(57)【要約】【課題】果実の熟度を判定する方法を提供する。【解決手段】果実の熟度を判定する方法は、９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する測定光を果実の果房表面に照射するステップ（Ｓ１１）と、果実の果房表面からの反射光を検知するステップ（Ｓ１１）と、検知した反射光の情報（測定信号）に基づき果実の熟度を判定するステップ（Ｓ１５）と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する光を果房表面に照射するステップと、
前記果房表面からの反射光を検知するステップと、
前記検知した反射光の情報に基づいて果実の熟度を判定するステップと、
を有する、果実の熟度の判定方法。
【請求項２】
前記検知した反射光の情報から外光成分を排除するステップをさらに備え、
前記判定するステップは、前記外光成分が排除された反射光の情報に基づき前記果実の熟度を判定する、
請求項１記載の果実の熟度の判定方法。
【請求項３】
前記検知した反射光の情報から測定対象物が果実であるか否かを判定するステップをさらに備えた、請求項１または２記載の果実の熟度の判定方法。
【請求項４】
前記照射するステップは、前記果実の果房の頭頂部を含む領域に光を照射する、請求項１または２記載の果実の熟度の判定方法。
【請求項５】
９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する光を果実の果房表面に照射する光源と、
前記果実の果房表面からの反射光を受光する受光センサと、
前記受光した反射光の情報に基づいて前記果実の熟度を判定する制御部と、を備えた、
果実の熟度の判定装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記受光した反射光の情報から外光成分を排除し、前記外光成分が排除された反射光の情報に基づき前記果実の熟度を判定する、
請求項５記載の果実の熟度の判定装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記受光した反射光の情報に基づき測定対象物が果実であるか否かを判定する、請求項５または６記載の果実の熟度の判定装置。
【請求項８】
熟度の判定結果を表示する表示部をさらに備えた、請求項５記載の果実の熟度の判定装置。
【請求項９】
前記光源は、９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する光に加えて、さらに、正規化用の波長の光を照射する、請求項５記載の果実の熟度の判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、果実の熟度を判定する判定方法及び判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーム油はパーム果実（アブラヤシの果実）から抽出される植物油であり、種々の食品に使用されている。パーム油は、熟したパーム果実から抽出する必要があり、従来、アブラヤシの果実がパーム油が抽出できる程度に熟しているか否かは、人によってその人の経験に基づき判断されてきた。
【０００３】
従来、果実等の熟度を非破壊で自動で判定する方法として、果実等に光を照射し、果実等からの反射光を測定し、解析することにより、その果実等の熟度を判定する方法がある。
【０００４】
例えば、特許文献１は、糖度の度合いで成熟しているか否かを判断する果実、野菜、穀物を含む農作物の成熟度を、農作物表面で反射した拡散反射光に基づいて測定する農作物成熟度測定装置を開示する。具体的には、この農作物成熟度測定装置は、農作物の成熟度を当該農作物表面で反射した光の拡散反射光に基づいて測定するものであって、農作物に所定波長の光を照射する光照射手段と、農作物表面で反射した拡散反射光を測定する拡散反射光測定手段と、拡散反射光のピーク特性値を計算するピーク特性計算手段と、ピーク特性値に基づいて、農作物の成熟度を判定する成熟度判定手段と、を備える。