JP2002168778A - 農産物の内部品質評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測手段による計測作動を被計測物が計測箇
所に位置する適正な状態で行うことが可能となる農産物
の内部品質評価装置を提供する。 【解決手段】 被計測物を計測箇所を経由して搬送する
搬送コンベア４と、計測箇所に位置する前記被計測物に
対して計測用光を投射するとともに被計測物からの光を
受光する計測手段Ｋと、計測手段Ｋによる計測作動の管
理処理、及び、計測手段Ｋの計測結果に基づいて被計測
物の内部品質を解析する解析処理を実行する制御部３と
を備え、制御部３が、被計測物が計測箇所又はその近傍
箇所に到達したか否かを検出する対象物検出手段Ｔの検
出情報に基づいて、被計測物の計測箇所に対する位置を
管理して、計測手段Ｋの計測作動を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被計測物を計測箇
所を経由して搬送する搬送手段と、前記計測箇所に位置
する前記被計測物に対して計測用光を投射するとともに
前記被計測物からの光を受光する計測手段と、前記計測
手段による計測作動の管理処理、及び、前記計測手段の
計測結果に基づいて被計測物の内部品質を解析する解析
処理を実行する制御手段とを備えて構成されている農産
物の内部品質評価装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の農産物の内部品質評価装置
は、例えば選果設備等に備えられて、搬送手段にて搬送
されてくる被計測物としての果物等の農産物の糖度、酸
度、食味等の内部品質を評価するために使用されるもの
であるが、このような内部品質評価装置において、従来
では、特開２０００−１９９７４３号公報に示される構
成のものがあった。

【０００３】つまり、搬送手段の搬送経路における前記
計測手段による計測箇所よりも上流側箇所に、その位置
を被計測物が通過したことを検出する、例えば光電セン
サ等の上流側検出手段が設けられるとともに、搬送手段
による被計測物の搬送移動量をモニターするモニター手
段、例えば、搬送手段における搬送ベルトを巻回するた
めの回転体の回転量を検出するエンコーダが設けられ、
上流側検出手段及びモニター手段の出力に基づいて、被
計測物が計測手段による計測位置を通過するタイミング
を演算にて求めて、そのタイミングにて計測手段による
計測作動を行わせるように作動を制御する構成となって
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
においては、上述したように演算にて求めたタイミング
で、被計測物が前記計測位置に到達して精度よく計測手
段による計測作動を行うことができるとは限らず、演算
にて求めたタイミングとは異なるタイミングで被計測物
が前記計測位置に到達してしまい、適正な計測作動が行
えないものとなるおそれがあり、未だ、改善の余地があ
った。

【０００５】例えば、搬送手段として搬送ベルトを搬送
方向前後両側に位置する一対の回転体にて巻回させて回
転体を駆動手段にて回動駆動させて搬送ベルトを回動さ
せるような構成であれば回転体と搬送ベルトとの間でス
リップが発生したり、あるいは、駆動手段の駆動速度が
負荷の大きさによって変動すること等に起因して、前記
上流側検出手段が設けられる上流側箇所から計測位置に
到達するまでの間に被計測物が実際に移動した移動量
と、前記モニター手段にて検出される搬送手段による被
計測物の搬送移動量との間に誤差が生じて、演算にて求
めたタイミングとは異なるタイミングで被計測物が前記
計測位置に到達してしまうことがある。又、被計測物が
搬送面上に載置された状態で搬送手段にて載置搬送され
る場合には、その搬送途中において、搬送手段による搬
送速度の変動に起因して被計測物が搬送面に対して相対
移動して搬送方向に沿う位置がずれてしまうことがあ
る。そうすると、上記したような演算にて求めたタイミ
ングとは異なるタイミングで被計測物が前記計測位置に
到達してしまうことがある。

【０００６】このように、種々の要因によって上記した
ような演算にて求めたタイミングとは異なるタイミング
で被計測物が前記計測位置に到達すると、計測手段によ
る計測作動が適正に行われず農産物の内部品質を正確に
解析することができないおそれがあった。

【０００７】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、計測手段による計測作動を被計測
物が計測箇所に位置する適正な状態で行うことが可能と
なる農産物の内部品質評価装置を提供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、被計
測物を計測箇所を経由して搬送する搬送手段と、前記計
測箇所に位置する前記被計測物に対して計測用光を投射
するとともに前記被計測物からの光を受光する計測手段
と、前記計測手段による計測作動の管理処理、及び、前
記計測手段の計測結果に基づいて被計測物の内部品質を
解析する解析処理を実行する制御手段とを備えて構成さ
れている農産物の内部品質評価装置において、前記被計
測物が前記計測箇所又はその近傍箇所に到達したか否か
を検出する対象物検出手段が備えられ、前記制御手段
が、前記対象物検出手段の検出情報に基づいて、前記被
計測物の前記計測箇所に対する位置を管理して、前記計
測手段の計測作動を行わせるように構成されていること
を特徴とする。

