CN104769631A - 农业管理系统以及农作物收获机 - Google Patents

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Abstract

农业管理系统具有：数据输入部(41)，从农作物收获机(1)接受作为农地信息而表示收获作业位置的收获位置数据、作为农作物信息而表示在农地收获的农作物的收获量的收获量数据以及表示其质量的质量数据；数据库服务器(6)，将农地信息与农作物信息相互能够关联地记录；农业评价部(51)，基于农地信息与农作物信息，进行农地的农业评价；以及数据输出部(42)，送出通过农业评价部生成的农业评价数据。

Description

农业管理系统以及农作物收获机
技术领域
本发明涉及农业管理系统，所述农业管理系统管理与通过农作物收获机进行收获作业的农地有关的农地信息、以及与通过所述收获作业获得的农作物有关的农作物信息。进而，本发明涉及这样的农业管理系统中包含的农作物收获机，特别涉及具有对从农场收割的谷杆实施脱粒处理的脱粒装置、以及收纳从该脱粒装置送来的谷粒的谷粒仓的谷粒收获机。
背景技术
例如从专利文献1中可知，利用计算机系统管理农作物从生产到消费者手中的生产管理、以及生产历史的信息的农业管理技术。在该专利文献1的管理系统中，生长诊断机在预定的单位生产区间执行生长诊断，各个测定点的测定诊断结果与位置信息被记录在存储卡。该记录内容之后被发送到农业管理计算机系统。此外，在该单位作业区间中的收获机进行的收获作业中，通过在收获机中安装的测量装置，测量该单位作业区间的产量，收获的单位作业区间的产量与通过GPS模块获得的位置信息被记录在存储卡中，且该记录内容被发送到作业管理计算机系统。对单位生产区间内的每单位作业区间中正在生长的农作物，照射例如近红外线而分析其反射光，从而进行测定。若为大米，则其测定内容是叶片颜色、高度、茎数、穗数等。在该作业管理技术中，在收获作业时，由于记录位置与产量，因此能够掌握农场的位置与产量的关系。但是，不能掌握作为对农作物来说是重要的信息的、与农作物的口感有关的质量数据与农场的位置的关系。
此外，在专利文献2中，公开了在对农场进行划分，以区间为单位记录农用车的作业的农作业机管理装置。在该管理装置中，在能够与作业车的控制器进行通信的作业管理终端机中包括用于存储地图数据的DVD读取装置、GPS模块以及陀螺仪传感器，从地图数据获取工作地的外形。对该获取的工作地的地图数据进行划分，存储局部的信息(电线杆等障碍物的存在)。例如，当农用车为联合收割机的情况下，通过收获作业获得的水稻的总排量作为农场整体的产量而被输入。此外，若农用车为拖拉机，则在犁地作业获得的耕深传感器检测值作为每个农场区间的耕深值被自动记录。但是，在该管理装置中，虽然对农产物的产量进行处理，但并未处理与农产物的口感有关的质量数据。
进而，还提出了以下的农业机械：预先将针对作为农地的农场而获得的信息、例如温度、日照量、雨量、农作物的生长信息等注册在信息传感器中，在联合收割机进行收获作业时基于这些信息判定农作物的生长状态，从而将收割部和脱谷部的处理条件设为最佳条件。(例如，参照专利文献3)。在该专利文献3的技术中，前提条件是预先单独取得生长信息等，并将其预先注册到信息中心中。
此外，专利文献4中公开了如下的联合收割机：搭载用于检测谷粒质量的检测装置，并基于该检测装置的检测结果而通知应采用的联合收割机运行状态。具体来说，基于谷粒的含水量的检测结果显示最佳脱谷值，操作员据此能够调整脱粒机的驱动速度等。该专利文献4中并没有公开将在收获作业中获得的谷粒的含水量等作为与口感有关的质量数据还用于脱谷作业后。
