特開 2022-124382 農産物の内部品質測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022124382

(43)【公開日】2022-08-25

(54)【発明の名称】農産物の内部品質測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/359 20140101AFI20220818BHJP

【ＦＩ】

G01N21/359

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021022121

(22)【出願日】2021-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】000163501

【氏名又は名称】近江度量衡株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100191189

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100199761

【弁理士】

【氏名又は名称】福屋 好泰

(72)【発明者】

【氏名】中井 剛

【テーマコード（参考）】

2G059

【Ｆターム（参考）】

2G059AA01

2G059AA05

2G059BB11

2G059EE01

2G059HH01

2G059JJ11

2G059JJ13

2G059JJ17

2G059KK01

(57)【要約】

【課題】農産物の大きさに起因する感度調整の困難さを低減することができる農産物の内部品質測定装置を提供する。
【解決手段】農産物Ｗの内部品質を測定するための測定光を投光するハロゲンランプ３２と、前記農産物Ｗを透過した前記測定光を受光する受光ユニット３３と、を備え、前記ハロゲンランプ３２および前記受光ユニット３３は、前記農産物Ｗを間に介して当該農産物Ｗの側方に配置され、前記受光ユニット３３の入光端３３ａは前記農産物Ｗの下側に向かって配置され、前記ハロゲンランプ３２は前記受光ユニット３３の入光端３３ａよりも高い位置に配置される、ことを特徴とする農産物Ｗの内部品質測定装置３０。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

農産物の内部品質を測定するための測定光を投光する投光部と、
前記農産物を透過した前記測定光を受光する受光部と、
を備え、
前記投光部および前記受光部は、前記農産物を間に介して当該農産物の側方に配置され、
前記受光部は前記農産物の下側に向かって配置され、
前記投光部は前記受光部よりも高い位置に配置される、
ことを特徴とする農産物の内部品質測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農産物の内部品質を測定する内部品質測定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

農産物の集出荷施設では、収穫された農産物をその品質別に選別する選別装置が従来から導入されている。当該選別装置は、農産物の外観品質を判定する外観品質判定装置と、農産物の内部品質を判定する内部品質判定装置と、判定された外観品質および内部品質に基づいて定まる農産物の等階級別に農産物を仕分ける仕分装置と、仕分けられた農産物をプールするプール装置と、を備えており、上記の外観品質判定装置および内部品質判定装置は、農産物を搬送するコンベアの経路上に設けられている。

【0003】

ここで、農産物の内部品質とは、農産物の糖度や熟度であり、当該内部品質を測定する内部品質判定装置として、例えば特許文献１には、農産物に測定光を照射する投光手段と、当該農産物を透過した測定光を受光する受光手段と、受光した光の強度に応じて農産物の内部品質を評価する制御装置と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１８２８８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の特許文献１に記載された内部品質判定装置では、投光手段が農産物の搬送経路の上方に設置されており、受光手段が農産物の搬送経路の下方に設置されているので、農産物を透過する透過光の光路長が判定対象の農産物の大きさによって変わることとなり、光路長の長短に基づく受光量の調整、すなわち感度調整が困難であった。

【0006】

上記の課題に鑑み、本発明は、農産物の大きさに起因する感度調整の困難さを低減することができる農産物の内部品質測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の内部品質測定装置は、農産物に対して測定光を投光する投光部と、前記農産物を透過した前記測定光を受光する受光部と、を備え、前記投光部および前記受光部は、前記農産物を間に介して当該農産物の側方に配置され、前記受光部は前記農産物の下側に向かって配置され、前記投光部は前記受光部よりも高い位置に配置される、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、農産物の大きさに起因する感度調整の困難さを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る内部品質測定装置が設置された選別装置の概略構成を説明する図。

【図2】（ａ）は上記内部品質測定装置の構成図、（ｂ）内部品質測定装置の受光ユニットの断面図。

【図3】当該内部品質測定装置のハードウエア概略図。

【図4】（ａ）サイズの大きい農産物の内部品質を測定する際の測定光の態様を示した図、（ｂ）サイズの小さい農産物の内部品質を測定する際の測定光の態様を示した図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る農産物の内部品質測定装置を説明する。

