JP2018200296A - 品物検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、品物検出方法及び装置を提供する。【解決手段】かかる方法は、送受信ユニットにより、送受信ユニットと反射物との間にある検出待ち品物に信号を送信信号として送信し、また、送信信号が検出待ち品物及び反射物により反射された後の信号を受信信号として受信し；及び、受信信号に基づいて検出待ち品物を検出することを含み、受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、第一反射信号は、送信信号が検出待ち品物により反射された後の信号であり、第二反射信号は、送信信号が検出待ち品物を通過した後に反射物により反射されて再び検出待ち品物を通過した後の信号である。【選択図】図５

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特に、品物検出方法及び装置に関する。

近年、公共の場での安全問題がますます重要視されている。例えば、制限器具、可燃性・爆発性の物などの危険物を如何に検出するかが重要な問題になっている。今のところ、危険物検出装置が、空港、電車の駅、地下鉄の駅、体育場などの人員密集場所に幅広く用いられている。危険物検出装置は、接触式及び非接触式の２種類に分けられている。接触式検出装置は、不審物（例えば、液体が入ったボトル）を検出装置に置いて検出する必要があり、非接触式検出装置は、不審物が検出装置までの所定の位置範囲に移動すれば、直ぐに検出を起動して不審物が危険物であるかを判断することができる。

今のところ、非接触式検出装置に関して、よく用いられる検出方法の１つは、X線検出方法である。しかし、この方法は、通常、コストが高く、また、長期間使用すると、作業員の身体や健康に悪い影響を与える恐れもある。

本発明の実施例は、品物の検出精度を向上させることができ、且つ非接触式検出方法を用いて利便性を向上させ、検出時間を短縮するとともに、検出コストを低減することができる品物検出方法及び装置を提供する。

本発明の実施例の第一側面によれば、品物検出装置が提供され、該装置は、
送受信ユニット、処理ユニット及び反射物（reflector）を含み、
該送受信ユニットは、該送受信ユニットと該反射物との間に置かれる検出待ち品物に、送信信号を送信し、また、該送信信号が該検出待ち品物及び該反射物により反射された後の受信信号を受信し、
該処理ユニットは、該受信信号に基づいて該検出待ち品物を検出し、
そのうち、該受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号（superimposed signal）であり、該第一反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物により反射された後の信号であり、該第二反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物を通過した後に該反射物により反射されて再び該検出待ち品物を通過した後に得られた信号である。

本発明の実施例の第二側面によれば、品物検出方法が提供され、該方法は、
送受信ユニットにより、該送受信ユニットと反射物との間に置かれる検出待ち品物に送信信号を送信し、また、該送信信号が該検出待ち品物及び該反射物により反射された後の受信信号を受信し；及び
該受信信号に基づいて該検出待ち品物を検出することを含み、
そのうち、該受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、該第一反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物により反射された後の信号であり、該第二反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物を通過した後に該反射物により反射されて再び該検出待ち品物を通過した後に得られた信号である。

本発明の実施例の有益な効果は、次の通りであり、即ち、本実施例の上述の方法及び装置によれば、検出待ち品物に送信信号を送信し、また、反射物を設置することで、検出待ち品物及び反射物により反射された後の重畳信号を受信することができ、そして、該重畳信号に基づいて品物を検出し、これにより、品物の検出精度を向上させることができ、また、このような非接触式検出方法で、便利性を向上させ、検出時間を短縮するとともに、検出コストを低減することができる。

実施例1中の品物検出装置を示す図である。 実施例1中の送受信ユニット、検出待ち品物及び反射物の位置を示す図である。 実施例1中の処理ユニット102の構成を示す図である。 実施例2中の品物検出装置のハードウェア構成を示す図である。 実施例3中の品物検出方法のフローチャートである。 実施例3中のステップ502のフローチャートである。 実施例3中の品物検出方法のフローチャートである。 実施例1中のマイクロ波センサの周波数変調方式を示す図である。 実施例3中の第一参考特性範囲を示す図である。 実施例3中の第二参考特性範囲を示す図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明を実施するための好適な形態を詳細に説明する。なお、このような実施形態は、例示に過ぎず、本発明を限定するものでない。

また、当業者が本発明の原理及び実施方式を容易に理解し得るために、本発明の実施例では、マイクロ波信号を送信することを例として説明したが、理解すべきは、本発明の実施例は、マイクロ波信号を送信することに限定されない。

本実施例1は、品物検出装置を提供する。図1は、該品物検出装置の構成図である。図1に示すように、装置100は、送受信ユニット101、処理ユニット102及び反射物103を含む。

そのうち、送受信ユニット101は、検出待ち品物に送信信号を送信し、また、該送信信号が該検出待ち品物及び反射物103により反射された後の信号を受信信号として受信し、そのうち、該検出待ち品物は、該送受信ユニット101と該反射物103との間に置かれる。

