JP7033038B2

JP7033038B2 - 判定装置、判定方法、及び制御プログラム

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Publication number: JP7033038B2
Application number: JP2018173362A
Authority: JP
Inventors: 祐之坂本
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2022-03-09
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP2020046241A

Description

本発明は、判定装置、判定方法、及び制御プログラムに関する。

特許文献１には、発光ダイオードが対象媒体へ照射した光の反射光の強度の平均値に基づいて対象媒体の種類を判別する判別手段を備えたインクジェットプリンタが開示されている。

特開２００４－５１３６０号公報

上記の通り、特許文献１に開示されている技術では判定対象物の種別を判定するために用いるパラメータとして反射光の強度の平均値を用いている。しかしながら、本発明者は、このパラメータには判定対象物の特性が感度良く現れず、結果として、特許文献１に開示されている技術によっては、判定対象物の種類を精度良く判定できない可能性があることを見出した。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態によれば、判定対象物における複数の部分領域のそれぞれの位置に対して該複数の部分領域の表面特性に関する複数の表面特性パラメータ値が示す変動波形データを、ニューラルネットワークへの入力データとして用いる。

前記一実施の形態によれば、判定対象物の種類についての判定精度を向上させることができる。

第１実施形態の判定装置の一例を示すブロック図である。第２実施形態の判定装置の一例を示すブロック図である。第２実施形態の判定装置によるデータ取得の説明に供する模式図である。第２実施形態のデータ出力部によって取得される変動波形データの説明に供する図である。第２実施形態の変形例１の発光制御部による制御の説明に供する図である。第２実施形態の変形例１のデータ出力部によって取得される変動波形データの説明に供する図である。第３実施形態の判定装置の一例を示すブロック図である。第３実施形態の判定装置によるデータ取得の説明に供する模式図である。他の実施形態＜１＞の判定装置の一例を示すブロック図である。他の実施形態＜１＞の変形例の判定装置の一例を示すブロック図である。他の実施形態＜１＞の変形例における第１データ範囲及び第４データ範囲の特定方法例の説明に供する図である。

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、例えば、専用論理回路で構成されてもよい。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の判定装置の一例を示すブロック図である。図１に示す判定装置１０は、例えばプリンタ装置やＡＴＭ等の紙幣取扱装置等の紙葉類取扱装置であり、「判定対象物」の種類を判定する装置である。例えば判定装置１０がプリンタ装置である場合、「判定対象物」は紙であり、判定装置１０は、紙の種類を判定することになる。以下では、一例として判定装置１０がプリンタ装置であり「判定対象物」が紙であることを前提として説明する。すなわち、「判定対象物」は、シート形状を有している。

図１において判定装置１０は、取得部１１と、判定部１２と、データ出力部（データ調整部）１３とを有している。

取得部１１は、発光部１１Ａと、受光部１１Ｂとを含んでいる。発光部１１Ａは、例えば発光ダイオードであり、受光部１１Ｂは、例えばフォトトランジスタである。発光部１１Ａは、判定対象物の複数の「部分領域」に対して光（例えば、赤外光）を順次照射する。そして、受光部１１Ｂは、発光部１１Ａによって上記の複数の部分領域に照射された光の反射光を受光する。これにより、取得部１１は、上記の複数の部分領域のそれぞれの位置に対して、該複数の部分領域についての表面特性に関する複数の表面特性パラメータ値を取得することができる。なお、上記の複数の「部分領域」は、例えば、判定対象物の表面の一直線上に連続して並んでいてもよい。また、上記の複数の「部分領域」は、例えば、装置の構造に起因して同心円上に連続して並んでいてもよいし、蛇行した線上に並んでいてもよい。

データ出力部１３は、取得部１１から、上記の複数の表面特性パラメータ値を取得する。これにより、データ出力部１３は、上記の複数の表面特性パラメータ値が示す、「変動波形データ（時系列データ）」を取得することができる。ここで、「連続した領域から取得した変動波形データ」には、判定対象物である紙の種類（例えば、光沢紙、マット紙、普通紙等）に応じた表面特性が感度良く現れる。

