特許 5973399 光学式穀粒評価装置及び光学式穀粒評価装置を装備したコンバイン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5973399

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】光学式穀粒評価装置及び光学式穀粒評価装置を装備したコンバイン

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/3563 20140101AFI20160809BHJP

   G01N 21/3554 20140101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/3563

   G01N21/3554

【請求項の数】13

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-188599(P2013-188599)

(22)【出願日】2013年9月11日

(65)【公開番号】特開2015-55536(P2015-55536A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2015年12月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180507

【弁理士】

【氏名又は名称】畑山 吉孝

(74)【代理人】

【識別番号】100137590

【弁理士】

【氏名又は名称】音野 太陽

(72)【発明者】

【氏名】森本 進

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０１９７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５１３２３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯留状態の穀粒に接して、前記穀粒に光を照射する投光窓部を有する投光部と、
前記投光窓部と間隔をあけて並置され、前記貯留状態の穀粒に接して、前記投光窓部から前記穀粒に照射され前記穀粒の影響を受けた光の一部が入射する受光窓部を有する受光部と、
前記投光窓部から前記受光窓部に光が直接入射しないように前記投光窓部と前記受光窓部との間で前記穀粒側に突出するように設けられた遮蔽部と、
前記投光部に光を供給する光源ユニットと、
前記受光部に取り込まれた光の分光計測に基づいて穀粒評価を行う穀粒評価ユニットと、
を備えた光学式穀粒評価装置。

【請求項2】

前記投光窓部と前記受光窓部とを外囲し、前記投光窓部及び前記受光窓部よりも前記穀粒側に突出する遮蔽周壁が設けられている請求項１に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項3】

前記投光窓部と前記受光窓部とは同一平面上に位置する請求項１又は２に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項4】

前記投光窓部の面積は、前記受光窓部の面積より大きい請求項１から３のいずれか一項に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項5】

前記投光窓部と前記受光窓部との並び方向での前記投光窓部の長さは、前記並び方向での前記受光窓部の長さよりも長く、前記投光窓部と前記受光窓部との間隔は、前記投光窓部の長さより短く前記受光窓部の長さより長い請求項１から４のいずれか一項に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項6】

前記投光部は前記光源ユニットからの光が伝播する第１光ファイバ束の前記投光窓部側の端部であり、前記受光部は前記穀粒からの光が前記穀粒評価ユニットに伝播する第２光ファイバ束の前記受光窓部側の端部である請求項１から５のいずれか一項に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項7】

前記第１光ファイバ束及び前記第２光ファイバ束の端面は円形である請求項６に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項8】

前記投光窓部は前記第１光ファイバ束の端面に装着された保護膜であり、前記受光窓部は前記第２光ファイバ束の端面に装着された保護膜である請求項６または７に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項9】

前記投光部と前記受光部とは、共通のハウジングに固定されている請求項１から８のいずれか一項に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項10】

前記投光部と、前記受光部と、前記光源ユニットと、前記穀粒評価ユニットとは、共通の筐体に取り付けられており、前記投光部と前記受光部とは、前記筐体を構成する１つの側壁である測定壁に設けられた孔に装着されている請求項１から９のいずれか一項に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項11】

前記光源ユニット及び穀粒評価ユニットは、前記測定壁に位置決め固定されている請求項１０に記載の光学式穀粒評価装置。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学式穀粒評価装置を備えたコンバインであって、穀粒タンクの側面部に穀粒タンクに投入される穀粒を一時的に取り込む計測室を備え、前記光学式穀粒評価装置は、前記計測室に貯留された穀粒の評価を行うように前記計測室に隣接して配置されているコンバイン。

【請求項13】

前記計測室は、前記穀粒タンクの前側面部に備えられている請求項１２に記載のコンバイン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、米や麦などの収穫穀粒に含まれている水分を、光学測定を通じて評価する光学式穀粒評価装置及び光学式穀粒評価装置を装備したコンバインに関する。

【背景技術】

【0002】

近赤外線光の散乱反射率特性を利用して、流れ状態の穀粒に含まれる水分やタンパク質を測定する装置が特許文献１から知られている。この装置では、コンバインまたはその他の脱穀機内に配置されている搬送ダクト内を流れている穀物の流れに照射する光源と、穀物から散乱して反射されてくる光をピックアップする光ファイバピックアップとは同じハウジング内に配置され、この光ファイバピックアップと測定評価電子系である電子ブロックとは光ファイバで接続されている。光ファイバピックアップは光ファイバ束で構成され、光軸中心線との間で所定角度（例えば４５°）を保っている。この装置では、光源から穀粒に照射されて戻ってきた光を光ファイバピックアップで受光する測定モードと、光源からピックアップシャッタに照射して戻ってきた光を光ファイバピックアップで受光する参照モードとを繰り返すことになるが、その構造的な特徴から穀粒測定時に光源からの光が直接光ファイバピックアップに入り込んでしまう可能性がある。

【0003】

脱穀処理され一時的に貯留された穀粒の内部品質を評価する光学式の内部品質計測手段が、特許文献２から知られている。この内部品質計測手段は、コンバインの穀粒タンクに設けられており、近赤外光を穀粒に当てて、その透過光の分光分析に基づいて吸収スペクトルを解析して、その解析結果により、穀粒に含まれる水分、タンパク質、アミロース等の成分量を判別する。内部品質計測手段は、光源部と、光源部からの測定用光線及び穀粒からの拡散反射光を導く計測用プローブと、計測用プローブにて導かれた測定用光線を穀粒に照射するとともに、穀粒からの拡散反射光を受光して計測用プローブへ導く投受光アダプタと、計測用プローブにて導かれた拡散反射光の分光スペクトルを計測する分光計測部と、分光計測部で得られた分光スペクトルに基づいて穀粒に含まれる成分に基づく成分の演算処理を行う演算部とを備えている。投受光アダプタと計測用プローブとはカバー体に収納され、光源部と分光計測部と演算部とはカバー体とは別体の装置内に収納されている。計測用プローブは、照射用光ファイバと受光用光ファイバとからなる。照射用光ファイバと受光用光ファイバとは、照射用光ファイバにおける測定用光線の入射端部側及び受光用光ファイバにおける拡散反射光の出射端部側を除いた部分を、環状の照射用光ファイバの内部に受光用光ファイバが位置する同軸状に形成している。投受光アダプタは、計測用プローブの先端に取り付けられ、外筒体、その外筒体の内部にその外筒体と間隔を隔てて同軸状に位置する内筒体、外筒体と内筒体とを連結する連結部材とからなる。この内部品質計測手段では、投光部としての照射用光ファイバ及び外筒体が、受光部としての受光用光ファイバ及び内筒体をリング状に外囲する構造を採用しており、その製作コストが高価となる不都合がある。

【0004】

縦型穀粒選別機の整粒取出ホッパの底板部に取り付けられた青米・玄米混合率センサが特許文献３に開示されている。この青米・玄米混合率センサは、発光部から測定面の穀粒に所定面積にわたって照射することで穀粒を経て戻ってきた水分吸収波長帯の反射光（あるいは透過光）を、バンドパスフィルタを介して受光部である検出素子で受光する。その受光信号は制御部に送られ、参照波信号と比較されることで青米と玄米の混合比率が判定される。ここでは、投光面と受光面は同一平面で穀粒と密着しているが、投光面から出た光が直接受光面に入る不都合を解消する対策は講じられていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２００３−５２６０７９号公報（図１、図４）