該処理ユニット102は、該受信信号に基づいて該検出待ち品物を検出する。

そのうち、該受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、該第一反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物により反射された後の信号であり、該第二反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物を通過した後に該反射物103により反射されて再び該検出待ち品物を通過した後に得られた信号である。

本実施例の上述の装置によれば、それは、検出待ち品物に送信信号を送信し、反射物を設置することで、検出待ち品物及び反射物により反射された後の重畳信号を受信し、該重畳信号に基づいて品物を検出することができ、これにより、品物の検出精度を向上させ、且つこのような非接触式検出方法を用いて、便利性を向上させ、検出時間を短縮するとともに、検出コストを低減することができる。

本実施例では、送受信ユニット101は、信号送信及び信号受信の機能を有し、マイクロ波センサにより実現され得る。例えば、送受信ユニット101は、24.05GHz〜24.25GHzでワーキングするマイクロ波センサであり、それは、検出待ち品物にマイクロ波信号を送信する。なお、本実施例は、これに限定されず、該送受信ユニット101は、さらに、マイクロ波センサ以外の他のセンサ、又は、ドップラー・レーダー技術以外の技術を利用したマイクロ波センサであっても良い。例えば、該送受信ユニット101は、Kaバンドである27GHz〜40GHzでワーキングするマイクロ波装置であっても良く、又は、該送受信ユニット101は、テラヘルツ装置であっても良いが、ここでは、網羅的な列挙を省略する。

図2は、本実施例中の該検出待ち品物、送受信ユニット及び反射物の位置を示す図である。図2に示すように、該検出待ち品物200が該送受信ユニット101と該反射物103との間に置かれる。該送受信ユニット101の送信した送信信号Cが検出待ち品物200に接触すると、第一反射信号Aが得られる。また、該送受信ユニット101の送信した送信信号が検出待ち品物200を通過した後に信号Eが得られ、該信号Eが反射物103に接触すると、該信号Eが該反射物により反射されて反射信号が得られ、そして、該反射信号が再び該検出待ち品物200を通過した後に第二反射信号Bが得られる。該送受信ユニット101は、検出待ち品物200及び反射物103により反射された後の重畳受信信号、即ち、第一反射信号A及び第二反射信号Bの重畳信号を受信する。

本実施例では、該反射物103は、反射性が高く、乱反射性が低い材料を採用しても良い。このようにして、検出待ち品物200を通過した後の信号が該反射物103に接触した時に、該信号が十分に反射され、エネルギー損失を減少させ、検出精度を向上させることができる。そのうち、高反射性及び低乱反射性を実現するために、反射物103は、金属板又は集光可能な光学レンズであって良いが、これは、例示に過ぎず、本実施例は、これに限定されない。また、該反射物103の反射面のサイズは、検出待ち品物よりも小さくても良い。このようにして、送受信ユニット101の送信した信号が検出待ち品物を透過せず反射物103に直接接触することにより導入される測量誤差を避け、検出精度を向上させることができる。

本実施例では、処理ユニット102は、送受信ユニット101が受信した重畳受信信号に基づいて、異なる品物を区別し、具体的には、該重畳受信信号の第一特性に基づいて品物を検出しても良く、又は、受信信号に基づいて第一反射信号及び第二反射信号を夫々取得し、該第一反射信号及び第二反射信号の第一特性に基づいて品物を検出しても良いが、本実施例は、これに限定されない。

異なる品物の材質が異なるため、その反射特性にも違いが存在する。このような違いは、品物の識別に用いることができる。しかしながら、異なる品物の反射特性が比較的近い場合もあり、このとき、反射特性のみにより品物を区別することができない。よって、検出精度を向上させるために、本実施例は、品物検出装置を提案し、それは、まず、検出待ち品物により反射された第一反射信号の第一特性を用いて検出待ち品物を確定し、検出待ち品物を検出することができないときに、さらに、反射物により反射された第二反射信号の第一特性に基づいて検出待ち品物を確定する。

そのうち、該第一特性は、反射信号の強度であっても良いが、本実施例は、これに限定されず、それは、さらに、反射信号の位相変化量などの他の特性であっても良い。なお、本実施例は、上述の第一特性の取得方法について限定せず、即ち、反射信号の強度は、従来技術により計算されても良い。例えば、ドップラー・レーダー技術を利用したマイクロ波センサを送受信ユニット101とすると、ドップラー・レーダーのエコーに受信信号の振幅、位相、周波数シフトなどの大量の情報が含まれているため、ドップラー・レーダーのエコーを処理することにより、反射信号の強度を得ることができる。なお、以上は、例示に過ぎず、本実施例は、これに限定されない。

