(57)【要約】【課題】農作物選別装置の搬送方向における領域を有効に活用できる農作物選別装置を提供する。【解決手段】農作物選別装置１は、コンベア１１と、品質測定部１３と、取出部１４と、を備える。コンベア１１は、農作物を搬送方向に沿って搬送する。品質測定部１３は、測定環境を整えるとともに、コンベア１１によって搬送されている農作物の品質測定を行う。取出部１４は、農作物のうち、品質測定部１３で測定された品質が品質基準を満たさない農作物をコンベア１１から取り出す。測定領域と取出領域との少なくとも一部がコンベア１１の搬送方向において重複している。【選択図】図１
2020151613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作物を搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
測定環境を整えるとともに、前記搬送部によって搬送されている前記農作物の品質測定を行う品質測定部と、
前記農作物のうち、前記品質測定部で測定された品質が品質基準を満たさない前記農作物を前記搬送部から取り出す取出部と、
を備え、
前記品質測定部のうち前記搬送方向において最も上流側の部分から、前記品質測定部のうち前記搬送方向において最も下流側の部分までの領域である測定領域と、
前記取出部が前記農作物を取出可能な領域である取出領域と、
の少なくとも一部が前記搬送部の搬送方向において重複していることを特徴とする農作物選別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の農作物選別装置であって、
前記品質測定部は、
前記農作物の外観に関する品質を測定する外観品質測定部と、
前記農作物の内部に関する品質を測定する内部品質測定部と、
を備え、
前記取出部は、前記外観に関する品質基準及び前記内部に関する品質基準の少なくとも一方を満たさない前記農作物を前記搬送部から取り出すことを特徴とする農作物選別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の農作物選別装置であって、
前記外観品質測定部と前記内部品質測定部の間にある前記測定領域の少なくとも一部と、前記取出領域と、が前記搬送方向において重複していることを特徴とする農作物選別装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の農作物選別装置であって、
前記取出領域は、
前記測定領域と重複している取出兼用領域と、
前記測定領域と重複しておらず、当該測定領域の前記搬送方向の下流側にある取出専用領域と、
を含み、
前記品質基準を満たさず前記搬送部から取り出すことが決定した前記農作物に関する情報は、該当する前記農作物が前記取出専用領域に到達する前に前記取出部へ送信されることを特徴とする農作物選別装置。
【請求項５】
請求項４に記載の農作物選別装置であって、
前記品質基準を満たさず前記搬送部から取り出すことが決定する毎に、該当する前記農作物の情報が前記取出部へ送信されることを特徴とする農作物選別装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の農作物選別装置であって、
前記搬送部によって搬送される前記農作物の位置を検出する位置検出部を、前記品質測定部とは別に備え、
前記位置検出部が検出した位置と、前記品質測定部による品質測定の結果と、に基づいて、取出対象の前記農作物が決定されることを特徴とする農作物選別装置。
【請求項７】
請求項１から５までの何れか一項に記載の農作物選別装置であって、
前記品質測定部は、更に、前記搬送部によって搬送される前記農作物の位置を検出し、
前記品質測定部が検出した位置と、前記品質測定部による品質測定の結果と、に基づいて、取出対象の前記農作物が決定されることを特徴とする農作物選別装置。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の農作物選別装置であって、
前記品質測定部は、
光学センサと、
周囲からの光を遮る遮光部材と、
を含み、
前記取出部は、前記遮光部材で遮光されている領域において、前記農作物を取出可能であることを特徴とする農作物選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、農作物の品質を判定して選別する農作物選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンベア等で搬送される農作物の品質を作業者が目視で確認し、所定の品質基準を満たさない農作物を作業者が手作業で選別する方法が知られている。また、正確な品質基準で農作物を選別したり、時間あたりの農作物の選別量を増加させること等を目的として、農作物の選別を自動で行う農作物選別装置が知られている。
【０００３】
