、緑色の場合は、カレットＧの通過期間中、短時間でハイレベルとローレベルを繰り返す図７（ｃ）に示すような色判別信号となる。この色判別信号は当該回路６から入力ポート７ｂを介してパソコン（カウント手段１４）に送出される。

次に、ガラスカレットＧが茶色の場合は、センサー２への入力時と出力時のエッジ照射時においてセンサー光が同様に減衰するが、それ以外の期間のセンサー光通過時においても透過光量が最も低い特性を示す（図８（ａ）参照）。かかるセンサー出力信号は色判別信号生成回路６の比較器６ｃによって閾値ＳＬと比較され、センサー出力信号が当該閾値ＳＬより低下したときハイレベルとなる図８（ｃ）に示す色判別信号が生成される。図８（ｃ）に示すように、茶色の場合は、センサー出力信号がセンサー通過時の略全域に亙って閾値ＳＬより低いレベルとなるため、センサー通過時の略全域に亙ってハイレベルを示す色判別信号となる（図８（ｃ）参照）。この色判別信号は当該回路６から入力ポート７ｂを介してパソコン（カウント手段１４）に送出される。

（１）透明のガラスカレットＧの場合
次に、上記パソコン１２のＣＰＵ１２ｂ（カウント手段１３）は、ハイレベルの物体有無検出信号（図６（ｂ））の入力に基づいて、所定のサンプリングタイムＴにて当該デジタル信号のハイレベルの期間をカウントする（図１２Ｐ１、Ｐ２、図１１（ａ）参照）。ここで、例えば当該カウント値は「３０」であったとする。次に、ＣＰＵ１２ｂ（カウント手段１４）は、色判別信号（図６（ｃ））の入力に基づいて、所定のサンプリングタイムＴにて当該デジタル信号のハイレベルの期間をカウントする（図１２Ｐ３、図１１（ｃ）参照）。ここでは、当該カウント値が「５」であったとする。

次に、ＣＰＵ１２ｂ（カウント手段１３、１４）は計測時間中の上記物体有無検出信号がローレベルとなり、かつ色判別信号がローレベルとなったことを検出すると（図１２Ｐ４、Ｐ５）、カウント値「３０」を面積算出手段１５に、カウント値「５」を面積算出手段１６に各々送出する。そしてＣＰＵ１２ｂ（面積算出手段１５）は、上記カウント値「３０」に基づいてその面積Ａ１（＝例えば３０×１）、ＣＰＵ１２ｂ（面積算出手段１６）は上記カウント値「５」に基づいてその面積Ａ２（＝例えば５×１）を算出し、各値を演算手段１７に送出する（図１２Ｐ６、図１１（ｂ）（ｄ）参照）。

上記ＣＰＵ１２ｂ（演算手段１７）は、上記各面積Ａ１，Ａ２に基づいて面積比Ｘ＝Ａ２／Ａ１（≒０．１７）を算出する（図１２Ｐ７）。その後、ＣＰＵ１２ｂ（比較手段１８）は上記演算手段１７から送られてきた面積比Ｘに基づいて、当該Ｘが上記（イ）乃至（ハ）の何れに該当するかを比較判断する（図１３Ｐ８〜Ｐ１０）。この場合、面積比Ｘ≒０．１７なので、比較手段１８は図３のステップＰ１０を経て「透明」であると判別する（図１３Ｐ１３）。そして、当該比較手段１８は当該判別結果に基づいて駆動手段１９に対して透明のエアバルブ１０ｃを駆動すべき旨の指令信号を送出する（図１３Ｐ１６）。その結果、駆動手段１９は出力ポート７ｅに対して駆動信号を送出し、これにより、エアバルブ１０ｃが駆動され、上方から落下してきたガラスカレットＧをエアバルブ１０ｃの噴出口の方向（矢印ａ方向）に吹き飛ばす。これにより、上記矢印ａ方向に予め配置していた透明カレット回収容器（図示せず）内に透明カレットを集積していくことができる。