【０００９】すなわち、対象物検出手段によって被計測
物が前記計測箇所又はその近傍箇所に到達したか否かが
検出される。そして、制御手段は、対象物検出手段の検
出情報に基づいて、被計測物の計測箇所に対する位置を
管理して、計測手段の計測作動を行わせるのである。

【００１０】従って、被計測物が前記計測箇所又はその
近傍箇所に到達したか否かを検出して、その検出情報に
基づいて被計測物の計測箇所に対する位置を管理して計
測手段の計測作動を行わせるものであるから、対象物検
出手段によって検出される被計測物の位置は計測手段に
よる計測箇所またはその近傍箇所となる。そうすると、
対象物検出手段の検出作動にて位置検出情報が得られた
時と同時又はほぼ同時に時間遅れの少ない状態で、その
位置検出情報に基づいて計測手段による計測作動が行わ
れるので、その計測作動は、被計測物が前記計測位置に
到達するタイミングに極力合わせた状態で適正に行わせ
ることが可能となるのである。その結果、計測手段によ
る計測作動を被計測物が計測箇所に位置する適正な状態
で行うことが可能となる農産物の内部品質評価装置を提
供できるに至った。

【００１１】請求項２によれば、請求項１において、前
記対象物検出手段が、前記被計測物が前記計測箇所に位
置する状態においてその搬送下手側端部が位置すること
が予測される位置に、前記被計測物の搬送下手側端部が
到達したことを検出することにより、前記被計測部の到
達を検出するように構成されていることを特徴とする。

【００１２】すなわち、被計測物の搬送下手側端部が前
記予測される位置に到達したとき被計測物は前記計測箇
所に位置していることになるので、対象物検出手段が、
被計測物の搬送下手側端部が前記予測される位置に到達
したことを検出するに伴って計測手段の計測作動を行わ
せることにより、常に、被計測物が計測箇所に位置する
適正なタイミングで計測作動を行わせることができる。
このように、対象物検出手段による位置検出のタイミン
グと計測手段による計測作動のタイミングがほぼ同時で
あるから、被計測物が前記計測位置に到達するタイミン
グとほぼ同じタイミングで計測手段による計測作動を行
わせることが可能となり、請求項１を実施するのに好適
な手段が得られる。

【００１３】請求項３によれば、請求項１又は２におい
て、前記対象物検出手段が、前記被計測物の通過予定領
域に向けてビーム状の検出光を投光し、被計測物の存否
による前記検出光の変化を検出することによって前記被
計測物の到達を検出するように構成され、且つ、前記通
過予定領域に対する検出作用域を変更調整自在に構成さ
れていることを特徴とする。

【００１４】すなわち、対象物検出手段は、被計測物の
通過予定領域に向けて投光されるビーム状の検出光の変
化を検出することによって被計測物の到達を検出するの
であるが、この対象物検出手段は、通過予定領域に対す
る検出作用域を変更調整自在に構成されているので、例
えば、被計測物としての農産物が品種の違い等によって
大きさが異なるような場合であっても、そのときの計測
対象である被計測物の大きさに対応させて、通過予定領
域に対する検出作用域を変更調整することで、常に、適
正な状態で計測を行うことが可能となる。説明を加える
と、農産物は外形形状が略球体形状になっていることが
多いが、そのような農産物の場合、計測手段による計測
対象箇所として通常最も適切な位置はその中央位置であ
るが、上述したように外形の大きさが異なると、中央位
置に対する搬送下手側端部の相対位置が種々異なった状
態となる。そこで、このような外形の大きさの違いに応
じて、適正な状態になるように検出作用域を変更調整す
るのであり、請求項１又は２を実施するのに好適な手段
が得られる。

【００１５】請求項４によれば、請求項１において、前
記計測手段が、前記計測用光を常時投射するように構成
され、前記対象物検出手段が、前記計測手段による前記
計測用光の前記被計測物の存否による変化を検出するこ
とによって前記被計測物の到達を検出するように構成さ
れていることを特徴とする。

【００１６】すなわち、計測手段が計測用光を常時投射
しており、対象物検出手段は、前記計測用光の前記被計
測物の存否による変化を検出することによって被計測物
の到達を検出するのである。説明を加えると、対象物検
出手段は計測手段が常時投射している計測用光を利用し
て、被計測物が存在していなければこの計測用光は遮ら
れることはないのでそのまま受光できるが、被計測物に
よって計測用光が遮られて計測用光が変化したことを検
出すると、そのときに被計測物が前記計測箇所又はその
近傍箇所に到達したものとして検出するのである。そし
て、この検出作動に伴って計測手段の計測作動を行わせ
ることによって、対象物検出手段による位置検出のタイ
ミングと計測手段による計測作動のタイミングがほぼ同
時となるから、被計測物が前記計測位置に到達するタイ
ミングとほぼ同じタイミングで計測手段による計測作動
を行わせることが可能となり、請求項１を実施するのに
好適な手段が得られる。