在专利文献5公开了如下的庄稼收获机：通过庄稼质量测量部件测量庄稼的质量，并将其测量信息通过信息输出部件向设备外输出。作为随着该庄稼收获机收获庄稼而测定的质量，公开庄稼的口感或含水量或外观等级等。对应于进行了收获作业的、多个不同的场所(农场或农地)的每一个场所，收集与质量相关的测量信息，并通过无线通信或拆卸自如的存储介质而输出到设备外。在该输出目的地，基于测量信息，进一步按照预先指定的地域，生成对每个农场识别码记载了该农场中的口感的平均值以及品种码的口感图，但没有公开对农场或农地中的收获位置分配口感等的测量值的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2002-149744号公报
专利文献2：特开2004-213239号公报
专利文献3：特开2011-77980号公报
专利文献4：特开平11-32550号公报
专利文献5：特开平11-53674号公报
发明内容
发明要解决的课题
鉴于上述实际情况，要求如下的农业管理系统：在农作物收获机收获农作物时，生成包括进行收获作业的农地的位置的农地信息、以及包括在该收获作业中获得的农作物的质量的农作物信息，并将其数据库化，从而能够随时利用。
正在计划或实践通过活用IT技术而进行更有效的农业经营。对于这样的IT化农耕最重要的农作物有水稻或小麦等，这些农作物还有可能其收获时期或收获场所等与质量有关，该收获时的谷粒评价变得重要。但是，当前现状是将通过农作物收获机收获的谷粒暂时搬运到管理中心等，在那里首次进行谷粒的口感等的评价，并没有实现在收获时刻的谷粒评价。由此，本发明的目的还期望一边立即评价收获的谷粒的产量、口感等一边能够进行收获作业的农作物收获机。
用于解决课题的手段
在本发明的农业管理系统中，为了管理与由农作物收获机进行收获作业的农地有关的农地信息、以及与通过所述收获作业获得的农作物有关的农作物信息，具有：数据输入部，从所述农作物收获机接受作为所述农地信息而表示所述农地的收获作业位置的收获位置数据、以及作为所述农作物信息而表示在所述农地收获的农作物的收获量的收获量数据以及表示其质量的质量数据；数据库服务器，将所述农地信息与所述农作物信息相互能够关联地记录；农业评价部，基于所述农地信息以及所述农作物信息，进行所述农地的农业评价；以及数据输出部，送出由所述农业评价部生成的农业评价数据。
根据该结构，能够将作为农作物收获机的农作业的结果而获得的、收获位置数据、收获量数据、质量数据相互关联而进行数据库化。通过将基于收获位置数据而确定的农地、在该农地收获的农作物的收获量与质量相关联，从而能够以农地为单位进行农业评价。通过该农业评价而获得的农业评价数据根据数据下载的需求而被送出。通过将该农业评价数据显示在用户终端，作为用户的务农者不仅能够掌握所关注的农地的农作物的收获量，还能够掌握其质量。
为了将与以农地为单位的收获量以及质量有关的信息反馈到接下来的农业中从而达到更有效的农业，还要考虑即使是相同的农地，根据场所的微小差异而日照条件和土壤特性不同，因此收获量与质量不同的情况。因此，在本发明的优选的实施方式之一，所述农地信息与将成为作业对象的农地按照预定的大小分割而获得的每微小区间对应地生成，所述农作物信息也与所述微小区间对应地生成。例如，若作为一个边为几米至几十米的区域而设定微小区间，则能够掌握小屋或大树的影子或局部地区的土壤不良等引起的收获量的降低以及质量的降低，还能够对这样的区域施加特别的肥料，或者实施土壤改善。此外，还能够进行特定区域中的试验性的农业。
联合收割机等农作物收获机由于一边以线状(直线或曲线)行驶一边进行收获作业，因此其收获宽度是1m至3m左右。从而，随时间而取得的农作物信息沿着具有该收获宽度的行驶轨迹依次获得。从而，优选在将用于作业评价的单位农地面积设为一个边为几米至几十米的区域的情况下，需要进行将与所述农作物收获机行驶轨迹对应地生成的随时间变化的农作物信息对所述微小区间分配的数据变换，因此设为所述农业评价部具有该功能。
