JPH0427852A - 物体識別システム - Google Patents
物体識別システムInfo
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- JPH0427852A JPH0427852A JP13269890A JP13269890A JPH0427852A JP H0427852 A JPH0427852 A JP H0427852A JP 13269890 A JP13269890 A JP 13269890A JP 13269890 A JP13269890 A JP 13269890A JP H0427852 A JPH0427852 A JP H0427852A
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Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の要約
マイクロ波帯における比誘電率、導電率が物質によって
異なること、マイクロ波帯において周波数が変化すると
水の比誘電率が大きく変化することに着目し、導電率、
比誘電率とその変化等の組合せによって、正確に物質の
種類を判別する物体識別システム。
異なること、マイクロ波帯において周波数が変化すると
水の比誘電率が大きく変化することに着目し、導電率、
比誘電率とその変化等の組合せによって、正確に物質の
種類を判別する物体識別システム。
技術分野
この発明はマイクロ波の性質を利用した物体識別システ
ムに関する。
ムに関する。
従来技術とその問題点
従来の材料識別システム、たとえば、ごみ処理等におい
ては、ごみの材質（不燃性ごみ、可燃性ごみ）を識別す
るシステムでは、大型の磁石でごみの中から金属材料を
取り出し７紙やプラスチックのように燃えるごみと鉄等
の燃えないごみとに区別して処理していた。
ては、ごみの材質（不燃性ごみ、可燃性ごみ）を識別す
るシステムでは、大型の磁石でごみの中から金属材料を
取り出し７紙やプラスチックのように燃えるごみと鉄等
の燃えないごみとに区別して処理していた。
しかし、このシステムでは、ガラスで出来た瓶やセラミ
ック等の陶磁器のように実際には燃えない物や、また新
聞やダンボール等のように再生利用が可能なごみを十分
に判別することが困難であった。
ック等の陶磁器のように実際には燃えない物や、また新
聞やダンボール等のように再生利用が可能なごみを十分
に判別することが困難であった。
発明の目的
この発明は、放射界と誘導界のマイクロ波帯の性質が材
質毎に異なることを利用し、導電率、比誘電率、含水率
の違いを検出し、正確に材質を判別できるシステムを提
供することを目的とする。
質毎に異なることを利用し、導電率、比誘電率、含水率
の違いを検出し、正確に材質を判別できるシステムを提
供することを目的とする。
発明の構成２作用および効果
この発明による物体識別システムは、複数種類の周波数
の異なる放射界のマイクロ波を被識別物体に向けてそれ
ぞれ放射する複数の第１のマイクロ波発生手段、複数種
類の周波数の異なる放射界のマイクロ波の被識別物体か
らの反射波を受波しそのレベルを検知する反射レベル検
知手段、上記第１のマイクロ波発生手段の放射マイクロ
波のそれぞれと周波数か異なる誘導界のマイクロ波を発
生する第２のマイクロ波発生手段、上記第２のマイクロ
波発生手段に含まれる発振手段の発振状態の変化を検知
する手段、ならびに上記反射レベル検知手段および発振
状態の変化検知手段の検知した値を所定の基準と比較お
よび相互に比較し、それらの比較結果の組合せにより被
識別物体の種類を判定する判定手段を備えていることを
特徴としている。
の異なる放射界のマイクロ波を被識別物体に向けてそれ
ぞれ放射する複数の第１のマイクロ波発生手段、複数種
類の周波数の異なる放射界のマイクロ波の被識別物体か
らの反射波を受波しそのレベルを検知する反射レベル検
知手段、上記第１のマイクロ波発生手段の放射マイクロ
