JPH0967A

JPH0967A - 青果物の栽培管理装置

Info

Publication number: JPH0967A
Application number: JP15567395A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takizawa; 精一瀧澤; Chiaki Sakai; 千明酒井; Keisuke Igarashi; 慶介五十嵐; Ryogo Yamauchi; 良吾山内
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-07
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP3138407B2

Abstract

(57)【要約】【目的】青果物の品質が収穫可能な状態か否かを的確
に判定することができる青果物の栽培管理装置を提供す
る。【構成】栽培中の青果物の品質情報を計測可能な計測
手段Ｍと、その計測手段Ｍにより計測された品質情報と
設定品質情報とに基づいて、青果物の品質情報が収穫可
能な状態か否かを判定する収穫判定手段Ｊと、その収穫
判定手段Ｊの判定結果を出力する出力手段Ｏが設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、青果物の栽培管理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】青果物の栽培管理としては、例えば、青
果物の品質が収穫可能な状態か否かを判定する収穫可否
の判定がある。従来は、青果物の収穫可否の判定におい
ては、作業者が、青果物の色や形状を視認して、経験的
に収穫可否を判定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、作業者が、青果物の色が青いとか赤い、あるい
は、形状が大きいとか小さいというような感覚的な品質
情報に基づいて、経験的に青果物の収穫可否を判定する
ものでは、青果物の品質が収穫可能な状態か否かを的確
に判定することができなかった。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、青果物の品質が収穫可能な状態
か否かを的確に判定することができる青果物の栽培管理
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による青果物の栽
培管理装置の第１の特徴構成は、栽培中の青果物の品質
情報を計測可能な計測手段と、その計測手段により計測
された品質情報と設定品質情報とに基づいて、青果物の
品質情報が収穫可能な状態か否かを判定する収穫判定手
段と、その収穫判定手段の判定結果を出力する出力手段
が設けられている点にある。

【０００６】第２の特徴構成は、前記品質情報が、複数
の品質項目情報を含み、前記設定品質情報が、前記複数
の品質項目情報に対応する複数の設定品質項目情報を含
み、前記収穫判定手段にて判定する品質項目情報を、前
記複数の品質項目情報から、一つ又は複数を選択する判
定項目選択手段が設けられている点にある。

【０００７】第３の特徴構成は、前記判定項目選択手段
にて選択した品質項目情報に対応する設定品質項目情報
の値を変更する判定値変更手段が設けられている点にあ
る。

【０００８】第４の特徴構成は、前記品質情報は、糖
度、硬度、酸味度、水分量及びデンプン量の複数の品質
項目情報を含むものである点にある。

【０００９】第５の特徴構成は、青果物へ灌水する灌水
手段と、その灌水手段にて灌水する灌水状態と灌水を停
止する停止状態とに切り換える切り換え手段と、前記計
測手段により計測された品質情報と灌水判定用の設定品
質情報とに基づいて、灌水すべきか否かを判定するとと
もに、その判定結果に基づいて前記切り換え手段の作動
を制御する灌水制御手段が設けられている点にある。

【００１０】第６の特徴構成は、前記品質情報が、糖度
及び水分量の品質項目情報を含むものである点にある。

【００１１】第７の特徴構成は、前記計測手段が、光源
からの測定用光線を青果物に照射する照射部と、青果物
からの透過光又は反射光を受光する受光部と、その受光
部が受光した透過光又は反射光の分光スペクトルを得
て、得られた分光スペクトルに基づいて青果物の品質情
報を求める分光分析部が設けられた分光分析装置にて構
成され、前記照射部と前記光源とは、照射用光ファイバ
にて接続され、前記受光部と前記分光分析部とは、受光
用光ファイバにて接続され、前記照射部及び前記受光部
を支持する支持手段が、手指にて保持されて持ち運び可
能な状態に構成されている点にある。

【００１２】

【作用】第１の特徴構成によれば、計測手段により、栽
培中の青果物の品質情報が計測され、収穫判定手段によ
り、計測手段が計測した青果物の品質情報と設定品質情
報とに基づいて、青果物の品質情報が収穫可能な状態か
否かが判定され、その判定結果が出力手段に出力され
る。設定品質情報として、例えば、収穫時点で食べ頃で
ある状態に対応する品質情報、あるいは、収穫してから
店頭に並ぶまでの流通に要する時間を考慮して、収穫後
流通に要する時間経過後に食べ頃となる状態に対応する
品質情報を適宜設定する。

【００１３】第２の特徴構成による作用は、以下の通り
である。青果物の品質情報には、糖度、硬度、酸味度、
水分量、デンプン量、着色度、ビタミン量、食物繊維量
等、複数の品質項目情報が含まれる。一方、リンゴ、ミ
カン、トマト等の青果物の品種により、収穫可否を判定
するのに適切な品質項目情報が異なる。本第２の特徴構
成によれば、判定項目選択手段により、複数の品質項目
情報の中から、収穫可否を判定する青果物の品種に適し
た品質項目情報を一つ又は複数選択することができる。

