特許 7430868 除去装置、選別装置、及び、搬送用車両

(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】

(24)【登録日】2024-02-05

(45)【発行日】2024-02-14

(54)【発明の名称】除去装置、選別装置、及び、搬送用車両

(51)【国際特許分類】

   B07C 5/36 20060101AFI20240206BHJP

   B07C 5/342 20060101ALI20240206BHJP

   A01D 17/00 20060101ALI20240206BHJP

【ＦＩ】

B07C5/36

B07C5/342

A01D17/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020039077

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021137755

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-01-27

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構、戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）「スマートバイオ産業・農業基盤技術」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(73)【特許権者】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】100111567

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 寛

(72)【発明者】

【氏名】深尾 隆則

(72)【発明者】

【氏名】村上 則幸

(72)【発明者】

【氏名】辻 博之

【審査官】森林 宏和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００１１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１９６６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０２３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０８９９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２３６９９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０７Ｃ ５／００ － ５／３８

Ｂ６５Ｇ ４７／００ － ４７／９６

Ａ０１Ｄ １７／００ － １７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送装置に対して、搬送方向に角度を有するように配列された複数の除去ユニットと、
前記除去ユニットの駆動を個別に制御可能な制御部と、
センサと、
を備え、
前記除去ユニットは、それぞれ、前記制御部によって駆動が制御されることによって前記搬送装置の搬送面上の、各前記除去ユニットから所定範囲にある物体を、前記搬送面から除去する除去動作を行い、
前記制御部は、前記搬送装置で搬送されている前記搬送面上の収穫物と前記収穫物以外の異物との混在した搬送物のうちの前記異物に応じて、前記複数の除去ユニットのうちから必要な除去ユニットを選択し、選択した前記除去ユニットを駆動させ、
前記センサは、前記搬送装置の前記搬送面上の前記搬送物から前記異物を検出するためのものであり、
前記センサは、前記除去ユニットの前記搬送方向の上流側における前記搬送装置上において、前記搬送方向に長さを有する領域における前記搬送物の撮影画像を得るためのカメラを含み、
前記制御部は、前記搬送物の撮影画像を入力として前記収穫物又は前記異物を出力するように機械学習された検出器に対して前記カメラによる前記撮影画像を入力し、前記検出器からの出力を得ることによって、前記撮影画像中における前記異物の位置を検出し、
前記制御部は、前記カメラの前記搬送方向に対する位置と、前記搬送装置の搬送速度に関連する指標とを用いて、前記画像中における前記異物の位置から前記除去ユニットを駆動させるタイミングを決定する
除去装置。

【請求項2】

前記除去ユニットは、
前記制御部の制御に従って、先端に取り付けられた除去板を進退させるアームを有し、
前記除去動作は、前記除去板を前記異物に接触させることによって前記搬送面から前記異物を除去するように、前記除去板を進出させる動作を含む
請求項１に記載の除去装置。

【請求項3】

前記搬送面は、前記搬送方向の上流側の第１の搬送面と、前記搬送方向の下流側にあって、前記第１の搬送面に対して段差をもって配置された第２の搬送面と、を有し、前記第１の搬送面の最下流まで搬送された前記搬送物は前記第１の搬送面から前記第２の搬送面に落下して前記第２の搬送面上を搬送され、
前記除去ユニットは、前記除去板を進出させた状態で前記除去板が前記第１の搬送面から前記第２の搬送面に落下する前記異物に接触して前記異物を前記段差の間隙を通過させて前記搬送面から除去し、前記除去板を後退させた状態で前記除去板が接触しないように構成されている
請求項２に記載の除去装置。

【請求項4】

前記除去板は、鉛直方向に対して角度を有し、かつ、前記搬送方向の上流側を低くして前記アームに取り付けられており、前記搬送方向の上流側の端部が上向きになるように湾曲している
請求項３に記載の除去装置。

【請求項5】

前記複数の除去ユニットは、それぞれの前記除去板が前記搬送方向に直交する前記搬送面の幅方向に連続するように配置されており、
前記制御部は、前記異物の位置及び大きさに対応した位置に前記除去板を有する前記除去ユニットを選択する
請求項２～４のいずれか一項に記載の除去装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の除去装置と、
搬送装置と、を備えた、
選別装置。