优选在将所述农作物收获机应用于谷物用联合收割机的情况下，根据每单位时间的脱谷处理量生成所述收获量数据，根据在所述联合收割机安装的口感传感器单元的测定结果生成所述质量数据。联合收割机具有将对收割的稻茎进行脱谷而获得的谷粒储藏在仓中或装袋的功能。从而，在该作业过程中，能够简单地测定谷粒的流量，即收获量。此外，设置通过对流过的谷粒照射光束而测定水分、蛋白质的成分量，从而测定其质量(口感)的口感传感器单元，从而能够简单地获得谷粒的质量数据。例如，在干燥设施中，当针对每个目标水分量设定多个干燥机的情况下，能够事先知道将通过该联合收割机收获的谷粒放入哪个干燥机较好，能够有效地传送到干燥设置。从而，作为质量数据而采用收获谷粒的水分是有效的。
适合上述的农业管理系统的农作物收获机也是本发明的对象。这样的农作物收获机需要对农业管理计算机系统发送与进行收获作业的农地有关的农地信息、以及与通过所述收获作业获得的农作物有关的农作物信息。因此，本发明的农作物收获机具有：定位模块，测定本机位置；产量传感器，测定在所述农地收获的农作物的收获量；质量传感器，测定在所述农地收获的农作物的质量；农地信息生成部，根据所述定位模块的测定结果，生成表示所述农地的收获作业位置的收获位置数据作为所述农地信息；农作物信息生成部，根据所述产量传感器的测定结果，生成收获量数据作为所述农作物信息，并根据所述质量传感器的测定结果生成质量数据作为所述农作物信息；发送信息管理部，将所述农地信息与所述农作物信息相关联而生成发送信息；以及通信模块，将所述发送信息发送给所述农业管理计算机系统。
在该农作物收获机中，在收获作业中，生成包含收获位置数据的农业信息的同时，还生成包含所收获的农作物的收获量数据以及该农作物的质量数据的农作物信息。将生成的农地信息与农作物信息相关联的发送信息从农作物收获机发送到农业管理计算机系统。由此，由于在农业管理计算机系统中积累预定收获位置的农作物的收获量与质量，因此通过评价该信息，能够实践有效的农业。
当农作物为水稻或小麦等的情况下，一边行驶一边连续地进行收获作业。因此，作为所述农作物信息，优选算出每预定的作业行驶距离的收获量。尤其，如上述那样，当与将成为作业对象的农地按照预定的大小分割而获得的每微小区间对应地生成农地信息的情况下，能够根据每作业行驶距离的收获量，简单地算出每微小区间的收获量。
优选，当农作物为大米，质量传感器用于检测水稻的水分的情况下，在内置谷粒仓中储藏的水稻的水分或对该水稻要求的干燥度与其储藏量一并通过通信模块发送到外部的干燥设施。接受了这样的信息的干燥设施在处理水稻被搬入之前，能够预先适当地设定干燥装置的动作参数。相反，优选，还能够从干燥设施向收获机侧发送谷物干燥机的容纳状况、干燥机内谷物的含水率。这样在收获机与干燥设施之间进行双向通信，互相交换作业数据，从而能够互相进行更有效的作业。
本发明的农作物收获机具有：谷粒仓，存放从脱谷装置送来的谷粒，所述脱谷装置对从农场收割的稻茎实施脱谷处理；产量传感器，测定所述谷粒的产量；口感传感器，测定所述谷粒的口感；测定数据管理部，对从所述产量传感器输入的产量测定数据以及从所述口感传感器输入的口感测定数据时序地进行管理；以及收获评价部，通过将所述农场的位置信息、所述产量测定数据、所述口感测定数据相关联，从而生成收获谷粒特性信息。
根据该结构，由于在农作物收获机中具有用于测定从脱谷装置送来的谷粒的产量的产量传感器、以及用于测定谷粒的口感的口感传感器，因此能够在收获时测定谷粒的产量与口感。而且，由于时序地管理在该测定中获得的产量测定数据与口感测定数据，因此不仅在收获时刻，在收获后的适当的时刻也能够进行谷粒的收获时评价。这样的产量测定数据、口感测定数据还与作为收获场所的农场相关联，并作为收获谷粒特性信息被处理，因此能够贡献于IT化农耕。