これにより、農作物を収穫する際に容易に且つ低コストで農作物の成熟度を測定することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０５５７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、パーム果実（アブラヤシの果実）のような果実の熟度を自動で判定する方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第一の態様において、果実の熟度を判定する方法が提供される。その判定方法は、９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する測定光を果実の果房表面に照射するステップと、果実の果房表面からの反射光を検知するステップと、検知した反射光の情報に基づいて果実の熟度を判定するステップと、を有する。
【０００８】
本開示の第二の態様において、果実の熟度を判定する判定装置が提供される。その判定装置は、９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する光を果実の果房表面に照射する光源と、果実の果房表面からの反射光を受光する受光センサと、受光した反射光の情報に基づいて果実の熟度を判定する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、パーム果実等の果実の熟度を自動で判定する方法及び装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施の形態１における熟度判定装置の内部構成を示す図
【図２】熟度判定装置の光源の構成を説明した図
【図３】果実に対する測定光の照射を説明した図
【図４】熟した果実と未熟な果実のそれぞれに対して波長を変化させながら光を照射して反射率を測定したときの測定結果を示した図
【図５】熟度判定装置の熟度判定処理を示すフローチャート
【図６】外光除去処理を説明した図
【図７】判定対象が果実か否かの判定に用いる判定しきい値を説明した図
【図８】果実の熟／未熟の判定に用いる判定しきい値を説明した図
【図９】本開示の実施の形態２における熟度判定装置の外観図
【図１０】実施の形態２における熟度判定装置の内部構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１２】
［１−１．構成］
図１は、果実の熟度を判定する本開示の熟度判定装置１００の構成を示す図である。熟度判定装置１００は、果実２００の果房表面に所定の波長の光を照射する光源部１０と、光源を駆動する駆動回路１２と、果実表面からの反射光を受光する受光素子１４と、受光素子１４からの信号を処理する受光回路１６と、駆動回路１２等を制御するコントローラ１８と、を備える。さらに、熟度判定装置１００は、ユーザの操作を受け付ける操作部２０と、外部機器と通信を行うための通信モジュール２２と、データを記憶する記憶部２４と、果実の熟度の判定結果を表示する表示部２６とを備える。
【００１３】
光源部１０は、複数の波長の光を照射口を介して測定対象物（本開示では、果実２００）に照射するため、４種類の波長の光を照射する複数の発光素子１０ａ〜１０ｄを備える。発光素子１０ａは６１５ｎｍの波長の光を照射する。発光素子１０ｂは６６０ｎｍの波長の光を照射する。発光素子１０ｃは８７０ｎｍの波長の光を照射する。発光素子１０ｄは９７０ｎｍの波長の光を照射する。６１５ｎｍ及び８７０ｎｍの光は受光信号の正規化のために使用される。６６０ｎｍ及び９７０ｎｍの光は果実２００の熟成状態の測定のために使用される。発光素子１０ａ〜１０ｄは例えば発光ダイオードで構成される。
【００１４】
図２は、熟度判定装置１００の照射口側から見た光源部１０の発光素子１０ａ〜１０ｄの配置を説明した図である。同図に示す例では、４個の発光素子１０ａ〜１０ｄを１組として、３組の発光素子が遮光壁１３を介して受光素子１４の周囲に配置されている。
【００１５】
駆動回路１２は、コントローラ１８の制御にしたがい光源１０の各発光素子１０ａ〜１０ｄを駆動するための回路である。
【００１６】
受光素子１４は、測定対象物からの光（反射光）を受光し、受光した光の情報を電気信号（受光信号）に変換するセンサである。受光素子１４は、例えば、フォトダイオードセンサで構成される。受光回路１６は、受光素子１４からの受光信号を処理する回路であり、例えばＬＰＦ（Low Pass Filter）を含む。
