JPH0398652A - 脱ぷ率センサの異常検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、籾摺機等における脱ぷ率を検出する脱ぷ率
センサにおいて，この脱ぷ率センサの異常を検出しよう
とする異常検出方式に関する。脱ぷ率検出の他、玄米、
籾の選別装置にも利用できる。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課題） 発光素子から受光素子へ発振されるセンサ光によって摺
出米サンプリング粒を透過検出しながら玄米と籾との比
，即ち脱ぷ率を検出する脱ぷ率センサにあっては、この
脱ぷ率センサ自体の光量調節機能が適正に行われていな
いときや，サンプリング粒の詰り等により，脱ぷ率の検
出が正確に行われないことが多い。

光量調節機能をもった脱ぷ率センサにおいては、センサ
外部から光量を変更できるように構成しているため、制
御装置の故障、ハーネスの不良等、何らかの要因によっ
て、光量が強くなってしまうと、サンプリング粒が正規
に流れているのに、光量が強過ぎて粒検出ができなくな
る（特に玄米に多い）可能性がある。

粒検出が全くできなければ異常の判定は簡単であるが，
検出できたり、できなかったりすると判定は難しい。

この発明は、このような脱ぷ率センサの異常な状態を検
出して、正常に維持させようとするものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、発光素子から受光素子へ発振するセンサ光
によって所定粒数のサンプリング粒を透過検出しながら
脱ぷ率を検出制御する脱ぷ率センサにおいて、一定カウ
ン＋粒数以下の状態が所定回数発生したことによって、
脱ぷ率センサの異常と判定することを特徴とする異常検
出方式の手段を講ずる。

（作用） 発光素子から受光素子へ発振するセンサ光によって、所
定粒数のサンプリング粒を一粒毎透光しながら、この透
過光量によって脱ぷ率を検出制御する。このような脱ぷ
率センサによる一粒毎のサンプリング粒検出において、
一定カウント粒数以下の状態が所定回数に亘り、連続し
て発生するか、又は断続的に発生することによって，脱
ぷ率センサが異常な状態にあることを検出する。

（発明の効果） 発光素子から発振するセンサ光の透過光量によって、玄
米と籾とを判別しながら脱ぷ率を検出制御する脱ぷ率セ
ンサにあっては、この発光素子から発振される発光量が
不適切であるときは，サンプリング粒の正確なカウント
粒数を得られないこととなり、脱ぷ率センサの異常を正
確に判定することができる。

実施例 以下この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第
２図において、籾摺機は、機体の上部に，回転周速差を
有する一対の脱ぷロールからなる脱ぷ装置１、この脱ぷ
装置１に籾を供給する籾供給漏斗２、及び脱ぷ装置１で
脱ぷされた摺出米を玄米と籾とに選別する回転選別筒か
らなる選別装置３等を有し，又、機体の下部には、該脱
ぷ装置１による摺出米を風選する風選装置４、及び該選
別装置３による玄米を風選する風選装置５等を設けてい
る。

又、機体の一側には、籾摺制御を行う脱ぷ率利御装置６
を設けると共に、摺出米の一部のサンプリング粒を流下
させながら、このサンプリング粒から脱ぷ率を検出する
脱ぷ率センサ７を設けている。８は、摺出米揚穀機で、
脱ぷ装置１で脱ぷされた摺出来や、選別装置４で選別さ
れた戻り混合米等を受けて、この選別装置４へ揚穀する
構成である。９は、玄米揚穀機で、風選装置５で風選さ
れた玄米を受けて取出す構成である。１０は、排塵機で
、各風選装置４、５で風選した籾殻や塵埃等を吸引排出
するものである。

第１図において、マイクロコンピュータｌ１を有した脱
ぷ率制御装置６において、脱ぷ率センサ７を構成する発
光素子１２から受光素子１３へ照射される発光に、摺出
米のサンプリング粒Ａを一粒毎横断通過させることによ
って，このサンプリング粒Ａを照射したときの発光の透
過光量を入力して、脱ぷ率の演算処理を行うものである
。

