JPH07239320A

JPH07239320A - 果実及び果菜類熟度判定装置

Info

Publication number: JPH07239320A
Application number: JP6029634A
Authority: JP
Inventors: Michio Kawanaka; 道夫川中; Sanetoshi Gonda; 実敏権田; Kiyoshi Ishigami; 清石上; Teruko Nakajima; 輝子中嶌
Original assignee: Shizuoka Prefecture; Shizuoka Seiki Co Ltd
Current assignee: Shizuoka Prefecture; Shizuoka Seiki Co Ltd
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JP3125082B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熟度判定作業を容易とし、打音信号のＳ／Ｎ
比の向上を図るとともに、熟度の判定を容易とするこ
と。【構成】熟度状態の判定が行われる際、角度検出部１
９によって被検体１４に対しての衝撃発生状態が適切で
あるか否かが判断されるようになっており、適切である
と判断された場合に限り、判定制御部２１による制御に
よって熟度判定が行われる。また、台座１３と被検体１
４に対して衝撃を与える衝撃球１６ａとが振動伝搬的に
分離されているので、被検体１４に対して衝撃が与えら
れる際、その衝撃による振動が台座１３に伝わらないた
め、マイクロホン１７によってノイズの重畳されていな
い振動音のみが取り込まれる。したがって、熟度判定作
業を容易とし、打音信号のＳ／Ｎ比の向上を図るととも
に、熟度の判定を容易とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メロン、リンゴ、スイ
カ等の果実及び果菜類の熟度（あるいは果肉硬度）がそ
の物体を叩いたとき発生する打音の振動数と高い相関関
係にあることを利用したものであり、非破壊的に測定す
ることが可能な果実及び果菜類熟度判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】メロン、リンゴ、スイカ等の果実及び果
菜類の熟度（あるいは果肉硬度）は、これら果実及び果
菜類を叩いたときに発生する打音の振動数との相関関係
を利用することにより判定可能であるということが知ら
れている。

【０００３】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程低く、小さい程高い。したがっ
て、たと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ため、これを測定
することによってメロンの熟度を判定することができ
る。

【０００４】このような果実及び果菜類の熟度（あるい
は果肉硬度）を判定するものとして、たとえば特開平３
−１２５５１号公報では、図１１に示すような果菜類の
熟度判定装置を開示している。

【０００５】すなわち、集音装置４１の設置台部上に被
測定物としてのメロン４０が載置されており、電動叩き
装置４７によってメロン４０が叩かれると、集音装置４
１に内蔵されているマイクロホン４１ａによって、図１
２に示すようなメロン４０固有の振動数がとらえられ
る。とらえられた振動数は増幅器４２によって増幅され
た後、振動数測定回路４３によって熟度が測定され表示
装置４４によって表示される。また、メロン４０の重量
が電子秤４５によって測定されると、振動数補正回路４
６が電子秤４５からの重量信号に基づき、メロン４０の
重量の差に基づく振動数が補正されるので、メロン４０
の熟度がより正確に測定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の果菜類の熟度判定装置では、電動叩き装置４７によ
るメロン４０の叩きの強さを一定とするために、電磁コ
イルの作用を用いて行うことからスイッチ操作が必要と
なり、判定作業が煩雑なものとなっている。

【０００７】また、マイクロホン４１ａは、密閉された
ケース本体４１ｂ内部に内蔵されているものの、メロン
４０への電動叩き装置４７による叩き時の衝撃による振
動がケース本体４１ｂに伝わり、ケース本体４１ｂ自体
の振動が開口３に伝わってしまうため、本来測定しよう
とするメロン４０自体の固有の振動にノイズとして重畳
され、マイクロホン４１ａからの打音信号のＳ／Ｎ比が
劣化してしまうという不具合がある。

【０００８】更に、振動数補正回路４６が電子秤４５か
らの重量信号に基づいてメロン４０の重量の差に基づく
振動数を補正すると、この補正された振動数が表示装置
４４に表示されるものの、表示されるものがメロン４０
の振動数であるために、熟度の判定を行う際の判断に熟
練を要するという不具合がある。

