JP2019067212A - 食品処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る食品処理装置は、食品を製造するラインにおいて、食品に対して少なくとも1以上の処理を行う装置である。食品処理装置は、例えば、食品に含まれる異物を検出するX線検査装置、食品にラベルを貼り付けるラベル貼付装置、食品に貼り付けられたラベルを検査するラベル検査装置、および、食品を検査して検査結果に応じて複数の方向に振り分ける振分装置である。また、食品処理装置は、これらの装置を2つ以上連携させて組み合わせたものでもよい。このような食品処理装置は、例えば、食品の製造工場において生産ラインおよび検査ライン等に組み込まれて使用される。
X線検査装置10は、主として、シールドボックス11と、搬送ユニット12と、X線照射器20と、ラインセンサ30と、モニタ40と、虹彩撮像装置60と、制御装置50とから構成される。
図3は、X線検査装置10のシールドボックス11の内部の概略図である。シールドボックス11は、X線検査装置10のケーシングである。図1に示されるように、シールドボックス11の両側面には、食品Aを搬出入するための開口11aが形成されている。開口11aは、シールドボックス11の外部から内部に食品Aを搬入するため、または、シールドボックス11の内部から外部に食品Aを搬出するために用いられる。開口11aは、遮蔽のれん19により塞がれている。遮蔽のれん19は、シールドボックス11の内部から外部へのX線の漏洩を抑える。遮蔽のれん19は、タングステンシートから成形される。遮蔽のれん19は、食品Aが搬出入される時に食品Aによって押しのけられる。
搬送ユニット12は、シールドボックス11の内部を通過するように食品Aを搬送するためのベルトコンベアである。図1に示されるように、搬送ユニット12は、シールドボックス11の両側面に形成された開口11aを貫通するように配置されている。
X線照射器20は、シールドボックス11内部の所定の位置まで搬送ユニット12によって搬送された食品AにX線を照射するX線源である。X線照射器20から照射されるX線には、様々なエネルギーのX線が含まれている。
ラインセンサ30は、X線照射器20から照射されたX線を検出するセンサである。具体的には、ラインセンサ30は、搬送ユニット12によって搬送された食品Aを透過したX線である透過X線を検出する。
モニタ40は、タッチパネル機能付きの液晶ディスプレイである。モニタ40は、X線検査装置10の表示部および入力部として機能する。モニタ40には、食品Aの検査結果等が表示される。また、モニタ40には、初期設定、および、食品Aの良否判断に関するパラメータを入力するための画面等が表示される。
虹彩撮像装置60は、X線検査装置10の使用者(以下、単に「使用者」と記載する。)の認証のために使用される。使用者の認証とは、X線検査装置10を用いて食品Aの製造に関係する処理を実行する権限を使用者が有することを電子的に確認する処理である。食品Aの製造に関係する処理とは、例えば、X線検査装置10を用いて食品Aの良否を判定するための感度を調整するための処理(以下、「感度調整処理」と呼ぶ。)である。この場合、使用者は、X線検査装置10の感度調整処理を実行するためには、虹彩撮像装置60を用いて自身が認証される必要がある。
制御装置50は、主として、CPU、ROM、RAMおよびHDD(ハードディスクドライブ)等によって構成されている。なお、HDDの代わりにSSD(ソリッドステートドライブ)が用いられてもよい。制御装置50は、図示されない表示制御回路、入力回路および通信ポート等も備えている。表示制御回路は、モニタ40の表示を制御する回路である。入力回路は、モニタ40のタッチパネルおよび入力キーを介して操作者によって入力された入力データを取り込む回路である。通信ポートは、プリンタ等の外部機器、および、LAN等のネットワークとの接続を可能にするポートである。
制御部51は、主として、処理部61と、撮像部62と、認証部63と、管理部64と、登録部65を有する。これらは、それぞれ、記憶部52に記憶されているプログラムを実行することによって実現される機能である。