以下、該処理ユニット102が如何に該受信信号に基づいて該検出待ち品物を検出するかについて説明する。

図3は、該処理ユニット102の構成図である。図3に示すように、該処理ユニット102は、次のようなものを含む。

第一処理モジュール301：該受信信号中の第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出し；
第二処理モジュール302：該第一処理モジュール301が該第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出することができないときに、該受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出する。

上述の説明から分かるように、異なる品物の材質が異なるため、その反射特性にも違いが存在する。このような違いは、品物の識別（第一処理モジュール301）に用いることができる。また、幾つかの品物の反射特性が比較的に近い場合、第一反射信号の第一特性のみによりこれらの品物を区別することができない。検出精度を向上させるために、該第一処理モジュール301が該第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出することができないときに、第二処理モジュール302は、該受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出する。このようにして、異なる品物の材質が異なるため、その通過特性にも違いが存在し、該第二反射信号が検出待ち品物を２回通過するので、該第二反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出することができる。

これにより、信号を一回だけ送信し、反射物を設置することにより、検出待ち品物及び反射物により反射された後の重畳信号を受信することができ、また、該重畳信号に基づいて品物を検出することにより、検出待ち品物の反射特性及び通過（透過）特性を用いて、品物をより精確に検出することができる。

本実施例では、第一処理モジュール301は、予め保存された第一参考特性範囲と品物の対応関係、及び該第一反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出することができる。

そのうち、該予め保存された第一参考特性範囲は、該検出待ち品物と送受信ユニット101との距離に対応する。例えば、該品物検出装置100は、さらに、トレーニングユニット（図示せず；オプション）を含んでも良く、それは、予め、送受信ユニット101を用いて、検出待ち品物との距離が同じである条件下で、異なる品物に対してテストを行い、異なる品物の第一反射信号の第一特性トレーニングデータを取得し、そして、従来の機械学習方法により、予め、異なる品物の第一反射信号の第一特性トレーニングデータに対してトレーニングを行い、テストに参与する各品物に対応する第一参考特性範囲を取得し（例えば、各種の品物に対してのテストにより得られた最小の第一特性値と最大の第一特性値との間の数値範囲を、この種の品物の該距離下での対応する第一参考特性範囲としても良いが、本実施例は、これに限定されない）、これにより、該距離下での第一参考特性範囲と品物の対応関係を得ることができる。実際に検出するときに、検出待つ目標品物が具体的にどのようなものであるかを把握することができないが、実際に得られた第一反射信号の第一特性及び該対応関係に基づいて、目標品物を特定することができる。

本実施例では、該品物の第一参考特性範囲は複数の組が存在しても良く、各組は、送受信ユニットと検出待ち品物の異なる距離に対応する。例えば、表1に示すように、予めN組の第一参考特性範囲S₁、S₂、S₃、…、S_Nを記憶しても良く、そのうち、S_Nは、異なる品物（m種）に対応する異なる参考特性範囲[aN,bN]、[cN,dN]、[eN,fN]、…、[gN,hN]、[kN,lN]を含んでも良く、それぞれ、送受信ユニット101と検出待ち品物200の第一距離d₁、d₂、…、d_Nに対応する。第一処理モジュール301は、実際に測量を行う場合、該送受信ユニット101と検出待ち品物200の第一距離がｄ_Nであるとき、該第一参考特性範囲S_N中の[aN,bN]、[cN,dN]、[eN,fN]、…、[gN,hN]、[kN,lN]と第一反射信号の第一特性を比較し、該第一反射信号の第一特性がS_N中のどの範囲にあるかを確定することで、該検出待ち品物200を確定することができる。

本実施例では、１種類以上の品物の第一参考特性範囲が重複（overlap）しているときに、該第一処理モジュール301は、該第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出することができない。このとき、第二処理モジュール302は、該受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出する。

本実施例では、第二処理モジュール302は、予め保存された第二参考特性範囲と品物の対応関係、及び該第二反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出することができる。そのうち、該予め記憶された第二参考特性範囲は、該反射物と送受信ユニット101の第二距離、及び、検出待ち品物と送受信ユニット101の第一距離に対応する。

