JP7750182B2 - 鮮度維持システム - Google Patents

Description

この明細書における開示は、農作物の鮮度維持を図る鮮度維持システムに関するものである。

特許文献１は、農産物の鮮度維持を図ることができる農産物の鮮度維持システムを開示している。

特開２０２１－１４５６２１号公報

特許文献１には、ベルトコンベア上の農産物に対して近接外線領域の光と紫外線領域の光とを照射して鮮度維持を図る技術が記載されている。特許文献１の技術は、顧客先に届くまでの輸送過程で鮮度維持を図る点において改善の余地がある。

この明細書における開示の目的は、農作物の鮮度維持が図れる鮮度維持システムを提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された鮮度維持システムの一つは、特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、殺菌作用を有する光を照射し、または電磁波を発生する熟成抑制部（３、７）と、鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、を備え、制御部は、温度センサ（４１）によって検出された温度が基準値を上回る場合は下回る場合よりも光の照射強度または電磁波の強度を大きく制御する。

開示された鮮度維持システムの一つは、特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、殺菌作用を有する光を照射し、または電磁波を発生する熟成抑制部（３、７）と、鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、を備え制御部は、湿度センサ（４２）によって検出された湿度が基準値を上回る場合は下回る場合よりも光の照射強度または電磁波の強度を大きく制御する。
また、開示された鮮度維持システムの一つは、特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、殺菌作用を有する光を照射する熟成抑制部（３）と、鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、熟成抑制部によって照射された光の反射光を検出する反射光検出部（４３）と、を備え、制御部は、反射光検出部によって検出された反射光のレベルが閾値を下回る場合は熟成抑制部による光照射を継続し、閾値を上回る場合はアラートを発生させる。

これらの鮮度維持システムは、鮮度検出部により農作物の熟度や腐敗臭を検出可能であり、検出した鮮度状態に応じた、熟成進行を抑制する光照射を実施できる。これにより、農作物の保管時や店頭陳列時などにおいて熟成進行の抑制を図ることができる。したがって、この技術によれば、農作物の鮮度維持が図れる鮮度維持システムを提供できる。

第１実施形態の鮮度維持システムに係る制御構成図である。 第１例に係る鮮度維持システムの構成を示す図である。 第２例に係る鮮度維持システムの構成を示す図である。 第３例に係る鮮度維持システムの構成を示す図である。 第４例に係る鮮度維持システムの構成を示す図である。 第５例に係る鮮度維持システムの構成を示す図である。 第６例に係る鮮度維持システムの構成を示す図である。 鮮度維持システムを箱体に収容した状態を示す図である。 農作物と鮮度維持システムを示す図である。 鮮度維持システムの作動を示すフローチャートである。 第２実施形態の鮮度維持システムに係る制御構成図である。 鮮度維持システムの作動を示すフローチャートである。 第３実施形態の鮮度維持システムに係る制御構成図である。 第３実施形態の鮮度維持システムと農作物を示す図である。 ステップＳ１２０の制御を示すフローチャートである。 第４実施形態の鮮度維持システムに係る制御構成図である。 鮮度維持システムの作動を示すフローチャートである。 第５実施形態の鮮度維持システムの作動を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

第１実施形態
鮮度維持システムの一例を開示する第１実施形態について図１～図１０を参照しながら説明する。鮮度維持システムは、農作物の鮮度を監視し、鮮度維持を図るために、鮮度が進行することを抑制できる制御を実施する。鮮度維持システムは、農作物の出荷から輸送における管理、倉庫などの保管環境における管理、農作物の店頭売り場などに適用可能である。鮮度維持システムは、特に常温管理に有用である。鮮度維持システムは、その他、農作物の熟成や腐敗が進む可能性のある環境における管理、に適用可能である。鮮度維持システムは、段ボール箱、コンテナなどに収容された農作物に対して適用可能である。鮮度維持システムは、容器に収容されている形態でなく、開放された空間に置かれた農作物に対しても適用可能である。

図１に示すように、鮮度維持システム１は、農作物の鮮度を検出可能な鮮度検出部２、農作物の熟成度を抑制可能な熟成抑制部３を備える。鮮度検出部２は、特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する。熟成抑制部３は、殺菌作用のある光を照射する発生源である。さらに鮮度維持システム１は、雰囲気の温度または農作物の温度を検出可能な温度センサ４１と、雰囲気の相対湿度を検出可能な湿度センサ４２とを備える構成でもよい。

鮮度維持システム１は、取得部１３、照射部１４、記憶部１２、処理部１１および出力部１５を備える。鮮度維持システム１は、制御回路を構成しＣＰＵを含む回路基板１０を備えている。回路基板１０には、取得部１３、照射部１４、記憶部１２、処理部１１および出力部１５のそれぞれの機能を有する単数または複数の電子部品が実装されている。回路基板１０には電池または外部の電源から電力が供給されている。この供給電力は各部の電子部品を駆動する。処理部１１は、検出された農作物の鮮度に基づいて、熟成抑制部３を制御する鮮度維持システム１の制御部として機能する。