【００１７】
操作部２０は、ユーザの操作を受け付けるユーザインタフェースであり、少なくとも、スイッチ、ボタン、ダイアル及びタッチパネルのいずれかを含む。
【００１８】
記憶部２４は、コントローラ１８が実行するためのプログラムや情報を格納する記録媒体であり、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ等で構成される。表示部２６は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイで構成される。
【００１９】
コントローラ１８は熟度判定装置１００の全体動作を制御する回路であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＡＤＣ（ＡＤ変換器）等を含む。ＣＰＵは、記憶部２４に格納されたプログラムを実行することで後述する機能を実現する。コントローラ１８は、駆動回路１２や表示部２６等を制御するとともに、受光素子１４から受光信号に基づき果実２００の熟度の判定処理を行う。
【００２０】
通信モジュール２２は、所定の通信方式にしたがい他の機器と通信を行うための回路（モジュール）である。通信モジュール２２は、３Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）等の所定の通信規格にしたがい通信を行う。
【００２１】
［１−２．動作］
以上のように構成される熟度判定装置１００について、その動作を以下に説明する。なお、以下では、測定対象物である果実２００として、パーム油を抽出するパーム果実（アブラヤシの果実）を例として用いて説明する。
【００２２】
本実施の形態の熟度判定装置１００は、図３に示すように、熟度を測定したい果実２００の果房表面に対して所定の波長の光を照射し、その反射光を受光し、その受光した反射光の情報に基づき果実の熟度を判定する。このようにして、果実の熟度が判定できる理由を、図４を用いて説明する。
【００２３】
図４は、果実（パーム果実）に対して波長を変化させながら光を照射して反射率を測定したときの測定結果の一例を示している。図４において、実線は、熟していると判断される果実に対する測定結果であり、破線は未熟であると判断される果実に対する測定結果である。ここで、図４のデータは、市場取引において「熟している」または「未熟である」と判断された果実を使用して測定されたものである。
【００２４】
図４を参照すると、６３０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域Ｗｄ１においては、熟している果実に対する反射率（実線）は、未熟な果実に対する反射率（破線）よりも高い値を示している。これは、未熟な果実は、熟している果実よりもより多くのクロロフィル成分を含んでおり、このクロロフィル成分が６６０ｎｍ付近の光を吸収するからである。また、９５０以上１０００ｎｍ以下の波長領域Ｗｄ２においても、熟している果実に対する反射率（実線）は、未熟な果実に対する反射率（破線）よりも高い値を示している。果実が未熟なときは、果実の表面付近に水分が分布する。これに対して、果実が熟していくほど果実中の水分が果実内部に分布するようになり、表面付近に分布しなくなる。このため、熟している果実の方が、未熟な果実よりも、果実表面での水分による吸収率が小さくなり、反射率が高くなる。
【００２５】
以上のように、果実の熟度に応じて特定の波長領域の光に対する果実の反射率の特性が異なる。そこで、本実施の形態の熟度判定装置１００は、特定の波長領域の光に対する果実の反射率を観察することで、果実の熟度の判定を行う。具体的には、熟度判定装置１００は、６６０ｎｍの波長の光と、９７０ｎｍの波長の光とを測定対象の果実２００に照射し、その反射光を受光して反射率を測定し、その反射率に基づき果実の熟度の判定を行う。上記に示した６６０ｎｍと９７０ｎｍは熟度の測定に用いる光の波長の値の一例であり、熟度の測定においては、６３０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲内の波長の光及び／または９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内の波長の光を用いればよい。
