JPH1090248A - 一粒式水分計における水分データ演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】穀粒の検出水分値が取り得る全ての測定対象領
域に対してメモリを割当てるのではなく、時間の経過と
共に移動する穀粒の検出水分値に合せて測定対象領域を
変更し、この測定対象領域に対してメモリを割当てるこ
とにより、従来より少ないメモリの使用量で水分値の個
数をカウントできるようにする。 【解決手段】回転センサ１１の回転信号と、電極ロール
１２の水分電圧と、温度センサ１３のロール近傍温度を
制御用マイクロコンピュータ２１に入力し、乾燥機から
抽出した穀粒の一粒づつの水分値を検出する。そして、
一定粒数の一粒毎の水分値データを一定の刻みの区間に
分類し、各区間に入る水分値の個数を数えて、階級別の
度数分布表を作成する。このとき、抽出した穀粒の検出
水分値に応じて測定対象領域を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極ロール
間に穀粒を一粒づつ挟んで圧砕し、このときに流れる電
極ロール間の電流の抵抗値より穀粒の水分値を一粒づつ
検出する一粒式水分計に関し、特にその水分データ演算
装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】一粒式水分計は、収穫
穀物の乾燥機から一定粒数（１００粒）の標本を抽出し
て一粒づつその水分値を検出し、母集団である乾燥機中
の穀粒全体の水分値を推計してその乾燥度を判定する。
この一定粒数の標本から母集団全体の水分値を推計する
には、まず、バラバラの標本を整理する必要がある。こ
のため、それぞれの標本がとる値の範囲を適当にいくつ
かの区間に分け、これらの区間に入る標本の個数を数え
て、階級別の度数分布表を作成する。

【０００３】コンピュータ処理により、検出水分値の度
数分布表を作成するには、区間別にその区間に入る標本
である水分値の個数を数えるメモリ内のカウントエリア
が必要となる。従来、このカウントエリアは、穀粒の検
出水分値が取り得る全ての測定対象領域に対して割当て
ていたので多くのメモリを必要とし、メモリの使用効率
が低いという問題があった。

【０００４】一方、乾燥機中の穀粒は時間が経過すると
徐々に乾燥してくるので、時間毎に抽出する穀粒の検出
水分値は、高い方から低い方へと移動する。そこで本発
明は、穀粒の検出水分値が取り得る全ての測定対象領域
に対してメモリを割当てるのではなく、時間の経過と共
に移動する穀粒の検出水分値に合せて測定対象領域を変
更し、この測定対象領域に対してメモリを割当てること
により、従来より少ないメモリの使用量で水分値の個数
をカウントできるようにするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は以下のように構成した。

【０００６】すなわち、一対の電極ロール間に穀粒を一
粒づつ挟んで圧砕し、このときに流れる電極ロール間の
電流の抵抗値より穀粒の水分値を一粒づつ検出し、この
ときの一粒水分値を一定粒数集計し、それらが分布する
水分値の領域を多数の区間に等しく分割し、各区間に含
まれる穀粒の粒数より一粒水分値の度数分布表を作成
し、この度数分布表から水分値の平均値とバラツキを算
出する一粒式水分計において、前記多数区間により分割
すべき測定対象領域を、検出した一粒水分値に応じて、
変更する対象領域変更手段を備えることを特徴とする水
分データ演算装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【０００８】図１に、本発明を実施した一粒式水分計の
水分データ演算装置のブロック図を示す。水分データ演
算装置は、水分計１とコントローラ２で構成する。水分
計１は公知の構造で、回転センサ１１と、電極ロール１
２と、温度センサ１３を有し、電極ロール１２の軸には
駆動モータ１４を取付ける。駆動モータ１４には、駆動
回路１４ａを接続する。電極ロール１２には、印加電圧
回路１５ａと電源回路１５ｂを接続する。電極ロール１
２の電極接触部１６には、電流−電圧変換回路１６ａと
出力回路１６ｂを接続する。