図面では取得部１３をＡＤ、照射部１４をＳＯＵ、記憶部１２をＭＵ、処理部１１をＰＵ、出力部１５をＡＴと表記している。取得部１３には鮮度検出部２で検出された検出値が入力される。温度センサ４１、湿度センサ４２を備える場合には、取得部１３には温度センサ４１で検出された温度情報、湿度センサ４２で検出された湿度情報が入力される。図面では鮮度検出部２をＥＳ、温度センサ４１をＴＳ、湿度センサ４２をＨＳ、熟成抑制部３をＬＥＤと表記している。

照射部１４は熟成抑制部３と電気的に接続されている。熟成抑制部３は、農作物に対して、農作物の熟成度を抑制可能な照射光を照射する。熟成抑制部３は、例えば、ＵＶ－ＡやＵＶ－Ｂを照射できる紫外線照射機能部である。ＵＶ－Ａは３１５～４００ｎｍの波長を持つ、波長の長い紫外線である。ＵＶ－Ｂは２８０～３１５ｎｍの中程度の波長を持つ紫外線である。紫外線の波長、照射量を制御するための制御信号は、照射部１４から熟成抑制部３に出力される。

熟成抑制部３は、赤外線、近赤外線を照射できる照射部を有する構成でもよく、農作物に対して殺菌作用を提供可能である。また、熟成抑制部３は、オゾンを提供する構成、光触媒に光を照射する構成、電磁波を提供する構成でもよい。オゾンは、強い酸化力によって菌の細胞膜を酸化破壊することで、殺菌を行う。例えば、オゾンはエチレンをエチレンオキサイド等に転化させることによって除去する。

光触媒を用いる殺菌は、例えば、光触媒に光を当てて有機物などの不純物を分解し、細菌や雑菌を除去する。例えば、紫外線照射部から紫外線が光触媒体に対し照射されて光触媒体に沿ってエチレンガスが流れることにより、紫外線によって、光触媒体に被覆された金属酸化物に光触媒活性が生起され、エチレンガスが分解除去される。

記憶部１２はコンピュータやプロセッサによって読み取り可能なプログラムとデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶部１２は揮発性メモリと不揮発性メモリとを有している。記憶部１２には処理部１１が演算処理を実行するためのプログラムが記憶されている。記憶部１２には処理部１１が演算処理を実行する際のデータが一時的に記憶される。記憶部１２には、取得部１３に入力される各種データと、その各種データの取得時刻とが記憶される。

出力部１５は処理部１１による処理結果を、外部機器やクラウドに対して無線通信する。外部機器は、出力部１５から取得した情報を表示画面に表示したり音声などによって報知したりするように構成されている。ユーザまたは管理者は、外部機器やクラウドを介して、鮮度維持システム１からの情報をアラートとして取得することができる。外部機器は、例えば、スマートフォンなどの携帯端末機、パーソナルコンピュータである。また、鮮度維持システム１は、処理部１１による処理結果に応じて、システムを構成する機器の表示画面に表示したり音声などによって報知したりするように構成してもよい。

鮮度維持システムは、種々の構成によって製造することが可能である。鮮度維持システムは、筐体１００を備えている。鮮度維持システムは、筐体１００から外部に臨む、鮮度検出部２の部分と熟成抑制部３の部分とを備えている。以下、図２～図８を参照して、鮮度維持システムの構成について第１例～第６例を説明する。

図２は、第１例に係る鮮度維持システム１の構成を示している。図２に示す筐体１００は、鮮度検出部２として機能する半導体チップ２１と熟成抑制部３として機能する半導体チップ３１とが接続された回路基板１０を収容している。鮮度検出部２は、農作物の鮮度を検出可能な種々のセンサである。鮮度検出部２は、半導体チップ２１を内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。熟成抑制部３は、半導体チップ３１を内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。半導体チップ２１は、においセンサまたはエチレンセンサとして機能するセンサ素子である。半導体チップ３１は、ＵＶ－ＡやＵＶ－Ｂを照射できる紫外線照射部として機能する。鮮度維持システム１は、１つのセンサとして機能する１チップの半導体が１つの筐体に収容されている構成を有する。また、熟成抑制部３の照射部分は、光の照射強度を向上させるためや照射範囲を調整するために、レンズを備える構成としてもよい。

エチレンセンサは、特定のガスを検知する鮮度検出部の一つであり、箱内や庫内のエチレン濃度や、測定対象雰囲気のエチレン濃度を検知する。エチレンセンサは、例えば半導体によるガス検知構成である。農作物から発生したエチレンなどは鮮度に悪影響を与える可能性がある。エチレンは農作物の成熟を促進し、保存期間が長くなると農作物を過熟させる。鮮度維持システムは、エチレンセンサを備える場合、エチレン濃度の検知によって農作物の腐敗度合や熟度を測定して農作物の鮮度を検出できる。

においセンサは、特定のガスを検知する鮮度検出部の一つであり、例えば、金属酸化物半導体を用いて特定のにおい成分を検出する。鮮度維持システムは、においセンサを備える場合、特定のにおい成分の検知によって農作物から発生するにおい成分の強さを測定して農作物の鮮度を検出できる。

図３は、第２例に係る鮮度維持システム１０１の構成を示している。図３に示す筐体１００は、鮮度検出部１０２として機能する半導体チップ１２１と熟成抑制部３として機能する半導体チップ３１とが接続された回路基板１０を収容している。鮮度検出部１０２は、半導体チップ１２１を内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。半導体チップ１２１は、においセンサとして機能するとともにエチレンセンサとして機能するセンサ素子である。半導体チップ３１はＵＶ－ＡやＵＶ－Ｂを照射できる紫外線照射部として機能する。鮮度維持システム１０１は、２つのセンサとして機能する１チップの半導体が１つの筐体に収容されている構成を有する。