在本发明的优选实施方式之一，所述产量传感器是所述谷粒仓中具有的称重传感器(load cell)，所述口感传感器是用于测定谷粒的水分的光学式非接触传感器，所述口感传感器配置在所述谷粒仓，或者配置在从所述脱谷装置到所述谷粒仓的谷粒传输路径上。通过利用在作为谷粒的农作物收获机中的储藏场所的谷粒仓设置的称重传感器来测量储藏谷粒的重量，不仅能够简单地测定产量，还能够算出每时间或每作业行驶的产量的增加。此外，通过利用光学式非接触传感器，能够测定对谷粒的口感比较重要的水分而不会损伤谷粒。此外，由于是非接触传感器，其测定场所也能够从包括所述谷粒仓在内的、从脱谷装置到谷粒仓的谷粒传输路径中自由选择。
如下的精密的农耕也非常重要：将农场进一步细分，测定在划分后的预定区域中收获的谷粒的产量、水分，从而考虑了农场的日照等环境条件的差异、农场的土壤、肥料分布的差异等。由于支持这样的农耕，在本发明的优选实施方式之一中，作为所述产量，根据行驶轨迹和每单位进行距离的产量，计算在所述农场的预定区域收获的谷粒的产量，作为所述口感，根据行驶轨迹与每单位行驶距离收获的谷粒的平均口感，计算在所述农场的预定区域收获的谷粒的水分。
同样地，作为用于评价在划分后的预定区域中收获的谷粒的产量、水分的、更有自由性的方法，在本发明的其他实施方式中，具有用于测定所述农场的所述稻茎的收割位置的GPS模块，所述收割位置包含在所述收获谷粒特性信息中，基于该收获谷粒特性信息计算在所述农场的预定区域收获的谷粒的产量以及水分。通过对位置测定利用GPS模块，能够可靠地取得收割位置而不依赖于农作物收获机的行驶轨迹。
若所述收获谷粒特性信息被生成的同时利用通信被发送到管理中心等，则无需在农作物收获机侧预先存储该收获谷粒特性信息。但是，优选，也可以进一步考虑为了应对发生通信不良，或者在农作物收获机侧依次进行确认，从而具有用于记录所述收获谷粒特性信息的记录部。
在一般的农作物收获机中，不具有用于通过通信线路在与远程的管理中心的计算机系统之间能够进行数据通信的通信模块(线路通信部)。在这样的情况下，优选利用农作物收获机的操作者携带的便携通信终端作为通信模块(线路通信部)。此时，农作物收获机与便携通信终端之间的数据通信能够在农作物收获机的车载LAN设置的数据输入输出部与在便携通信终端设置的数据输入输出部之间进行。作为这样的数据通信，能够利用USB连接等有线通信或Wi-Fi等无线通信。为了达成这样的目的，在本发明的优选实施方式中，能够采用如下的结构：具有能够与便携通信终端进行数据通信的数据输入输出部，所述测定数据管理部与所述收获评价部构筑在所述便携通信终端中，所述收获谷粒特性信息经由所述便携通信终端的通信模块(线路通信部)送到管理中心。
附图说明
图1是表示本发明的农业管理系统的基本结构的示意图。
图2是表示农业管理系统中的信息的流向的示意图。
图3是将农业评价数据进行了图表化，并显示在显示器上的画面图。
图4是说明本发明的有关谷粒收获机中的收获谷粒的数据处理的基本结构的示意图。
图5是说明将产量与口感分配给农场区域的处理的一例的示意图。
图6是应用本发明的联合收割机的侧面图。
图7是图6所示的联合收割机的平面图。
图8是概略表示图6所示的联合收割机的作业部的内部空间的示意图。
图9是在村镇等级的较大的地域，农业评价数据被图表化，并显示在显示器上的画面图。
图10是在由田埂包围的农地中，按照微小区间单位将农业评价数据进行图表化，并显示在显示器上的画面图。
图11是表示产量传感器与口感传感器的配置的示意图。
图12是表示联合收割机的控制系统与该联合收割机中安装的智能手机中的功能部的功能模块图。
图13是表示口感测定机构的其他实施方式的示意图。
具体实施方式
在说明本发明的具体实施方式之前，说明本发明的农业管理系统的基本结构。图1表示农业管理系统的基本的结构。图2表示农业管理系统中的信息的流向。