【００１７】請求項５によれば、請求項４において、前
記対象物検出手段が、前記被計測物の到達に伴う前記計
測用光の変化を受光量の変化として検出できるように構
成され、前記制御手段が、前記対象物検出手段にて検出
される前記受光量の変化に基づいて、前記計測手段の計
測作動を調整するように構成されていることを特徴とす
る。

【００１８】すなわち、被計測物の到達に伴って計測用
光が変化するのであるが、この光量の変化具合は、被計
測物の種類や大きさ等の被計測物の状態に応じて異なる
ことが考えられるが、その受光量の変化に基づいて、計
測手段の計測作動を調整することができるのである。例
えば、その受光量の検出情報に基づいて、被計測物の状
態に応じて適切な計測条件に変化させること等により、
計測手段による計測作動をより適正な状態で行うことが
可能となり、請求項４を実施するのに好適な手段が得ら
れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内部品質評価
装置の実施形態について図面に基づいて説明する。

【００２０】〔第１実施形態〕この実施形態では、内部
品質評価装置として、被計測物として例えばミカンの選
別仕分けを行う選果設備に備えられて、ミカンの内部品
質情報、つまり、糖度や酸度等を計測する構成に適用し
た場合について図面に基づいて説明する。この内部品質
評価装置は、図１に示すように、被計測物Ｍ（ミカン）
に光を投射する投光手段としての投光部１と、被計測物
Ｍを透過した光を分光してその分光した光を受光して分
光スペクトルデータを得る受光手段としての受光部２
と、各部の動作を制御する制御手段としての制御部３等
を備えて構成され、被計測物Ｍは、電動モータ４ａにて
駆動される搬送手段としての搬送コンベア４により設定
速度で一列で縦列状に載置搬送される構成となってお
り、本装置による計測箇所を順次、通過していくように
構成されている。そして、計測箇所に位置する被計測物
Ｍに対して、投光部１から投射した光が被計測物Ｍを透
過した後に受光部２にて受光される状態で、投光部１と
受光部２とが、計測箇所の左右両側箇所に振り分けて配
置されている。従って、この投光部１と受光部２とによ
り計測手段Ｋが構成されることになる。

【００２１】前記投光部１は、電源回路５から供給され
る電力にて発光する発光体としてのハロゲンランプ６、
このハロゲンランプ６から発光される光を集光させるよ
うに下方側に向けて反射させる凹面形状の反射板７、そ
の反射板７にて下方側に向けて反射された光を反射して
計測箇所に位置する被計測物Ｍに向けて横向きに変更す
る反射鏡８、その反射鏡８にて反射した光が計測箇所に
照射される状態と、光を遮断する状態とに切り換え自在
なシャッター機構９等を備えて構成されている。

【００２２】前記受光部２には、被計測物Ｍを透過した
光を集光する集光レンズ１０、光を上向きに反射する反
射鏡１１、後述するような計測対象の波長領域の光だけ
を通過させるカラーフィルタ１２、光を通過させる開状
態と光を遮断する閉状態とに切り換え自在なシャッター
機構１３と、開状態のシャッター機構１３を通過した光
が入射されると、その光を分光して前記分光スペクトル
データを計測する分光器１４等を備えて構成されてい
る。前記分光器１４は、図２に示すように、入光口１５
から入射した光を反射する反射鏡１６と、反射された光
を複数の波長の光に分光する分光手段としての凹面回折
格子１７と、凹面回折格子１７によって分光された各波
長毎の光強度を検出することにより分光スペクトルデー
タを計測する受光センサ１８とが、外部からの光を遮光
する遮光性材料からなる暗箱１９内に配置される構成と
なっている。前記受光センサ１８は、凹面回折格子１７
にて分光反射された透過光を、同時に各波長毎に受光す
るとともに波長毎の信号に変換して出力する、１０２４
ビットのＭＯＳ型ラインセンサにて構成されている。こ
のラインセンサは、詳述はしないが、各単位画素毎にフ
ォトダイオード等の光電変換素子と、その光電変換素子
にて得られた電荷を蓄積するコンデンサ、及び、その蓄
積電荷を外部に出力させるための駆動回路等を内装して
構成されている。尚、コンデンサによる電荷蓄積時間
は、外部から駆動回路を介して変更させることができる
ようになっている。そして、７００ｎｍ〜１１００ｎｍ
の範囲の波長の光を検出できるようになっている。