図４は、第３例に係る鮮度維持システム２０１の構成を示している。図４に示す筐体１００は、鮮度検出部２０２として機能する半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ａと、熟成抑制部３として機能する半導体チップ３１とが接続された回路基板１０を収容している。半導体チップ２２１ａは、においセンサとして機能するセンサ素子である。半導体チップ２２１ｂは、エチレンセンサとして機能するセンサ素子である。鮮度検出部２０２は、半導体チップ２２１ａを内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。もう一つの鮮度検出部２０２は、半導体チップ２２１ｂを内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。鮮度維持システム２０１は、１つのセンサとして機能する１チップの半導体をそれぞれ収容する２個の筐体を備える構成である。

図５は、第４例に係る鮮度維持システム３０１の構成を示している。図５に示す筐体１００は、鮮度検出部および熟成抑制部として機能する鮮度維持部５を構成する半導体チップ５１が接続された回路基板１０を収容している。半導体チップ５１は、においセンサ、エチレンセンサおよび紫外線照射光源として機能するセンサ素子である。つまり、エチレンセンサ、においセンサおよび紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている。鮮度維持部５は、３つの機能を有する半導体チップ５１を内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。鮮度維持システム３０１は、２つのセンサおよび紫外線照射光源として機能する１チップの半導体を収容する１個の筐体を備える構成である。鮮度維持システム３０１は、それぞれが異なる機能を持つ３チップが統合された１つの半導体チップを備える構成である。

図６は、第５例に係る鮮度維持システム４０１の構成を示している。図６に示す筐体１００は、鮮度検出部および熟成抑制部として機能する鮮度維持部１０５を構成する半導体チップ１５１が接続された回路基板１０を収容している。半導体チップ１５１は、エチレンセンサおよび紫外線照射光源として機能するセンサ素子である。つまり、エチレンセンサおよび紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている。鮮度維持部１０５は、２つの機能を有する半導体チップ１５１を内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。鮮度維持システム４０１は、１つのセンサおよび紫外線照射光源として機能する１チップの半導体を収容する１個の筐体を備える構成である。鮮度維持システム４０１は、それぞれが異なる機能を持つ２チップが統合された１つの半導体チップを備える構成である。

図７は、第６例に係る鮮度維持システム５０１の構成を示している。図７に示す筐体１００は、鮮度検出部および熟成抑制部として機能する鮮度維持部２０５を構成する半導体チップ２５１が接続された回路基板１０を収容している。半導体チップ２５１は、においセンサおよび紫外線照射光源として機能するセンサ素子である。つまり、においセンサおよび紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている。鮮度維持部２０５は、２つの機能を有する半導体チップ２５１を内蔵するとともに筐体１００によってパーケージされている。鮮度維持システム５０１は、１つのセンサおよび紫外線照射光源として機能する１チップの半導体を収容する１個の筐体を備える構成である。鮮度維持システム５０１は、それぞれが異なる機能を持つ２チップが統合された１つの半導体チップを備える構成である。

図８は、鮮度維持システム１が、段ボール箱１２０やコンテナに収容されている農作物１１０に対して鮮度制御を行う状態を示している。鮮度維持システム１は、鮮度検出部２の検出部分および熟成抑制部３の照射部分が農作物１１０に対向する状態で、設置されている。

図９は、鮮度維持システム１が、開放された空間に置かれた農作物に対して鮮度制御を行う状態を示している。鮮度維持システム１は、農作物１１０に対して斜め上の高さに置かれている。鮮度検出部２の検出部分および熟成抑制部３の照射部分は、農作物１１０に対向している。鮮度維持システム１は、パレットなどの設置台に置かれて保管されている農作物１１０や店頭の農作物１１０に対して鮮度制御可能な状態で置かれている。

鮮度維持システム１は、紫外線照射部の代わりにエタノールの殺菌作用を用いる構成でもよい。エタノールは、農作物１１０の周囲に位置する壁面などに塗布されていることが好ましい。

鮮度維持システムは、図１０に示すフローチャートにしたがった鮮度維持制御を実行する。回路基板１０に実装されたＣＰＵは、図１０に示す処理を実行して、処理部１１その他の各部として機能する。

図１０に示す処理は、制御回路に電源が投入されたタイミングでまたは電源投入状態で所定時間が経過するタイミングで実行されて、例えば１日のうち数回以上繰り返される。ステップＳ１００において取得部１３は、鮮度検出部２として機能するセンサの検出値を取得する。処理部１１は、ステップＳ１１０においてセンサの検出値が閾値を上回っているか否かを判定する。閾値は、農作物の熟度が良好な品質を保つことができる上限値またはこの上限値よりもわずかに低い値に予め設定されている。換言すれば、センサの検出値が閾値を上回った状態の農作物は、腐敗レベルに到達する手前の良好な状態である。この閾値は、鮮度維持制御を行う農作物が、例えば、商品として提供される状態に至るまでの時間や消費者が食するまでの時間に応じて設定される。これによりセンサの検出値が閾値を上回った場合でも、まだ良好な品質を保っている農作物に対して熟度抑制処理を実行でき、腐敗レベルの手前で措置を講じることができる。