【特許文献2】特願２０１３−１１８８５７号公報（図８、図９）

【特許文献3】特開平１０−１９７７３号公報（図４、図５）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記実情からみて、投光窓部から穀粒貯留空間に向かって照射された光が直接受光窓部に入射してしまう不都合が低減され、投光部及び受光部の製造コストが抑制される光学式穀粒評価装置が要望されている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による光学式穀粒評価装置は、貯留状態の穀粒に接して、前記穀粒に光を照射する投光窓部を有する投光部と、前記投光窓部と間隔をあけて並置され、前記貯留状態の穀粒に接して、前記投光窓部から前記穀粒に照射され前記穀粒の影響を受けた光の一部が入射する受光窓部を有する受光部と、前記投光窓部から前記受光窓部に光が直接入射しないように前記投光窓部と前記受光窓部との間で前記穀粒側に突出するように設けられた遮蔽部と、前記投光部に光を供給する光源ユニットと、前記受光部に取り込まれた光の分光計測に基づいて穀粒評価を行う穀粒評価ユニットとを備えている。

【0008】

前記投光窓部と前記受光窓部とが、貯留状態の穀粒に接するように構成されると、照射光が直接投光窓部から穀粒に伝播する割合、及び穀粒を通過した光が直接受光窓部に入射する割合も大きくなり、穀粒に照射された光の散乱反射率特性に基づく光学測定の効率が改善される。貯留状態の穀粒が投光窓部と受光窓部とに接するための好適な構成の１つは、計測室の貯留壁の一部として投光窓部と受光窓部とを用いることである。これにより、貯留穀粒は自然に投光窓部及び受光窓部に接することになる。
この光学式穀粒評価装置では、穀粒が貯留されている側の空間に面した投光窓部と受光窓部との間に穀粒側に突出する遮蔽部によって、投光窓部からの照射光が直接受光窓部に入射することが抑制される。これにより、貯留状態の穀粒を伝播した光に対する分光計測に基づく穀粒評価の精度が向上する。

【0009】

ここで、前記投光窓部と前記受光窓部とは同一平面上に位置する構成を採用すれば、投光部と受光部の構造が簡単化され、コスト減に結びつく。その際、投光窓部と前記受光窓部を共通部材の表面で形成するとさらに構造は簡単となる。

【0010】

【0011】

この光学式穀粒評価装置では、穀粒で反射された反射光や穀粒を通過した通過光の分光強度に基づいて穀粒を評価するので、できるだけ穀粒を伝播してきた光だけが受光窓部に入射することが好ましい。投光窓部と受光窓部とを並べて配置する方式、特にこれらを平面状に配置する方式では、投光窓部と受光窓部との間の距離が大きいほど穀粒を拡散透過する範囲が広くなり、より多くの穀粒の光情報が反映されることになる。その一方、投光窓部と受光窓部との間の距離が大きいと、穀粒を透過してきた光量の減衰が激しく、十分な光情報を得られない場合があり、測定できないことがある。このため、出来るだけ広い範囲の光情報を確保しつつ、測定に足る光量を得るための投光窓部と受光窓部との配置が重要となる。このような課題の解決を求めて、投光窓部の面積を大きくし、光の放射量を増やすとともに、投光窓部と受光窓部との間の距離の調整を行う実験が導入された。この実験結果から得られた本発明の好適な実施形態の１つは、前記投光窓部の面積が、前記受光窓部の面積より大きいことである。同様に、前記投光窓部と前記受光窓部との並び方向での前記投光窓部の長さは、前記並び方向での前記受光窓部の長さよりも長く、前記投光窓部と前記受光窓部との間隔は、前記投光窓部の長さより短く前記受光窓部の長さより長くする方が、良好であることも実験から明らかにされている。

【0012】

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記投光部は前記光源ユニットからの光が伝播する第１光ファイバ束の前記投光窓部側の端部であり、前記受光部は前記穀粒からの光が前記穀粒評価ユニットに伝播する第２光ファイバ束の前記受光窓部側の端部である。この構成では、引き回しが容易な光ファイバ束によって光を導くとともにその端部の端面に投光窓部ないしは受光窓部を突き合わせるだけで投光部ないしは受光部を作り出すことができる。これは、製造コストの低減をもたらす。その際、前記第１光ファイバ束及び前記第２光ファイバ束の端面は円形とすることで、正確な寸法と形状の実現が容易となる。

【0013】

本発明の好適な実施形態として、前記投光窓部は前記第１光ファイバ束の端面に装着された保護膜であり、前記受光窓部は前記第２光ファイバ束の端面に装着された保護膜であると、構造の簡単化が得られる。その際保護膜としては、透光性の良い強化ガラスないしは硬質樹脂などが適切である。

【0014】

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記投光部と前記受光部とは、共通のハウジングに固定されており、前記ハウジングには、前記投光窓部と前記受光窓部とを外囲し、前記投光窓部及び前記受光窓部よりも前記穀粒側に突出する遮蔽周壁が設けられている。この共通ハウジングの導入により、投光部と受光部の組み付けが簡単となるだけでなく、互いの位置関係の精度を上げることも容易となる。また、この遮蔽周壁により外部からのノイズとなる周囲光の受光窓部への入射、さらには外部から投光窓部及び受光窓部への粉塵の侵入を防止することができる。

【0015】

この光学式穀粒評価装置は、主にコンバインや脱穀装置や穀粒乾燥施設の乾燥装置における穀粒搬送部に組み込み可能である。その際の組み込み容易性を考慮するならば、前記投光部と、前記受光部と、前記光源ユニットと穀粒評価ユニットとは、共通の筐体に取り付けられており、前記投光部と前記受光部とは、前記筐体を構成する１つの側壁である測定壁に設けられた孔に装着されていることが好適である。特にその際、光源ユニット及び穀粒評価ユニットも前記測定壁に位置決め固定されるならば、測定壁を部材取付の単一の基準体として取り扱うことができるので、高精度の取り付けが容易となる。

【0016】

本発明は、上述した光学式穀粒評価装置を搭載したコンバインも発明の対象としている。そのようなコンバインは、穀粒タンクの側面部に穀粒タンクに投入される穀粒を一時的に取り込む計測室を備え、この計測室に貯留された穀粒の評価を行うように計測室に隣接して光学式穀粒評価装置が配置されている。これにより、穀粒の収穫時に継時的に当該穀粒の水分などの品質を評価することができる。多くのコンバインでは、穀粒タンクは、その前側面部が開放されるように鉛直軸周りに外側に回動可能に構成されている。従って、計測室を穀粒タンクの前側面部に備えることで、計測室に隣接して設けられた光学式穀粒評価装置の保守点検が簡単となる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明における測定ヘッドの基本的な構成を説明する模式図である。

