V1294NO00 EP2269747 Tittel: Innretning og fremgangsmåte til identifisering av tomgods
1 Beskrivelse 1 2 [0001] Oppfinnelsen angår en innretning til identifisering av tomgods ifølge ingressen til krav 1. Oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte til identifisering av tomgods ifølge ingressen til krav 7. [0002] Fra teknikkens stilling er det kjent automatiske retursystemer for mottak av tømte, særlig pantbare, drikkeforpakninger, som f eks drikkeflasker, drikkebokser eller kasser. I disse blir tomgodset vanligvis identifisert i en avleser og ført til en tilsluttet samlebeholder. Det finnes forskjellige fremgangsmåter og innretninger som skal gi en pålitelig identifisering av tomgods. [0003] WO 97/186 A1 omhandler en sensor til deteksjon og skilling av objekter som omfatter en blenderåpning orientert i retning mot objektet, minst én lyskilde til projeksjon av et lysbånd eller en lysstråle over blenderåpningen, minst ett speil til å parallellisere lysbåndet eller lysstrålen og en lysmottaker til opptak av en lysmengde som passerer over blenderåpningen. Profilen av en gjenstand som ledes gjennom blenderåpningen detekteres forholdsmessig ved at en øyeblikksendring av lysstyrken måles, hvilket fører til en fortykkelse av middelverdien av lyset fra lyskilden gjennom objektet. Sensoren er egnet til å detektere og skille fôrpellets, særlig fiskefôrpellets, og delvis til anvendelse på området akvakultur, dvs kontrollert tilvekst av vannlevende organismer. [0004] Fra DE 0 007 492 A1 er det kjent en anordning til romlig måling av tomgods, særlig av kasser og av flasker i kassene på transportinnretninger i tomgodsautomater. For dette er et elektronisk kamera anbrakt på et lineært drivverk eller på et dreibart drivverk med dreiepunkt over en flaskekasse som befinner seg på en transportinnretning og som er jevnt opplyst av en lys-skyggebelysning. En ulempe er at det elektroniske kameraet er anbrakt på et drivverk, hvilket fører til en forhøyet kostnad ved fremstillingen. Ved at en stadig bevegelse av kameraet er nødvendig, kan det oppstå slitasje på det lineære drivverket eller på det dreibare drivverket som kan føre til innskrenket pålitelighet av anordningens romlige måling av tomgods. [000] Videre er det kjent fra DE 3 9 781 A1 en innretning og en fremgangsmåte til inspeksjon av tomgodsklynger som fraktes på en transportinnretning. Innretningen omfatter en lyskilde som gir lysstråler som ligger i et lysplan, en innretning som gjør det mulig å bevege i det minste en del av lysplanet slik at den bevegede delen av lysplanet overstryker og belyser i det minste deler av klyngen som skal inspiseres. Derved blir lys fra klyngen reflektert og et linjekamera oppfanger i det minste delvis lyset. En ulempe ved dette er at det
2 1 2 kreves en egen innretning, særlig et svingende speil, til bevegelse av lysplanet, hvilket gir høyere produksjonskostnad og dermed høyere pris. [0006] Videre er det i DE 19 12 133 A1 beskrevet en innretning til deteksjon, avføling og gjenkjenning av en konturavbildning av en væskebeholder. Innretningen omfatter en lyskilde, en lysdetektor, en innretning (i det følgende også kalt optisk enhet) som leder lysstråler fra lyskilden som parallelle stråler tvers over en bevegelsesbane for beholderne i form av parallelle stråler, og som leder lys som ikke hindres eller avbøyes av beholderne til lysdetektoren. En regnemaskin er forbundet med lysdetektoren og behandler signalet fra detektoren som er representativt for de avfølte lysstrålene. En sammenligningsinnretning sammenligner disse behandlede signalene med forhåndsbestemte beholderdata og gjenkjenner