例えば、表2に示すように、１種類以上の品物（m’種）の第一参考特性範囲が重複している時に、予め、N組の第二参考特性範囲S₁、S₂、S₃、…、S_Nを記憶しても良い。そのうち、S_Nは、異なる品物（m’種）が対応する異なる参考特性範囲[pN,qN]、[rN,sN]、…、[xN,yN]を含んでも良く、対応する送受信ユニット101と検出待ち品物200の第一距離は、それぞれ、d₁、d₂、…、d_Nであり、また、対応する送受信ユニット101と反射物103の第二距離は、それぞれ、d₁ ^′、d₂ ^′、…、d_N ^′である。該トレーニングユニット（図示せず）は、予め、送受信ユニット101を用いて、送受信ユニット101と反射物103の第二距離が同じであり、且つ送受信ユニット101と検出待ち品物200の第一距離が同じである条件下で、異なる品物に対してテストを行い、異なる品物の第二反射信号の第一特性トレーニングデータを取得し、そして、従来の機械学習方法により、予め、異なる品物の第二反射信号の第一特性トレーニングデータに対してトレーニングを行い、テストに参与する各品物に対応する第二参考特性範囲を確定することができる。その具体的な確定方法は、第一参考特性範囲の場合と類似している。第二処理モジュール302は、実際に測量を行う場合、該送受信ユニット101と検出待ち品物200の距離がｄ_Nであり、送受信ユニット101と反射物103の距離がｄ_N′であるときに、該第二参考特性範囲S_N中の[pN,qN]、[rN,sN]、…、[xN,yN]と、第二反射信号の第一特性とを比較し、該第二反射信号の第一特性がS_N中のどの範囲にあるかを確定することで、該品物を特定することができる。

本実施例では、図3に示すように、該処理ユニット102は、さらに、次のようなものを含んでも良い。

確定モジュール303：受信信号と送信信号に対して周波数混合処理を行い、それ相応のベースバンド信号を取得し、そして、該ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transformation、FFT）処理を行い、これにより、該第一反射信号の第一特性及び該第二反射信号の第一特性を得る。

本実施例では、その具体的な周波数混合処理の方法について、従来技術を参照することができる。そのうち、上述のドップラー・レーダーセンサを使用する時に、周波数混合後に得られたベースバンド信号が２つの直交するI、Q信号であり、この２つの直交するI、Q信号に基づいてFFT処理を行うことで、第一反射信号の第一特性及び第二反射信号の第一特性を抽出することができる。

以下、例を挙げて、如何に直交するI、Q信号に基づいてFFT処理を行うことで該第一特性を抽出するかについて説明する。

例えば、該送受信ユニット101は、周波数変調連続波（Frequency-modulated Continuous Wave、FMCW）方式でワーキングするマイクロ波センサであるとする。図8は、該マイクロ波センサの周波数変調方式を示す図である。図8に示すように、そのうち、Bは、送信信号の周波数の１つの周期内での変化量を示し、Tは、周期を示し、cは、光速を示し、第一距離がD1であり、第二距離がD2であるときに、その第一反射信号の周波数は、f1=2BD1/cTであり、第二反射信号の周波数は、f2=2BD2/cTである。FFTを用いてI/Q信号に対して処理を行うことで、I/Q信号の周波数スぺクトルを取得し、該周波数スペクトルの周波数f1及びf2における振幅値は、第一反射信号の第一特性値（例えば、反射信号の強度値）及び第二反射信号の第一特性値（例えば、反射信号の強度値）である。

本実施例では、該受信信号から第一反射信号と第二反射信号を容易に分けるために、図2に示すように、該反射物103と送受信ユニット101の第二距離D2は、検出待ち品物200と送受信ユニット101の第一距離D1の倍数であり、且つ該第一距離D1は、該送受信ユニット101のレゾリューシュン（解像度）に関連しても良いが、本実施例は、これに限定されない。

以下、4種類の品物を例として、本実施例中の処理ユニット102が如何に品物を検出するかについて説明する。

例えば、4種類の異なる品物、例えば、品物1、品物2、品物3、品物4があるとする。表1及び表2から分かるように、予め得られた、各種類の品物の、第一距離がｄ_Nで、第二距離がｄ_N′である時の第一参考特性範囲は、[aN,bN]、[cN,dN]、[eN,fN]、[gN,hN]であり（そのうち、品物3と品物4の反射特性が類似しているため、[eN,fN]と[gN,hN]が重複している）、また、品物3と品物4の第二参考特性範囲は、[pN,qN]、[rN,sN]である。検出待ち品物が送受信ユニット101と反射物103との間に設置され、該送受信ユニット101は、送信信号を送信し、また、検出待ち品物200及び反射物103により反射された後の重畳信号を受信する。確定モジュール303が得た該第一反射信号の第一特性は、Xであるとすると、第一処理モジュール301は、Xが[aN,bN]、[cN,dN]、[eN,fN]、[gN,hN]にあるかを判断し、[aN,bN]又は[cN,dN]にあると判断すれば、該品物が品物1又は品物2であると直接判断することができるが、範囲[eN,fN]又は[gN,hN]にあると判断した場合、該検出待ち品物が品物3であるか、それとも、品物4であるかを判断することができない。このとき、確定モジュール303が得た該第二反射信号の第一特性は、Yであるとすれば、第二処理モジュール302は、Yが範囲[pN,qN]、[rN,sN]にあるかを判断し、範囲[pN,qN]又は[rN,sN]にあると判断した場合、該品物が品物3又は品物4であると判断することができる。