【００２６】
なお、図４に示すように、６１５ｎｍ近傍の波長領域Ｗｎ１において反射率は最小値を示し、８７０ｎｍ近傍の波長領域Ｗｎ２において反射率は最大値を示している。このことから、本実施の形態では、６１５ｎｍの波長の光の照射により測定された反射率の値が最小値（０）となり、８７０ｎｍの波長の光の照射により測定された反射率の値が最大値（１）となるように、６６０ｎｍ及び９７０ｎｍの波長の光の照射により測定された反射率の値を正規化する。
【００２７】
図５は、熟度判定装置１００の熟度判定のための動作を示すフローチャートである。以下、図５のフローチャートを参照して熟度判定装置１００の熟度判定動作を説明する。
【００２８】
果実２００の熟度判定を行う場合、操作者は、まず熟度判定装置１００の操作部２０を操作して測定開始の指示を行う。熟度判定装置１００（コントローラ１８）は、この指示にしたがい、発光素子１０ａ〜１０ｄのそれぞれから順次異なる波長の測定光を果実２００に照射し、各波長の測定光に対する果実２００からの反射光を受光する（Ｓ１１）。
【００２９】
すなわち、光源１０から４種類の波長（６１５ｎｍ、６６０ｎｍ、８７０ｎｍ、９７０ｎｍ）の測定光をそれぞれ果実２００に照射し、受光素子１４によりそれぞれの波長の測定光に対する果実２００からの反射光を受光する。受光素子１４は、受光した反射光の情報を電気信号（受光信号）に変換して受光回路１６に出力する。受光回路１６は、受光信号に対して例えば所定の波長成分を遮断する処理（ＬＰＦ処理）を行う。コントローラ１８は、受光回路１６からの信号をＡＤ変換し、測定信号（測定データ）として記憶部２４に格納する。これにより、記憶部２４には、果実２００について、各波長の測定光に対する反射光のデータ（測定信号）が格納される。
【００３０】
その後、コントローラ１８は、記憶部２４から、各波長に対する測定信号を読み出し、各測定信号から外光ノイズの影響を除去するための処理を実行する（Ｓ１２）。本来、光源１０から照射した所定の波長の光に対する測定信号（反射光）を得たい。しかしながら、実際には、太陽光が測定対象である果実２００に照射されている。このため、測定信号において太陽光による成分（すなわち、外光ノイズ）が含まれている。そこで、本実施の形態では、測定信号からから外光ノイズを除去する処理（Ｓ１２）を行う。以下、外光ノイズを除去する処理について説明する。
【００３１】
本実施の形態では、測定信号に対して、抽出したい目的信号と同一の周波数を持つ参照信号を乗算することにより、ノイズを除去した目的信号を抽出する。以下この処理を詳細に説明する。測定信号の一つの成分をｓｉｎ（ｆｍ・ｔ）とし、参照信号をｓｉｎ（ｆｒ・ｔ）とすると、それらを乗算した信号は次式で表される。
ｓｉｎ（ｆｍ・ｔ）×ｓｉｎ（ｆｒ・ｔ）＝
１／２・ｃｏｓ（ｆｍ−ｆｒ）ｔ−１／２・ｃｏｓ（ｆｍ＋ｆｒ）ｔ      （１）
【００３２】
上式（１）の第１項目は、参照信号の周波数だけシフトされた測定信号の成分を示している。よって、参照信号の周波数を、目的信号（測定信号において抽出したい成分）の周波数に設定することで、目的信号の成分をＤＣ成分に変換することができる。このＤＣ成分を例えばＬＰＦ(Low Pass Filter)を用いて取り出すことで、目的信号のみを取り出すことができる。
【００３３】
図６を参照し、上記のノイズ除去方法をより具体的に説明する。図６（Ａ）に示すように、測定信号において、測定信号から抽出したい目的信号（１ｋＨｚ）と、ノイズ（５０Ｈｚ，２．５ｋＨｚ）とが含まれている場合を想定する。このような測定信号に対して、目的信号の周波数と同一の周波数（１ｋＨｚ）を持つ参照信号（図６（Ｂ）参照）を乗算すると、図６（Ｃ）に示すスペクトルが得られる。ここで、図６（Ｃ）において、９５０Ｈｚ及び１０５０Ｈｚの周波数成分は、測定信号（図６（Ａ）参照）における５０Ｈｚのノイズ成分に、１ｋＨｚの参照信号（図６（Ｂ）参照）が乗算されることにより生成された成分である。また、１．５ｋＨｚ及び３．５ｋＨｚの周波数成分は、測定信号における２．５ｋＨｚのノイズ成分に、１ｋＨｚの参照信号が乗算されることにより生成された成分である。測定信号における１ｋＨｚの目的信号は、参照信号の周波数（１ｋＨｚ）分シフトされ、０ＨｚのＤＣ成分と２ｋＨｚの信号とに変換されている。よって、このＤＣ成分（０Ｈｚ）を例えばＬＰＦ(Low Pass Filter)を用いて取り出すことで、目的信号のみを取り出すことができる。
