JPH0438449A - 脱ふ率センサの光量調節制御方式 - 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、籾摺機の脱■率を検出する脱■率センサに
おいて、この脱■率センサの光量を調節する光量調節制
御方式に関する。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課題） 籾摺機の脱■率を一定に維持制御するために、摺出米の
一部をサンプリングして通過させながら、センサ投光の
透過率を検出しながら脱■率を算出する脱■率センサを
用いる形態では、この脱■率センサの発光素子から受光
素子へ投光する発光光量が常に適正でなければならない
。この光量が最初適正なものであっても、籾摺作業の途
中で脱■率センサのレンズがくもったり、汚れたり、劣
化することがあったり又籾摺対象の品種が変ることもあ
って、このような場合は、最初の光量調節だけでは同じ
脱■率精度の維持ができ難く、再度の光量調節のやり直
しを行わなければならない。

この発明は、このような再光量調節をできるだけ速やか
に行って、正確な脱活率制御に早く戻すものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、センサ投光域に摺出米を通過させながら、
このセンサ投光による透過光量分布によって、籾と玄米
との境界であるしきい値を求めて脱■率を算出する脱■
率センサにおいて、該透過光量分布の玄米透過率の平均
が一定の光量調節設定範囲の外へ変移していることによ
って、該脱■率センサにおける前回の光量調節による光
量を開始基準として再光量調節制御をして、玄米透過率
の平均を一定の光量調節設定範囲内へ誘導することを特
徴とする光量調節制御方式の構成とする。

（作用） 脱■率センサによって脱■率を検出するときは、籾摺作
業開始時に、摺出米の一部サンプリングをこの脱■率セ
ンサに通過させながら、このセンサ投光による透過光量
分布を作成させ、この透過光量分布の玄米透過率の平均
が、予め設定された適正な光量調節設定範囲内へ誘導さ
れるように、脱■率センサの光量調節制御が行われる。

このようにして、適正光量のもとに脱■率センサによる
脱■率が検出されて、籾摺機の脱■率制御が行われるが
、この脱■率センサによって検出される透過光量分布の
玄米透過率の平均が、上記の一定の光量調節設定範囲の
外へ移動されると、脱■率センサの再光量調節制御が行
われる。このときの脱■率センサの光量は前回の光量調
節によって決められた光量をスタート基準で行われるも
ので、該光量調節設定範囲からの変移量に応じて行われ
るもので、玄米透過率の平均が一定の光量調節設定範囲
内へ誘導されたときの光量が、再光量調節による適正光
量となる。

（発明の効果） このように再光量調節制御では、前回調節されていた光
量を調節開始基準として、光量調節設定範囲からの変移
量に応じて再光量調節制御が自動的に行われるものであ
るから、再光量調節時間。

及び調節完了までの不適正な脱■率制御の継続を短かく
することができ、適正光量による脱■率制御に早く戻す
ことができる。

（実施例） なお、回倒において、籾摺機は、第８図において、機体
の上部に、回転周速差を有する一対の脱■ロール５，６
からなる籾摺装置２、この籾摺装置２に籾を供給する籾
供給漏斗７、及び籾摺装置２で脱■された摺出米３を玄
米Ｇと籾Ｍとに選別する回転選別筒からなる選別装置８
等を有し、又、機体の下部には、該籾摺装置２による摺
出米を風選する風選装置９等を設けている。

又、機体の一側には、籾摺制御を行う脱■率制御装置１
０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■率を検出す
る脱■率センサ１を設けている。１１は摺出米揚穀機で
、籾摺装置２で摺出された摺出米や１選別装置８で選別
された戻り混合米等を受けて、この選別装置８へ揚穀す
る構成である。１２は、玄米揚穀機で、該選別装置２下
の玄米風選装置１３で風選された玄米を受けて取出す構
成である。１４は、排塵機で、各風選装置。