【図2】本発明における投光窓部と受光窓部との関係を示す模式図である。

【図3】本発明の光学式穀粒評価装置の基本的な構成を説明する外観図である。

【図4】本発明の光学式穀粒評価装置の基本的な構成を説明する模式図である。

【図5】本発明による光学式穀粒評価装置を搭載したコンバインの全体を示す側面図である。

【図6】コンバインの全体を示す平面図である。

【図7】穀粒タンクを示す正面図である。

【図8】穀粒タンク上部の横断平面図である。

【図9】穀粒貯留空間に配置された貯留室及び光学式穀粒評価装置を示す平面図である。

【図10】穀粒貯留空間に配置された貯留室及び光学式穀粒評価装置を示す側面図である。

【図11】取り外し状態の貯留室及び光学式穀粒評価装置を示す斜視図である。

【図12】貯留室及び光学式穀粒評価装置を示す縦断側面図である。

【図13】光学式穀粒評価装置の内部を示す正面図である。

【図14】光学式穀粒評価装置の分解斜視図である。

【図15】光学式穀粒評価装置内部の上面図である。

【図16】測定ヘッドの正面図である。

【図17】測定ヘッドのベース壁への装着構造を示す断面図である。

【図18】測定ヘッドのハウジングを示す分解斜視図である。

【図19】排出口を閉じた状態の貯留室を示す側面図である。

【図20】排出口を開いた状態の貯留室を示す側面図である。

【図21】（ａ）は、開閉板を下降開位置に操作した状態の切り換え機構を示す正面図、（ｂ）は、開閉板を上昇閉位置に操作した状態の切り換え機構を示す正面図ある。

【図22】穀粒貯留空間における穀粒センサの配設を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明による光学式穀粒評価装置の具体的な実施形態を説明する前に、図１と図２とを用いて本発明に採用されている測定ヘッド４３の基本的な特徴を説明する。この測定ヘッド４３を装備した光学式穀粒評価装置４０の一例が図３と図４とに示されている。
測定ヘッド４３の主要構成要素は、互いに間隔をあけて並置されている投光部４１と受光部４２とである。投光部４１に設けられた「投光窓部」としての投光面４１６から光源ユニットによって発生した光、好ましくは近赤外光が照射される。穀粒群の中を伝播して戻ってきた光は、受光部４２に設けられた「受光窓部」としての受光面４２６に入射する。受光部４２に入射した光は、分光計測のために穀粒評価ユニットに送られ、その計測結果に基づいて測定対象となった穀粒の水分含有量などの穀粒評価が行われる。

【0019】

図１の例では、投光部４１は、光源ユニットから光を送る第１光ファイバ束４１０の端部４１１で構成されており、投光面４１６は、第１光ファイバ束４１０の端面４１２に装着された投光側ガラスプレート４１５の有効投光表面である。この有効投光表面とは、投光側ガラスプレート４１５における第１光ファイバ束４１０の端面４１２が直接向き合っている領域であり、ここでは円形であり、その直径はＤ1で示されている（図２参照）。
受光部４２は、穀粒評価ユニットに穀粒によって影響を受けた光を送る第２光ファイバ束４２０の端部４２１で構成されており、受光面４２６は、第２光ファイバ束４２０の端面４２２に装着された受光側ガラスプレート４２５の有効受光表面である。この有効受光表面とは、受光側ガラスプレート４２５における第２光ファイバ束４２０の端面４２２が直接向き合っている領域であり、ここでは円形であり、その直径はＤ２で示されている（図２参照）。投光側ガラスプレート４１５及び受光側ガラスプレート４２５は、直接貯留状態の穀粒に密接するように配置されるので、保護膜として機能するように硬質ガラスで作られている。主に構造の簡単化及び製造の容易性のため、図１で示された例では、投光面４１６と受光面４２６は同一平面上に位置している。したがって、投光面４１６と受光面４２６、つまり投光側ガラスプレート４１５及び受光側ガラスプレート４２５を同一の部材で構成してもよい。

【0020】

投光面４１６と受光面４２６とは、投光面４１６から前記穀粒に照射され前記穀粒の影響を受けた光の一部が受光面４２６に入射しやすいように、間隔Ｓだけあけて並置されている。これは、光学式穀粒評価装置４０の測定原理が、投光面４１６から出た照射光が穀粒内を通過することによって吸収される割合が、穀粒の品質（水分含有量など）によって異なることを利用しているからである。投光面４１６から照射され、穀粒内を通過して出てきた通過光が穀粒によって散乱された散乱光とともに受光面４２６に入射されなければならないが、その際、投光面４１６から出た照射光が直接受光面４２６に入ることは避けなければならない。投光面４１６から出た照射光はできるだけ直接穀粒に入射し、穀粒を通過した光はできるだけ直接受光面４２６に入射することが好ましい。このため、投光面４１６と受光面４２６とは、測定時に貯留状態の穀粒に密接するように、外部に露出している。さらに、投光面４１６から前記受光面４２６に光が直接入射しないように投光面４１６と受光面４２６との間で外方向に（穀粒側に）突出するように遮蔽部４３４が設けられている。さらに、周囲からの光の入射を避けるためには、投光面４１６と受光面４２６とを外囲する遮蔽周壁４３５が設けられる。図１の例では、遮蔽部４３４は、円形の投光面４１６と受光面４２６の外側輪郭とに沿って形成された、メガネ枠状体であり、遮蔽周壁４３５は、遮蔽部４３４を外囲する環状板体である。ここでは、遮蔽部４３４と遮蔽周壁４３５とは、一体形成された単一の遮蔽体である。

【0021】

投光面４１６から前記穀粒に照射され前記穀粒の影響を受けた光の一部が受光面４２６に入射しやすい構成として、平面状に投光面４１６と受光面４２６とを配置する方式では、投光面４１６と受光面４２６との間の距離が大きいほど穀粒を拡散透過する範囲が広くなり、より多くの穀粒の光情報が反映されることになる。その一方、投光面４１６と受光面４２６との間の距離が大きいと、穀粒を透過してきた光量の減衰が激しく、十分な光情報を得られない場合があり、測定できないことがある。このため、出来るだけ広い範囲の光情報を確保しつつ、測定に足る光量を得るための投光面４１６と受光面４２６との配置が重要となる。このような課題の解決を求めて、投光面４１６の面積を大きくし、光の放射量を増やすとともに、投光面４１６と受光面４２６との間の距離の調整を行う実験が導入された。この実験結果から、特に好適な寸法は、Ｄ１＝９ｍｍかつＤ２＝５ｍｍであれば、Ｓ＝７ｍｍ程度、つまりその中心点距離Ｌは１４ｍｍ程度であることが導かれた（図２参照）。このことから、平面状に配置された投光面４１６と受光面４２６との間の構造上の好ましい条件の１つとしてとして、投光面４１６の面積が受光面４２６の面積より大きくすること、つまりＤ１＞Ｄ２であること、及び投光面４１６と受光面４２６との間隔が、並び方向での投光面４１６の長さより短く受光面４２６の長さより長い、つまりＤ１＞Ｓ＞Ｄ２であることが提案される。