センサがエチレンセンサである場合、ステップＳ１１０で、検出されたエチレン濃度が閾値を上回っているか否かを判定する。センサがにおいセンサである場合、ステップＳ１１０で、特定のにおい成分に係るパラメータの検出値が閾値を上回っているか否かを判定する。

ステップＳ１１０の判定処理は、センサの検出値が閾値を上回るまで、新たに取得したセンサの検出値に対して繰り返し実行される。ステップＳ１１０でセンサの検出値が閾値を上回っていると判定すると、ステップＳ１２０において光照射制御を実行する。処理部１１は、センサの検出値と閾値との比較結果に応じて、照射量や照射強度、照射範囲を決定する。処理部１１は、センサの検出値と閾値との差が大きいほど、照射量や照射強度、照射範囲を大きくするように決定する。照射部１４は、処理部１１が決定した照射量などを実行するための制御信号を熟成抑制部３に出力する。また、処理部１１は、センサの検出値と閾値との比較結果に応じて、照射光の波長を決定するように構成してもよい。

ステップＳ１２０の処理は、温度センサ４１の検出値に応じて、照射量や照射強度を制御する処理としてもよい。温度センサ４１の検出値が高温の場合、熟成または腐敗が加速するため、ステップＳ１２０の処理では、照射量や照射強度を大きく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が基準値を上回る場合は、下回る場合よりも照射量や照射強度を大きく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が高くなるほど、照射量や照射強度が大きくなるように制御する。温度センサ４１の検出値が低温の場合、熟成または腐敗が減速するため、ステップＳ１２０の処理では、照射量や照射強度を小さく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が基準値を下回る場合は、上回る場合よりも照射量や照射強度を小さく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が低くなるほど、照射量や照射強度が小さくなるように制御する。

ステップＳ１２０の処理は、湿度センサ４２の検出値に応じて、照射量や照射強度を制御する処理としてもよい。湿度センサ４２の検出値が高湿である場合、熟成または腐敗が加速するため、ステップＳ１２０の処理では、照射量や照射強度を大きく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が基準値を上回る場合は、下回る場合よりも照射量や照射強度を大きく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が高くなるほど、照射量や照射強度が大きくなるように制御する。湿度センサ４２の検出値が低湿である場合、熟成または腐敗が減速するため、ステップＳ１２０の処理では、照射量や照射強度を小さく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が基準値を下回る場合は、上回る場合よりも照射量や照射強度を小さく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が低くなるほど、照射量や照射強度が小さくなるように制御する。

ステップＳ１２０の処理により、農作物の鮮度が低下し始めたタイミングで鮮度低下を抑制でき、鮮度維持を図ることが可能になる。例えば、農作物が出荷されてから、鮮度低下するまでの期間を延ばすことができ、鮮度維持期間の延長を図ることができる。

ステップＳ１３０において取得部１３は、ステップＳ１２０による熟成抑制効果を受けた農作物に対して、センサの検出値を取得する。処理部１１は、ステップＳ１４０においてセンサの検出値が閾値を上回っているか否かを判定する。ステップＳ１４０の閾値は、ステップＳ１１０の閾値と同等の値に設定されている構成でもよい。ステップＳ１４０の閾値は、ステップＳ１１０の閾値よりも低い値に設定されている構成でもよい。

ステップＳ１４０の判定処理は、センサの検出値が閾値を上回るまで、光照射制御を経て、新たに取得したセンサの検出値に対して繰り返し実行される。ステップＳ１４０でセンサの検出値が閾値を上回っている場合、鮮度を維持できる程度までセンサ検出値が下がらないことになる。この場合、鮮度維持システム１は、ステップＳ１５０においてアラートを発生させて、図１０のフローチャートを終了する。ステップＳ１５０のアラートは、農作物の腐敗が進んでいることをユーザまたは管理者に報知するため、ユーザ等は必要な措置を講じることができる。例えば、ユーザ等は、生鮮食品から加工食品に変更することや、値下げ指標として活用することにより、廃棄ロス低減を図ることができる。

ステップＳ１５０において出力部１５は、外部機器やクラウドに対して無線通信する。携帯端末機やパーソナルコンピュータなどの外部機器は、出力部１５から取得したアラート情報を表示画面に表示したり音声などによって報知したりするように構成されている。また、鮮度維持システム１は、システムを構成する機器の表示画面に表示したり音声などによってアラート情報を報知したりするように構成してもよい。

ステップＳ１１０の判定処理は、温度センサ４１の検出値に基づいて農作物の熟度または腐敗度合を推定した値に応じてステップＳ１２０の処理を実行する構成としてもよい。この温度環境を用いた推定制御により、実際に測定した農作物の熟度などに基づいた熟度抑制処理ではなく、フィードフォワード的な制御を提供できる。

ステップＳ１１０の判定処理は、湿度センサ４２の検出値に基づいて農作物の熟度または腐敗度合を推定した値に応じてステップＳ１２０の処理を実行する構成としてもよい。この湿度環境を用いた推定制御により、実際に測定した農作物の熟度などに基づいた熟度抑制処理ではなく、フィードフォワード的な制御を提供できる。