特許文献１は、コンベアで搬送されている青果物を撮像することで品質を検出し、規格外の青果物をロボットがキャッチャで除去する青果物選別装置を開示する。特許文献１では、青果物の品質を検出する検出エリアの下流側に、青果物を選別して除去する選別エリアが設けられている。また、特許文献１では、青果物が選別エリアに搬送された際に、規格外の青果物の情報をロボットへ送ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０８６４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の青果物選別装置は、青果物の品質を検出する領域と、青果物の選別する領域と、が明確に区分されているため、搬送方向における青果物選別装置の領域を一層有効に活用できる余地が残されていた。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、農作物選別装置の搬送方向における領域を有効に活用できる農作物選別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の農作物選別装置が提供される。即ち、この農作物選別装置は、搬送部と、品質測定部と、取出部と、を備える。前記搬送部は、農作物を搬送方向に沿って搬送する。前記品質測定部は、測定環境を整えるとともに、前記搬送部によって搬送されている前記農作物の品質測定を行う。前記取出部は、前記農作物のうち、前記品質測定部で測定された品質が品質基準を満たさない前記農作物を前記搬送部から取り出す。前記品質測定部のうち前記搬送方向において最も上流側の部分から、前記品質測定部のうち前記搬送方向において最も下流側の部分までの領域である測定領域と、前記取出部が前記農作物を取出可能な領域である取出領域と、の少なくとも一部が前記搬送部の搬送方向において重複している。
【０００９】
これにより、測定領域と取出領域とが重複していることで、測定領域を搬送されている農作物を取り出すことができるため、農作物選別装置の搬送方向の領域を有効に活用できる。
【００１０】
前記の農作物選別装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記品質測定部は、外観品質測定部と、内部品質測定部と、を備える。前記外観品質測定部は、前記農作物の外観に関する品質を測定する。前記内部品質測定部は、前記農作物の内部に関する品質を測定する。前記取出部は、前記外観に関する品質基準及び前記内部に関する品質基準の少なくとも一方を満たさない前記農作物を前記搬送部から取り出す。
【００１１】
これにより、農作物の外観と内部の両方の品質を測定できる。
【００１２】
前記の農作物選別装置においては、前記外観品質測定部と前記内部品質測定部の間にある前記測定領域の少なくとも一部と、前記取出領域と、が前記搬送方向において重複していることが好ましい。
【００１３】
これにより、外観又は内部の一方で品質基準を満たさないことが確定した時点で農作物を取出可能であるため、農作物を早期に取り出すことができる。その結果、搬送部を搬送される農作物を早期に間引くことができるので、農作物同士が衝突する回数を低下させることができる。
【００１４】
前記の農作物選別装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記取出領域は、取出兼用領域と、取出専用領域と、を含む。前記取出兼用領域は、前記測定領域と重複している。前記取出専用領域は、前記測定領域と重複しておらず、当該測定領域の前記搬送方向の下流側にある。前記品質基準を満たさず前記搬送部から取り出すことが決定した前記農作物に関する情報は、該当する前記農作物が前記取出専用領域に到達する前に前記取出部へ送信される。
【００１５】
これにより、比較的早いタイミングで前記取出部へ品質測定の結果が送信されるので、例えば農作物が取出専用領域に到達する前に取出部を適切な位置で待機させることができる。
【００１６】
前記の農作物選別装置においては、前記品質基準を満たさず前記搬送部から取り出すことが決定する毎に、該当する前記農作物の情報が前記取出部へ送信されることが好ましい。
【００１７】
これにより、更に早いタイミングで前記取出部へ品質測定の結果が送信されるため、更に効率的に取出部を動作させることができる。
【００１８】
前記の農作物選別装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記搬送部によって搬送される前記農作物の位置を検出する位置検出部を、前記品質測定部とは別に備える。前記位置検出部が検出した位置と、前記品質測定部による品質測定の結果と、に基づいて、取出対象の前記農作物が決定される。
【００１９】