１３．９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ＣＰＵを有した
脱■率制御装置１０は、脱■率センサ１からの入力を受
けて、脱■ロール５，６のロール間隙を調節する間隙制
御モータ１５を出力制御する構成である。脱■率センサ
１は、発光素子１６から受光素子１７へ照射される発光
に、摺出米３のサンプリング粒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を照射したときの受
光素子１７の受ける透過光量を検出して、脱■率制御装
！１０へ出力するものである。

光量制御装置１８は、脱■率制御装置１０の一部として
設けられ、出力電圧を反転して発光素子１６の光量を自
動調節制御する光量調節出力の出力回路１９を有し、又
、受光素子１７が検出する一粒毎の透過光量を入力回路
２０、及び−粒毎の信号を検出する粒信号検出回路２１
を設け、発光素子１６による光量が予め設定された基準
電圧による光量調節設定範囲り内に入るように自動的に
調節制御される構成である。

脱■率制御装置１０における脱■率の演算処理制御につ
いて、第３図は、脱■率センサ１によって検出される所
定粒数のサンプリング粒の一粒毎の透過光量の透過率を
度数分布としてグラフィック化した透過率粒数分布曲線
（以下透過光量分布と云う）４の一般的な形態を示すも
のである。この脱活率制御装置１０における脱■率の算
出処理は。

（１）このような透過光量分布４のグラフィック処理制
御を行う。

（２）この透過光量分布４を作成しながら、玄米平均ブ
ロック値ＫＧを光量調節設定範囲りに入るように光量調
節を行う。

（３）この透過光量分布４から玄米平均ブロック値ＫＯ
と籾平均ブロック値ＫＭとを算出処理制御する。

（４）透過光量分布４における玄米Ｇと、籾Ｍとの境界
位置である境界ブロック値をしきい値にとして算出処理
制御する。

（５）このしきい値Ｋを境として、玄米Ｇ側のサンプリ
ング粒数と、籾Ｍ側のサンプリング粒数とによって脱穀
率を算出処理制御する。

の各行程によって行われる このしきい値算出制御を更に詳細に説明すると、透過光
量の透過率は、第３図に示すように最大から最小透過率
までの間を１からＮまでの各ブロックにＮ区分している
。そこで−回のサンプリング粒の粒数を、例えば２００
０粒、脱■率センサ１によって検出する時間を２０秒、
ブロック数Ｎを６３ブロツクとしている。又、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〜ｌ０Ｖ（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ＫＧは、玄米の平均値であって、こ
の算出は、玄米粒数が第３図のピーク値のときの粒数を
基準として、この基準粒数から一定値ｎ（例えば２５粒
）の範囲内にある粒数のブロック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、玄米ピーク値部
分の一粒当りの平均透過光量を求める。この場合、ピー
ク値から下位の粒数ｎ＝２５粒以上のブロックが例えば
１０ブロック未満のときは、上位１０ブロツクとして上
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ＫＭは、籾の平均値であって、この算
出は、総サンプリング粒数（２０００粒）の籾側から例
えば５粒をカットしたブロックを最大ブロックとし、こ
の籾側から一定ブロック（例えば１ｏブロツク）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、
籾Ｍピーク値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ＫＯと籾平均ブロ
ック値ＫＭとが求められると、これら各平均ブロック値
ＫＧ、ＫＭによって、境界ブロック値であるしきい値Ｋ
を次式によって算出する。

Ｋ＝　（ＫＭ−ＫＧ）Ｘｋ十ＫＧ ｋ：定数 この定数ｋについては、籾平均ブロック値ＫＭの算出を
行った上位１０ブロツクの粒数により、次のように設定
する。

１００　　粒未満　　・・・ｋ＝０．５５１００〜１４
９粒　・・・ｋ＝０．４７１５０粒以上　　　・ｋ＝０
．４０ 摺出米サンプリング粒の分布により、脱■率を算出する
とき、脱■率センサ１の発光の透過率に対する分布は、
玄米Ｇと籾Ｍが完全に分かれた分布形態ではなく、両者
が相重合した部分をしきい値に近くにもつ分布となり、
しきい値Ｋにより計算脱■率の精度が決まる。実脱■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■率に対する計算脱■率の精度を高め
ることができる。