処理部61は、搬送ユニット12、X線照射器20およびラインセンサ30を制御して、食品Aに含まれる異物の有無を判定して、食品Aの良否を判定する。具体的には、最初に、処理部61は、エンコーダ12bからコンベアモータ12aの回転数に関するデータを取得し、そのデータに基づいて食品Aの移動距離を算出する。次に、処理部61は、ラインセンサ30から出力されたX線透過信号を受信し、搬送ユニット12のベルト12d上の食品AがX線の照射範囲Xに到達したタイミングを検出する。次に、処理部61は、透過X線の強度に基づいて、食品Aに含まれる異物の有無を判定して、食品Aの良否を判定する。また、処理部61は、食品Aの良否の判定結果をモニタ40に表示する。
撮像部62は、虹彩撮像装置60を制御して、使用者の目を撮像する。具体的には、最初に、撮像部62は、虹彩撮像装置60による使用者の認証処理が開始されることを検知する。認証処理の開始は、例えば、シールドボックス11のブラケットから虹彩撮像装置60が取り外されたことを撮像部62が検出したり、使用者がモニタ40等を介して認証処理を開始することを入力したりすることによって検知される。次に、撮像部62は、認証処理の開始を検知すると、赤外線照明60cから赤外線を照射する。次に、使用者が、自身の目と虹彩撮像装置60の保護カバー60eとを互いに近付けると、撮像部62は、使用者の目で反射した赤外線を赤外線カメラ60bで検知して、使用者の目の画像を取得する。次に、撮像部62は、取得した使用者の目の画像のデジタルデータを、赤外線カメラ60bから制御装置50に送信する。
認証部63は、撮像部62によって取得されて送信された、使用者の目の画像のデータに基づいて、使用者の認証処理を行う。使用者の認証処理は、X線検査装置10の使用開始前に行われる。使用者は、認証部63によって認証された場合のみ、X線検査装置10の感度調整処理を実行することができる。 具体的には、最初に、認証部63は、使用者の目の画像から、使用者の虹彩に相当する部分を抜き出す。次に、認証部63は、使用者の虹彩部分のみの画像を、専用のアルゴリズムを用いて、使用者の虹彩情報に変換する。虹彩情報は、生体認証情報として利用できる所定長のビット列である。
管理部64は、認証部63によって認証された使用者が、処理部61による処理を実行可能な状態にする。具体的には、管理部64は、認証部63が使用者を認証すると、認証された使用者が、処理部61による感度調整処理を開始できるように、X線検査装置10を制御する。例えば、管理部64は、認証部63が使用者を認証した場合に、感度調整処理を実行するための画面をモニタ40に表示する。
登録部65は、使用者の目の画像に関するデータを登録する。具体的には、登録部65は、X線検査装置10の運用を開始する前に、X線検査装置10を使用する可能性がある全ての使用者について、各使用者の目の画像から変換された虹彩情報を登録する。登録部65は、使用者識別情報と登録済み虹彩情報とを関連付けて、後述する虹彩情報データベース72に登録する。使用者識別情報とは、使用者を一意に識別するためのID番号である。このID番号は、例えば、複数の英数字から構成される文字列である。登録済み虹彩情報とは、撮像部62によって予め撮像された使用者の目の画像から変換された、生体認証情報として利用できるビット列である。
記憶部52は、主として、処理情報データベース71と、虹彩情報データベース72とを有する。これらは、HDDまたはSSDに記憶されている。
図7は、処理情報データベース71の一例である。処理情報データベース71は、使用者と、管理部64によって使用者が実行可能な状態になる処理とを関連付けて記憶する。具体的には、処理情報データベース71は、使用者識別情報と処理識別情報とが関連付けられ、かつ、使用者識別情報を主キーとするデータベースである。使用者識別情報は、使用者を一意に識別するためのID番号である。処理識別情報は、認証部63によって認証された場合に、使用者がX線検査装置10を用いて実行可能な処理を表すビット列である。処理識別情報の各ビットは、対応する「実行可能な処理」を表す。
図8は、虹彩情報データベース72の一例である。虹彩情報データベース72は、使用者と、登録部65によって予め登録された使用者の虹彩情報(登録済み虹彩情報)とを関連付けて記憶する。具体的には、虹彩情報データベース72は、使用者識別情報と登録済み虹彩情報とが関連付けられ、かつ、使用者識別情報を主キーとするデータベースである。使用者識別情報は、処理情報データベース71が使用している使用者識別情報と共通のID番号である。登録済み虹彩情報は、使用者の目の画像から変換された、生体認証情報として利用できるビット列である。
