農産物の内部品質判定装置
【課題】
農産物の予め定めた計測部位を計測するに適した投光手段と受光手段を複数採用して、例えば農産物の異なる内部品質を効率的に高精度で判定すると共に、各受光手段からの計測信号を単一の処理手段で処理して装置のコストの低減化を図る農産物の内部品質判定装置を提供する。
【解決手段】
搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置すると共に、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段により農産物の内部品質を判定することを特徴とする。
農産物の予め定めた計測部位を計測するに適した投光手段と受光手段を複数採用して、例えば農産物の異なる内部品質を効率的に高精度で判定すると共に、各受光手段からの計測信号を単一の処理手段で処理して装置のコストの低減化を図る農産物の内部品質判定装置を提供する。
【解決手段】
搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置すると共に、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段により農産物の内部品質を判定することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば桃、梨、リンゴ、トマト、みかん等の農産物を選別して包装出荷する選別包装施設（選果場）で好ましく用いられる農産物の内部品質判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種の選果場においては、搬送コンベア上を一列で搬送される農産物に対してハロゲンランプやレーザーにより光を照射し、農産物の透過光や反射光を計測して、その内部品質を判定する内部品質判定装置が知られている。従来、このような内部品質判定装置としては、例えば特許文献１に開示されており、この判定装置は、同一搬送ライン上に、投光手段と受光手段が同一配置形態で農産物の異なる部位を計測する第１測定部と第２測定部を設け、この両測定部で計測された吸光度の差によって農産物の内部品質を判定するようにしたものである。
【特許文献１】特開平１１−１７３９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この内部品質判定装置においては、農産物としての西洋梨の略赤道部より下部に照射され下方に透過した光と、西洋梨の略赤道部に照射されて下方に透過した光との吸光度の差によって品質を判定するため、西洋梨の石なし部の有無等の特定一つの内部品質は検出・判定できるものの、例えば西洋梨の上部の果梗回り等の異なる部位の空洞等の障害や、西洋梨の糖度、酸度等の西洋梨の内部品質判定にとって重要となる異なる内部品質を略同時に測定することが困難である。そこで、異なる個々の計測部位や内部品質をそれぞれ計測して判定する内部品質判定装置を搬送ライン上に複数台並設したり、農産物を回転させることで任意角度に設定して計測することも考えられるが、これらの場合は、装置自体の構成が複雑化してコスト高になり易く現実的でない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、農産物の予め定めた計測部位を計測するに適した投光手段と受光手段を複数採用して、農産物の例えば異なる内部品質であっても効率的に高精度で判定すると共に、各受光手段からの計測信号を単一の処理手段で処理して装置のコストの低減化を図る農産物の内部品質判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置すると共に、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段により農産物の内部品質を判定することを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置しその各光経路の中心が農産物内でそれぞれ異なりかつ互いに重ならないように設定すると共に、各受光手段の後段に該各受光手段からの情報を切り換えて前記処理手段に送り込むための情報切換手段を配置し、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段で農産物の内部品質を判定することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、前記農産物が搬送手段により一定間隔で搬送され、前記複数（Ｎ）の対となった複数の投光手段と受光手段とが搬送手段の搬送間隔の１／Ｎピッチずれて配置されていることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、前記対となって複数配置される投光手段と受光手段が、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの異なる配置形態もしくは同一配置形態の少なくとも２つに設定されることにより、各投光手段と受光手段により形成される光経路が農産物の異なる部位に設定されることを特徴とする。なお、横−横配置とは投光手段と受光手段が必ずしも水平状態となる配置を指すものではなく、農産物を挟んで投光手段と受光手段が斜めの状態になる配置も含む。この場合、受光手段が上方で投光手段が下方の場合も、その逆の場合も含むものとする。さらに、請求項５に記載の発明は、前記情報切換手段が、各受光手段の後段に回転可能に配置され透光部と遮光部が設けられた遮光板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、搬送手段の搬送方向に沿って対となって複数配置された投光手段及び受光手段から得られたそれぞれの光情報に基づいて、単一の処理手段により農産物の内部品質が判定されるため、例えば農産物の果梗回りを中心とする障害等の内部品質や農産物の略赤道部を中心とする糖度、酸度等の内部品質を計測できて、農産物の異なる内部品質や異なる部位の同一内部品質を効率的に高精度で判定できると共に、これらの異なる部位の内部品質に基づいて、農産物品質を総合的に判定でき、複数の受光手段からの計測信号を単一の処理装置で処理することができて、装置自体の構成を簡略化してそのコストの低減化を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明によれば、搬送手段の搬送方向に沿って対となって複数配置され、その各光経路の中心が所定に設定された投光手段及び受光手段から得られると共に情報切換手段で切り換えられた各光経路の光情報に基づいて、単一の処理手段により農産物の内部品質が判定されるため、請求項１に記載の発明と同様に、農産物の異なる内部品質や異なる部位の同一内部品質を効率的に高精度で判定できると共に、農産物品質を総合的に判定でき、各受光手段からの計測情報を情報切換手段による切り換えによって単一の処理装置で処理することができて、装置自体の構成を簡略化してそのコストの低減化を図ることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、農産物が搬送手段により一定間隔で搬送され、対となった投光手段と受光手段の複数（Ｎ）が搬送手段の搬送間隔の１／Ｎピッチずれて配置されているため、複数の受光手段で受光した光情報を単一の処理手段により一定間隔の間で順次に処理できて、搬送手段で搬送される農産物の異なる部位の内部品質等を計測するために複数の受光手段を設けても一層効率的に判定することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、対となって複数配置される投光手段と受光手段が、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの異なる配置形態もしくは同一配置形態の少なくとも２つに設定されるため、計測・判定される農産物の計測する部位や内部品質に応じて投光手段と受光手段を最適な配置形態で使用できて、農産物の種類に係わらず、当該農産物の内部品質を一層高精度に判定することができる。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、請求項２ないし４に記載の発明の効果に加え、情報切換手段が、各受光手段の後段に回転可能に配置され透光部と遮光部が設けられた遮光板を備えるため、受光手段を複数設けても一方の受光手段の光が透光部を透過している際に他方の受光手段の光を遮光部で遮光できて、複数の受光手段からの光を択一的に制御手段に確実に伝送でき、農産物の例えば異なる部位の内部品質等をより一層高精度に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図８は、本発明に係わる内部品質判定装置の一実施形態を示している。図１において、内部品質判定装置１は、バケット２ａを有する搬送コンベア２（搬送手段）の搬送方向イに沿って配置された第１計測部３及び第２計測部４と、この両計測部３、４の各受光器３ｂ、４ｂの後段に配置された分光器５及び検出装置６と、各検出装置６からバケット２ａの１／２ピッチずれて出力される電気信号を交互に切り換える切換装置７（情報切換手段）と、この切換装置７の後段に配置された制御装置８等を有している。