【請求項7】

収穫物を搬送可能な搬送用車両であって、
請求項１～５のいずれか一項に記載の除去装置と、
前記搬送用車両の車速に関連した搬送速度になる搬送装置と、を搭載しており、
前記制御部は、前記搬送装置の搬送速度に関連する指標として、前記車速を用いる
搬送用車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、除去装置、選別装置、及び、搬送用車両に関する。

【背景技術】

【0002】

地中で生育する根菜類等の地下作物を収穫すると、収穫物と土塊や石などの異物とが混在した状態で収穫される。このように収穫物と異物との混合物から正確に収穫物を選別する必要がある。

【0003】

この方法について、特開２０１８－１１１５号公報（以下、特許文献１）では、搬送されて、端部から一定間隔を空けて落下された物体に所定の波長を有する光を照射し、その物体を撮像して撮像結果に基づいて収穫物である馬鈴薯か異物かを判断している。そして、馬鈴薯と異物とによって落下位置を異ならせて異なる場所へ分配できるように、落下軌道を異ならせている。画像から判断する方法として、例えば、特表２０１５－５２９１５４号公報（以下、特許文献２）は、撮影画像を解析して、優良なジャガイモ、土、石などに類別する具体的な手法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１１１５号公報

【文献】特表２０１５－５２９１５４号公報

【発明の概要】

【0005】

特許文献２の手法のような画像解析を行うことで収穫物と異物との混合物から収穫物と異物とが特定され、特許文献１の手法でそれらを選別することが考えられる。しかしながら、特許文献１の手法では、一度に落下させる物体が少ないほど分配の精度を向上させることができる一方、処理速度が落ちてしまうという問題が生じる。そのため、収穫物と異物との選別を、精度と処理速度とを両立しつつ行うことが望まれる。

【0006】

ある実施の形態に従うと、除去装置は、搬送装置に対して、搬送方向に角度を有するように配列された複数の除去ユニットと、除去ユニットの駆動を個別に制御可能な制御部と、を備え、除去ユニットは、それぞれ、制御部によって駆動が制御されることによって搬送装置の搬送面上の、各除去ユニットから所定範囲にある物体を、搬送面から除去する除去動作を行い、制御部は、搬送装置で搬送されている搬送面上の収穫物と収穫物以外の異物との混在した搬送物のうちの異物に応じて、複数の除去ユニットのうちから必要な除去ユニットを選択し、選択した除去ユニットを駆動させる。

【0007】

他の実施の形態に従うと、選別装置は、上記の除去装置と、搬送装置と、を備える。

【0008】

他の実施の形態に従うと、搬送用車両は、収穫物を搬送可能な搬送用車両であって、上記の除去装置と、搬送装置と、を搭載している。

【0009】

更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態に係る運搬用車両（以下、単に車両と略する）の側面概略図である。

【図2】図２は、図１の車両の上面概略図である。

【図3】図３は、搬送装置、及び、除去装置に含まれる除去ユニットの側面概略図である。

【図4】図４は、搬送装置、及び、除去装置の上面概略図である。

【図5】図５は、搬送装置、及び、除去装置の前方からの概略図である。

【図6】図６は、除去動作を説明する図である。

【図7】図７は、複数の除去ユニットのうちの除去動作をさせる除去ユニットの選択方法を説明する図である。

【図8】図８は、除去装置の概略ブロック図である。

【図9】図９は、土塊の検出方法の一例を説明するための図である。

【図10】図１０は、除去装置で土塊を除去するための処理を表したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜１．除去装置、選別装置、及び、搬送用車両の概要＞

【0012】

（１）本実施の形態にかかる除去装置は、搬送装置に対して、搬送方向に角度を有するように配列された複数の除去ユニットと、除去ユニットの駆動を個別に制御可能な制御部と、を備え、除去ユニットは、それぞれ、制御部によって駆動が制御されることによって搬送装置の搬送面上の、各除去ユニットから所定範囲にある物体を、搬送面から除去する除去動作を行い、制御部は、搬送装置で搬送されている搬送面上の収穫物と収穫物以外の異物との混在した搬送物のうちの異物に応じて、複数の除去ユニットのうちから必要な除去ユニットを選択し、選択した除去ユニットを駆動させる。

【0013】

搬送方向に角度を有するように配列された複数の除去ユニットのうちから必要な除去ユニットを選択し、選択した除去ユニットを駆動させることで、複数の搬送物を同時に搬送しながらその中から異物を除去することができる。その結果、精度と処理速度とを両立しつつ搬送物から収穫物と異物とを選別することができる。