【０００９】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、熟度判定作業を容易とし、打音信号のＳ／
Ｎ比の向上を図るとともに、熟度の判定を容易とするこ
とができる果実及び果菜類熟度判定装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
検査装置部及び判定装置部を備え、果実及び果菜類の被
検体を叩いたときに発生する振動音をとらえることによ
り前記被検体の熟度を判定する果実及び果菜類熟度判定
装置において、前記検査装置部の検査装置本体には、前
記被検体に対して衝撃を与えることにより前記振動音を
発生させる振動音発生手段と、この振動音発生手段によ
る前記被検体に対しての衝撃発生状態が適切であるか否
かを判断する衝撃発生状態判断手段と、前記被検体の重
量を測定する重量測定手段と、前記被検体の発生する振
動音をとらえるマイクロホンとが設けられ、前記判定装
置部の判定装置本体側には、前記マイクロホンを通して
得られた前記被検体の発生する振動音の信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手
段によって変換されたディジタル信号に基づいて前記被
検体の固有の振動値を求めるとともに、前記重量測定手
段によって測定された重量情報に基づいて前記固有の振
動値を補正し、この補正された固有の振動値に基づき前
記被検体の熟度状態を判定する熟度判定手段と、前記衝
撃発生状態判断手段による判断結果が適切である場合に
限り、前記熟度判定手段による熟度判定を行わせる判定
制御手段と、この熟度判定手段によって判定された判定
結果を出力する出力手段とが設けられていることを特徴
とする。

【００１１】請求項２記載の発明は、前記重量測定手段
には前記被検体を載置する台座が設けられているととも
に、この台座の略中心部に設けられた伝播空間の下方に
前記マイクロホンが配設されており、更に前記台座と前
記被検体に対して衝撃を与える振動音発生手段とが振動
伝搬的に分離されていることを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、前記熟度判定手段
による熟度判定時期が任意に設定可能とされていること
を特徴とする。

【００１３】請求項４記載の発明は、判定装置本体に設
けられたマイクロホンによって果実及び果菜類の被検体
の発生する振動音をとらえることにより前記被検体の熟
度を判定する果実及び果菜類熟度判定装置において、前
記判定装置本体には、前記被検体の直径又は周囲長を測
定する測定手段と、前記マイクロホンを通して得られた
前記被検体の発生する振動音の信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段によっ
て変換されたディジタル信号に基づいて前記被検体の固
有の振動値を求めるとともに、前記測定手段によって測
定された直径又は周囲長情報に基づいて前記固有の振動
値を補正し、この補正された固有の振動値に基づき前記
被検体の熟度状態を判定する熟度判定手段と、この熟度
判定手段によって判定された判定結果を出力する出力手
段と、前記被検体の熟度判定時に前記判定装置本体を固
定するハンドルとが設けられていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明では、被検体を重量測定手段に載置した
状態で被検体に対し衝撃発生状態判断手段によって衝撃
を与えると、マイクロホンにより被検体の発生する振動
音がとらえられ、このとらえられた振動音がＡ／Ｄ変換
手段によってディジタル信号に変換されると、被検体の
固有の振動値を求める。この固有の振動値は、重量測定
手段によって測定された重量情報に基づいて補正され、
最終的に、熟度判定手段によって補正された固有の振動
値から被検体の熟度状態が判定されるとともに、この判
定結果が出力手段によって出力される。また、熟度状態
の判定が行われる際、衝撃発生状態判断手段によって被
検体に対しての衝撃発生状態が適切であるか否かが判断
されるようになっており、適切であると判断された場合
に限り、前記熟度判定手段による熟度判定が行われるよ
うになっている。

【００１５】また、本発明では、台座と被検体に対して
衝撃を与える振動音発生手段とが振動伝搬的に分離され
ているので、被検体に対して衝撃が与えられる際、その
衝撃による振動が台座に伝わらないため、マイクロホン
によってノイズの重畳されていない振動音のみが取り込
まれる。

【００１６】更に、本発明では、熟度判定手段による熟
度判定時期が任意に設定可能とされているので、種々の
被検体によってそれぞれ異なる振動音の発生時期等のバ
ラツキが補正され、適切な熟度判定が行われる。

【００１７】更にまた、本発明では、判定装置本体に、
被検体の熟度を判定するに必要な測定手段、Ａ／Ｄ変換
手段、熟度判定手段、出力手段を設けるとともに、熟度
判定時にはハンドルを持って作業を行うことができるの
で、着果状態にある果実及び果菜類の熟度判定が可能と
されることから、出荷時期の確認が容易となり、出荷段
階における歩留まりが向上する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。図１乃至図３は、本発明の果実及び果菜類
熟度判定装置（以下、単に判定装置という）の一実施例
を示すものである。なお、以下に説明においては被検体
として、たとえばメロンとしているが、この例に限らず
上述したリンゴ、スイカ等の他の果実及び果菜類を被検
体としてもよい。