【００３４】
本実施の形態では、目的信号として、波長６６０ｎｍに対応する周波数成分と、波長９７０ｎｍに対応する周波数成分とを測定信号から抽出する。
【００３５】
図５に戻り、各波長の測定信号から外光ノイズを除去した後、コントローラ１８は測定対象物が果実であるか否かを判定する（Ｓ１３）。この判定動作は以下のように行う。
【００３６】
図７は、測定対象物に対して６６０ｎｍ及び９７０ｎｍの波長の測定光を照射して得られた、６６０ｎｍの波長の測定光に対する反射率と、９７０ｎｍの波長の測定光に対する反射率との関係を示した図である。図７に示す測定結果は、果実と、果実でない測定対象物（ノイズ）とに対して測定されたものである。横軸は６６０ｎｍの波長の測定光に対する反射率を示し、縦軸は９７０ｎｍの波長の測定光に対する反射率を示している。図７において、果実に対する測定結果は白丸または黒丸のプロットで示されており、果実でない測定対象物（ノイズ）に対する測定結果は斜線ハッチングされたプロットで示されている。ここで、図７に示す６６０ｎｍの波長の測定光に対する反射率の値、及び、９７０ｎｍの波長の測定光に対する反射率の値は、実測値を正規化して求められた値である。すなわち、６１５ｎｍの波長の測定光により得られた反射率の値を下限値（０）とし、８７０ｎｍの波長の測定光により得られた反射率の値を上限値（１）とするように、６１５ｎｍおよび９７０ｎｍの波長の測定光により得られた反射率の値を正規化している。このように正規化することにより、測定環境の違いによる測定値のバラツキを低減できる。
【００３７】
図７を参照すると、果実に対する測定結果（黒丸プロット、白丸プロット）と、果実でない測定対象物に対する測定結果（斜線プロット）とは、それぞれ異なる分布を示していることがわかる。そこで、図７に示す平面上で、果実に対する測定結果と、果実でない測定対象物に対する測定結果とを区別するための判定しきい値Ａを求める。図７に示すような、果実に対する測定結果と、果実でない測定対象物に対する測定結果に関する種々のデータをＡＩ（人工知能）に機械学習させることで、判定しきい値Ａを決定することができる。
【００３８】
そして、測定結果が判定しきい値Ａよりも下側（または左側）にある場合は、測定対象物は果実であると判定し、測定結果が判定しきい値Ａよりも上側（または右側）にある場合は、測定対象物は果実でない（すなわち、ノイズ）であると判定する。このため、記憶部２４は判定しきい値Ａ（数式等）を示す情報を格納している。
【００３９】
すなわち、コントローラ１８は、記憶部２４から各波長の光に対する測定結果を読み出し、６６０ｎｍの波長の測定光により得られた反射率の実測値と、９７０ｎｍの波長の測定光により得られた反射率の実測値を、６１５ｎｍおよび８７０ｎｍの波長の測定光により得られた反射率の実測値を用いて正規化している。そして、コントローラ１８は、６１５ｎｍの波長の測定光に対する反射率の正規化された値と、９７０ｎｍの波長の測定光に対する反射率の正規化された値と、判定しきい値Ａとを用いて測定対象物が果実であるか否かを判定する（Ｓ１３）。
【００４０】
図５に戻り、判定した結果（ステップＳ１３）、測定対象物が果実でないと判定された場合（すなわち、ノイズである場合）（ステップＳ１４でＮＯ）、コントローラ１８は表示部２６に、測定対象物が果実でない旨を表示するエラー表示を行う（Ｓ１７）。これにより、例えば、測定光が果実の適切な部分に照射されておらず、適切なデータが得られなかった場合に、このようなエラー表示がなされる。操作者は、このエラー表示により測定が適切に行われなかったことを認識でき、果実２００の適切な部位に測定光が照射されるように熟度判定装置１００または果実２００の位置を調整して再試測定を試行することができる。
【００４１】