（２）緑色のガラスカレットＧの場合
緑色のカレットＧの場合においても、物体有無検出信号（図７（ｂ））は透明の場合と同様であり、当該物体有無検出信号の入力に基づいて、ＣＰＵ１２ｂ（カウント手段１３）は所定のサンプリングタイムＴにて当該デジタル信号のハイレベルの期間をカウントする（図１２Ｐ１、Ｐ２、図１１（ａ）参照）。ここで、例えば当該カウント値は「３０」であったとする。次に、ＣＰＵ１２ｂ（カウント手段１４）は、色判別信号（図７（ｃ））の入力に基づいて、所定のサンプリングタイムＴにて当該デジタル信号のハイレベルの期間をカウントする（図１２Ｐ３、図１１（ｃ）参照）。ここでは、当該カウント値は「１２」であったとする。

次に、ＣＰＵ１２ｂ（面積算出手段１５）は、同様に上記カウント値「３０」に基づいてその面積Ａ１（＝例えば３０×１）、面積算出手段１６は上記カウント値「１２」に基づいてその面積Ａ２（＝例えば１２×１）を算出し、各値を演算手段１７に各々送出する（図１２Ｐ６、図１１（ｂ）（ｄ）参照）。

上記ＣＰＵ１２ｂ（演算手段１７）は、上記各面積Ａ１，Ａ２に基づいて面積比Ｘ＝Ａ２／Ａ１（＝０．４）を算出する（図１２Ｐ７）。その後、ＣＰＵ１２ｂ（比較手段１８）は上記演算手段１７から送られてきた面積比Ｘに基づいて、当該Ｘが上記（イ）乃至（ハ）の何れに該当するかを比較判断する（図１３Ｐ８〜Ｐ１０）。この場合、面積比Ｘ＝０．４なので、比較手段１８はステップＰ９を経て「緑」であると判別する（図１３Ｐ１２）。そして、当該比較手段１８は当該判別結果に基づいて駆動手段１９に対してエアバルブ１０ｂを駆動すべき旨の指令信号を送出する（図１３Ｐ１５）。その結果、駆動手段１９は出力ポート７ｄに対して駆動信号を送出し、これにより、エアバルブ１０ｂが駆動され、上方から落下してきたガラスカレットＧをエアバルブ９ｂの噴出口の方向（矢印ｂ方向）に吹き飛ばす。これにより、上記矢印ｂ方向に予め配置していた緑色カレット回収容器（図示せず）内に緑色カレットを集積していくことができる。

（３）茶色のガラスカレットＧの場合
茶色のカレットＧの場合においても、物体有無検出信号（図８（ｂ））は透明の場合と同様であり、ＣＰＵ１２ｂ（カウント手段１３）は所定のサンプリングタイムＴにて当該デジタル信号のハイレベルの期間をカウントする（図１２Ｐ１、Ｐ２、図１１（ａ）参照）。ここで、例えば当該カウント値は同様に「３０」であったとする。次に、ＣＰＵ１２ｂ（カウント手段１４）は、色判別信号（図８（ｃ））の入力に基づいて、所定のサンプリングタイムＴにて当該デジタル信号のハイレベルの期間をカウントする（図１２Ｐ３、図１１（ｂ）参照）。ここでは、当該カウント値は「３０」であったとする。

次に、ＣＰＵ１２ｂ（面積算出手段１５）は、同様に上記カウント値「３０」に基づいてその面積Ａ１（＝例えば３０×１）、ＣＰＵ１２ｂ（面積算出手段１６）は上記カウント値「３０」に基づいてその面積Ａ２（＝例えば３０×１）を算出し、各値を演算手段１７に送出する（図１２Ｐ６、図１１（ｂ）（ｄ）参照）。

上記ＣＰＵ１２ｂ（演算手段１７）は、上記各面積Ａ１，Ａ２に基づいて面積比Ｘ＝Ａ２／Ａ１（＝１）を算出する（図１２Ｐ７）。その後、ＣＰＵ１２ｂ（比較手段１８）は上記演算手段１７から送られてきた面積比Ｘに基づいて、当該Ｘが上記（イ）乃至（ハ）の何れに該当するかを比較判断する（図１３Ｐ８〜Ｐ１０）。この場合、面積比Ｘ＝１なので、比較手段１８はステップＰ８を経て「茶色」であると判別する（図１３Ｐ１１）。そして、当該比較手段１８は当該判別結果に基づいて駆動手段１９に対してエアバルブ１０ａを駆動すべき旨の指令信号を送出する（図１３Ｐ１４）。その結果、駆動手段１９は出力ポート７ｃに対して駆動信号を送出し、これにより、エアバルブ１０ａが駆動され、上方から落下してきたガラスカレットＧをエアバルブ１０ａの噴出口の方向（矢印ｃ方向）に吹き飛ばす。これにより、上記矢印ｃ方向に予め配置していた茶色カレット回収容器（図示せず）内に茶色カレットを集積していくことができる。