【００１４】
前記第１計測部３及び第２計測部４は、対となった投光器３ａと受光器３ｂ、投光器４ａと受光器４ｂが搬送コンベア２に対してそれぞれ対向配置されると共に、第１計測部３の投光器３ａと受光器３ｂによる計測時の光経路Ｌ１が搬送コンベア２のバケット２ａの搬送方向と直交する方向に略中心位置に設定され、第２計測部４の投光器４ａと受光器４ｂによる計測時の光経路Ｌ２が搬送コンベア２の前後のバケット２ａ間に位置、すなわち第１計測部３と第２計測部４における計測位置が搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチずれた状態で配置されている。この第１計測部３と第２計測部４の１／２ピッチのずれにより、第１計測部３と第２計測部４の同時計測が禁止、すなわち受光器３ｂ、４ｂで受光した光情報を後述する処理手段で交互に処理できるようになっている。本実施形態においては、図１に示すように、第２計測部４を、第１計測部３に対してバケット１個分とバケット１／２個分（搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチ）ずらした位置に配置しているが、前記第１計測部３と第２計測部４とをバケット１／２個分ずらして近接配置してもよい。また、第１計測部３と第２計測部４との間を、例えばバケット３個分とバケット１／２個分ずらした間隔で配置してもよい。また、図示はしないが、投光器と受光器の対を搬送コンベア２の搬送方向に沿って３つ配置した場合には、各投光器と受光器の対をバケット１／３個分ずらした間隔で配置することもできる。この場合においてもピッチずれした各計測部の間にバケットをＮ個分配置してもよい。
【００１５】
また、第１計測部３は、投光器３ａと受光器３ｂとを搬送コンベア２より上方でリンゴを挟んで対向配置した横−横配置形態で配置されている。投光器３ａと受光器３ｂとを農産物の赤道部より上方に配置して、第１計測部３の光経路Ｌ１が図２（ａ）に示すように、搬送コンベア２のバケット２ａ上のリンゴＷ等の農産物の略赤道部より上方の例えば果梗部分を透過するように設定されている。また、第２計測部４は、搬送コンベア２の上方に投光器４ａを、搬送コンベア２の下方に受光器４ｂをリンゴを挟むように対向配置した横−下配置形態で配置されている。このようにバケット２ａ上の同一農産物Ｗの異なる部位の品質が第１計測部３と第２計測部４によってそれぞれ計測されるようになっている。第２計測部４の光経路Ｌ２は、農産物の側方から照射される光が図２（ｂ）に示すようにバケット２ａ上の農産物の略赤道部から中央を通り下方に透過されるように設定されている。なお、第２の計測部４の投光器４ａは、搬送コンベア２の幅方向両側に複数台（図では２台）配置されて、農産物の例えば両側面から略赤道部に対して光が照射されるようになっている。これにより、横−横配置の第１計測部３で農産物の第１品質に関する情報が計測され、横−下配置の第２計測部４で農産物の第２品質に関する情報が計測されるようになっている。
【００１６】
前記制御装置８は、図１に示すように切換装置７で交互に切換えて送り出される電気信号（光情報）から所定の内部品質に係わる光情報を演算する演算手段１４と、該演算手段１４で演算された情報を判定する判定装置１５と、該判定装置１５で判定された情報と設定手段１７に予め設定された基準値等の情報とを比較して、農産物の総合内部品質を総合判定する総合判定装置１６と、この総合判定装置１６で得られて判定情報を排出装置１９に出力する出力手段１８等を有し、これらが例えばマイコン内に構築されている。
【００１７】
なお、制御装置８には、その総合判定装置１６にＣＲＴ、液晶表示器等の表示手段２０が接続され、該表示手段２０に総合判定装置１６で判定された農産物の内部品質に関する情報等が表示されるようになっている。また、制御装置８の出力手段１８には、搬送コンベア２に設けられた排出装置１９が接続されると共に、搬送コンベア２に設けられた前記クロック信号発信機１１が接続されており、これにより、クロック信号発信機１１からの信号に同期して総合判定装置１６で判定された品質情報に対応した排出装置１９が作動するようになっている。
【００１８】
次に、このように構成された内部品質判定装置１の動作の一例について説明する。先ず、農産物としての例えばリンゴＷは、搬送コンベア２の始端側でバケット２ａ上に果梗部分が上方に位置する状態で一個ずつ手動もしくは自動で載せられ、搬送コンベア２の下流側に搬送される。この搬送によりバケット２ａ上のリンゴＷが第１計測部３の位置に達すると、該第１計測部３の投光器３ａから照射されている光が当該バケット２ａ上のリンゴＷの略赤道部より上方の果梗部分に照射されて、その透過光が受光器３ｂで受光される。
【００１９】
この受光器５で受光された光情報は、分光器５、検出装置６及び切換装置７を介して制御装置８の演算手段１４及び判定装置１５に入力されて果梗部分の空洞障害の有無等の前記第１品質が判定される。この第１品質が判定されたリンゴＷは、その判定情報が、例えば判定装置１５でコード化されて総合判定装置１６に入力され、該判定装置１６内に一時記憶される。なお、この第１計測部３での計測中においては、第２計測部４の位置にバケット２ａに載せられたリンゴＷは存在せず計測動作を実行しないようになっている。このことは、第２計測部４によるリンゴＷの第２品質の計測時についても同様である。
【００２０】
そして、第１計測部３で果梗部分の第１品質が計測・判定されてその情報が記憶されたリンゴＷが、搬送コンベア２で下流側にさらに搬送されて第２計測部４の位置に達すると、該第２計測部４の例えば２台の投光器４ａから照射されている光が当該バケット２ａ上のリンゴＷの略赤道部に照射されて、そのそれぞれの透過光が搬送コンベア２の下方に配置された受光器４ｂで受光される。この受光器４ｂで受光された光情報は、第１計測部３と同様に、分光器５、検出装置６及び切換装置７を介して制御装置８に入力されてリンゴＷの略赤道部の糖度や酸度等の第２品質が判定され、その判定情報が例えばコード化されて総合判定装置１６に一時記憶される。
【００２１】
これにより、リンゴＷの第１品質と第２品質が共に判定されて、その判定情報がコード化されて総合判定装置１６に記憶され、この記憶された情報が、総合判定装置１６により設定手段１７に記憶してある基準情報と比較されて、当該リンゴＷの第１品質と第２品質に基づく総合内部品質が判定される。そして、この総合内部品質が判定されたリンゴＷは、その判定結果に基づいて制御装置８の出力手段１８からの信号で所定の排出装置１９が作動することにより、搬送コンベア２の対応する排出装置１９部分に配置した引出コンベア２１（図１参照）上に排出されてプールされることになる。
【００２２】
つまり、この内部品質判定装置１の場合、搬送コンベア２の搬送方向イに沿って、投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂが対となった第１計測部３と第２計測部４を配置し、第１計測部３の横−横配置の光経路Ｌ１により、リンゴＷの第１品質が計測・判定され、第２計測部４の横−下配置の光経路Ｌ２によりリンゴＷの前記第１品質とは異なる第２品質が計測・判定される。そして、両計測部３、４を搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチずらして配置すると共に、各受光器３ｂ、４ｂで受光された光情報が搬送コンベア２の搬送速度と同期させた切換装置７の択一的な切換動作により交互に制御装置８に入力されて、リンゴＷの異なる部位の第１品質と第２品質とが交互に計測・判定されることになる。また、第１計測部３と第２計測部４とがバケット整数倍の個数分とバケット１／２個分とをずらして設けた配置形態では、第１計測部３で得られた光情報とバケット２ａの搬送と同期して第２計測部４に送ることにより、第１計測部３の光情報と第２計測部４の光情報とを合わせて処理することができる。