【0022】

上述したように、測定ヘッド４３は、円筒状の投光部４１と受光部４２とで構成されているので、投光部４１と受光部４２とは、共通のハウジング４３０に固定することができる。図１では、ハウジング４３０は硬質材からなる略円柱部材であり、その投光部４１と受光部４２とを貫通させる２つの孔４３１ａ、４３１ｂが形成されている。この図のハウジング４３０は前側部分４３２と後側部分４３１とに二分割されている。前側部分４３２の前端面における２つの孔４３２ａ、４３２ｂの周囲に上記の遮蔽部４３４として環状凸部が形成されており、さらにその遮蔽部４３４をさらに外囲する上記の遮蔽周壁４３５として環状の段部が形成されている。つまり、ここでは遮蔽部４３４と遮蔽周壁４３５とは、ハウジング４３０前側部分４３２の前端面に一体的に形成されている。さらにこのハウジング４３０の後側部分４３１の後端面には矩形板状のヘッドブラケット４３９が配置される。

【0023】

図４に示すように、光学式穀粒評価装置４０を構成する主要素は、上述した測定ヘッド４３と、光源ユニット４４と、穀粒評価ユニット４５である。光源ユニット４４は、測定ヘッド４３に計測室に貯留された穀粒に照射する光を供給する。穀粒評価ユニット４５は、測定ヘッド４３によって取り込まれた光から穀粒の品質評価を行う。次に、光学式穀粒評価装置４０における、測定ヘッド４３と光源ユニット４４と穀粒評価ユニット４５の配置を図３と図４を用いて説明する。

【0024】

光学式穀粒評価装置４０の筐体７３は、穀粒を貯留する計測室の壁体に隣接配置されるベース壁７３０を底壁（底面）として有し、ベース壁７３０とともにその内部に収納空間を作り出す側壁７４２がベース壁７３０から立設されている。側壁７４２は、４つの直角屈曲部を有する矩形周壁である。図３に示されているように、収納空間を覆うために蓋壁７４１が用意されている。

【0025】

図３から明らかなように、ベース壁７３０には、その投光面４１６と受光面４２６を計測室に貯留されている穀粒に臨むように測定ヘッド４３を固定するための貫通孔として測定ヘッド孔７３１が設けられている。つまり、ベース壁７３０は、貯留された穀粒に向き合う測定壁として機能する。測定ヘッド孔７３１に測定ヘッド４３のハウジング４３０が挿入され、ヘッドブラケット４３９がベース壁７３０の内面にねじ固定されている。さらに、光源ユニット４４及び穀粒評価ユニット４５もベース壁７３０に位置決め固定されている。

【0026】

図４で模式的に示すように、光源ユニット４４は、ハロゲンランプ４４１を有する光源部４４０と当該ランプ４４１に電力を供給する電源部４８とを備えている。ハロゲンランプ４４１及び電源部４８は熱を発し、特にハロゲンランプ４４１は高熱を発する。このため、外気を導入して、冷却風を作り出して、ハロゲンランプ４４１及び電源部４８を冷却する必要がある。穀粒評価ユニット４５は、分光測定部４６と当該分光測定部４６による測定結果を評価する評価電子基板を有する評価部４７とを備えている。分光測定部４６は精密機器であり、評価電子基板は高集積回路であり、塵埃を嫌う。このため、強い冷却風などによって塵埃が巻き散ることを防止する必要がある。このため、筐体７３内に形成された内部空間は、導入された外気を再び排気するとともに光源ユニット４４を収納する開放室７４ａと、穀粒評価ユニット４５を収納する密閉室７４ｂとに、隔壁７４７によって区画されている。

【0027】

筐体７３が矩形の六面体として形成されている図示された例では、開放室７４ａは、六面体の外周部に形成されたＬ字状空間であり、内部空間７４の残りの空間が密閉室７４ｂとなる。つまり、密閉室７４ｂは、ベース壁７３０と側壁７４２と第１隔壁７４８と第２隔壁７４９と蓋壁７４１とによって密閉化されている。

【0028】

測定ヘッド４３と光源ユニット４４とは第１光ファイバ束４１０によって接続され、測定ヘッド４３と穀粒評価ユニット４５とは第２光ファイバ束４２０によって接続されている。後で述べる好適な実施形態では、この第１光ファイバ束４１０及び第２光ファイバ束４２０の引き回しが最適化されている。つまり、第１光ファイバ束４１０及び第２光ファイバ束４２０とはベース壁７３０の面に鉛直な方向で測定ヘッドに連結され、第１光ファイバ束４１０は途中で直角に屈曲し、ベース壁７３０の面に平行に延びて光源ユニット４４に連結されている。第２光ファイバ束４２０は途中で直角に屈曲し、ベース壁７３０の面に平行に延びて穀粒評価ユニット４５に連結される。

【0029】

次に、図面を用いて、本発明による光学式穀粒評価装置の具体的な実施形態の１つを説明する。この実施形態では、光学式穀粒評価装置は、穀物を収穫するコンバインに搭載されている。図５は、コンバインの全体を示す側面図であり、図６は平面図である。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置２，２によって自走するように構成された走行機体と、走行機体の機体フレーム１の前部に支持された刈取部５と、機体フレーム１の後部に支持された脱穀装置６及び穀粒タンク１０とを備えている。走行機体の前部の横一端側に、運転座席４ａを有する運転部４と、運転座席４ａの下方に配置されたエンジン３１を含む原動部３が設けられている。

【0030】

原動部３について説明する。
図５と図６とに示すように、原動部３には、運転座席４ａを天板部で支持するように構成したエンジンボンネット３２、エンジンボンネット３２の走行機体横外側に配備した吸気ケース３３、エンジン３１の走行機体横外側に配備したラジエータ３４及び冷却ファン３５が配置されている。ラジエータ３４及び冷却ファン３５は、吸気ケース３３より走行機体横内側に配置されている。

【0031】

駆動系について説明する。
図示されていないが、走行トランスミッションが機体フレーム１の前部に配置されている。エンジン３１からの駆動力は走行トランスミッションで変速され、左右のクローラ走行装置２のクローラ駆動輪２ａに伝達される。走行トランスミッションに入力した駆動力は分岐して、刈取部５にも伝達される。エンジン３１からの駆動力は、ミッションケースを介して脱穀装置６及び排ワラ処理装置７にも伝達される。

【0032】

脱穀装置６について説明する。
脱穀装置６は、機体フレーム１のうちの左横側部位に設けてある。脱穀装置６は、脱穀機体の横外側に設けられたフィードチェーン（図示せず）を備えている。刈取部５から搬送された刈取穀稈の株元側がフィードチェーンによって挟持され、走行機体後方側に搬送される。その際、刈取穀稈の穂先側は脱穀部の扱室(図示せず)に供給され、回転駆動される扱胴（図示せず）によって脱穀される。脱穀装置６は、脱穀機体の内部に設けた選別部（図示せず）を備えている。選別部による揺動選別及び風選別によって、穀粒と、ワラ屑等の塵埃とに選別され、単粒化した穀粒は脱穀機体内の底部に落下する。塵埃は脱穀機体の後外側に排出される。