【００２３】前記投光部１及び受光部２は、被計測物Ｍ
が通過する計測箇所の上方側を迂回するように設けられ
た枠体２０によって一体的に支持される状態で設けら
れ、この枠体２０は、上下調節機構２１によって搬送コ
ンベア４に対してその全体の上下方向の位置を変更調節
することができるようになっている。上下調節機構２１
については、詳述はしないが、固定部Ｆに対して位置固
定状態で設置され、電動モータ２１ａにて駆動されるネ
ジ送り機構２１ｂによって上下に移動させることができ
るようになっている。そして、前記搬送コンベア４にお
ける被計測物Ｍの通過箇所の上方側に位置させて、前記
固定部Ｆにて位置固定される状態で基準体の一例である
リファレンスフィルター２２が設けられている。このリ
ファレンスフィルター２２は、所定の吸光度特性を有す
る光学フィルターで構成され、具体的には、オパールガ
ラスを用いて構成されている。

【００２４】そして、前記枠体２０の全体を上下方向に
大きく位置変更することによって、図３（イ）に示すよ
うに、投光部１からの光が搬送コンベア４に載置される
被計測物Ｍを透過した後に受光部２にて受光される通常
計測状態と、図３（ロ）に示すように、各投光部１から
の光が前記リファレンスフィルター２２を透過した後に
受光部２にて受光されるリファレンス計測状態とに切り
換えることができるように構成されている。しかも、こ
のように上下方向に大きく位置変更することに加えて、
後述するように、被計測物Ｍの種類、例えば品種の違い
や大きさの違いに応じて、計測用光の通過位置、すなわ
ち、投光部１による被計測物Ｍに対する光の投射位置並
びに受光部２による計測用光の受光位置を上下方向に変
更調節することができるように構成されている。

【００２５】そして、被計測物Ｍが計測箇所又はその近
傍箇所に到達したか否かを検出する対象物検出手段Ｔと
しての透過型光センサ２４が備えられ、制御部３が、透
過型光センサ２４の検出情報に基づいて、被計測物Ｍの
計測箇所に対する位置を管理して、計測手段Ｋの計測作
動を行わせるように構成されている。前記透過型光セン
サ２４が、被計測物が計測箇所に位置する状態において
その搬送下手側端部が位置することが予測される位置
に、被計測物Ｍの搬送下手側端部が到達したことを検出
することにより、被計測部Ｍの到達を検出するように構
成されている。つまり、被計測物Ｍの通過予定領域に向
けてビーム状の検出光を投光し、被計測物の存否による
検出光の変化を検出することによって被計測物の到達を
検出するように構成されている。

【００２６】つまり、図５に示すように、前記透過型光
センサ２４は、被計測物の通過予定領域に向けてビーム
状の検出光を投光する発光器２４ａと、その発光器２４
ａにて発光した光を受光する受光器２４ｂとが、計測箇
所の左右両側箇所に振り分けて配置され、作動中におい
て発光器２４ａは常時発光しており、被計測物Ｍが計測
箇所に存在していなければ発光器２４ａにて発光した光
が受光器２４ｂにて受光されるが、被計測物Ｍにて遮ら
れると受光しなくなるので、そのことにより計測箇所に
被計測物Ｍが到達したことを検出することができるよう
に構成されている。

【００２７】そして、前記透過型光センサ２４は、通過
予定領域に対する検出作用域を上下方向並びに搬送方向
夫々に沿って変更調整自在に構成されている。すなわ
ち、発光器２４ａ及び受光器２４ｂは、その上下方向の
位置並びに搬送方向の位置が適宜変更調整できるように
構成されている。前記透過型光センサ２４の支持構成に
ついて詳述すると、図８に示すように、前記発光器２４
ａ及び受光器２４ｂは、夫々、電動モータ２５とネジ送
り機構２６とを備えた前後調節機構２７によって搬送コ
ンベア４による被計測物の搬送方向に沿って位置変更調
整自在に枠体２０に支持される構成となっている。尚、
上下方向の位置は、側面視において前記計測用光の通過
位置とほぼ同一高さになるように、枠体２０に位置固定
状態となるように支持される構成となっている。すなわ
ち、上下位置調節機構２１によって計測用光の通過位置
Ｐを上下方向に変更調節することによって、計測用光の
通過位置とほぼ同一高さに維持しながら透過型光センサ
２４の上下位置も一体的に変更調節されることになる。

【００２８】そして、通過予定領域に対する検出作用域
を上下方向並びに搬送方向夫々に沿って変更調整自在す
ることにより、被計測物Ｍの品種の違いや大きさが異な
る場合であっても、その変化に対応して、常に、被計測
物Ｍが計測箇所に位置する状態においてその搬送下手側
端部が位置することが予測される位置に、被計測物の搬
送下手側端部が到達したことを検出することができるよ
うにしている。例えば、図６、図７に示すように、大き
い被計測物であっても小さい被計測物であっても、被計
測物Ｍの搬送下手側端部を適切に検出できるように調整
することができるのである。尚、その検出位置は常に計
測用光の通過位置Ｐとほぼ同一高さであり、それよりも
搬送方向下手側の箇所に位置させて設けられることにな
る。