これにより、農作物の位置を検出する専用の装置が設けられるため、位置検出の精度が高くなる可能性がある。また、品質測定部で農作物の位置を漏れなく詳細に検出する必要がないため、様々な方法で品質測定を行うことが許容される。
【００２０】
前記の農作物選別装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記品質測定部は、更に、前記搬送部によって搬送される前記農作物の位置を検出する。前記品質測定部が検出した位置と、前記品質測定部による品質測定の結果と、に基づいて、取出対象の前記農作物が特定される。
【００２１】
これにより、位置検出部を省略できるため、位置検出のための領域が不要になる。その結果、搬送方向のサイズを低減できる可能性がある。
【００２２】
前記の農作物選別装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記品質測定部は、光学センサと、遮光部材と、を含む。前記遮光部材は、周囲からの光を遮る。前記取出部は、前記遮光部材で遮光されている領域において、前記農作物を取出可能である。
【００２３】
これにより、品質基準を満たさない農作物を早いタイミングで取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る農作物選別装置の斜視図。
【図２】農作物選別装置の概略図。
【図３】農作物にＩＤ及び測定結果等が付与される様子を示す平面図。
【図４】位置検出処理及び外観品質測定処理を示すフローチャート。
【図５】内部品質測定処理及び取出処理を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態の農作物選別装置の概略図。
【図７】第３実施形態の農作物選別装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１及び図２を参照し、第１実施形態の農作物選別装置１の概要について説明する。図１は、第１実施形態に係る農作物選別装置１の斜視図である。図２は、農作物選別装置１の概略図である。
【００２６】
農作物選別装置１は、農作物を搬送するとともに農作物の品質を計測し、所定の品質基準を満たさない農作物を除去する装置である。農作物とは、農作業で得られる生産物（青果物）であり、例えば果実、野菜、及びキノコ類である。図１に示すように、農作物選別装置１は、コンベア（搬送部）１１と、ラインセンサ（位置検出部）１２と、品質測定部１３と、取出部１４と、を備える。
【００２７】
コンベア１１、ラインセンサ１２、及び品質測定部１３は、農作物選別装置１が備える制御装置１５によって制御される。制御装置１５は、演算装置、記憶装置、及び通信装置等を備えたコンピュータであり、記憶装置等に記憶されたプログラムを実行することで、農作物選別装置１に関する様々な処理を行うことができる。
【００２８】
コンベア１１は、農作物を搬送方向に沿って搬送する。以下の説明では、コンベア１１が農作物を搬送する方向を「搬送方向」と称する。コンベア１１は、搬送方向に沿ってローラが並べて配置されている。このローラは、搬送方向に移動可能であるとともに、当該ローラの軸を中心に回転可能に構成される。農作物が載せられた状態でローラが搬送方向に移動することで、農作物を搬送方向下流側へ搬送することができる。また、農作物が載せられた状態でローラが軸を中心に回転することで、農作物を回転させることができる。農作物が回転することで、農作物の向きが変わるため、農作物の様々な位置を測定できる。
【００２９】
以下の説明では、図１に示すように、搬送方向及び高さ方向（鉛直方向）の両方に直交する方向を幅方向と称する。また、搬送方向上流側、搬送方向下流側を単に上流側、下流側と称することがある。
【００３０】
なお、コンベア１１は、ローラコンベアに限られず、ベルトコンベア等の他の搬送装置であってもよい。また、本実施形態では、コンベア１１に農作物が直接載せられるが、搬送皿又は搬送容器に入れられた状態で農作物が搬送される構成であってもよい。
【００３１】
ラインセンサ１２は、コンベア１１によって搬送される農作物の位置を検出する。ラインセンサ１２は、コンベア１１の搬送面に対向する位置に配置されている。ラインセンサ１２は、コンベア１１の搬送面に向けて、幅方向に広がるレーザ光を照射する。また、ラインセンサ１２は、幅方向に並べられた複数の検出素子を備える。この構成により、ラインセンサ１２は、レーザ光の反射光を検出素子で検出することで、コンベア１１によって搬送される物体（農作物）を検出できる。ラインセンサ１２は、制御装置１５が定めたタイミングで農作物の位置検出を行う。また、ラインセンサ１２は、位置検出を行う毎に（即ちリアルタイムで）検出結果を制御装置１５へ送信する。
【００３２】
なお、ラインセンサ１２はレーザ装置に限られず、例えば超音波センサ又はカメラ等を用いて農作物の位置を検出してもよい。また、後述の第２実施形態に示すように、ラインセンサ１２を省略することもできる。
