JPH09274022A - 携帯用果実及び果菜類熟度判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熟度判定作業の簡素化を図るとともに、装置
の小型化を図ること。 【解決手段】 超音波測定部２０による超音波によって
メロン５０の直径又は周囲長を測定するとともに、Ａ／
Ｄ変換回路３３によりマイクロホン３０を通して得られ
たメロン５０の発生する振動音の信号をディジタル信号
に変換し、ＦＦＴ演算部３４がそのディジタルに変換さ
れた振動音の信号から演算によって固有振動値を求める
と、被検体熟度判定部３５がＦＦＴ演算部３４からの固
有振動値を、超音波測定部２０からの直径又は周囲長情
報に基づいて補正するとともに、この補正した固有振動
値に基づいてメロン５０の熟度状態を判定し、この判定
結果は出力手段としての表示部４０によって出力され
る。これにより、メロン５０の直径又は周囲長の測定及
び測定に関わる機構が簡素化されることから、熟度判定
作業が簡素化されるとともに、装置の小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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携帯用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】すなわち、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、本出願人は、たと
えば特開平７−２３９３２０号公報に示すような携帯型
の果実及び果菜類の熟度判定装置を提案している。

【０００５】すなわち、図９に示すように、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、
当接部材７１をメロン５０の側部に当接させると、支持
部１１に回動自在とされたアーム部７０がメロン５０の
大きさに応じて広げられ、バネゲージによってメロン５
０の直径が測定される。

【０００６】この状態で衝撃用ハンマー６０によりメロ
ン５０の側部を叩くと、メロン５０の打音が当接部材７
１に内蔵されているマイクロホン７２によって集音さ
れ、この集音された打音信号が装置本体１０側に出力さ
れると、メロン５０の熟度が判定され、表示部４０に判
定結果が表示される。

【０００７】また、図１０に示すような携帯型の果実及
び果菜類の熟度判定装置にあっては、支持部１１の先端
部をメロン５０に押し当てるとともに、メジャー帯８０
をメロン５０の周囲に巻き付けることにより、メジャー
帯８０の引き出された長さに応じてメロン５０の周囲長
が計測される。

【０００８】この状態で衝撃用ハンマー６０によりメロ
ン５０の側部を叩くと、メロン５０の打音が支持部１１
の先端部側に設けられているマイクロホン３０によって
集音され、この集音された打音信号が装置本体１０側に
出力されると、メロン５０の熟度が判定され、表示部４
０に判定結果が表示される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の熟度判定装置では、携帯用であるため、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
ことに適したものとなっている。

【００１０】ところが、前者の熟度判定装置では、メロ
ン５０の直径を測定する場合、当接部材７１をメロン５
０の側部に当接させる必要があるばかりか、打音信号に
よって熟度が判定されるまでの間、その当接部材７１が
メロン５０からずれ落ちないようにする必要があるた
め、熟度判定作業が煩雑なものとなっている。

【００１１】また、後者の熟度判定装置では、メジャー
帯８０をメロン５０の周囲に巻き付ける必要があるばか
りか、上記同様に、打音信号によって熟度が判定される
までの間、メジャー帯８０がメロン５０からずれ落ちな
いようにする必要があるため、熟度判定作業が煩雑なも
のとなっている。

【００１２】しかも、これらの熟度判定装置は、アーム
部７０を回動自在に支持したり、メジャー帯８０を引き
出し自在に収納したりするために支持部１１が必要とな
るため、装置の小型化を図る上で妨げとなっている。

【００１３】本発明は、このような事情に対処しなされ
たもので、熟度判定作業の簡素化を図るとともに、装置
の小型化を図ることができる携帯用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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１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、前記被検
体の熟度を判定する携帯用果実及び果菜類熟度判定装置
において、前記被検体の直径又は周囲長を超音波によっ
て測定する超音波測定手段と、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振動値演算手段と、前記
超音波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するとともに、こ
の補正した固有の振動値に基づいて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を具備する
ことを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、前記出力手段は、
選択スイッチの操作によって、収穫時期及び食べ頃時期
の表示が可能とされていることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の携帯用果実及び果菜類熟度判定装置で
は、超音波測定手段による超音波によって被検体の直径
又は周囲長を測定するとともに、Ａ／Ｄ変換手段により
マイクロホンを通して得られた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し、振動値演算手段がそ
のディジタルに変換された振動音の信号から演算によっ
て固有振動値を求めると、熟度判定手段が振動値演算手
段からの固有振動値を、超音波測定手段からの直径又は
周囲長情報に基づいて補正するとともに、この補正した
固有振動値に基づいて被検体の熟度状態を判定し、この
判定結果は出力手段によって出力される。

【００１７】したがって、被検体の直径又は周囲長を測
定する場合、従来のようなアーム部やメジャー帯によっ
て被検体の直径又は周囲長を測定する作業が不要となる
ばかりか、アーム部を回動自在に支持したり、メジャー
帯を引き出し自在に収納したりするための支持部が不要
となる。