【００１９】これらの図に示すように、判定装置は、検
査装置部１０と判定装置部２０とから構成されている。

【００２０】検査装置部１０には、電子天秤１１が内蔵
された装置本体１２が設けられている。電子天秤１１に
対し上下動自在とされた台座１３には被検体としてのメ
ロン１４が載置されている。電子天秤１１の近傍には、
メロン１４からの固有の振動音を取込むマイクロホン１
７が配設されており、マイクロホン１７からの打音信号
はマイクアンプ１８によって増幅され判定部２０側に出
力されるようになっている。

【００２１】台座１３の近傍には、支持部材１５が立設
されている。支持部材１５の頂部には、下端部に衝撃球
１６ａを取付けたアーム部材１６が揺動自在に取付けら
れている。アーム部材１６の近傍には、アーム部材１６
の揺動開始角度を検出するための角度検出部１９が配設
されている。ここで、角度検出部１９によるアーム部材
１６の引き上げ角の検出は、後述するように、たとえば
４５゜〜６０゜程度とされている。これは、衝撃球１６
ａによるメロン１４への衝撃力を略一定とするためと、
アーム部材１６の誤揺動による測定が行われないように
するためである。すなわち、たとえばメロン１４を台座
１３に載置する際等にアーム部材１６を振らせてしまう
ことがあり、このような場合、測定が開始されてしまう
と正確な測定結果が得られなくなってしまうからであ
る。

【００２２】したがって、角度検出部１９はアーム部材
１６の引き上げ角が４５゜〜６０゜程度の範囲にあると
き、測定可能であることを示す信号を後述の測定制御部
２１に出力することで、マイクロホン１７からの安定し
た打音信号が適切なタイミングで得られるようになって
いる。

【００２３】判定装置部２０には、検査装置部１０側の
マイクアンプ１８からの増幅出力である打音信号に対し
てＩＩＲフィルタを掛けるＩＩＲフィルタ２２が設けら
れている。このフィルタ出力は、Ａ／Ｄ変換回路２３に
よってディジタル信号に変換された後、ＦＥＴ演算部２
４によるスペクトル解析によってパワースペクトルが求
められる。パワースペクトルが求められると、被検体熟
度判定部２５によってメロン１４の熟度が判定され、更
にこの判定結果やＦＥＴ演算部２４によるパワースペク
トル等が表示部２６に表示される。

【００２４】また、判定装置部２０には、角度検出部１
９から測定可能であることを示す信号を受けたとき、Ｆ
ＥＴ演算部２４や被検体熟度判定部２５の演算動作や判
定動作を行わせることで、誤判定等を防止するための判
定制御部２１が設けられている。また、この判定制御部
２１は、誤判定防止の他に、打音信号の得るタイミング
を適宜設定可能としている。すなわち、たとえばＦＥＴ
演算部２４における演算の開始時点が衝撃球１６ａによ
ってメロン１４に衝撃が与えられたときか、或は衝撃球
１６ａによって衝撃が与えられる所定の直前位置かのい
ずれかに設定可能とされている。これにより、メロン１
４以外の他の被検体における固有の振動音の発生のバラ
ツキが補正されるので、メロン１４以外の場合でも熟度
判定が適切に行われる。

【００２５】図４は、上記の台座１３の内部構成を示す
ものである。同図に示すように、台座１３の中心部に
は、メロン１４の座りを安定させるための湾曲部１３ａ
が形成されている。台座１３内部には、クッション材１
３ｂが収納されている。クッション材１３ｂの中心部に
は、伝播空間１３ｃが形成されている。クッション材１
３ｂの周囲は、音漏れ防止カバー１３ｄによって覆われ
ている。

【００２６】クッション材１３ｂの中心部の伝播空間１
３ｃの下方には、マイクロホン１７が配設されている。
またクッション材１３ｂの下部側には、伝播空間１３ｃ
を覆うように集音クロス１３ｅが配設されている。

【００２７】このように、台座１３内部にクッション材
１３ｂを収納することによって、衝撃球１６ａによるメ
ロン１４への叩き時の衝撃による振動がクッション材１
３ｂによって吸収される。また、クッション材１３ｂの
周囲は、音漏れ防止カバー１３ｄによって覆われている
とともに、クッション材１３ｂの下部側は集音クロス１
３ｅによって覆われているため、伝播空間１３ｃ内部に
おいてはメロン１４からの固有の振動波のみが伝播され
るので、マイクロホン１７からはＳ／Ｎ比の良好な打音
信号が得られる。

【００２８】図５は、上記のアーム部材１６を示すもの
であり、アーム部材１６の上端部には、扇状の光遮弊プ
レート１６ｂが取付けられている。光遮弊プレート１６
ｂの近傍には、光学式の角度検出部１９が配設されてい
る。