【００３３】
品質測定部１３は、測定環境を整えるとともに、コンベア１１によって搬送される農作物の品質を測定する。品質測定部１３は、ラインセンサ１２の下流側に配置されている。本実施形態の品質測定部１３は、農作物の外観に関する品質（外観品質）を測定する外観品質測定部２０と、農作物の内部に関する品質（内部品質）を測定する内部品質測定部３０と、を備える。
【００３４】
外観品質測定部２０は、遮光部材２１と、照明部２２と、撮像部２３と、を備える。
【００３５】
遮光部材２１は、外部からの光（施設の照明又は太陽光等）を遮る部材で構成されている。遮光部材２１は、コンベア１１の搬送面の上側を覆うように配置されている。遮光部材２１は、箱状（容器状）であり、内部に空間（遮光空間）が形成されている。なお、遮光部材２１の上流側及び下流側の端部には、コンベア１１を搬送される農作物が通過可能な開口部がそれぞれ形成されている。具体的には、遮光部材２１のうちコンベア１１の近傍の部分（高さが低い部分）のみが搬送方向に突出しており、この突出部分に開口部が形成されている。これにより、開口部から遮光空間へ光が入りにくい。外観品質測定部２０による測定では外部からの光がノイズの原因となる。つまり、遮光部材２１は、品質測定を行う環境を整える（品質測定が適切に行われるようにする）。
【００３６】
照明部２２は、遮光部材２１の遮光空間内に配置されている。本実施形態の外観品質測定部２０は、複数の照明部２２を備えるが、１つの照明部２２のみを備える構成であってもよい。照明部２２は、所定のタイミングで（制御装置１５が定めたタイミングで）コンベア１１を搬送される農作物に光を照射する。
【００３７】
撮像部２３は、遮光部材２１の遮光空間内に配置されている。撮像部２３は、コンベア１１を搬送される農作物の外観画像を取得するカメラ（光学センサ）である。外観画像とは、農作物の外観（即ち色及び形状）を示す画像である。言い換えれば、外観画像は、画素毎に色彩及び輝度が定められた画像である。撮像部２３は、照明部２２による光の照射と同じタイミングで、コンベア１１を搬送される農作物の外観画像を取得する。照明部２２及び撮像部２３は遮光空間に配置されているため、照明条件が一定の状況で、農作物の外観画像を取得できる。従って、同一基準で農作物の外観品質を測定できる。また、撮像部２３は、農作物の外観画像を取得する毎に（即ちリアルタイムで）、外観画像を制御装置１５へ送信する。
【００３８】
制御装置１５は、例えば、農作物の外観画像に基づいて、農作物の外観品質が品質基準を満たすか判定する。詳細には、制御装置１５は、農作物の大きさ、形状（例えば傷の有無、変形度合）、及び色の少なくとも１つが、予め定められた条件を満たすか否かに基づいて外観品質の判定を行う。なお、詳細な外観品質の測定の流れは後述する。
【００３９】
内部品質測定部３０は、遮光部材３１と、照明部３２と、第１赤外線照射部３３と、第２赤外線照射部３４と、透過光検出部３５と、を備える。内部品質測定部３０は、外観品質測定部２０の下流側に間隔を空けて配置されている。しかし、内部品質測定部３０は、外観品質測定部２０の上流側に配置されていてもよい。
【００４０】
遮光部材３１及び照明部３２は、それぞれ、遮光部材２１及び照明部２２と実質的に同じ構成である。ただし、照明部３２は、撮像時の照明ではなく、農作物の位置を特定（補正）するために光を照らす（詳細は後述）。
【００４１】
第１赤外線照射部３３及び第２赤外線照射部３４は、搬送方向に並べて配置されている。第１赤外線照射部３３及び第２赤外線照射部３４は、コンベア１１のローラの下方に配置されている。第１赤外線照射部３３及び第２赤外線照射部３４は、上方を搬送される農作物に対して、それぞれ上向きに赤外線を照射する。また、第１赤外線照射部３３及び第２赤外線照射部３４が赤外線を照射するタイミングは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００４２】
透過光検出部３５は、遮光部材３１の遮光空間内に配置されている。透過光検出部３５は、少なくとも赤外線を検出して赤外線画像を取得するカメラ（光学センサ）である。この赤外線画像には、第１赤外線照射部３３及び第２赤外線照射部３４が照射した赤外線のうち、農作物を透過した赤外線に基づく画像が含まれている。外観品質測定部２０と同様に、透過光検出部３５は、第１赤外線照射部３３及び第２赤外線照射部３４による赤外線の照射と同じタイミングで、赤外線画像を取得する。また、透過光検出部３５は、赤外線画像を取得する毎に（即ちリアルタイムで）、赤外線画像を制御装置１５へ送信する。
【００４３】
制御装置１５は、例えば、農作物の赤外線画像に基づいて、農作物の内部品質が品質基準を満たすか判定する。詳細には、制御装置１５は、農作物の内部に形成された空洞、内部の変色、及び糖度等が、予め定められた条件を満たすか否かに基づいて内部品質の判定を行う。本実施形態では、赤外線を用いたが、Ｘ線等の他の方法で農作物の内部品質を測定してもよい。なお、詳細な内部品質の測定の流れは後述する。
