JPH0124550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的に果実をその色彩によつて仕別
けする装置に関し、特に該装置を果実梱包場の作
業に用いるのに適応させるように個々の果実を比
較的高速にて仕別けする装置に関する。

引いては果実の中味の質に関連のある果実の表
面色によつて、果実または野菜を等級付けするこ
とが永く行われてきた。その結果、色によつて果
物を目視で等級付けすることとなつたが、これは
等級をつける人の色彩差を認識する能力に左右さ
れ、また作業条件の影響を受け、疲労により劣化
する。色により果実を仕別けする電子・機械式装
置の望ましさは以前から認識されており、以下に
述べるものを含む種々の装置が提案されている。

りんごの品質仕別け操作においては、色彩のみ
ならず、形状、表面汚れ、微細欠陥および傷の程
度によりりんごを仕別けする。これらの基準を使
つてりんご産業は４つの等級すなわち極上、上、
“Ｃ”すなわち市販可、および屑物（質の良から
悪への順）に現在仕別けしている。しかしこの品
質仕別け努力の大部分は、たとえば赤色デリシヤ
スの場合は赤、黄色デリシヤスの場合は黄、とい
うように、選別されるりんごの特性色であるりん
ごの表面の比率を評価して決める仕別け作業に向
けられている。

果実または野菜の仕別け用に設計された回路は
検査する果実または野菜の反射率特性を測定する
何らかの装置を概して設ける。表面の反射率は表
面により反射される入射光の割合の測定値であ
り、或る色の対象物は異なつた波長の光に対し異
なつた反射率を持つている。仕別けする或る種類
の果実において反射率と照射波長との関係はある
特性曲線を形成するから、その曲線を果実の色彩
等級付け装置と回路との設計に用いることができ
る。つまり、その反射率曲線を適切に測定し、描
写し、分類することにより果実を色別けすること
ができ、種々の等級の反射率曲線の間の差異を指
示してこれらの差異を試験することにより果実を
異なつた等級に仕別けすることができる。

そのような測定を得るには、２つの異なつた波
長を中心とする反射光を測定する。選定された波
長帯の一つは、異なつた色等級の間の反射率の差
が最大となる周波数における光を含む。他の波長
帯は異なつた色等級の間の反射率の差が少いか、
または無い、波長を含む。個々の果実の色の決定
は従つて２つの異なる波長における反射率の値の
比を観察して行う。比を用いることにより、入射
光の強さ、果実のサイズ、そして透視レンズの部
分的くもりなどという、色に無関係の要素におけ
る差を、全体装置が自動的に補償する。

在来技術の装置は色彩仕別けヘツドを通過して
果実を運ぶ装置を使つているが、この仕別けヘツ
ドは果実の表面を照らす装置、および果実の表面
から反射される種々の波長の光の強さを検知する
検光器を含んでいる。観察される光は前項で述べ
たように２つの異なつた波長の光を中心とする２
つの帯域に分割される。この２つの帯域における
受けた光の強さの比を果実の色彩値の表示として
用いる。仕別けヘツドの下流に１つ以上の排出機
構があり、これが色彩値に従つて果実運搬コンベ
ヤから選別した果実を外へ出す。

このような色彩仕別け装置の成否を決める重要
な要素は色彩仕別けヘツドの設計である。色彩仕
別けヘツドは一つづつの果実毎にその外面の大部
分を観察することができ、しかも設計が単純で、
がつちりとし、安価でなければならない。以下に
述べるように、種々の設計が提案されているが、
何れも完全であるとはいえない。

一つの方法として両側に配置した２個の鏡の前
を果実が過ぎる時、複数の光源で個々の果実を包
囲することが挙げられる。果実から反射した光は
さらに鏡の各々に反射されて果実の上方に達し、
そこで一連の鏡とレンズとにより光線が一本の光
束に集合されて、さらに光電式に処理される。テ
ーヤの米国特許第3173017号およびロバーツ等の
米国特許第3206022号にそのような装置が開示さ
れている。またグリーンウツド等の米国特許第
3770111号に第２の型式の色彩仕別けヘツドが開
示されている。これによると、個々の果実はフア
イバ製光学リングの中心を通して運ばれ、このリ
ングは複数の光源により果実を照らす光とその反
射光とを検知する。フアイバ製光学リングによ
り、この色彩仕別けヘツドは検査される果実の事
実上の全表面を照らすことができる。

一つの果実の両側を同時に見るために、果実に
照射する装置と反射光を観察する装置とをそれぞ
れ組合せた別々の仕別けヘツドを用いることがワ
ーケンテイン等の米国特許第4106628号に開示さ
れている。

上記の色彩仕別けヘツドは機能的ではあるが、
設計上に問題が残る。上述の各特許によれば、設
計は複雑であり、数多くの鏡およびレンズをコン
ベヤの枠組に整合させる必要がある。そのような
複雑な装置は必然的に高価となる。果実が果実を
運ぶコンベヤに乗せられて進む時、各果実の全周
に装置を配置しなければならないから、上記の設
計には何れも第２の問題を生ずる。すなわち、装
置を配置するために、多連コンベヤ装置での個々
のコンベヤ列線の間隔を広くとらなければならな
くなり、そのため最終的に全体装置の価格が上
る。