【００１４】第３の特徴構成によれば、判定値変更手段
により、収穫可能な状態か否かを判定する品質項目情報
に対応する設定品質情報の値を変更することができる。
例えば、青果物の食べ頃時期を何時に設定するかによっ
て、例えば、食べ頃時期を収穫時点に設定するか、ある
いは、収穫後流通に要する時間が経過した時点に設定す
るかによって、収穫可能な状態か否かを判定する品質項
目情報の値が異なるが、設定品質情報の値を想定する食
べ頃時期に応じて変更することができる。又、青果物の
品質の等級によって、例えば、品質が優れた１級、ある
いは、１級より品質が劣る２級等によって、収穫可能な
状態か否かを判定する品質項目情報の値が異なるが、設
定品質情報の値を等級に応じて変更することができる。

【００１５】第４の特徴構成による作用は、以下の通り
である。青果物の品質情報には複数の品質項目情報が含
まれるが、それら複数の品質項目情報のうち、糖度、硬
度、酸味度、水分量及びデンプン量は、青果物の品種に
かかわらず、青果物の品質を的確に評価するために有効
な品質項目情報である。そこで、本第４の特徴構成によ
れば、糖度、硬度、酸味度、水分量及びデンプン量に基
づいて、収穫可能な状態か否かを判定するようにしてあ
る。

【００１６】第５の特徴構成によれば、灌水制御手段に
より、計測手段が計測した青果物の品質情報と灌水判定
用の設定品質情報とに基づいて、灌水すべきか否かが判
定される。そして、灌水制御手段により、灌水すべきで
あると判定されると、切り換え手段が灌水状態に切り換
えられて、灌水手段によって灌水される。又、灌水制御
手段により、灌水すべきでないと判定されると、切り換
え手段が停止状態に切り換えられて、灌水が停止され
る。

【００１７】第６の特徴構成による作用は、以下の通り
である。青果物の品質情報には複数の品質項目情報が含
まれるが、それら複数の品質項目情報のうち、糖度及び
水分量は、青果物の品種にかかわらず、青果物が灌水す
べき状態であるか否かをの品質を的確に評価することが
できる品質項目情報である。そこで、本第６の特徴構成
では、糖度及び水分量に基づいて、灌水すべきか否かを
判定するようにしてある。

【００１８】第７の特徴構成によれば、品質情報の計測
対象の青果物に測定用光線を照射すると、照射された光
線は、青果物の品質項目毎に特有の波長域において、品
質項目情報に応じて吸収されるので、青果物からの透過
光又は反射光の分光スペクトルを得ると、その分光スペ
クトルに基づいて、複数の品質項目情報を被破壊で計測
することができる。又、照射部及び受光部を支持する支
持手段は、分光分析部に対して、照射用光ファイバ及び
受光用光ファイバにて接続され、又、手指にて保持され
て持ち運び可能に構成されているので、青果物の品質情
報を計測する際には、支持手段を手指にて保持して、簡
単な操作で楽に任意の箇所に位置させることができる。

【００１９】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、青果物の定量
的な品質情報に基づいて、青果物の収穫可否が判定され
るので、青果物の品質が収穫可能な状態か否かを的確に
判定することができる青果物の栽培管理装置を提供する
ことができるようになった。

【００２０】第２の特徴構成によれば、青果物の品種に
かかわらず、青果物の品質が収穫可能な状態か否かを的
確に判定することができる青果物の栽培管理装置を提供
することができるようになった。

【００２１】第３の特徴構成によれば、青果物の食べ頃
時期、あるいは、青果物の等級を考慮した状態で、青果
物の品質が収穫可能な状態か否かを的確に判定すること
ができる青果物の栽培管理装置を提供することができる
ようになった。

【００２２】第４の特徴構成によれば、極力少ない品質
項目情報に基づいて、種々の品種の青果物の収穫可否を
判定できるので、上記第１、第２又は第３の特徴構成に
よりえられる効果に加えて、種々の品種の青果物の収穫
可否を簡単な操作でしかも迅速に行うことができるとい
う効果が得られる。

【００２３】第５の特徴構成によれば、青果物の定量的
な品質情報に基づいて、青果物に灌水すべきか否かが判
定されるので、上記第１、第２、第３又は第４の特徴構
成により得られる効果に加えて、青果物の品質が灌水す
べき状態か否かを的確に判定することができるという効
果が得られる。

【００２４】第６の特徴構成によれば、上記第５の特徴
構成により得られる効果に加えて、青果物に灌水すべき
か否かの判定を簡単な操作でしかも迅速に行うことがで
きるという効果が得られる。

【００２５】第７の特徴構成によれば、上記第１、第
２、第３、第４、第５又は第６の特徴構成により得られ
る効果に加えて、栽培中の青果物の品質情報を簡単な操
作にて計測することができるという効果が得られる。