【００４４】
取出部１４は、コンベア１１によって搬送される農作物のうち、外観品質及び内部品質の少なくとも一方が品質基準を満たさないもの（規格外の農作物）をコンベア１１から除去する。取出部１４は、ロボットアーム４１と、ロボット制御部４２と、を備える。
【００４５】
ロボットアーム４１は、ロボットアーム４１は、多関節のアーム部と、アーム部の先端に設けられて農作物を掴むことが可能な把持部（チャック）と、を備える。なお、コンベア１１によって搬送される農作物を取り出すことが可能であれば、ロボットアーム４１の構成は異なっていてもよい。例えば、把持部に代えて、吸引流等により農作物を吸着保持する構成であってもよい。
【００４６】
ロボット制御部４２は、演算装置、記憶装置、及び通信装置等を備えたコンピュータであり、記憶装置等に記憶されたプログラムを実行することで、ロボットアーム４１を制御する。例えば、ロボット制御部４２は、制御装置１５から規格外の農作物に関する情報を取得した場合、アーム部を制御して規格外の農作物の近くまで把持部を移動させ、規格外の農作物を把持部で把持する。その後、ロボット制御部４２は、アーム部及び把持部を制御して、把持した規格外の農作物を図略の収容箱等へ収容する。
【００４７】
図１及び図２に示すように、本実施形態では、搬送方向において異なる位置に２つの取出部１４が配置されている。上流側の取出部１４は、搬送方向において外観品質測定部２０と内部品質測定部３０の間に配置されている。この上流側の取出部１４は、外観品質が品質基準を満たさなかった農作物を取り出す。また、下流側の取出部１４は、品質測定部１３の下流側に配置されている。この下流側の取出部１４は、主として、内部品質が品質基準を満たさなかった農作物を取り出す。また、下流側の取出部１４は、外観品質が品質基準を満たさず、かつ、上流側の取出部１４で取り出されなかった農作物も取り出すことができる。
【００４８】
次に、主に図２を参照して、測定領域と取出領域について説明する。なお、測定領域及び取出領域は、搬送方向における所定範囲を占める領域である。
【００４９】
測定領域とは、農作物の品質を測定するための領域である。具体的には、品質測定部１３のうち搬送方向において最も上流側の部分から、品質測定部１３のうち搬送方向において最も下流側の部分までの領域が測定領域である。品質測定部１３は、農作物の品質を直接測定するための装置（撮像部２３、第１赤外線照射部３３、第２赤外線照射部３４、透過光検出部３５）だけでなく、測定環境を整えたり品質測定を補助したりするための装置（遮光部材２１、照明部２２、照明部３２）を含んでいる。従って、本実施形態の測定領域は、図２に示すように、遮光部材２１の上流端から、遮光部材３１の下流端までの領域である。
【００５０】
一方、取出領域とは、農作物を取り出すための領域である。具体的には、搬送方向において農作物を取り出すことが可能な範囲（言い換えれば、ロボットアーム４１の把持部が届く範囲）が取出領域である。従って、本実施形態では、２つの取出領域が存在する。１つ目の取出領域は、上流側の取出部１４により実現される領域であり、外観品質測定部２０と内部品質測定部３０の間の領域である。２つ目の取出領域は、下流側の取出部１４により実現される領域であり、内部品質測定部３０の下流側の領域である。
【００５１】
図２に示すように、上流側の取出領域は、測定領域と重複しているため、取出兼用領域と称する。一方、下流側の取出領域は、測定領域と重複しておらず主として取出しのみが行われるため、取出専用領域と称する。
【００５２】
本実施形態では、測定領域と取出兼用領域（取出領域）が重複している。従って、農作物選別装置１の搬送方向の領域を有効に活用できる。具体的には、外観品質測定部２０の測定により規格外であると特定された農作物を早期に除去できる。その結果、搬送部を搬送される農作物を早期に間引くことができるので、農作物同士が衝突する回数を低下させることができる。また、装置構成及び領域の取り方等にも依るが、搬送方向における農作物選別装置１のサイズを低減できる可能性がある。
【００５３】
次に、図３から図５を参照して、農作物選別装置１が行う処理について更に詳細に説明する。図３は、農作物にＩＤ及び測定結果等が付与される様子を示す平面図である。図４は、位置検出処理及び外観品質測定処理を示すフローチャートである。図５は、内部品質測定処理及び取出処理を示すフローチャートである。
【００５４】
農作物選別装置１では、位置検出処理、外観品質測定処理、内部品質測定処理、及び取出処理が行われる。以下、順番に説明する。それぞれの処理は、所定時間間隔で連続して行われる。
【００５５】