本実施例の上述の装置により、検出待ち品物に信号を送信し、反射物を設置することで、品物及び反射物により反射された後の重畳信号を受信し、そして、該重畳信号に基づいて品物を検出することができ、これにより、品物の検出精度を向上させることができ、また、このような非接触式検出方法を用いて便利性を向上させ、検出時間を短縮するとともに、検出コストを低減することができる。

本実施例2は、さらに、品物検出装置を提供する。図4は、本発明の実施例における品物検出装置のハードウェア構成図である。図4に示すように、装置400は、インターフェース（図示せず）、中央処理装置（CPU）420、記憶器410及び送受信器440を含んでも良い。記憶器410は、中央処理装置420に接続される。そのうち、記憶器410は、各種のデータを記憶することができ、また、品物検出用プログラムをさらに記憶し、且つ中央処理装置420の制御下で該プログラムを実行し、各種の予め設定された値及び条件などを記憶することができる。

一実施方式では、品物検出装置の機能は、中央処理装置420に統合することができる。そのうち、中央処理装置420は、次のように構成されても良く、即ち、送受信器440が送受信器と反射物との間に置かれた検出待ち品物に送信信号を送信し、また、該送信信号が該検出待ち品物及び反射物により反射された後の受信信号を受信し；及び、該受信信号に基づいて該検出待ち品物を検出するように制御し、そのうち、該受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、該第一反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物により反射された後の信号であり、該第二反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物を通過した後に該反射物により反射されて再び該検出待ち品物を通過した後に得られた信号である。

そのうち、中央処理装置420は、さらに、次のように構成されても良く、即ち、該受信信号中の第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出し；該第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出することができないときに、該受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出する。

そのうち、中央処理装置420は、さらに、次のように構成されても良く、即ち、該受信信号と該送信信号に対して周波数混合処理を行い、それ相応のベースバンド信号を取得し、そして、該ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換処理を行い、該第一反射信号の第一特性及び該第二反射信号の第一特性を取得する。

そのうち、中央処理装置420は、さらに、次のように構成されても良く、即ち、予め保存された第一参考特性範囲と品物の対応関係、及び該第一反射信号の第一特性に基づいて、該検出待ち品物を検出し、また、予め保存された第二参考特性範囲と品物の対応関係、及び該第二反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出する。

中央処理装置420の具体的な実施方式は、実施例1を参照することができるため、ここでは、重複説明が省略される。

他の実施方式では、上述の品物検出装置を、中央処理装置420に接続されるチップ（図示せず）に構成し、中央処理装置420の制御により、品物検出装置の機能を実現しても良い。

なお、装置400は、必ずしも図4中の全ての部品を含む必要がない。また、該装置400は、さらに、図4に無い部品を含んでも良い。これについては、従来技術を参照することができる。

本実施例の上述の装置により、検出待ち品物に信号を送信し、反射物を設置することで、品物及び反射物により反射された後の重畳信号を受信し、そして、該重畳信号に基づいて品物を検出することができ、これにより、品物の検出精度を向上させることができ、また、このような非接触式検出方法を用いて便利性を向上させ、検出時間を短縮するとともに、検出コストを低減することができる。

本発明の実施例3は、品物検出方法を提供する。該方法が問題を解決する原理は、実施例1及び実施例2の装置に類似しているため、その具体的な実施は、実施例1及び実施例2の装置の実施を参照することができ、内容が同じである重複説明は、省略される。

図5は、本実施例の品物検出方法の一実施方式のフローチャートである。図5に示すように、該方法は、次のようなステップを含む。

ステップ501：送受信ユニットが、該送受信ユニットと反射物の間に設置された検出待ち品物に送信信号を送信し、また、該送信信号が該検出待ち品物及び該反射物により反射された後の受信信号を受信し；
ステップ502：該受信信号に基づいて前記検出待ち品物を検出する。

そのうち、該受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、該第一反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物により反射された後の信号であり、該第二反射信号は、該送信信号が該検出待ち品物を通過した後に該反射物により反射され、そして、再び該検出待ち品物を通過した後の信号である。

本実施例では、ステップ501〜502の具体的な実施方式は、実施例1中の送受信ユニット101及び処理モジュール102を参照することができ、その内容は、ここに合併され、重複説明は、省略される。

本実施例の上述の方法により、検出待ち品物に信号を送信し、反射物を設置することで、品物及び反射物により反射された後の重畳信号を受信し、そして、該重畳信号に基づいて品物を検出することができ、これにより、品物の検出精度を向上させることができ、また、このような接触式検出方法を用いて便利性を向上させ、検出時間を短縮するとともに、検出コストを低減することができる。