一方、判定した結果（ステップＳ１３）、測定対象物が果実であると判定された場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、コントローラ１８は、測定結果に基づき、果実２００の熟度判定を行う（Ｓ１５）。以下、熟度判定動作について説明する。
【００４２】
図８は、図７と同様、測定対象物に対して６６０ｎｍ及び９７０ｎｍの波長の測定光を照射して得られた、６６０ｎｍの波長の測定光に対する反射率と、９７０ｎｍの波長の測定光に対する反射率との関係を示した図である。図８では、さらに、測定対象物である果実が「熟している」か「未熟」か、を判断するための判定しきい値Ｂが示されている。
【００４３】
図８に示す平面上の、果実であると判断される領域（判定しきい値Ａよりも下側（左側））において、熟している果実に対する測定結果（白丸プロット）と、未熟な果実に対する測定結果（黒丸プロット）とはそれぞれ異なる分布を示している。そこで、図８に示すように、熟している果実に対する測定結果と、未熟な果実に対する測定結果とを区別するための判定しきい値Ｂを求める。この判定しきい値Ｂも例えばＡＩ（人工知能）を用いて求めることができる。そして、コントローラ１８は、果実であると判定された測定結果に対して、その測定結果が判定しきい値Ｂよりも下側（または左側）にある場合は、その果実は「未熟」であると判定し、測定結果が判定しきい値Ｂよりも上側（または右側）にある場合は、その果実は「熟している」と判定する。このため、記憶部２４は判定しきい値Ｂ（数式等）を示す情報を格納している。
【００４４】
すなわち、コントローラ１８は、６６０ｎｍの波長の測定光に対する反射率の正規化された値と、９７０ｎｍの波長の測定光に対する反射率の正規化された値と、判定しきい値Ｂとを用いて測定対象物（すなわち、果実）が、熟しているか否かを判定する（Ｓ１５）。
【００４５】
コントローラ１８は、熟度の判定結果を表示部２６に表示する（Ｓ１６）。なお、コントローラ１８は、熟度の判定結果を記憶部２４に記憶してもよいし、通信モジュール２２を介して外部機器（ネットワーク上のサーバ、プリンタ等）に送信してもよい。
【００４６】
以上のように、本実施の形態の熟度判定装置１００は、果実２００に対して所定の波長の光を照射し、その反射率を測定し、反射率に基づいて果実２００の熟度を判定することができる。
【００４７】
［１−３．効果等］
本実施の形態で開示した果実の熟度を判定する方法は、９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する測定光を果実（果房）２００表面に照射するステップ（Ｓ１１）と、果実（果房）２００表面からの反射光を検知するステップ（Ｓ１１）と、検知した反射光の情報（測定信号）に基づいて果実の熟度を判定するステップ（Ｓ１５）と、を有する。これにより、果実２００の熟度を自動で判定することができる。
【００４８】
また、果実の熟度を判定する方法において、検知した反射光の情報から外光成分を排除するステップ（Ｓ１２）をさらに備えてもよい。このとき、熟度を判定するステップは、外光成分が排除された反射光の情報に基づいて果実の熟度を判定してもよい。これにより、外光による影響を排除できるため、熟度判定精度を向上できる。
【００４９】
また、果実の熟度を判定する方法において、検知した反射光の情報に基づいて測定対象物が果実であるか否かを判定するステップ（Ｓ１３）をさらに備えてもよい。これにより、測定対象物が果実でない場合に、操作者に対して警告を提示することができる。
【００５０】
また、測定光を照射するステップは、果実の果房の頭頂部を含む領域に光を照射してもよい。これにより、より精度よく、熟度判定を行うことができる。
【００５１】
また、本実施の形態の熟度判定装置１００は、９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する測定光をパーム果実２００の果房表面に照射する光源１０と、果実２００の果房表面からの反射光を受光する受光素子１４と、受光した反射光の情報に基づいてパーム果実２００の熟度を判定するコントローラ１８（制御部の一例）と、を備える。これにより、果実２００の熟度を自動で判定することができる。
【００５２】