波のそれぞれと周波数か異なる誘導界のマイクロ波を発
生する第２のマイクロ波発生手段、上記第２のマイクロ
波発生手段に含まれる発振手段の発振状態の変化を検知
する手段、ならびに上記反射レベル検知手段および発振
状態の変化検知手段の検知した値を所定の基準と比較お
よび相互に比較し、それらの比較結果の組合せにより被
識別物体の種類を判定する判定手段を備えていることを
特徴としている。
この発明によると、少なくとも２種類の周波数をもつ放
射界のマイクロ波および上記と異なる周波数の誘導界の
マイクロ波を用い、これらのマイクロ波を物体に当て、
その反射波のレベル等に基づいて物体を識別している。
射界のマイクロ波および上記と異なる周波数の誘導界の
マイクロ波を用い、これらのマイクロ波を物体に当て、
その反射波のレベル等に基づいて物体を識別している。
たとえばガン・ダイオード等によって容易に得ることの
できる１ＯＧＨｚと２４ＧＨｚのマイクロ波帯の水の比
誘電率が大きく違うこと、上記手段によって得ることの
できる放射界のマイクロ波を用いると金属表面では両者
ともほぼ１００％（９９，９％以上）反射されること、
ガラスやプラスチックのような誘電体の比誘電率は２〜
１０以内で、 １ＯＧＨｚと２４ＧＨｚのマイクロ波に
対しては大きな変化がなく１反射と透過が起こること、
誘導界のマイクロ波では導電率の違いによってうず電流
損の大きさが異なること等に着目して、この発明では材
質の違いを判別している。また、マイクロ波の波長はｌ
オーダ以上であるので、被識別物に多少の凹凸があって
も問題が無く、可視光のように表面の色等に影響される
ことがない。この発明では導電率や誘電率、水を含むこ
とができるかどうか等、材料の本来の性質に着目してい
る。このため外観によらず、導電率の大きな鉄等と小さ
なアルミニウム、また水を含む新聞やダンボール等の紙
、比誘電率が小さくかつ安定しているガラスやプラスチ
ック 比誘電率が比較的大きいセラミック等を細かく識
別することか可能となる。
できる１ＯＧＨｚと２４ＧＨｚのマイクロ波帯の水の比
誘電率が大きく違うこと、上記手段によって得ることの
できる放射界のマイクロ波を用いると金属表面では両者
ともほぼ１００％（９９，９％以上）反射されること、
ガラスやプラスチックのような誘電体の比誘電率は２〜
１０以内で、 １ＯＧＨｚと２４ＧＨｚのマイクロ波に
対しては大きな変化がなく１反射と透過が起こること、
誘導界のマイクロ波では導電率の違いによってうず電流
損の大きさが異なること等に着目して、この発明では材
質の違いを判別している。また、マイクロ波の波長はｌ
オーダ以上であるので、被識別物に多少の凹凸があって
も問題が無く、可視光のように表面の色等に影響される
ことがない。この発明では導電率や誘電率、水を含むこ
とができるかどうか等、材料の本来の性質に着目してい
る。このため外観によらず、導電率の大きな鉄等と小さ
なアルミニウム、また水を含む新聞やダンボール等の紙
、比誘電率が小さくかつ安定しているガラスやプラスチ
ック 比誘電率が比較的大きいセラミック等を細かく識
別することか可能となる。
実施例の説明
第１図は物体識別システムの全体構成を示している。
この実施例では、 １０ＧＨｚおよび２４ＧＨｚの放射
界のマイクロ波とＩ ＧＨｚの誘導界のマイクロ波とか
用いられている。被識別物体Ｏ１はベルト・コンベアの
ような搬送装置１７によって識別場所に運ばれてくる。
界のマイクロ波とＩ ＧＨｚの誘導界のマイクロ波とか
用いられている。被識別物体Ｏ１はベルト・コンベアの
ような搬送装置１７によって識別場所に運ばれてくる。
１０ＧＨｚと２４Ｇｔ（ｚの送波受波アンテナ１．５が
識別場所上方に設けられている。これらのアンテナ１．
５は発振用のガン・ダイオードと受波用のミキサ・ダイ
オードとを含む。これらのアンテナ■、５から物体Ｏ０
に向げてマイクロ波が放射され、その物体Ｏ１からの反
射波が送波受波アンチす３，７にそれぞれ受波される。