【００２９】前記制御部３は、マイクロコンピュータを
利用して構成してあり、計測手段Ｋによる計測作動の管
理処理、及び、計測手段Ｋの計測結果に基づいて被計測
物の内部品質を解析する解析処理を実行するように構成
され、且つ、前記透過型光センサ２４の検出情報に基づ
いて、被計測物の計測箇所に対する位置を管理して、計
測手段Ｋの計測作動を行わせるように構成されている。

【００３０】詳述すると、図４に示すように、制御部３
は、透過型光センサ２４の検出情報、及び、分光器１４
の計測情報が入力され、前記投光部１におけるハロゲン
ランプ６に供給する電源電圧の変更調節や、投光部１及
び受光部２夫々のシャッター機構９，１３の開閉動作、
上下調節機構２１及び前後調節機構２７夫々の動作、及
び、分光器１４における計測動作等の各部の動作を制御
する構成となっており、しかも、分光器１４にて得られ
た計測結果に基づいて、被計測物Ｍの内部品質を解析す
る演算処理を実行するように構成されている。尚、図示
はしないが、制御部３に対しては選果設備全体を管理す
る上位コンピュータからの指令により、動作モードの切
り換えや制御作動の起動等が行われる構成となってい
る。

【００３１】次に、制御部３による制御動作について説
明する。制御部３は、上記したような分光スペクトルデ
ータに基づいて、被計測物Ｍの内部品質を解析するため
の計測作業モードと、このような計測作業モードによる
計測作業を実行する前に、作業条件を設定する条件設定
処理を実行する条件設定モードに切り換え自在に構成さ
れている。

【００３２】次に前記条件設定処理について説明する。
この条件設定処理では、設定サンプル数（例えば、数十
個〜数百個程度）の被計測物を順次、搬送コンベア４に
て搬送して計測処理を行い、その計測結果に応じて、投
光部１の投光量、及び、計測用光の通過位置の上下位置
を、そのときの被計測物の種類や大きさ等に対応する適
切な状態になるように自動調整する作業を行う。詳述す
ると、投光部１の投光量、及び、計測用光の通過位置の
上下位置を、初期設定位置（例えば、変更調整範囲の中
間位置）に合わせておいて、設定サンプル数の被計測物
を順次、搬送コンベア４により搬送して計測手段Ｋによ
る計測作動を行わせる。そして、そのようにして得られ
た分光スペクトルデータに基づいて、前記投光量及び前
記上下位置が適正であるか否かを判別する。

【００３３】すなわち、分光スペクトルデータの大きさ
が計測に適した範囲になく小さ過ぎる場合には、投光量
を大側に変更調整し、分光スペクトルデータの大きさが
計測に適した範囲に比べて大き過ぎて飽和状態となって
いる場合には投光量を小側に変更調整して、再度、設定
サンプル数の被計測物を順次、搬送コンベア４により搬
送して計測手段Ｋによる計測作動を行わせ、投光部１に
よる投光量を計測に適した値に調節する。

【００３４】次に、設定サンプル数の被計測物を順次、
搬送コンベア４により搬送して計測手段Ｋによる計測作
動を行わせて、得られた分光スペクトルデータにおい
て、そのスペクトル形状が８３０ｎｍから長波長側がほ
ぼ単調に減衰している状態であるか否かを判断する。例
えば、図９に示すように、ラインＬ１が８３０ｎｍから
長波長側がほぼ単調に減衰している状態を示し、ライン
Ｌ２は、長波長側が高くなっている状態と示している。
これは、ラインＬ１のように長波長側がほぼ単調に減衰
している場合は、被計測物の内部で水分による光の吸収
が大きいことを示し、ラインＬ２は、このような水分に
よる光の吸収が少ない状態、すなわち、光が被計測物の
内部を透過せずに、外周部を回り込んで到達した光であ
ることを示している。これは、例えば、計測手段による
計測用光の通過位置が低過ぎたり、高過ぎる状態である
ことを示している。そこで、ラインＬ１で示される状態
になるように計測用光の通過位置の上下位置を適正位
置、すなわち、被計測物の赤道に位置するように変更調
整すべく上下調節機構２１の作動を制御する。このよう
な制御を繰り返して、投光部１の投光量、及び、計測用
光の通過位置の上下位置を、そのときの被計測物の品種
の違いや大きさの違い等に対応する適切な状態になるよ
うに自動調整するのである。そして、このとき、制御部
３は、計測手段Ｋによる計測用光の通過位置の上下位置
を変更調整するに伴って、別途与えられる被計測物の品
種情報や前記計測用光の通過位置の上下調整情報に基づ
いて、予め設定されている特性により、透過型光センサ
２４が被計測物の搬送下手側端部を検出することが可能
となるように、搬送方向に沿う位置を変更調整すべく前
後調節機構２７の作動を制御する。前記投光部１は上記
したように適正な投光量に調整された後は、その計測作
業を終了するまで常時点灯状態にさせておき、しかも、
投光側のシャッター機構９は、搬送コンベア４が搬送停
止状態となる場合以外は常に開放状態に維持されること
になる。