コントローラ１８は、検知した反射光の情報から外光成分を排除してもよく（Ｓ１２）、外光成分が排除された反射光の情報に基づいて果実の熟度を判定してもよい。外光による影響を排除できるため、熟度判定精度を向上できる。
【００５３】
また、コントローラ１８は、検知した反射光の情報から、測定対象物が果実であるか否かを判定してもよい（Ｓ１３）。この判定結果を利用することで、測定対象物が果実でない場合に、操作者に対して警告を提示することができる。
【００５４】
熟度判定装置１００は、熟度の判定結果を表示する表示部２６をさらに備えてもよい。これにより、熟度判定の結果を視認することができる。
【００５５】
光源１０は、９５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する光に加えて、さらに、正規化用の波長（例えば、６１５ｎｍ、８７０ｎｍ）の光を照射してもよい。
【００５６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、熟度判定装置の別の構成を説明する。本実施の形態の熟度判定装置は、実施の形態１の熟度判定装置と同様の機能を有するが、２ピース構造を有する点において実施の形態１のものと異なる。図９は、実施の形態２の熟度判定装置の外観を示した図である。図１０は、実施の形態２の熟度判定装置の内部構成を示した図である。
【００５７】
本実施の形態の熟度判定装置１００ｂは、センサユニット１１０と、表示操作ユニット１２０とを含む。センサユニット１１０は、光源１０と、駆動回路１２と、受光素子１４と、受光回路１６と、コントローラ１８ａと、通信モジュール２２ａと、記憶部２４ａとを含む。表示操作ユニット１２０は、操作部２０と、表示部２６と、コントローラ１８ｂと、通信モジュール２２ｂと、記憶部２４ｂとを含む。コントローラ１８ａとコントローラ１８ｂとが、通信モジュール２２ａと通信モジュール２２ｂとを介して通信して動作することで、実施の形態１のコントローラ１８と同様の動作を行う。
【００５８】
センサユニット１１０と表示操作ユニット１２０とは、棒状の支持部材１３０により連結されている。センサユニット１１０と表示操作ユニット１２０とは、通信モジュール２２ａと通信モジュール２２ｂとを介して無線通信を行う。なお、センサユニット１１０の通信モジュール２２ａと表示操作ユニット１２０の通信モジュール２２ｂとが信号線で接続され、有線通信を行うようにしてもよい。
【００５９】
センサユニット１１０は可動部３１を有し、この可動部３１内に光源１０および受光素子１４が収納される。可動部３１は、ヒンジ３２を中心として回動可動にセンサユニット１１０の本体に取り付けられている。これにより、光の照射角度が調整できるようになっている。
【００６０】
操作者により表示操作ユニット１２０における操作部２０（操作スイッチ）が操作されると、測定対象の果実表面に対して開口部３０を介して光源１０から測定光が照射され、果実からの反射光が受光素子１４で受光される。そして、センサユニット１１０のコントローラ１８ａにより、反射光に基づき果実２００の熟度が判定される。判定結果を示す情報は、表示操作ユニット１２０へ伝送され、表示部２６にて判定結果が表示される。
【００６１】
支持部材１３０の長さを長くする（例えば、１０ｍ）ことで、操作者は、高い所に位置する果実に対しても、測定光の照射及び反射光の受光が可能となり、熟度の判定結果を手元で確認することが可能となる。すなわち、図９に示すような構造の熟度判定装置１００を用いることで、高い所に位置する果実に対して、果実を刈り取ることなしに熟度の判定が可能となる。また、可動部３１を備えることにより、センサユニット１１０の先端の光源１０および受光素子１４の向きを変更可能である。このため、果実表面の所望の箇所に対して適切に測定光の照射及び反射光の受光を行うことが可能となる。例えば、樹上の果実表面のうち上部（上面）を測定することにより、より高精度に熟度を判定できるような場合には、センサユニット１１０の先端を下向きとすることにより、樹上の果実の上面に対して測定を行うことが可能となる。したがって、より高精度に熟度を判定することが可能となる。
【００６２】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００６３】
