JP2000201528A - 刈取時期判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 刈取時期判定方法に関するものであって、検
出精度の向上をはかる。 【解決手段】 刈取時期判定装置１は、分光装置本体２
と、検出部ユニット３とからなり、検出部ユニット３の
装着部９に装着されたサンプル容器の生籾に可視光領域
から近赤外領域の光を照射し、各領域の所定波長におけ
る吸光度を求めつつ、サンプルの水分値と青籾含有率と
を測定する。その結果に基づいて穀物の刈取時期を「早
刈り」「適正」「遅刈り」のいずれに該当するかを判定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刈取時期判定方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
この種の方法としては、例えば特開平３−１５５７１５
号公報に記載のように、積算温度で刈取時期の適否を判
定するものがある。この形態ではおよその目安はつく
が、肥培管理の異なる稲個々の適否を判定するのは困難
である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】かかる欠点を解消するた
めに、本発明は、生籾サンプルの水分値と青籾混入率と
を測定し、刈取時期の早遅を判定する刈取時期判定方法
の構成とした。

【０００４】

【発明の作用及び効果】この発明では、生籾の熟れ具合
の指標となる青籾混入率と、籾の登熟に関係する水分値
の両方に基づいて籾の刈取り時期を判定するようにした
ので、その判定精度が良い。

【０００５】

【発明の実施の形態】この発明の一実施例について図面
に基づき説明する。刈取り時期判定装置１は、以下に説
明する各部からなる分光装置本体２と、以下に説明する
各部からなる検出部ユニット３と、から構成する。

【０００６】分光装置本体２は、光源４と、反射鏡５
と、回折格子駆動用モータ６により駆動する回折格子７
と、を図示のように配置するとともに、後述のように各
部を制御する制御回路８を有する。光源４は、可視光線
から近赤外線の領域の光が放射できるものとする。

【０００７】検出部ユニット３は、測定対象であるサン
プルを収容したサンプル容器を測定時に装着する装着部
９と、サンプルの透過光を検出する透過光検出器１０
と、サンプルからの反射光を検出する反射光検出器１１
と、からなる。この検出部ユニット３では、透過光検出
器１０で透過光を検出するときには、サンプル容器は透
明のものを装着部９に装着し、反射光検出器１１で反射
光を検出するときには、サンプル容器は反射部を有する
ものを装着部９に装着する。

【０００８】次に、このように構成する刈取り時期判定
装置１の制御処理系について、図２を参照して説明す
る。制御回路８は、その入力側に、透過光検出器１０、
反射光検出器１１などを接続する。さらに、制御回路８
の出力側には、光源４、回折格子駆動用モータ６などを
接続する。制御回路８は、図示しない通信入出力部を介
してコンピュータ本体のＣＰＵ１２に接続する。ＣＰＵ
１２は、後述のように刈取り時期の判定処理などを行
う。ＣＰＵ１２には、メモリ１３のほかに、入力装置と
してキーボード１４、出力装置として表示装置１５をそ
れぞれ接続する。

【０００９】まず、サンプルの生籾を粉砕せずに粒のま
まサンプル容器に所定量充填したのち、そのサンプル容
器を検出部ユニット３の装着部９に装着する。この作業
は、自動または手動で行う。なお、生籾サンプルは、粉
砕したものでもよい。

【００１０】次に、分光装置本体２、および検出部ユニ
ット３を動作状態にすると、光源４から放射する光は、
反射鏡５を経由して回折格子７に到達し、ここで分光さ
れたのちサンプルに到達する。そして、サンプルからの
反射光を、反射光検出器１１で検出する。一方、回折格
子７の回転に伴ってサンプルを通過する光は波長が変わ
るので、反射光検出器１１には、波長に応じた信号が連
続的に検出される。

【００１１】次に、この反射光検出器１１の検出結果に
基づき、可視光線から近赤外線領域の光の各波長に対す
る吸光度（吸収スペクトル）を求めたのち、その吸光度
を１次微分した１次微分吸光度、またはその吸光度を２
次微分した２次微分吸光度を算出する。

【００１２】引き続き、例えばその算出した２次微分吸
光度のうち、水分の含有量の指標となる所定波長の吸光
度に基づき、あらかじめ求めてある検量線により水分値
Ｍを、次の（１）式により算出する。

【００１３】 Ｍ＝Ｋ０＋Ｋ１×Ｌ（Ｎ１）＋Ｋ２×Ｌ（Ｎ２） （１） ここで、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２は定数であり、Ｌ（Ｎ）は波
長Ｎｎｍにおける２次微分吸光度であり、例えばＮ１は
９２０ｎｍとする。

【００１４】同様に、その算出した２次微分吸光度のう
ち、青籾の含有量の指標となる所定波長の吸光度に基づ
き、あらかじめ求めてある検量線により青籾混入率α
を、次の（２）式により算出する。

【００１５】 α＝Ｋ０′＋Ｋ１′×Ｌ（Ｎ３）＋Ｋ２′×Ｌ（Ｎ４） （２） ここで、Ｋ０′，Ｋ１′，Ｋ２′は定数であり、Ｌ
（Ｎ）は波長Ｎｎｍにおける２次微分吸光度であり、例
えばＮ３は６７０ｎｍとする。

【００１６】次に、サンプル生籾の水分値Ｍ、および青
籾混入率αの測定結果に応じて、穀物の刈り取り時期が
「早刈り」、「適性」、または「遅刈り」のいずれであ
るかが判定される。