図9は、X線検査装置10の認証処理の手順を表すフローチャートである。ステップS1〜S2は、X線検査装置10の認証処理の開始前に予め行われる、虹彩情報の登録処理に関する。ステップS1〜S2は、事前準備に関し、任意の順番で実行可能である。ステップS3〜S9は、X線検査装置10の使用開始前に行われる、使用者の認証処理に関する。
(4−1)
本実施形態に係る食品処理装置であるX線検査装置10は、使用者の目の画像を、使用者の認証処理のための生体情報として利用する。これにより、認証されるべきでない使用者が認証される状況、および、認証された使用者と実際の使用者とが一致しない状況の発生が回避される。従って、X線検査装置10は、認証された使用者のみが処理を実行することができる。
X線検査装置10は、使用者の目の画像に含まれる虹彩の画像データから得られる虹彩情報を、使用者の認証処理のための生体情報として利用する。使用者の虹彩を用いる生体認証は、使用者の指紋を用いる生体認証と同程度の高い識別能力を有するが、次に述べるような利点があるので、認証処理に特に適している。第一に、人間の虹彩の模様は複雑であるので、使用者を特定するための情報として適している。第二に、人間の虹彩の模様は、長い時間が経過してもほとんど変化せず、また、改竄も実質的に不可能であるので、虹彩情報は、一度登録すれば、信頼性が高い生体情報として半永久的に利用可能である。第三に、虹彩撮像装置60のような比較的小型の装置を用いて使用者の目の画像を撮影するだけで非接触の認証処理を行うことができるので、認証処理のための特別な機器を設置するスペースを大きく確保する必要がない。従って、X線検査装置10は、高精度かつ高信頼性の認証処理を実行することができる。
X線検査装置10が設置される食品製造工場等では、使用者は、髪の毛の食品Aへの混入、および、皮膚の細菌の食品Aへの付着を防止するため、目以外の部分を被覆する作業衣を着用することがある。この場合、使用者の体の内、外部に露出している部分は、使用者の目のみである。そのため、使用者の目の画像から得られる情報を、使用者を特定することができる生体情報として用いることで、使用者は、作業衣を着用したまま認証処理を行ってX線検査装置10の使用を開始することができる。すなわち、使用者は、認証処理を行うために作業衣を取り外して体の一部を露出させる必要がないので、認証処理を行う際に、使用者の髪の毛が食品Aに混入したり、使用者の皮膚の細菌が食品Aに付着したりする問題の発生が抑制される。従って、X線検査装置10は、製品の安全性および質を担保するために異物の混入および付着をできるだけ防止する必要がある食品製造工場等において特に有用である。
X線検査装置10の記憶部52は、使用者と、認証後に使用者が実行可能な状態になる処理とを関連付けて記憶する処理情報データベース71を有している。そのため、X線検査装置10の管理者(特別な権限を有する使用者)は、処理情報データベース71を操作して、使用者ごとに実行可能な処理を予め一括して設定および管理することができる。これにより、例えば、管理者のみが実行するべき重要な作業を使用者が実行してしまう状況の発生が回避される。このような重要な作業は、例えば、食品Aに含まれる異物の検出精度の調整作業であり、食品Aの安全性および質を担保するためには、必要な技能および資格を有する管理者によって行われる必要がある。
X線検査装置10の記憶部52は、使用者と、使用者の目の画像から得られる虹彩情報とを関連付けて記憶する虹彩情報データベース72を有している。これにより、X線検査装置10の管理者は、虹彩情報データベース72を操作して、使用者ごとに虹彩情報を登録および参照する処理を容易に行うことができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
実施形態では、X線検査装置10の記憶部52は、使用者と、使用者の目の画像から取得される虹彩情報とを関連付けて記憶する虹彩情報データベース72を有している。しかし、X線検査装置10の記憶部52は、虹彩情報データベース72の代わりに、使用者と、使用者の目の画像データとを関連付けて記憶するデータベースを有してもよい。このデータベースでは、例えば、使用者ごとに、主キーである使用者識別情報と、目の画像データまたは当該画像データのアドレス(保存場所)とが関連付けられている。