【００２６】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説
明する。図１に示すように、青果物の栽培管理装置は、
栽培中の青果物の品質情報を計測可能な計測手段Ｍとし
ての分光分析装置Ａと、青果物の品質情報が収穫可能な
状態か否か、及び、青果物に灌水すべきか否かを判定す
るとともに、栽培管理装置の種々の制御を司る主制御部
Ｃと、主制御部Ｃの判定結果を出力する出力手段として
の出力部Ｏと、青果物の品種、主制御部Ｃの判定条件の
設定等を行うキーボード９１と、キーボード９１にて設
定した判定条件等を表示する表示装置９２と、青果物へ
灌水する灌水手段Ｗと、灌水手段Ｗにて灌水する状態と
灌水を停止する状態とに切り換える切り換え手段Ｖと、
切り換え手段Ｖの作動を制御する灌水制御装置Ｋ１を、
主な構成要素として構成してある。

【００２７】灌水手段Ｗは、青果物の栽培区画毎、ある
いは、果物の樹木毎に設けてあり、給水ポンプ（図示せ
ず）等の給水源に接続した給水管９３と、給水管９３の
先端に接続したスプリンクラ９４から構成してある。切
り換え手段Ｖは、給水管９３に介装した開閉弁９５にて
構成してある。灌水制御装置Ｋ１は、複数の開閉弁９５
を各別に開閉制御するように構成してある。

【００２８】分光分析装置Ａは、詳細は後述するが、青
果物Ｓに測定用光線を照射する照射部３及び青果物Ｓか
らの透過光を受光する受光部４を支持する支持手段とし
ての検出部７と、受光部４が受光した透過光の分光スペ
クトルを得て、得られた分光スペクトルに基づいて青果
物Ｓの品質情報を求める分光分析部６、及び、光源１等
を収納した本体部Ｈから構成してある。検出部７は、手
指にて保持して持ち運び可能な状態に構成してあり、検
出部７と本体部Ｈとは、照射用光ファイバ２２、及び、
受光用光ファイバ５１にて接続してある。出力部Ｏは、
青色光を発光する青色ランプ９６ｂと赤色光を発光する
赤色ランプ９６ｒとから構成してあり、検出部７に取り
付けてある。主制御部Ｃ、キーボード９１、表示装置９
２、及び、分光分析装置Ａの本体部Ｈは、移動自在な台
車９７に載置してある。又、灌水制御装置Ｋ１は管理室
（図示せず）等に固定的に設置してある。そして、詳細
は後述するが、作業者が、台車９７を任意の計測場所に
移動させ、手指で支持した検出部７を青果物Ｓにセット
することにより、収穫可能か否か、又は、灌水すべきか
否かを判定することができるように構成してある。

【００２９】次に、分光分析装置Ａについて、説明を加
える。図４に示すように、光源１と、その光源１からの
測定用光線束を成形する第一光学系２と、第１光学系２
からの測定用光線束を青果物Ｓに照射する照射部３と、
青果物Ｓを透過した透過光を受光する受光部４と、受光
部４が受光した透過光を導く第二光学系５と、分光分析
部６と、照射部３及び受光部４を手指にて保持して持ち
運び可能な状態で、且つ、保持する手指で照射部３及び
受光部４の間隔の変更が可能な状態で支持する検出部７
と、照射部３と受光部４との間隔を測定する間隔測定手
段８を主な構成要素として構成してある。本体部Ｈは、
ケーシング内に、光源１及び分光分析部６を収納して構
成してある。

【００３０】光源１は、赤外線光を放射するタングステ
ン−ハロゲンランプにて構成してある。第一光学系２
は、光源１からの測定用光源束を平行光線束に成形する
レンズ２１と、平行光線束を照射部３に導く照射用光フ
ァイバ２２により構成してある。第二光学系５は、受光
部４が受光した透過光を分光分析部６に導く受光用光フ
ァイバ５１により構成してある。つまり、光源１と照射
部３とは、照射用光ファイバ２２にて接続し、受光部４
と分光分析部６とは、受光用光ファイバ５１にて接続し
てある。

【００３１】次に、図４ないし図６に基づいて、検出部
７について説明する。検出部７は、親指用の親指挿入部
７１ａ及び他の４本の指用の他の挿入部７１ｂを備えた
手袋状体７１と、その手袋状体７１の親指挿入部７１ａ
に一方のアーム部７２ａを挿入し且つ他の挿入部７１ｂ
に他方のアーム部７２ｂを挿入する状態で、手袋状体７
１内に設けたＵ字状弾性体７２とにより構成してある。
アーム部７２ａは、親指挿入部７１ａの内面における他
の挿入部７１ｂ側の部分に固着し、アーム部７２ｂは他
の挿入部７１ｂの内面における親指挿入部７１ａ側の部
分に固着してある。尚、手袋状体７１は、布やシート材
にて可撓性を有する状態に製作してある。Ｕ字状弾性体
７２は、金属にて、元の形状に復帰する弾性付勢力を有
する状態に製作してある。つまり、親指を手袋状体７１
の親指挿入部７１ａに挿入し、他の４本の指を他の挿入
部７１ｂに挿入した状態で、挿入した親指と他の４本の
指にて、Ｕ字状弾性体７２の付勢力に抗して親指挿入部
７１ａと他の挿入部７１ｂとを互いに近づけたり遠ざけ
たりすることにより、親指挿入部７１ａと他の挿入部７
１ｂとの間隔が変更自在なように構成してある。尚、図
５において、Ｕ字状弾性体７２の元の形状を一点鎖線で
示す。