そして、データ出力部１３は、取得した「変動波形データ（第１変動波形データ）」の全部又は一部を、判定部１２の入力データとして判定部１２へ出力する。

判定部１２は、ニューラルネットワーク１２Ａを含んでいる。ニューラルネットワーク１２Ａは、例えば畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network）である。ニューラルネットワーク１２Ａは、入力データである「変動波形データ」を用いて判定対象物の特徴量を算出して、算出された特徴量に基づいて、「判定対象物」の種類を判定する。なお、ニューラルネットワーク１２Ａの訓練時には、装置の周辺環境、発光部の製造ばらつき、センサの取り付けばらつき等を考慮して、訓練データを取得し、訓練を実施してもよい。

以上のように第１実施形態によれば、判定装置１０において取得部１１は、判定対象物における複数の部分領域のそれぞれの位置に対して、該複数の部分領域についての表面特性に関する複数の表面特性パラメータ値を取得する。データ出力部１３は、取得部１１にて取得された複数の表面特性パラメータ値が示す、「変動波形データ」の全部又は一部を、判定部１２の入力データとして判定部１２へ出力する。そして、判定部１２は、ニューラルネットワーク１２Ａを含み、入力データである「変動波形データ」を用いて判定対象物の特徴量を算出して、算出された特徴量に基づいて、「判定対象物」の種類を判定する。

この判定装置１０の構成により、判定対象物の特性が精度良く現れる「変動波形データ」を用いて、ニューラルネットワーク１２Ａを含む判定部１２が判定対象物の種類を判定することができるので、判定対象物の種類についての判定精度を向上させることができる。

なお、以上の説明では、一例として「判定対象物」がシート形状を有する紙であることを前提として説明を行ったが、「判定対象物」の種類及び形状は特に限定されるものではない。

また、以上の説明では、単波長又は単色の光源（発光部１１Ａ）と、同じく単波長又は単色対応のセンサ（受光部１１Ｂ）とを用いることを前提として説明したが、これに限定されるものではなく、光源及びセンサは、カメラを代表例とする多波長センサに置き換えてもよい。

また、十分な明るさの環境光が得られるのであれば、判定装置１０は発光部１１Ａを有していなくてもよい。

また、以上の説明では、一例として、ニューラルネットワーク１２Ａが、局所性の抽出能力に優れる、畳み込みニューラルネットワークであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。処理効率を重視しないのであれば、ニューラルネットワーク１２Ａは、畳み込みニューラルネットワーク以外のニューラルネットワークであってもよい。

＜第２実施形態＞
第２実施形態は、判定部への入力データとして、２種類のパラメータを判定部へ入力する実施形態に関する。

図２は、第２実施形態の判定装置の一例を示すブロック図である。図３は、第２実施形態の判定装置によるデータ取得の説明に供する模式図である。

図２において判定装置２０は、判定部１２と、取得部２１と、搬送部２２と、発光制御部２３と、搬送制御部２４と、データ出力部２５とを有している。

搬送部２２は、給紙部（図示せず）から排出された、判定対象物である紙Ｑを、プリント位置まで搬送する。搬送部２２は、例えば搬送ベルト及びローラ群を含んで構成されている。例えば、搬送部２２は、ロータリーエンコーダ（図示せず）を含んでいてもよい。このロータリーエンコーダが、搬送部２２が測定対象物を移動させた距離を測定し、取得部２１が、該測定した距離を判定対象物の複数の「部分領域」の位置情報として取得してもよい。

搬送制御部２４は、搬送部２２を制御して、発光部１１Ａによる光の照射予定位置Ｐに判定対象物である紙Ｑの複数の「部分領域」を順次移動させる。これにより、判定対象物である紙Ｑの複数の「部分領域」の表面特性パラメータを取得することができる。