光量制御装置ｌ５は、脱ぷ率制御装置６の一部として設
けられ、発光素子１２の光量を調節制御する光量調節出
力ｉ８の出力回路ｌ９を有し、又、受光素子ｌ３が検出
する一粒毎の透過光量を入力する入力回路２０、及び一
粒毎の信号を検出する粒信号検出回路２ｌを設け、発光
素子ｌ２による光量が予め設定された光量調節設定範囲
内に入るように自動調節される構成である。

第３図〜第６図において、脱ぷ率の演算処理の制御行程
を説明する。第３図は、脱ぷ率センサ７によって検出さ
れる所定粒数のサンプリング粒八の一粒毎の光量の透過
率を度数分布としてグラフィック化した透過率粒数分布
（以下透過率曲線と云う）の一般的な形態を示すもので
ある。

脱ぷ率制御装置６における脱ぷ率の算出処理は、（１）
このような透過率曲線のグラフィック処理制御を行う。

（２）この透過率曲線から玄米平均ブロック値■と籾平
均ブロック値■とを算出処理制御する．（３）透過率曲
線における玄米と籾との境界位置である境界ブロック値
■（しきい値）を算出処理制御する。

（４）この境界ブロック値を境として玄米側のサンプリ
ング粒数と籾側のサンプリング粒数によって脱ぷ率を算
出処理制御する。

の各行程の制御によって行われる。これを更に詳細に説
明する。

第３図において、透過率は最大を１ブロックとし、最小
透過率のブロックをＮとして区分している。例えば、一
回のサンプリング粒Ａの粒数を２，０００粒、脱ぷ率セ
ンサ７によって検出する時間を２０秒、ブロック＠Ｎを
６４ブロックとし，１ブロックを６ビットとするように
分割設定する。又５全ブロック数Ｎ間の各平均透過光量
に相当する出力電圧を一粒信号電圧■として、０〜１２
■（ボルト）として出力するように設定している。

玄米平均ブロック値のは、玄米の平均値であって、この
玄米平均ブロック値■の算出は、玄米粒数が第３図の山
線Ｂのピーク値のときの粒数を基準として、その粒数か
ら一定値Ｍ（例えば２５粒）の範囲内にある粒数のブロ
ックの光量積算の加算値を粒数の加算値で割った値とす
る。即ち、山線Ｂ部分の一粒当りの平均透過光量を求め
る。この場合，ビーク粒数が２５粒以上のブロックが例
えばＩＯブロック以上ないときは，上位１０ブロックに
して上記と同様に計算を行うように制御する。

籾平均ブロック値■は５籾の平均値であって、この籾ブ
ロック値■の算出は、総サンプリング粒数（２，ＱＱＱ
粒）の籾測から例えば５粒をカットしたブロックを最大
ブロックとし，この籾側からｎブロック（例えば１０ブ
ロック）の光量積算の加算値を粒数の加算値で割った値
とする。即ち、山線Ｃ部分の一粒当りの平均透過光量を
求める。

このようにして、玄米平均ブロック値■の籾平均ブロッ
ク値■が求められると，これら各ブロック値■，■によ
って、境界ブロック値（しきい値）■を、次の式によっ
て算出する。

■＝（■一■）ＸＫ＋■ Ｋ：定数 この定数Ｋについては、籾ブロック値の算出を行った上
位ｎブロック（例えば１０ブロック）の粒数により、次
のように規定する。

１００粒未満　　・・・Ｋ＝０．５５ １００〜１４９粒−・・Ｋ：０．４７ １５０粒以上　　・・−Ｋ＝０．４０ 一般に脱ぷ率の高低によって，透過率曲線の形態が第４
図〜第６図のように作成される。第４図は、脱ぷ率が高
いとき（例えば９０％以上）で、籾側に山線Ｃが形成さ
れないで、単純な傾斜線を形成する。この形態では・Ｋ
＝０．５５とする。