【００３２】次に、図４ないし図６に基づいて、照射部
３及び受光部４について説明を加える。照射部３は、照
射用光ファイバ２２を内嵌保持するファイバ保持部３１
と、青果物Ｓに密着して外部からの光を遮光する椀形状
のゴム製パッド３２と、照射部３が青果物Ｓに接触した
ことを検出するリミットスイッチ３３により構成してあ
る。ファイバ保持部３１は、照射用光ファイバ２２の端
面を手袋状体７１の外部に貫通させた状態で、Ｕ字状弾
性体７２のアーム部７２ｂの先端部及び手袋状体７１に
形成した孔に挿通し、アーム部７２ｂに固定してある。
ゴム製パッド３２は、ファイバ保持部３１における手袋
状体７１外部への貫通部分に外嵌固定してある。同様
に、受光部４も、受光用光ファイバ５１を内嵌保持する
ファイバ保持部４１と、青果物Ｓに密着して外部からの
光を遮光する椀形状のゴム製パッド４２と、受光部４が
青果物Ｓに接触したことを検出するリミットスイッチ４
３により構成してある。ファイバ保持部４１は、受光用
光ファイバ５１の端面を手袋状体７１の外部に貫通させ
た状態で、Ｕ字状弾性体７２のアーム部７２ａの先端部
及び手袋状体７１に形成した孔に挿通し、アーム部７２
ａに固定してある。ゴム製パッド４２は、ファイバ保持
部４１における手袋状体７１外部への貫通部分に外嵌固
定してある。そして、上述のように、手袋状体７１に手
を挿入して、親指挿入部７１ａと他の挿入部７１ｂとの
間隔を変更することにより、照射部３と受光部４との間
隔を変更するのである。

【００３３】次に、図４に基づいて、分光分析部６につ
いて説明を加える。分光分析部６は、受光用光ファイバ
５１により導かれた透過光を反射する反射鏡６１と、反
射鏡６１により反射された透過光を分光反射する凹面回
折格子６２と、凹面回折格子６２により分光反射された
各波長毎の光線束強度を検出するアレイ型受光素子６３
と、アレイ型受光素子６３からの出力信号を処理する信
号処理部６４を備えている。アレイ型受光素子６３は、
凹面回折格子６２にて分光反射された透過光を、同時に
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。又、アレイ型受光素子６３は、波長が０．７〜
２．５μｍの範囲の近赤外線光を検出するように構成し
てある。反射鏡６１、凹面回折格子６２及びアレイ型受
光素子６３は、外部からの光を遮光するアルミニウム製
の暗箱６５内に配置してあり、受光用光ファイバ５１に
より導かれた透過光は、暗箱６５に形成した入射孔６６
を通じて暗箱６５内に導くように構成してある。図中の
Ｐは、光源１からアレイ型受光素子６３に至る光路を示
している。

【００３４】次に、間隔測定手段８について、説明を加
える。間隔測定手段８は、Ｕ字状弾性体７２の角部の内
方側に夫々設けた一対の歪みセンサ８１と、それら一対
の歪みセンサ８１夫々の検出情報に基づいて、照射部３
と受光部との間隔を演算する間隔演算手段８２により構
成してある。歪みセンサ８１は、Ｕ字状弾性体７２のア
ーム部７２ａと基部７２ｃとにわたらせた状態で、及
び、アーム部７２ｂと基部７２ｃとにわたらせた状態で
夫々設けてある。歪みセンサ８１夫々は、アーム部７２
ａ及びアーム部７２ｂが互いに近づいたり遠ざかったり
することに伴って、換言すれば、照射部３と受光部４と
の間隔の変化に応じて変形し、その変形の程度に応じて
抵抗値が変化するようになっている。そして、間隔演算
手段８２により、歪みセンサ８１夫々の抵抗値の変化に
基づいて、照射部３と受光部４との間隔を演算するよう
に構成してある。

【００３５】次に、信号処理部６４について説明を加え
る。信号処理部６４はマイクロコンピュータを利用して
構成してあり、間隔演算手段８２は信号処理部６４を利
用して構成してある。信号処理部６４は、基本的には、
アレイ型受光素子６３からの出力信号を処理して、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、その二次微分値に基づいて
青果物Ｓに含まれる品質情報を算出する。尚、品質情報
には、糖度、硬度、酸味度、水分量、デンプン量、着色
度、ビタミン量、食物繊維量等、複数の品質項目情報が
含まれ、信号処理部６４は各品質項目情報を算出するよ
うに構成してある。