発光制御部２３は、発光部１１Ａを制御して、照射予定位置Ｐに順々に移動してくる複数の「部分領域」に光を照射させる。

取得部２１は、発光部１１Ａと、受光部１１Ｂと、厚み検出センサ２１Ａとを有している。

厚み検出センサ２１Ａは、判定対象物である紙Ｑの厚みパラメータ値を検出する。厚み検出センサ２１Ａは、例えば静電容量式タッチセンサである。

データ出力部２５は、記録部２５Ａを有している。記録部２５Ａは、受光部１１Ｂによって順次検出される複数の部分領域についての表面特性パラメータ値を記録する。これにより、上記の「変動波形データ（第１変動波形データ）」が形成される。また、記録部２５Ａは、厚み検出センサ２１Ａによって検出された厚みパラメータ値を記録する。そして、記録部２５Ａは、「変動波形データ」の一部又は全部及び厚みパラメータ値を、判定部１２の入力データとして判定部１２へ出力する。これにより、判定部１２は種類の異なる複数のパラメータ値に基づいて判定対象物の種類を判定することができるので、判定対象物の種類についての判定精度をさらに向上させることができる。

図４は、第２実施形態のデータ出力部によって取得される変動波形データの説明に供する図である。図４における変動波形Ｌ１は、光沢紙に対応する変動波形の例であり、変動波形Ｌ２は、マット紙に対応する変動波形の例であり、変動波形Ｌ３は、普通紙に対応する変動波形の例である。図４の横軸は、時間ｔであり、縦軸は、受光部１１Ｂによって受光される光の強度である。上記の搬送部２２によって一定の速さで紙Ｑが搬送される場合、時間ｔは、紙Ｑ上の部分領域の位置を示すことになる。

図４を見て分かるように、光沢紙に対応する変動波形Ｌ１は、ほとんど変動せずに、受光強度の値が略一定である。また、マット紙に対応する変動波形Ｌ２には、微細な変動が現れる。また、普通紙に対応する変動波形Ｌ３には、変動波形Ｌ１及び変動波形Ｌ２に比べて、激しい変動が現れる。このような変動波形Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に現れる違いは、光沢紙が平坦な表面を有しており、マット紙が微細な凸凹が存在する表面を有しており、普通紙が粗い繊維の大きな凸凹が存在する表面を有している、といった表面特性の違いに起因している。従って、変動波形データを判定部１２へ入力することによって、判定対象物の種類を精度良く判定することができる。

以上のように第２実施形態によれば、判定装置２０において取得部２１は、判定対象物における複数の部分領域のそれぞれの位置に対して、該複数の部分領域についての表面特性に関する複数の表面特性パラメータ値を取得する。また、取得部２１は、厚み検出センサ２１Ａを含み、厚み検出センサ２１Ａによって検出された、判定対象物の厚みに関する厚みパラメータ値を取得する。そして、データ出力部２５は、上記の「第１変動波形データ」の全部又は一部及び厚みパラメータ値を、判定部１２の入力データとして判定部１２へ出力する。

この判定装置２０の構成により、種類の異なる複数のパラメータ値に基づいて判定対象物の種類を判定することができるので、判定対象物の種類についての判定精度をさらに向上させることができる。

以上で説明した判定装置２０に対して次の様な変形を施してもよい。

＜変形例１＞
例えば、上記の判定対象物の複数の部分領域は、判定対象物の「端部」に含まれる部分領域及び該端部を除く「中央部」に含まれる部分領域の両方が含まれていてもよい。例えば、図５に示すように、発光制御部２３が発光部１１Ａを制御して、判定対象物が照射予定位置に到達する前のタイミングから発光部１１Ａによる照射を開始させる。これにより、上記の複数の部分領域には、判定対象物の「端部」に含まれる部分領域及び「中央部」に含まれる部分領域の両方が確実に含まれるようになる。図５は、第２実施形態の変形例１の発光制御部による制御の説明に供する図である。