konturavbildningen av beholderne. Innretningen til avrettingen av lysstrålene omfatter fresnellinser som er anbrakt koaksialt på motstående langsider av beholdernes bevegelsesbane. Lyskilden, eksempelvis en stasjonær lysdiode, avgir lys i retning mot den første fresnellinsen. Lysdetektoren, f eks et CCD-kamera, innfanger konturen av beholderen slik den vises av lyset som ikke hindres eller avbøyes av beholderen og ethvert lys som passerer gjennom beholderen. En ulempe er imidlertid at den optiske enheten med fresnellinser får relativt høy produksjonskostnad. [0007] WO-A 09/0617 beskriver en innretning etter ingressen til krav 1. [0008] Oppgaven som søkes løst med den foreliggende oppfinnelsen er derfor å frembringe en forbedret innretning og en forbedret fremgangsmåte til identifisering av tomgods, som særlig kan frembringes med lavere produksjonskostnad og mer kosteffektivt. Innretningen skal ha høy pålitelighet. [0009] Med hensyn til innretningen løses oppgaven ifølge oppfinnelsen med trekkene angitt i krav 1. Med hensyn til fremgangsmåten løses oppgaven ifølge oppfinnelsen med trekkene angitt i krav 7. [00] Fordelaktige utførelsesformer fremgår av de uselvstendige kravene. [0011] Innretningen til identifisering av tomgods som fraktes ved hjelp av en transportinnretning, omfatter en lyskilde til utsending av lys, en optisk enhet til avbøyning og refleksjon av lyset, et kamera til opptak av det reflekterte lyset og en behandlingsenhet til behandling av bildeinformasjon. [0012] Ifølge oppfinnelsen er den optiske enheten dannet av en krum første reflektor og en andre reflektor plassert motstående til den første, hvor transportinnretningen plasserer tomgodset i en forhåndsbestemt stilling mellom den første reflektoren og den andre
3 1 2 reflektoren og den optiske enheten er anbrakt slik at tomgodset overstrømmes minst to ganger langs samme rute og/eller i motsatt retning med lyset utsendt av lyskilden. [0013] Denne innretningen kan på fordelaktig vis fremstilles med en lav produksjonskostnad. Da den optiske enheten er utført uten deler som beveges ved drift, nevnes også fordelen av at innretningen til identifisering av tomgods får en høy pålitelighet. På grunn av at tomgodset overstrømmes flere ganger langs samme rute og/eller i motsatt retning med lyset utsendt av lyskilden, oppnås en særlig god kontrast til gjenkjenning av tomgodsets form, hvilket fører til en pålitelig identifisering av tomgodset. [0014] For å realisere de flere overstrømningene er den første reflektoren ifølge en fordelaktig videre utførelse av oppfinnelsen et parabolsk speil, en parabolrennereflektor eller et krumt speil hvis tverrsnitt tilsvarer et sirkelsegment. Med parabolspeil menes en rotasjonsparaboloide hvor i hvert fall innersiden er speilbelagt, og med parabolrenne menes en renne med parabelformet tverrsnitt. Med sirkelsegment eller sirkeldel med menes en delflate av en sirkel som er begrenset av en sirkelbue og en korde. [001] Fortrinnsvis ledes lyset fra lyskilden til den første reflektoren, hvor lyset som faller inn på den første reflektoren avbøyes og parallelliseres i minst én første retning og rettes gjennom tomgodset. Dette lyset reflekteres ved hjelp av den andre reflektoren og ledes i motsatt retning gjennom tomgodset tilbake på den første reflektoren og rettes ved hjelp av denne til et kamera slik at bildeinformasjon behandles i en behandlingsenhet. [0016] For å oppnå denne funksjonen, er den andre reflektoren tilsvarende den første reflektoren plant utformet eller krummet slik at dens tverrsnitt tilsvarer et sirkelsegment. Når den første reflektoren er utformet som et parabolrennespeil