【００２９】ここで、アーム部材１６の引き上げ角は、
たとえば図６に示すように、４５゜〜６０゜程度とされ
ている。これは、上述したように、衝撃球１６ａによる
メロン１４への衝撃力を略一定とするためと、アーム部
材１６の誤揺動による測定が行われないようにするため
である。

【００３０】続いて、このような構成の判定装置の動作
を、図７を用いて説明する。まず、メロン１４を載置台
である台座１３上部に載置した後、アーム部材１６を所
定角以上引き上げて手を離すと、アーム部材１６は自重
により揺動し、アーム部材１６の下端部に取付けられて
いる衝撃球１６ａがメロン１４を叩く（ステップ７０
１，７０２）。

【００３１】メロン１４の打音は、台座１３の中心部の
伝播空間１３ｃを伝ってマイクロホン１７に到達し、マ
イクロホン１７によって集音される（ステップ７０
３）。またこのとき、台座１３に載置されたメロン１４
は、電子天秤１１によって測定され、被検体熟度判定部
２５に出力される（ステップ７０４）。

【００３２】マイクロホン１７からの打音信号は、マイ
クアンプ１８によって増幅され、更にＩＩＲフィルタ２
２を経た後、Ａ／Ｄ変換回路２３によってディジタル信
号に変換され、ＦＥＴ演算部２４に出力される（ステッ
プ７０５）。

【００３３】ここで、アーム部材１６の振り上げ角がた
とえば４５゜未満である場合、角度検出部１９は測定制
御部２１に対して測定可能であることを示す信号を出力
しないため、測定制御部２１がＡ／Ｄ変換回路２３の変
換動作を停止させることになり、実質的にマイクロホン
１７からの打音信号の取り込みが行われないので、誤判
定が防止される。

【００３４】ＦＥＴ演算部２４は、Ａ／Ｄ変換回路２３
からのディジタル信号に対してフーリエ変換を施し、メ
ロン１４のパワースペクトルを求め、この得られたパワ
ースペクトルのピーク周波数を固有振動値（固有周波
数）として求める（ステップ７０６，７０７）。

【００３５】ＦＥＴ演算部２４によって固有振動値が求
められると、表示部２６に打音信号及びパワースペクト
ルが表示される（ステップ７０８）。パワースペクトル
の固有振動値であるピーク周波数が被検体熟度判定部２
５に取り込まれると、被検体熟度判定部２５は固有振動
値を電子天秤１１からの検出信号から得られる重量の３
重根を乗じて補正し、補正された固有振動値からメロン
１４の熟度を判定して表示部２６に表示させる（ステッ
プ７０９〜７１１）。

【００３６】ここで、表示部２６による打音信号、パワ
ースペクトル及び熟度の表示状態は、たとえば図８に示
すように表示される。また、熟度の区分は、“０〜３”
が未熟、“４〜６”が適熟、“７〜９”が過熟とされて
いる。したがって、表示部２６の判定結果を見ることに
よって一目で熟度の認識を行うことが可能となる。

【００３７】このように、この実施例では、熟度状態の
判定を行う際、アーム部材１６を所定角以上引き上げて
手を離すことにより、アーム部材１６に取付けられてい
る衝撃球１６ａにより台座１３に載置したメロン１４を
叩くようにした。このとき、角度検出部１９によって被
検体１４に対しての衝撃発生状態が適切であるか否かが
判断され、適切であると判断された場合に限り、判定制
御部２１による制御によって熟度判定が行われる。

【００３８】また、台座１３と被検体１４に対して衝撃
を与える衝撃球１６ａとが振動伝搬的に分離されている
ので、被検体１４に対して衝撃が与えられる際、その衝
撃による振動が台座１３に伝わらないため、マイクロホ
ン１７によってノイズの重畳されていない振動音のみが
取り込まれる。

【００３９】したがって、熟度判定作業が容易となり、
打音信号のＳ／Ｎ比の向上が図れるとともに、熟度の判
定が容易となる。

【００４０】なお、この実施例では、判定結果を表示部
２６に表示させた場合について説明したが、この例に限
らず、プリンタによって判定結果をプリントアウトする
ようにしてもよい。

【００４１】図９は、図１の判定装置の構成を変えた場
合の他の実施例を示すものである。なお、以下に説明す
る図において、図１及び図２と共通する部分には同一符
号を付し重複する説明を省略する。