【0033】

フィードチェーンによって脱穀部の扱室から排出した脱穀排ワラは、脱穀装置６の後部に装備された排ワラ処理装置７に供給される。排ワラ処理装置７は、脱穀排ワラを細断して放出する処理状態と、脱穀排ワラを長ワラ状態で放出する処理状態とに切換え自在である。

【0034】

図６に示すように、脱穀装置６の脱穀機体内の底部には１番スクリューコンベヤ９が設けられている。単粒化した穀粒は、１番スクリューコンベヤ９によって脱穀機体の横方向に沿って穀粒タンク１０側に横送り搬送され、揚穀装置１２に供給される。

【0035】

穀粒タンク１０について説明する。
穀粒タンク１０は、機体フレーム１のうちの脱穀装置６に対して走行機体右横側、かつエンジン３１の後方の部分に配置されている。図６と図７と図１１とから明らかなように、穀粒タンク１０は、正面視で、上端側における横端部１０ａが下端側より走行機体横内側に張り出た形状を有する。穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆのうちの前記横端部１０ａに位置する部位に、後述する受信機１４が配置されている。穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆのうちの受信機１４の横外側に、穀粒タンク１０の内部を見通す縦長形状の点検窓１５が形成されている。

【0036】

穀粒タンク１０の左横側部に揚穀装置１２が配置されている。揚穀装置１２の搬送終端部は、穀粒タンク１０の横端部１０ａに接続されている。図６と図８とに示すように、揚穀装置１２は、揚送スクリュー１６を備えている。揚送スクリュー１６は、１番スクリューコンベヤ９から図示しないベベルギア伝動機構を介して伝達される駆動力によって駆動される。１番スクリューコンベヤ９からの穀粒が揚送スクリュー１６によって揚穀装置１２の吐出口１２ａに揚送される。揚送スクリュー１６のスクリュー軸１６ａのうちの吐出口１２ａに対向する位置に回転羽根１７が一体回転自在に設けられている。揚送スクリュー１６からの穀粒が、反時計まわりに回転駆動される回転羽根１７による跳ね飛ばしにより、吐出口１２ａから穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂに吐出される。従って、脱穀装置６からの穀粒は、穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂに順次貯蔵される。

【0037】

図５と図６とから明らかなように、穀粒タンク１０の底部に走行機体前後向きの底スクリュー１８が設けられている。穀粒タンク１０の後外側に走行機体上下向きの縦スクリューコンベヤ１９ａが設けられ、縦スクリューコンベヤ１９ａの上端部から横スクリューコンベヤ１９ｂが延出されている。穀粒タンク１０に貯留された穀粒が、底スクリュー１８、縦スクリューコンベヤ１９ａ及び横スクリューコンベヤ１９ｂによって搬送され、吐出筒１９ｃから吐出される。

【0038】

横スクリューコンベヤ１９ｂは、縦スクリューコンベヤ１９ａに対して横向きの昇降軸芯Ｐ１まわり上下揺動自在に連結され、昇降シリンダ２２によって揺動操作される。また、縦スクリューコンベヤ１９ａの上側部分は、縦スクリューコンベヤ１９ａの下側部分に対して縦向きの旋回軸芯Ｐ２周りに旋回自在に連結され、電動モータ２３によって駆動される。
これらにより、吐出筒１９ｃの吐出位置が変更可能である。

【0039】

穀粒タンク１０の後面下部に連結支持された中継ギヤケース２４が、機体フレーム１の後端部に設けた支持部１Ｇに対して旋回軸芯Ｐ２まわりに回転自在に枢支されていることにより、穀粒タンク１０は、旋回軸芯Ｐ２を開閉軸芯として揺動開閉自在である。従って、穀粒タンク１０は、揺動開閉することによって作業位置とメンテナンス位置（図６で二点鎖線で示す）とに位置変更できる。

【0040】

作業位置に閉じた穀粒タンク１０の前端部の下方に、機体フレーム１によって支持されたロードセル２５が配置されている。つまり、ロードセル２５により、穀粒タンク１０に貯留された穀粒の重量が穀粒タンク１０ともに計測される。さらに、穀粒タンク１０の前部に光学式穀粒評価装置４０が配置されている。光学式穀粒評価装置４０により、脱穀装置６から搬出されて穀粒タンク１０に投入される穀粒の内部品質が評価される。ロードセル２５及び光学式穀粒評価装置４０による計測結果は、例えば運転部４に設けた表示装置３９（図６参照）に表示される。

【0041】

次に、このコンバインにおける、穀粒の光学式穀粒評価に関する構成を説明する。
図８と図１２とから理解できるように、穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂに、貯留室５０が配置されている。ここでは、貯留室５０は、穀粒を一時的に貯留するサンプリング部５０として形成されているので、以後、貯留室５０は、サンプリング部５０と称することにする。

【0042】

サンプリング部５０は、穀粒タンク上下向きの筒状の保持部形成体５１によって形成した受け止め保持部５２と、受け止め保持部５２の上部に配備した満杯センサ５３と、受け止め保持部５２の下部に設けた排出口５２ａを開閉する開閉板５４と、開閉板５４を操作するシャッタ機構６０とからなる。サンプリング部５０は、穀粒タンク１０に投入された穀粒の一部を、光学式穀粒評価装置４０の計測対象として一時的に貯留し、光学式穀粒評価装置４０による計測が終了すると、潮流されていた穀粒は穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂに排出される。

【0043】

すなわち、受け止め保持部５２は、上部に設けた穀粒タンク上方向きの受け入れ口５２ｂを備えている。揚穀装置１２の回転羽根１７によって穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂに吐出され、サンプリング部５０の上方に飛んで来た穀粒が、受け入れ口５２ｂから受け止め保持部５２に入り込む。開閉板５４が閉位置であれば、排出口５２ａが封鎖され、穀粒計測室としての受け止め保持部５２内に、穀粒が貯留される。

【0044】

満杯センサ５３が受け止め保持部５２における穀粒の満杯状態を検出し、かつ受け止め保持部５２に貯留された穀粒の光学式穀粒評価装置４０による計測が終わると、開閉板５４が開位置に制御される。これにより、一時的に貯留されていた穀粒は、開放された排出口５２ａから落下通路５５を通って、穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂに落下する。

【0045】

排出口５２ａの開放時から、計測済みの穀粒を排出するのに必要な排出時間として設定した設定排出時間が経過し、かつ、満杯センサ５３が満杯状態を検出していないことを条件として、シャッタ機構６０の開閉板５４が閉位置に切り替えられる。これにより、排出口５２ａが封鎖されるので、受け入れ口５２ｂから入り込む穀粒が再び計測対象として貯留される。

【0046】

このように、サンプリング部５０では、開閉板５４が開閉制御されることにより、穀粒の計測室としての受け止め保持部５２内に穀粒が繰り返し貯留され、その都度、貯留状態の穀粒に対する光学式穀粒評価装置４０による計測が行われる。

【0047】

光学式穀粒評価装置４０は、図１２から図１６から明らかなように、ほぼ正方向断面で深さが浅い直方体形状の筐体７３を備えている。筐体７３は、底壁であるベース壁７３０と、周壁である側壁７４２と、ベース壁７３０と側壁７４２とによって作り出される直方体形状の内部空間（収納空間）７４を覆うカバープレートしての蓋壁７４１とからなる。図１３と図１４では蓋壁７４１は取り外されている。