【０００９】コントローラ２は、制御用マイクロコンピ
ュータ２１にＲＡＭ２１ａを内蔵し、入力側に回転セン
サ１１に連結するデジタル入力回路２２と、Ａ／Ｄ変換
回路２３と、ＲＯＭ２４を接続する。Ａ／Ｄ変換回路２
３には、出力回路１６ｂに連結するアナログ入力回路２
３ａと、温度センサ１３に連結する電圧変換回路２３ｂ
を接続する。制御用マイクロコンピュータ２１の出力側
には、駆動回路１４ａに連結する出力回路２５を接続す
る。制御用マイクロコンピュータ２１には、この他、電
源回路２６を接続する。

【００１０】本発明を実施した一粒式水分計の水分デー
タ演算装置は以上のような構成で、回転センサ１１の回
転信号と、電極ロール１２の水分電圧と、温度センサ１
３のロール近傍温度を制御用マイクロコンピュータ２１
に入力し、乾燥機から抽出した穀粒の一粒づつの水分値
を検出する。そして、一定粒数の一粒毎の水分値データ
を一定の刻みの区間に分類し、各区間に入る水分値の個
数を数えて、図２に示すように、階級別の度数分布表を
作成する。この度数分布表から検出水分値の平均や分散
（バラツキ）を求め、乾燥機中の穀粒全体の水分値を推
計してその乾燥度を判定する。

【００１１】乾燥機から抽出する穀粒の検出水分値は、
およそ１０〜４０％の範囲に分布するので、検出水分値
の度数分布表の作成に当たっては、下限値を１０％、上
限値を４０％としてその間の区間幅を０．５％刻みに設
定する。そして、図３に示すように、例えば、検出水分
値が１５．３〜１５．７のものはカウント区間１５．５
に入れるというように、区間値の±０．２の範囲に入る
水分値をその区間の個数としてカウントする。

【００１２】検出水分値の区間を１０〜４０％の範囲で
０．５％刻みに設定すると、このときの区間数は（４０
−１０）／０．５＋１＝６１ となる。従って、従来の
ように検出水分値が取り得る全ての区間にカウントエリ
アを設け、１区間に１バイトのメモリを割当てると、カ
ウントエリアには６１バイトのメモリ（ＲＡＭ）が必要
になる。

【００１３】乾燥機中の穀粒は時間が経過すると徐々に
乾燥してくるので、時間毎に抽出する穀粒の検出水分値
は、高い方から低い方へと移動する。そこで本発明の一
粒式水分計の水分データ演算装置は、抽出した穀粒の検
出水分値に応じて測定対象領域を変更する。すなわち、
図４の表に示すように、抽出した穀粒の水分値が３０％
であれば、測定対象領域の下限値を２４．５％、上限値
を４０．０％とし、領域の区間数を０．５％刻みの３２
に設定する。同様にして、抽出した穀粒の水分値が２０
％であれば、測定対象領域の下限値を１４．５％、上限
値を３０．０％とし、１５％であれば、測定対象領域の
下限値を１０．０％、上限値を２５．５％とし、測定対
象領域の区間数をいずれも０．５％刻みの３２に設定す
る。

【００１４】本発明の一粒式水分計の水分データ演算装
置の測定対象領域の区間数は３２なので、１区間に１バ
イトのメモリを割当てると、カウントエリアの大きさは
３２バイトとなる。実際には、測定対象領域の上限値と
下限値を記憶するためのエリアが別途必要になるので、
それぞれのエリアに１バイトづつ割当てると、カウント
エリアの大きさは合計で３４バイトとなる。従って、従
来に比べ、６１−３４＝２７バイト、率にして約４４．
３％のメモリの節約になる。

【００１５】次に、処理開始時に抽出した一定粒数の水
分値データの平均によって測定対象領域を決定する一粒
式水分計の水分データ演算装置について説明する。図５
に示すフローチャートを参照して、この水分データ演算
装置の処理について説明する。