又、第５図は、脱ぷ率が普通のとき（例えば８０〜９０
％）で、籾側に低い山線Ｃが形成されるこの形態ではＫ
＝０．４７とする。

又、第６図は、脱ぷ率が低いとき（例えば８０％以下）
で，籾側に高い山線Ｃが形成される。この形態ではＫ＝
０．４とする。

上記のように、籾側ｎブロックの粒数にて、Ｋの値を変
更し、境界ブロック値■を変更する。粒数の少いときは
、籾粒数が少く脱ぷ率が高いものとして境界ブロック■
を犬き＜シ（第４図）、又逆に粒数の多いときは、境界
ブロック値■を小さい方に（第６図）設定制御させる。

摺出米サンプリング粒Ａの分布により、脱ぷ率を算出す
るとき，脱ぷ率センサ７の発光の透過率に対する分布は
，玄米と籾で完全に分れた分布形態ではなく、両者が相
重合した部分をもつ分布となり、境界ブロック値（玄米
と籾との判定のしきい値）により計算脱ぷ率の精度が決
まる。実脱ぷ率の高低によって，籾側上位ブロックの粒
数が変ることを利用して、その粒数により境界ブロック
位置を調整することにより、実脱ぷ率に対する計算脱ぷ
率の精度を高めることができる。

このようにして、境界ブロック値■が決ると、例えば、
次式のようにサンプリング全粒数（２，０００粒）に対
する境界ブロック値■から玄米側にある総粒数（玄米粒
）の比を求めて脱ぷ率とする。

脱ぷ率＝｛（サンプリング全粒数一■以上のブロックに
ある総粒数）／サンプリング全粒数｝ＸＩＯＯ（％） 脱ぷ率が算出されると、各種制御、例えば脱ぷ率制御が
行われる。算出された脱ぷ率が、設定脱ぷ率になるよう
に，脱ぷ装置ｌの脱ぷロールの間隙を、サーボモータｌ
４等により駆動して，開、閉出力制御する。

第７図を参照して光量調節制御を説明する。脱ぷ率曲線
は、脱ぷ率センサ７の発光素子ｌ２の光量を変更するこ
とによって、水平方向へ移動される。玄米と籾との判別
に適する光量調節設定範囲Ｌを予め決めておき、脱ぷ率
曲線の玄米平均ブロック値のピーク値■が、・この光量
調節設定範囲Ｌに入ったとき、脱ぷ率センサ７の光量調
節制御を終るように制御構成している。

実際に通過する摺出米のサンプリング粒Ａの信号により
、脱ぷ率センサ７のセンサ光量を適正光量に調節する。

サンプリング粒Ａの信号を信号電圧（Ｏ〜１２Ｖ）とし
てＮ区分し、各区分のブロック毎の度数を算出して度数
分布で表わし、最大度数（ピーク値■）の電圧を玄米の
平均信号電圧とみなす。この玄米電圧を適正な範囲Ｌ内
に入るようにセンナ光量を前記脱ぷ率制御装置６と併存
する光潰制御装置ｌ５により光量調節出力ｌ８を制御す
る。

この調節制御の概要については、脱ぷ率センサ７による
透過率曲線（のビーク値■）は、光量調節出力１８によ
りセンサ光量を大きくして明るくする（ＦＦ→００）と
低電圧側へ移動し、センサ光量を小さくして暗くする（
００−ＦＦ）と高電圧側へ移動する。

光量変更方法について、第７図、第８図、第９図を参照
し，初期設定は、．光量データがクリアされているため
、光量ラダーは最も暗い側１２Ｖ（ＦＦ）でスタートし
、その後の分布状態を見て下記のとおり、光量を変更し
ていく。

透過率粒数分布において、最大度数を示すブロック値を
Ｂｍａｘ．光量調節適正範囲をＬ　（Ｂ．〜Ｂ，），こ
のＬ　（Ｂ．　〜Ｂ，）の中心をＢｃとして．最大度数
のブロックのピーク値Ｂ　ＩＩｌａｘと光量調節適正範
囲の中心値Ｂｃとの差 ΔＢ　＝　Ｂ　ｍａｘ　　Ｂ　ｃ によって、１回の変更調節ｉ（ｂｉｔ）を第９図のよう
に設定する。