【0048】

ベース壁７３０を平面上に位置させた平面視において、筐体７３の内部空間７４を、Ｌ字状領域と長方形領域に区画する隔壁７４７がベース壁７３０に立設されている。隔壁７４７は、互いに延設方向が９０°異なる第１隔壁７４８と縦方向に延びる第２隔壁７４９とからなる。Ｌ字状領域は、その両端部が外部に対して開口している開放室７４ａであり、長方形領域は、実質的に外部に対して閉鎖された密閉室７４ｂである。開放室７４ａの一方の開口には、フィルタユニット７９が接続されている。フィルタユニット７９は、筐体７３の一側面にほぼ完全に重なり合って装着される直方体形状のフィルタケース７９０と、そのフィルタケース７９０内に配置される複数のフィルタ７９１とを備えている。フィルタケース７９０には外気を取り入れる吸引口７６が設けられており、ここから取り入れられた外気は、フィルタを通過して開放室７４ａに流入する。開放室７４ａの一方の開口には、開放室７４ａからの空気を外部に放出するための案内管７８が接続している。案内管７８は、雨水や洗浄水などの開放室７４ａに入り込むことを防止するように屈曲した屈曲管であり、図７から明らかなように、光学式穀粒評価装置４０の穀粒タンク１０への取付時には、上側に位置する。

【0049】

フィルタユニット７９の吸引口７６は、フィルタケース７９０の一端部に設けられ、そこから他端までフィルタケース７９０の内部を延びる吸引通路に接続している。吸引通路は、多数のフィルタ８０によって形成されたフィルタ通路に連通しており、フィルタ通路の出口は開放室７４ａに連通している。図７と図９とから理解できるように、フィルタケース７９０は、フィルタケース７９０の上下両端部に作用する連結具８１により、筐体７３の本体に対して脱着自在に連結されている。この連結具８１を解除状態に切り換えてフィルタケース７９０を筐体７３の本体から取り外すことにより、フィルタ８０の交換作業が容易となる。連結具８１は、本実施形態のようにボルト式のものであってもよいし、バックル式のものであってもよい。

【0050】

開放室７４ａ内でフィルタユニット７９から流入し、案内管７８に流入する冷却空気流を作り出すため、冷却ファン７５が開放室７４ａのほぼ中央に配置され、ベース壁７３０に固定支持されている。開放室７４ａの、冷却ファン７５とフィルタユニット７９との間の領域に、光源ユニット４４の電源部４８が配置されている。開放室７４ａの、冷却ファン７５と案内管７８との間の領域に、光源ユニット４４の光源部４４０が配置され、ベース壁７３０に固定支持されている。さらに、ベース壁７３０の、光源ユニット４４と案内管７８との間の領域に、測定ヘッド孔７３１としての貫通孔が形成されている。この測定ヘッド孔７３１に、図１と図２を用いた説明した基本構造を有する測定ヘッド４３が装着される(図１７参照)。光源部４４０は、近赤外線光成分を多く放射することができるハロゲンランプ４４１を備えている。ハロゲンランプ４４１から出た光は、第１光ファイバ束４１０に導かれて測定ヘッド４３の投光部４１に供給される。

【0051】

密閉室７４ｂには、穀粒評価ユニット４５を構成する、分光測定部４６と評価部４７とが配置されている。分光測定部４６と評価部４７とは共通のフランジプレート４６ａに平面配置で取り付けられている。このフランジプレート４６ａは、ベース壁７３０に固定されたレール状の補強リブ７４５にねじ固定されている。つまり、穀粒評価ユニット４５を構成する、分光測定部４６と評価部４７は、フランジプレート４６ａと補強リブ７４５とを介してベース壁７３０に固定されており、穀粒評価ユニット４５はベース壁７３０に対して浮き構造となっている。

【0052】

測定ヘッド４３の受光部４２によって取り込まれた光が第２光ファイバ束４２０に導かれて分光測定部４６に送り込まれる。分光測定部４６自体はよく知られた構成を有するので、ここでは詳しい説明を省略するが、分光された光、つまり分光出力は、ここでは２５６チャンネルのイメージセンサ（ここではＮＭＯＳセンサが用いられているが、ＣＣＤセンサを使用することも可能である）に入力され、１チャンネル当たり１６ビットのデジタル信号の出力信号となる。この出力信号は、分光測定部４６に隣接して平面状に配置された評価電子基板を主要素とする評価部４７に送られる。評価部４７を、２５６チャンネル１６ビットのデジタル信号を入力として、計測対象となった穀粒の水分、タンパク含有量を導出して、車載ＬＡＮを介してコンバインのメインコントローラに転送する。分光測定部４６及び評価部４７もベース壁７３０に固定支持されている。なお、ここでは、穀粒評価ユニット４５への給電は電源部４８によって行われている。

【0053】

図１３と図１５から明らかなように、電源部４８、冷却ファン７５、光源部４４０、測定ヘッド４３、分光測定部４６、評価部４７はすべて、ベース壁７３０上で、互いに重なり合うことなしに平面配置されており、これにより光学式穀粒評価装置４０は薄形構造を作り出している。この薄形構造に貢献すべく、第１光ファイバ束４１０及び第２光ファイバ束４２０は、測定ヘッド４３からベース壁７３０に対して垂直に延び、途中で２つの屈曲部を介して直角に屈曲してベース壁７３０に平行に延びて、光源部４４０ないしは分光測定部４６に接続しており、ベース壁７３０に対して垂直な方向にできるだけ出っ張らないように配線されている。

【0054】

図１で模式的に示された測定ヘッド４３のベース壁７３０への取り付け構造が、図１６と図１７と図１８とに示されている。この実施形態では、測定ヘッド４３のハウジング４３０は、小径部と大径部との２段円柱状ベースハウジング４３１と、このベースハウジング４３１の小径部に嵌め込まれるカバーハウジング４３２との二分割構成である。ベースハウジング４３１及びカバーハウジング４３２は、金属、樹脂、ゴムなどから製作することができるが、それぞれ異なる材料で製作してもよい。例えば、ベースハウジング４３１を金属製、カバーハウジング４３２を樹脂製とすることができる。ベースハウジング４３１には投光部用孔４３１ａと受光部用孔４３１ｂが形成されている。投光部用孔４３１ａには第１光ファイバ束４１０の端部４１１が、その端面４１２と小径部の端面とが面一となるように、挿入されている。受光部用孔４３１ｂには第２光ファイバ束４２０の端部４２１が、その端面４２２と小径部の端面とが面一となるように、挿入されている。端部４１１の端面４１２には投光側ガラスプレート４１５が装着され、端部４２１の端面４２２には受光側ガラスプレート４２５が装着されている。
投光側ガラスプレート４１５及び受光側ガラスプレート４２５を挟み込むように、ベースハウジング４３１の小径部にカバーハウジング４３２が嵌め込まれている。さらに、円板状の押え板４３３によって、カバーハウジング４３２がベースハウジング４３１に押し付けられた状態で、ベースハウジング４３１に固定されている。カバーハウジング４３２には、投光側ガラスプレート４１５と受光側ガラスプレート４２５とが露出するように第１孔４３２ａと第２孔４３２ｂが設けられている。この第１孔４３２ａと第２孔４３２ｂの周縁部は、上述した遮蔽部４３４を作り出すべく、メガネ縁状に盛り上げられている。同様に、カバーハウジング４３２の周領域もリング状に盛り上げられており、このリング状の盛り上げ部が、遮蔽周壁４３５として機能する。