本発明によれば、色彩による果実分類装置にお
いて、 １列の通路に沿つて果実を下流側に搬送するコ
ンベヤ、 果実の色彩を決定するために果実を観察する観
察装置にして、通路に近接して通路の上流側に配
置される上流ビユーワと通路に近接して通路の下
流側に配置される下流ビユーワを含有し、上流ビ
ユーワは通路の一方の側に、また下流ビユーワは
通路の他方の側に各配置されており、上流ビユー
ワと下流ビユーワはコンベヤの通路に沿つた移動
方向に関して相互に比較的近接した対向位置に配
置されていることにより上流ビユーワは果実の一
側を、下流ビユーワが当該果実の他側を観察する
時点よりも早い時点に個別に観察する観察装置、 果実が上流ビユーワの傍を通過するときに果実
の一側を照射するように配置される少なくとも１
個の光源、及び果実が前記下流ビユーワ傍を通過
するときに果実の他側を照射するように配置され
る少なくとも１個の光源、 果実が各ビユーワの前方を通過するときに各果
実の一側から反射された光を受けて当該果実の色
彩を表現する出力信号を与えるために各ビユーワ
に設けられる感光装置、及び 上流ビユーワが果実を個別に観察するときに上
流ビユーワから信号を受けてその信号を当該果実
が下流ビユーワの位置に到達するまで記憶し、さ
らに下流ビユーワが当該果実を観察して発生した
信号を受け、上流ビユーワからの信号と下流ビユ
ーワからの信号を比較して果実の色彩を決定する
制御装置を含有する、色彩による果実分類装置が
与えられる。

さらに本発明によれば、個々の単列の果実を複
数個の通路に沿つて下流側に搬送するコンベヤ、
及び果実を色彩分類に従つて選択的に排出する送
出し装置を含有する色彩による果実分類装置にお
いて、 複数個の各通路の上方に配置される１対のビユ
ーワであつて各対中の第１ビユーワは通路の一方
の側に、また各対中の第２ビユーワは通路の他方
の側に各配置され、第１ビユーワのすべては第１
位置で通路に関して横方向に整合して配置される
とともに第２ビユーワのすべては果実の進行方向
に沿つて第１位置から下流側の比較的近接対向し
た第２位置で通路に関して横方向に整合して配置
される１対のビユーワ、 各ビユーワに取付けられ個々の果実がビユーワ
の傍を通過するときに当該果実の１側を照射し得
るように配置される光源、 各ビユーワ内に取付けられ、個々の果実が各ビ
ユーワの前方を通過するときに前記ビユーワに直
面する果実の側面から反射された光を受けて当該
果実の色彩を表現する出力信号を発生する感光装
置であつて、少なくとも２個の検光装置を有し各
検光装置は異なる波長の光を検出し得る感光装
置、及び 第１ビユーワが個別に果実を観察して得られた
出力信号を受け、その信号を当該果実が第２ビユ
ーワの位置に到達するまで記憶し、さらに第２ビ
ユーワが当該果実を観察して得られた信号を受
け、これら二つの信号に基づいて個々の果実の分
類を計算する制御装置を含有する、色彩による果
実分類装置が与えられる。

望ましい実施例では、複数の平行のコンベヤを
使つて、同数の組のビユーワを通過して果実を移
動させる。上流のビユーワはコンベヤの進路に関
して横方向の直線上に沿つて配置される。下流の
ビユーワはそのコンベヤ列線の反対側に同じく直
線上に配置される。このようにするとビユーワの
配置に要するコンベヤ列線上の空間は最低、すな
わち２個のビユーワの巾に等しいコンベヤ長にす
ることができる。さらに、全体装置の中で追加さ
れるコンベヤ列線の数に関係なく、コンベヤ進行
方向に沿つた装置の幅を常に同一にすることがで
き、空間の節約が図られる。

以下に添付図面を参照しながら本発明の実施例
を詳述する。

第１図は供給源（図示せず）から数個所の下流
排出部（図示せず）の任意の一つへりんごＡのよ
うな果実を輸送する４列式コンベヤに本発明を取
入れた状態の、コンベヤの前端の一部を示す。本
出願人であるエフ・エム・シー・コーポレーシヨ
ンによつて出願された発明の名称を「重量分類の
方法とその装置」とする特開昭56−81172号公報
にこのようなコンベヤの構造が詳細に記載されて
いる。以下の記載はこのような４列式コンベヤを
基になされているけれども、単列の進路に果実の
如きものを隔置して輸送するようにされている限
り、任意の寸法、型式のコンベヤにおいて本発明
は等しく良い機能を発揮する。