以上のように、本発明のガラスカレットの色判別装置又は色判別方法によると、一般に市販されている安価な発光素子と受光素子から構成される受発光センサーによりガラスカレットの色判別を行うことができるため、従来使用されていたＣＣＤカメラや複雑な画像処理技術を使用する必要がなく、当該色判別装置又は色判別方法を安価に構成することができる。

従って、リサイクル施設等において安価に導入することができるガラスカレットの色判別装置又は色判別方法を実現し得るものである。

また、カレットの色判別動作は、物体有無検出センサーに基づく物体有無検出信号のガラスカレットの検出期間に対する色判別信号のハイレベル信号の存在比率（面積比）により判断するもの、即ち物体有無検出信号のガラスカレットの検出期間を考慮するものであるから、ガラスカレットの検出期間において色判別信号を確実に検出し得て、精度の高い正確な色判別動作を行うことができる。

次に、本発明に係るガラスカレットの色判別装置又は色判別方法の他の実施形態として、物体有無検出センサー１を使用せずに、色判別センサー２のみでガラスカレットの色判別を行う方法を以下説明する。この場合、図６（ａ）乃至図８（ａ）のセンサー出力信号から色判別信号生成回路６により図６（ｃ）乃至図８（ｃ）に示すハイレベル又はローレベルのデジタル信からなる色判別信号を上記実施形態と同様に生成し、当該色判別信号を所定のサンプリングタイムでサンプリングし、ハイレベルの期間を図１１（ｃ）に示すようにカウントする。色判別は、ｚをサンプリングタイムの数、ｙをサンプリングタイム中のハイレベルのカウント数とすると数１で示されるｘで行う。

そして、例えば０．７６≦ｘであれば茶色、０．３＜ｘ≦０．６７であれば緑色、ｘがそれ以外の場合は透明と判断する。

このように１つの色判別センサーのみでもガラスカレットの色判別を安価に行うことができる。

本発明に係るガラスカレットの色判別装置の全体構成を示すブロック図である。 同上装置のセンサー及びエアバルブ近傍を示す断面図である。 同上装置の色判別信号検出回路を示すブロック図である。 （ａ）乃至（ｃ）はガラスカレットが物体有無検出センサーを通過する過程を示す図である。 （ａ）乃至（ｅ）はガラスカレットが色判別センサーを通過する過程を示す図である。 ガラスカレットが透明の場合における各種信号を示すものであり、（ａ）は色判別センサーの出力信号、（ｂ）は物体有無検出信号生成回路の出力信号（物体有無検出信号）、（ｃ）は色判別信号検出回路の出力信号（色判別信号）を示すものである。 ガラスカレットが緑色の場合における各種信号を示すものであり、（ａ）は色判別センサーの出力信号、（ｂ）は物体有無検出信号生成回路の出力信号（物体有無検出信号）、（ｃ）は色判別信号検出回路の出力信号（色判別信号）を示すものである。 ガラスカレットが茶色の場合における各種信号を示すものであり、（ａ）は色判別センサーの出力信号、（ｂ）は物体有無検出信号生成回路の出力信号（物体有無検出信号）、（ｃ）は色判別信号検出回路の出力信号（色判別信号）を示すものである。 同上装置におけるパソコンの構成を示すブロック図である。 同上装置におけるパソコンの機能をブロック化した機能ブロック図である。 同上パソコンにおける信号処理を示す図であり、（ａ）は物体有無検出信号のサンプリングの様子を示す波形図、（ｂ）は物体有無検出信号のハイレベルの面積を示す波形図、（ｃ）は色判別信号のサンプリングの様子を示す波形図、（ｄ）は色判別信号のハイレベルの面積を示す波形図である。 同上装置におけるパソコンによる信号処理の動作手順を示すフローチャートである。 同上装置におけるパソコンによる信号処理の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 物体有無検出センサー
１ａ 発光素子
１ｂ 受光素子
２ 色判別センサー
２ａ 発光素子
２ｂ 受光素子
５ 物体有無検出信号生成回路
６ 色判別信号生成回路
６ｃ 比較器
６ｄ 可変抵抗器
９ａ〜９ｃ エアバルブ
１２ パソコン
１８ 比較手段
１９ 駆動手段
Ｇ ガラスカレット
Ａ１，Ａ２ 面積
Ｘ 面積比
ＳＬ 閾値