【００２３】
なお、以上の例においては、第１計測部３の光経路Ｌ１を横−横配置とし、第２計測部４の光経路Ｌ２を横−下配置に設定したが、各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２を例えば各図３〜図７に示すように設定しても良い。以下、上記実施形態と同一部位には、同一符号を付して説明する。先ず、図３に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部より上方の横−横配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−横配置とする。この場合、２つの横−横配置形態を農産物の異なる部位に光経路が設定されるように配置していて、上記実施形態と同様に、第１品質としては果梗部分の空洞障害等に適用され、第２品質としては糖度・酸度等に適用される。
【００２４】
また、図４に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部より下半分の横−横配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−上配置（図２（ｂ）の横−下配置形態において、受光器４ｂを農産物の上方に配置した形態）とする。この時、第２計測部４においては、２台の投光器４ａから照射される光の直接的な受光器４ｂへの受光を防止するために、リンゴＷと受光器４ｂとの間に、開口部２２ａを有する複数の遮光部材２２が、その開口部２２ａを受光器４ｂと同芯となるように配置されている。そして、この例の場合、第１品質としてはリンゴＷの例えば糖度・酸度やリンゴの花落ち部分の内部障害等に適用され、第２品質としてはリンゴＷの例えば中心部の糖度・酸度や中心部から果梗部分にかけた空洞障害に適用される。
【００２５】
さらに、図５に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−上配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−下配置とする。この時、第１計測部３と第２計測部４の各投光器３ａ、４ａは２台ずつ配置され、第１計測部３においては図４に示す例と同様に、遮光部材２２が配置される。この例の場合、第１品質としてはリンゴＷの例えば中心部から果梗部分にかけた空洞障害に適用され、第２品質としてはリンゴＷの例えば糖度・酸度等に適用される。
【００２６】
また、図６に示す例の光経路は、第１品質（例えば糖度・酸度）を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−横配置とし、第２品質（例えば空洞等の障害）を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの下−上配置とする。また、図７に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−横配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すように、投光器４ａの照射方向をリンゴの赤道部から下側に向けて斜め下方に設定して水平時の回り込みを抑え、受光器４ｂをリンゴＷの障害が発生する部位である例えば果梗部分に配置する。
【００２７】
なお、これらの例においては、第１計測部３と第２計測部４の光経路の中心が異なり且つ重ならない光経路Ｌ１、Ｌ２により、バケット２ａ上のリンゴＷの異なる部位の第１品質と第２品質からなる異なる品質をそれぞれ計測・判定したが、例えばリンゴＷの異なる部位の同一品質を計測・判定しても良い。この場合、農産物の糖度・酸度の内部品質を第１、第２計測部３、４でそれぞれ異なる部位（光経路）で計測・判定するように、例えば図５に示す横−上、横−下配置形態を用いて、第１計測部３で農産物の赤道部から上方部位を、第２計測部４で下方部位をそれぞれ計測する位置に各投受光器を配置することにより、農産物全体の内部品質を判定することができる。また同様に、農産物の障害が異なる部位に発生していた場合にも確実に計測・判定することができ、リンゴＷに要求される最も重要な品質をより高精度に計測・判定できる。各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２の組み合わせも、図示した各例に限定されず、横−横、横−下、横−上、上−下、下−上配置形態の５つの光経路のうち、異なるかもしくは同一の少なくとも２つのパターンを、計測・判定する品質に応じて適宜に組み合わせることができる。
【００２８】
このように、上記実施形態の内部品質判定装置１にあっては、投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂを有する第１計測部３と第２計測部４が搬送コンベア２の搬送方向イに沿って配置され、この両計測部３、４から得られたそれぞれの光情報に基づく計測信号を切換装置７により択一的に切り換えて制御装置８に入力し、これを制御装置８で演算や基準値と比較して農産物の内部品質を判定するため、第１計測部３と第２計測部４で農産物の異なる部位の異なる内部品質を計測できる。その結果、農産物の総合的な内部品質を効率的に高精度で判定することができると共に、各投光器３ａ、４ａや受光器３ｂ、４ｂからの計測信号を一台の制御装置８で処理することができて、内部品質判定装置１の構成を簡略化してそのコストの低減化を図ることができる。
【００２９】
特に、農産物が搬送コンベア２により一定間隔で搬送され、第１計測部３の投光器３ａと受光器３ｂと第２計測部４の投光器４ａと受光器４ｂとが、搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチずれた状態で配置されているため、第１計測部３（もしくは第２計測部４）の計測中に第２計測部４（もしくは第１計測部３）を確実に非計測状態に設定できて、両計測部３、４による計測が極めて短い間隔で行え、計測作業を一層効率的に行うことができる。
【００３０】
さらに、第１計測部３と第２計測部４をそれぞれ構成する対となった投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂが、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの、例えば第１計測部３を横−横配置とし第２計測部４を横−下配置としたり、第１計測部３を横−上配置として第２計測部４を横−下配置とする等、２つの異なる配置形態に設定して、各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２を農産物の異なる部位に設定したり、あるいは、第１計測部３と第２計測部４を共に横−横配置の同一配置形態に設定して各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２を農産物の異なる部位に設定することができる。
【００３１】
その結果、農産物の判定すべき品質に応じて投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂとを最適配置形態に設定使用することができて、例えば農産物としてのリンゴＷの中心部から果梗部分にかけての空洞障害の有無や、リンゴＷの糖度・酸度等の異なる品質を高精度に判定することができる。また、第１計測部３や第２計測部４の投光器３ａ、４ａや受光器３ｂ、４ｂが横−上配置の場合に、投光器３ａ、４ａの照射光等を遮光する遮光部材２２が配置されているため、受光器３ｂ、４ｂで受光される光情報を農産物を透過した光のみに設定でき、一層高精度な判定が可能となる。これらのことから、農産物の種類に係わらず、当該農産物の総合的な内部品質を一層高精度でかつ効率的に判定することが可能となり、農産物の選果場等に好適に使用することができる。
【００３２】