【００３５】尚、搬送コンベア４が複数列並設されて、
各搬送コンベアに夫々内部品質評価装置が設けられる場
合には、各内部品質評価装置における計測条件を、変更
調整範囲のうちで複数段階に夫々異ならせた状態で設定
サンプル数の計測処理を行い、その複数の計測条件のう
ちのいずれかを選択して、全ての装置の条件設定を同時
に行うようにしてもよい。このようにすると、異なる複
数の条件で計測を繰り返す手間が省けるので作業能率が
向上する。

【００３６】又、前記計測作業モードは、被計測物Ｍに
対する通常の計測に先立って、投光部１からの光を被計
測物Ｍに代えて前記リファレンスフィルター２２に照射
して、そのリファレンスフィルター２２からの透過光
を、受光部２にて分光してその分光した光を受光して得
られた分光スペクトルデータを基準分光スペクトルデー
タとして求める基準データ計測モードと、搬送コンベア
４により搬送される被計測物Ｍに対して、投光部１から
光を照射して計測分光スペクトルデータを得て、この計
測分光スペクトルデータと前記基準分光スペクトルデー
タとに基づいて、被計測物Ｍの内部品質を解析する通常
データ計測モードとに切り換え自在に構成されている。

【００３７】詳述すると、前記基準データ計測モードに
おいては、搬送コンベア４による被計測物Ｍの搬送を停
止させている状態で、上下調節機構２１を操作して前記
枠体２０を前記リファレンス計測状態に切り換える。そ
して、前記シャッター機構１３を開状態に切り換えて、
投光部１からの光を被計測物Ｍに代えて前記リファレン
スフィルター２２に照射して、そのリファレンスフィル
ター２２からの透過光を、受光部２にて分光してその分
光した光を受光して得られた分光スペクトルデータを基
準分光スペクトルデータとして計測する。

【００３８】そして、前記基準データ計測モードにおい
ては、受光部２への光が遮断された無光状態での受光セ
ンサ１８の検出値（暗電流データ）も計測される。すな
わち、前記受光部２のシャッター機構を閉状態に切り換
えて、そのときの受光センサ１８の単位画素毎における
検出値を暗電流データとして求めるようにしている。

【００３９】次に、通常データ計測モードにおける制御
動作について説明する。この通常データ計測モードにお
いては、計測手段による計測用光の通過位置の上下位置
が前記適正位置になるように、上下調節機構２１を制御
して、搬送コンベア４による被計測物Ｍの搬送を行う。
そして、各被計測物Ｍが計測箇所に到達して、透過型光
センサ２４にて被計測物の搬送下手側端部の通過が検出
されると、それと同時に計測手段Ｋによる計測作動を行
わせて分光スペクトルデータを計測する。つまり、予め
設定されている計測時間が経過する間、受光センサ１８
にて受光して電荷蓄積させて分光スペクトルデータを得
るようにしている。

【００４０】次に、このようにして得られた各種データ
に基づいて公知技術である分光分析手法を用いて被計測
物Ｍの内部品質を解析する演算処理を実行するように構
成されている。つまり、計測分光スペクトルデータ、前
記基準分光スペクトルデータ、及び、暗電流データに基
づいて、分光された各波長毎の吸光度スペクトル及び吸
光度スペクトルの波長領域での二次微分値を得るととも
に、その二次微分値により被計測物Ｍに含まれる糖度に
対応する成分量や酸度に対応する成分量を算出する解析
演算処理を実行するように構成されている。吸光度ｄ
は、基準分光スペクトルデータをＲｄ、計測分光スペク
トルデータをＳｄとし、暗電流データをＤａとすると、

【００４１】

【数１】 ｄ＝ｌｏｇ｛（Ｒｄ−Ｄａ）／（Ｓｄ−Ｄａ）｝

【００４２】で定義され、制御部３は、下記の数２によ
る重回帰分析に基づいて、被計測物Ｍに含まれる成分量
を算出するのである。

【００４３】

【数２】 Ｙ＝Ｋ０＋Ｋ１・Ａ（λ１）＋Ｋ２・Ａ（λ２）

【００４４】但し、 Ｙ ；成分量 Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２ ；係数 Ａ（λ1 ），Ａ（λ2 ） ；特定波長λにおける吸光度
スペクトルの二次微分値

【００４５】尚、制御部３には、成分量を算出する成分
毎に、特定の成分量算出式、特定の係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ
２、及び、波長λ１，λ２等が予め設定されて記憶され
ており、この成分毎に特定の成分量算出式を用いて、各
成分の成分量を算出する構成となっている。

【００４６】〔第２実施形態〕以下、この実施形態で
は、前記被計測物が前記計測箇所又はその近傍箇所に到
達したか否かを検出する対象物検出手段の構成、並び
に、通常データ計測モードにおける制御動作について、
上記第１実施形態と異なっており、それ以外の構成につ
いては、第１実施形態と同様であるから、異なる構成に
ついてのみ説明し、その他の構成については説明を省略
する。