【0014】

（２）好ましくは、除去ユニットは、制御部の制御に従って、先端に取り付けられた除去板を進退させるアームを有し、除去動作は、除去板を異物に接触させることによって搬送面から異物を除去するように、除去板を進出させる動作を含む。これにより、簡単な構成で異物を除去することができる。

【0015】

（３）好ましくは、搬送面は、搬送方向の上流側の第１の搬送面と、搬送方向の下流側にあって、第１の搬送面に対して段差をもって配置された第２の搬送面と、を有し、第１の搬送面の最下流まで搬送された搬送物は第１の搬送面から第２の搬送面に落下して第２の搬送面上を搬送され、除去ユニットは、除去板を進出させた状態で除去板が第１の搬送面から第２の搬送面に落下する異物に接触して異物を段差の間隙を通過させて搬送面から除去し、除去板を後退させた状態で除去板が接触しないように構成されている。これにより、簡単な除去動作によって異物を除去することができる。

【0016】

（４）好ましくは、除去板は、鉛直方向に対して角度を有し、かつ、搬送方向の上流側を低くしてアームに取り付けられており搬送方向の上流側の端部が上向きになるように湾曲している。これにより、接触した異物を搬送面から押し出しやすくなり、その結果、異物を除去しやすくなる。

【0017】

（５）好ましくは、複数の除去ユニットは、それぞれの除去板が搬送方向に直交する搬送面の幅方向に連続するように配置されており、制御部は、異物の位置及び大きさに対応した位置に除去板を有する除去ユニットを選択する。これにより、除去板を精度よく異物に接触させることができ、精度よく異物を除去することができる。

【0018】

（６）好ましくは、除去装置は、搬送面上の搬送物から異物を検出するためのセンサを有し、制御部は、センサによって検出された異物の位置及び大きさに応じて除去ユニットを選択する。これにより、異物の位置及び大きさを精度よく検出できる。その結果、除去板を精度よく異物に接触させることができ、精度よく異物を除去することができる。

【0019】

（７）好ましくは、制御部は、センサの搬送方向に対する位置と、搬送装置の搬送速度に関連する指標とを用いて、除去ユニットを駆動させるタイミングを決定する。これにより、除去板を精度よく異物に接触させることができ、精度よく異物を除去することができる。

【0020】

（８）好ましくは、センサはカメラを含み、制御部は、搬送物の撮影画像を入力として収穫物又は異物を出力するように機械学習された検出器に対してカメラによる撮影画像を入力し検出器からの出力を得ることによって、搬送物から異物を検出する。これにより、異物の位置及び大きさを精度よく検出できる。

【0021】

（９）本実施の形態に係る選別装置は、上記の除去装置と、搬送装置と、を備える。この選別装置を用いることにより、複数の搬送物を同時に搬送しながらその中から異物を除去することができる。その結果、精度と処理速度とを両立しつつ搬送物から収穫物と異物とを選別することができる。

【0022】

（１０）本実施の形態に係る搬送用車両は収穫物を搬送可能な搬送用車両であって、上記の除去装置と、搬送装置と、を搭載している。この搬送用車両を用いることにより、収穫物を搬送しつつ、複数の搬送物を同時に搬送しながらその中から異物を除去することができる。その結果、精度と処理速度とを両立しつつ搬送物から収穫物と異物とを選別することができる。

【0023】

＜２．除去装置、選別装置、及び、搬送用車両の例＞

【0024】

本実施の形態に係る運搬用車両（以下、単に車両と略する）１００は、地中で生育する根菜類等の地下作物を収穫し、収穫物と土塊や石などの異物とを選別しつつ運搬する車両である。地下作物は、例えば、ジャガイモであり、以下の説明ではジャガイモであるものとする。また、異物は、以下の説明では土塊であるものとする。選別することは、収穫物と異物との混合物から一方を除去することである。以下の説明では、具体的に、車両１００は、ジャガイモと土塊との混在したものから土塊を除去することでジャガイモと土塊とを選別しつつ運搬する。

【0025】

図１及び図２を参照して、車両１００は、走行機体１１を備える。走行機体１１は、移動装置１３によって走行する。移動装置１３は、例えば、左右一対の走行ローラを有する。車両１００は、移動装置１３により、圃場内を移動することができる。移動装置１３の移動速度を車速Ｖ１とする。