識別場所上方に設けられている。これらのアンテナ１．
５は発振用のガン・ダイオードと受波用のミキサ・ダイ
オードとを含む。これらのアンテナ■、５から物体Ｏ０
に向げてマイクロ波が放射され、その物体Ｏ１からの反
射波が送波受波アンチす３，７にそれぞれ受波される。
これらのアンテナ３．７もガン・ダイオードとミキサ・
ダイオードとを含むがミキサ・ダイオードのみが用いら
れる。これらのアンテナ１，３．５．７のミキサ・ダイ
オードで検波された送信または反射波のマイクコ波はそ
れぞれ増幅器２．４，６．８を経てマルチプレクサ９に
送られる。
ダイオードとを含むがミキサ・ダイオードのみが用いら
れる。これらのアンテナ１，３．５．７のミキサ・ダイ
オードで検波された送信または反射波のマイクコ波はそ
れぞれ増幅器２．４，６．８を経てマルチプレクサ９に
送られる。
誘導界のＩ ＧＨｚのマイクロ波の発振のためにマイク
ロ波発振器１２が設けられ、この発振器１２に誘電体共
振器１１が含まれている。被識別物体Ｏ１がこの共振器
１１に近づくと物体Ｏ１の誘電率に応じて発振器１２の
発振状態（電流、電圧等）が変化する。この発振状態の
変化を表わす信号は増幅器１３を経てマルチプレクサ９
に与えられる。
ロ波発振器１２が設けられ、この発振器１２に誘電体共
振器１１が含まれている。被識別物体Ｏ１がこの共振器
１１に近づくと物体Ｏ１の誘電率に応じて発振器１２の
発振状態（電流、電圧等）が変化する。この発振状態の
変化を表わす信号は増幅器１３を経てマルチプレクサ９
に与えられる。
マルチプレクサ９はこれらの増幅器２，４゜６、 ８．
１３の出力を順次切換え、その出力はＡ／Ｄ変換器ｌＯ
を経てＣＰ Ｕ １４に取込まれる。
１３の出力を順次切換え、その出力はＡ／Ｄ変換器ｌＯ
を経てＣＰ Ｕ １４に取込まれる。
ＣＰＵ１４は、放射界のマイクロ波の物体Ｏ２からの反
射波のレベル、誘導界のマイクロ波の発振器クロ波周波
数について第１表に示されている。
射波のレベル、誘導界のマイクロ波の発振器クロ波周波
数について第１表に示されている。
この表から、水を除く他の物質では周波数が変化しても
比誘電率がほとんど変化しないのに対して、水では比誘
電率が大きく変化していることが分る。水（２０℃）の
比誘電率ε −ε −ｊε′の理論値と実ＩＩ値の周波
数に対する変化が第２図に示されている。
比誘電率がほとんど変化しないのに対して、水では比誘
電率が大きく変化していることが分る。水（２０℃）の
比誘電率ε −ε −ｊε′の理論値と実ＩＩ値の周波
数に対する変化が第２図に示されている。
第２表は材質と導電率との関係を示すものである。アル
ミニウム、銅およびニッケルは導電率か相対的に高く、
鉄および鉛は相対的に低い。もちろん、これらの金属の
導電率は非金属よりもはるかに高いのはいうまでもない
。金属は放射界のマイクロ波の９９．９％以上を反射す
るという特徴をもつ。
ミニウム、銅およびニッケルは導電率か相対的に高く、
鉄および鉛は相対的に低い。もちろん、これらの金属の
導電率は非金属よりもはるかに高いのはいうまでもない
。金属は放射界のマイクロ波の９９．９％以上を反射す
るという特徴をもつ。
第２表 材質と導電率
れ、メモリに記憶される。この金属についての受波電力
学習処理はＬＯＧ）Ｉｚおよび２４ＧＨｚの両方の周波
数について行なわれる（ステップ２１．２２）。さらに
、誘導界のマイクロ波を用いて、導電率が相対的に小さ
い鉄と、相対的に大きいアルミニウムにインピーダンス
変化（発振状態の変化）に関するデータが収集される（
ステップ２３）。これらのデータは金属の判定のために
用いられる。
学習処理はＬＯＧ）Ｉｚおよび２４ＧＨｚの両方の周波
数について行なわれる（ステップ２１．２２）。さらに
、誘導界のマイクロ波を用いて、導電率が相対的に小さ
い鉄と、相対的に大きいアルミニウムにインピーダンス
変化（発振状態の変化）に関するデータが収集される（
ステップ２３）。これらのデータは金属の判定のために