実施形態では、X線検査装置10の記憶部52は、使用者と、認証後に使用者が実行可能な状態になる処理とを関連付けて記憶する処理情報データベース71を有している。しかし、X線検査装置10の記憶部52は、処理情報データベース71の代わりに、認証レベルデータベース171と、レベル別処理情報データベース172とを有してもよい。図10は、認証レベルデータベース171の一例である。図11は、レベル別処理情報データベース172の一例である。図12は、本変形例における、制御装置50のブロック図である。
変形例Bでは、X線検査装置10の記憶部52は、認証レベルデータベース171と、レベル別処理情報データベース172とを有する。認証部63は、認証された使用者が実行可能な処理に関する情報が、認証レベルデータベース171およびレベル別処理情報データベース172に基づいて取得される。
X線検査装置10の記憶部52は、認証後処理情報データベース173をさらに備えてもよい。図13は、認証後処理情報データベース173の一例である。図14は、本変形例における、制御装置50のブロック図である。認証後処理情報データベース173は、認証部63によって認証された使用者と、管理部64によって使用者が実行可能な状態になった処理とを関連付けて記憶する。具体的には、認証後処理情報データベース173は、使用者ごとに、主キーである使用者識別情報と、認証後処理識別情報とが関連付けられている。認証後処理識別情報は、使用者が認証された後において、使用者が実行可能となった処理を表す。認証後処理識別情報は、実施形態の処理識別情報と同様に、処理部61による処理を表すビット列である。
実施形態では、図9のステップS6では、ステップS5で取得された使用者の虹彩情報が、ステップS1で登録された虹彩情報データベース72に含まれているか否かが判定される。しかし、図9のステップS6では、ステップS5で取得された使用者の虹彩情報(認証時虹彩情報)と、ステップS1で登録された虹彩情報データベース72に含まれる虹彩情報(登録済み虹彩情報)との一致率に基づいて、認証時虹彩情報が登録済み虹彩情報に含まれているか否かが判定されてもよい。具体的には、認証部63は、認証時虹彩情報のビット列と、登録済み虹彩情報のビット列とを比較して、ビットの一致率が所定の値以上の場合、認証時虹彩情報が登録済み虹彩情報に含まれていると判定して、使用者を認証してもよい。
実施形態では、使用者は、シールドボックス11のブラケットから虹彩撮像装置60を着脱することができる。そのため、使用者は、ブラケットから取り外した虹彩撮像装置60を自身の目に近付けて、自身の目の画像を撮像することができる。しかし、X線検査装置10は、虹彩撮像装置60の位置および向きの少なくとも一方を調整可能な機構を有してもよい。この場合、使用者は、自身の目の位置に合わせて虹彩撮像装置60の位置および向きを調整することで、ブラケットから虹彩撮像装置60を取り外すことなく、目の画像を撮像することができる。従って、本変形例では、X線検査装置10は、使用者の身長に合わせて使用者の目の画像を容易に取得することができる。
実施形態では、X線検査装置10の管理部64は、認証部63によって認証された使用者が、処理部61による処理を実行可能な状態にする。しかし、管理部64は、認証部63によって使用者の認証が行われた時から所定の時間が経過した場合、認証部63による使用者の再度の認証が行われるまで、処理部61による処理を実行不可能な状態にしてもよい。なお、所定の時間として、一定の長さの時間が設定されてもよいし、処理部61による処理の必要時間が設定されてもよいし、X線検査装置10が未操作である状態が維持された時間等が設定されてもよい。この場合、使用者は、認証処理を行って異物混入検査が実行可能となっても、認証された時から所定時間が経過した場合には、認証処理を再度行わないと異物混入検査を続行することができない。これにより、認証処理を行って認証された使用者がX線検査装置10から一時的に離れている間に、他の使用者が、自身の目の画像に基づく認証処理を行うことなく、異物混入検査を実行することができる不具合の発生が抑制される。すなわち、本変形例では、X線検査装置10は、認証された使用者と実際の使用者とが異なる場合に、実際の使用者が処理を実行できる状態が維持されることを抑制することができる。