【0011】

図１に示すように、内部品質測定装置３０は、農産物Ｗの選別装置１において用いられる装置である。農産物Ｗの選別装置１は、農産物Ｗを等階級別に選別する装置であって、農産物Ｗを搬送するコンベア１０と、農産物Ｗの外観品質を測定する外観品質測定装置２０と、農産物Ｗの内部品質を測定する内部品質測定装置３０と、農産物Ｗを等階級別にプールする複数のプールコンベア５０と、を備えている。

【0012】

コンベア１０は、農産物Ｗを等間隔で単列搬送する搬送装置であり、本実施形態の選別装置１ではチルト式のコンベアが用いられている。チルト式コンベアは、農産物Ｗが載置される複数のトレイ１１が搬送方向に直列的に連結されたコンベア１０であり、当該コンベア１０の搬送制御を行う制御装置１２によって、トレイ１１の傾動が制御される。作業者によって農産物Ｗがコンベア１０に供給されると、コンベア１０は農産物Ｗを所定の方向に搬送する。なお、本実施形態ではチルト式コンベアを用いているが、ベルトコンベアでも良いし、農産物Ｗを載置する非連結のフリートレイを用いても構わない。

【0013】

上記コンベア１０の搬送経路の途中に、農産物Ｗの外観品質測定装置２０が設けられている。農産物Ｗの外観品質とは、農産物Ｗの大きさ、形状、表皮の色合い、傷の有無やその程度等である。当該外観品質測定装置２０は、搬送経路に設けられた暗室２１と、暗室２１内において搬送経路の上方に設けられ、搬送されている農産物Ｗを撮像するカメラ２２と、カメラ２２によって生成された画像を解析し外観品質の各要素を測定するコンピュータ（不図示）と、を備えている。当該コンピュータは、選別装置１全体を制御するメインコンピュータ３と通信可能に接続されており、外観品質を測定する度に当該外観品質をメインコンピュータ３へと送信する。

【0014】

上記コンベア１０の搬送経路には、また、農産物Ｗの内部品質測定装置３０が設けられている。農産物Ｗの内部品質とは、農産物Ｗの糖度や酸度などである。当該内部品質測定装置３０は、図２に示すように、搬送経路に設けられた暗室３１内に、測定光を投光する投光部として機能するハロゲンランプ３２と、農産物Ｗを透過した測定光を受光する受光部として機能する受光ユニット３３を備えている。なお、測定光には、近赤外線に代表されるように、農産物Ｗの内部品質を測定するための波長が含まれている。

【0015】

ハロゲンランプ３２は、背面側に反射鏡３５を備えており、測定光を正面側に放射するように構成されている。このハロゲンランプ３２は、暗室３１内において、コンベア１０の側方に配置され、搬送される農産物Ｗに向かって測定光を照射する。なお、ハロゲンランプ３２の正面にはシャッター（不図示）が設けられており、当該シャッターの開閉がコンピュータ３６によって制御されている。

【0016】

受光ユニット３３は、農産物Ｗを透過した測定光を受光するユニットであって、フード３７と、ミラー３８と、レンズ３９と、光ファイバー４０を備える。フード３７は、細長い筒状体であり、その筒軸を水平に向けた姿勢で、ハロゲンランプ３２とは反対側の農産物の側方に配置される。当該フード３７の先端が測定光の入光端３３ａとして機能している。フード３７の後方にはミラー３８が配置されており、フード３７から出た測定光がミラー３８によって下方に反射される。ミラー３８の下方にはレンズ３９および光ファイバー４０が設けられており、ミラー３８によって反射された測定光がレンズ３９によって光ファイバー４０へと集光される。図３に示すように、光ファイバー４０によって送られた測定光は分光器４１へと送られる。分光器４１は、光ファイバー４０によって送られてきた測定光を内部品質の測定に必要な波長へと分光する。当該分光器４１によって分光された測定光の各々はセンサ４２に入力される。センサ４２は入力された測定光の強度に応じた信号を出力し、当該信号がコンピュータ３６に入力されることで、当該コンピュータ３６によって内部品質が測定される。コンピュータ３６は、測定した内部品質を、その都度、メインコンピュータ３へと送信する。