第１実施形態の鮮度維持システム１は、特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部２と、殺菌作用を有する光を照射する熟成抑制部３とを備える。鮮度維持システム１は、鮮度検出部２によって検出された鮮度に基づいて熟成抑制部３を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部を備える。

このシステムによれば、鮮度検出部２によって農作物の熟度や腐敗臭を検出でき、検出した鮮度状態に応じた、熟成進行を抑制する光照射を実施できる。このため、農作物の保管時や店頭陳列時などにおいて農作物の熟成が進むことを抑制することができる。

制御部は、熟成抑制部３を制御して農作物の熟成進行を抑制する処理にもかかわらず、農作物の熟成が進行した場合はアラートを発生する。この制御によれば、熟成度合が低下しない場合に、農作物に対して適切な措置を施す必要があることをユーザなどに知らせることができる。これにより、食品廃棄ロスなどを抑える管理を実施できる。

第２実施形態
第２実施形態について図１１～図１２を参照して説明する。第２実施形態の鮮度維持システム１は、第１実施形態に対して、照射光が反射した反射光を検出する反射光検出部４３を備える点、これに伴う鮮度維持制御が相違する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図１１に示すように、鮮度維持システム１は、熟成抑制部３によって照射された光の反射光を検出する反射光検出部４３を備える。図面では反射光検出部４３をＲＬＳと表記している。反射光検出部４３は、反射光の強度を検出する受光用の半導体素子を備えている。この半導体素子は、回路基板１０に実装されている。取得部１３には反射光検出部４３によって検出された検出値が入力される。処理部１１は、取得部１３が取得した反射光の検出値に基づいて、反射光の強度を決定する。

第２実施形態の鮮度維持システムは、図１２に示すフローチャートにしたがった鮮度維持制御を実行する。回路基板１０に実装されたＣＰＵは、図１２に示す処理を実行して、処理部１１その他の各部として機能する。

図１２に示す処理は、制御回路に電源が投入されたタイミングでまたは電源投入状態で所定時間が経過するタイミングで実行されて、例えば１日のうち数回以上繰り返される。以下に、第１実施形態で図１０を参照して前述した制御との相違点について説明する。図１２に示す各処理ステップにおいて図１０に示すステップと同符号を付したものは、第１実施形態と同様の処理であり、説明を省略する。

ステップＳ１４０でセンサの検出値が閾値を上回っている場合、取得部１３は、ステップＳ１４２で反射光検出部４３によって検出された反射光の光量を取得する。処理部１１は、反射光の光量から反射光の強度を決定する。処理部１１は、ステップＳ１４４において反射光の強度が閾値を上回っているか否かを判定する。ステップＳ１４０では、紫外線照射を行ってもセンサ検出値が十分に下がらない、という判定であったために、さらにステップＳ１４４は農作物の紫外線吸収量を判定する。反射光の強度が大きい場合は、農作物が十分に紫外線吸収できず、ステップＳ１２０による紫外線照射の効果が十分でないと判定する。反射光の強度が小さい場合は、ステップＳ１２０による紫外線照射の効果があると判定する。ステップＳ１４４の判定処理は、ステップＳ１３０でのセンサ値検出が正常に機能していない場合やセンサ自体が故障している場合であっても、鮮度検出が可能になる。

ステップＳ１４４の判定処理は、反射光の強度が閾値を上回るまで、光照射制御を経て、新たに取得した反射光の強度に対して繰り返し実行される。ステップＳ１４４で反射光の強度が閾値を上回っている場合、鮮度を維持できる効果が得られないことになる。この場合、鮮度維持システム１は、ステップＳ１５０においてアラートを発生させて、図１２のフローチャートを終了する。

第２実施形態の鮮度維持システムは、熟成抑制部３によって照射された光の反射光を検出する反射光検出部４３をさらに備える。制御部は、反射光検出部４３によって検出された反射光のレベルに応じて、熟成抑制部３による光照射を継続するか、アラートを発生させるかを実施する。この制御によれば、センサ値が良化しない場合に、照射光が農作物に吸収されたのか反射されたのか知ることができ、農作物の鮮度判定の指標を提供できる。

第３実施形態
第３実施形態について図１３～図１５を参照して説明する。第３実施形態の鮮度維持システム１は、第１実施形態に対して、農作物の画像を用いて鮮度維持制御を行う点が相違する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図１３に示すように、鮮度維持システム１は、カメラ６によって撮像された農作物の画像を取得し、この画像を用いて図１５のフローチャートに示す制御を実施する。図面ではカメラ６をＩＳと表記している。鮮度維持システム１は、カメラ６を含む構成でもよいし、カメラ６を含まない構成でもよい。取得部１３は、カメラ６によって撮像された農作物の画像を取得する。カメラ６は、例えば図１４に示すように、段ボール箱、コンテナなどに収容されている。カメラ６は、開放された空間に置かれた農作物を撮像可能な状態に設置されている構成でもよい。

第３実施形態の鮮度維持システム１は、ステップＳ１２０の光照射制御において、図１５に示すサブルーチンを実行する。回路基板１０に実装されたＣＰＵは、図１０、図１５に示す処理を実行して、処理部１１その他の各部として機能する。

以下、第１実施形態で図１０を参照して説明した制御との相違点について説明する。第３実施形態に係る鮮度維持制御は、ステップＳ１２０における図１５に示す各処理ステップ以外は、図１０に示すステップと同様の処理であり、説明を省略する。