図6は、本実施例中の該ステップ502の一実施方式を示す図である。図6に示すように、ステップ502は、次のようなものを含む。

ステップ601：該受信信号と該送信信号に対して周波数混合処理を行い、それ相応のベースバンド信号を取得し、該ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換処理を行い、該第一反射信号の第一特性及び該第二反射信号の第一特性を取得し；
ステップ602：該受信信号中の第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出し；
ステップ603：該第一反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出することができない時に、該受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて該検出待ち品物を検出する。

そのうち、ステップ602では、予め保存された第一参考特性範囲と品物の対応関係、及び該第一反射信号の第一特性に基づいて、該検出待ち品物を検出し、ステップ603では、予め保存された第二参考特性範囲と品物の対応関係、及び該第二反射信号の第一特性に基づいて、該検出待ち品物を検出する。

本実施例では、ステップ601〜603の具体的な実施方式は、実施例1中の第一処理モジュール301、第二処理モジュール302及び確定モジュール303を参照することができ、その内容は、ここに合併され、重複説明は、省略される。

本実施例では、該反射物は、反射性が高く、乱反射性が低い材料を採用しても良い。このようにして、検出待ち品物を通過した信号が該反射物に接触した時に、該信号が十分に反射され、エネルギー損失を減少させ、検出精度を向上させることができる。そのうち、高反射性及び低乱反射性を実現するために、反射物は、金属板又は集光可能な光学レンズであっても良いが、本実施例は、これに限定されない。また、該反射物の反射面のサイズは、検出待ち品物よりも小さくても良い。このようにして、送受信ユニットが送信した信号が検出待ち品物を通過せず反射物に直接接触することにより導入される測量誤差を避け、検出精度を向上させることができる。

本実施例では、受信信号から第一反射信号と第二反射信号を容易に区別するために、反射物103と送受信ユニット101の第二距離D2が検出待ち品物200と送受信ユニット101の第一距離D1の倍数になるように設定しても良い。

図7は、本実施例中の該品物検出方法のフローチャートである。図7に示すように、該方法は、次のようなステップを含む。

ステップ701：送受信ユニットが検出待ち品物に送信信号を送信し、また、該送信信号が検出待ち品物及び反射物により反射された後の受信信号を受信し；
ステップ702：受信信号と送信信号に対して周波数混合処理を行い、それ相応のベースバンド信号を取得し、そして、ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換処理を行い、該第一反射信号の第一特性を取得し；
ステップ703：該第一反射信号の第一特性と、予め記憶された第一参考特性範囲とを比較し；
ステップ704：該第一特性に基づいて品物を特定することができるかを判断し、判断結果がはいの場合、ステップ707を実行し、そうでない場合、ステップ705を実行し；
ステップ705：ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換処理を行い、該第二反射信号の第一特性を取得し；
ステップ706：該第二反射信号の第一特性と、予め保存された第二参考特性範囲とを比較し、ステップ707を行い；
ステップ707：品物検出結果を出力する。

本実施例では、ステップ701〜707の具体的な実施方式は、実施例1を参照することができ、重複説明は、省略される。

上述の品物検出方法をより良く説明するために、以下、該第一特性が反射信号の強度であり、且つ検出待ち品物が4種類（水、金属、空瓶及び油）あるケースを例として、本実施例3中の品物検出方法について詳細に説明する。そのうち、予め、第一距離が80cmのところにおける4種類の品物の第一参考特性範囲、及び、第二距離が160cmのところにおける4種類の品物の第二参考特性範囲を取得する。図9及び図10は、それぞれ、該第一参考特性範囲及び該第二参考特性範囲を示す図である。

図9に示すように、上から下への点線は、それぞれ、金属、水、空瓶及び油の第一距離での第一特性のテスト値である。テスト値の平均値を計算し、隣接する２種類の品物の該テスト値の平均値の中間の線を、該２種類の品物の第一参考特性範囲の境界とし、該境界に基づいて第一参考特性範囲を確定する。図9に示すように、金属の第一参考特性範囲は、[1.20964,+∞)であり、水の第一参考特性範囲は、[0.69562,1.20964)であり、空瓶及び油の第一参考特性範囲は、重なっており、ともに、[0,0.69562)である。また、図10に示すように、上から下への点線は、それぞれ、空瓶及び油の第二距離での第一特性テスト値である。同様な方法により空瓶及び油の第二参考特性範囲を取得し、例えば、空瓶の第二参考特性範囲は、[0.741593,+∞)であり、油の第二参考特性範囲は、[0,0.741593)である。