【0017】

メインコンピュータ３は、外観品質測定装置２０および内部品質測定装置３０から受信した外観品質および内部品質、並びに他の測定装置から受信した測定内容に基づいて農産物Ｗの等階級を判定する。判定された等階級は、農産物Ｗの搬送順に管理され記憶される。メインコンピュータ３は、コンベア１０の制御装置１２と通信可能に接続されており、農産物Ｗを載せたトレイ１１が所定の位置まで搬送されたことを認識すると、当該農産物Ｗを載せたトレイ１１を傾動させるよう制御装置１２にコマンドを送信する。

【0018】

コンベア１０の制御装置１２は、メインコンピュータ３からのコマンドに対応したトレイ１１を傾動させる。これにより、農産物Ｗはコンベア１０から排出され、プールコンベア５０へと送られることとなる。このようにして、本実施形態の選別装置１は農産物Ｗを等階級別に選別する。

【0019】

ここで、本実施形態の内部品質測定装置３０は、上述のとおり、投光部であるハロゲンランプ３２と受光部である受光ユニット３３が農産物Ｗを介するようにコンベア１０の側方に配置されているが、受光ユニット３３とハロゲンランプ３２は、互いに高さ方向に位置をずらして設けられている。

【0020】

具体的には、図２に示すように、受光ユニット３３の入光端３３ａが下方に設置され、ハロゲンランプ３２が上方に設置されている。さらに具体的には、農産物Ｗの大きさを、Ｌサイズ、Ｍサイズ、Ｓサイズ、規格外に区分した場合に、Ｓサイズとしての標準の農産物ＷＳの中位の高さよりも下側（若干下方）に入光端３３ａが水平方向を向くように設置されている。また、ハロゲンランプ３２はＬサイズとして標準の農産物ＷＬの中位の高さよりも上方にハロゲンランプ３２が水平方向を向くように設置されている。

【0021】

このように構成される内部品質測定装置３０によると、受光ユニット３３には図４に示す測定光（透過光）が入光する。この図に示されるように、大きいサイズの農産物ＷＬには、ハロゲンランプ３２からの測定光が集光されることにより、光量の多い測定光が照射される。このとき、農産物ＷＬの内部に進入した測定光は、内部において散乱を繰り返すことで減衰されて、入光端３３ａに達することとなる。一方で、小さいサイズの農産物ＷＳに対して、ハロゲンランプ３２からの測定光が集光されず一部の測定光しか照射されないため、少ない光量の測定光が照射される。このとき、農産物ＷＳの内部に進入した測定光は、内部において散乱を繰り返すことで減衰されて、入光端３３ａに達することとなる。ここで、サイズの大きい農産物ＷＬについては、その内部に進入する測定光の光量は多いが、農産物ＷＬ内部における光路が長いため、内部における測定光の減衰率が高くなる。サイズの小さい農産物ＷＳについては、その内部に進入する測定光の光量は、サイズの大きい農産物ＷＬと比べると少なくなる。しかし、小さいサイズの農産物ＷＳ内部の光路長はサイズの大きい農産物ＷＬよりも短いため、内部における測定光の減衰率は低くなる。したがって、入光端３３ａに入る光の光量は、農産物Ｗのサイズの影響を受けにくくなり、農産物Ｗの大きさに起因する感度調整が容易となる。

【0022】

本願発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。

【符号の説明】

【0023】

Ｗ 農産物
３０ 内部品質測定装置
３２ ハロゲンランプ（投光部）
３３ 受光ユニット（受光部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】