用いられる。
第３図および第４図はＣＰＵ１４による処理手順を示し
ている。
ている。
第３図は学習モードを示すものであり、このモードでは
物体Ｏ０とじて金属を搬送し、その金属からの反射マイ
クロ波の受波レベルが測定さ大きいかどうかが学習モー
ドで得られたデータを基準にして判断される（ステップ
３２）。インピーダンス変化が大きければ導電率が相対
的に小さな金属（鉄、鉛等）と判断され（ステップ３３
）、インピーダンス変化が小さければ導電率が相対的に
大きな金属（アルミニウム、ニッケル、銅等）と判定さ
れる（ステップ３４）。
物体Ｏ０とじて金属を搬送し、その金属からの反射マイ
クロ波の受波レベルが測定さ大きいかどうかが学習モー
ドで得られたデータを基準にして判断される（ステップ
３２）。インピーダンス変化が大きければ導電率が相対
的に小さな金属（鉄、鉛等）と判断され（ステップ３３
）、インピーダンス変化が小さければ導電率が相対的に
大きな金属（アルミニウム、ニッケル、銅等）と判定さ
れる（ステップ３４）。
金属でなければ１次に物体Ｏ１が水分を含みうるもので
あるかどうかが、 １ＯＧＨｚと２４ＧＨｚの反射波の
レベル差が大きいかどうかによって判断される（ステッ
プ３５）。異なる周波数において反射波のレベル差が大
きければ、それは水分を含んでいる物質（たとえば新聞
、ダンボール等）と判断される（ステップ３６）。
あるかどうかが、 １ＯＧＨｚと２４ＧＨｚの反射波の
レベル差が大きいかどうかによって判断される（ステッ
プ３５）。異なる周波数において反射波のレベル差が大
きければ、それは水分を含んでいる物質（たとえば新聞
、ダンボール等）と判断される（ステップ３６）。
さらに、金属でもなく、水を含みうる物質でもない場合
には、放射界のマイクロ波の反射率の大きさから、比誘
電率が小さい物質（ガラス、プラスチック等）（ステッ
プ３８）か、比誘電率の大きい物質（セラミック等）（
ステップ３９）かが判定される（ステップ３７）。
には、放射界のマイクロ波の反射率の大きさから、比誘
電率が小さい物質（ガラス、プラスチック等）（ステッ
プ３８）か、比誘電率の大きい物質（セラミック等）（
ステップ３９）かが判定される（ステップ３７）。
第１図は物体識別システムの全体構成を示す図である。
第２図は水の比誘電率の理論値と実測値とを示すグラフ
である。 第３図はＣＰＵによる学習モードの処理手順を、第４図
は識別モードの処理手順をそれぞれ示している。 １、 ３． ５． ７ ・・・マイクロ波送波受波アンテナ。 ９・・・マルチプレクサ。 １１・・・誘電体共振器。 １２・・・マイクロ波発振器。 ■４・・・ＣＰＵ。 １７・・・搬送装置。 ０、・・・被識別物体。 コ 以 上 特許出願人 オムロ ン株式会社 代 理 人 弁理士 牛 久 健 司
１０Ｇ）−１ｚアンテナ ２・・・増幅器 ３・・・ｌ０ＧＨｚアンテナ ４・・・増幅器 ５・ ２４ＧＨｚ７／７す ６・・・増幅器 ７＝−２４ＧＨｚ７ノ７−＋ ８ ・・２瞳や；器 ９・・・マルチプレクサ ０・・Ａ／Ｄ変換器 閣を共振器 マイタフ、皮角Ｗ艮袷 増幅器 ＰｔＪ メモリ 出丈バ装置 二ンベア 第２図 第 図 第 図
である。 第３図はＣＰＵによる学習モードの処理手順を、第４図
は識別モードの処理手順をそれぞれ示している。 １、 ３． ５． ７ ・・・マイクロ波送波受波アンテナ。 ９・・・マルチプレクサ。 １１・・・誘電体共振器。 １２・・・マイクロ波発振器。 ■４・・・ＣＰＵ。 １７・・・搬送装置。 ０、・・・被識別物体。 コ 以 上 特許出願人 オムロ ン株式会社 代 理 人 弁理士 牛 久 健 司
１０Ｇ）−１ｚアンテナ ２・・・増幅器 ３・・・ｌ０ＧＨｚアンテナ ４・・・増幅器 ５・ ２４ＧＨｚ７／７す ６・・・増幅器 ７＝−２４ＧＨｚ７ノ７−＋ ８ ・・２瞳や；器 ９・・・マルチプレクサ ０・・Ａ／Ｄ変換器 閣を共振器 マイタフ、皮角Ｗ艮袷 増幅器 ＰｔＪ メモリ 出丈バ装置 二ンベア 第２図 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数種類の周波数の異なる放射界のマイクロ波を被識別