ステップ701では、送受信ユニットは、検出待ち品物に送信信号を送信し、また、該送信信号が検出待ち品物及び反射物により反射された後の受信信号を受信する。ステップ702〜704では、得られた該第一反射信号の第一特性がAであるとし、該Aと図9中の4個の第一参考特性範囲とを比較し、Aが範囲[1.20964,+∞)にあれば、検出待ち品物が金属であり、Aが[0.69562,1.20964)にあれば、検出待ち品物が水であると判断することができるが、Aが[0,0.69562)にあれば、検出待ち品物が空瓶であるか、それとも、油であるかを区別することができないため、ステップ705〜707を実行する。ステップ705〜706では、該検出待ち品物が油又は空瓶のときに、該第一反射信号の第一特性により区別することができないから、該第二反射信号の第一特性Bを取得し、該第二反射信号の第一特性Bと、図10中の2個の第二参考特性範囲とを比較し、Bが範囲[0.741593,+∞)にあれば、検出待ち品物が空瓶であり、Bが[0,0.741593)にあれば、検出待ち品物が油であると判断することができる。ステップ707では、品物検出結果を出力する。

本実施例の上述の方法により、検出待ち品物に信号を送信し、反射物を設置することで、品物及び反射物により反射された後の重畳信号を受信し、そして、該重畳信号に基づいて品物を検出することができ、これにより、品物の検出精度を向上させることができ、また、このような非接触式検出方法を用いて便利性を向上させ、検出時間を短縮するとともに、検出コストを低減することができる。

本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを提供し、そのうち、品物検出装置中で該プログラムを実行する時に、該プログラムは、コンピュータに、該品物検出装置中で上述の実施例3中の品物検出方法を実行させる。

本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、該コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、品物検出装置中で上述の実施例3中の品物検出方法を実行させる。

また、本発明の実施例による装置及び方法は、ソフトウェアにより実現されても良く、ハードェアにより実現されてもよく、ハードェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されても良い。また、本発明は、このようなコンピュータ可読プログラムにも関し、即ち、前記プログラムは、ロジック部品により実行される時に、前記ロジック部品に、上述の装置又は構成要素を実現させることができ、又は、前記ロジック部品に、上述の方法又はそのステップを実現させることができる。さらに、本発明は、上述のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、フレッシュメモリなどにも関する。

以上の複数の実施例の実施方式に関し、さらに、次のような付記を開示する。

（付記1）
品物検出装置であって、
前記装置は、送受信ユニット、処理ユニット及び反射物を含み、
前記送受信ユニットは、前記送受信ユニットと前記反射物との間に設置された検出待ち品物に送信信号を送信し、また、前記送信信号が前記検出待ち品物及び前記反射物により反射された後の受信信号を受信し、
前記処理ユニットは、前記受信信号に基づいて前記検出待ち品物を検出し、
前記受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、前記第一反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物により反射された後の信号であり、前記第二反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物を通過した後に前記反射物により反射されてさらに前記検出待ち品物を通過した後の信号である、装置。

（付記2）
付記1に記載の装置であって、
前記処理ユニットは、
前記受信信号中の第一反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出するための第一処理モジュール；及び
前記第一処理モジュールが前記第一反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出できないときに、前記受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出するための第二処理モジュールを含む、装置。

（付記3）
付記1に記載の装置であって、
前記反射物は、反射性が高く、且つ乱反射性が低い材料を採用する、装置。

（付記4）
付記1に記載の装置であって、
前記反射物と前記送受信ユニットとの第二距離は、前記検出待ち品物と前記送受信ユニットとの第一距離の倍数である、装置。

（付記5）
付記2に記載の装置であって、
前記第一特性は、反射信号の強度である、装置。

（付記6）
付記1に記載の装置であって、
前記反射物は、金属板、又は、集光可能な光学レンズである、装置。

（付記7）
付記2に記載の装置であって、
前記処理ユニットは、さらに、確定モジュールを含み、
前記確定モジュールは、前記受信信号と前記送信信号とに対して周波数混合処理を行い、対応するベースバンド信号を取得し、そして、前記ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換処理を行い、前記第一反射信号の第一特性及び前記第二反射信号の第一特性を取得する、装置。

（付記8）
付記2に記載の装置であって、
前記第一処理モジュールは、予め記憶された第一参考特性範囲と品物の対応関係、及び前記第一反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出し、
前記第二処理モジュールは、予め記憶された第二参考特性範囲と品物の対応関係、及び前記第二反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出する、装置。

（付記9）
付記1に記載の装置であって、
前記反射物の反射面のサイズは、前記検出待ち品物よりも小さい、装置。

（付記10）
品物検出方法であって、
送受信ユニットが、前記送受信ユニットと反射物との間に設置された検出待ち品物に送信信号を送信し、また、前記送信信号が前記検出待ち品物及び前記反射物により反射された後の受信信号を受信し；及び
前記受信信号に基づいて前記検出待ち品物を検出することを含み、
前記受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、前記第一反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物により反射された後の信号であり、前記第二反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物を通過した後に前記反射物により反射され、そして、さらに前記検出待ち品物を通過した後の信号である、方法。