【００３６】吸光度は、光源の照射光量（基準光量）を
Ｉ、透過光の光量をＴとすると、Ｌｏｇ（Ｉ／Ｔ）で定義される。ところで、吸光度と光路長Ｌとの間に
は、以下のような関係がある。Ｌｏｇ（Ｉ／Ｔ）＝εｃＬ但し、 ε；青果物Ｓの品種により定められる係数ｃ；青果物Ｓの密度即ち、吸光度は光路長Ｌに比例する。

【００３７】光路長Ｌが一定の場合は、下記の式（以
下、検量式と称する）による重回帰分析に基づいて、青
果物Ｓの品質項目情報を算出することができる。Ｙ＝Ｋ₀＋Ｋ₁×Ａ（λ₁）＋Ｋ₂×Ａ（λ₂）＋Ｋ₃×Ａ（λ₃）…… 但し、Ｙ；品質項目情報Ｋ₀，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃…… ；係数Ａ（λ₁），Ａ（λ₂），Ａ（λ₃）……；特定波長λにおける吸光度スペクトルの二次微分値

【００３８】本発明においては、青果物Ｓの大きさに合
わせて照射部３と受光部４との間隔（即ち、光路長Ｌ）
を変更するので、信号処理部６４は、吸光度スペクトル
の波長領域での二次微分値を間隔測定手段８にて測定し
た光路長Ｌに基づいて補正することにより、光路長Ｌに
基づいて補正した品質項目情報（以下、光路長補正後の
品質項目情報と略記する）を算出するように構成してあ
る。つまり、下記の光路長補正式に基づいて、光路長補
正後の品質項目情報Ｙ（Ｌ）を算出する。Ｙ（Ｌ）＝（Ｌ₀／Ｌ）×｛α₀× Ｋ₀＋α₁×Ｋ₁
×Ａ（λ₁）＋α₂×Ｋ₂×Ａ（λ₂）＋α₃×Ｋ₃×
Ａ（λ₃）……｝但し、Ｌ₀ ；基準光路長 α₀，α₁，α₂，α₃……；光路長補正係数

【００３９】信号処理部６４には、青果物Ｓの品種夫々
について、品質項目毎に、特定の光路長補正式を設定し
てある。つまり、上記光路長補正式において、青果物の
品種夫々について、品質項目毎に特定の係数Ｋ₀，
Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃……、波長λ₁，λ₂，λ₃……、及
び、光路長補正係数α₀，α₁，α₂，α₃……を設定
してある。そして、信号処理部６４は、キーボード９１
にて設定された青果物の品種に応じて、品質項目毎に設
定された光路長補正式を用いて、光路長補正後の品質項
目情報を算出する。

【００４０】次に、主制御部Ｃの制御構成について説明
する。図２に示すように、主制御部Ｃに、分光分析装置
Ａ、青色ランプ９６ｂ、赤色ランプ９６ｒ、キーボード
９１、表示装置９２及び灌水制御装置Ｋ１夫々を接続し
てある。青色ランプ９６ｂ及び赤色ランプ９６ｒに接続
したリード線９８は、図４に示すように、照射用光ファ
イバ２２及び受光用光ファイバ５１に束ねた状態で、主
制御部Ｃにまで導いて主制御部Ｃに接続してある。尚、
台車９７を果樹園等に移動させて、青果物の品質情報を
計測するときは、主制御部Ｃと灌水制御装置Ｋ１とを非
接続状態とし、品質情報の計測が終了すると、台車９７
を灌水制御装置Ｋ１の設置箇所に移動させて、主制御部
Ｃと灌水制御装置Ｋ１とを接続状態とする。主制御部Ｃ
の制御モードには、収穫判定モードと灌水判定モードの
二つのモードがあり、先ず、収穫判定モードについて説
明する。起動スイッチ（図示せず）により装置が起動さ
れると、主制御部Ｃは、表示装置９２に判定対象の青果
物の品種を設定する品種設定画面（図示せず）を表示さ
せる。作業者は、前記品種設定画面に基づいて、キーボ
ード９１により品種を設定する。尚、下記の説明では、
青果物の品種としてリンゴが設定された場合を例にして
説明する。

【００４１】前記品種設定画面で品種が設定されると、
主制御部Ｃは、引き続いて、表示装置９２に、各種判定
品質項目を選択するための、図３の（イ）に示す如き、
判定項目選択画面を表示させる。作業者は、前記判定項
目選択画面に基づいて、キーボード９１により、収穫判
定モード及び灌水判定モードのうちのいずれかのモード
の選択、及び、品質項目情報の選択を行う。図３の
（イ）は、収穫判定モードが選択され、品質項目情報と
して、リンゴの収穫可否を判定するのに適切な品質項目
情報、例えば、糖度、硬度、酸味度、水分量、デンプン
量が選択された状態を示す。