【0026】

走行機体１１の一方端には、操縦部１２が設けられている。操縦部１２が設けられている側の端部を、走行機体１１の前、逆側の端部を後ろとする。すなわち、走行機体１１の前方端には操縦部１２が設けられている。

【0027】

操縦部１２には、作業者が着座するための操縦座席が設けられている。操縦部１２は、操向ハンドル及び車両１００を操作するためのその他の操作具が設けられている。本実施の形態に係る車両１００は、作業者によるマニュアル操作が可能である。

【0028】

操縦部１２の下方には動力源としての図示しないエンジンが搭載されており、エンジンからの動力が適宜変速されて移動装置１３に伝達される。操縦部１２の下方には、さらに、後述するコントローラ５０が搭載されており、エンジンの駆動を制御する。

【0029】

車両１００は、操縦部１２の側方に配置された収穫作業部１４を備える。収穫作業部１４は、収穫物であるジャガイモを取り込んで、車両１００の後部に搬送する。収穫作業部１４は、ジャガイモを土中から掘り出す収穫部１４１を備える。収穫部１４１は、操縦部１２の前方に配置されている。なお、収穫部１４１は、より正確には、操縦部１２の斜め前方に配置されている。

【0030】

収穫作業部１４は、収穫部１４１によって掘り出されたジャガイモを後方に搬送する搬送部１４２を備える。搬送部１４２は、後側ほど高くなるように前傾姿勢で設けられている。搬送部１４２は、例えばベルトコンベアであって、ジャガイモを後ろ斜め上方に搬送する。搬送部１４２の搬送方向Ａ１は、前方から後方の向きである。

【0031】

好ましくは、搬送部１４２には、収穫対象とするジャガイモより小さいサイズの孔が形成されている。これにより、運搬中にジャガイモよりも小さな土塊や砂や根茎部などは圃場上に落下する。

【0032】

車両１００は、選別装置１７を備えている。選別装置１７は、搬送装置１５を含む。搬送装置１５は、搬送部１４２の搬送方向の先端であって、操縦部１２の背後であり、走行機体１１上に設けられ、搬送部１４２の搬送物をさらに後方に搬送する。搬送装置１５は、一例としてベルトコンベアであって、搬送部１４２の搬送方向Ａは、前方から後方に向かう向きである。前方を搬送方向Ａの上流側、後方を下流側とも称する。搬送装置１５は、搬送方向Ａの上流側の第１の搬送装置１５Ａと、下流側の第２の搬送装置１５Ｂとを含む。第１の搬送装置１５Ａの搬送物は第２の搬送装置１５Ｂまで搬送され、次に、第２の搬送装置１５Ｂによって最下流まで搬送される。搬送装置１５の搬送方向Ａの最下流の位置には図示しないストッカーが搭載可能であって、搬送装置１５の搬送物が一時的に収容される。

【0033】

選別装置１７は、除去装置１６を含む。除去装置１６は、搬送装置１５で搬送されているジャガイモと土塊との混在した搬送物のうちの土塊を除去する。これにより、搬送装置１５の後方に配置されたストッカーには、土塊の取り除かれた搬送物、つまり、ジャガイモが収容されることになる。除去装置１６は、第２の搬送装置１５Ｂの搬送面１５２よりも上方であって、第１の搬送装置１５Ａとの境界付近に配置される。除去装置１６の具体的な構成については後述する。

【0034】

図３～図４を参照して、第１の搬送装置１５Ａと第２の搬送装置１５Ｂとは、段差をもって配置されている。具体的には、図３に示されたように、第１の搬送装置１５Ａは、第２の搬送装置１５Ｂより高さＨ、高い位置に配置されている。そのため、第１の搬送装置１５Ａの搬送面１５１と、第２の搬送装置１５Ｂの搬送面１５２とには搬送方向Ａと逆向きに間隙Ｇが形成されている。第１の搬送装置１５Ａによって搬送面１５１上を搬送方向Ａに搬送されてきた搬送物は、高さＨ落下して、搬送面１５２に到達する。そして、第２の搬送装置１５Ｂによって、搬送面１５２上を搬送方向Ａに搬送される。