【００１６】処理を開始すると（ステップ１０１）、ま
ず、抽出した穀粒の一粒水分値データを読込み（ステッ
プ１０２）、メモリ内のエリアに一時的に格納する（ス
テップ１０３）。ここで、読込んだ粒数がｎ粒（５〜１
０粒）に達したかどうかを判定し（ステップ１０４）、
ｎ粒に達していなければステップ１０２に戻る。ｎ粒に
達していれば、読込んだｎ粒の水分値データの平均を算
出し（ステップ１０５）、この水分値データの平均より
検出水分値の測定対象領域を決定し（ステップ１０
６）、既に読込んだｎ粒の水分値データの個数をそれぞ
れの該当区間に加算する（ステップ１０７）。さらに、
次の一粒水分値データを読込み（ステップ１０８）、検
出水分値データの該当区間に個数を加算する（ステップ
１０９）。ここで、読込んだ粒数がＮ粒（１００粒）に
達したかどうかを判定し（ステップ１１０）、Ｎ粒に達
していなければステップ１０８に戻る。Ｎ粒に達してい
れば、作成した検出水分値データの度数分布表より水分
値の平均とバラツキを算出し（ステップ１１１）、処理
を終了する（ステップ１１２）。

【００１７】この水分データ演算装置は、水分値検出処
理時の水分値データに応じて測定対象領域を決定する。
従って、穀粒の乾燥状態に応じて測定対象領域が適正に
設定されるので、特に乾燥開始時の１回目の水分値検出
処理に有効である。図５のフローチャートでは、開始時
にｎ粒の水分値データを暫定的に読込んで測定対象領域
を決定したが、当初から読込んだ水分値データそのもの
を区間の一部とし、それに不足分を追加して区間を構成
してもよい。

【００１８】次に、前回検出した水分値データの平均に
よって測定対象領域を決定する一粒式水分計の水分デー
タ演算装置について説明する。図６に示すフローチャー
トを参照して、この水分データ演算装置の処理を説明す
る。処理を開始すると（ステップ２０１）、まず、前回
検出した水分値データの平均により検出水分値の測定対
象領域を決定する（ステップ２０２）。次に、抽出した
穀粒の一粒水分値データを読込み（ステップ２０３）、
検出水分値データの該当区間に個数を加算する（ステッ
プ２０４）。ここで、読込んだ粒数がＮ粒（１００粒）
に達したかどうかを判定し（ステップ２０５）、Ｎ粒に
達していなければステップ２０３に戻る。Ｎ粒に達して
いれば、作成した検出水分値データの度数分布表より水
分値の平均とバラツキを算出し（ステップ２０６）、今
回算出した水分値の平均とバラツキをメモリに格納して
（ステップ２０７）、処理を終了する（ステップ２０
８）。

【００１９】この水分データ演算装置は、前回検出した
水分値データの平均によって測定対象領域を決定する。
従って、当初より測定対象領域が設定されるので、すぐ
に検出水分値のカウントをスタートできる。

【００２０】次に、検出した水分値データによって測定
対象領域をシフトする一粒式水分計の水分データ演算装
置について説明する。図７に示すフローチャートを参照
して、この水分データ演算装置の処理について説明す
る。処理を開始すると（ステップ３０１）、まず、検出
水分値の測定対象領域を高水分側（２４．５〜４０．０
％）に設定する（ステップ３０２）。次に、抽出した穀
粒の一粒水分値データを読込み（ステップ３０３）、検
出水分値の該当区間があるかどうかを判定し（ステップ
３０４）、該当区間がなければ、検出水分値の測定対象
領域を低水分側（２０．０〜３５．５％）にシフトし
（ステップ３０５）、低水分側に入らない高水分側の個
数を低水分側の上限区間に変更して加算する（ステップ
３０６）。なお、検出水分値の測定対象領域を低水分側
にシフトするときに、シフトを制限する処理を追加して
もよい。また、ステップ３０６の処理を詳細に説明する
と、例えば、２０．０％の水分値を検出したときは、検
出水分値の測定対象領域を高水分側（２４．５〜４０．
０％）から低水分側（２０．０〜３５．５％）にシフト
する。このとき、シフトにより消滅する３６．０〜４
０．０％の区間に、既に読込んだ水分値データの個数が
カウントされていれば、これらの個数を全て低水分側の
上限である３５．５の区間に変更して加算する。この
後、読込んだ検出水分値データの該当区間に個数を加算
してステップ３０９に移る（ステップ３０７）。ステッ
プ３０４で判定した該当区間があれば、読込んだ検出水
分値データの該当区間に個数を加算する（ステップ３０
８）。ここで、読込んだ粒数がＮ粒（１００粒）に達し
たかどうかを判定し（ステップ３０９）、Ｎ粒に達して
いなければステップ３０３に戻る。Ｎ粒に達していれ
ば、作成した検出水分値の度数分布表より水分値の平均
とバラツキを算出し（ステップ３１０）、今回算出した
水分値の平均とバラツキをメモリに格納して（ステップ
３１１）、処理を終了する（ステップ３１２）。