【００４２】前記判定項目選択画面で判定品質項目が選
択されると、主制御部Ｃは、引き続いて、表示装置９２
に、判定条件を設定するための、図３の（ロ）に示す如
き、判定条件設定画面を表示させる。作業者は、前記判
定条件設定画面に基づいて、キーボード９１により、前
記判定項目選択画面で選択した品質項目情報の目標値、
即ち、前記判定項目選択画面で選択した品質項目情報に
対応する設定品質項目情報の値を設定する。図３の
（ロ）は、リンゴの収穫可否を判定するのに適切な設定
品質項目情報の値、例えば、糖度が１４度以上、硬度が
４Ｋｇ以上、酸味度（クエン酸の含有率で表す）が０．
２〜０．３％、水分量（水分含有率で表す）が８５％以
上、デンプン量（デンプン含有率で表す）が２％以上に
設定された状態を示す。

【００４３】前記判定条件設定画面で判定条件が設定さ
れると、主制御部Ｃは、引き続いて、分光分析装置Ａの
信号処理部６４に対して、前記品種設定画面で設定され
た品種、及び、前記判定項目選択画面で選択された品質
項目を送信する。

【００４４】作業者が手袋状体７１に手を挿入し、照射
部３と受光部４とにより青果物Ｓを挟んだ状態で照射部
３及び受光部４夫々を青果物Ｓに接触させるまで、挿入
した親指と他の４本の指により、親指挿入部７１ａと他
の挿入部７１ｂとの間隔を変更する。照射部３及び受光
部４が青果物Ｓに接触して、リミットスイッチ３３，４
３の両方からＯＮ信号が出力されると、それが、信号処
理部６４に対する光路長演算開始指令、及び、成分量定
量開始指令となる。そして、信号処理部６４は、リミッ
トスイッチ３３，４３の両方からＯＮ信号が出力される
と、その時点での歪みセンサ８１夫々の抵抗値の変化に
基づいて、光路長Ｌを演算するとともに、主制御部Ｃか
ら送られてきた品種における各品質項目情報を、品質項
目毎に設定された光路長補正式を用いて算出する。そし
て、主制御部Ｃは、信号処理部６４にて算出された品質
項目情報と、前記判定条件設定画面で設定された設定品
質項目情報と比較して、全ての算出された品質項目情報
が設定品質項目情報を満足する場合は、収穫可能と判定
して、青色ランプ９６ｂを点灯させる。逆に、算出され
た品質項目情報が設定品質項目情報を満足しない場合
は、収穫不可と判定して、赤色ランプ９６ｒを点灯させ
る。従って、作業者は、青色ランプ９６ｂは点灯した青
果物Ｓを収穫すればよい。

【００４５】尚、リンゴの糖度、硬度、酸味度、水分
量、及びデンプン量を算出するための、上記光路長補正
式における特定波長λは、例えば、以下のように設定す
る。糖度を算出する際の、上記光路長補正式における特
定波長λは、７６５，８３０，９０５，８９０ｎｍに設
定する。硬度を算出する際の、上記光路長補正式におけ
る特定波長λは、６８０，７６０，８２０ｎｍに設定す
る。酸味度を算出する際の、上記光路長補正式における
特定波長λは、７９０，８５５，８９０ｎｍに設定す
る。水分量を算出する際の、上記光路長補正式における
特定波長λは、９７０ｎｍに設定する。デンプン量を算
出する際の、上記光路長補正式における特定波長λは、
８９１，９１８，９７８ｎｍに設定する。

【００４６】次に、灌水判定モードについて説明する。
収穫判定モードと同様に、前記起動スイッチにより装置
が起動されると、主制御部Ｃは、表示装置９２に、判定
対象の青果物の品種を設定する品種設定画面（図示せ
ず）を表示させる。作業者は、前記品種設定画面に基づ
いて、キーボード９１により品種を設定する。

【００４７】前記品種設定画面で品種が設定されると、
主制御部Ｃは、引き続いて、表示装置９２に、各種判定
品質項目を選択するための、図３の（イ）に示す如き、
判定項目選択画面を表示させる。作業者は、前記判定項
目選択画面に基づいて、キーボード９１により、灌水判
定モードを選択するとともに、前記品種設定画面で設定
した品種について灌水すべきか否かを判定するのに適切
な品質項目情報を選択する。リンゴの場合は、例えば、
糖度及び水分量を選択する。

【００４８】前記判定項目選択画面で判定項目が選択さ
れると、主制御部Ｃは、引き続いて、表示装置９２に、
判定条件を設定するための判定条件設定画面を表示させ
る。作業者は、前記判定条件設定画面に基づいて、キー
ボード９１により、前記品種設定画面で設定した品種に
ついて灌水すべきか否かを判定するのに適切な設定品質
項目情報の値（灌水判定用の設定品質情報に相当する）
を設定する。リンゴの場合は、例えば、糖度が７度以
下、水分量が９５％以上に設定する。