这里的农业中，重复农作物收获机(以下简称为收获机)1的直线行驶与180度旋转行驶，从而进行作业对象农地全域的收获作业。农作物收获机1中安装有能够在与农业管理中心的管理计算机系统之间进行数据通信的终端计算机6。该终端计算机(以下称为终端或者数据处理模块)6也可以以连接到车载LAN的ECU这样的方式固定在收获机1，也可以作为平板计算机或智能手机这样的便携设备经由基座等连接到收获机1。
收获机1中具有用于测定在作业对象的农地收获的农作物的收获量的产量传感器21、用于测定收获的农作物的质量的质量传感器22。产量传感器21的测定结果与质量传感器22的测定结果被送到终端6。作为质量传感器22的例子，可举出测定农作物中包含的水分或蛋白质的口感传感器等。
终端6包括测定当前位置即本机位置的定位模块9。作为定位模块9，已知GPS模块，能够利用在平板计算机或智能手机中内置的模块。当利用不具有定位模块9的终端6的情况下，需要在收获机1安装定位模块9，但该定位模块9与用于汽车导航的模块实质上相同，因此还可以继续利用它。
总之，在终端6中包括农地信息生成部6a、农作物信息生成部6b、发送信息管理部6c、通信模块66。农地信息生成部6a根据测定模块9的测定结果，生成表示收获作业位置的收获位置数据。该收获位置数据与用于确定作业对象农地的农地名称或农地ID一并被编入农地信息。当然，由于仅根据收获位置数据就能够确定农地，因此农地名称或农地ID并不是必需的。农作物信息生成部6b根据产量传感器21的测定结果生成收获量数据，并根据质量传感器22的测定结果生成质量数据。收获量数据以及质量数据作为农作物信息被处理。发送信息管理部6c将生成的农地信息与农作物信息与收获位置相关联而生成发送信息。通信模块34将发送信息向管理中心的农业管理计算机系统7送出。
农作管理计算机系统7具有输入输出服务器7A、应用服务器7B、数据库服务器7C。输入输出服务器7A中包含有用于将从终端6接受的发送信息中包含的农地信息与农作物信息转发到应用服务器7B或数据库服务器7C的数据输入部71。应用服务器7B中包含有基于所述农地信息与所述农作物信息进行所述农地的农业评价的农业评价部73、用于将农业评价的结果进行图表化的图表化处理部74。数据库服务器7C包含有一次数据库部75、农业评价数据库部76、农地地图数据库部77。一次数据库部75起到源数据的存储部的作用，其能够一边将从收获机1送来的农地信息与农作物信息维持相互关联，一边记录或读取。农业评价数据库部76起到通过农业评价部73进行的每个农地的农业评价以及将该农业评价进行了图表化的图表数据的存储部的作用。农地地图数据库部77是基本上与一般地图数据库相同，但能够包含农地特有的属性数据例如土壤特性或排水特性等的地图数据库。
输入输出服务器7A中包含的数据输出部72将在农业评价部73中生成的农业评价数据或对该农业评价数据进行了图形化或图表化的图表数据，根据请求而发送给终端6或在该农业管理系统中注册的其他终端。图3表示基于这样的图表数据而显示在终端6的显示器上的画面的一例。在该图例中，显示有关农地信息的数据的农地信息显示栏8A配置在画面上部，显示有关农作物信息的数据的农作物信息显示栏8b配置在画面下部。
农地信息显示栏8A中包含用于确定农地的农地ID81、农地名称(乡镇名或街道名称等)82、农地面积83、农地地图84。农地地图84中的各农地通过与表示平均收获量或平均口感值等质量的基准值进行比较，从而能够进行识别(颜色分类或模式分类)。农作物信息显示栏8B中包含有农作物的种类(例如越光米)85、收获量(整个农地或每单位面积)86、农作物的质量值87。这里，由于栽培水稻，因此作为农作物的质量值87而显示糙米的平均蛋白质量87a与平均水分量87b。
