JPH0312551A

JPH0312551A - 果菜類の熟度判定装置

Info

Publication number: JPH0312551A
Application number: JP1150702A
Authority: JP
Inventors: Susumu Mizuno; 進水野; Shozo Hongo; 本郷　昭三; Hirofumi Terai; 寺井　弘文; Hironobu Tsuchida; 土田　廣信; Minoru Tamura; 実田村
Original assignee: DAIEE KK; Kobe University NUC
Current assignee: DAIEE KK; Kobe University NUC
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1991-01-21
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPH0635962B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、メロン、リンゴ、スイカ等の果菜類の熟度を
非破壊的に測定する装置に関するものである。

（従来の技術）物体をたたくと音が出る。これはその物体がある振動数
で振動しているからである。その振動数は、物体の大き
さが一定であれば、硬い程高く軟らかい程低い。また硬
さが一定であれば物体の大きさが大きいほど低く、小さ
い程高い。従って、例えばメロンの熟度が進むとその果
肉が軟らかくなり、メロンの固有振動数が減少するので
、これを測定することによりメロンの熟度を判定できる
。

又メロンの大きさによる差は、メロンの直径や重量を測
定する事により補正できる。果菜類の硬さの非破壊的な
検査方法は、現在まだ確立されていないが、上記事実を
用いて研究室レベルで行なわれている方法としては、果
菜類を振り子でたたき、発生した振動音をマイクロフォ
ンでとらえて電圧に変換し、その波形を高速フーリエ変
換して得られるスペクトルからその物体の固有撮動数を
求め、硬さを判定する方法が、農林水産省食品総合研究
所内食品研究刊行会から昭和６０年１１月１８日発行さ
れたー解説−食品品質成分の非破壊分析測定法（ｐ３９
〜４４）によって知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の上記構成の果菜頻用非破壊熟度判
定装置においては、以下に示すような不都合があり、改
善の余地があった。

（１）振り子でたたく為に、たたく強さが一定でなく再
現性に乏しい。

（ｉｉ　）果菜類の選別所や果物屋の店頭で非熟練者が
使用すると判定にばらつきが多い。

（ｉｉｉ　）騒音の多い店頭等で測定すると信号の他に
不必要な音も袷う為正確なデータが得られない。

（１ｖ）マイクロフォンとメロンの距離が変化するとマ
イクロフォンでひろう信号の大きさが責なる為に後の信
号処理が面倒である。又メロンの大きさが変わる麿にメ
ロンとマイクロフォンの距離を調節するのは面倒である
。

（Ｖ）たたいた時にでる物体の振動数は大きさと硬さに
依存するので、より正確な硬さ（熟度）を決定するため
には、その物体の大きさを考慮しなければならないが、
この点に関する配慮が全くなされていない。

（ｖｉ　）周６１数分析をするのに高速ブーリエ変換を
用いるため高価となる。

等の各種の問題点があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記問題点を解消し、非熟練者がだれでも簡
単に操作できると共に果菜類の熟度の判定が確実で且つ
安定して得られる装置を安価に提供せんとするものであ
って、測定果菜類をたたいた時に発生する振動波をとら
えるマイクロフォンを内蔵したケース本体の上部開口部
上に、ゴム、合成樹脂等の弾性体よりなる測定果菜類の
載置台を設置し、該載置台上に測定果菜類をのせたとき
、前記載置台に設けられたマイクロフォンに通じる通路
が閉鎖されてケース本体が実質的に密閉状となるように
構成してなる集音装置と、測定果菜類を所定の強さでた
たくように制御Ｂされた電動式たたき装置と、マイクロ
フォンがとらえた振動波の周期時間から撮動数を計算す
る振動数測定回路と、測定された振動数を表示する表示
装置を具備せしめて果菜類の熟度を測定するようにした
こと、また、前記集音装置を果菜類の重量測定用の電子
ばかり上に設置したものと、測定果菜類を所定の強さで
たたくように制御された電動式たたき装置と、マイクロ
フォンがとらえた振動波の周期時間から１辰９Ｊ＋数を
計算する振動数測定回路と、前記振動数測定回路で求め
られたｊ５動故について、重量の差にもとずく振動数の
補正を行う振動数補正回路を設けて重量の差で生じる熟
度の差を補正し、果菜類の熟度をより正ｔ＋１！に知り
得るようにしたものである。