【００４９】前記判定条件設定画面で判定条件が設定さ
れると、主制御部Ｃは、引き続いて、分光分析装置Ａの
信号処理部６４に対して、前記品種設定画面で設定され
た品種、及び、前記判定項目選択画面で選択された品質
項目を送信する。又、表示装置９２に、青果物の栽培区
画、あるいは、果物の樹木の識別番号を設定するための
識別番号設定画面（図示せず）を表示させる。作業者
は、キーボード９１により、識別番号を設定する。続い
て、作業者は、上述の収穫判定モードと同様に、手袋状
体７１に手を挿入し、照射部３と受光部４とにより青果
物Ｓを挟んだ状態で照射部３及び受光部４夫々を青果物
Ｓに接触させるまで、挿入した親指と他の４本の指によ
り、親指挿入部７１ａと他の挿入部７１ｂとの間隔を変
更する。信号処理部６４は、リミットスイッチ３３，４
３の両方からＯＮ信号が出力されると、その時点での歪
みセンサ８１夫々の抵抗値の変化に基づいて、光路長Ｌ
を演算するとともに、主制御部Ｃから送られてきた品種
における各品質項目情報を、品質項目毎に設定された光
路長補正式を用いて算出する。作業者は、同じ識別番号
の栽培区画、あるいは、樹木において、複数の異なる青
果物に対して、上述の作業を繰り返す。そして、キーボ
ード９１により、終了指令を与えると、主制御部Ｃは、
信号処理部６４が算出した複数の青果物の品質項目情報
の平均値を算出する。又、主制御部Ｃは、前記平均値と
前記判定条件設定画面で設定された設定品質項目情報と
比較して、全ての前記平均値が設定品質項目情報を満足
する場合は、灌水すべきでないと判定し、逆に、前記平
均値が設定品質項目情報を満足しない場合は、灌水すべ
きであると判定して、その判定結果を識別番号に対応さ
せて、記憶手段Ｃｍに記憶する。作業者は、上述の前記
識別番号設定画面による識別番号設定以降の作業を、複
数の異なる栽培区画、あるいは、樹木について行うと、
記憶手段Ｃｍには、識別番号に対応させて判定結果が記
憶される。

【００５０】そして、主制御部Ｃと灌水制御装置Ｋ１と
を接続すると、灌水制御装置Ｋ１は、記憶手段Ｃｍの記
憶情報に基づいて、灌水すべきであると判定した識別番
号に対応する開閉弁９５を開成し、灌水すべきでないと
判定した識別番号に対応する開閉弁９５を閉成する。従
って、青果物の栽培区画、あるいは、果物の樹木毎に灌
水すべきか否かを判定できる。

【００５１】従って、主制御部Ｃを利用して、青果物の
品質情報が収穫可能な状態か否かを判定する収穫判定手
段Ｊを構成し、又、主制御部Ｃを利用して、灌水すべき
か否かを判定する灌水判定部Ｋ２を構成してある。又、
灌水制御手段を、灌水制御装置Ｋ１と灌水判定部Ｋ２と
により構成してある。又、判定項目選択手段Ｄを、キー
ボード９１と表示装置９２とにより構成してある。又、
判定値変更手段Ｅを、キーボード９１と表示装置９２と
により構成してある。

【００５２】〔別実施例〕次に別実施例を説明する。前記判定項目選択画面にて選択する品質項目情報
は、適宜変更可能である。例えば、青果物の品種に応じ
て適宜変更可能である。又、青果物の品種が同じであっ
ても、選択する品質項目情報の数を増減することができ
る。前記判定条件設定画面で設定する設定品質項目情報
の値は、適宜変更可能である。例えば、設定品質情報の
値を想定する食べ頃時期に応じて変更したり、あるい
は、設定品質情報の値を青果物の品質の等級に応じて変
更することができる。リンゴの品質項目情報を算出するための上記光路長
補正式における特定波長λは、上記実施例において例示
した他にも種々変更可能である。出力手段Ｏの具体構成として、上記実施例では、青
色ランプ９６ｂ及び赤色ランプ９６ｒにて構成する場合
について例示したが、この他にも種々のものが適用可能
であり、例えば、ブザーを適用することができる。出力手段Ｏの設置場所は、上記実施例で例示した分
光分析装置Ａの検出部７に限定されるものではない。但
し、出力手段Ｏを、上記実施例にように、青色ランプ９
６ｂ及び赤色ランプ９６ｒ等で構成して、視認すること
により判定結果を確認するように構成する場合は、品質
情報を計測しながら判定結果を視認できる位置に出力手
段Ｏを設けるのが好ましい。判定項目選択手段Ｄの具体構成は、上記実施例で
は、キーボード９１及び表示装置９２にて構成する場合
について例示したが、この他にも種々変更可能であり、
例えば、品質項目情報夫々に対してスイッチを設け、ス
イッチのオン／オフ操作により、品質項目情報を選択す
るように構成してもよい。分光分析装置Ａは、上記実施例において示した構成
のものに限定されるものではない。例えば、照射部３と
受光部４とを、受光部４が青果物Ｓからの拡散反射光を
受光するような配置関係で配置して構成してもよい。こ
の場合、照射部３及び受光部４を支持する支持手段は、
上記実施例のように、照射部３と受光部４との間隔の変
更が可能なように構成する必要はなく、照射部３と受光
部４との間隔が一定になるように構成すればよい。従っ
て、上記実施例において設けた間隔測定手段８を省略す
ることができる。又、信号処理部６４は、上記検量式に
基づいて、青果物Ｓの品質項目情報を算出するように構
成すればよい。上記実施例では、収穫判定モードと灌水判定モード
の二つのモードを設けたが、更に、青果物に肥料を施す
べきか否かを判定する施肥判定モードを設けてもよい。
この場合は、主制御部Ｃに、分光分析装置Ａにより計測
された品質情報と施肥判定用の設定品質情報とに基づい
て肥料を施すべきか否かを判定する機能を追加する。計測手段Ｍの具体構成として、上記実施例では、分
光分析装置Ａを適用する場合について例示したが、この
他にも、例えば、青果物の色を非破壊で計測する色の計
測装置や、青果物の硬度を非破壊で計測する硬度計測装
置を適用することができる。