図４（ａ）には、位置検出処理のフローチャートが示されている。位置検出処理は、ラインセンサ１２及び制御装置１５によって行われる。具体的には、制御装置１５は、ラインセンサ１２の検出結果を取得する（Ｓ１０１）。ラインセンサ１２の検出結果とは、コンベア１１の幅方向のどこに農作物（物体）が存在しているかを示すデータである。制御装置１５は、１回又は複数回の検出結果に基づいて、農作物の有無を検出できる。
【００５６】
制御装置１５は、図３に示すように、検出された農作物にＩＤを付与して位置と関連付けて記憶する（Ｓ１０２）。農作物の幅方向の位置（Ｙ座標の値）は、ラインセンサ１２の検出結果に基づいて算出される。また、農作物の搬送方向の位置（Ｘ座標の値）は、ラインセンサ１２が農作物を検出した時刻と、コンベア１１の搬送速度と、に基づいて算出される。農作物の搬送方向の位置は常時変化するが、制御装置１５は、現在時刻に基づいて、現在の農作物の搬送方向の位置を特定できる。
【００５７】
図４（ｂ）には、外観品質測定処理のフローチャートが示されている。外観品質測定処理は、外観品質測定部２０及び制御装置１５によって行われる。具体的には、制御装置１５は、照明部２２の光の照射と撮像部２３による撮像をそれぞれタイミングを合わせて複数回実行させる（Ｓ２０１）。ここで、コンベア１１は、少なくとも外観品質測定部２０を通過する間は、ローラが軸を中心に回転している。農作物は２つのローラの間に位置しており、ローラが回転することにより、農作物の向きが変わる。これにより、農作物の様々な位置の外観画像を取得できる。
【００５８】
制御装置１５は、取得した複数の外観画像に基づいて、それぞれの農作物の外観品質が品質基準を満たすか否かを判定して記憶する（Ｓ２０２）。上述したように、制御装置１５は、農作物の大きさ、形状、及び色等について外観品質の判定を行う。また、制御装置１５は農作物の位置を算出可能であるため、制御装置１５は、どのＩＤを付した農作物がどのタイミングで外観品質測定部２０を通過するかを容易に特定できる。従って、制御装置１５は、外観品質を判定した農作物のＩＤを特定できる。なお、１枚の外観画像には複数の農作物が写っているが、農作物の位置に基づいてそれぞれの農作物のＩＤを特定できる。そして、制御装置１５は、農作物のＩＤと、外観品質の測定結果を関連付けて記憶する。
【００５９】
次に、制御装置１５は、品質基準を満たさなかった規格外の農作物（即ち、取り出すことが決定した農作物）の位置を特定するための情報をロボット制御部４２へ送信する（Ｓ２０３）。当然、農作物の搬送方向の位置は常時変化するため、制御装置１５は、規格外の農作物の位置がどのように変化するかを含めてロボット制御部４２へ送信する。あるいは、ロボット制御部４２が農作物のＩＤと位置の対応関係を記憶している場合、規格外の農作物のＩＤのみをロボット制御部４２へ送信してもよい。また、ステップＳ２０３の処理は、外観品質の測定が完了する毎に行われる（即ち、リアルタイムで測定結果が送信される）。
【００６０】
図５（ａ）には、内部品質測定処理のフローチャートが示されている。内部品質測定処理は、内部品質測定部３０及び制御装置１５によって行われる。具体的には、制御装置１５は、初めに照明部３２から位置確認用の光を照射させる（Ｓ３０１）。照明部３２が光を照射すると同じタイミングで、透過光検出部３５又は図略のカメラが画像を取得する。この画像の取得結果と、ラインセンサ１２に基づいて得られる農作物の位置と、を比較することで、農作物の位置（更には、画像のうち農作物が占める部分）を確認できる。
【００６１】
次に、制御装置１５は、第１赤外線照射部３３から赤外線を照射させ、透過光検出部３５に透過光を検出させる（Ｓ３０２）。これにより、赤外線画像が取得される。取得された赤外線画像は制御装置１５へ送信される。
【００６２】
また、本実施形態では、内部品質の測定を正確に行うため、測定を２回行う。２回目の測定では、制御装置１５は、ステップＳ３０１と同様に照明部３２を用いて位置確認を行うとともに（Ｓ３０３）、第２赤外線照射部３４から赤外線を照射させ、透過光検出部３５に透過光を検出させる（Ｓ３０４）。これにより、合計２枚の赤外線画像が取得され、制御装置１５へ送信される。
【００６３】
次に、制御装置１５は、２回の検出結果で得られた２枚の赤外線画像に基づいて、当該赤外線画像に写っている農作物の内部品質が品質基準を満たすか否かを判定して記憶する（Ｓ３０５）。上述したように、制御装置１５は、農作物の内部に形成された空洞、内部の変色、及び糖度等について内部品質の判定を行う。また、制御装置１５は、外観品質の測定時と同様に、農作物のＩＤと、内部品質の測定結果を関連付けて記憶する。
【００６４】
次に、制御装置１５は、品質基準を満たさなかった規格外の農作物の位置を特定するための情報をロボット制御部４２へ送信する（Ｓ３０６）。制御装置１５がロボット制御部４２へ送信する情報は、外観品質の測定時と同じである。また、ステップＳ３０６の処理は、内部品質の測定が完了する毎に行われる（即ち、リアルタイムで測定結果が送信される）。