eller et krumt speil hvis tverrsnitt tilsvarer et sirkeltverrsnitt, er den andre reflektoren fortrinnsvis krummet med sirkelsegmentformet tverrsnitt. Da forløper reflektorenes krumningsakser, dvs aksene de er krummet om, i det vesentlige vinkelrett på hverandre. Når den første reflektoren utformes som et parabolspeil er den andre reflektoren fortrinnsvis plant utført, dvs at dens refleksjonsflate er plan. [0017] I følge en fordelaktig videreføring av oppfinnelsen er den andre reflektoren laget av en lakkert metallplate, som kan fremstilles enkelt og kosteffektivt og som i forbindelse med den krumme utformingen av den første reflektoren fører til at den optiske enheten får en høy ufølsomhet for fremmed lys, hvilket videre muliggjør en pålitelig identifisering av tomgodset. [0018] I en videre utførelse av oppfinnelsen er lyskilden og kameraet plassert umiddelbart i nærheten av hverandre, slik at lyset som sendes ut av lyskilden ved hjelp av den optiske enheten kan føres tilbake til kameraet langs samme vei men i motsatt retning. Fra den
4 1 fastmonterte posisjonen av den optiske enheten kan det oppnås en lavere material- og produksjonskostnad og en høy pålitelighet for den optiske enheten. [0019] Videre er lyskilden en punktlyskilde. Lyset som sendes ut fra punktlyskilden blir i oppfinnelsens fremgangsmåte sendt til den optiske enheten som omfatter den første reflektoren og den andre reflektoren, hvor lyset som faller inn på den første reflektoren avbøyes og parallelliseres i minst én første retning og rettes gjennom tomgodset slik at lyset reflekteres av den andre reflektoren og rettes i motsatt retning gjennom tomgodset tilbake til den første reflektoren og ved hjelp av denne rettes tilbake mot kameraet slik at bildeinformasjon behandles i en behandlingsenhet. [00] For dette er kameraet, som beskrevet over, fortrinnsvis plassert i umiddelbar nærhet av lyskilden. Det vil si at lyset som sendes ut fra lyskilden på grunn av utformingen av den optiske enheten ledet gjennom tomgodset og sendes samme vei men i motsatt retning tilbake til lyskilden slik at det kan innfanges av kameraet. [0021] Ved å bruke en punktlyskilde muliggjør et høyt lysutbytte, hvilket gir et bedre signal/støyforhold. Ved innsetting av den første krumme reflektoren og en derav følgende parallellisering av lyset som sendes fra lyskilden i minst én retning, er det på fordelaktig måte mulig å utføre innretningen til identifisering av tomgods med små innbygningsmål, ettersom den første reflektoren kun trenger å være like stor som det største tomgodset som skal gjenkjennes. Den krumme første reflektoren er videre en kosteffektiv komponent, slik at den optiske enheten kan fremstilles med lave produksjonskostnader. [0022] Utførelseseksempler av oppfinnelsen beskrives nærmere i det følgende med henvisning til tegninger. [0023] De viser: 2 Figur 1 skjematisk et grunnriss av en innretning til identifisering av tomgods ifølge oppfinnelsen, og Figur 2 skjematisk et oppriss av innretningen til identifisering av tomgods ifølge oppfinnelsen fra figur 1. [0024] Deler som tilsvarer hverandre har samme henvisningstegn i alle figurene. [002] Figur 1 viser et grunnriss av en innretning 1 til identifisering av tomgods 2 ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et oppriss av innretningen 1 ifølge oppfinnelsen som vises i figur 1. I det følgende blir innretningen 1 til identifisering av tomgods 2 ifølge oppfinnelsen