図８は、上記内部品質判定装置の変形例を示しており、以下、上記実施形態と同位部位には同一符号を付して説明する。この変形例の内部品質判定装置１の特徴は、上記実施形態の制御装置８が、共有の演算手段１４と判定装置１５を有して第１計測部３と第２計測部４からの光情報を交互に演算したり判定するように構成したのに対し、第１計測部３からの光情報を演算及び判定する第１演算手段１４ａ及び第１判定装置１５ａと、第２計測部４からの光情報を演算及び判定する第２演算手段１４ｂ及び第２判定装置１５ｂを別々に設けて、各計測部から得られた光情報を計測部ごとにそれぞれ演算及び判定するように構成した点にある。
【００３３】
そして、第１判定装置１５ａと第２判定装置１５ｂで判定された第１品質に関する判定情報と第２品質に関する判定情報とに基づいて、総合判定装置１６により農産物の第１品質と第２品質を合わせた総合的な内部品質を判定するようにしたものである。この例の制御装置８によれば、各判定装置１５ａ、１５ｂに第１品質と第２品質に対応した基準情報を予め記憶させることにより、特に異なる品質を判定する場合において各計測部３、４で計測された光情報から該当する品質を精度良く判定できると共に、各計測部３、４で計測されて判定された各種情報を確実に品質別に保存等できて、各種品質に対する統計的処理が高精度かつ効率的に行えることになる。このように、制御装置８内の構成は、第１計測部３と第２計測部４で計測された２つの光情報を処理して所定の内部品質を判定することが可能な適宜の構成を使用することができる。
【００３４】
また、本発明の内部品質判定装置１は、図９に示す構成を採用しても良い。すなわち、この内部品質判定装置１は、バケット２ａを有する搬送コンベア２（搬送手段）の搬送方向イに沿って配置された第１計測部３及び第２計測部４と、この両計測部３、４の各受光器３ｂ、４ｂの後段に配置された切換装置７（情報切換手段）と、この切換装置７の後段に分光器５及び検出装置６を介して配置された制御装置８等で構成されている。
【００３５】
なお、上記実施形態おける切換装置７としては、例えば図１０及び図１１に示すものを使用することもできる。すなわち、この切換装置７は、第１計測部３と第２計測部４の各受光器３ｂ、４ｂを形成する一対の光ファイバー３ｂ１、４ｂ１の後段に対向配置されモータ１０により回転する遮光板９を有し、この遮光板９の外周部には、円周方向に沿って円形の開口からなる透光部９ａが等間隔で例えば３個形成されている。また、この遮光板９の透光部９ａ間には、遮光板９自体により３個の仮想上の遮光部９ｂが円周方向に等間隔で形成され、この遮光板９が後述するクロック信号発信機１１の信号と同期して回転するようになっている。
【００３６】
なお、透光部９ａの内径は、光ファイバー３ｂ１、４ｂ１の外形と略同一に設定され、この透光部９ａに対向して遮光板９の後段には、前記光ファイバー３ｂ１、４ｂ１と分断状態とされた光ファイバー１２ａ、１２ｂが対向配置されている。これにより、遮光板９が回転して、光ファイバー３ｂ１と光ファイバー１２ａ間に透光部９ａが位置することで、第１計測部３で計測された光情報が光ファィバー１２ａを介して分光器６に出力され、光ファイバー４ｂ１と光ファイバー１２ｂ間に透光部９ａが位置することで、第２計測部４で計測された光情報が光ファイバー１２ｂを介して分光器６に出力されるようになっている。なお、光ファイバー１２ａ、１２ｂは、その出力側が一体化されて分光器６に接続されている。
【００３７】
なお、上記各実施形態においては、各計測部３、４の横−下や横−上配置の場合の投光器３ａ、４ａを２台配置し受光器３ｂ、４ｂを一台配置したが、例えば１台あるいは３台以上の投光器から光を照射し、１台あるいは複数台の受光器で透過光を受光するようにしても良い。第１、第２計測部を、透過光を受光する方式で構成したが、投光器から光を照射し農産物から反射される光を受光器で受光する反射光方式を採用して第１、第２計測部を構成しても良い。また、第１計測部を透過光方式に、第２計測部を反射光方式にそれぞれ構成して良い。このように、農産物の種類等に応じて様々な内部品質を精度良く判定することが可能な適宜の方式を採用して各計測部を構成することにより、農産物の異なる部位の異なる内部品質もしくは同一の内部品質を計測・判定することができる。また、図１、図８に示すように１／２個と１個分（＝１．５個分）ずらして配置すること以外に、１／２個分と複数個分のバケット間隔をあけて配置することや、バケットを挟まず１／２ピッチ隣（０．５個分）に配置することもできるし、切換装置７も他の適宜の構成を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、搬送手段に対となった投光手段と受光手段とを２つ備えた内部品質判定装置に限らず、例えば３つの以上で同時計測が禁止されるような所定間隔で適宜配置される対となった投光手段と受光手段とを備えた内部品質判定装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係わる農産物の内部品質判定装置の一実施形態を示すブロック図
【図２】同その投光手段と受光手段の配置関係を示す図
【図３】同投光手段と受光手段の他の配置関係を示す図
【図４】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図５】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図６】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図７】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図８】同内部品質判定装置の変形例を示すブロック図
【図９】同内部品質判定装置の変形例を示すブロック図
【図１０】同切換装置の構成図
【図１１】同その遮光板の正面図
【符号の説明】
【００４０】
１・・・内部品質判定装置、２・・・搬送コンベア ２ａ・・・バケット、３・・・第１計測部、３ａ・・・投光器、３ｂ・・・受光器、４・・・第２計測部、４ａ・・・投光器、４ｂ・・・受光器、５・・・分光器、６・・・検出装置、７・・・切換装置、８・・・制御装置、９・・・遮光板、９ａ・・・透光部、９ｂ・・・遮光部、１１・・・クロック信号発信機、１２ａ、１２ｂ・・・光ファイバー、１４・・・演算手段、１５・・・判定手段、１６・・・総合判定装置、１７・・・設定手段、１８・・・出力手段、１９・・・排出装置、２０・・・表示手段、２２・・・遮光部材、Ｌ１、Ｌ２・・・光経路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば桃、梨、リンゴ、トマト、みかん等の農産物を選別して包装出荷する選別包装施設（選果場）で好ましく用いられる農産物の内部品質判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種の選果場においては、搬送コンベア上を一列で搬送される農産物に対してハロゲンランプやレーザーにより光を照射し、農産物の透過光や反射光を計測して、その内部品質を判定する内部品質判定装置が知られている。従来、このような内部品質判定装置としては、例えば特許文献１に開示されており、この判定装置は、同一搬送ライン上に、投光手段と受光手段が同一配置形態で農産物の異なる部位を計測する第１測定部と第２測定部を設け、この両測定部で計測された吸光度の差によって農産物の内部品質を判定するようにしたものである。