【0055】

ベース壁７３０に設けられた測定ヘッド孔７３１の径は、ハウジング４３０の外径より小さく形成されているので、測定ヘッド孔７３１に装着された測定ヘッド４３は、ベースハウジング４３１の端面に配置されたヘッドブラケット４３９とベース壁７３０との間で、スペーサとねじとを用いて挟み付け固定される。このような構造により、投光側ガラスプレート４１５の第１光ファイバ束４１０の端面に対応する面である投光面４１６及び受光側ガラスプレート４２５の第２光ファイバ束４２０の端面に対応する面である受光面４２６が、ベース壁７３０の外部に露出することになる。したがって、図１２に示すように、ベース壁７３０が穀粒を貯留させるための壁体の一部になるように取り付けられることにより、受け止め保持部５２に一時的に貯留された穀粒が直接投光面４１６及び受光面４２６に密接することになる。

【0056】

この実施形態における光学式穀粒評価装置４０は、近赤外光の吸収スペクトルを利用した成分分析方法を用いて内部品質を計測するものであり、近赤外光を穀粒に投射して、透過光の分光分析に基づいて吸収スペクトルを計測する。その計測結果を評価することで、穀粒に含まれる水分、タンパク質、アミロース等の成分量を算定する。更に、光学式穀粒評価装置４０は、水分、タンパク質、アミロース等の成分量の算定結果を基に、穀粒の食味を判別することも可能である。

【0057】

上述のように構成された光学式穀粒評価装置４０のコンバインへの具体的な取り付けを以下に詳述する。
この実施形態では、図７、図９、図１１、図１２に示すように、光学式穀粒評価装置４０は、穀粒タンク１０の前部に設けた計測室７０に取り付けられる。計測室７０は、穀粒タンク１０の前側の側壁１０Ｆ（以下、前側壁１０Ｆと称する。）に設けられている。詳しくは、計測室７０は、前側壁１０Ｆのうちの点検窓１５の横外側の部位に配備してある。

【0058】

計測室７０は、前側壁１０Ｆに設けた取付け孔１０ｃに嵌着した計測室形成体７１によって形成されている。計測室形成体７１は、穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆより穀粒タンク内方側に位置する後壁７１Ｒと、後壁７１Ｒの全周囲に亘る部位から穀粒タンク前側に向かって延出して前側壁１０Ｆに至る周壁７１Ｓとを備えており、全体として、箱形状である。

【0059】

つまり、計測室７０は、穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆより内側に位置している。更に、計測室７０は、穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂと計測室形成体７１によって仕切られた状態、かつ走行機体前方向きに開放した状態になっている。

【0060】

計測室形成体７１は、取付け孔１０ｃに走行機体前方側から脱着自在に嵌着し、周壁７１Ｓの全周に亘って設けた連結フランジ７１Ｆを、前側壁１０Ｆの表面側に連結ボルトによって締め付け連結することにより、穀粒タンク１０に固定される。従って、計測室形成体７１は、穀粒タンク１０に対して走行機体前方側から脱着できるようになっている。計測室形成体７１の連結フランジ７１Ｆと、穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆとの間に、光学式穀粒評価装置４０に対する振動伝達を抑制する防振ゴム７２（図１１と図１２参照）を介装してある。防振ゴム７２は、取付け孔１０ｃの全周囲に亘って設けられている。防振ゴム７２は、計測室形成体７１と前側壁１０Ｆとの間をシールするシール機能を有する。

【0061】

光学式穀粒評価装置４０の筐体７３のベース壁７３０の全周囲に亘って連結フランジ部が形成されている。この連結フランジ部を用いてベース壁７３０を計測室形成体７１の後壁７１Ｒに連結ボルトによって連結する。これにより、光学式穀粒評価装置４０は、計測室形成体７１に脱着自在に支持される。これにより、ベース壁７３０は計測室形成体７１の後壁７１Ｒの一部として機能する。

【0062】

従って、光学式穀粒評価装置４０は、穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂと仕切られた状態の計測室７０に収容された状態で、穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆよりも穀粒タンク１０の内側に入り込んでいる。これにより、光学式穀粒評価装置４０の外面に塵埃が付着し難くなっている。

【0063】

図９から理解できるように、計測室７０が穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆから穀粒タンク１０の内側に入り込む深さは、光学式穀粒評価装置４０がほぼ全体にわたって穀粒タンク１０の内側に入り込む深さに設定されている。計測室７０が穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆから穀粒タンク１０の内側に入り込む深さのうち、計測室７０のうちの吸引口７６が位置する吸引口側部位における入り込む深さｄ１は、計測室７０のうちの排出口７７が位置する排出口側部位における入り込む深さｄ２よりも浅い。

【0064】

具体的には、図６，９，１１に示すように、穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆのうちの走行機体横内側部分１０Ｆａの平面視での形状は、走行機体横内側ほど走行機体後方側に位置する傾斜形状であり、前側壁１０Ｆのうちの走行機体横外側部分１０Ｆｂの平面視での形状は、走行機体左右方向に平行な形状である。計測室７０は、走行機体横内側部分１０Ｆａから走行機体横外側部分１０Ｆｂまで延びており、少なくとも吸引口７６は走行機体横外側部分１０Ｆｂに位置している。

【0065】

図７と図１１とに示すように、計測室７０のうちの走行機体横内側の隅角部に、光学式穀粒評価装置４０のための電源スイッチ８３が配置されている。電源スイッチ８３に設けられたコネクタ８４は、走行機体に設けた電源（図示せず）から光学式穀粒評価装置４０に電力供給する電源ケーブル(図示せず)と、光学式穀粒評価装置４０から表示装置３９に計測情報を送信する送信ケーブル(図示せず)とを接続する。

【0066】

次は、サンプリング部５０について、図８、図９、及び図１９から図２２を用いて詳述する。
サンプリング部５０は、穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂのうちの穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆ寄りの部位に設けてある。つまり、穀粒貯留空間１０ｂにおいては、反時計まわりに回転する回転羽根１７による跳ねる飛ばしによって穀粒が供給されるので、穀粒貯留空間１０ｂのうちの前側壁１０Ｆ寄りの部位には、穀粒の供給漏れが発生しにくい。従って、サンプリング部５０は、サンプリング漏れがない状態で穀粒のサンプリングを行う。

【0067】

サンプリング部５０は、前側壁１０Ｆの取付け孔１０ｃに嵌着された計測室形成体７１に支持されている。サンプリング部５０は穀粒タンク１０の穀粒貯留空間１０ｂの所定箇所に配置される。受け止め保持部５２は、保持部形成体５１と、保持部形成体５１の内部に固定した壁板５６とによって形成してある。