第１図に示すように１個ずつの果実を支持する
ようにされた椀から成る一連の椀列１７が形成す
る４本のコンベヤ・ベルト１１〜１４を、本発明
のコンベヤは含んでいる。隣接の椀１７が常に横
方向に整合するようにコンベヤ・ベルトは同期し
て駆動される。椀１個分の長さに等しい距離だけ
コンベヤ・ベルトを１回前進させる度に１個の電
子パルスを発振する装置（図示せず）が設けられ
ており、後でより詳細に説明するように、果実見
通し線に対し椀１７が中心に来た時そのパルスが
生ずる。たとえば、調時ベルトにより駆動チエー
ン・エンコーダ（符号器）が駆動され、調時ベル
トはコンベヤの支持軸により駆動される。このよ
うな調時装置の詳細は前記特開昭56−81172号公
報に記載されている。

果実を観察する観察装置、すなわちビユーワ組
立体１９（第１および第２図は４個の上流ビユー
ワ、すなわち前部ビユーワ３１〜３４と４個の下
流ビユーワ、すなわち後部ビユーワ２１〜２４を
含み、これらビユーワは全て箱３６の中に取付け
られる。コンベヤ列線に平行に走つて、コンベヤ
枠組の一部を形成する一対のＵ形チヤンネル材３
８の上に箱３６は取付けられる。箱３６は概して
長方形で、２つの側壁４２（一つの側壁のみが見
える）、一つの前面板１４と一つの後面板４５を
有し、上面は開放し、底面は部分的に開放してい
る。箱３６の下部を通してりんごが通過し得るよ
うに下部に通路３９が設けられる。２つの側壁４
２の間に垂直に中央板４０がぶら下り、中央板４
０は箱３６の前面板４４と後面板４５との両方に
実質的に平行になつている。ビユーワ２１〜２４
およびビユーワ３１〜３４は中央板に取付けら
れ、概して第１、第２図に示すように配置されて
いる。第１図では箱３６の数個所が切断されて、
中央板４０に対する各ビユーワの取付け状態を理
解し易くしてある。ビユーワは中央板を貫通して
ビユーワの一つの側壁に固定される３本のねじ４
７（ビユーワ３３参照）により取付けられる。

各コンベヤ１１，１２，１３または１４は第２
図に示されるようにビユーワ２１〜２４とビユー
ワ３１〜３４との対と連合する。たとえばコンベ
ヤ１１はビユーワ２１，３１と連合しており、該
ビユーワはコンベヤ列線の両側に対称的に配置さ
れ、ビユーワの視界の軸に一致する視線５０（第
２、第３および第４図）を有する。残りのコンベ
ヤ列線１２，１３，および１４の各々は同様な空
間関係に配置される他の２個づつのビユーワ２２
と３２，２３と３３，２４と３４と連合してい
る。第２図は４つのコンベヤ列線を持つコンベヤ
に応用された本発明を図解しているが、追加のコ
ンベヤ列線の各々に１組づつのビユーワを単に追
加するだけで、より多数のコンベヤと協働するよ
うに本発明を拡張し得ることは明らかである。

４個の前部ビユーワ３１〜３４の全部をそれぞ
れのコンベヤ列線の片側に配置する他に、第１図
の矢印で示すコンベヤの移動方向に関して、４個
の後部ビユーワ２１〜２４の前方にこれら４個の
前部ビユーワ３１〜３４が隔置されていることを
指摘しておく。後部ビユーワ２１〜２４はそれぞ
れのコンベヤ列線に関し前部ビユーワ３１〜３４
とは反対の側に全て配置されていることが判る。
この配置の故に、たとえばコンベヤ１１を通る
個々の果実はビユーワ２１で見られる前にビユー
ワ３１により見られる。後部ビユーワの視線５０
は前部ビユーワの視線５０から椀３個分の長さだ
け正確に隔置されているから、１個のりんごの最
初の側を視る時点とその反対側を視る時点との間
は、椀３個分の長さをコンベヤが進行するのに要
する時間だけ離れる。この時差を利用して、後述
するように個々のりんごの色等級を計算する。

第３図にビユーワの内部構造を示す。各ビユー
ワは前面５４、後面５５および２つの側面５６を
持つ実質的に長方形のビユーワ箱５２を有し、そ
の側面の一つは第１図に示すように３本の取付ね
じ４７を受承するようになつている。ビユーワ箱
５２の中に３個の主要組立体が含まれ、それらは
ビユーワの前を果実が通る時に果実を照らすラン
プ７８、果実から反射する光を焦点に集めるレン
ズ組立体５８、および集めた光を受けて測定する
感光器組立体６５である。

レンズ組立体５８は平一凸面レンズ５９および
２重凸面レンズ６０を含み、２つのレンズ共、４
本の平行な棒６２を有する枠組にがつちり取付け
られる。レンズ組立体５８はビユーワ箱５２の前
面５４と後部の感光器組立体６５との間に支えら
れ、前面５４ではレンズ組立体の前面が弾力的な
ドーナツ形パツド６４を押付けている。検査する
果実から反射した光はビユーワの前面にある窓６
８を通過して感光器組立体６５のほぼ中心にある
Ｆ点に伝達される。窓６８は異物が平一凸面レン
ズ５９を傷めないように平面ガラスレンズ６９に
より覆われる。