【００６５】
図５（ｂ）には、取出処理のフローチャートが示されている。取出処理は、取出部１４によって行われる。具体的には、取出部１４のロボット制御部４２は、規格外の農作物の位置等を制御装置１５から取得する（Ｓ４０１）。次に、ロボット制御部４２は、制御装置１５から受信した情報に基づいて、農作物の位置まで取出部１４を動かして、規格外の農作物を取り出す（Ｓ４０２）。
【００６６】
ここで、特許文献１では、農作物が選別エリアに到達したタイミングで、規格外の農作物の位置をロボットコントローラへ送信する。この場合、ロボットの位置又は姿勢によっては、農作物を選別する処理が遅れることがある。これに対し、本実施形態では、品質測定の結果が得られる毎に、規格外の農作物の位置がロボット制御部４２へ送信される。そのため、規格外の農作物が取出領域に到達する前から、ロボットアーム４１を、規格外の農作物を把持し易い位置又は姿勢にしておくことが可能となる。従って、農作物を取り出す処理を早期に行うことができる可能性がある。
【００６７】
次に、図６を参照して、第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態の農作物選別装置１の概略図である。
【００６８】
第１実施形態では、ラインセンサ１２が農作物の位置を検出する。これに代えて、第２実施形態では、外観品質測定部２０が外観品質に加え、農作物の位置を検出する。言い換えれば、外観品質測定部２０が位置検出部の機能も備えている。
【００６９】
具体的には、撮像部２３が取得する画像には、農作物が当然写っており、制御装置１５は、撮像部２３が画像を取得した時刻と、画像における各画素の搬送方向の位置と、に基づいて、農作物の位置（幅方向及び搬送方向の両方の位置）を特定できる。これにより、ラインセンサ１２を省略できるので、農作物選別装置１の搬送方向の長さを短くすることができる。
【００７０】
また、第１実施形態では、取出兼用領域と、取出専用領域と、にそれぞれ個別のロボットアーム４１が配置されている。これに代えて、第２実施形態では、１つのロボットアーム４１が、取出兼用領域での取出しと、取出専用領域での取出しと、の両方を行う。具体的には、農作物選別装置１は、搬送方向に沿って設けられたレールを備える。ロボットアーム４１は、このレールに沿って移動可能に構成されている。これにより、ロボットアーム４１は、取出兼用領域と取出専用領域を自在に移動し、規格外の農作物の取出しを行うことができる。
【００７１】
次に、図７を参照して、第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態の農作物選別装置１の概略図である。
【００７２】
第１及び第２実施形態では、品質測定部１３は農作物の外観と内部の両方の品質を測定する。これに対し、第３実施形態の品質測定部１３は、農作物の内部のみの品質を測定する。なお、品質測定部１３は、農作物の外観のみの品質を測定する構成であってもよい。
【００７３】
また、第１及び第２実施形態では、ロボットアーム４１は、遮光部材３１の外側に配置されている。これに対し、第３実施形態のロボットアーム４１は、遮光部材３１の内部（遮光領域に配置されている）。遮光部材３１内にロボットアーム４１を配置することで、より早いタイミングで規格外の農作物を除去できる。
【００７４】
なお、上述の測定領域の定義によれば、遮光部材３１の上流側の端部から下流側の端部までが第３実施形態の測定領域に相当する。従って、第３実施形態の構成でも、測定領域と取出領域とは搬送方向で重複している。
【００７５】
以上に説明したように、この農作物選別装置１は、コンベア１１と、品質測定部１３と、取出部１４と、を備える。コンベア１１は、農作物を搬送方向に沿って搬送する。品質測定部１３は、測定環境を整えるとともに、コンベア１１によって搬送されている農作物の品質測定を行う。取出部１４は、農作物のうち、品質測定部１３で測定された品質が品質基準を満たさない農作物をコンベア１１から取り出す。測定領域と取出領域との少なくとも一部がコンベア１１の搬送方向において重複している。
【００７６】
これにより、測定領域と取出領域とが重複していることで、測定領域を搬送されている農作物を取り出すことができるため、農作物選別装置１の搬送方向の領域を有効に活用できる。
【００７７】
また、上記実施形態の農作物選別装置１において、品質測定部１３は、外観品質測定部２０と、内部品質測定部３０と、を備える。外観品質測定部２０は、農作物の外観に関する品質を測定する。内部品質測定部３０は、農作物の内部に関する品質を測定する。取出部１４は、外観に関する品質基準及び内部に関する品質基準の少なくとも一方を満たさない農作物をコンベア１１から取り出す。
【００７８】
これにより、農作物の外観と内部の両方の品質を測定できる。