【００５３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】青果物の栽培管理装置の全体構成を示す概略図

【図２】青果物の栽培管理装置のブロック図

【図３】青果物の栽培管理装置における表示装置の表示
例を示す図

【図４】青果物の栽培管理装置における分光分析装置の
ブロック図

【図５】分光分析装置の検出部の構成を示す図

【図６】分光分析装置の照射部の縦断面図

【符号の説明】

１光源３照射部４受光部６分光分析部７支持部２２照射用光ファイバ５１受光用光ファイバＡ分光分析装置Ｄ判定項目選択手段Ｅ判定値変更手段Ｊ収穫判定手段Ｋ１，Ｋ２灌水制御手段Ｍ計測手段Ｏ出力手段Ｖ切り換え手段Ｗ灌水手段

フロントページの続き (72)発明者山内良吾兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ技術開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】栽培中の青果物の品質情報を計測可能な
計測手段（Ｍ）と、その計測手段（Ｍ）により計測された品質情報と設定品
質情報とに基づいて、青果物の品質情報が収穫可能な状
態か否かを判定する収穫判定手段（Ｊ）と、その収穫判定手段（Ｊ）の判定結果を出力する出力手段
（Ｏ）が設けられている青果物の栽培管理装置。
【請求項２】前記品質情報が、複数の品質項目情報を
含み、前記設定品質情報が、前記複数の品質項目情報に対応す
る複数の設定品質項目情報を含み、前記収穫判定手段（Ｊ）にて判定する品質項目情報を、
前記複数の品質項目情報から、一つ又は複数を選択する
判定項目選択手段（Ｄ）が設けられている請求項１記載
の青果物の栽培管理装置。
【請求項３】前記判定項目選択手段（Ｄ）にて選択し
た品質項目情報に対応する設定品質項目情報の値を変更
する判定値変更手段（Ｅ）が設けられている請求項２記
載の青果物の栽培管理装置。
【請求項４】前記品質情報は、糖度、硬度、酸味度、
水分量及びデンプン量の複数の品質項目情報を含むもの
である請求項２又は３記載の青果物の栽培管理装置。
【請求項５】青果物へ灌水する灌水手段（Ｗ）と、その灌水手段（Ｗ）にて灌水する灌水状態と灌水を停止
する停止状態とに切り換える切り換え手段（Ｖ）と、前記計測手段（Ｍ）により計測された品質情報と灌水判
定用の設定品質情報とに基づいて、灌水すべきか否かを
判定するとともに、その判定結果に基づいて前記切り換
え手段（Ｖ）の作動を制御する灌水制御手段（Ｋ１），
（Ｋ２）が設けられている請求項１、２又は３記載の青
果物の栽培管理装置。
【請求項６】前記品質情報が、糖度及び水分量の品質
項目情報を含むものである請求項５記載の青果物の栽培
管理装置。
【請求項７】前記計測手段（Ｍ）が、光源（１）から
の測定用光線を青果物に照射する照射部（３）と、青果
物からの透過光又は反射光を受光する受光部（４）と、
その受光部（４）が受光した透過光又は反射光の分光ス
ペクトルを得て、得られた分光スペクトルに基づいて青
果物の品質情報を求める分光分析部（６）が設けられた
分光分析装置（Ａ）にて構成され、前記照射部（３）と前記光源（１）とは、照射用光ファ
イバ（２２）にて接続され、前記受光部（４）と前記分光分析部（６）とは、受光用
光ファイバ（５１）にて接続され、前記照射部（３）及び前記受光部（４）を支持する支持
手段（７）が、手指にて保持されて持ち運び可能な状態
に構成されている請求項１、２、３、４、５又は６記載
の青果物の栽培管理装置。