（付記11）
付記10に記載の方法であって、
前記受信信号に基づいて前記検出待ち品物を検出することは、
前記受信信号中の第一反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出し；及び
前記第一反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出できないときに、前記受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出することを含む、方法。

（付記12）
付記10に記載の方法であって、
前記反射物は、反射性が高く、且つ乱反射性が低い材料を採用する、方法。

（付記13）
付記10に記載の方法であって、
前記反射物と前記送受信ユニットとの第二距離は、前記検出待ち品物と前記送受信ユニットとの第一距離の倍数である、方法。

（付記14）
付記11に記載の方法であって、
前記第一特性は、反射信号の強度である、方法。

（付記15）
付記10に記載の方法であって、
前記反射物は、金属板、又は、集光可能な光学レンズである、方法。

（付記16）
付記11に記載の方法であって、さらに、
前記受信信号と前記送信信号とに対して周波数混合処理を行い、対応するベースバンド信号を取得し、そして、前記ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換処理を行い、前記第一反射信号の第一特性及び前記第二反射信号の第一特性を取得することを含む、方法。

（付記17）
付記11に記載の方法であって、
前記受信信号中の第一反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出することは、
予め記憶された第一参考特性範囲と品物の対応関係、及び前記第一反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出することを含み、
前記受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出することは、
予め記憶された第二参考特性範囲と品物の対応関係、及び前記第二反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出することを含む、方法。

（付記18）
付記10に記載の方法であって、
前記反射物の反射面のサイズは、前記検出待ち品物よりも小さい、方法。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。

Claims (10)

1. 品物検出装置であって、
   送受信ユニット、処理ユニット及び反射物を含み、
   前記送受信ユニットは、前記送受信ユニットと前記反射物との間に設置された検出待ち品物に信号を送信信号として送信し、また、前記送信信号が前記検出待ち品物及び前記反射物により反射された後の信号を受信信号として受信し、
   前記処理ユニットは、前記受信信号に基づいて前記検出待ち品物を検出し、
   前記受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、
   前記第一反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物により反射された後の信号であり、
   前記第二反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物を通過した後に前記反射物により反射されて再び前記検出待ち品物を通過した後の信号である、装置。
2. 請求項1に記載の装置であって、
   前記処理ユニットは、
   前記受信信号中の第一反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出するための第一処理モジュール；及び
   前記第一処理モジュールが前記第一反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出できないときに、前記受信信号中の第二反射信号の第一特性に基づいて前記検出待ち品物を検出するための第二処理モジュールを含む、装置。
3. 請求項1に記載の装置であって、
   前記反射物は、反射性が高く、且つ乱反射性が低い材料を用いる、装置。
4. 請求項1に記載の装置であって、
   前記反射物と前記送受信ユニットとの第二距離は、前記検出待ち品物と前記送受信ユニットとの第一距離の倍数である、装置。
5. 請求項2に記載の装置であって、
   前記第一特性は、反射信号の強度である、装置。
6. 請求項1に記載の装置であって、
   前記反射物は、金属板、又は、集光可能な光学レンズである、装置。
7. 請求項2に記載の装置であって、
   前記処理ユニットは、確定モジュールをさらに含み、
   前記確定モジュールは、前記受信信号と前記送信信号とに対して周波数混合処理を行い、対応するベースバンド信号を取得し、前記ベースバンド信号に対して高速フーリエ変換処理を行い、前記第一反射信号の第一特性及び前記第二反射信号の第一特性を取得する、装置。
8. 請求項2に記載の装置であって、
   前記第一処理モジュールは、予め記憶された第一参考特性範囲と品物との対応関係、及前記第一反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出し、
   前記第二処理モジュールは、予め記憶された第二参考特性範囲と品物との対応関係、及び前記第二反射信号の第一特性に基づいて、前記検出待ち品物を検出する、装置。
9. 請求項1に記載の装置であって、
   前記反射物の反射面のサイズは、前記検出待ち品物よりも小さい、装置。
10. 品物検出方法であって、
    送受信ユニットにより、前記送受信ユニットと反射物との間に設置された検出待ち品物に信号を送信信号として送信し、また、前記送信信号が前記検出待ち品物及び前記反射物により反射された後の信号を受信信号として受信し；及び
    前記受信信号に基づいて前記検出待ち品物を検出することを含み、
    前記受信信号は、第一反射信号及び第二反射信号の重畳信号であり、
    前記第一反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物により反射後の信号であり、
    前記第二反射信号は、前記送信信号が前記検出待ち品物を通過した後に前記反射物により反射されて再び前記検出待ち品物を通過した後の信号である、方法。