(57)【要約】【課題】処理を簡単にする。【解決手段】穀粒検出装置１０では、測定部１２において、穀粒Ｋが一対の回転電極１４間を圧砕されつつ通過して、測定値が測定される。次に、増幅器１８が測定値を増幅し、Ａ／Ｄ変換器２０が測定値を変換値に変換する。さらに、ＣＰＵ２２が、変換値からＡ／Ｄ値を生成し、Ａ／Ｄ値に対してローパスフィルタ処理を行って処理値を生成し、基準値以下の処理値を埋めて基準値を超える処理値を穀粒Ｋの検出とする。このように、Ａ／Ｄ値に対してローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行うことで、Ａ／Ｄ値から外来ノイズを除去できる。このため、処理値を微分処理する必要がなく、処理を簡単にできる。【選択図】図１
2010048769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀粒の水分に対応した測定値を測定する測定手段と、
前記測定値をデジタル値に変換する変換手段と、
前記デジタル値に対してスムージング処理して処理値を生成する処理手段と、
基準値以下の前記処理値を穀粒の検出としないと共に前記基準値を超える前記処理値を穀粒の検出とする検出手段と、
を備えた穀粒検出装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記デジタル値のうちの低域信号を処理値とする請求項１記載の穀粒検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記処理値の前記基準値を超える超越部分が所定の条件を満たす際に当該超越部分を１粒の穀粒として検出する請求項１又は請求項２記載の穀粒検出装置。
【請求項４】
測定手段が穀粒の水分に対応した測定値を測定し、
変換手段が前記測定値をデジタル値に変換し、
処理手段が前記デジタル値に対してスムージング処理して処理値を生成し、
検出手段が基準値以下の前記処理値を穀粒の検出としないと共に前記基準値を超える前記処理値を穀粒の検出とする
穀粒検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀粒を検出する穀粒検出装置及び穀粒検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
単粒水分計としては、粉砕穀粒測定部が粉砕穀粒の水分に応じた電圧値を求め、Ａ／Ｄ変換部が当該電圧値をデジタル値に変換し、スムージング処理部が当該デジタル値をスムージング処理してスムージングデータを生成し、微分処理部が当該スムージングデータを微分処理して微分データを生成し、判定部が当該微分データを基に粉砕穀粒を粒毎に判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この単粒水分計では、上述の如く、スムージング処理部がスムージング処理を行うと共に、微分処理部が微分処理を行うことで、電気的ノイズ等が粉砕穀粒の判定処理に影響を与えることが抑制されている。
【０００４】
しかしながら、この単粒水分計では、微分処理部が微分処理を行う必要がある。微分処理を良好に行うためには、微分処理部に外来ノイズが侵入するのを遮断する必要がある。そのため、微分処理部全体を金属等の導電性材料のカバーで被覆するなど、ハードウェアにコストがかかるという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２４９０９８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、処理を簡単にできる穀粒検出装置及び穀粒検出方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の穀粒検出装置は、穀粒の水分に対応した測定値を測定する測定手段と、前記測定値をデジタル値に変換する変換手段と、前記デジタル値に対してスムージング処理して処理値を生成する処理手段と、基準値以下の前記処理値を穀粒の検出としないと共に前記基準値を超える前記処理値を穀粒の検出とする検出手段と、を備えている。
【０００７】
請求項２に記載の穀粒検出装置は、請求項１に記載の穀粒検出装置において、前記処理手段は、前記デジタル値のうちの低域信号を処理値とする。
【０００８】
請求項３に記載の穀粒検出装置は、請求項１又は請求項２に記載の穀粒検出装置において、前記検出手段は、前記処理値の前記基準値を超える超越部分が所定の条件を満たす際に当該超越部分を１粒の穀粒として検出する。
【０００９】
請求項４に記載の穀粒検出方法は、測定手段が穀粒の水分に対応した測定値を測定し、変換手段が前記測定値をデジタル値に変換し、処理手段が前記デジタル値に対してスムージング処理して処理値を生成し、検出手段が基準値以下の前記処理値を穀粒の検出としないと共に前記基準値を超える前記処理値を穀粒の検出とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の穀粒検出装置では、測定手段が穀粒の水分に対応した測定値を測定し、変換手段が測定値をデジタル値に変換し、処理手段がデジタル値に対してスムージング処理して処理値を生成し、検出手段が基準値以下の処理値を穀粒の検出としないと共に基準値を超える処理値を穀粒の検出とする。