実施形態では、X線検査装置10は、食品Aの異物混入検査を行う食品処理装置であり、被検査物である食品Aに対して一つの処理(異物混入検査)を行う装置である。しかし、食品処理装置は、複数の処理を連続的または並列的に行う装置でもよい。例えば、食品処理装置は、X線検査装置10と、X線検査装置10の下流側に位置するラベル貼付装置とから構成されてもよい。X線検査装置10およびラベル貼付装置は、食品Aの生産ライン上において互いに近い位置にあるので、同じ使用者によって同時に使用される可能性がある。そのため、この食品処理装置は、X線検査装置10およびラベル貼付装置の一方の装置の認証処理を使用者が行うことで、他方の装置の認証処理が行われる構成を有してもよい。同様に、食品処理装置が3つ以上の処理装置から構成されている場合でも、当該食品処理装置は、いずれか1つの処理装置の認証処理を使用者が行うことで、その他の全ての処理装置の認証処理が行われる構成を有してもよい。
実施形態では、本発明に係る食品処理装置は、X線を用いて食品Aの異物混入検査を行うX線検査装置10である。しかし、本発明に係る食品処理装置は、X線検査装置10に限られない。例えば、食品処理装置は、食品製造工程で用いられる光(赤外線、紫外線および可視光等)による異物検査装置、食品Aの温度管理装置、食品Aに用いられる(次亜塩素酸水等の)薬剤の供給管理装置、および、食品Aに貼り付けられるラベルの印刷装置でもよい。
60 虹彩撮像装置(撮像装置)
61 処理部
62 撮像部
63 認証部
64 管理部
71 処理情報データベース(第1記憶部)
72 虹彩情報データベース(第3記憶部)
173 認証後処理情報データベース(第2記憶部)
A 食品
Claims (11)
- 食品を製造するラインにおいて前記食品を処理する食品処理装置であって、
前記食品に対して少なくとも1つの処理を行う処理部と、
前記食品処理装置の使用者の目を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された、前記使用者の目の画像に基づいて、前記使用者の認証を行う認証部と、
前記認証部によって認証された前記使用者が、前記処理部による前記処理を実行可能な状態にする管理部と、
を備える、食品処理装置。 - 前記使用者と、前記管理部によって前記使用者が実行可能な状態になる前記処理とを関連付けて記憶する第1記憶部をさらに備える、
請求項1に記載の食品処理装置。 - 前記第1記憶部は、
複数の認証レベルの一つであって、前記使用者ごとに設定された前記認証レベルと、
前記認証レベルごとに設定され、前記管理部によって実行可能な状態になる前記処理と、
を関連付けて記憶する、
請求項2に記載の食品処理装置。 - 前記認証部は、さらに、複数の前記認証レベルの内、最も高い前記認証レベルが設定された前記使用者の認証を、前記使用者の目の画像以外に基づいて行う、
請求項3に記載の食品処理装置。 - 前記認証部によって認証された前記使用者と、前記管理部によって前記使用者が実行可能な状態になった前記処理とを関連付けて記憶する第2記憶部をさらに備える、
請求項1から4のいずれか1項に記載の食品処理装置。 - 前記第2記憶部は、関連付けて記憶された、前記認証部によって認証された前記使用者と、前記管理部によって前記使用者が実行可能な状態になった前記処理とに対する変更および削除を受け付けないように構成されている、
請求項5に記載の食品処理装置。 - 前記撮像装置によって撮像された、前記使用者の目の画像と、前記使用者を一意に識別するための使用者識別情報とを関連付けて記憶する第3記憶部をさらに備える、
請求項1から6のいずれか1項に記載の食品処理装置。 - 前記認証部は、前記使用者の目の画像に含まれる、前記使用者の虹彩の情報に基づいて、前記使用者の認証を行う、
請求項1から7のいずれか1項に記載の食品処理装置。 - 前記撮像装置は、前記使用者の目の位置に合わせて、位置および向きの少なくとも一方を調整可能である、
請求項1から8のいずれか1項に記載の食品処理装置。 - 前記管理部は、前記認証部による前記使用者の認証が行われた時から所定の時間が経過した場合に、前記認証部による前記使用者の再度の認証が行われるまで、前記処理部による前記処理を実行不可能な状態にする、
請求項1から9のいずれか1項に記載の食品処理装置。 - 前記処理部は、前記食品に含まれる異物の有無を判定する前記処理を行う、
請求項1から10のいずれか1項に記載の食品処理装置。
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