【0068】

図２２に示すように、サンプリング部５０は、穀粒タンク１０における穀粒の貯留量を検出する４つの穀粒センサ８６のうちの最高位置の穀粒センサ８６による検出領域から２番目の高さ位置の穀粒センサ８６による検出領域に至る範囲に位置している。４つの穀粒センサ８６のうち、最高位置と２番目の高さ位置との穀粒センサ８６は、計測室形成体７１の後壁７１Ｒに支持され、３番目の高さ位置の穀粒センサ８６は、穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆに支持され、４番目の高さ位置の穀粒センサ８６は、穀粒タンク１０の後側壁１０Ｒ(図５、図６参照)に支持されている。

【0069】

図９に示すように、受け止め保持部５２の上方箇所のうち、受け止め保持部５２に対して測定ヘッド４３が位置する側とは反端側に位置する箇所に案内体８８を設けてある。案内体８８は、壁板５６の上部に一体形成した傾斜状態の板体によって構成してある。案内体８８は、傾斜案内面８８ａを備え、サンプリング部５０の上方に来た穀粒を傾斜案内面８８ａによって受け止め保持部５２に向けて流下案内する。

【0070】

シャッタ機構６０は、図１２、図１９に示すように、保持部形成体５１の内部のうちの受け止め保持部５２の下方に位置する部位に配備した電動モータ６１及び開閉操作部６２を備えて構成してある。電動モータ６１は、案内体８８の下方に設けたモータ室６３に収容されている。モータ室６３は、保持部形成体５１と、保持部形成体５１の内部に固定した壁部材６４とによって形成してある。開閉操作部６２は、電動モータ６１の出力軸６１ａに連結された回転カムであり、開閉操作部６２は、電動モータ６１によって駆動されて開閉板５４を開閉操作する。

【0071】

図１９は、排出口５２ａを閉じた状態のサンプリング部５０を示す側面図である。図２１（ｂ）は、開閉板５４を上昇閉位置に操作した状態のシャッタ機構６０を示す正面図である。図１９と図２１（ｂ）とに示すように、開閉操作部６２は、回転軸芯Ｙまわりに閉操作側に回転駆動され、大径部６２ａが回転軸芯Ｙよりも上方に位置すると、閉じ状態になる。開閉操作部６２は、閉じ状態になると、大径部６２ａが開閉板５４の裏面側のうちの開閉軸芯Ｘ寄りの部位に当接して押し上げ作用することにより、開閉板５４を上昇閉位置となる。

【0072】

図２０は、排出口５２ａを開いた状態のサンプリング部５０を示す側面図である。図２１（ａ）は、開閉板５４を下降開位置に操作した状態のシャッタ機構６０を示す正面図である。図２０と図２１（ａ）とに示すように、開閉操作部６２は、回転軸芯Ｙまわりに開操作側に回転駆動され、大径部６２ａが回転軸芯Ｙよりも下方に位置すると、開放状態になる。開閉操作部６２が、開放状態になると、開閉板５４に対する大径部６２ａの押し上げ作用が解除され、開閉板５４は重量によって下降開位置となる。

【0073】

図２０に示すように、開閉操作部６２は、開閉板５４の下降開位置において、開閉板５４の裏側において屈曲部５４ｂによって形成される凹入部５４ｃに入り込む。これにより、下降開位置になった開閉板５４は、電動モータ６１寄りの箇所に位置して落下通路５５を広くする。

【0074】

回転ポテンショメータ６５はモータ室６３に壁部材６４に支持された状態で収容されている。図１９と図２１に示すように、回転ポテンショメータ６５の回転操作軸６５ａのうちの壁部材６４から落下通路５５が位置する側に突出した部位から検出アーム６６を一体回転自在に延出されている。検出アーム６６は、開閉操作部６２の周面に接触作用する検出部６６ａを備えている。回転ポテンショメータ６５は、開閉板５４の上昇閉位置及び開閉板５４の下降開位置を検出する。

【0075】

満杯センサ５３は、静電容量型の近接センサによって構成してある。図１９に示すように、満杯センサ５３は、保持部形成体５１において、平面視で、測定ヘッド４３の光投射方向（図９において矢印で示されいる）に対して交差する向きに配置されている。

【0076】

満杯センサ５３は、受け止め保持部５２の上下方向に対して傾斜した状態で保持部形成体５１のうちの受け止め保持部５２に向かう表面に取付けてある。つまり、満杯センサ５３が保持部形成体５１の表面から突出する部位に穀粒が乗ることがあっても、穀粒が満杯センサ５３の傾斜によって自ずと落下する。

【0077】

〔別実施形態〕
（１）上述した実施形態では、光学式穀粒評価装置４０及び計測室７０は穀粒タンク１０の前側壁１０Ｆよりも内側に配置されたが、これに代えて穀粒タンク１０の横側壁あるいは後側壁よりも内側に配置してもよい。

【0078】

（２）上記した実施形態では、投光面４１６を形成する投光側ガラスプレート４１５と、受光面４２６を形成する受光側ガラスプレート４２５とは別体であったが、共通部材で一体的に構成されてもよい。

【0079】

（３）上記した実施形態では、投光面４１６と受光面４２６とがそれぞれ１つ有する投光・受光部を備えた測定ヘッド４３が採用されたが、そのような投光・受光部を複数備えた測定ヘッド４３を採用してもよい。

【0080】

（４）上記した実施形態では、光学式穀粒評価装置４０の筐体７３は、矩形断面を有する六面体形状であったが、内部に収容空間が形成される箱形態であれば、その形状は任意でよい。

【0081】

（５）上記した実施形態では、満杯センサ５３を近接センサによって構成した例を示したが、近接センサに替えて、光学式の存否センサあるいは接触式の存否センサ等、各種形式のセンサによって実施してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明による光学式穀粒評価装置４０は、自脱型のコンバインの他、刈取り穀稈の株元から穂先まで全稈を扱室に投入するよう構成した普通型のコンバインにも利用できる。

【符号の説明】

【0083】

４０：光学式穀粒評価装置
４１：投光部
４１０：第１光ファイバ束
４１１：端部
４１２：端面
４１５：投光側ガラスプレート（保護膜）
４１６：投光面（投光窓部）
４２：受光部
４２０：第２光ファイバ束
４２１：端部
４２２：端面
４２５：受光側ガラスプレート（保護膜）
４２６：受光面（受光窓部）
４３：測定ヘッド
４３０：ハウジング
４３１：ベースハウジング
４３２：カバーハウジング
４３３：押え板
４３４：遮蔽部
４３５：遮蔽周壁
４３９：ヘッドブラケット
４４：光源ユニット
４４０：光源部
４４１：ハロゲンランプ
４５：穀粒評価ユニット
４６：分光計測部
４７：評価部
４８：電源部
５０：サンプリング部（貯留室）
７０：計測室
７３：筐体
７３０：ベース壁（測定壁：底壁）
７３１：測定ヘッド孔（貫通孔）
７４：内部空間
７４ａ：開放室
７４ｂ：密閉室
７４１：蓋壁
７４２：側壁
７４７：隔壁
７４８：第１隔壁
７４９：第２隔壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】