ステップＳ１２０１において取得部１３は、カメラ６によって撮像された農作物の画像データを取得する。ステップＳ１２０２において処理部１１は、カメラ６の撮像画像を解析して、農作物の熟度または腐敗の進捗を推定して決定する。処理部１１は、解析した画像に基づく、農作物の色見、艶、光の具合などを機械学習するＡＩ画像認識判定によって熟度または腐敗の進捗を推定する。この推定処理により、処理部１１は、農作物の熟度または腐敗の進捗をピンポイントで推定することができる。ＡＩ画像認識判定では、農作物の部位毎に複数段階で状態のレベル判定を行う。また、画像データと農作物の熟度または腐敗の進捗との関係を示す特性データは、例えば記憶部１２に記憶されている。

ステップＳ１２０３において処理部１１は、決定した農作物の熟度または腐敗の進捗に基づいて、農作物に対する光照射範囲、照射時間、照射量や強度を決定する。ステップＳ１２０４で照射部１４は、処理部１１が決定した光照射範囲、照射時間、照射量や強度などを実行するための制御信号を熟成抑制部３に出力する。鮮度維持システム１は、ステップＳ１２０のサブルーチンを終了し、ステップＳ１３０に移行する。

また、カメラ６によって撮影された農作物の画像を用いて推定した農作物の熟成度合に基づいて、ステップＳ１５０のアラート処理を実行するか否かを判定してもよい。この制御によれば、センサ検出値による判定だけでなく、画像認識によっても判定するため、アラート処理の精度向上が図れ、ユーザが適切な措置を正確に行うことができる。

第３実施形態の鮮度維持システム１は、農作物の画像を撮影するカメラ６を備える。制御部は、カメラ６によって撮影された農作物の画像を用いて推定した農作物の熟成度合に基づいて、光の照射範囲、照射強度を制御する。この制御によれば、農作物の画像に基づいて、部位毎またはピンポイントで農作物の鮮度状態を検出できる。この検出によれば、紫外線の照射範囲を限定できるため、照射時間の短縮化、照射エネルギーの省力化を図ることができる。また、第３実施形態の制御によれば、部位毎またはピンポイントで農作物の鮮度状態を検出できるため、ステップＳ１５０のアラート処理の精度向上を図ることができる。

第４実施形態
第４実施形態について図１６～図１７を参照して説明する。第４実施形態の鮮度維持システム１は、第１実施形態に対して、電磁波を用いて熟成抑制を行う点が相違する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図１６に示すように、鮮度維持システム１は、電磁波によって熟成進行を抑制する熟成抑制部である電磁波発生部７を備える。図面では電磁波発生部７をＥＷと表記している。電磁波発生部７の一例を以下に説明する。電磁波発生部７は、光伝導材料の薄膜を積層した光伝導基板と、光伝導基板上に形成されたアンテナとを備えている。アンテナは、一対の電極部と、一対のアンテナ本体とを含むダイポールアンテナである。一対のアンテナ本体に電圧を印加した状態で、一対のアンテナ本体のギャップにフェムト秒パルスレーザ等の励起光を照射すると、光励起キャリアが発生する。電磁波発生部７は、一対のアンテナ本体のギャップにパルス状の電流が流れると、この電流によってテラヘルツ電磁波を発生させる。

図１７に示す処理は、制御回路に電源が投入されたタイミングでまたは電源投入状態で所定時間が経過するタイミングで実行されて、例えば１日のうち数回以上繰り返される。以下、第１実施形態で図１０を参照して前述した制御との相違点について説明する。図１７に示す各処理ステップにおいて図１０に示すステップと同符号を付したものは、第１実施形態と同様の処理であり、説明を省略する。

ステップＳ１１０でセンサの検出値が閾値を上回っていると判定すると、ステップＳ１２０Ａにおいて電磁波発生制御を実行する。処理部１１は、センサの検出値と閾値との比較結果に応じて、電磁波の発生量や強度を決定する。処理部１１は、センサの検出値と閾値との差が大きいほど、電磁波の発生量や強度を大きくするように決定する。照射部１４は、処理部１１が決定した電磁波の発生量や強度などを実行するための制御信号を電磁波発生部７に出力する。発生させた電磁波は、農作物周辺のエチレン分子の電子遷移を促進して電子結合を変更させるため、エチレン分子を除去することに寄与する。このようにして電磁波発生部７は、エチレン分子を除去して殺菌作用を提供する。ステップＳ１２０によれば、第１実施形態の紫外線照射と同様に農作物に対して熟成抑制効果を供与できる。

ステップＳ１２０Ａの処理は、温度センサ４１の検出値に応じて、電磁波の強度を制御する処理としてもよい。温度センサ４１の検出値が高温の場合、熟成または腐敗が加速するため、ステップＳ１２０Ａの処理では、電磁波の強度を大きく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が基準値を上回る場合は、下回る場合よりも電磁波の強度を大きく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が高くなるほど、電磁波の強度が大きくなるように制御する。温度センサ４１の検出値が低温の場合、熟成または腐敗が減速するため、ステップＳ１２０Ａの処理では、電磁波の強度を小さく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が基準値を下回る場合は、上回る場合よりも電磁波の強度を小さく制御する。例えば、温度センサ４１の検出値が低くなるほど、電磁波の強度が小さくなるように制御する。