Claims (7)

1. 発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別装置であって、
   上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットの存在の有無を示す物体有無検出信号を生成する物体有無検出信号生成手段と、
   上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較し、上記閾値を基準とする上記センサー出力信号レベルの高低によりハイレベル又はローレベルの出力を行って上記センサー出力信号レベルに応じたハイレベル又はローレベル信号により構成される色判別信号を生成する色判別信号生成手段と、
   上記物体有無検出信号が上記ガラスカレットを検出している期間における上記色判別信号のハイレベル又はローレベル信号の存在比率により上記ガラスカレットの色を判別する比較手段とを具備するものであることを特徴とするガラスカレットの色判別装置。
2. 発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別装置であって、
   上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットを検出している期間のみハイレベルとなる物体有無検出信号を生成する物体有無検出信号生成手段と、
   上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較して、上記センサー出力信号レベルが上記閾値より低下した場合にのみハイレベルとなる色判別信号を生成する色判別信号生成手段と、
   上記物体有無検出信号のハイレベル期間の面積に対する上記色判別信号のハイレベル期間の面積の比率により上記ガラスカレットの色を判別する比較手段とを具備するものであることを特徴とするガラスカレットの色判別装置。
3. 上記比較手段の色判別は上記比率が第１の値以上の場合は茶色と判断し、上記比率が第１の値より小の第２の値より大でかつ上記第１の値より小の場合は緑色と判断し、上記以外の場合は透明と判別するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のガラスカレットの色判別装置。
4. 上記ガラスカレットの色によって異なる角度にエアを噴出し得るエア噴出手段を複数個設け、
   上記比較手段による色判別動作に基づいて判別した色に対応するエア噴出手段を駆動する駆動手段を設けたものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のガラスカレットの色判別装置。
5. 発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別方法であって、
   上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットの存在の有無を示す物体有無検出信号を生成し、
   上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較して、上記閾値を基準とする上記センサー出力信号レベルの高低によりハイレベル又はローレベルの出力を行って上記センサー出力信号レベルに応じたハイレベル又はローレベル信号により構成される色判別信号を生成し、
   上記物体有無検出信号が上記ガラスカレットを検出している期間における上記色判別信号のハイレベル又はローレベル信号の存在比率により上記ガラスカレットの色を判別することを特徴とするガラスカレットの色判別方法。
6. 発光素子と受光素子とから構成された物体有無検出センサーと、発光素子と受光素子とから構成された色判別センサーとを並設し、ガラスカレットを両センサーの発光素子と受光素子間を通過させることによってその色を判別するガラスカレットの色判別方法であって、
   上記物体有無検出センサーからのセンサー出力信号に基づいてガラスカレットを検出している期間のみハイレベルとなる物体有無検出信号を生成し、
   上記色判別センサーによるガラスカレットの透過光量に応じたセンサー出力信号と所定レベルの閾値とを比較して、上記センサー出力信号レベルが上記閾値より低下した場合にのみハイレベルとなる色判別信号を生成し、
   上記物体有無検出信号のハイレベル期間の面積に対する上記色判別信号のハイレベル期間の面積の比率により上記ガラスカレットの色を判別することを特徴とするガラスカレットの色判別方法。
7. 上記の色の判別は上記比率が第１の値以上の場合は茶色と判断し、上記比率が第１の値より小さい第２の値より大でかつ上記第１の値より小の場合は緑色と判断し、上記以外の場合は透明と判断することを特徴とする請求項５又は６記載のガラスカレットの色判別方法。

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