【特許文献１】特開平１１−１７３９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この内部品質判定装置においては、農産物としての西洋梨の略赤道部より下部に照射され下方に透過した光と、西洋梨の略赤道部に照射されて下方に透過した光との吸光度の差によって品質を判定するため、西洋梨の石なし部の有無等の特定一つの内部品質は検出・判定できるものの、例えば西洋梨の上部の果梗回り等の異なる部位の空洞等の障害や、西洋梨の糖度、酸度等の西洋梨の内部品質判定にとって重要となる異なる内部品質を略同時に測定することが困難である。そこで、異なる個々の計測部位や内部品質をそれぞれ計測して判定する内部品質判定装置を搬送ライン上に複数台並設したり、農産物を回転させることで任意角度に設定して計測することも考えられるが、これらの場合は、装置自体の構成が複雑化してコスト高になり易く現実的でない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、農産物の予め定めた計測部位を計測するに適した投光手段と受光手段を複数採用して、農産物の例えば異なる内部品質であっても効率的に高精度で判定すると共に、各受光手段からの計測信号を単一の処理手段で処理して装置のコストの低減化を図る農産物の内部品質判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置すると共に、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段により農産物の内部品質を判定することを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置しその各光経路の中心が農産物内でそれぞれ異なりかつ互いに重ならないように設定すると共に、各受光手段の後段に該各受光手段からの情報を切り換えて前記処理手段に送り込むための情報切換手段を配置し、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段で農産物の内部品質を判定することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、前記農産物が搬送手段により一定間隔で搬送され、前記複数（Ｎ）の対となった複数の投光手段と受光手段とが搬送手段の搬送間隔の１／Ｎピッチずれて配置されていることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、前記対となって複数配置される投光手段と受光手段が、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの異なる配置形態もしくは同一配置形態の少なくとも２つに設定されることにより、各投光手段と受光手段により形成される光経路が農産物の異なる部位に設定されることを特徴とする。なお、横−横配置とは投光手段と受光手段が必ずしも水平状態となる配置を指すものではなく、農産物を挟んで投光手段と受光手段が斜めの状態になる配置も含む。この場合、受光手段が上方で投光手段が下方の場合も、その逆の場合も含むものとする。さらに、請求項５に記載の発明は、前記情報切換手段が、各受光手段の後段に回転可能に配置され透光部と遮光部が設けられた遮光板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、搬送手段の搬送方向に沿って対となって複数配置された投光手段及び受光手段から得られたそれぞれの光情報に基づいて、単一の処理手段により農産物の内部品質が判定されるため、例えば農産物の果梗回りを中心とする障害等の内部品質や農産物の略赤道部を中心とする糖度、酸度等の内部品質を計測できて、農産物の異なる内部品質や異なる部位の同一内部品質を効率的に高精度で判定できると共に、これらの異なる部位の内部品質に基づいて、農産物品質を総合的に判定でき、複数の受光手段からの計測信号を単一の処理装置で処理することができて、装置自体の構成を簡略化してそのコストの低減化を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明によれば、搬送手段の搬送方向に沿って対となって複数配置され、その各光経路の中心が所定に設定された投光手段及び受光手段から得られると共に情報切換手段で切り換えられた各光経路の光情報に基づいて、単一の処理手段により農産物の内部品質が判定されるため、請求項１に記載の発明と同様に、農産物の異なる内部品質や異なる部位の同一内部品質を効率的に高精度で判定できると共に、農産物品質を総合的に判定でき、各受光手段からの計測情報を情報切換手段による切り換えによって単一の処理装置で処理することができて、装置自体の構成を簡略化してそのコストの低減化を図ることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、農産物が搬送手段により一定間隔で搬送され、対となった投光手段と受光手段の複数（Ｎ）が搬送手段の搬送間隔の１／Ｎピッチずれて配置されているため、複数の受光手段で受光した光情報を単一の処理手段により一定間隔の間で順次に処理できて、搬送手段で搬送される農産物の異なる部位の内部品質等を計測するために複数の受光手段を設けても一層効率的に判定することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、対となって複数配置される投光手段と受光手段が、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの異なる配置形態もしくは同一配置形態の少なくとも２つに設定されるため、計測・判定される農産物の計測する部位や内部品質に応じて投光手段と受光手段を最適な配置形態で使用できて、農産物の種類に係わらず、当該農産物の内部品質を一層高精度に判定することができる。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、請求項２ないし４に記載の発明の効果に加え、情報切換手段が、各受光手段の後段に回転可能に配置され透光部と遮光部が設けられた遮光板を備えるため、受光手段を複数設けても一方の受光手段の光が透光部を透過している際に他方の受光手段の光を遮光部で遮光できて、複数の受光手段からの光を択一的に制御手段に確実に伝送でき、農産物の例えば異なる部位の内部品質等をより一層高精度に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図８は、本発明に係わる内部品質判定装置の一実施形態を示している。図１において、内部品質判定装置１は、バケット２ａを有する搬送コンベア２（搬送手段）の搬送方向イに沿って配置された第１計測部３及び第２計測部４と、この両計測部３、４の各受光器３ｂ、４ｂの後段に配置された分光器５及び検出装置６と、各検出装置６からバケット２ａの１／２ピッチずれて出力される電気信号を交互に切り換える切換装置７（情報切換手段）と、この切換装置７の後段に配置された制御装置８等を有している。
【００１４】
前記第１計測部３及び第２計測部４は、対となった投光器３ａと受光器３ｂ、投光器４ａと受光器４ｂが搬送コンベア２に対してそれぞれ対向配置されると共に、第１計測部３の投光器３ａと受光器３ｂによる計測時の光経路Ｌ１が搬送コンベア２のバケット２ａの搬送方向と直交する方向に略中心位置に設定され、第２計測部４の投光器４ａと受光器４ｂによる計測時の光経路Ｌ２が搬送コンベア２の前後のバケット２ａ間に位置、すなわち第１計測部３と第２計測部４における計測位置が搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチずれた状態で配置されている。この第１計測部３と第２計測部４の１／２ピッチのずれにより、第１計測部３と第２計測部４の同時計測が禁止、すなわち受光器３ｂ、４ｂで受光した光情報を後述する処理手段で交互に処理できるようになっている。本実施形態においては、図１に示すように、第２計測部４を、第１計測部３に対してバケット１個分とバケット１／２個分（搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチ）ずらした位置に配置しているが、前記第１計測部３と第２計測部４とをバケット１／２個分ずらして近接配置してもよい。また、第１計測部３と第２計測部４との間を、例えばバケット３個分とバケット１／２個分ずらした間隔で配置してもよい。また、図示はしないが、投光器と受光器の対を搬送コンベア２の搬送方向に沿って３つ配置した場合には、各投光器と受光器の対をバケット１／３個分ずらした間隔で配置することもできる。この場合においてもピッチずれした各計測部の間にバケットをＮ個分配置してもよい。
【００１５】