感光器組立体６５は３面の箱６６；３個の光学
フイルタ７１，７２，７３で各々箱の一面づつに
取付けられているもの；光学フイルタの各々の直
後に１個づつある、３個の検光器７０ａ，７０
ｂ，７０ｃ；箱６６に対角的に配置される光束分
配器７５を含む。３面の箱は、光が入れるように
ビユーワの箱５２の窓６８に向つて開放端を配置
されたＵ字型を形成する３個の壁７６ａ，７６
ｂ，７６ｃを含んでいる。光束分配器７５は部分
的に鏡面のガラスで形成されるが、Ｕ字型の基部
において壁７６ａ，７６ｂにより形成される隅か
ら壁７６ｃに隣接するＵ字型の開口部に向けて延
在する。最初の光学フイルタ７１とそれに連合す
る検光器７０ａはＵ字型の基部を形成する壁７６
ａ上にあつて、検光器の感光面が内方に向つて配
置されるようになつている。第２の光学フイルタ
７２とそれに連合する検光器７０ｂはＵ字型の側
部を形成する壁７６ｂ上にあつて、その検光器の
感光面も光を密閉するこの箱の中心に向つて配置
される。同様に第３の光束フイルタ７３は３面の
箱の残りの壁７６ｃ上にあつて、連合する検光器
７０ｃの感光面は箱の中心に向つて配置されるよ
うになつている。

ビユーワの箱５２の中には在来型のソケツト７
９に取付けられたランプ７８も含まれる。遮光板
８０はランプ７８からの光がビユーワの箱５２の
中に反射して直接に感光器組立体６５に入ること
を防ぐ。在来型の白熱光源であるランプはビユー
ワから離れた変圧器および電源（第６図）から電
力を受ける。

次に第１、第２、第３および第４図を参照しつ
つビユーワの作動を説明する。任意の単列コンベ
ヤ列線１１〜１４を見ると、コンベヤの進行方向
に沿つて隔置された２個のビユーワはその列線を
通過する果実に向いていることが判る。たとえば
第１および第２図で、コンベヤ１１の果実はその
片側を先づ前部ビユーワ３１により検査され、つ
いで後部ビユーワ２１によりその反対側を検査さ
れる。前部ビユーワ３１〜３４と後部ビユーワ２
１〜２４とは、第２図で判るように、コンベヤ列
線に対して対称的に配置される。見通し線５０は
ビユーワの「視線」であり、各りんごは見通し線
を通過する時にビユーワにより観察される。ビユ
ーワのランプ７８は照射軸８１（第３図）を持つ
光束を投射し、照射軸は見通し線５０とＰ点（第
４図）にて交叉する。ビユーワの前面５４から交
叉点Ｐまでの距離は第４図に示す、長さｄであ
る。Ｐ点は椀１７の中心上ｈの距離の所にある。
Ｐ点はりんごＡの中心にほぼ一致する筈で距離ｈ
は１1/2in.（38.1mm）が良いと判つている。望まし
い実施例では、距離ｄは111/2in.（292mm）、角度
Ｘは約37゜である。

りんごの中心がビユーワの見通し線５０に一致
する時、りんごの表面はランプ７８から発する光
束により照射され、りんごの表面から反射される
光は窓６８からビユーワに入る。反射光はレンズ
組立体５８を通過して３面箱６６の中のＦ点に達
する。Ｆ点は光束分配器７５のほぼ中心にあり、
該光束分配器は入射光の70％を伝送し、残りの30
％を反射するようにされた部分的鏡面のガラスで
ある。伝送と反射との正確な比率は入射光の波長
に微細に左右されるが、前記数字は可視光全域に
わたる平均値である。光束分配器の目的は３個の
フイルタ７１，７２，７３とその連合する検光器
７０ａ，７０ｂ，７０ｃとに、反射光をほぼ等し
い割合に分割することである。Ｆ点にて光束分配
器７５に衝突する光は一部がフイルタ７２へと反
射され、一部がフイルタ７１へと伝送される。本
発明に使用する３個のフイルタは全て所期の波長
以外の光を鏡面のように反射する帯域パス・フイ
ルタである。よつて光束分配器を通過してフイル
タ７１に到達した光は大部分前記フイルタから反
対方向に反射される。この反射光は再び光束分配
器に衝突し、そこで30％がフイルタ７３に向けて
反射され、残りは光束分配器を通して伝送され、
３面箱６６から消失する。フイルタ７２から反射
された光も大部分が光束分配器７５を通して直接
に伝送されるから、フイルタ７３に到達する。か
くて、各検光器とも適正周波数の適量の光を受け
る。別々のフイルタに衝突する入射光の量の違い
は各検光器の出力信号と連合する増巾器の利得を
調節することにより補償することができる。