このようにして、しきい値Ｋが決ると、例えば、次式の
ようにサンプリング全粒数（２０００粒）に対するしき
い値Ｋから玄米側にある玄米Ｇの総粒数の比を求めて脱
■率とする。

脱■率＝（（サンプリング全粒数−しきい値に以上のブ
ロックにある総粒数）／サンプリング全粒数）Ｘ１００
　（％） このようにして脱■率が算出されると、この算出脱■率
が設定脱■率になるように間隙制御モータ１５を出力し
て、ロール間隙を調整する。

第２図を参照して光量調節制御を説明する。透過光量分
布４は、脱■率センサ１の発光素子１６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Ｇと籾Ｍ
との判別に適する光量調節設定範囲りを予め決めておき
、透過率分布４の玄米平均ブロックのピーク値である玄
米平均ブロック値ＫＧが、この光量調節設定範囲りに入
ったとき、脱■率センサ１の光量調節制御を終るように
制御構成する。

実際に通過する摺出米３のサンプリング粒の信号により
、脱■率センサ１のセンサ光量を適正光量に調節する。

サンプリング粒の信号を信号電圧（Ｏ〜１０ｖ）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
布で表し、最大度数である透過光量分布４の玄米平均ブ
ロック値ＫＧ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り内に入るようにセンサ光量を
前記脱■率制御装置１０内の光量制御装置１８により光
量調節出力して行う、光量調節出力によって、センサ光
量を大きくして明るくする（光量ダラーではＦＦ→００
）と、透過光量分布４は低信号電圧側へ移動し、又、セ
ンサ光量を小さくして暗くする（００→ＦＦ）と高信号
電圧側へ移動する。初期設定では、光量データがクリア
されているために、最も暗い側の信号電圧１０Ｖ（ＦＦ
）でスタートし、その後の分布状態を見ながらΔＢ移動
させて、光量の適正範囲である光量調節設定範囲り内に
位置させる。

この光量調節制御は、光量調節設定範囲りの中央位置の
ブロック値ＮＣと、調節前の透過光量分布４曲線の玄米
平均ブロック値ＮＢとの差ΔＢを演算させて、この差Δ
Ｂを一定の変更光量のもとに出力回路１９からの出力調
節をすることによって、透過光量分布４曲線の玄米平均
ブロック値ＫＧをＮＢからＮＣへ移動させて、この玄米
平均ブロック値ＫＧが光量調節設定範囲りに入ったとき
、発光素子１６から受光素子１７へ投光する光量として
決定される。

光量調節制御について更に詳細に説明する。光量調節制
御装置！１８は、脱■率センサ１の発光素子１６からの
投光発光量を適正になるように調節するものであるが、
この光量調節制御は、初期に行われる初期光量調節制御
と、この調節後に行われる再光量調節制御とに分かれて
行われる。

初期光量調節は、更に、脱■率センサ１が摺出米の割込
を検出しうる状態の光量調節をする粒割込信号行程と、
摺出米の検出ができる状態から一定粒数（バッチ処理）
をカウントして透過光量分布が作成されるまでの光量調
節を行う一定粒数行程と、更に、この一定位の摺出米の
検出にもとづいて作成される透過光量分布４を適正な光
量調節設定範囲り内へ移動するために最低光量から順次
一定ピツチで増加させる透過光量分布移動行程（第４図
）等に分けられる。

このような初期光量調節制御で、−旦適正な光量調節が
行われた後ち、脱■率制御中は摺出米の一部が脱■率セ
ンサ１の投光域内に供給されていて、透過光量分布４が
１例えば２０００粒毎（リアルタイム処理）に作成され
ている。この透過光量分布４の玄米透過率の平均、即ち
、玄米平均ブロック値ＫＧが、光量調節設定範囲り内に
あるときは、脱■率の算出が行われるが、この玄米平均
ブロック値ＫＧが、光量調節設定範囲り外へ移動したと
きは、前記初期光量調節制御（又は前回の再光量調節制
御）による光量のもとに、光′ＪｔＷＡ節制御装！！１
８によって出力電圧を再度調節して、この透過光量分布
４を、玄米平均ブロック値ＫＧが光量調節設定範囲りの
中央に入るように移動調節制御されて、再光量調節制御
が行われる、これによって新たに光量が出力回路１９か
らの出力電圧によって決定される（第５図、第６図）。