また、第１計測部３は、投光器３ａと受光器３ｂとを搬送コンベア２より上方でリンゴを挟んで対向配置した横−横配置形態で配置されている。投光器３ａと受光器３ｂとを農産物の赤道部より上方に配置して、第１計測部３の光経路Ｌ１が図２（ａ）に示すように、搬送コンベア２のバケット２ａ上のリンゴＷ等の農産物の略赤道部より上方の例えば果梗部分を透過するように設定されている。また、第２計測部４は、搬送コンベア２の上方に投光器４ａを、搬送コンベア２の下方に受光器４ｂをリンゴを挟むように対向配置した横−下配置形態で配置されている。このようにバケット２ａ上の同一農産物Ｗの異なる部位の品質が第１計測部３と第２計測部４によってそれぞれ計測されるようになっている。第２計測部４の光経路Ｌ２は、農産物の側方から照射される光が図２（ｂ）に示すようにバケット２ａ上の農産物の略赤道部から中央を通り下方に透過されるように設定されている。なお、第２の計測部４の投光器４ａは、搬送コンベア２の幅方向両側に複数台（図では２台）配置されて、農産物の例えば両側面から略赤道部に対して光が照射されるようになっている。これにより、横−横配置の第１計測部３で農産物の第１品質に関する情報が計測され、横−下配置の第２計測部４で農産物の第２品質に関する情報が計測されるようになっている。
【００１６】
前記制御装置８は、図１に示すように切換装置７で交互に切換えて送り出される電気信号（光情報）から所定の内部品質に係わる光情報を演算する演算手段１４と、該演算手段１４で演算された情報を判定する判定装置１５と、該判定装置１５で判定された情報と設定手段１７に予め設定された基準値等の情報とを比較して、農産物の総合内部品質を総合判定する総合判定装置１６と、この総合判定装置１６で得られて判定情報を排出装置１９に出力する出力手段１８等を有し、これらが例えばマイコン内に構築されている。
【００１７】
なお、制御装置８には、その総合判定装置１６にＣＲＴ、液晶表示器等の表示手段２０が接続され、該表示手段２０に総合判定装置１６で判定された農産物の内部品質に関する情報等が表示されるようになっている。また、制御装置８の出力手段１８には、搬送コンベア２に設けられた排出装置１９が接続されると共に、搬送コンベア２に設けられた前記クロック信号発信機１１が接続されており、これにより、クロック信号発信機１１からの信号に同期して総合判定装置１６で判定された品質情報に対応した排出装置１９が作動するようになっている。
【００１８】
次に、このように構成された内部品質判定装置１の動作の一例について説明する。先ず、農産物としての例えばリンゴＷは、搬送コンベア２の始端側でバケット２ａ上に果梗部分が上方に位置する状態で一個ずつ手動もしくは自動で載せられ、搬送コンベア２の下流側に搬送される。この搬送によりバケット２ａ上のリンゴＷが第１計測部３の位置に達すると、該第１計測部３の投光器３ａから照射されている光が当該バケット２ａ上のリンゴＷの略赤道部より上方の果梗部分に照射されて、その透過光が受光器３ｂで受光される。
【００１９】
この受光器５で受光された光情報は、分光器５、検出装置６及び切換装置７を介して制御装置８の演算手段１４及び判定装置１５に入力されて果梗部分の空洞障害の有無等の前記第１品質が判定される。この第１品質が判定されたリンゴＷは、その判定情報が、例えば判定装置１５でコード化されて総合判定装置１６に入力され、該判定装置１６内に一時記憶される。なお、この第１計測部３での計測中においては、第２計測部４の位置にバケット２ａに載せられたリンゴＷは存在せず計測動作を実行しないようになっている。このことは、第２計測部４によるリンゴＷの第２品質の計測時についても同様である。
【００２０】
そして、第１計測部３で果梗部分の第１品質が計測・判定されてその情報が記憶されたリンゴＷが、搬送コンベア２で下流側にさらに搬送されて第２計測部４の位置に達すると、該第２計測部４の例えば２台の投光器４ａから照射されている光が当該バケット２ａ上のリンゴＷの略赤道部に照射されて、そのそれぞれの透過光が搬送コンベア２の下方に配置された受光器４ｂで受光される。この受光器４ｂで受光された光情報は、第１計測部３と同様に、分光器５、検出装置６及び切換装置７を介して制御装置８に入力されてリンゴＷの略赤道部の糖度や酸度等の第２品質が判定され、その判定情報が例えばコード化されて総合判定装置１６に一時記憶される。
【００２１】
これにより、リンゴＷの第１品質と第２品質が共に判定されて、その判定情報がコード化されて総合判定装置１６に記憶され、この記憶された情報が、総合判定装置１６により設定手段１７に記憶してある基準情報と比較されて、当該リンゴＷの第１品質と第２品質に基づく総合内部品質が判定される。そして、この総合内部品質が判定されたリンゴＷは、その判定結果に基づいて制御装置８の出力手段１８からの信号で所定の排出装置１９が作動することにより、搬送コンベア２の対応する排出装置１９部分に配置した引出コンベア２１（図１参照）上に排出されてプールされることになる。
【００２２】
つまり、この内部品質判定装置１の場合、搬送コンベア２の搬送方向イに沿って、投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂが対となった第１計測部３と第２計測部４を配置し、第１計測部３の横−横配置の光経路Ｌ１により、リンゴＷの第１品質が計測・判定され、第２計測部４の横−下配置の光経路Ｌ２によりリンゴＷの前記第１品質とは異なる第２品質が計測・判定される。そして、両計測部３、４を搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチずらして配置すると共に、各受光器３ｂ、４ｂで受光された光情報が搬送コンベア２の搬送速度と同期させた切換装置７の択一的な切換動作により交互に制御装置８に入力されて、リンゴＷの異なる部位の第１品質と第２品質とが交互に計測・判定されることになる。また、第１計測部３と第２計測部４とがバケット整数倍の個数分とバケット１／２個分とをずらして設けた配置形態では、第１計測部３で得られた光情報とバケット２ａの搬送と同期して第２計測部４に送ることにより、第１計測部３の光情報と第２計測部４の光情報とを合わせて処理することができる。
【００２３】
なお、以上の例においては、第１計測部３の光経路Ｌ１を横−横配置とし、第２計測部４の光経路Ｌ２を横−下配置に設定したが、各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２を例えば各図３〜図７に示すように設定しても良い。以下、上記実施形態と同一部位には、同一符号を付して説明する。先ず、図３に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部より上方の横−横配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−横配置とする。この場合、２つの横−横配置形態を農産物の異なる部位に光経路が設定されるように配置していて、上記実施形態と同様に、第１品質としては果梗部分の空洞障害等に適用され、第２品質としては糖度・酸度等に適用される。
【００２４】
また、図４に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部より下半分の横−横配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−上配置（図２（ｂ）の横−下配置形態において、受光器４ｂを農産物の上方に配置した形態）とする。この時、第２計測部４においては、２台の投光器４ａから照射される光の直接的な受光器４ｂへの受光を防止するために、リンゴＷと受光器４ｂとの間に、開口部２２ａを有する複数の遮光部材２２が、その開口部２２ａを受光器４ｂと同芯となるように配置されている。そして、この例の場合、第１品質としてはリンゴＷの例えば糖度・酸度やリンゴの花落ち部分の内部障害等に適用され、第２品質としてはリンゴＷの例えば中心部の糖度・酸度や中心部から果梗部分にかけた空洞障害に適用される。
【００２５】
さらに、図５に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−上配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−下配置とする。この時、第１計測部３と第２計測部４の各投光器３ａ、４ａは２台ずつ配置され、第１計測部３においては図４に示す例と同様に、遮光部材２２が配置される。この例の場合、第１品質としてはリンゴＷの例えば中心部から果梗部分にかけた空洞障害に適用され、第２品質としてはリンゴＷの例えば糖度・酸度等に適用される。
【００２６】