【0035】

図３及び図５に示されるように、除去装置１６は、第１の搬送装置１５Ａと第２の搬送装置１５Ｂとの間隙Ｇと概ね同じ高さに配置される。除去装置１６は、複数の除去ユニット２０を含む。図示された例では、除去装置１６は、１０個の除去ユニット２０Ａ～２０Ｊを含む。除去ユニット２０Ａ～２０Ｊを代表させて除去ユニット２０とも称する。また、除去装置１６は、除去ユニット２０の駆動を個別に制御可能なコントローラ１０を含む。

【0036】

除去ユニット２０は、それぞれ、コントローラ１０によって駆動が制御されることによって除去動作を行う。除去動作は、搬送面１５１，１５２上の、各除去ユニット２０から所定範囲にある物体を、搬送面１５１，１５２から除去するための動作である。除去動作の詳細については後述する。

【0037】

除去ユニット２０は、アーム２１と、アーム２１の先端に取り付けられた除去板２２と、を有する。アーム２１は、先端に取り付けられた除去板２２を、アーム２１の長手方向に進退させる。除去板２２を進退させるための動作の一例として、アーム２１は長手方向に伸長及び収縮する。長手方向に伸長及び収縮するアーム２１の一例として、エアシリンダとソレノイドバルブとの組み合せである。アーム２１は、一例として、３０ｃｍ程度のストロークで伸長及び収縮可能であり、その伸縮速度は、一例として３０ｃｍ／ｓ以上である。これにより、短時間で除去板２２を進退させることができる。

【0038】

コントローラ１０の制御に従って伸長及び収縮するアーム２１の伸長及び収縮する方向は、概ね搬送方向Ａに一致する。すなわち、除去ユニット２０は、アーム２１の長手方向が搬送方向Ａに概ね一致するように配置される。これにより、先端に取り付けられた除去板２２が、アーム２１の伸長及び収縮に従って概ね搬送方向Ａに進退する。

【0039】

図４及び図５に示されるように、複数の除去ユニット２０は、搬送面１５２の、搬送方向Ａに直交する幅方向に配列される。除去板２２の幅方向の長さｗは、一般的なジャガイモの幅より小さく、例えば５ｃｍ程度である。複数の除去ユニット２０それぞれの除去板２２の幅方向の長さｗの合計は、概ね、搬送面１５２の幅方向の長さに一致する。これにより、除去動作によって土塊を除去しやすくなる。

【0040】

好ましくは、除去板２２は、図３に示されたように、鉛直方向に対して角度を有し、かつ、搬送方向Ａの上流側を低くしてアーム２１に取り付けられてる。また、図３に示されたように、除去板２２は、搬送方向Ａの上流側の端部が上向きになるように湾曲している。これにより、除去動作によって土塊を除去しやすくなる。

【0041】

図６を参照して、除去ユニット２０による除去動作は、アーム２１を伸長し（ステップＳ１）、その後に収縮する（ステップＳ２）動作である。これに伴って、除去板２２は搬送方向Ａと概ね同じ方向Ｂに往復する。すなわち、ステップＳ１では除去板２２が搬送方向Ａと逆行する向きに移動する。その後、ステップＳ２では除去板２２が搬送方向Ａと概ね同じに移動する。

【0042】

搬送装置５による搬送物は、第１の搬送装置１５Ａの搬送面１５１から第２の搬送装置１５Ｂの搬送面１５２に落下する。除去ユニット２０は、除去動作のステップＳ１で移動した除去板２２が落下する搬送物に接触し、ステップＳ２で移動した除去板２２が落下する搬送物に接触しない位置に配置される。これにより、土塊が落下するタイミングに合わせて除去動作が行われることによって、図６に示されたように、落下する土塊Ｃに除去板２２が接触し、それにより土塊Ｃが搬送面１５２に落下せずに間隙Ｇから搬送面１５２外に押し出されて除去される。また、土塊Ｃ以外のジャガイモが落下する場合には除去動作が行われないことによって、ジャガイモは搬送面１５２から除去されることなく落下し、搬送される。

【0043】

上記のように除去板２２の形状を搬送方向Ａの上流側の端部が上向きになるように湾曲した形状とすることにより、除去動作によって土塊Ｃが間隙Ｇから外に除去されやすくなる。また、アーム２１を伸縮させる速度を、例えば３０ｃｍ／ｓ以上程度などの高速としておくことで、除去対象の土塊Ｃに除去板２２を接触させ、ジャガイモには接触しないように制御しやすくなる。