（作用）ｊｉ音装置のＲ置台部上に測定する果菜類を載置し該果
菜類をたたき装置でたたくと、ケース本体内に設置のマ
イクロフォンでその振動波がとらえられる。そしてその
振動波は増幅され振動数測定回路によってｖｉ変が測定
されて表示装置によって表示されるゆ又、果菜類の重量
測定用の電子ばかり上に集音′！ａ置を設置し、測定さ
れた果菜類の重り上信号によって、１辰動数測定回路で
求められた振動数について、重量の差にもとづく振動数
の補正を行う振動数補正回路を設けたものにおいては、
測定される果菜類の重量の差にもとづく振動数が補正さ
れるので、果菜類の熟度がより正確に測定される。

（実施例）以下、測定対象果菜試料としてメロンを使用した一実施
例について説明すると、ｌは上部が開口３しているボッ
クス状のケース本体２内にマイクロフォン４を設置し、
開口３部上に測定対象の試料が！！置される湾曲の支持
面とマイクロフォンに通じる通路６を持つゴム、合成樹
脂等の弾性体からなる載置台５が設けられている集音装
置であって、該載置台５上に測定対象試料（メロン）Ｍ
をのせると、マイクロフォン４に通じる通路６の上部が
メロンＭで塞がれ、ケース本体２は実質的に密閉状態と
なるように構成されている。

そしてメロンＭを後記する電動式たたき装置７でたたく
と、メロンはその大きさ、硬さで決まる固を振動数で振
動する。その振動波形は第２図のような減衰サイン波形
となる。前記ケース本体２は゛マイクロフォン４がメロ
ンＭの振動音以外の音をとらえないよう、通路６以外の
開口部がない密閉構造とすると共に遮音効果の問い資材
（例えば鉄などの金属）を使用している。このようにし
てマイクロフォン４でとらえられた信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ比）の良い振動波形を、後の信号処理が容易なレベル
まで増幅器８で増幅し、第２図で示されている振動波形
の周期時間から振動数を計算する振動数測定回路９で振
動数を測定し、表示装置１０で表示して果菜類の熟度（
硬さ）、即ち食頃を判断する。第３図は大きさの著しく
異なる３個のメロン（試料）Ｍの固有振動数を貯蔵日数
に対してプロットしたものであって、いずれのメロンで
も貯蔵日数とともに固有振動数が減少し、軟らかくなっ
ていき、食頃となっていくことがわかる。しかしながら
同第３図から明らかなように、同じ貯蔵日数で見ると、
大きいメロンはど固有振動数は小さくなっている。とこ
ろでメロンの固有振動数は、はぼその直径に反比例する
のでメロンの１Ｘｔ５ｔを計り、直径は重１の３乗根に
比例するとして、メロンの大きさによる差を補正できる
ので、第２の発明では、より正確な熟度を検出するため
に前記集音装置１を電子ばかり１１の上に設置してメロ
ンの重量を計り、その重、Ｉｌ信号によって、前記振動
数測定回路９で求められた振動数について、重量の差に
もとづく振動数の補正を行う振動数補正回路１２を通し
た後プロットしたところ第４図に示す如＜ｍ、ｉの差に
よる硬さの誤差は著しく改良された。つぎに前記した電
動式たたき装置７の一実施例を示した第１図のたたき装
置について説明すると、プラスチックのような非磁性体
のボビン１３の外周に２つのコイル１４．１４’を巻き
、試料（メロン）Ｍを傷つけないよう該メロンに当接す
る先端部分に大きな球体１５′をもつ軟鉄のような磁性
体からなる棒体１５を前記ボビン１３に挿入し、コンデ
ンサ１６．１６’に充電しておき、コイル１４に接続さ
れた、一方のスイッチ１７をＯＮにしてコイル１４に電
流を流すと、棒体１５はコイル　１４の中心まで引き込
まれ慣性でそのまま左側へ飛び出しメロンＭをたたき、
その反動で少し右側にずれたところで静止する。

棒体１５がメロンをたたいた後、コイル１４’に接続さ
れた他方のスイッチ１７′をＯＮにすると、棒体１５は
コイル１４′の中心に向って右側に引き入れられ、始動
前の状態で静止する。尚スイッチ１７をＯＮした後、図
示省略したが、遅延回路を通して自動的にスイッチ１７
′が入るようにすることも自由になし得る。また、第７
図に示すようにメロンＭを傷っけないためには棒体１５
の先端部分に上下方向に細長く棒体１５に直交の偏平体
１５“に形成してもよい。このようにするとメロンの大
きさが異なっても同じ位置をたたき得るので好ましい。