【００４２】同図に示す判定装置は、着果状態すなわち
栽培中の果実及び果菜類の熟度を判定するに適した携帯
用とされている。

【００４３】すなわち、表示部２６を備えた判定装置部
２０の一側部側にはハンドル３０が取付けられている。
判定装置部２０の他側部側に設けられている支持部３１
には、可撓性を有したアーム部３２，３３が取付けられ
ている。各アーム部３２，３３の先端部には、たとえば
ゴム製の当接部材３４を保持するための保持部材３５，
３６が取付けられている。一方の保持部材３５側には、
マイクロホン１７が内蔵されており、衝撃用ハンマー３
７によって叩かれたメロン１４の打音を集音し、判定装
置部２０側に出力するようになっている。

【００４４】また、メロン１４の固有振動値の補正は、
メロン１４の直径を測定することにより行われるように
なっており、そのためにアーム部３２，３３がメロン１
４を挟んだ状態のとき、メロン１４の直径が測れるよう
にたとえばバネゲージが採用されている。

【００４５】このような構成の判定装置では、着果状態
すなわち栽培中の果実及び果菜類の熟度を判定する場
合、判定装置部２０側に設けられている図示省略の電源
スイッチをオンした後、アーム部３２，３３を広げてメ
ロン１４を挟み込むようにし、当接部材３４をメロン１
４の側部に当接させるとともに、判定装置がずれないよ
うにハンドル３０を持って固定する。このとき、アーム
部３２，３３がメロン１４の大きさに応じて広げられ、
バネゲージによってメロン１４の直径が測定される。

【００４６】この状態で衝撃用ハンマー３７によりメロ
ン１４の側部を叩くと、メロン１４の打音が保持部材３
５に内蔵されているマイクロホン１７によって集音さ
れ、この集音された打音信号が判定装置部２０側に出力
される。判定装置部２０における判定方法は、上述した
通りであり、判定後は表示部２６にメロン１４の熟度が
数値で表示される。

【００４７】したがって、表示部２６に表示された熟度
を確認することにより、栽培中の果実及び果菜類の熟度
を判定することが可能となるため、着果状態の果実及び
果菜類の出荷時期の確認が容易となり、出荷段階におけ
る歩留まりが向上する。

【００４８】図１０は、図９の判定装置の構成を変えた
場合の他の実施例を示すものであり、メロン１４の周囲
長を測るのに適した例を示している。

【００４９】同図に示す判定装置では、支持部３１の先
端部からメジャー帯３８が引出し自在に設けられてい
る。メジャー帯３８の先端部は、支持部３１の側部に設
けられているホルダー３９によってホールドされるよう
になっている。また、メジャー帯３８の支持部３１の先
端部からの引出し量に応じてメロン１４の周囲長が解る
ようになっている。

【００５０】このような構成では、支持部３１の先端部
をメロン１４に押し当てた状態でメジャー帯３８をメロ
ン１４の周囲に巻き付けることにより、メジャー帯３８
の引き出された長さに応じてメロン１４の周囲長が計測
され、この計測結果は判定装置部２０の被検体熟度判定
部２５に与えられるようになっている。

【００５１】この状態で衝撃用ハンマー３７によりメロ
ン１４の側部を叩くと、メロン１４の打音が支持部３１
の先端部側に設けられているマイクロホン１７によって
集音され、この集音された打音信号が判定装置部２０側
に出力される。判定装置部２０における判定方法は、上
述した通りであり、判定後は表示部２６にメロン１４の
熟度が数値で表示される。

【００５２】したがって、表示部２６に表示された熟度
を確認することにより、上記同様に、栽培中の果実及び
果菜類の熟度を判定することが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熟度状態の判定が行われる際、衝撃発生状態判断手段に
よって被検体に対しての衝撃発生状態が適切であるか否
かが判断されるようになっており、適切であると判断さ
れた場合に限り、熟度判定手段による熟度判定が行われ
る。

【００５４】また、台座と被検体に対して衝撃を与える
振動音発生手段とが振動伝搬的に分離されているので、
被検体に対して衝撃が与えられる際、その衝撃による振
動が台座に伝わらないため、マイクロホンによってノイ
ズの重畳されていない振動音のみが取り込まれる。

【００５５】更に、熟度判定手段による熟度判定時期が
任意に設定可能とされているので、種々の被検体によっ
てそれぞれ異なる振動音の発生時期等のバラツキが補正
され、適切な熟度判定が行われる。

【００５６】更にまた、判定装置本体に、被検体の熟度
を判定するに必要な測定手段、Ａ／Ｄ変換手段、熟度判
定手段、出力手段を設けるとともに、熟度判定時にはハ
ンドルを持って作業を行うことができるので、着果状態
にある果実及び果菜類の熟度判定が可能とされることか
ら、出荷時期の確認が容易となり、出荷段階における歩
留まりが向上する。