図６は、第２実施形態の変形例のデータ出力部によって取得される変動波形データの説明に供する図である。図６における変動波形Ｌ１１は、光沢紙に対応する変動波形の例であり、変動波形Ｌ１２は、マット紙に対応する変動波形の例であり、変動波形Ｌ１３は、普通紙に対応する変動波形の例である。図６の横軸は、時間ｔであり、縦軸は、受光部１１Ｂによって受光される光の強度である。

図６を見て分かるように、判定対象物の「端部」に含まれる部分領域に対応する、変動波形の部分（つまり、変動波形Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の立ち上がり部分）には、判定対象物の種類に応じた特性（例えば厚みに応じた特性）が現れる。従って、判定対象物の「中央部」に含まれる部分領域の表面特性パラメータに加えて「端部」に含まれる部分領域の表面特性パラメータも含む変動波形データを判定部１２へ入力することで、判定対象物の種類についての判定精度をさらに向上させることができる。

＜変形例２＞
以上の説明では、「第１変動波形データ」及び厚みパラメータ値の両方を判定対象物の種類の判定に用いることを前提に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、「第１変動波形データ」及び厚みパラメータ値のいずれか一方のみを、判定対象物の種類の判定に用いてもよい。厚みパラメータ値を判定対象物の種類の判定に用いない場合、判定装置２０は、厚み検出センサ２１Ａを有していなくてもよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態は、発光部を並進又は回転させて変動波形データを取得する実施形態に関する。

図７は、第３実施形態の判定装置の一例を示すブロック図である。図８は、第３実施形態の判定装置によるデータ取得の説明に供する模式図である。

図７において判定装置３０は、判定部１２と、取得部３１と、発光制御部３２と、駆動制御部３３とを有している。

取得部３１は、発光部１１Ａと、受光部１１Ｂと、駆動部３１Ａとを有している。

駆動部３１Ａは、発光部１１Ａを並進移動又は回転させて、発光部１１Ａによる光の照射方向を順次変えさせることにより、照射予定位置を順次移動させる。図８には、駆動部３１Ａによって発光部１１Ａが回転されている様子が示されている。

駆動制御部３３は、駆動部３１Ａを制御して、判定対象物である紙Ｑの静止時に、発光部１１Ａによる光の照射方向を紙Ｑの複数の部分領域に順次向けさせる。これにより、判定対象物である紙Ｑの複数の部分領域の表面特性パラメータを取得することができる。ここで、判定対象物である紙Ｑの静止時とは、例えば、紙Ｑが給紙部（図示せず）に格納されている状態である。この場合、発光部１１Ａは、給紙部（図示せず）の近傍に配設される。

発光制御部３２は、順次移動される照射予定位置に存在する、判定対象物である紙Ｑの複数の部分領域に光を照射させる。

以上で説明した判定装置３０に対して次の様な変形を施してもよい。

＜変形例＞
例えば、上記の判定対象物の複数の部分領域は、判定対象物の「端部」に含まれる部分領域及び該端部を除く「中央部」に含まれる部分領域の両方が含まれていてもよい。例えば、駆動制御部３３が駆動部３１Ａを制御して発光部１１Ａによる光の照射方向（つまり、照射予定位置）を判定対象物である紙Ｑが存在していない領域から紙Ｑが存在している領域に亘って移動させる。そして、発光制御部３２が発光部１１Ａを制御して、照射予定位置が紙Ｑの存在していない領域にあるタイミングから発光部１１Ａによる照射を開始させる。これにより、上記の複数の部分領域には、判定対象物の「端部」に含まれる部分領域及び「中央部」に含まれる部分領域の両方が確実に含まれるようになる。これにより、判定対象物の「中央部」に含まれる部分領域の表面特性パラメータに加えて「端部」に含まれる部分領域の表面特性パラメータも含む変動波形データを判定部１２へ入力できるので、判定対象物の種類についての判定精度をさらに向上させることができる。