【００４７】すなわち、この実施形態では、被計測物が
前記計測箇所又はその近傍箇所に到達したか否かを検出
する対象物検出手段Ｔとして、次のような構成となって
いる。上記第１実施形態と同様に計測用光は常時投射す
るようになっているが、対象物検出手段Ｔは、計測用光
の被計測物の存否による変化を検出することによって被
計測物が計測箇所又はその近傍箇所に到達したか否かを
検出するように構成されている。説明を加えると、図１
０に示すように、枠体２０の搬送コンベア４に臨む外面
の受光部２側の光入射部分の近傍に、投光部１から投射
される計測用光の受光量の変化を計測可能な対象物検出
手段Ｔとしてのフォトダイオード３０が備えられ、その
フォトダイオード３０の検出情報が制御部３に入力され
る構成となっている。そして、制御部３が、フォトダイ
オード３０にて検出される前記受光量の変化に基づい
て、被計測物Ｍの到達を検出するとともに、前記計測手
段Ｋの計測作動を調整するように構成されている。

【００４８】つまり、制御部３は、対象物検出手段Ｔと
してのフォトダイオード３０にて検出される前記受光量
の変化に基づいて、被計測物が計測箇所又はその近傍箇
所に到達したことを検出されると、計測手段Ｋに計測作
動を行わせるように構成され、しかも、計測作動を行っ
ているときに、フォトダイオード３０により計測される
受光量の計測結果に基づいて、計測作動を開始してから
計測作動を終了するまでの適正測定時間を設定するよう
に構成され、その適正測定時間が経過すると計測作動を
終了させるように構成されている。このように構成する
ことで、被計測物の光透過量の実測値に基づいて夫々の
被計測物に対して常に適正な計測条件（適正計測時間）
で計測処理を行うことができ、より精度よく内部品質を
計測することができる。

【００４９】次に具体的な動作について説明を加える。
図１１に前記フォトダイオード３０の検出値の変化状態
を示している。被計測物が到達するまでは投光部１から
投射される光によってほぼ最大値が出力されているが、
被計測物Ｍが計測箇所に至ると計測用光が遮られてフォ
トダイオード３０の検出値（受光量）が減少し始める
（ｔ１）。受光量検出値が予め設定した設定値以下にま
で減少したとき（ｔ２）に、被計測物が計測箇所に到達
したものと判断して、計測手段Ｋの計測作動を行わせ
る。そして、受光量検出値が最低値になると、その最低
値と予め実験データにより定められている変化特性に基
づいてその被計測物に対する適正計測時間を設定する。
その後、計測作動を継続して、前記適正計測時間が経過
すると、その時点で計測作動を終了させるのである。こ
のようにして、被計測物の光透過量に対応する受光量検
出値に基づいて適正計測時間を設定するようにしてい
る。

【００５０】尚、受光量の計測結果に基づいて適正計測
時間を設定する具体例としては、このような構成に限ら
ず、次の（ア）〜（ウ）に記載するような各種の方法で
設定してもよい。

【００５１】（ア）例えば、前記受光量検出値が前記設
定値以下にまで減少したとき（ｔ２）から、設定時間が
経過したときの検出値と、予め実験データにより定めら
れている変化特性に基づいて適正計測時間を設定する。

【００５２】（イ）前記受光量検出値が前記設定値以下
にまで減少したとき（ｔ２）から、設定時間が経過する
までの間の減少量と、予め実験データにより定められて
いる変化特性に基づいて適正計測時間を設定する。

【００５３】（ハ）前記受光量検出値が前記設定値以下
にまで減少したとき（ｔ２）から、最低値になるまでの
時間を計測し、その時間の２倍の時間を適正計測時間と
して設定する。

【００５４】〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記す
る。

【００５５】（１）上記第１実施形態では、前記対象物
検出手段としての透過型光センサが枠体２０と一体的に
上下方向に位置調節される構成としたが、このような構
成に限らず、枠体とは別に、専用の支持部材により単独
で位置変更調整自在に支持する構成としてもよく、又、
このように位置変更させる構成に限らず位置固定状態で
備える構成でもよい。

【００５６】（２）上記第２実施形態では、前記対象物
検出手段として、計測用光の受光量の変化を計測可能な
フォトダイオード３０を例示したが、このような構成に
限らず、受光量が設定量より低いとオフし、設定量を越
えるとオンするようなスイッチ式の光電センサとして、
オンすることにより前記被計測物が前記計測箇所又はそ
の近傍箇所に到達したことを検出する構成としてもよ
い。

【００５７】（３）前記対象物検出手段としては、上記
したような実施形態の構成に限らず、例えば、撮像手段
にて被計測物を撮像して、その撮像画像を画像処理する
ことにより前記計測箇所又はその近傍箇所に到達したか
否かを検出するようにする等、各種の検出構成を利用し
て実施してもよい。