1 2 beskrevet med henvisning til begge figurene. Videre blir et utførelseseksempel av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen nærmere beskrevet med henvisning til begge figurene. [0026] Innretningen 1 ifølge oppfinnelsen er særlig anbrakt i et ikke nærmere angitt automatisk retursystem, eksempelvis i en panteautomat, til identifisering av tomgods 2. Med identifisering av tomgodset 2 menes spesielt en entydig gjenkjenning av tomgodset 2 med hensyn til en type og/eller en form. [0027] Innretningen 1 omfatter for dette en lyskilde 1.1. til utsending av lys L, en optisk enhet 1.2 til avbøyning og refleksjon av lyset L, et kamera 1.3 til opptak av det reflekterte lyset L og en behandlingsenhet 1.4 til behandling av bildeinformasjon. Den optiske enheten 1.2 utgjøres av en krum første reflektor 1.2.1 og en andre reflektor 1.2.2 som ligger overfor denne. [0028] Ved retur av tomgods 2, transporteres dette med en transportinnretning 3, eksempelvis et transportbånd. Til identifisering av tomgodset 2 plasserer transportinnretningen 3 tomgodset 2 i en forhåndsbestemt stilling mellom den første reflektoren 1.2.1 og den andre reflektoren 1.2.2. Tomgodset kan eksempelvis være drikkeflasker og/eller drikkebokser, hvis materialer kan ha forskjellig transparens. [0029] Ved hjelp av lyskilden 1.1, som særlig er utformet som en punktlyskilde, blir lyset L sendt til den første reflektoren 1.2.1, som i det viste utførelseseksempelet er utformet som et parabolrennespeil. På denne blir det avbøyd og reflektert fra en retning X slik at det ledes parallellisert i en retning -Z mot den andre reflektoren 1.2.2 og krysser tomgodset 2. For dette forløper en ikke nærmere fremstilt krumningsakse for den første reflektoren 1.2.1, som denne er krummet omkring, i det vesentlige vinkelrett på transportinnretningen 3 og den første reflektoren 1.2.1 er videre anbrakt med betydelig helning fra planet definert av retningene X og Y mot planet definert av retningene X og Z. [00] Den andre reflektoren 1.2.2 er et krumt speil hvis tverrsnitt tilsvarer et sirkelsegment og som fortrinnsvis er laget av en lakkert metallplate. En ikke nærmere fremstilt krumningsakse for den andre reflektoren 1.2.2, som denne er krummet omkring, forløper for dette vinkelrett på krumningsaksen til den første reflektoren 1.2.1, dvs i det vesentlige parallelt med transportinnretningen 3. Gjennom en andre retning Y blir lyset L reflektert, nærmere bestemt rettet, av den første reflektoren 1.2.1 som er utformet som et parabolrennespeil, slik at det treffer den andre reflektoren 1.2.2 i rett vinkel på dennes refleksjonsflate. Dermed blir lyset L reflektert av den andre reflektoren 1.2. slik at det ledes samme vei, men i motsatt retning Z på nytt gjennom tomgodset 2, for så å bli reflektert på den første reflektoren 1.2.1 tilbake i retning mot lyskilden 1.1.
6 1 [0031] Da lyskilden 1.1 og kameraet 1.3 i en fordelaktig utførelse av innretningen 1 ifølge oppfinnelsen er anbrakt i umiddelbar nærhet av hverandre, dvs like ved siden av hverandre eller like over hverandre, blir lyset samtidig reflektert til kameraet 1.3. Bildeinformasjonen som innhentes ved hjelp av kameraet 1.3 føres til behandlingsenheten 1.4. [0032] Denne kan gjennomføre en identifisering av tomgodset 2 særlig fra en ytterkontur, dvs fra en form, men også fra en bølgeegenskap som resulterer fra det avbildete tomgodsets 2 materiale og dets transparens. Da lyset L ledes minst to ganger langs samme rute i motsatte retninger Z og Z gjennom tomgodset 2 oppnås en høyere kontrast for gjenkjenning av form, hvilket fører til en pålitelig identifisering av tomgodset 2. Fra denne identifiseringen er det mulig å føre tomgodset 2 til en spesielt tilordnet, ikke nærmere angitt, samlebeholder og å formidle et korrekt pantebeløp. [0033] I en ikke nærmere fremstilt videre utførelse