【００２１】この水分データ演算装置は、処理開始と同
時に測定対象領域を決定する。従って、当初より測定対
象領域が設定されるので、すぐに検出水分値のカウント
をスタートできる。

【００２２】次に、算出した水分値のバラツキを複数の
モニタランプを点灯して表示する一粒式水分計の水分デ
ータ演算装置について説明する。この水分データ演算装
置は、図８に示すように、表示パネルに３個のＬＥＤ
１、２、３を配列する。そして、図９の表に示すよう
に、バラツキ度合いを「少ない」、「ふつう」、「多
い」の３段階に分け、バラツキが「少ない」ときは、Ｌ
ＥＤ１のみ、「ふつう」のときは、ＬＥＤ１とＬＥＤ
２、「多い」ときはＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３の全
てを点灯させる。

【００２３】図１０に示すフローチャートを参照して、
この水分データ演算装置の処理について説明する。ま
ず、抽出した穀粒の水分値を検出し（ステップ４０
１）、検出水分値の度数分布表を作成する（ステップ４
０２）。次に、この度数分布表より水分値のバラツキを
算出し（ステップ４０３）、検出水分値のバラツキによ
り、図９の表に示すように、点灯するＬＥＤを決定し
（ステップ４０４）、ＬＥＤを点灯する（ステップ４０
５）。

【００２４】この水分データ演算装置は、算出した水分
値のバラツキが少ないと、ＬＥＤを１個だけ点灯し、バ
ラツキが多いと、３個のＬＥＤを全て点灯する。また、
水分計なしの場合は、３個のＬＥＤを全て消灯する。従
って、オペレータが穀粒の水分値のバラツキ度合いを目
で見てすぐに判断することができる。

【００２５】次に、測定毎に水分値のバラツキを表示す
るとき、前回より１段階以上表示を変えない一粒式水分
計の水分データ演算装置について説明する。この水分デ
ータ演算装置は、図８に示ように、水分値のバラツキを
３個のＬＥＤを点灯して表示するが、このとき前回の表
示と比較して、前回より１段階以上表示を変えないよう
に制限する。例えば、前回と今回のバラツキが「多い」
から「少ない」に変化しても、一挙に「少ない」を表示
するのでなく、１段階だけ異なる「ふつう」を表示す
る。

【００２６】図１１に示すフローチャートを参照して、
この水分データ演算装置の処理について説明する。ま
ず、抽出した穀粒の水分値を検出し（ステップ５０
１）、検出水分値の度数分布表を作成する（ステップ５
０２）。次に、この度数分布表より水分値のバラツキを
算出し（ステップ５０３）、検出水分値のバラツキによ
り、図９の表に示すように、点灯するＬＥＤを決定する
（ステップ５０４）。ここで、前回の表示と比較し（ス
テップ５０５）、前回との差が±１段階かどうかを判定
し（ステップ５０６）、±１段階以内であれば、ステッ
プ５０４で決定したＬＥＤを点灯する（ステップ５０
７）。±１段階以上であれば、前回の表示より±１段階
だけ異なる数のＬＥＤを点灯する（ステップ５０８）。

【００２７】この水分データ演算装置は、測定した水分
値のバラツキが前回と今回で大きく異なるときでも、表
示を制限して１段階だけの変更に止める。従って、オペ
レータを混乱させたり、誤った判断をさせたりしない。

【００２８】次に、電圧波形を分析して一粒水分電圧の
入力の立上りを検出する一粒式水分計について説明す
る。この一粒式水分計は、図１２に示す一粒水分電圧の
電圧波形を一定時間ｔ1 、ｔ2 、・・毎にサンプリング
し、そのときの電圧変化と電圧の大きさの両方を分析し
て一粒水分電圧の入力の立上りを検出する。すなわち、
一定時間ｔ1 、ｔ2 、・・毎に読込んだ電圧値の前回と
今回の差ΔＶが一定電圧値Ｖ1 以上あり、かつ、前回の
電圧値が立上り判定電圧ＶTHより小さいとき、一粒水分
電圧の入力の立上りと判定する。