【００５７】したがって、熟度判定作業を容易とし、打
音信号のＳ／Ｎ比の向上を図るとともに、熟度の判定を
容易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の果実及び果菜類熟度判定装置の一実施
例を示す正面図である。

【図２】図１の果実及び果菜類熟度判定装置を示す斜視
図である。

【図３】図１の果実及び果菜類熟度判定装置の内部構成
を示す図である。

【図４】図１の台座の内部構成を示す断面図である。

【図５】図１のアーム部材を示す図である。

【図６】図１のアーム部材の作用を示す図である。

【図７】図１の果実及び果菜類熟度判定装置の動作を説
明するためのフローチャードである。

【図８】図１の表示部の表示内容を示す図である。

【図９】図１の果実及び果菜類熟度判定装置の構成を変
えた場合の他の実施例を示す図である。

【図１０】図９の果実及び果菜類熟度判定装置の構成を
変えた場合の他の実施例を示す図である。

【図１１】従来の果実及び果菜類の熟度を判定する装置
を示す図である。

【図１２】図１１の被検体の固有の振動数を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０検査装置部１１電子天秤１３台座１６アーム部材１６ａ衝撃球１７マイクロホン１９角度検出部２０判定装置部２３Ａ／Ｄ変換回路２４ＦＥＴ演算部２５被検体熟度判定部２６表示部３０ハンドル３２，３３アーム部３５，３６保持部材３８メジャー帯

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【手続補正書】

【提出日】平成６年５月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】果実及び果菜類熟度判定装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の果菜類の熟度判定装置では、電動叩き装置４７によ
るメロン４０の叩きの強さを一定とするために、電磁コ
イルの作用を用いて行うことからスイッチ操作が必要と
なり、判定作業が煩雑なものとなるとともにコストアッ
プにもなっている。

【０００７】また、マイクロホン４１ａは、密閉された
ケース本体４１ｂ内部に内蔵されているものの、メロン
４０への電動叩き装置４７による叩き時の衝撃による振
動がケース本体４１ｂに伝わり、ケース本体４１ｂ自体
の振動が開口部４１ｃに伝わってしまうため、本来測定
しようとするメロン４０自体の固有の振動にノイズとし
て重畳され、マイクロホン４１ａからの打音信号のＳ／
Ｎ比が劣化してしまうという不具合がある。

【００１０】

【００１２】請求項３記載の発明は、前記Ａ／Ｄ変換手
段において、Ａ／Ｄ変換開始時期が任意に設定可能とさ
れていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明では、被検体を重量測定手段に載置した
状態で被検体に対し振動音発生手段によって衝撃を与え
ると、マイクロホンにより被検体の発生する振動音がと
らえられ、このとらえられた振動音がＡ／Ｄ変換手段に
よってディジタル信号に変換されると、被検体の固有の
振動値を求める。この固有の振動値は、重量測定手段に
よって測定された重量情報に基づいて補正され、最終的
に、熟度判定手段によって補正された固有の振動値から
被検体の熟度状態が判定されるとともに、この判定結果
が出力手段によって出力される。また、熟度状態の判定
が行われる際、衝撃発生状態判断手段によって被検体に
対しての衝撃発生状態が適切であるか否かが判断される
ようになっており、適切であると判断された場合に限
り、前記熟度判定手段による熟度判定が行われるように
なっている。

【００１６】更に、本発明では、Ａ／Ｄ変換手段におい
てＡ／Ｄ変換開始時期が任意に設定可能とされているの
で、適当な叩き棒あるいは指等で被検体の好みの部位を
叩くことによって、大きさ，形状の異なる種々の被検体
においても適切な熟度判定が行われる。

【００１７】更にまた、本発明では、判定装置本体に、
被検体の熟度を判定するに必要な測定手段、Ａ／Ｄ変換
手段、熟度判定手段、出力手段を設けるとともに、熟度
判定時にはハンドルを持って作業を行うことができるの
で、着果状態にある果実及び果菜類の熟度判定が可能と
されることから、収穫時期における確認が容易となり、
出荷段階における歩留まりが向上する。

【００１８】

【００２０】検査装置部１０には、電子天秤１１が内蔵
された装置本体１２が設けられている。電子天秤１１の
上に設けられた台座１３には被検体としてのメロン１４
が載置されている。電子天秤１１の近傍には、メロン１
４からの固有の振動音を取込むマイクロホン１７が配設
されており、マイクロホン１７からの打音信号はマイク
アンプ１８によって増幅され、ローパスフィルタ２２を
介して判定部２０側に出力されるようになっている。