検光器７０ａ，７０ｂ，７０ｃはあらゆる周波
数の入射光に応答して入射光の強さに対応する出
力電圧を発生する在来型のものである。フイルタ
は入射光の進路に置かれているから、各検光器と
も既定の帯域の波長の光のみを感ずる。フイルタ
７１は590ナノメータ（nm）を中心とする狭域の
波長の光を通す。フイルタ７２は670ナノメータ
（nm）を中心とする狭域の波長の光を通す。フイ
ルタ７３は825ナノメータ（nm）を中心とする狭
域の波長の光を通す。かくして、検光器７０ａの
出力はりんごから反射される光の中で590ナノメ
ータを中心とする光の強さに対応する。検光器７
０ｂの出力は670ナノメータにおける反射光に対
応し、検光器７０ｃの出力は825ナノメータにお
ける反射光に対応する。これらの出力はCPUコ
ントローラ（第５図）に接続された導線８３によ
りビユーワから伝送され、後述するように処理さ
れる。

各ビユーワにより生ずる情報を処理するのに用
いる回路は第５図の構成図に図解される。各々の
ビユーワ２１〜２４およびビユーワ３１〜３４と
連合する各検光器７０ａ，７０ｂ，７０ｃの出力
は中央処理装置（CPU）回路の中の専用増幅器
（AMP）に送られ、そこで高電圧の信号に変換さ
れる。825ナノメータ領域の光度に対応する高圧
信号は多重アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
に直接接続され、そこで基準（正規化）電圧とし
て用いられる。開示されたＡ／Ｄ変換器の中での
デジタル変換に適したアナログ信号レベルを与え
るために、この基準電圧は入力電圧に分割され
る。590および670ナノメータにおける光に対応す
る高レベル信号はセレクヌ・スイツチに送られ、
そこで使用者はこれらの信号のどれを処理すべき
か選択する。赤−緑のりんごを選別している場合
は、590ナノメータの信号を変換器へ送る。黄−
緑のりんごを選別するには、670ナノメータの信
号を変換器へ送る。かくして選定された信号が
Ａ／Ｄ変換器による処理に利用できる。Ａ／Ｄ変
換器は各入力ともアナログ信号（590または670ナ
ノメータの何れか）および基準信号（825ナノメ
ータ）から成る８個の入力信号を多重処理するこ
とができる。赤外線検光器７０ｃのアナログ出力
を基準信号として入力し、可視光検光器７０ａま
たは７０ｂの出力をアナログ信号として入力し、
そのアナログ信号をデジタル変換前に基準信号に
より分割することにより、Ａ／Ｄ変換器の出力は
反射された可視光の強さと反射された赤外線の強
さとの比に対応するデジタル信号となる。８個の
ビユーワ２１〜２４，３１〜３４全部は同様に
Ａ／Ｄ変換器に接続されて、全部で16本の導線が
変換器に入る。変換器は多重機能を有し、８個の
ビユーワの任意の１個により観測される光度比に
対応するデジタル出力を一度に一つずつ発生する
能力を有する。どのチヤンネルを変換すべきか、
すなわちどのビユーワの信号を処理すべきかの選
択はCPUすなわちマイクロプロセツサーが決定
するもので、これはＡ／Ｄ変換器の作動を制御す
るため、ADDRESSというマーク（第５図）を
施したデジタル入力を発生する。

可視光信号と赤外線信号との比は得られる色彩
信号を正規化するのに用いられ、またりんごの寸
法差、平面ガラス・レンズ６９のほこりその他、
ビユーワに入る光の全量に影響してもしも光の信
号レベルの差のみを考慮する場合にはその結果に
影響を与える要素、に起因する偏差を減少させる
のにも用いられる。りんごまたは他の物から反射
される赤外線の強さはそのりんごなどの可視的色
彩には左右されないことが判つている。かくして
或る特定の波長における反射可視線と反射赤外線
との比はりんごの色彩の相対量を表示する値にな
る。赤−緑りんごから赤りんごを仕別けるには
590ナノメータの光の825ナノメータの光（赤外
線）に対する比を用いる。この比が減少すること
はりんごの赤色の増加を意味する。黄−緑りんご
から黄りんごを仕別ける場合は、825ナノメータ
の光に対する670ナノメータの光の比を用いる。
この比が増せばりんごがより黄色であることを示
す。今述べた特定色彩仕別け方法は在来のもので
あり、りんごの仕別けにおける作動と効用のより
詳細については、アービング等の米国特許第
3750883号明細書を参照されたい。