第５図は棒体１５を引き戻す役目をするコイル１４′の
部分をばね１日に置き換えたものである。即ち、磁性体
の棒体１５は、常時ばね１８で右側に引き寄せられてお
り、コイル１４に電流を流したときだけ、ばね１８に抗
してコイル１４の中心に向って動き、更に慣性で行きす
ぎてメロン６をたたき、またばね１８で右側に引き戻さ
れて元の静止状態に戻る。この磁性体の棒体１５を元の
状態に引き戻す役割を果たしているばね１８の代りに重
力を用いることも可能である。即ち、第６図の橋に磁性
体の棒体１５、コイル１４及びボビン１３を斜めに配し
て、コイルに電流を流した時のみ棒体　１５は上方に引
き上げられてメロン６をたたき、たたいた後は重力で斜
め下方へ引き下げられて元の状態に戻り静止するように
構成してもよい。

（発明の効果）本発明は前記のごとき構成を採用したので、試料（メロ
ン）をたたく強さに、熟練者と非熟練者、大人と子供等
による個人差が生じることがなく、メロンを台に載せて
スイッチボタンを一つ押すだけで、簡単に熟度（硬さ）
を測定できる。また、試料をたたいて発生せしめた櫨動
音は実質的に密閉されたケース本体内に設置されたマイ
クロフォンでとらえられるので不必要な外部の音を拾う
ことが少ない。また、マイクロフォンとメロンの距離が
常に一定であることも相俟って正値なデータから正確な
熟度を知り得ろ、更に測定する果菜類の試料が大きさに
大小ある場合においても、該試料の大小による熟度の補
正も行い得るから試料の大小の差に拘らず正確な糖度を
知ることができると共に、装；な全体が簡単でコンパク
トに製作することができるので、店頭においてお客自ら
この装置で熟度を測定し、自分の好み、あるいは食味す
る日時に見合った熟度のものを選定し得るので効果的で
ある。またＪｌ　ｋｌａにおいては果菜類の収Ｐｌ最適
時期を知見し得るうえで極めて有効であるので、果菜類
の生産現場、流通機構の各段階において広く使用が期待
でき品質の安定化に貢献大なる、［Ｒ造簡単な装置を安
価に促供したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の一実施例の概略構成図、第２図はマ
イクロフォンでとらえたメロンの振動波形図、第３図は
メロンの重量による補正を行わない状態におけるメロン
の貯蔵日数とメロンの固有振動数との関係を示す図、第
４図はメ１」ンの重そによる補正を行った後におけるメ
ロンの貯蔵日数とメロンの固有振動数との関係を示す図
、第５図及び第６図は電動式たたき装置の他の実施例の
概略図、第７図は第２発明の一実施例の概略＋１成図で
ある。１・・・集音装置、３・・・開口、５・・・Ｒ百合、７・・・電動たたき装置、１０・・・表示装置、１２・・・振動数補正回路、２・・・ケース本体、４・・・マイクロフォン・６・・・通路、９・・・振動数測定回路、１１・・・電子ばかり、Ｍ・・・メロン。第　１　図特許出順人神戸大学長新野幸次部第　２　図１２５斗貯巌日＆（８ン招図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）測定果菜類をたたいた時に発生する振動波をとら
えるマイクロフォンを内蔵したケース本体の上部開口部
上に、マイクロフォンに通じる通路を有するゴム、合成
樹脂等の弾性体よりなる測定果菜類の載置台を設置し、
該載置台上に測定果菜類をのせたとき、前記載置台に設
けられたマイクロフォンに通じる通路が閉鎖されてケー
ス本体が実質的に密閉状となるように構成してなる集音
装置と、測定果菜類を所定の強さでたたくように制御さ
れた電動式たたき装置と、マイクロフォンがとらえた振
動波の周期時間から振動数を計算する振動数測定回路と
、測定された振動数を表示する表示装置とを備えた果菜
類の熟度判定装置。
（２）請求項１に記載の集音装置を果菜類の重量測定用
の電子ばかり上に設置したものと、測定果菜類を所定の
強さでたたくように制御された電動式たたき装置と、マ
イクロフォンがとらえた振動波の周期時間から振動数を
計算する振動数測定回路と、前記電子ばかりで測定され
た果菜類の重量信号によって、前記振動数測定回路で求
められた振動数について、重量の差に基づく振動数の補
正を行う振動数補正回路と、補正された振動数を表示す
る表示装置とを備えた果菜類の熟度判定装置。