ステップＳ１２０Ａの処理は、湿度センサ４２の検出値に応じて、電磁波の強度を制御する処理としてもよい。湿度センサ４２の検出値が高湿である場合、熟成または腐敗が加速するため、ステップＳ１２０Ａの処理では、電磁波の強度を大きく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が基準値を上回る場合は、下回る場合よりも電磁波の強度を大きく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が高くなるほど、電磁波の強度が大きくなるように制御する。湿度センサ４２の検出値が低湿である場合、熟成または腐敗が減速するため、ステップＳ１２０Ａの処理では、電磁波の強度を小さく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が基準値を下回る場合は、上回る場合よりも電磁波の強度を小さく制御する。例えば、湿度センサ４２の検出値が低くなるほど、電磁波の強度が小さくなるように制御する。

第４実施形態の鮮度維持システム１は、特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部２と、電磁波を発生する熟成抑制部とを備える。鮮度維持システムは、鮮度検出部２によって検出された鮮度に基づいて熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部を備える。このシステムによれば、鮮度検出部２によって農作物の熟度や腐敗臭を検出でき、検出した鮮度状態に応じた、熟成進行を抑制する電磁波を発生できる。この電磁波によるエチレン分子の除去により、農作物の保管時や店頭陳列時などにおいて農作物の熟成が進むことを抑制することができる。

第５実施形態
第５実施形態について図１８を参照して説明する。第５実施形態の鮮度維持システムは、前述の各実施形態に対して、さらに農作物の出荷条件が成立したことを案内する制御を行う点が相違する。第５実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

鮮度維持システム１は、前述したフローチャートにしたがった制御に加えて、図１８に示すフローチャートにしたがった鮮度維持制御を実行する。第５実施形態の鮮度維持システムは、図１０、図１２、図１５、図１７の各フローチャートと並行して図１８のフローチャートにしたがった制御を実施する。回路基板１０に実装されたＣＰＵは、図１８に示す処理を実行して、処理部１１その他の各部として機能する。

図１８に示す処理は、制御回路に電源が投入されたタイミングでまたは電源投入状態で所定時間が経過するタイミングで実行されて、例えば１日のうち数回以上繰り返される。図１８に示す制御を実施することで、においセンサやエチレンセンサで農作物の熟度を監視しつつカメラ画像に基づく追熟具合の監視を行い、完熟手前の状態を検出できる。

ステップＳ２００において取得部１３は、鮮度検出部２として機能するにおいセンサの検出値を取得する。処理部１１は、ステップＳ２１０においてにおいセンサの検出値が出荷前基準値に到達したか否かを判定する。出荷前基準値は、第１実施形態のステップＳ１１０の閾値よりも低い値であって、農作物が完熟手前の状態になる値に予め設定されている。においセンサの検出値が出荷前基準値に到達したと判定すると、ステップＳ２２０で取得部１３は、カメラ６によって撮像された農作物の画像データを取得する。ステップＳ２３０で処理部１１は、解析した画像に基づく、農作物の色見、艶、光の具合などを機械学習するＡＩ画像認識判定によって出荷条件が成立したか否かを判定する。この判定処理により、処理部１１は、においセンサによる追熟具合を把握した上で、画像による可視的判定により、農作物の出荷状態を高い精度で検出できる。また、画像データと出荷条件成立との関係を示す特性データは、例えば記憶部１２に記憶されている。

ステップＳ２３０の判定処理は、出荷条件が成立するまで、ステップＳ２１０の判定処理、画像取得を経て、繰り返し実行される。ステップＳ２３０の判定処理により出荷条件が成立している場合、鮮度維持システム１はステップＳ２４０で報知処理を実行後、図１８のフローチャートを終了する。ステップＳ２４０の報知、農作物が適切な出荷状態であることをユーザまたは管理者に認識させるため、ユーザ等は出荷準備を講じることができる。

ステップＳ２３０において出力部１５は、外部機器やクラウドに対して無線通信する。携帯端末機やパーソナルコンピュータなどの外部機器は、出力部１５から取得した出荷可能状態を表示画面に表示したり音声などによって報知したりするように構成されている。また、鮮度維持システム１は、システムを構成する機器の表示画面に表示したり音声などによって出荷可能状態を報知したりするように構成してもよい。

第５実施形態の鮮度維持システムは、農作物の周囲に位置する壁面などにエチレンガスが吹き付けられている構成でもよい。また、鮮度維持システムは、農作物を収容する箱内にエチレンガスが供給された構成を備えてもよい。このような構成により、農作物の成熟を促進でき、農作物の追熟を高めることに寄与する。

第５実施形態の制御部は、鮮度検出部２によって検出した農作物の熟成度合と、カメラ６によって撮影された農作物の画像を用いて推定した農作物の熟成度合とに基づいて、農作物の出荷条件が成立したことを報知する。これによれば、においセンサやエチレンセンサによって検出した熟成度合と画像認識による熟成度合とを合わせた出荷条件の判定により、適切な出荷時を高精度に判定できる。

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つないしは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置およびその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置およびその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

第１実施形態の鮮度維持システム１は、温度センサと湿度センサとのいずれかを備える構成でもよい。また、第１実施形態の鮮度維持システム１は、温度センサと湿度センサとを備えない構成でもよい。