＜他の実施形態＞
＜１＞上記の第２実施形態の＜変形例１＞及び第３実施形態の＜変形例＞では、変動波形データに、判定対象物の端部に含まれる部分領域に対応するデータ及び端部を除く中央部に含まれる部分領域に対応するデータの他に、発光部によって判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応するデータが多く含まれてしまう可能性がある。すなわち、実際の装置では、受光部１１Ｂ及び厚み検出センサ２１Ａを、測定対象物の同一の位置のデータを取得できるように構成することは困難であり、非所望範囲のデータを含まない変動波形データを取得することは困難である。一方で、ニューラルネット１２Ａの訓練により、測定位置のずれを考慮した判定が可能である。しかしながら、判定部１２を構成するための資源が増大してしまうので、資源効率の観点から好ましくない。そこで、第４実施形態では、データ出力部が変動波形データのうちの所望範囲の部分波形データを選択する。なお、該データ出力部は第２実施形態の判定装置及び第３実施形態の判定装置のいずれにも適用し得るが、ここでは、一例として、該データ出力部を第２実施形態の判定装置に適用した構成について説明する。

図９は、他の実施形態＜１＞の判定装置の一例を示すブロック図である。図９において判定装置４０は、判定部１２と、取得部２１と、搬送部２２と、発光制御部２３と、搬送制御部２４と、データ出力部４１とを有している。

第４実施形態の取得部２１の厚み検出センサ２１Ａは、判定対象物の複数の部分領域に対応する判定対象物の厚みに関する複数の厚みパラメータ値を取得する。

データ出力部４１は、厚み検出センサ２１Ａによって検出された複数の厚みパラメータ値が示す「厚み変動波形データ（第２変動波形データ）」を取得する。この第２変動波形データは、判定対象物の端部に含まれる部分領域に対応するデータ、該端部を除く中央部に含まれる部分領域に対応するデータ、及び、厚み検出センサ２１Ａによって判定対象物の厚みが検出されていないタイミングで検出されたデータを含んでいる。すなわち、第２変動波形データは、非所望範囲のデータを含んでいる。

また、データ出力部４１は、上記の第１変動波形データを取得する。この第１変動波形データには、判定対象物の端部に含まれる部分領域に対応するデータ、該端部を除く中央部に含まれる部分領域に対応するデータ、及び、発光部１１Ａによって判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応するデータを含んでいる。すなわち、第１変動波形データは、非所望範囲のデータを含んでいる。

データ出力部４１は、第１変動波形データのうちの「第１所望範囲」の「第１部分波形データ」を選択して、選択された第１部分波形データを入力データとして判定部１２へ出力する。また、データ出力部４１は、第２変動波形データのうちの「第２所望範囲」の「第２部分波形データ」を選択して、選択された第２部分波形データを入力データとして判定部１２へさらに出力する。これにより、第１変動波形データ及び第２変動波形データに非所望範囲のデータが含まれている場合でも、所望範囲のデータを選択的に判定部１２へ出力することができる。この結果として、判定部１２を構成するための資源の増大を回避することができる。

以上で説明した判定装置４０に対して次の様な変形を施してもよい。

＜変形例＞
以上の説明では、「第１所望範囲」及び「第２所望範囲」が既知であることを前提として説明を行ったが、ここでは、既知でないケースに応用可能な判定装置の構成について説明する。

図１０は、他の実施形態＜１＞の変形例の判定装置の一例を示すブロック図である。図１０の判定装置４０においてデータ出力部４１は、記録部２５Ａと、端部データ範囲特定部４１Ａと、出力制御部４１Ｂとを有している。

端部データ範囲特定部４１Ａは、第１変動波形データにおいて判定対象物の端部に対応する「第１データ範囲」を特定する。また、端部データ範囲特定部４１Ａは、第２変動波形データにおいて判定対象物の端部に対応する「第４データ範囲」を特定する。

「第１データ範囲」及び「第４データ範囲」の特定は、ニューラルネットワーク１２Ａ以外のニューラルネットワーク（図示せず）を用いて行われてもよい。すなわち、端部データ範囲特定部４１Ａは、ニューラルネットワーク１２Ａ以外のニューラルネットワーク（図示せず）を含んでいてもよい。