av den optiske enheten 1.2 er den første reflektoren 1.2.1 utformet som et krumt speil hvis tverrsnitt tilsvarer et sirkelsegment. Dermed blir lyset L avbøyd og reflektert fra en retning X slik at det ledes parallellisert i en retning -Z mot den andre reflektoren 1.2.2 og krysser tomgodset 2. I denne utførelsen er den andre reflektoren 1.2.2 videre et krumt speil hvis tverrsnitt tilsvarer et sirkelsegment. For dette forløper krumningsaksene til reflektorene 1.2.1, 1.2.2. videre vinkelrett på hverandre. [0034] I en ikke nærmere fremstilt videre utførelsesform av den optiske enheten 1.2 er den første reflektoren 1.2.1 utformet som et parabolspeil, slik at lyset L som sendes ut fra lyskilden 1.1 parallelliseres i både retning X og i retning Y og krysser gjennom tomgodset i retning Z. For å oppnå at lyset L på nytt krysser gjennom tomgodset 2 langs samme rute men i motsatt retning Z, er i dette tilfellet den andre reflektoren 1.2.2 plant utformet. Det vil si at refleksjonsflaten til den andre reflektoren 1.2.2, som lyset L treffer i rett vinkel, er plan. 2 LISTE OVER HENVISNINGER [003] 1 Innretning 1.1 Lyskilde 1.2 Optisk enhet 1.2.1 Første reflektor 1.2.2 Andre reflektor 1.3 Kamera 1.4 Behandlingsenhet
7 2 Tomgods 3 Transportinnretning X Retning Y Retning Z Retning -Z Retning
8 Patentkrav 1. Innretning (1) til identifisering av tomgods (2) som fraktes ved hjelp av en transportinnretning (3), omfattende en lyskilde (1.1) til utsending av lys (L), en optisk enhet (1.2) til avbøyning og refleksjon av lyset (L), et kamera (1.3) til opptak av det reflekterte lyset (L) og en behandlingsenhet (1.4) til behandling av bildeinformasjon, karakterisert ved at den optiske enheten (1.2) er dannet av en krum første reflektor (1.2.1) og en andre reflektor (1.2.2) plassert motstående til den første, hvor transportinnretningen (3) plasserer tomgodset (2) i en forhåndsbestemt stilling mellom den første reflektoren (1.2.1) og den andre reflektoren (1.2.2) og den optiske enheten (1.2) er anbrakt slik at tomgodset (2) overstrømmes minst to ganger langs samme rute og/eller i motsatt retning (Z-Z) med lyset (L) utsendt av lyskilden (1.1). 1 2. Innretning (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at den første reflektoren (1.2.2) er et parabolsk speil, en parabolrennereflektor eller et krumt speil hvis tverrsnitt tilsvarer et sirkelsegment. 3. Innretning (1) ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den andre reflektoren (1.2.2) er plant utformet eller krummet slik at dens tverrsnitt tilsvarer et sirkelsegment. 4. Innretning (1) ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at den andre reflektoren (1.2.2) er dannet av en lakkert metallplate. 2. Innretning (1) ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at lyskilden (1.1) og kameraet (1.3) er plassert umiddelbart i nærheten av hverandre. 6. Innretning (1) ifølge et av kravene 1 til, karakterisert ved at lyskilden (1.2) er enn punktlyskilde. 7. Fremgangsmåte til identifisering av tomgods (2) som fraktes ved hjelp av en transportinnretning (3) karakterisert ved at lys (L) sendes til en den optiske enhet (1.2) omfattende en krum første reflektor (1.2.1) og en andre reflektor (1.2.2), hvor lyset (L)
9 som faller inn på den første reflektoren (1.2.1) avbøyes og parallelliseres i minst én første retning X og rettes gjennom tomgodset (2) slik at lyset (L) reflekteres av den andre reflektoren (1.2.2) og rettes i motsatt retning (Z) gjennom tomgodset (2) tilbake til den første reflektoren (1.2.1) og rettes mot et kamera (1.3) av den første reflektoren slik at bildeinformasjon behandles i en behandlingsenhet (1.4).