上記の実施の形態では、熟度の測定対象として、パーム果実を例示したが、測定対象はこれに限定されない。本開示の思想は、種々の果実や農作物（以下「果実等」という）の熟度の判定に適用することができる。すなわち、熟している状態の果実等と未熟な状態の果実等について、図７、８に示すような、所定の波長の光に対する反射率の分布を事前に求めておき、測定結果がどの分布に属するかを判定することで、熟度を判定することが可能になる。
【００６４】
また、上記の実施の形態では、熟度を、「熟している」、「未熟」の二段階に分類したが、さらに細かく分類してもよい。この場合、図７、８に示す図において、熟度の段階毎に分布を求めておき、測定結果がどの分布に属するかを判定することで、より細かく熟度を判定することが可能になる。
【００６５】
上記の実施の形態では、果実か否かの判定（ステップＳ１３）及び果実の熟度判定（ステップＳ１５）を、熟度判定装置１００のコントローラ１８が実行したが、これらの判定処理は必ずしもコントローラ１８が実行する必要はなく、外部の機器（例えば、クラウド上のサーバ）で行ってもよい。例えば、熟度判定装置１００は、反射光の測定データを取得すると、その測定データを通信モジュール２２を介して、ネット上のサーバに送信してもよい。そして、ネット上のサーバで果実か否かの判定（ステップＳ１３）及び果実の熟度判定（ステップＳ１５）を、実行し、その判定結果を熟度判定装置１００がネット上のサーバから受信するようにしてもよい。
【００６６】
上記実施の形態において、コントローラ１８が実行するプログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体によって提供されてもよいし、通信回線を介してネットワーク上のサーバからダウンロードされてもよい。また、上述したコントローラ１８の機能は、ハードウェアとソフトウェア（アプリケーションプログラム）の協働により実現したが、所定の機能を実現するように専用に設計されたハードウェア回路のみで実現してもよい。よって、コントローラ１８において、ＣＰＵに代えて、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等で上述の機能を実現してもよい。上述したＣＰＵの機能は、１つのデバイスで実現してもよいし、複数のデバイスで実現してもよい。
【００６７】
実施の形態２において、センサユニット１１０のコントローラ１８ａが、反射光に基づき果実２００の熟度を判定する構成について説明した。熟度判定の動作は、センサユニット１１０のコントローラ１８ａ及び表示操作ユニット１２０のコントローラ１８ｂのうちいずれかが行えばよい。すなわち、表示操作ユニット１２０のコントローラ１８ｂが熟度判定の動作の全体を行ってもよい。また、コントローラ１８ａ及びコントローラ１８ｂのうちの一方が熟度判定の動作のうち一部の動作を行い、他方が熟度判定の動作のうち残りの動作を行うようにしてもよい。この際、各コントローラの動作に必要な情報は、互いに通信を行って授受するようにすればよい。
【００６８】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００６９】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００７０】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本開示は、果実の熟度を判定する装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  光源
１０ａ〜１０ｄ  発光素子
１２  駆動回路
１４  受光素子
１６  受光回路
１８、１８ａ、１８ｂ  コントローラ
２０  操作部
２２、２２ａ、２２ｂ  通信モジュール
２４、２４ａ、２４ｂ  記憶部
２６  表示部
１００，１００ｂ  熟度判定装置
１１０  センサユニット
１２０  表示操作ユニット
１３０  支持部材
２００  パーム果実
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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