本発明の処理装置の要部はＡ／Ｄ変換器からデ
ジタル色彩情報を続いて受信するCPUに在る。
CPUは全く在来型のもので、マイクロプロセツ
サ、後述するように情報を貯蔵させて処理させる
連合の記憶装置、および適当なつなぎの回路を含
んでいる。第６図に示すように11個の情報入力
（８個は共通のビユーワのアドレスラインにある）
と１個のパワー入力、合計12個の入力がCPUに
入る。CPUは連続的に所要のアドレスをＡ／Ｄ
変換器へ送つて、８個のビユーワからの色彩情報
を受入れる。また前述のように、椀１個の正確な
長さに等しい距離だけコンベヤの椀１７が前進し
て椀の中心が見通し線５０（第３および第４図）
と整合する度に、CPUは椀位置センサーからの
指示信号を受入れる。また後で詳細に説明するよ
うに、色彩情報の処理の仕方を決定する使用者か
ら評価モードの選択をCPUは受ける。特性色彩
の或る量を持つりんごを区別けするクラスを決定
するために、使用者はまたCPUに直接にカツト
ポイント（分割点）を入力する。本発明のCPU
はりんごの色別けのため前述の４つの色彩クラス
を明示する３つのカツトポイント（分割点）を受
入れる。最後にCPUコントローラ回路（第５図）
は使用者からの入力を受入れて各種のセレクタ・
スイツチを作動する、すなわち検光器７０ａ（赤
りんごを区別けする）の出力または検光器７０ｂ
（黄りんごを区別けする）の出力の何れをＡ／Ｄ
変換器に送るかを選択するためにセレクタ・スイ
ツチ（第５図）を働かせる。

CPUの出力は前部および後部ビユーワ双方の
下を通過した各りんごの色別けに対応する情報を
貯えるランダム・アクセス・メモリーの中のマト
リツクス配列である。マトリツクスはコンベヤ列
線１１〜１４に対応する４つの列を有する。マト
リツクスの行の数は情報の使い方に左右される。
たとえば、後部ビユーワ２１〜２４の後の９番目
の線列の椀で仕別け操作を行うとすれば、４×10
のマトリツクスを用いる可能性がある。分類を決
定する（後述するように）時点からその分類を仕
別け用に用いる時点までの、全部のりんごについ
ての分類データを貯えるのに、この次元数のマト
リツクスで充分であろう。とにかくりんごがコン
ベヤ列線により動く時にりんごを追跡する分類情
報がメモリーに貯えられ、所要の任意の種類の仕
別け操作のためにこのような情報を他のマイクロ
プロセツサ（本発明には含まれない）に利用し得
るし、またコンベヤ列線の適当な個所でりんご除
去装置（図示せず）を選択的に作動するのにこの
ような情報をスキヤンして使用し得る。後述する
ように、りんごがコンベヤを進行する時、１個ず
つのりんごを“追跡”するからこの記憶用マトリ
ツクス配列を追跡マトリツクス（Tracking
Matrix）と称する。

第７Ａ，７Ｂ図はCPUのマイクロプロセツサ
にプログラムされたロジツクの径路図を示す。プ
ログラムされたロジツクのシーケンスは椀位置セ
ンサーからパルスを受信した時に始まるが、それ
はコンベヤ１１〜１４が運ぶりんごＡがビユーワ
２１〜２４およびビユーワ３１〜３４から見るの
に適当な位置に来たことを示す。この信号を受け
ると、排出信号が先ず適当な排出機構へ、または
別個の制御回路へ送られ、１個以上のりんごを排
出するか、または追跡マトリツクスの予め選定さ
れた行に含まれる情報を伝送するのに適した時点
であることを指示する。その別個の制御回路は本
発明に何らの変更を加えることなく、追跡マトリ
ツクス全体の内容も、またその一部も読取ること
ができることに注目すべきである。しかし説明の
ために、追跡されるコンベヤ１１〜１４の最後の
列線（追跡マトリツクスの最後の行により示され
る）のりんごの色彩情報が必要であり、別個の制
御回路はりんごの適切な仕別けをほぼ確実にする
ためにこの情報を処理するものと仮定しよう。り
んごの排出方法は本発明の一部ではないけれど
も、前記特開昭56−81172号公報に示される分類
装置と共に本発明の分類装置を用いることができ
る。

前述の排出情報がアウトプツト（出）された
後、ビユーワのＡ／Ｄ変換器へのADDRESS（ア
ドレス）を“１”に設定する。つぎにCPUマイ
クロプロセツサは最初の前部ビユーワ３１からの
信号を読取り、その情報を前部ビユーワ・マトリ
ツクス（Front Viewer Matrix）と呼ばれる４
×４マトリツクスの第１列、第１行の位置に貯え
る。つぎにビユーワのADDRESSは進められて
前部ビユーワ３２，３３，３４全部が順次読取ら
れて情報は前部ビユーワ・マトリツクスの第１行
の残りの列に記憶される。すべての前部ビユーワ
を検査した後、ビユーワADDRESSを“１”に
再設定して、最初の後部ビユーワ２１を検査す
る。最初の後部ビユーアから得られた情報は後部
ビユーワ・マトリツクス（Rear Viewer
Matrix）と呼ばれる４×１マトリツクスの第１
の列に貯えられる。つぎにビユーワADDRESS
は進められ、後部ビユーワの各々は順次検査さ
れ、情報は後部ビユーワ・マトリツクスの適切な
列に貯えられる。前部ビユーワにより観察される
りんごは後部ビユーワにより観察されるりんごよ
り椀３個分の長さだけ前方に（第１図の矢印の方
向に）在る、すなわちどのコンベヤにおいても連
合する前部、後部ビユーワにより見取られる椀１
７の間には２個の椀１７がある、ということを記
憶すべきである。前部ビユーワ・マトリツクスが
後部ビユーワ・マトリツクスより大きい理由は、
りんごの最初の側面に関する色彩情報を、りんご
の反対側が見取られてその色彩情報が得られる
迄、貯えておかなければならないからである。前
部ビユーワにより次の列のりんごを観察する時、
前部ビユーワ・マトリツクスの情報を一度に１列
だけ進める。前部および後部のビユーワの間には
椀３個分の長さがあるから、後で後部ビユーワに
観察される筈の一列のりんごの最初に観察された
側面に関する色彩情報は前部ビユーワ・マトリツ
クスの第４列に入る。そのため前部ビユーワ・マ
トリツクスに４×４マトリツクスが必要である。