また、図６に示す例の光経路は、第１品質（例えば糖度・酸度）を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−横配置とし、第２品質（例えば空洞等の障害）を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すようにリンゴＷの下−上配置とする。また、図７に示す例の光経路は、第１品質を計測・判定する光経路Ｌ１を、（ａ）に示すようにリンゴＷの略赤道部の横−横配置とし、第２品質を計測・判定する光経路Ｌ２を、（ｂ）に示すように、投光器４ａの照射方向をリンゴの赤道部から下側に向けて斜め下方に設定して水平時の回り込みを抑え、受光器４ｂをリンゴＷの障害が発生する部位である例えば果梗部分に配置する。
【００２７】
なお、これらの例においては、第１計測部３と第２計測部４の光経路の中心が異なり且つ重ならない光経路Ｌ１、Ｌ２により、バケット２ａ上のリンゴＷの異なる部位の第１品質と第２品質からなる異なる品質をそれぞれ計測・判定したが、例えばリンゴＷの異なる部位の同一品質を計測・判定しても良い。この場合、農産物の糖度・酸度の内部品質を第１、第２計測部３、４でそれぞれ異なる部位（光経路）で計測・判定するように、例えば図５に示す横−上、横−下配置形態を用いて、第１計測部３で農産物の赤道部から上方部位を、第２計測部４で下方部位をそれぞれ計測する位置に各投受光器を配置することにより、農産物全体の内部品質を判定することができる。また同様に、農産物の障害が異なる部位に発生していた場合にも確実に計測・判定することができ、リンゴＷに要求される最も重要な品質をより高精度に計測・判定できる。各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２の組み合わせも、図示した各例に限定されず、横−横、横−下、横−上、上−下、下−上配置形態の５つの光経路のうち、異なるかもしくは同一の少なくとも２つのパターンを、計測・判定する品質に応じて適宜に組み合わせることができる。
【００２８】
このように、上記実施形態の内部品質判定装置１にあっては、投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂを有する第１計測部３と第２計測部４が搬送コンベア２の搬送方向イに沿って配置され、この両計測部３、４から得られたそれぞれの光情報に基づく計測信号を切換装置７により択一的に切り換えて制御装置８に入力し、これを制御装置８で演算や基準値と比較して農産物の内部品質を判定するため、第１計測部３と第２計測部４で農産物の異なる部位の異なる内部品質を計測できる。その結果、農産物の総合的な内部品質を効率的に高精度で判定することができると共に、各投光器３ａ、４ａや受光器３ｂ、４ｂからの計測信号を一台の制御装置８で処理することができて、内部品質判定装置１の構成を簡略化してそのコストの低減化を図ることができる。
【００２９】
特に、農産物が搬送コンベア２により一定間隔で搬送され、第１計測部３の投光器３ａと受光器３ｂと第２計測部４の投光器４ａと受光器４ｂとが、搬送コンベア２の搬送間隔の１／２ピッチずれた状態で配置されているため、第１計測部３（もしくは第２計測部４）の計測中に第２計測部４（もしくは第１計測部３）を確実に非計測状態に設定できて、両計測部３、４による計測が極めて短い間隔で行え、計測作業を一層効率的に行うことができる。
【００３０】
さらに、第１計測部３と第２計測部４をそれぞれ構成する対となった投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂが、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの、例えば第１計測部３を横−横配置とし第２計測部４を横−下配置としたり、第１計測部３を横−上配置として第２計測部４を横−下配置とする等、２つの異なる配置形態に設定して、各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２を農産物の異なる部位に設定したり、あるいは、第１計測部３と第２計測部４を共に横−横配置の同一配置形態に設定して各計測部３、４の光経路Ｌ１、Ｌ２を農産物の異なる部位に設定することができる。
【００３１】
その結果、農産物の判定すべき品質に応じて投光器３ａ、４ａと受光器３ｂ、４ｂとを最適配置形態に設定使用することができて、例えば農産物としてのリンゴＷの中心部から果梗部分にかけての空洞障害の有無や、リンゴＷの糖度・酸度等の異なる品質を高精度に判定することができる。また、第１計測部３や第２計測部４の投光器３ａ、４ａや受光器３ｂ、４ｂが横−上配置の場合に、投光器３ａ、４ａの照射光等を遮光する遮光部材２２が配置されているため、受光器３ｂ、４ｂで受光される光情報を農産物を透過した光のみに設定でき、一層高精度な判定が可能となる。これらのことから、農産物の種類に係わらず、当該農産物の総合的な内部品質を一層高精度でかつ効率的に判定することが可能となり、農産物の選果場等に好適に使用することができる。
【００３２】
図８は、上記内部品質判定装置の変形例を示しており、以下、上記実施形態と同位部位には同一符号を付して説明する。この変形例の内部品質判定装置１の特徴は、上記実施形態の制御装置８が、共有の演算手段１４と判定装置１５を有して第１計測部３と第２計測部４からの光情報を交互に演算したり判定するように構成したのに対し、第１計測部３からの光情報を演算及び判定する第１演算手段１４ａ及び第１判定装置１５ａと、第２計測部４からの光情報を演算及び判定する第２演算手段１４ｂ及び第２判定装置１５ｂを別々に設けて、各計測部から得られた光情報を計測部ごとにそれぞれ演算及び判定するように構成した点にある。
【００３３】
そして、第１判定装置１５ａと第２判定装置１５ｂで判定された第１品質に関する判定情報と第２品質に関する判定情報とに基づいて、総合判定装置１６により農産物の第１品質と第２品質を合わせた総合的な内部品質を判定するようにしたものである。この例の制御装置８によれば、各判定装置１５ａ、１５ｂに第１品質と第２品質に対応した基準情報を予め記憶させることにより、特に異なる品質を判定する場合において各計測部３、４で計測された光情報から該当する品質を精度良く判定できると共に、各計測部３、４で計測されて判定された各種情報を確実に品質別に保存等できて、各種品質に対する統計的処理が高精度かつ効率的に行えることになる。このように、制御装置８内の構成は、第１計測部３と第２計測部４で計測された２つの光情報を処理して所定の内部品質を判定することが可能な適宜の構成を使用することができる。
【００３４】
また、本発明の内部品質判定装置１は、図９に示す構成を採用しても良い。すなわち、この内部品質判定装置１は、バケット２ａを有する搬送コンベア２（搬送手段）の搬送方向イに沿って配置された第１計測部３及び第２計測部４と、この両計測部３、４の各受光器３ｂ、４ｂの後段に配置された切換装置７（情報切換手段）と、この切換装置７の後段に分光器５及び検出装置６を介して配置された制御装置８等で構成されている。
【００３５】
なお、上記実施形態おける切換装置７としては、例えば図１０及び図１１に示すものを使用することもできる。すなわち、この切換装置７は、第１計測部３と第２計測部４の各受光器３ｂ、４ｂを形成する一対の光ファイバー３ｂ１、４ｂ１の後段に対向配置されモータ１０により回転する遮光板９を有し、この遮光板９の外周部には、円周方向に沿って円形の開口からなる透光部９ａが等間隔で例えば３個形成されている。また、この遮光板９の透光部９ａ間には、遮光板９自体により３個の仮想上の遮光部９ｂが円周方向に等間隔で形成され、この遮光板９が後述するクロック信号発信機１１の信号と同期して回転するようになっている。
【００３６】
なお、透光部９ａの内径は、光ファイバー３ｂ１、４ｂ１の外形と略同一に設定され、この透光部９ａに対向して遮光板９の後段には、前記光ファイバー３ｂ１、４ｂ１と分断状態とされた光ファイバー１２ａ、１２ｂが対向配置されている。これにより、遮光板９が回転して、光ファイバー３ｂ１と光ファイバー１２ａ間に透光部９ａが位置することで、第１計測部３で計測された光情報が光ファィバー１２ａを介して分光器６に出力され、光ファイバー４ｂ１と光ファイバー１２ｂ間に透光部９ａが位置することで、第２計測部４で計測された光情報が光ファイバー１２ｂを介して分光器６に出力されるようになっている。なお、光ファイバー１２ａ、１２ｂは、その出力側が一体化されて分光器６に接続されている。
【００３７】