【００１７】ところで、稲の穂が出てからの日数（出穂
後日数）と、穀物の水分値変化、青籾、茶米、または胴
割米の発生比率の変化の関係の一例は、図３で示すよう
になる。また、図３の所定の出穂後日数に対応する各値
を示すとともに、それに対応する刈り取り時期を適否を
示したのが、図４である。

【００１８】そこで、サンプル生籾の水分値Ｍ、および
青籾混入率αの測定結果と、それに対応する刈り取り時
期の判定結果の一例を示すと、例えば図５で示すように
なる。この刈取り時期の判定の基準は、刈取り年度、品
種、産地、肥培管理などに基づいて決定される。

【００１９】図５において、「早」は「早刈り」、
「適」は「適性」、「遅」は「遅刈り」を意味する。同
じ「遅刈り」であっても、図のＡの場合は水分が低下し
たにもかかわらず青籾が多い米であり、十分な肥培管理
ができていなく充実度の低い米である。また、図のＢの
場合は水分も低下し青籾混入率も著しく低い米であり、
茶米、胴割れの発生が多い米である。

【００２０】上記の刈取り時期判定装置１では、生籾の
熟れ具合（成熟度）の指標となる青籾混入率と、籾の登
熟に関係する水分値の両方に基づいて籾の刈取り時期を
判定するようにしたので、その判定精度が良い。

【００２１】上述の刈取り時期判定装置１は、生産者が
穀物を刈取る際の装置として活用できるので、その使用
例について図６を参照して説明する。まず、刈取り時期
の迫った生籾を測定サンプルとして収穫し、そのサンプ
ル生籾を粒のままサンプル容器に所定量充填したのち、
そのサンプル容器を検出部ユニット３の装着部９に装着
する。次に、上述のようにして分光スペクトル測定を行
った後（ステップＳ１）、スペクトル演算処理をして可
視光線および近赤外線の各波長に対する吸光度（吸収ス
ペクトル）を求めたのち、その吸光度を１次微分した１
次微分吸光度、またはその吸光度を２次微分した２次微
分吸光度を算出する（ステップＳ２）。

【００２２】次に、上記の（１）式により籾の水分値を
求めたのち（ステップＳ３）、上記の（２）式により青
籾混入率を求める（ステップＳ４）。そして、これら両
測定値に基づいて刈取り時期を判定し、その判定結果を
表示装置１５に表示する（ステップＳ５）。籾の水分値
および青籾混入率に対応する刈取り時期の表示の一例を
示すと、図７に示すようになる。

【００２３】図７において、「やや早」は刈取り時期が
やや早く、「早」は刈取り時期が早く、「適」は刈取り
時期が適性であり、「遅」は刈取り時期が遅く、「やや
遅」は刈取り時期がやや遅く、をそれぞれ意味する。従
って、例えば籾の水分値Ｍが２８％、青籾混入率αが２
０％のときには刈取り時期が早すぎることを表示装置３
４に表示し、同様にＭ＝２７％、α＝１０％のときには
刈取り時期が適性であることを表示し、Ｍ＝２０％、α
＝１０％のときには刈取り時期が遅すぎることを表示す
る。

【００２４】刈り取り時期の判定は、例えば荷受け中の
穀物の仕分けに応用される。例えば刈り取り時期が同じ
ものを同一の仕分けタンクに仕分けるために、その行き
先が決定される。そして、図７で示す枠で囲まれる刈取
り時期のグループ毎に、荷受けした穀物を図外仕分けタ
ンクのうちの所定の仕分けタンクに張り込むように各部
が制御される。

【００２５】従って、たとえば荷受け穀物の刈取り時期
が、図５のＡで示す「遅刈り」と判定されたときには、
例えば仕分けタンク１０Ａの頭上にある仕分けコンベア
９の仕分け弁が開く。そのため、張込み用エレベータ５
を経由し、仕分け用コンベア９で搬送される穀物は、仕
分けタンク１０Ａ内に落下収容される。

【００２６】乾燥、調製工程、またはその後の処理工程
では、穀物の刈り取り時期に応じてその処理が異なるよ
うにし、穀物処理の適正化を図る。例えば、早刈りの籾
は、特に乾燥温度を低くして乾燥を行うとともに、粒形
選別では念入りに選別することで均質な玄米を得るよう
にする。一方、遅刈りの籾は、被害粒の混入率がや高め
の低位玄米になるので、その後の精米工程のおいて色選
別などを十分に行う。また、刈取り時期が適性なもの
は、高品質の玄米として安定供給できる。特に、早刈り
したものとはレベルの異なる選別ができ、均一な粒を揃
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】刈取り時期判定装置の構成例を示す図である。

【図２】図１で示した装置の制御処理系のブロック図で
ある。

【図３】出穂後日数と、青籾、茶米、胴割れの各発生率
および水分値との関係を示す図である。

【図４】その代表的な例を示す表である。

【図５】生籾の水分値および青籾混入率と、荷受け穀物
の刈り取り時期との関係を示す図である。

【図６】刈取り時期判定装置の活用例を示すフローチャ
ートである。

【図７】生籾の水分値および青籾混入率と、荷受け穀物
の刈り取り時期との関係を示す図である。

【符号の説明】

１…刈取り時期判定装置、２…分光装置本体、３…検出
部ユニット、４…光源、５…反射鏡、６…回折格子駆動
用モータ、７…回折格子、８…制御回路、９…装着部、
１０…透過光検出器、１１…反射光検出器、１２…ＣＰ
Ｕ、１３…メモリ、１４…キーボード、１５…表示装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生籾サンプルの水分値と青籾混入率とを
   測定し、刈取時期の早遅を判定する刈取時期判定方法。