【００１１】
ここで、処理手段及び検出手段の処理によって、ノイズを除去できる。このため、処理値を微分処理する必要がなく、処理を簡単にできる。
【００１２】
請求項２に記載の穀粒検出装置では、処理手段がデジタル値のうちの低域信号を処理値とする。このため、デジタル値から高域周波数のノイズを除去して、デジタル値に対してスムージング処理できる。
【００１３】
請求項３に記載の穀粒検出装置では、処理値の基準値を超える超越部分が所定の条件を満たす際に、検出手段が当該超越部分を１粒の穀粒として検出する。
【００１４】
ここで、超越部分は容易かつ正確に検出できる。このため、１粒の穀粒を容易かつ正確に検出できる。
【００１５】
請求項４に記載の穀粒検出方法では、測定手段が穀粒の水分に対応した測定値を測定し、変換手段が測定値をデジタル値に変換し、処理手段がデジタル値に対してスムージング処理して処理値を生成し、検出手段が基準値以下の処理値を穀粒の検出としないと共に基準値を超える処理値を穀粒の検出とする。
【００１６】
ここで、処理手段及び検出手段の処理によって、ノイズを除去できる。このため、処理値を微分処理する必要がなく、処理を簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１には、本発明の穀粒検出方法が適用されて構成された実施の形態に係る穀粒検出装置１０が概略図にて示されている。
【００１８】
本実施の形態に係る穀粒検出装置１０は、測定手段としての測定部１２を備えている。測定部１２には、ローラ状の回転電極１４が一対設けられており、一対の回転電極１４は、それぞれ水平かつ互いに平行に配置されて、隙間があけられた状態で隣設されている。一対の回転電極１４は、駆動装置（図示省略）に接続されており、一対の回転電極１４は、駆動装置によって、それぞれの隣設部位が下側へ向かう方向へ回転される。これにより、回転される一対の回転電極１４間に上側から穀粒Ｋが１粒ずつ供給（投入、落下）されることで、穀粒Ｋが一対の回転電極１４間を圧砕されつつ通過して、一対の回転電極１４間から下側へ排出される。
【００１９】
一方の回転電極１４には、電源１６が接続されており、電源１６が一方の回転電極１４に所定の電圧を付与することで、測定部１２が一対の回転電極１４間の電圧値である測定値を測定する。また、一対の回転電極１４間を穀粒Ｋが通過する際における一対の回転電極１４間の電圧値は、穀粒Ｋの水分値（水分含有率）が高くなる程、低くなる。
【００２０】
測定部１２（他方の回転電極１４）には、増幅手段としての増幅器１８が接続されており、増幅器１８は、測定部１２が測定した測定値（測定信号）を増幅する。
【００２１】
増幅器１８には、変換手段としてのＡ／Ｄ変換器２０が接続されており、Ａ／Ｄ変換器２０は、増幅器１８が増幅したアナログ値（アナログ信号）である測定値をデジタル値（デジタル信号）である変換値（変換信号）に変換する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器２０には、処理手段及び検出手段としてのＣＰＵ２２が接続されており、ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ変換器２０が変換した変換値からデジタル値（デジタル信号）であるＡ／Ｄ値（Ａ／Ｄ信号）を演算して生成する。なお、Ａ／Ｄ値は、穀粒Ｋの水分値が高い程、高くなる。
【００２３】
さらに、ＣＰＵ２２では、Ａ／Ｄ値に対してスムージング処理して、処理値（処理信号）を生成する。具体的には、ＣＰＵ２２では、Ａ／Ｄ値に対してローパス（低域通過）フィルタ処理を行うことで、Ａ／Ｄ値から高域信号（高周波信号）を除去して、Ａ／Ｄ値のうちの低域信号（低周波信号）を処理値にする。このため、Ａ／Ｄ値のうちの細かく振動して乱れる外来ノイズである高域信号（図３参照）が、平滑化される（図４参照）。
【００２４】
しかも、ＣＰＵ２２では、外来ノイズより高い基準値以下の処理値（ローパスフィルタ処理されたＡ／Ｄ値）を埋める（除去する）ことで、基準値以下の処理値は穀粒Ｋの検出（測定データ）としないと共に、基準値を超える処理値は穀粒Ｋの検出（測定データ）とする（図５参照）。
【００２５】
また、ＣＰＵ２２では、処理値が基準値を超える超過部分２４の処理値Ｈ、時間幅Ｗ及び面積（処理値Ｈを時間幅Ｗの範囲で積分したもの）等に対して、それぞれ閾値が設定されており、１つの超過部分２４の処理値Ｈ、時間幅Ｗ及び面積等がそれぞれの閾値を超える場合に、当該超過部分２４を１粒の穀粒Ｋとして検出する。
【００２６】
さらに、ＣＰＵ２２では、１粒の穀粒Ｋとして検出した超過部分２４における処理値Ｈの最大値に所定の係数を掛けることで、当該穀粒Ｋの水分値を検出（換算）する。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２８】