物体に向けてそれぞれ放射する複数の第１のマイクロ波
発生手段、 複数種類の周波数の異なる放射界のマイクロ波の被識別
物体からの反射波を受波しそのレベルを検知する反射レ
ベル検知手段、 上記第１のマイクロ波発生手段の放射マイクロ波のそれ
ぞれと周波数が異なる誘導界のマイクロ波を発生する第
２のマイクロ波発生手段、 上記第２のマイクロ波発生手段に含まれる発振手段の発
振状態の変化を検知する手段、ならびに 上記反射レベル検知手段および発振状態の変化検知手段
の検知した値を所定の基準と比較および相互に比較し、
それらの比較結果の組合せにより被識別物体の種類を判
定する判定手段、 を備えた物体識別システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13269890A JPH0427852A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 物体識別システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13269890A JPH0427852A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 物体識別システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427852A true JPH0427852A (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=15087461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13269890A Pending JPH0427852A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 物体識別システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0427852A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509689A (ja) * | 1999-09-17 | 2003-03-11 | エスアイケイ―インスチチュート フォー ライブスメデル オーク バイオテクニク アーベー | 製品内の異物を検出する装置および方法 |
| JP2004520568A (ja) * | 2000-08-31 | 2004-07-08 | フリゴスカンジア イクイップメント アーベー | 物質中の選択された特性の分布を測定するための装置、方法及びシステム |
-
1990
- 1990-05-24 JP JP13269890A patent/JPH0427852A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509689A (ja) * | 1999-09-17 | 2003-03-11 | エスアイケイ―インスチチュート フォー ライブスメデル オーク バイオテクニク アーベー | 製品内の異物を検出する装置および方法 |
| JP4829452B2 (ja) * | 1999-09-17 | 2011-12-07 | フード ラダー システム イン スウェーデン アーベー | 製品内の異物を検出する装置および方法 |
| JP2004520568A (ja) * | 2000-08-31 | 2004-07-08 | フリゴスカンジア イクイップメント アーベー | 物質中の選択された特性の分布を測定するための装置、方法及びシステム |
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