又は、「第１データ範囲」及び「第４データ範囲」の特定は、閾値判定によって行われてもよい。すなわち、端部データ範囲特定部４１Ａは、閾値判定部（図示せず）を含んでいてもよい。図１１は、他の実施形態＜１＞の変形例における第１データ範囲及び第４データ範囲の特定方法例の説明に供する図である。端部データ範囲特定部４１Ａの閾値判定部（図示せず）は、第１変動波形データの変動波形が閾値Ｔｈ１を横切るポイントＰ１を特定する。そして、端部データ範囲特定部４１Ａは、特定されたポイントＰ１を含む所定範囲を第１データ範囲として特定する。第４データ範囲の特定も同様である。すなわち、端部データ範囲特定部４１Ａの閾値判定部（図示せず）は、第２変動波形データの変動波形が閾値Ｔｈ２を横切るポイントＰ２を特定する。そして、端部データ範囲特定部４１Ａは、特定されたポイントＰ２を含む所定範囲を第４データ範囲として特定する。なお、閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

出力制御部４１Ｂは、図１１に示すように、第１変動波形データのうちで、特定された「第１データ範囲」と、第１データ範囲と連続し且つ判定対象物の中央部に対応する「第２データ範囲」の全部又は一部と、第１データ範囲を挟んで第２データ範囲と反対側に位置して第１データ範囲と連続し且つ判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応する「第３データ範囲」のうちの一部とを、上記の「第１所望範囲」として特定する。そして、出力制御部４１Ｂは、第１変動波形データのうちで第１所望範囲の第１部分波形データを選択し、該選択された第１部分波形データを入力データとして判定部１２へ出力する。

また、出力制御部４１Ｂは、図１１に示すように、第２変動波形データのうちで、特定された「第４データ範囲」と、第４データ範囲と連続し且つ判定対象物の中央部に対応する「第５データ範囲」の全部又は一部と、第４データ範囲を挟んで第５データ範囲と反対側に位置して第４データ範囲と連続し且つ判定対象物の厚みが検出されていないタイミングに対応する「第６データ範囲」のうちの一部とを、「第２所望範囲」として特定する。そして、出力制御部４１Ｂは、第２変動波形データのうちで第２所望範囲の第２部分波形データを選択し、該選択された第２部分波形データを入力データとして判定部１２へ出力する。

以上で説明した、端部データ範囲特定部４１Ａ及び出力制御部４１Ｂを含むデータ出力部４１を有する判定装置４０の構成により、端部に対応する「第１データ範囲」及び「第４データ範囲」を特定して、「第１所望範囲」及び「第２所望範囲」を設定することができる。これにより、第１変動波形データ及び第２変動波形データに非所望範囲のデータが含まれている場合でも、所望範囲のデータを選択的に判定部１２へ出力することができる。この結果として、判定部１２を構成するための資源の増大を回避することができる。

＜２＞第１実施形態から第３実施形態及び他の実施形態＜１＞の判定装置１０，２０，３０，４０において取得部１１，２１，３１及び搬送部２２が配設される判定装置１０，２０，３０，４０の内部筐体（図示せず）には、判定対象物が出し入れされる挿入口及び排出口が設けられている。該挿入口及び排出口から内部筐体の内部に外光が入ってくると、該外光の影響によって、ニューラルネットワーク１２Ａによる訓練精度及び判定精度の低下を引き起こす可能性がある。そこで、内部筐体の内部へ入ってくる外光を抑止する遮光体（図示せず）が、挿入口及び排出口の周辺に、例えば庇のような形で、設けられてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１０，２０，３０，４０判定装置
１１，２１，３１取得部
１１Ａ発光部
１１Ｂ受光部
１２判定部
１２Ａニューラルネットワーク
１３，２５，４１データ出力部（データ調整部）
１３Ａ，２５Ａ記録部
２１Ａ厚み検出センサ
２２搬送部
２３発光制御部
２４搬送制御部
３１Ａ駆動部
３２発光制御部
３３駆動制御部
４１Ａ端部データ範囲特定部
４１Ｂ出力制御部