【００２１】台座１３の近傍には、支持部材１５が立設
されている。支持部材１５の頂部には、下端部に衝撃球
１６ａを取付けたアーム部材１６が揺動自在に取付けら
れている。アーム部材１６の近傍には、アーム部材１６
の揺動開始角度を検出するための角度検出部１９が配設
されている。ここで、角度検出部１９によるアーム部材
１６の引き上げ角の検出は、後述するように、たとえば
４５°〜６０°程度とされている。これは、衝撃球１６
ａによるメロン１４への衝撃力を略一定とするためと、
アーム部材１６の誤揺動による判定が行われないように
するためである。すなわち、たとえばメロン１４を台座
１３に載置する際等にアーム部材１６を振らせてしまう
ことがあり、このような場合、測定が開始されてしまう
と正確な測定結果が得られなくなってしまうからであ
る。

【００２２】したがって、角度検出部１９はアーム部材
１６の引き上げ角が４５°〜６０°程度の範囲にあると
き、測定可能であることを示す信号を後述の測定制御部
２１に出力することで、マイクロホン１７からの安定し
た打音信号が適切なタイミングで得られるようになって
いる。

【００２３】判定装置部２０には、検査装置部１０側の
マイクアンプ１８からの増幅出力をローパスフィルタ２
２に通した打音信号が入力される。この打音信号は、Ａ
／Ｄ変換回路２３によってディジタル信号に変換された
後、ＦＦＴ演算部２４によるスペクトル解析によってパ
ワースペクトルが求められる。パワースペクトルが求め
られると、被検体熟度判定部２５によってメロン１４の
熟度が判定され、更にこの判定結果やＦＦＴ演算部２４
によるパワースペクトル等が表示部２６に表示される。

【００２４】また、判定装置部２０には、角度検出部１
９から測定可能であることを示す信号を受けたとき、Ａ
／Ｄ変換回路２３やＦＦＴ演算部２４や被検体熟度判定
部２５の演算動作や判定動作を行わせることで、誤判定
等を防止するための判定制御部２１が設けられている。
また、この判定制御部２１は、誤判定防止の他に、打音
信号を得るタイミングを適宜設定可能としている。すな
わち、たとえばＦＦＴ演算部２４における演算の開始時
点が衝撃球１６ａによってメロン１４に衝撃が与えられ
たときか、或は衝撃球１６ａによって衝撃が与えられる
所定の直前位置かのいずれかに設定可能とされている。
これにより、適当な叩き棒あるいは指等で被検体の好み
の部位を叩くことによって、大きさ，形状の異なる種々
の被検体においても熟度判定が適切に行われる。

【００２９】ここで、アーム部材１６の引き上げ角は、
たとえば図６に示すように、４５°〜６０°程度とされ
ている。これは、上述したように、衝撃球１６ａによる
メロン１４への衝撃力を略一定とするためと、アーム部
材１６の誤揺動による測定が行われないようにするため
である。

【００３２】マイクロホン１７からの打音信号は、マイ
クアンプ１８によって増幅され、更にローパスフィルタ
２２を経た後、Ａ／Ｄ変換回路２３によってディジタル
信号に変換され、ＦＦＴ演算部２４に出力される（ステ
ップ７０５）。

【００３３】ここで、アーム部材１６の振り上げ角がた
とえば４５°未満である場合、角度検出部１９は測定制
御部２１に対して測定可能であることを示す信号を出力
しないため、測定制御部２１がＡ／Ｄ変換回路２３の変
換動作を停止させることになり、実質的にマイクロホン
１７からの打音信号の取り込みが行われないので、誤判
定が防止される。

【００３４】ＦＦＴ演算部２４は、Ａ／Ｄ変換回路２３
からのディジタル信号に対してフーリエ変換を施し、メ
ロン１４のパワースペクトルを求め、この得られたパワ
ースペクトルのピーク周波数を固有振動値（固有周波
数）として求める（ステップ７０６，７０７）。

【００３５】ＦＦＴ演算部２４によって固有振動値が求
められると、表示部２６に打音信号及びパワースペクト
ルが表示される（ステップ７０８）。パワースペクトル
の固有振動値であるピーク周波数が被検体熟度判定部２
５に取り込まれると、被検体熟度判定部２５は固有振動
値を電子天秤１１からの検出信号から得られる重量の三
乗根を乗じて補正し、補正された固有振動値からメロン
１４の熟度を判定して表示部２６に表示させる（ステッ
プ７０９〜７１１）。

【００３６】ここで、表示部２６による打音信号、パワ
ースペクトル及び熟度の表示状態は、たとえば図８に示
すように表示される。また、熟度の区分は、“１，２”
が未熟、“３〜７”が適熟、“８，９”が過熟とされて
いる。したがって、表示部２６の判定結果を見ることに
よって一目で熟度の認識を行うことが可能となる。