技術的思想の開示
この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。

技術的思想１
特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、
殺菌作用を有する光を照射する熟成抑制部（３）と、
前記鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて前記熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、
を備える鮮度維持システム。

技術的思想２
特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、
電磁波を発生する熟成抑制部（７）と、
前記鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて前記熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、
を備える鮮度維持システム。

技術的思想３
前記制御部は、温度センサ（４１）によって検出された温度に応じて、農作物の熟成進行を抑制するように光の照射強度または電磁波の強度を制御する技術的思想１または技術的思想２に記載の鮮度維持システム。

技術的思想４
前記制御部は、湿度センサ（４２）によって検出された湿度に応じて、農作物の熟成進行を抑制するように光の照射強度または電磁波の強度を制御する技術的思想１または技術的思想２に記載の鮮度維持システム。

技術的思想５
前記制御部は、前記熟成抑制部を制御して農作物の熟成進行を抑制する処理にもかかわらず、農作物の熟成が進行した場合はアラートを発生する技術的思想１から技術的思想４のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想６
前記熟成抑制部によって照射された光の反射光を検出する反射光検出部（４３）をさらに備え、
前記制御部は、前記反射光検出部によって検出された反射光のレベルに応じて、前記熟成抑制部による光照射を継続するか、アラートを発生させるかを実施する技術的思想１から技術的思想４のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想７
前記制御部は、カメラ（６）によって撮影された農作物の画像を用いて推定した農作物の熟成度合に基づいて、光の照射範囲、照射強度を制御する技術的思想１から技術的思想４のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想８
前記制御部は、前記鮮度検出部によって検出した農作物の熟成度合と、カメラ（６）によって撮影された農作物の画像を用いて推定した農作物の熟成度合とに基づいて、農作物の出荷条件が成立したことを報知する技術的思想１から技術的思想７のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想９
前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサと特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサとを搭載した１つの半導体チップを備える技術的思想１から技術的思想８のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想１０
前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサと特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサとを含み、
前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部を含み、
前記エチレンセンサ、前記においセンサおよび前記紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている技術的思想１から技術的思想８のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想１１
前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサを含み、
前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部を含み、
前記エチレンセンサおよび前記紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている技術的思想１から技術的思想８のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想１２
前記鮮度検出部は、特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサを含み、
前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部を含み、
前記においセンサおよび前記紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている技術的思想１から技術的思想８のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想１３
前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサを含む技術的思想１から技術的思想８のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想１４
前記鮮度検出部は、特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサを含む技術的思想１から技術的思想８のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

技術的思想１５
前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部である技術的思想１から技術的思想８のいずれか一項に記載の鮮度維持システム。

２…鮮度検出部、 ３，７…熟成抑制部、 ７…電磁波発生部（熟成抑制部）、 １１…処理部（制御部）

Claims (10)

1. 特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、
   殺菌作用を有する光を照射し、または電磁波を発生する熟成抑制部（３、７）と、
   前記鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて前記熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、
   を備え、
   前記制御部は、温度センサ（４１）によって検出された温度が基準値を上回る場合は下回る場合よりも光の照射強度または電磁波の強度を大きく制御する鮮度維持システム。
2. 特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、
   殺菌作用を有する光を照射し、または電磁波を発生する熟成抑制部（３、７）と、
   前記鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて前記熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、
   を備え、
   前記制御部は、湿度センサ（４２）によって検出された湿度が基準値を上回る場合は下回る場合よりも光の照射強度または電磁波の強度を大きく制御する鮮度維持システム。
3. 特定のガスを検知して農作物の鮮度を検出する鮮度検出部（２）と、
   殺菌作用を有する光を照射する熟成抑制部（３）と、
   前記鮮度検出部によって検出された鮮度に基づいて前記熟成抑制部を制御して、農作物の熟成進行を抑制する制御部（１１）と、
   前記熟成抑制部によって照射された光の反射光を検出する反射光検出部（４３）と、
   を備え、
   前記制御部は、前記反射光検出部によって検出された反射光のレベルが閾値を下回る場合は前記熟成抑制部による光照射を継続し、閾値を上回る場合はアラートを発生させる鮮度維持システム。
4. 前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサと特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサとを搭載した１つの半導体チップを備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の鮮度維持システム。
5. 前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサと特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサとを含み、
   前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部を含み、
   前記エチレンセンサ、前記においセンサおよび前記紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の鮮度維持システム。
6. 前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサを含み、
   前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部を含み、
   前記エチレンセンサおよび前記紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の鮮度維持システム。
7. 前記鮮度検出部は、特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサを含み、
   前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部を含み、
   前記においセンサおよび前記紫外線照射部は、１つの半導体チップに搭載されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の鮮度維持システム。
8. 前記鮮度検出部は、エチレンの濃度を検出可能なエチレンセンサを含む請求項１から請求項３のいずれかに記載の鮮度維持システム。
9. 前記鮮度検出部は、特定のにおい成分を検出可能なにおいセンサを含む請求項１から請求項３のいずれかに記載の鮮度維持システム。
10. 前記熟成抑制部は、ＵＶ－ＡまたはＵＶ－Ｂを照射する紫外線照射部である請求項１から請求項３のいずれかに記載の鮮度維持システム。