以上の構成の穀粒検出装置１０では、測定部１２において、回転される一対の回転電極１４間に上側から穀粒Ｋ（図３〜図５では水分値１１％の籾、図６〜図７では水分値１０％の大粒大豆、図８では水分値３０％の大麦）が１粒ずつ供給されることで、穀粒Ｋが一対の回転電極１４間を圧砕されつつ通過して、一対の回転電極１４間から下側へ排出される。さらに、一対の回転電極１４間の電圧値である測定値が測定される。
【００２９】
次に、増幅器１８において、測定部１２が測定した測定値（測定信号）を増幅して、Ａ／Ｄ変換器２０において、増幅器１８が増幅した測定値を変換値（変換信号）に変換する。
【００３０】
次に、ＣＰＵ２２において、図３及び図６に示す如く、Ａ／Ｄ変換器２０が変換した変換値からＡ／Ｄ値（Ａ／Ｄ信号）を演算して生成する。さらに、図４に示す如く、Ａ／Ｄ値に対してローパスフィルタ処理を行って、Ａ／Ｄ値のうちの低域信号を処理値（処理信号）にする。しかも、図５、図７及び図８に示す如く、外来ノイズより高い基準値（例えばＡ／Ｄ値６００）以下の処理値（ローパスフィルタ処理されたＡ／Ｄ値）を埋めることで、基準値以下の処理値は穀粒Ｋの検出としないと共に、基準値を超える処理値は穀粒Ｋの検出とする。
【００３１】
次に、ＣＰＵ２２において、処理値の基準値を超える超過部分２４の処理値Ｈ、時間幅Ｗ及び面積等がそれぞれの閾値を超える場合に、当該超過部分２４を１粒の穀粒Ｋとして検出する。さらに、１粒の穀粒Ｋとして検出した超過部分２４における処理値Ｈの最大値に所定の係数を掛けることで、当該穀粒Ｋの水分値を検出する。
【００３２】
ところで、測定部１２では、一対の回転電極１４がアンテナになり、一対の回転電極１４から大量の外来ノイズが入ってくる。
【００３３】
このため、測定部１２において回転される一対の回転電極１４間に上側から穀粒Ｋが供給されない際に、ＣＰＵ２２において、Ａ／Ｄ値を生成しても、ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行わないと、図２に示す如く、大量の外来ノイズによるＡ／Ｄ値が生成されて、１粒の穀粒Ｋを検出する基準が不安定な状態となる。
【００３４】
さらに、穀粒Ｋの水分値は範囲が広く（穀粒Ｋの抵抗値の範囲が数ｋΩ〜数ＭΩであり）、特に穀粒Ｋの水分値が低い場合（測定値が高くＡ／Ｄ値が低い場合）には、Ａ／Ｄ値が外来ノイズに埋もれ易い。
【００３５】
このため、ＣＰＵ２２において、Ａ／Ｄ値を生成しても、ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行わないと、図３及び図６に示す如く、測定値の他に大量の外来ノイズを含むＡ／Ｄ値が生成されて、大量の外来ノイズに穀粒Ｋの測定データが埋もれてしまう。
【００３６】
ここで、本実施の形態では、ＣＰＵ２２において、生成したＡ／Ｄ値に対してローパスフィルタ処理を行うことで、図４に示す如く、Ａ／Ｄ値から高域周波数の外来ノイズを除去した処理値を生成できる。このため、穀粒Ｋの測定データを検出できる。
【００３７】
また、ローパスフィルタ処理した（高域周波数の外来ノイズを除去した）Ａ／Ｄ値である処理値には、基準値以下の外来ノイズが含まれている。このため、ＣＰＵ２２において、図５、図７及び図８に示す如く、処理値のうちの基準値以下の処理値を埋めることで、処理値から基準値以下の外来ノイズを除去できる。
【００３８】
以上により、Ａ／Ｄ値に対してローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行うことで、Ａ／Ｄ値から外来ノイズを除去できる。このため、処理値を微分処理する必要がなく、処理を簡単にできる。
【００３９】
さらに、レベルや周期が一定でない外来ノイズの除去は通常容易ではないが、Ａ／Ｄ値に対してローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行うことで、Ａ／Ｄ値からレベルや周期が一定でない外来ノイズを容易に除去できる。
【００４０】
また、外来ノイズを除去するために、アナログのノイズフィルタ回路を、測定部１２における一方の回転電極１４と電源１６との間の電源ラインや、他方の回転電極１４と増幅器１８との間又は増幅器１８とＡ／Ｄ変換器２０との間等の信号ラインに入れる必要がない。このため、アナログのノイズフィルタ回路の温度や電圧によって信号が変動したり信号の形が歪んだりすることを防止できる。
【００４１】
しかも、金属等の導電性材料のカバーによって穀粒検出装置１０（特に測定部１２）を被覆して、穀粒検出装置１０（特に測定部１２）への外来ノイズの侵入を遮断する必要がない。このため、構成を簡単にできると共に、穀粒検出装置１０を被覆するカバーの形状や材料の自由度を増すことができる。
【００４２】
また、上述の如く、ＣＰＵ２２において、処理値の基準値を超える超過部分２４の処理値Ｈ、時間幅Ｗ及び面積等がそれぞれの閾値を超える場合に、当該超過部分２４を１粒の穀粒Ｋとして検出する。さらに、１粒の穀粒Ｋとして検出した超過部分２４における処理値Ｈの最大値に所定の係数を掛けることで、当該穀粒Ｋの水分値を検出する。