【0044】

複数の除去ユニット２０は、搬送方向Ａと直交する幅方向に配列されるため、図７に示されたように、搬送される土塊Ｃの位置や大きさに応じて複数の除去ユニット２０のうちの除去動作を行う除去ユニット２０が選択される。例えば、図７の例では、搬送面１５１上の土塊Ｃの位置、及び、土塊Ｃの大きさ、具体的には幅方向の長さｗ１に応じて、複数の除去ユニット２０Ａ～２０Ｊのうちの除去ユニット２０Ｄ，２０Ｅが選択されている。なお、以降の説明において、複数の除去ユニット２０のうちの除去動作を行う除去ユニット２０を動作ユニットとも称する。

【0045】

動作ユニットは、搬送面１５１上の土塊Ｃの位置、及び、土塊Ｃの大きさに応じて、コントローラ１０において決定される。そのため、除去装置１６は、搬送面１５１上の搬送物から土塊Ｃを検出するためのセンサをさらに有する。具体的には、センサは土塊Ｃの搬送面１５１上の位置、及び、大きさを検出するものであって、一例としてカメラ１６１である。

【0046】

カメラ１６１は、図２及び図７に示されたように、除去ユニット２０より搬送方向Ａの上流側に設置されている。

【0047】

図８を参照して、コントローラ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ３１、及び、情報記憶のためのメモリ３２を備えるコンピュータによって構成される。メモリ３２は、一次記憶装置であってもよいし、二次記憶装置であってもよい。メモリ３２には、プロセッサ３１によって実行されるコンピュータプログラム１２１が格納されている。

【0048】

コントローラ１０は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３３を有し、カメラ１６１と接続可能である。プロセッサ３１は、Ｉ／Ｆ３３を介してカメラ１６１に対して制御信号を出力するとともに、カメラ１６１から画像データの入力を受け付ける。

【0049】

コントローラ１０は、Ｉ／Ｆ３４を有し、除去ユニット２０と接続可能である。プロセッサ３１は、Ｉ／Ｆ３４を介して除去ユニット２０に対して制御信号を出力する。

【0050】

コントローラ１０は、Ｉ／Ｆ３５を有し、コントローラ５０と接続可能である。プロセッサ３１は、Ｉ／Ｆ３５を介してコントローラ５０からデータの入力を受け付ける。

【0051】

プロセッサ３１は、コンピュータプログラム１２１を実行することによって検出処理１１１を実行する。検出処理１１１は、カメラ１６１から得られた画像データを解析することによって、搬送面１５１上の搬送物から土塊Ｃを検出する処理である。

【0052】

一例として、プロセッサ３１は、搬送物の撮影画像の画像データを入力としてジャガイモ又は土塊を出力するように機械学習された検出器であるモデル１１２を有し、モデル１１２を用いて検出処理１１１を実行する。すなわち、プロセッサ３１はモデル１１２にカメラ１６１から得られた画像データを入力し、モデル１１２からの出力を得る。

【0053】

例えば、カメラ１６１から図９の画像Ｐ１を示す画像データが得られた場合を例にして説明する。画像Ｐ１には、５つのオブジェクトＯ１～Ｏ５が存在している。検出処理１１１においては、プロセッサ３１は画像Ｐ１をモデル１１２に入力し、画像Ｐ２を出力として得る。

【0054】

モデル１１２では、画像Ｐ１の各オブジェクトＯ１～Ｏ５が認識され、画像Ｐ２においてそれぞれバウンディングボックスＢ１～Ｂ５で示されている。さらに、モデル１１２では、搬送物のうちの土塊が認識され、オブジェクトＯ３に対応したバウンディングボックスＢ３が他のバウンディングボックスとは異なる表示態様で表示されている。図９ではバウンディングボックスＢ３が他のバウンディングボックスより太線で示され、表示態様が異なっていることが示されている。

【0055】

検出処理１１１において、プロセッサ３１は画像Ｐ２をモデル１１２から出力として得る。これにより、画像Ｐ１に含まれるオブジェクトＯ１～Ｏ５のうちのオブジェクトＯ３を土塊として検出する。