Claims

入力データを用いて判定対象物の特徴量を算出して前記算出された特徴量に基づいて前記判定対象物の種類を判定する、ニューラルネットワークを含む判定部と、
発光部及び受光部を含み、前記発光部によって前記判定対象物における複数の部分領域のそれぞれに照射された光の反射光を前記受光部によって受光して、前記複数の部分領域のそれぞれの位置に対して、前記複数の部分領域についての表面特性に関する複数の表面特性パラメータ値を取得する取得部と、
前記取得された複数の特性パラメータ値が示す第１変動波形データの全部又は一部を前記入力データとして前記判定部へ出力する、データ出力部と、
を具備し、
前記第１変動波形データは、前記判定対象物の端部に含まれる部分領域に対応するデータ、前記端部を除く中央部に含まれる部分領域に対応するデータ、及び、前記発光部によって前記判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応するデータを含み、
前記データ出力部は、
前記第１変動波形データにおいて前記端部に対応する第１データ範囲を特定する端部データ範囲特定部と、
前記第１変動波形データのうちで、前記特定された第１データ範囲と、前記第１データ範囲と連続し且つ前記中央部に対応する第２データ範囲と、前記第１データ範囲を挟んで前記第２データ範囲と反対側に位置して前記第１データ範囲と連続し且つ前記判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応する第３データ範囲のうちの一部とを、第１所望範囲の第１部分波形データとして選択し、前記選択された第１部分波形データを前記入力データとして前記判定部へ出力する出力制御部と、
を具備する、
判定装置。
前記取得部は、厚み検出センサを含み、前記厚み検出センサによって検出された、前記判定対象物の厚みに関する厚みパラメータ値を取得し、
前記データ出力部は、前記取得された厚みパラメータ値を前記入力データとして前記判定部へさらに出力する、
請求項１記載の判定装置。
前記発光部を並進又は回転させる駆動部を制御して、前記判定対象物の静止時に前記発光部による光の照射方向を前記複数の部分領域に順次向ける駆動制御部をさらに具備する、
請求項１記載の判定装置。
前記駆動制御部は、前記駆動部を制御して、前記照射方向を前記判定対象物が存在していない領域から前記判定対象物が存在している領域に亘って移動させ、
前記判定装置は、前記発光部を制御して、前記判定対象物が存在していない領域に前記発光部による光の照射予定位置が在るタイミングから前記発光部による照射を開始させる発光制御部をさらに具備する、
請求項３記載の判定装置。
前記判定対象物を搬送する搬送部を制御して、前記発光部による光の照射予定位置に前記複数の部分領域を順次移動させる搬送制御部をさらに具備する、
請求項１記載の判定装置。
前記発光部を制御して、前記判定対象物が前記照射予定位置に到達する前のタイミングから前記発光部による照射を開始させる発光制御部をさらに具備する、
請求項５記載の判定装置。
前記取得部は、厚み検出センサを含み、前記厚み検出センサによって検出された、複数の部分領域に対応する前記判定対象物の厚みに関する複数の厚みパラメータ値を取得し、
前記複数の厚みパラメータ値が示す第２変動波形データは、前記判定対象物の端部に含まれる部分領域に対応するデータ、前記端部を除く中央部に含まれる部分領域に対応するデータ、及び、前記厚み検出センサによって前記判定対象物の厚みが検出されていないタイミングで検出されたデータを含み、
前記データ出力部は、前記取得された複数の厚みパラメータ値が示す第２変動波形データのうちの第２所望範囲の第２部分波形データを選択して、前記選択された第２部分波形データを前記入力データとして前記判定部へさらに出力する、
請求項１記載の判定装置。
前記端部データ範囲特定部は、前記第２変動波形データにおいて前記端部に対応する第４データ範囲を特定し、
前記出力制御部は、前記第２変動波形データのうちで、前記特定された第４データ範囲と、前記第４データ範囲と連続し且つ前記中央部に対応する第５データ範囲と、前記第４データ範囲を挟んで前記第５データ範囲と反対側に位置して前記第４データ範囲と連続し且つ前記判定対象物の厚みが検出されていないタイミングに対応する第６データ範囲のうちの一部とを、前記第２所望範囲として、前記第２部分波形データを選択し、前記選択された第２部分波形データを前記入力データとして前記判定部へ出力する、