なお，この場合、Ｂｍａｘ＜Ｂｏの場合の１回の変更量
は、＋ｌｂｉｔとする。光量ラダーのビット（ｂ　ｉ　
ｔ）を減少させたとき、設定範囲を飛び越した場合の戻
し処理制御をする。

このように脱ぷ率センサ７の光量制御装置１５による光
量制御においては，粒信号検出回路２１により、一定時
間内の粒数がカウントされていて、第１０図に示すよう
に、一定時間内の粒カウント数において、一定数以下の
状態が、所定回数（Ｈ）連続したとき、或は断続的に発
生したときは、脱ぷ率センサ７が異常な状態にあるもの
として、警報器１７に出力する。即ち，一定時間内の粒
数を検出して．それが予め設定している数よりも少い状
態がＨ回続けば脱ぷ率センサ７の異常と判定する。

脱ぷ率センサ７において、発光素子ｌ２の光量が強過ぎ
ると、サンプリング粒Ａを透過する光量，及びこの粒Ａ
周辺からの光量も強くなり，受光素子１３としては、拉
Ａの有無を検出できなくなることが，特に玄米について
多く発生する。粒信号検出回路２ｌは，このようなサン
プリング粒Ａの有無を検出できなくなるときは、粒信号
を検出できない。そこでこの粒信号検出回路２１で一定
時間内にカウントした粒数を、予め設定している設定粒
数と比較することにより、異常の判定な行う。ただし、
サンプリング粒Ａは一時的な流れの不良等もあることを
考慮して、一定数以下の粒数カウントを連続してＨ回発
生したときに異常とするのが最適であるものとしている
゛。

脱ぷ率センサ７の発光素子１２の発光３１　（Ｖ）と受
光素子ｌ３の出力（Ｖ）との関係特性を示すグラフ（第
１ｌ図）において、粒信号検出回路２１の信号が少いか
，又はないと云うのは、制御使用領域（イ）に対して，
（ハ）の領域に相当する．つまり、発光素子ｌ２による
発光散が大きすぎるために、受光素子ｌ３の出力が小さ
くなりすぎているか、発光潰には関係なく受光素子１３
の出力が小さくなっている（二）かが考えられる。脱ぷ
率センサ７が正常であれば，発光素子ｌ２の発光量を小
さくしていけば、受光素子１３の出力は大きくなる方向
に変化していく。これを利用して脱ぷ率センサ７の異常
か正常かの判定を行うのもよい。第１２図のように粒信
号検出回路２１の検出が一定粒数以下の場合は、光量調
節出力１８により出力回路１９からの出力を調節制御し
て、発光量を小さくし、これによって受光素子ｌ３の出
力が変化すれば、サンプリング粒Ａの流れが不良である
と判定し，又、出力が変化しないときは、脱ぷ率センサ
７の不良として判定する。

このような判定結果を警報器１７に表示するものとする
。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は制御ブロ
ック図、第２図は籾摺機の斜面図，第３図は脱ぷ率セン
サ検出による透過率曲線を示すグラフ，第４図〜第６図
はそのグラフの波形形態と演算処理制御形態例を示すグ
ラフ、第７図は光債調節作用を示すグラフ、第８図及び
第９図は透過率曲線の作成図、及び作成表、第１０図は
その脱ぷ率センサ制御のフローチャート、第１１図は脱
ぷ率センサの特性を示すグラフ、第ｌ２図は第ｌＯ図と
は別実施例の脱ぷ率センサ制御のフローチュートである
。 符号の説明 ６　脱ぷ率制御装置　　７　脱ぷ率センサ１１ ｌ　２ １　５ ｌ　８ マイクロコンピュータ 発光素子　　　　ｌ３　受光素子 光量制御装置　　１７　１報器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光素子から受光素子へ発振するセンサ光によって所定
   粒数のサンプリング粒を透過検出しながら脱ぷ率を検出
   制御する脱ぷ率センサにおいて、一定カウント粒数以下
   の状態が所定回数発生したことによって、脱ぷ率センサ
   の異常と判定することを特徴とする異常検出方式。