このように順次再光量調節が行われるときは、前回の光
量が調節の基準とされる。

なお、このような初期光量調節制御、及び再光量調節制
御における光量調節設定範囲りは、例えば、ブロック値
（ブロック番号）を２０〜２０とし、玄米平均ブロック
値は、検出される透過光量分布４のピーク値から一定範
囲内（ピーク粒数−ｎ粒以上の粒数）が存在するブロッ
クの平均値（粒数Ｘブロック値の加算値を該当ブロック
の総粒数で割った値）として算出される。ただし、初期
光量調節制御と再光量調節制御とでは、分布判定粒数が
、５００粒（バッチ処理に設定）と、２０００粒（リア
ルタイム処理に設定）とであるから。

−ｎ粒の値が異なる。

透過光量分布４から籾平均ブロック値ＫＭを求めると、
脱■率が高いときは、籾の粒数が少いために、籾ブロッ
ク値の分布が扁平になり（第７図のＢ）、籾平均ブロッ
ク値ＫＭが玄米側に接近することとなる。このため、計
算脱■率が低めになってしまう。籾平均ブロック値ＫＭ
は、この透過光量分布４の最大ブロック値のばらつきに
よって大きく影響され易いものであるために、前記のよ
うに、この最大ブロック値ＡＭから一定粒数（例えば５
粒）をカットしたブロック値Ａｍを最大ブロックとして
、これより下位側の一定範囲Ｄ（例えばＤ＝１０）ブロ
ックにより平均を求めることによって、最大ブロックの
ばらつきをおさえることとしている（第７図のＡ）が、
脱■率が高いときＢは、籾の粒数が減ってしまうため、
同粒数のカットを行うのでは、籾の平均値が小さくなり
、しきい値には、玄米側寄りになって、脱■率も低めに
なってしまう。

このため、このような場合Ｂは、透過光量の最大ブロッ
ク値ＢＭから一定範囲Ｃのブロック内の粒数が一定数以
下のときは、上記のカットする粒数（５粒）を少なくす
ることによって、このカットしたブロック値Ｂｍより下
位側の一定範囲Ｅのブロックにより平均を求めて、籾平
均ブロック値ＫＭを小さくしないで、計算脱■率が低め
にならないようにする。

又は、このカットする粒数（５粒）は同じとして、籾平
均ブロック値を求めるためのブロック範囲Ｅを前記りよ
りも小さくしてもよい。

【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、第３図は脱■率センサにおける透過光
量分布グラフ、第４図、第５図は透過光量調節制御の状
態を示す透過光量分布グラフ、第６図はその制御作動を
示すフローチャート、第７図は透過光量分布グラフの籾
ブロック部の拡大図、第８図は籾摺機の斜面図である。 （符号の説明） ５゜ Ｇ Ｍ 脱■率センサ　　　２ 摺出米　　　　　　４ ６　脱■ロール　１６ 光量制御装置　　　１９ 玄米　　　　　　　Ｍ しきい値 玄米平均ブロック値 籾平均ブロック値 光量調節設定範囲 籾摺装置 透過光量分布 発光素子 出力回路 籾

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　センサ投光域に摺出米を通過させながら、このセンサ
   投光による透過光量分布によって、籾と玄米との境界で
   あるしきい値を求めて脱■率を算出する脱■率センサに
   おいて、該透過光量分布の玄米透過率の平均が一定の光
   量調節設定範囲の外へ変移していることによって、該脱
   ■率センサにおける前回の光量調節による光量を開始基
   準として再光量調節制御をして、玄米透過率の平均を一
   定の光量調節設定範囲内へ誘導することを特徴とする光
   量調節制御方式。