【0056】

なお、検出処理１１１は機械学習された検出器を用いて検出する方法に限定されず、テンプレートマッチングなどの他の方法を採用してもよい。

【0057】

プロセッサ３１は、コンピュータプログラム１２１を実行することによって選択処理１１３を実行する。選択処理１１３は、検出処理１１１で検出された土塊の位置及び大きさに応じて、複数の除去ユニット２０Ａ～２０Ｊのうちの動作ユニットを選択する処理である。具体的に、選択処理１１３において、プロセッサ３１は、検出された土塊の位置及び大きさに対応した位置に除去板２２を有する除去ユニットを動作ユニットとして選択する。図７の例では、土塊Ｃの位置及び幅方向の大きさｗ１に応じて除去ユニット２０Ｄ，２０Ｅを選択する。

【0058】

プロセッサ３１は、コンピュータプログラム１２１を実行することによって決定処理１１４を実行する。決定処理１１４は、動作ユニットに除去動作をさせるタイミングを決定する処理である。決定処理１１４において、プロセッサ３１は、カメラ１６１の搬送方向Ａに対する位置と、搬送装置１５の搬送速度に関連する指標とを用いる。

【0059】

カメラ１６１の搬送方向Ａに対する位置は、一例として、図７に示された長さＬである。長さＬは、搬送面１５１の最上流位置からカメラ１６１までの搬送方向Ａの長さである。長さＬが特定されることによって、撮影画像中に検出された土塊の搬送面１５１上における位置、つまり、搬送面１５１の最上流位置から土塊までの距離が特定される。

【0060】

搬送装置１５の搬送速度に関連する指標は、一例として、第１の搬送装置１５Ａの搬送速度Ｖ２である。搬送速度Ｖ２は、予め記憶していてもよいし、コントローラ５０から取得してもよい。また、搬送速度Ｖ２と車両１００の速度（車速）Ｖ１とに関連がある場合、車速Ｖ１をコントローラ５０から取得して搬送速度Ｖ２が算出されてもよい。

【0061】

カメラ１６１の搬送方向Ａに対する位置と、搬送装置１５の搬送速度に関連する指標とが得られることで、検出された土塊が搬送面１５１から落下するタイミングが特定される。プロセッサ３１はそのタイミングに応じたタイミングで除去ユニット２０に除去動作を行わせることで、落下する土塊を除去板２２に接触させて除去することができる。

【0062】

プロセッサ３１は、コンピュータプログラム１２１を実行することによって駆動処理１１５を実行する。駆動処理１１５は、除去動作を行わせるように除去ユニット２０を制御する処理である。具体的には、動作ユニットと除去動作のタイミングとを指定して駆動動作を指示する制御信号をＩ／Ｆ３４を介して除去ユニット２０に出力する処理である。

【0063】

図１０を用いて除去装置１６での除去方法について説明する。図１０のフローチャートに示された動作は、一例として、選別装置１７での選別を開始するタイミングで開始される。選別を開始するタイミングは、例えば、搬送装置１５の稼働を開始するタイミングなどである。

【0064】

図１０を参照して、除去装置１６では、処理を開始すると所定のタイミングでカメラ１６１による撮影が行われる（ステップＳ１０１）。所定のタイミングでの撮影は、コントローラ１０からカメラ１６１に出力される、撮影を指示する制御信号にて特定されるタイミングで行われるものであって、例えば、極めて短い時間間隔での静止画の撮影、連続的な動画の撮影であってもよい。

【0065】

プロセッサ３１は、カメラ１６１の撮影によって撮影画像が得られると、撮影画像を示す画像データを機械学習された学習モデルであるモデル１１２に入力することで（ステップＳ１０３）、出力を得る。モデル１１２からの出力によって画像データ中に土塊が存在していることが検出される場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、プロセッサ３１は、モデル１１２からの出力に基づいて土塊の位置及びサイズを特定する（ステップＳ１０７）。土塊が検出されなければ（ステップＳ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０７以降の処理をスキップする。

【0066】

土塊の位置及びサイズが特定されると、プロセッサ３１は、位置及びサイズに基づいて複数の除去ユニット２０Ａ～２０Ｊから動作ユニットを選択する（ステップＳ１０９）。また、プロセッサ３１は、動作ユニットに除去動作を行わせるタイミングを決定する（ステップＳ１１１）。

【0067】

プロセッサ３１は、決定したタイミングに達するまで除去動作の指示を待機する（ステップＳ１１３でＮＯ）。そして、タイミングに達すると、動作ユニットに除去動作を指示する（ステップＳ１１５）。