通过画面方式或者进行打印输出而看到这样的基于农业评价数据的图表，能够一目了然地掌握农地的状况。
接着，利用图4与图5，说明作为本发明的农作物收获机1的一例的与谷粒收获机中的收获谷粒有关的数据处理的基本结构。
如图4所示，该谷粒收获机1安装有一边行驶一边通过收割部12对从农场收割的稻茎实施脱谷处理的脱谷装置14、以及收纳从该脱谷装置14经由谷粒传送路径3而送来的谷粒的谷粒仓15。进而，具有用于测定所收获的谷粒的产量的产量传感器21、以及用于测定谷粒的口感的质量传感器22。产量传感器21能够由谷粒仓15中包含的称重传感器构成。称重传感器被设置成能够支撑谷粒仓15，从而能够测定在谷粒仓15中装载的谷粒的重量(产量)。此时，根据从收获作业开始起依次通过称重传感器测定的产量能够获得每单位时间的产量，即能够获得可换算为每单位面积的每单位行驶距离的产量。质量传感器22由利用分光法测定谷粒的水分和蛋白质的光学式非接触传感器配置于谷粒仓15或谷粒传送路径3而构成。质量传感器22进行的测定通过采样方式批量或连续进行。也可以是运算多个测定结果的平均的结构。
另外，在该谷粒收获机1中，在利用图1说明的终端6是作为该谷粒收获机1的电子控制单元(ECU)之一而形成的数据处理模块6。作为该数据处理模块6的功能部，通过程序而构筑测定数据管理部61与收获评价部62。测定数据管理部61能够将从产量传感器21输入的产量测定数据以及从质量传感器22输入的口感测定数据按照时序进行管理。收获评价部62通过将与作为收获场所的农场有关的数据、产量测定数据、口感测定数据进行相关联而生成收获谷粒特性信息。此外，还准备用于至少预先暂时记录所生成的收获谷粒特性信息的收获谷粒特性信息记录部63。
有关农场的数据中包含农场名或地图上的农场位置，当农场被划分到预定的区间的情况下，还包含其区间号等。为了手动方式或机械方式取得这样的有关农场的数据中的与位置有关的数据，具有收获位置取得部23。
在测定数据管理部61中管理的产量测定数据或口感测定数据、或者在收获评价部62中生成的收获谷粒特性信息能够从作为线路通信部而形成的通信模块66经由通信线路送到远程地的管理中心7。在管理中心7中，通过将接受到的产量测定数据或口感测定数据、或者收获谷粒特性信息进行数据库化，并存储在管理中心(准确来说是在管理中心设置的农业管理计算机系统)7的数据库服务器7C内构筑的收获谷粒特性信息数据库70，从而能够灵活运用农耕管理。
在一般的谷粒收获机1中，不具有通过通信线路在与管理中心7之间能够进行数据通信的通信模块(线路通信部)66。此时，通过个人计算机、平板电脑、智能手机等便携通信终端构筑数据管理模块6，能够采用将其数据输入输出部60与谷粒收获机1的电子控制单元的数据输入输出部50可数据传输地连接的结构。对于该数据输入输出部60与数据输入输出部50的连接，适用USB连接等有线通信或Wi-Fi等无线通信。
另外，当数据处理模块6由附有GPS模块的便携通信终端构筑的情况下，收获位置取得部23也能够在该数据处理模块6内构筑。这样的收获位置取得部23作为收获位置而取得便携通信终端的GPS模块取得的位置数据。GPS模块能够以非常高的精度输出农场内的位置数据。从而，能够将作为这样的准确的收获位置的稻茎的收割位置包含在所述收获谷粒特性信息，因此还能够基于该收获谷粒特性信息计算在所述农场的预定区域中收获的谷粒的产量以及水分，从而灵活运用于农耕管理。
与收割位置或收获位置有关的位置信息利用GPS模块比较方便，但如果设为农场中的谷粒收获机1的收割行驶轨迹已决定，则能够根据该行驶轨迹和行驶距离或行驶时间，计算收割位置。作为该例子，利用图5，说明根据行驶轨迹和每单位行驶距离的产量以及平均的水分，计算在农场的预定区域收获的谷粒的产量以及口感(这里为水分)的方法。在图2中，设为谷粒收获机1在农场按照重复直线行驶与180度旋转的之字形行驶轨迹进行收获作业。