請求項７記載の判定装置。
発光部及び受光部を含む取得部とデータ出力部とニューラルネットワークを含む判定部とを具備する判定装置における判定方法であって、
前記取得部が、前記発光部によって判定対象物における複数の部分領域のそれぞれに照射された光の反射光を前記受光部によって受光して、前記複数の部分領域のそれぞれの位置に対して、前記複数の部分領域についての表面特性に関する複数の表面特性パラメータ値を取得することと、
前記データ出力部が、前記取得された複数の表面特性パラメータ値が示す変動波形データの全部又は一部を入力データとして前記判定部へ出力することと、
前記判定部が、前記入力データを用いて前記判定対象物の特徴量を算出して前記算出された特徴量に基づいて前記判定対象物の種類を判定することと、
を含み、
前記変動波形データは、前記判定対象物の端部に含まれる部分領域に対応するデータ、前記端部を除く中央部に含まれる部分領域に対応するデータ、及び、前記発光部によって前記判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応するデータを含み、
前記変動波形データの全部又は一部を入力データとして前記判定部へ出力することは、
前記変動波形データにおいて前記端部に対応する第１データ範囲を特定することと、
前記変動波形データのうちで、前記特定された第１データ範囲と、前記第１データ範囲と連続し且つ前記中央部に対応する第２データ範囲と、前記第１データ範囲を挟んで前記第２データ範囲と反対側に位置して前記第１データ範囲と連続し且つ前記判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応する第３データ範囲のうちの一部とを、所望範囲の部分波形データとして選択し、前記選択された部分波形データを前記入力データとして前記判定部へ出力することと、
を含む、
判定方法。
前記取得部は、厚み検出センサをさらに含み、
前記判定方法は、
前記取得部が、前記厚み検出センサによって検出された、前記判定対象物の厚みに関する厚みパラメータ値を取得することと、
前記データ出力部が、前記取得された厚みパラメータ値を前記入力データとして前記判定部へさらに出力することと、
を含む、
請求項９記載の判定方法。
発光部及び受光部を含む取得部とデータ出力部とニューラルネットワークを含む判定部とを具備する判定装置に、
前記取得部が、前記発光部によって判定対象物における複数の部分領域のそれぞれに照射した光の反射光を前記受光部によって受光して、前記複数の部分領域のそれぞれの位置に対して、前記複数の部分領域についての表面特性に関する複数の表面特性パラメータ値を取得することと、
前記複数の表面特性パラメータ値が示す変動波形データの全部又は一部を入力データとして前記判定部へ出力することと、
前記判定部が、前記入力データを用いて前記判定対象物の特徴量を算出して前記算出された特徴量に基づいて前記判定対象物の種類を判定することと、
を含む処理を、実行させる制御プログラムであって、
前記変動波形データは、前記判定対象物の端部に含まれる部分領域に対応するデータ、前記端部を除く中央部に含まれる部分領域に対応するデータ、及び、前記発光部によって前記判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応するデータを含み、
前記変動波形データの全部又は一部を入力データとして前記判定部へ出力することは、
前記変動波形データにおいて前記端部に対応する第１データ範囲を特定することと、
前記変動波形データのうちで、前記特定された第１データ範囲と、前記第１データ範囲と連続し且つ前記中央部に対応する第２データ範囲と、前記第１データ範囲を挟んで前記第２データ範囲と反対側に位置して前記第１データ範囲と連続し且つ前記判定対象物が照射されていないタイミングでの反射光に対応する第３データ範囲のうちの一部とを、所望範囲の部分波形データとして選択し、前記選択された部分波形データを前記入力データとして前記判定部へ出力することと、
を含む、
制御プログラム。