後部ビユーワ２１〜２４がいつたん読取られて
色彩情報が貯えられると、その時後部ビユーワの
下にある４個のりんごの各々についての色彩値を
計算するのに充分な情報をCPUは保有する。こ
れは使用者が切換えて所期の評価モードをCPU
に入れることにより、２つの方法のうちの何れか
で行われる。第１に、後部ビユーワ・マトリツク
スの値を前部ビユーワ・マトリツクスの最後の行
の対応する列における値に加算することにより平
均の色彩値を計算することができる。この合計の
値を２で除した商がそのりんごの両側面の平均色
彩値である。第２に、CPUにプログラムを組込
んでりんごの両側の色彩値を比較し、低い方の色
彩値を選んでその値をりんご全体の色彩値とする
（またはその代りに高い方の値を選ぶ）。何れの場
合も、その時点で後部ビユーワの下方にある各り
んごの色彩数値が得られる。

４つの色彩区分にりんごを分類するには、その
時点で後部ビユーワの下方にある各りんごについ
て、今決められた色彩値を使用者がCPUに目盛
つたカツトポイント（分割点）に対して比較す
る。追跡マトリツクスにある情報はそこで１行進
み（最後の行の情報は失われ）、新らたに得られ
た分類が追跡マトリツクスの今空いた第１行に貯
えられる。この時、後部ビユーワ・マトリツクス
をクリヤし（払い）、前部ビユーワ・マトリツク
スの中の情報を１列だけ進めて、これらのマトリ
ツクスを後の分類サイクルのために準備させるよ
うにすることができる。りんごの列がコンベヤ上
で椀１個分の長さだけ進む毎に追跡マトリツクス
の最初の行の情報は追跡マトリツクスの中を１行
だけ進む。前述したように種々の目的に利用し得
るのであるが、追跡マトリツクスの情報の代表的
な用途は仕分け排出用コンベヤの制御マイクロプ
ロセツサに用いることである。前に指摘したよう
に特開昭56−81172号公報にそのようなマイクロ
プロセツサ制御の排出コンベヤが充分に記載され
ている。本発明の一部ではないが、本発明の追跡
マトリツクスの情報をどのように使用し得るか解
説するために特開昭56−81172号公報に記載の仕
別け排出用コンベヤを、簡単に説明しよう。

それによれば排出コンベヤはりんごがコンベヤ
を進行する時に集められた重量情報を評価する能
力を持つマイクロコンプレツサにより制御され
る。特定のりんごを何処で落すか、すなわち排出
コンベヤのどの個所でりんごを落すか、について
最終決定を下す時に色彩情報をも考慮するように
このマイクロプロセツサをプログラムし直すこと
は本業の技術者により可能であることが判る。排
出コンベヤを制御するマイクロプロセツサは本発
明の追跡マトリツクスから色彩情報を得るであろ
う。色彩計算を行つて追跡マトリツクスに貯えた
後、任意の時にこの情報を転送することができる
が、代表的には本発明の支持コンベヤ１１〜１４
から仕別け排出コンベヤ（図示せず）にりんごを
排出する時に行われるであろう。追跡マトリツク
スの行数は後部ビユーワの後の支持コンベヤの列
の数に対応するであろう。かくして追跡マトリツ
クスの最終行の情報はその時に仕別け排出コンベ
ヤへ転送されつつあるりんごに関するものであろ
う。その後は重量情報のみならず色彩情報をも排
出コンベヤのマイクロプロセツサは追跡し続ける
ことができよう。