【００１８】また、発明では、選択スイッチの操作によ
り、出力手段に収穫時期及び食べ頃時期が表示されるの
で、収穫時期及び食べ頃時期の判断が容易となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の詳細を図
面に基づいて説明する。なお、以下に説明する図におい
て、図９及び図１０と共通する部分には同一符号を付す
ものとする。図１及び図２は、本発明の携帯用果実及び
果菜類熟度判定装置（以下、単に判定装置という）の一
実施の形態を示すものである。また、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。

【００２０】これらの図に示すように、装置本体１０の
正面側には、衝撃用ハンマー６０によって叩かれたメロ
ン５０の発生する振動音をとらえるためのマイクロホン
３０が設けられている。マイクロホン３０が設けられて
いる領域内には、超音波を発信する発信部２１と反射波
を受信する受信部２２とを有した超音波測定部２０が設
けられている。この超音波測定部２０は、メロン５０の
直径又は周囲長を測定するものであり、その測定方法は
ａ面反射波とｂ面反射波との遅延時間を計測し、これを
距離に変換する遅延時間測定方が採用されている。

【００２１】なお、このような測定方法に限らず、半波
長の整数倍が被測定体の厚みに等しくなると共振する性
質を利用した共振周波数法を採用してもよい。また、こ
れら発信部２１及び受信部２２の配設状態にあっては、
図２のように縦並びに限らず、たとえば図４に示すよう
に、横並びとしてもよい。更に、図２のように、マイク
ロホン３０が設けられている領域内に超音波測定部２０
を設けた場合に限らず、たとえば図４に示すように、超
音波測定部２０とマイクロホン３０とを別個に設けるよ
うにしてもよい。

【００２２】装置本体１０の側面側には、メロン５０の
熟度判定結果等が表示される表示部４０が設けられてい
る。表示部４０の下方には、目盛選択スイッチ１１が設
けられており、この目盛選択スイッチ１１の操作によっ
て収穫時期や食べ頃時期等の表示が行われるようになっ
ているが、その詳細は後述する。なお、この表示部４０
は、たとえば図５に示すように、装置本体１０の正面側
下方に設けるようにしてもよい。

【００２３】図６は、装置本体１０の内部構成を示すも
のである。同図に示すように、衝撃用ハンマー６０によ
って叩かれたメロン５０の発生する振動音がマイクロホ
ン３０によってとらえられると、その振動音がマイクア
ンプ３１によって所定レベルまで増幅された後、ローパ
スフィルタ回路３２によってスルーされた低音域の信号
がＡ／Ｄ変換回路３３によってディジタル信号に変換さ
れるようになっている。

【００２４】ＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算部３４
は、そのディジタル信号に基づき、スペクトル解析によ
ってパワースペクトルを求めるとともに、そのパワース
ペクトルのピーク周波数を固有振動値（固有周波数）と
して求めるものである。また、被検体熟度判定部３５
は、パワースペクトルの固有振動値を、超音波測定部２
０からの測定結果に基づいて補正し、この補正した固有
振動値に基づいてメロン５０の熟度を判定すると、その
判定結果も表示部４０に表示されるようになっている。
ここで、メロン５０の熟度の判定結果としては、収穫時
期や食べ頃時期等であり、その表示選択は目盛選択スイ
ッチ１１の操作によって行われる。

【００２５】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５０の略中央
部分に超音波測定部２０を軽く押し当て、発信部２１か
ら超音波を発信し、その反射波を受信部２２によって受
信し、メロン５０の直径又は周囲長を測定する（ステッ
プ７０１）。

【００２６】超音波測定を終了した後、メロン５０を衝
撃用ハンマー６０によって軽く叩き、マイクロホン３０
によってメロン５０の発生する振動音をとらえる（ステ
ップ７０２，７０３）。マイクロホン３０からの振動音
信号は、マイクアンプ３１によって所定レベルまで増幅
され、更にローパスフィルタ３２を経た後、Ａ／Ｄ変換
回路３３によってディジタル信号に変換されてＦＦＴ演
算部３４に出力される（ステップ７０４）。

【００２７】ＦＦＴ演算部３４は、Ａ／Ｄ変換回路３３
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５０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７０５，７０６）。

【００２８】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３５に取り込まれると、被
検体熟度判定部３５は先に測定されている超音波測定部
２０による測定結果に基づいて固有振動値を補正すると
ともに、この補正された固有振動値に基づいてメロン５
０の熟度を判定する。そして、その判定結果が表示部４
０に表示される（ステップ７０７〜７０９）。

【００２９】ここで、表示部４０による打音信号及び熟
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、５段階で表されるようになっ
ている。したがって、表示部４０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。