【００４３】
ここで、超過部分２４の処理値Ｈ（処理値Ｈの最大値を含む）、時間幅Ｗ及び面積等は、容易かつ正確に検出できる。このため、１粒の穀粒Ｋ及び当該穀粒Ｋの水分値を容易かつ正確に検出できる。
【００４４】
また、超過部分２４の時間幅Ｗが小さい場合には、穀粒Ｋが未熟粒である可能性がある。さらに、低水分の大粒大豆（例えば図６〜図７の水分値１０％の大粒大豆）は、測定部１２において回転される一対の回転電極１４間に上側から供給された際に割れ易く、当該大粒大豆から割れた破片が一対の回転電極１４間を当該大粒大豆から分離されて通過し易い。このため、例えば図７に示す如く、超過部分２４の処理値Ｈ、時間幅Ｗ及び面積等の少なくとも１つがそれぞれの閾値を超えない場合に、当該超過部分２４（例えば図７の超過部分２４Ａ）を１粒の穀粒Ｋとして検出しないことで、当該未熟粒や破片を除外できて、必要な穀粒Ｋの測定データのみを収集できる。
【００４５】
さらに、図８に示す如く、測定部１２において回転される一対の回転電極１４間に上側から水分値３０％の大麦が供給された際でも、Ａ／Ｄ値に対してローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行うことで、処理値の基準値を超える超過部分２４を良好に検出できる。このため、高水分の穀粒Ｋであっても、１粒の穀粒Ｋを適切に検出できると共に、穀粒Ｋの水分値を適切に検出できる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、超過部分２４の処理値Ｈ、時間幅Ｗ及び面積等がそれぞれの閾値を超える場合に当該超過部分２４を１粒の穀粒Ｋとして検出する構成としたが、超過部分２４の処理値Ｈ、時間幅Ｗ及び面積等の少なくとも１つがそれぞれの閾値を超える場合に当該超過部分２４を１粒の穀粒Ｋとして検出する構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置において測定部に穀粒が供給されない際における時間とＡ／Ｄ値（ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行わないＡ／Ｄ値）との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置において測定部に水分値１１％の籾が供給された際における時間とＡ／Ｄ値（ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行わないＡ／Ｄ値）との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置において測定部に水分値１１％の籾が供給された際における時間とＡ／Ｄ値（ローパスフィルタ処理を行い基準値以下の処理値を埋める処理を行わないＡ／Ｄ値である処理値）との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置において測定部に水分値１１％の籾が供給された際における時間とＡ／Ｄ値（ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行ったＡ／Ｄ値である処理値）との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置において測定部に水分値１０％の大粒大豆が供給された際における時間とＡ／Ｄ値（ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行わないＡ／Ｄ値）との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置において測定部に水分値１０％の大粒大豆が供給された際における時間とＡ／Ｄ値（ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行ったＡ／Ｄ値である処理値）との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態に係る穀粒検出装置において測定部に水分値３０％の大麦が供給された際における時間とＡ／Ｄ値（ローパスフィルタ処理及び基準値以下の処理値を埋める処理を行ったＡ／Ｄ値である処理値）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０    穀粒検出装置（穀粒検出方法）
１２    測定部（測定手段）
２０    Ａ／Ｄ変換器（変換手段）
２２    ＣＰＵ（処理手段、検出手段）
２４    超過部分
２４Ａ  超過部分
Ｋ    穀粒
【図１】
2010048769.tif 000003
【図２】
2010048769.tif 000004
【図３】
2010048769.tif 000005
【図４】
2010048769.tif 000006
【図５】
2010048769.tif 000007
【図６】
2010048769.tif 000008
【図７】
2010048769.tif 000009
【図８】
2010048769.tif 000010