本発明の実施について最良の態様を本明細書に
図示し記載したけれども、本発明の主題から逸脱
することなく、変形および変更を行うことができ
るのは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による果実仕別け装置を部分的
に切断した透視図、第２図はコンベヤ列線上方の
個々のビユーワ装置の配置を示す略図、第３図は
内部配置を示すため部分的に切断した、ビユーワ
の一つの平面図、第４図は観測するりんごに対す
るビユーワ部分を示す略図、第５図は本発明の回
路を表わす構成図、第６図は本発明の情報の流れ
を表わす構成図、第７Ａ，７Ｂ図は本発明の
CPUのプログラミングを図解する径路図。 ２１…下流ビユーワ、３１…上流ビユーワ、７
０…感光器、７８…光源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 色彩による果実分類装置において、 １列の通路に沿つて果実を下流側に搬送するコ
   ンベヤ、 果実の色彩を決定するために果実を観察する観
   察装置にして、前記通路に近接して前記通路の上
   流側に配置される上流ビユーワと前記通路に近接
   して前記通路の下流側に配置される下流ビユーワ
   を含有し、前記上流ビユーワは前記通路の一方の
   側に、また前記下流ビユーワは前記通路の他方の
   側に各配置されており、前記上流ビユーワと前記
   下流ビユーワは前記コンベヤの前記通路に沿つた
   移動方向に関して相互に比較的近接した対向位置
   に配置されていることにより前記上流ビユーワは
   果実の一側を、前記下流ビユーワが当該果実の他
   側を観察する時点よりも早い時点に個別に観察す
   る観察装置、 果実が前記上流ビユーワの傍を通過するときに
   果実の前記一側を照射するように配置される少な
   くとも１個の光源、及び果実が前記下流ビユーワ
   の傍を通過するときに果実の前記他側を照射する
   ように配置される少なくとも１個の光源、 果実が前記各ビユーワの前方を通過するときに
   各果実の前記一側から反射された光を受けて当該
   果実の色彩を表現する出力信号を与えるために前
   記各ビユーワに設けられる感光装置、及び 前記上流ビユーワが果実を個別に観察するとき
   に前記上流ビユーワから信号を受けて前記信号を
   当該果実が前記下流ビユーワの位置に到達するま
   で記憶し、さらに前記下流ビユーワが当該果実を
   観察して発生した信号を受け、前記上流ビユーワ
   からの前記信号と前記下流ビユーワからの前記信
   号を比較して果実の色彩を決定する制御装置を含
   有する、色彩による果実分類装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の色彩による果実
   分類装置において、前記感光装置は第１検光器、
   第２検光器、及び第３検光器を有し、前記第１検
   光器は赤外線を検知することができ、前記第２検
   光器は約590ナノメータを実質的に中心とする波
   長帯を含む光を検知することができ、前記第３検
   光器は約670ナノメータを実質的に中心とする波
   長帯を含む光を検知することができることを特徴
   とする、色彩による果実分類装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の色彩による果実
   分類装置において、前記制御装置は前記上流ビユ
   ーワからの信号と前記下流ビユーワからの信号と
   の平均値を計算し、該平均値に基づき、予め選定
   された複数の分類の一つに個々の果実を割付ける
   ことを特徴とする、色彩による果実分類装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の色彩による果実
   分類装置において、前記上流ビユーワからの信号
   と前記下流ビユーワからの信号とからその高い方
   の値の信号または低い方の値の信号の何れかを選
   択し、該選択信号に基づいて予め選択された複数
   の分類の一つに個々の果実を割付けることを特徴
   とする、色彩による果実分類装置。 ５ 個々の単列の果実を複数個の通路に沿つて下
   流側に搬送するコンベヤ、及び果実を色彩分類に
   従つて選択的に排出する送出し装置を含有する色
   彩による果実分類装置において、 前記複数個の各通路の上方に配置される１対の
   ビユーワであつて各対中の第１ビユーワは前記通
   路の一方の側に、また各対中の第２ビユーワは前
   記通路の他方の側に各配置され、前記第１ビユー
   ワのすべては第１位置で前記通路に関して横方向
   に整合して配置されるとともに前記第２ビユーワ
   のすべては果実の進行方向に沿つて前記第１位置
   から下流側の比較的近接対向した第２位置で前記
   通路に関して横方向に整合して配置される１対の
   ビユーワ、 前記各ビユーワに取付けられ個々の果実が前記
   ビユーワの傍を通過するときに当該果実の一側を
   照射し得るように配置される光源、 前記各ビユーワ内に取付けられ、個々の果実が
   前記各ビユーワの前方を通過するときに前記ビユ
   ーワに直面する果実の側面から反射された光を受
   けて当該果実の色彩を表現する出力信号を発生す
   る感光装置であつて、少なくとも２個の検光装置
   を有し前記各検光装置は異なる波長の光を検出し
   得る感光装置、及び 前記第１ビユーワが個別に果実を観察して得ら
   れた出力信号を受け、前記信号を当該果実が前記
   第２ビユーワの位置に到達するまで記憶し、さら
   に前記第２ビユーワが当該果実を観察して得られ
   た信号を受け、前記二つの信号に基づいて個々の
   果実の分類を計算する制御装置を含有する、色彩
   による果実分類装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の色彩による果実
   分類装置において、前記制御装置は上流ビユーワ
   からの信号と前記下流ビユーワからの信号との平
   均を計算し、該平均値に基づいて予め選定された
   複数個の分類の一つに個々の果実を割付けること
   を特徴とする、色彩による果実分類装置。 ７ 特許請求の範囲第５項記載の色彩による果実
   分類装置において、前記制御装置は前記上流ビユ
   ーワからの信号と前記下流ビユーワからの信号と
   から、その高い方の値の信号または低い方の値の
   信号の何れかを選択し、その選択した信号に基づ
   いて予め選定された複数の分類の一つに個々の果
   実を割付けることを特徴とする、色彩による果実
   分類装置。