【００４７】したがって、表示部２６に表示された熟度
を確認することにより、栽培中の果実及び果菜類の熟度
を判定することが可能となるため、着果状態の果実及び
果菜類の収穫時期における確認が容易となり、出荷段階
における歩留まりが向上する。

【００５３】

【００５５】更に、Ａ／Ｄ変換手段において、Ａ／Ｄ変
換開始時期が任意に設定可能とされるているので、適当
な叩き棒あるいは指等で被検体の好みの部位を叩くこと
によって、大きさ，形状の異なる種々の被検体において
も適当な熟度判定が行われる。

【００５６】更にまた、判定装置本体に、被検体の熟度
を判定するに必要な測定手段、Ａ／Ｄ変換手段、熟度判
定手段、出力手段を設けるとともに、熟度判定時にはハ
ンドルを持って作業を行うことができるので、着果状態
にある果実及び果菜類の熟度判定が可能とされることか
ら、収穫時期における確認が容易となり、出荷段階にお
ける歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図４】図１の台座の内部構成を示す断面図である。

【図５】図１のアーム部材を示す図である。

【図６】図１のアーム部材の作用を示す図である。

【図８】図１の表示部の表示内容を示す図である。

【符号の説明】１０検査装置部１１電子天秤１３台座１６アーム部材１６ａ衝撃球１７マイクロホン１９角度検出部２０判定装置部２３Ａ／Ｄ変換回路２４ＦＦＴ演算部２５被検体熟度判定部２６表示部３０ハンドル３２，３３アーム部３５，３６保持部材３８メジャー帯

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中嶌輝子静岡県静岡市大岩654

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査装置部及び判定装置部を備え、果実
及び果菜類の被検体を叩いたときに発生する振動音をと
らえることにより前記被検体の熟度を判定する果実及び
果菜類熟度判定装置において、前記検査装置部の検査装置本体には、前記被検体に対して衝撃を与えることにより前記振動音
を発生させる振動音発生手段と、この振動音発生手段による前記被検体に対しての衝撃発
生状態が適切であるか否かを判断する衝撃発生状態判断
手段と、前記被検体の重量を測定する重量測定手段と、前記被検体の発生する振動音をとらえるマイクロホンとが設けられ、前記判定装置部の判定装置本体側には、前記マイクロホンを通して得られた前記被検体の発生す
る振動音の信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
手段と、このＡ／Ｄ変換手段によって変換されたディジタル信号
に基づいて前記被検体の固有の振動値を求めるととも
に、前記重量測定手段によって測定された重量情報に基
づいて前記固有の振動値を補正し、この補正された固有
の振動値に基づき前記被検体の熟度状態を判定する熟度
判定手段と、前記衝撃発生状態判断手段による判断結果が適切である
場合に限り、前記熟度判定手段による熟度判定を行わせ
る判定制御手段と、この熟度判定手段によって判定された判定結果を出力す
る出力手段とが設けられていることを特徴とする果実及
び果菜類熟度判定装置。
【請求項２】前記重量測定手段には前記被検体を載置
する台座が設けられているとともに、この台座の略中心
部に設けられた伝播空間の下方に前記マイクロホンが配
設されており、更に前記台座と前記被検体に対して衝撃
を与える振動音発生手段とが振動伝搬的に分離されてい
ることを特徴とする請求項１記載の果実及び果菜類熟度
判定装置。
【請求項３】前記熟度判定手段による熟度判定時期が
任意に設定可能とされていることを特徴とする請求項１
又は２記載の果実及び果菜類熟度判定装置。
【請求項４】判定装置本体に設けられたマイクロホン
によって果実及び果菜類の被検体の発生する振動音をと
らえることにより前記被検体の熟度を判定する果実及び
果菜類熟度判定装置において、前記判定装置本体には、前記被検体の直径又は周囲長を測定する測定手段と、前記マイクロホンを通して得られた前記被検体の発生す
る振動音の信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
手段と、このＡ／Ｄ変換手段によって変換されたディジタル信号
に基づいて前記被検体の固有の振動値を求めるととも
に、前記測定手段によって測定された直径又は周囲長情
報に基づいて前記固有の振動値を補正し、この補正され
た固有の振動値に基づき前記被検体の熟度状態を判定す
る熟度判定手段と、この熟度判定手段によって判定された判定結果を出力す
る出力手段と、前記被検体の熟度判定時に前記判定装置本体を固定する
ハンドルとが設けられていることを特徴とする果実及び
果菜類熟度判定装置。