【００５８】（４）上記投光手段としてはハロゲンラン
プ６に限らず、水銀灯、Ｎｅ放電管等等の各種の投光手
段を用いてもよく、受光手段もＭＯＳ型ラインセンサに
限らず、ＣＣＤ型ラインセンサ等の他の検出手段を用い
るようにしてもよい。基準体としてオパールガラスによ
るフィルターを用いたが、これに限らず、例えば、スリ
ガラス等の拡散板の他、所定の吸光度特性を有するもの
であればよく、材質は限定されない。

【００５９】（５）上記実施形態では、計測手段とし
て、投光部と受光部とが計測箇所の左右両側に振り分け
配置される構成を例示したが、このような構成に限ら
ず、投光部と受光部とが同じ側に設置され、被計測物か
らの反射光に基づいて分光スペクトルを計測するように
してもよく、又、投光部を計測箇所の下側や上側に位置
させて受光部を横側に位置させたり、あるいは、それと
は反対側の位置に配置させたり、各種の配置構成にて実
施してもよい。

【００６０】（６）上記実施形態では、被計測物Ｍの内
部品質として、糖度や酸度を例示したが、これに限ら
ず、食味の情報等、それ以外の内部品質を計測してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の内部品質評価装置の概略構成図

【図２】第１実施形態の分光器の構成図

【図３】第１実施形態の上下位置変更状態を示す図

【図４】第１実施形態の制御ブロック図

【図５】第１実施形態の装置設置状態を示す平面図

【図６】第１実施形態の対象物検出手段の位置調節状態
を示す図

【図７】第１実施形態の対象物検出手段の位置調節状態
を示す図

【図８】第１実施形態の前後位置調節機構を示す図

【図９】第１実施形態の分光スペクトルの実測データを
示す図

【図１０】第２実施形態の内部品質評価装置の概略構成
図

【図１１】第２実施形態の受光量検出値データを示す図

【符号の説明】

３ 制御手段 ４ 搬送手段 Ｋ 計測手段 Ｍ 被計測物 Ｔ 対象物検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA05 AB20 BA06 BA20 CA01 CA03 DA01 DA06 EA05 EA08 EA14 EA23 EB01 EB02 2G057 AA01 AB02 AB06 AC05 HA01 HB01 2G059 AA01 AA05 BB11 DD12 EE01 EE12 FF08 GG10 HH01 JJ05 JJ11 JJ13 JJ23 JJ25 JJ26 KK01 KK04 MM01 MM05 MM10 MM12 NN08 3F079 AC21 CA34 CB25 CB33 CB34 CB35 CB36

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計測物を計測箇所を経由して搬送する
   搬送手段と、 前記計測箇所に位置する前記被計測物に対して計測用光
   を投射するとともに前記被計測物からの光を受光する計
   測手段と、 前記計測手段による計測作動の管理処理、及び、前記計
   測手段の計測結果に基づいて被計測物の内部品質を解析
   する解析処理を実行する制御手段とを備えて構成されて
   いる農産物の内部品質評価装置であって、 前記被計測物が前記計測箇所又はその近傍箇所に到達し
   たか否かを検出する対象物検出手段が備えられ、 前記制御手段が、 前記対象物検出手段の検出情報に基づいて、前記被計測
   物の前記計測箇所に対する位置を管理して、前記計測手
   段の計測作動を行わせるように構成されている農産物の
   内部品質評価装置。
2. 【請求項２】 前記対象物検出手段が、前記被計測物が
   前記計測箇所に位置する状態においてその搬送下手側端
   部が位置することが予測される位置に、前記被計測物の
   搬送下手側端部が到達したことを検出することにより、
   前記被計測部の到達を検出するように構成されている請
   求項１記載の農産物の内部品質評価装置。
3. 【請求項３】 前記対象物検出手段が、前記被計測物の
   通過予定領域に向けてビーム状の検出光を投光し、被計
   測物の存否による前記検出光の変化を検出することによ
   って前記被計測物の到達を検出するように構成され、且
   つ、前記通過予定領域に対する検出作用域を変更調整自
   在に構成されている請求項１又は２記載の農産物の内部
   品質評価装置。
4. 【請求項４】 前記計測手段が、前記計測用光を常時投
   射するように構成され、 前記対象物検出手段が、前記計測手段による前記計測用
   光の前記被計測物の存否による変化を検出することによ
   って前記被計測物の到達を検出するように構成されてい
   る請求項１記載の農産物の内部品質評価装置。
5. 【請求項５】 前記対象物検出手段が、前記被計測物の
   到達に伴う前記計測用光の変化を受光量の変化として検
   出できるように構成され、 前記制御手段が、前記対象物検出手段にて検出される前
   記受光量の変化に基づいて、前記計測手段の計測作動を
   調整するように構成されている請求項４記載の農産物の
   内部品質評価装置。