【００３０】このように、本実施の形態によれば、超音
波測定手段としての超音波測定部２０による超音波によ
って被検体であるメロン５０の直径又は周囲長を測定す
るとともに、Ａ／Ｄ変換手段としてのＡ／Ｄ変換回路３
３によりマイクロホン３０を通して得られたメロン５０
の発生する振動音の信号をディジタル信号に変換し、振
動値演算手段としてのＦＦＴ演算部３４がそのディジタ
ルに変換された振動音の信号から演算によって固有振動
値を求めると、熟度判定手段としての被検体熟度判定部
３５がＦＦＴ演算部３４からの固有振動値を、超音波測
定部２０からの直径又は周囲長情報に基づいて補正する
とともに、この補正した固有振動値に基づいてメロン５
０の熟度状態を判定し、この判定結果は出力手段として
の表示部４０によって出力される。

【００３１】したがって、メロン５０の直径又は周囲長
を測定する場合、従来のようなアーム部やメジャー帯に
よってメロン５０の直径又は周囲長を測定する作業が不
要となるばかりか、アーム部を回動自在に支持したり、
メジャー帯を引き出し自在に収納したりするための支持
部が不要となるため、熟度判定作業が簡素化されるとと
もに、装置の小型化が図れる。

【００３２】また、表示部４０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
る歩留まりを向上させることもできる。

【００３３】更に、選択スイッチとしての目盛選択スイ
ッチ１１の操作によって、表示部４０に食べ頃時期の表
示を行わせることも可能であるため、小売店や消費者が
独自に食べ頃時期の確認を容易に行うことも可能であ
る。

【００３４】なお、本実施の形態では、熟度判定結果を
表示部４０に表示させる場合について説明したが、この
例に限らず、プリンタによって熟度判定結果をプリント
アウトするようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の携帯用果
実及び果菜類熟度判定装置によれば、超音波測定手段に
よる超音波によって被検体の直径又は周囲長を測定する
とともに、Ａ／Ｄ変換手段によりマイクロホンを通して
得られた被検体の発生する振動音の信号をディジタル信
号に変換し、振動値演算手段がそのディジタルに変換さ
れた振動音の信号から演算によって固有振動値を求める
と、熟度判定手段が振動値演算手段からの固有振動値
を、超音波測定手段からの直径又は周囲長情報に基づい
て補正するとともに、この補正した固有振動値に基づい
て被検体の熟度状態を判定し、この判定結果は出力手段
によって出力するようにした。

【００３６】したがって、被検体の直径又は周囲長を測
定する場合、従来のようなアーム部やメジャー帯によっ
て被検体の直径又は周囲長を測定する作業が不要となる
ばかりか、アーム部を回動自在に支持したり、メジャー
帯を引き出し自在に収納したりするための支持部が不要
となり、また選択スイッチの操作により、出力手段に収
穫時期及び食べ頃時期が表示されるので、収穫時期及び
食べ頃時期の判断が容易となるため、熟度判定作業の簡
素化を図るとともに、装置の小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の携帯用果実及び果菜類熟度判定装置の
一実施の形態を示す側面図である。

【図２】図１の携帯用果実及び果菜類熟度判定装置を示
す正面図である。

【図３】図１の超音波測定部の発信部及び受信部の配設
状態を変えた場合の他の実施の形態を示す正面図であ
る。

【図４】図１の超音波測定部及び表示部の配設状態を変
えた場合の他の実施の形態を示す正面図である。

【図５】図１の表示部の配設箇所を変えた場合の他の実
施の形態を示す正面図である。

【図６】図１の装置本体の内部構成を示すブロック図で
ある。

【図７】図１の携帯用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トである。

【図８】図１の表示部の表示内容を示す図である。

【図９】従来の携帯用果実及び果菜類熟度判定装置を示
す斜視図である。

【図１０】従来の携帯用果実及び果菜類熟度判定装置の
他の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 装置本体 ２０ 超音波測定部 ２１ 発信部 ２２ 受信部 ３０ マイクロホン ３１ マイクアンプ ３２ ローパスフィルタ回路 ３３ Ａ／Ｄ変換回路 ３４ ＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算部 ３５ 被検体熟度判定部 ４０ 表示部 ５０ メロン ６０ 衝撃用ハンマー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、前記被検体の熟度を判定する携帯用果実及び果菜
   類熟度判定装置において、 前記被検体の直径又は周囲長を超音波によって測定する
   超音波測定手段と、 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振動値演
   算手段と、 前記超音波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するととも
   に、この補正した固有の振動値に基づいて前記被検体の
   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
   る出力手段とを具備することを特徴とする携帯用果実及
   び果菜類熟度判定装置。
2. 【請求項２】 前記出力手段は、選択スイッチの操作に
   よって、収穫時期及び食べ頃時期の表示が可能とされて
   いることを特徴とする請求項２記載の携帯用果実及び果
   菜類熟度判定装置。