なお、上記各実施形態においては、各計測部３、４の横−下や横−上配置の場合の投光器３ａ、４ａを２台配置し受光器３ｂ、４ｂを一台配置したが、例えば１台あるいは３台以上の投光器から光を照射し、１台あるいは複数台の受光器で透過光を受光するようにしても良い。第１、第２計測部を、透過光を受光する方式で構成したが、投光器から光を照射し農産物から反射される光を受光器で受光する反射光方式を採用して第１、第２計測部を構成しても良い。また、第１計測部を透過光方式に、第２計測部を反射光方式にそれぞれ構成して良い。このように、農産物の種類等に応じて様々な内部品質を精度良く判定することが可能な適宜の方式を採用して各計測部を構成することにより、農産物の異なる部位の異なる内部品質もしくは同一の内部品質を計測・判定することができる。また、図１、図８に示すように１／２個と１個分（＝１．５個分）ずらして配置すること以外に、１／２個分と複数個分のバケット間隔をあけて配置することや、バケットを挟まず１／２ピッチ隣（０．５個分）に配置することもできるし、切換装置７も他の適宜の構成を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、搬送手段に対となった投光手段と受光手段とを２つ備えた内部品質判定装置に限らず、例えば３つの以上で同時計測が禁止されるような所定間隔で適宜配置される対となった投光手段と受光手段とを備えた内部品質判定装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係わる農産物の内部品質判定装置の一実施形態を示すブロック図
【図２】同その投光手段と受光手段の配置関係を示す図
【図３】同投光手段と受光手段の他の配置関係を示す図
【図４】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図５】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図６】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図７】同投光手段と受光手段のさらに他の配置関係を示す図
【図８】同内部品質判定装置の変形例を示すブロック図
【図９】同内部品質判定装置の変形例を示すブロック図
【図１０】同切換装置の構成図
【図１１】同その遮光板の正面図
【符号の説明】
【００４０】
１・・・内部品質判定装置、２・・・搬送コンベア ２ａ・・・バケット、３・・・第１計測部、３ａ・・・投光器、３ｂ・・・受光器、４・・・第２計測部、４ａ・・・投光器、４ｂ・・・受光器、５・・・分光器、６・・・検出装置、７・・・切換装置、８・・・制御装置、９・・・遮光板、９ａ・・・透光部、９ｂ・・・遮光部、１１・・・クロック信号発信機、１２ａ、１２ｂ・・・光ファイバー、１４・・・演算手段、１５・・・判定手段、１６・・・総合判定装置、１７・・・設定手段、１８・・・出力手段、１９・・・排出装置、２０・・・表示手段、２２・・・遮光部材、Ｌ１、Ｌ２・・・光経路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、
前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置すると共に、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段により農産物の内部品質を判定することを特徴とする農産物の内部品質判定装置。
【請求項２】
搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、
前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置しその各光経路の中心が農産物内でそれぞれ異なりかつ互いに重ならないように設定すると共に、各受光手段の後段に該各受光手段からの情報を切り換えて前記処理手段に送り込むための情報切換手段を配置し、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段で農産物の内部品質を判定することを特徴とする農産物の内部品質判定装置。
【請求項３】
前記農産物が搬送手段により一定間隔で搬送され、前記複数（Ｎ）の対となった投光手段と受光手段が搬送手段の搬送間隔の１／Ｎピッチずれて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の農産物の内部品質判定装置。
【請求項４】
前記対となって複数配置される投光手段と受光手段が、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの異なる配置形態もしくは同一配置形態の少なくとも２つに設定されることにより、各投光手段と受光手段により形成される光経路が農産物の異なる部位に設定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の農産物の内部品質判定装置。
【請求項５】
前記情報切換手段が、各受光手段の後段に回転可能に配置され透光部と遮光部が設けられた遮光板を備えることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の農産物の内部品質判定装置。
【請求項１】
搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、
前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置すると共に、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段により農産物の内部品質を判定することを特徴とする農産物の内部品質判定装置。
【請求項２】
搬送手段により一列で搬送される農産物に投光手段により光を照射し、該照射により農産物を透過又は反射した光を受光手段により受光し、該受光された光に基づいて農産物の内部品質を判定する農産物の内部品質判定装置において、
前記搬送手段で搬送される農産物の異なる部位をそれぞれ独立して計測するために、対となった投光手段及び受光手段を搬送手段の搬送方向に沿って複数配置しその各光経路の中心が農産物内でそれぞれ異なりかつ互いに重ならないように設定すると共に、各受光手段の後段に該各受光手段からの情報を切り換えて前記処理手段に送り込むための情報切換手段を配置し、各受光手段からそれぞれ得られた光情報に基づいて単一の処理手段で農産物の内部品質を判定することを特徴とする農産物の内部品質判定装置。
【請求項３】
前記農産物が搬送手段により一定間隔で搬送され、前記複数（Ｎ）の対となった投光手段と受光手段が搬送手段の搬送間隔の１／Ｎピッチずれて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の農産物の内部品質判定装置。
【請求項４】
前記対となって複数配置される投光手段と受光手段が、農産物に対する横−横配置、横−下配置、横−上配置、上−下配置、下−上配置の５つの配置形態のうちの異なる配置形態もしくは同一配置形態の少なくとも２つに設定されることにより、各投光手段と受光手段により形成される光経路が農産物の異なる部位に設定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の農産物の内部品質判定装置。
【請求項５】
前記情報切換手段が、各受光手段の後段に回転可能に配置され透光部と遮光部が設けられた遮光板を備えることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の農産物の内部品質判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２００８９２（Ｐ２００６−２００８９２Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７８４９４（Ｐ２００４−３７８４９４）
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【出願人】（０００１３７３２８）株式会社マキ製作所 (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【出願人】（０００１３７３２８）株式会社マキ製作所 (48)
【Ｆターム（参考）】
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