【0068】

プロセッサ３１は、以上の処理を、選別装置１７で選別を行っている間（ステップＳ１１７でＮＯ）、繰り返し実行する。選別装置１７で選別を行っている間とは、一例として、搬送装置１５の稼働中である。そして、プロセッサ３１は、選別装置１７での選別が終了すると（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、一連の処理を終了する。

【0069】

除去装置１６において、複数の除去ユニット２０Ａ～２０Ｊが搬送方向Ａと角度を有して配列され、そのうちの搬送面１５１上の土塊の位置及びサイズに応じた除去ユニット２０に除去動作を行わせる構成とすることによって、複数の搬送物を同時に搬送しながらその中から異物である土塊を除去することができる。これにより、１つずつ搬送物を同時に搬送しながらその中から異物である土塊を除去する、つまり、１列で搬送しながら土塊を除去する方法と比較して、処理速度を格段に早めることができる。その結果、この除去装置１６を用いて選別することで精度と処理速度とを両立しつつ搬送物から土塊を除去し、ジャガイモと土塊とを選別することができる。

【0070】

なお、以上の例では、除去装置１６の除去ユニット２０は除去板２２を含み、除去板２２を進出させることで落下する土塊に接触させ、その衝撃によって搬送面１５１から土塊を押し出して除去するものである。この除去方法は一例であって、他の除去方法であってもよい。

【0071】

他の除去方法は、例えば、除去板２２を搬送面１５１上に対して進出させることで搬送面１５１上において土塊に除去板２２を押し付けて、土塊を搬送面１５１上にて細分化させる方法であってもよい。この場合、搬送面１５１に間隙Ｇを設ける必要がなく、搬送面１５１にジャガイモより小さい孔を設けておくことによって、細分化された土塊をその孔より落下させて除去することができる。

【0072】

また、他の除去方法は、例えば、除去ユニット２０が除去板２２に替えて先端の尖った針状の部材を備え、その部材を進出させることによって搬送面１５１上の土塊を突き刺して除去する方法であってもよい。この場合も、搬送面１５１に間隙Ｇを設ける必要がなく、除去ユニット２０に、上記部材に突き刺した土塊を搬送面１５１から遠ざける機構を設ければよい。

【0073】

＜３．付記＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

【符号の説明】

【0074】

５ ：搬送装置
１０ ：コントローラ
１１ ：走行機体
１２ ：操縦部
１３ ：移動装置
１４ ：収穫作業部
１５ ：搬送装置
１５Ａ ：第１の搬送装置
１５Ｂ ：第２の搬送装置
１６ ：除去装置
１７ ：選別装置
２０ ：除去ユニット
２０Ａ ：除去ユニット
２０Ｂ ：除去ユニット
２０Ｃ ：除去ユニット
２０Ｄ ：除去ユニット
２０Ｅ ：除去ユニット
２０Ｆ ：除去ユニット
２０Ｇ ：除去ユニット
２０Ｈ ：除去ユニット
２０Ｉ ：除去ユニット
２０Ｊ ：除去ユニット
２１ ：アーム
２２ ：除去板
３１ ：プロセッサ
３２ ：メモリ
３３ ：Ｉ／Ｆ
３４ ：Ｉ／Ｆ
３５ ：Ｉ／Ｆ
５０ ：コントローラ
１００ ：車両
１１１ ：検出処理
１１２ ：モデル
１１３ ：選択処理
１１４ ：決定処理
１１５ ：駆動処理
１２１ ：コンピュータプログラム
１４１ ：収穫部
１４２ ：搬送部
１５１ ：搬送面
１５２ ：搬送面
１６１ ：カメラ
Ａ ：搬送方向
Ａ１ ：搬送方向
Ｂ ：方向
Ｂ１ ：バウンディングボックス
Ｂ２ ：バウンディングボックス
Ｂ３ ：バウンディングボックス
Ｂ４ ：バウンディングボックス
Ｂ５ ：バウンディングボックス
Ｃ ：土塊
Ｇ ：間隙
Ｈ ：高さ
Ｏ１ ：オブジェクト
Ｏ２ ：オブジェクト
Ｏ３ ：オブジェクト
Ｏ４ ：オブジェクト
Ｏ５ ：オブジェクト
Ｐ１ ：画像
Ｐ２ ：画像
Ｖ１ ：車速
Ｖ２ ：搬送速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】