【００７９】
また、上記実施形態の農作物選別装置１において、外観品質測定部２０と内部品質測定部３０の間にある測定領域の少なくとも一部と、取出領域と、が搬送方向において重複している。
【００８０】
これにより、外観又は内部の一方で品質基準を満たさないことが確定した時点で農作物を取出可能であるため、農作物を早期に取り出すことができる。その結果、コンベア１１を搬送される農作物を早期に間引くことができるので、農作物同士が衝突する回数を低下させることができる。
【００８１】
また、上記実施形態の農作物選別装置１において、取出領域は、取出兼用領域と、取出専用領域と、を含む。取出兼用領域は、測定領域と重複している。取出専用領域は、測定領域と重複しておらず、当該測定領域の搬送方向の下流側にある。品質基準を満たさずコンベア１１から取り出すことが決定した農作物に関する情報は、該当する農作物が取出専用領域に到達する前に取出部１４へ送信される。
【００８２】
これにより、比較的早いタイミングで品質測定の結果が取出部１４へ送信されるので、例えば農作物が取出専用領域に到達する前に取出部１４を適切な位置で待機させることができる。
【００８３】
また、上記実施形態の農作物選別装置１において、品質基準を満たさずコンベア１１から取り出すことが決定する毎に、該当する農作物の情報が取出部１４へ送信される。
【００８４】
これにより、更に早いタイミングで品質測定の結果が取出部１４へ送信されるため、更に効率的に取出部１４を動作させることができる。
【００８５】
また、第１及び第３実施形態の農作物選別装置１は、コンベア１１によって搬送される農作物の位置を検出するラインセンサ１２を、品質測定部１３とは別に備える。ラインセンサ１２が検出した位置と、品質測定部１３による品質測定の結果と、に基づいて、取出対象の農作物が決定される。
【００８６】
これにより、農作物の位置を検出する専用の装置が設けられるため、位置検出の精度が高くなる可能性がある。また、品質測定部１３で農作物の位置を漏れなく詳細に検出する必要がないため、様々な方法で品質測定を行うことが許容される。
【００８７】
また、第２実施形態の農作物選別装置１において、品質測定部１３は、更に、コンベア１１によって搬送される農作物の位置を検出する。品質測定部１３が検出した位置と、品質測定部１３による品質測定の結果と、に基づいて、取出対象の農作物が決定される。
【００８８】
これにより、ラインセンサ１２を省略できるため、位置検出のための領域が不要になる。その結果、搬送方向のサイズを低減できる可能性がある。
【００８９】
また、上記実施形態の農作物選別装置１において、品質測定部１３は、光学センサ（撮像部２３、透過光検出部３５）を含む。品質測定部１３は、周囲からの光を遮る遮光部材３１を備える。取出部１４は、遮光部材３１で遮光されている領域において、農作物を取出可能である。
【００９０】
これにより、遮光部材３１の外側に出る前に規格外の農作物を取り出すことができる。
【００９１】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００９２】
上述した上記実施形態の特徴は適宜組み合わせることができる。例えば、ラインセンサ１２を省略するという第２実施形態の特徴を、第１実施形態及び第３実施形態に適用してもよい。また、遮光部材３１の内部にロボットアーム４１を配置するという特徴を、第１実施形態又は第２実施形態に適用してもよい。他の特徴についても同様である。
【００９３】
上述したフローチャートは一例であり、処理を省略したり、処理の順序を変更したり、新たな処理が追加されてもよい。例えば、内部品質測定処理で測定を１回のみにする場合、ステップＳ３０３とＳ３０４の処理を省略できる。
【００９４】
上記実施形態の農作物選別装置１では、規格外の（即ち品質が悪い）農作物がコンベア１１から除去される。これに代えて、農作物選別装置１は、規格内の（即ち品質が良い）農作物がコンベア１１から選別される構成であってもよい。
【００９５】
上記実施形態の農作物選別装置１では、農作物が品質に応じて２段階（即ち品質基準を満たす物と満たさない物）に選別される。これに代えて、農作物が３段階以上に選別される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１  農作物選別装置
１１  コンベア（搬送部）
１２  ラインセンサ（位置検出部）
１３  品質測定部
１４  取出部
２０  外観品質測定部
２３  撮像部（光学センサ）
３０  内部品質測定部
３３  第１赤外線照射部（光学センサ）
４１  ロボットアーム
４２  ロボット制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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