【００２９】図中、ｔ2 の電圧値とｔ1 の電圧値の差Δ
Ｖ1 は、一定の電圧値Ｖ1 より大きく、かつ、ｔ1 の電
圧値が立上り判定電圧ＶTHより小さいので、一粒水分電
圧の入力の立上りと判定する。これに対し、ｔ5 の電圧
値とｔ4 の電圧値の差ΔＶ2 は、前記ΔＶ1 より大きい
が、ｔ4 の電圧値が立上り判定電圧ＶTHより大きいの
で、一粒水分電圧の入力の立上りと判定しない。また、
一粒水分電圧の電圧値が入力の立上りを検出した電圧値
以下になったとき、一粒水分電圧の入力の終了と判定す
る。

【００３０】この一粒式水分計は、一粒水分電圧の電圧
波形を一定時間毎にサンプリングし、そのときの電圧変
化と電圧の大きさの両方を分析して一粒水分電圧の入力
の立上りを検出する。従って、電圧が大きく変化した
り、ある値を越えただけでは、誤って入力の立上りと判
定されないので、確実に一粒毎の穀粒の水分値を検出で
きる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の水分データ演算装置は、検出水
分値の度数分布表を作成するとき、穀粒の検出水分値が
取り得る全ての測定対象領域に対してメモリを割当てる
のではなく、時間の経過と共に移動する穀粒の検出水分
値に合せて測定対象領域を変更し、この測定対象領域に
対してメモリを割当てる。従って、本発明によれば、従
来より少ないメモリの使用量で水分値の個数をカウント
できるので、メモリ効率のよいシステムにすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一粒式水分計の水分データ演算装置の
ブロック図である。

【図２】一定粒数の穀粒の水分値データの度数分布表で
ある。

【図３】検出水分値のカウント区間の例を示す表であ
る。

【図４】検出水分値と区間の下限値と上限値の例を示す
表である。

【図５】一定粒数の水分値データの平均によって測定対
象領域を決定する水分データ演算装置のフローチャート
である。

【図６】前回検出した水分値データの平均によって測定
対象領域を決定する水分データ演算装置のフローチャー
トである。

【図７】検出した水分値データによって測定対象領域を
シフトする水分データ演算装置のフローチャートであ
る。

【図８】水分値のバラツキに応じて点灯するＬＥＤを示
す図である。

【図９】水分値のバラツキに応じて点灯するＬＥＤを示
す表である。

【図１０】水分値のバラツキを複数のモニタランプを点
灯して表示する水分データ演算装置のフローチャートで
ある。

【図１１】水分値のバラツキを表示するとき前回より１
段階以上表示を変えない水分データ演算装置のフローチ
ャートである。

【図１２】一粒水分電圧の電圧波形図である。

【符号の説明】

１ 水分計 １１ 回転センサ １２ 電極ロール １３ 温度センサ １４ 駆動モータ １４ａ 駆動回路 １５ａ 印加電圧回路 １５ｂ 電源回路 １６ 電極接触部 １６ａ 電流−電圧変換回路 １６ｂ 出力回路 ２ コントローラ ２１ 制御用マイクロコンピュータ ２１ａ ＲＡＭ ２２ デジタル入力回路 ２３ Ａ／Ｄ変換回路 ２３ａ アナログ入力回路 ２３ｂ 電圧変換回路 ２４ ＲＯＭ ２５ 出力回路 ２６ 電源回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極ロール間に穀粒を一粒づつ挟
   んで圧砕し、このときに流れる電極ロール間の電流の抵
   抗値より穀粒の水分値を一粒づつ検出し、このときの一
   粒水分値を一定粒数集計し、それらが分布する水分値の
   領域を多数の区間に等しく分割し、各区間に含まれる穀
   粒の粒数より一粒水分値の度数分布表を作成し、この度
   数分布表から水分値の平均値とバラツキを算出する一粒
   式水分計において、 前記多数区間により分割すべき測定対象領域を、検出し
   た一粒水分値に応じて、変更する対象領域変更手段を備
   えることを特徴とする水分データ演算装置。