首先，将农场划分为多个微小区间：A1、A2、A3、……。伴随收获机1的收获行驶，每预定时间：t1、t2、t3、……，或者每预定距离：D1、D2、D3、……，输入产量数据以及水分数据，因此能够取得该时间间隔中的产量：V1、V2、V3、……及其水分：Q1、Q2、Q3、……。
这里，若将谷粒收获机1的行驶属于微小区间：A1的时间点设为t1、t6、t7，则微小区间：A1的产量：V[A1]成为
V[A1]＝V1+V6+V7，
微小区间：A1的平均水分：Q[A1]成为
Q[A1]＝(Q1+Q6+Q7)/3。
进而，若将属于微小区间：A2的时间点设为t2、t5、t8，则微小区间：
A2的产量：V[A2]成为
V[A2]＝V2+V5+V8，
微小区间：A2的平均水分Q[A2]成为
Q[A2]＝(Q2+Q5+Q8)/3。
由此，能够对每个微小区间分配产量或水分。
在图5所示的例子中，在将由田埂等围住的农场划分为多个微小区间的基础上，在收获评价部62中进行每个收获位置(农场)的产量和质量的评价。从而，该收获谷粒特性信息能够对这样的农场的产量或水分进行微评价。但是，还能够将乡镇或村落等地域整体的农场作为处理对象农场而进行评价。此时的收获谷粒特性信息能够对地域整体的农场的产量或水分进行微评价。
(第一实施方式)
接着，利用附图，说明本发明的第一实施方式中利用的谷粒收获机的具体的实施方式之一。这里，谷粒收获机是履带式的自脱型联合收割机(以下简称为联合收割机)1。图6表示联合收割机1的侧视图，图7表示联合收割机1的平面图。
联合收割机1具有连结了方管材料等多个钢材的机身框架10。在机身框架10的下部安装有左右一对履带式行驶装置(以下简称为履带)11。在机身框架10的右半部的前侧，搭载引擎E，并在其上部形成有驾驶部13。在该驾驶部13配置有驾驶席16和操纵杆17等。在机身框架10的左侧的前侧部，安装有用于收割在作业行驶时位于机身的前方的收获对象的作物稻茎而传送到后方的收割部12。在机身框架10的左半部，搭载了接受通过收割部12传送的收割稻茎而传送到后方并对收割稻茎中带有谷粒的部分实施脱谷处理，并对通过该脱谷处理获得的谷粒实施挑选处理的脱谷装置14。在机身框架10的右半部的后侧，搭载了用于积存从脱谷装置14经由螺旋(screw)抽送式的供给输送带31抽送传送的谷粒的金属板制的谷粒仓15。在谷粒仓15中安装有将在谷粒仓15积存的谷粒向设备外排出的谷粒排出装置19。在图3与图4中，只示出示意性的图，但在谷粒仓15的下部安装用于检测谷粒的重量的产量传感器21，在谷粒仓15的内部安装有作为口感计而安装有口感传感器(质量传感器)22的口感测定机构30。从口感传感器22输出谷粒的水分值以及蛋白质值的测定数据作为质量数据。
图8是概略表示驾驶部13的内部空间的示意图。驾驶部13中配置有驾驶席16、各种操纵杆、操作开关、仪表显示面板等。在本实施方式中，终端6由手提式的平板型计算机构成。从而，该终端6被安装于在驾驶席16的附近设置的终端用安装部6A，从而被利用。该安装部6A起到用于终端6的供电连接部以及数据交换连接部的作用。另外，可以代替平板型计算机而采用智能手机。
在该终端6中，搭载有起到定位模块9的作用的GPS模块、以及能够经由便携电话线路而连接到互联网的通信模块66。此外，安装有起到农地信息生成部6a、农作物信息生成部6b、发送信息管理部6c的作用的应用。从而，经由安装部6A，来自产量传感器21的收获量数据、来自口感计的水分值数据或蛋白质值数据被送到终端6。进而，经由安装部6A，从联合收割机1的各种ECU还向终端发送内部数据。
该联合收割机1若被投入到成为收获作业对象的预定的农地，则一边在农地行驶，一边连续地进行收割处理与脱谷处理。此时，在终端6的定位模块9，生成用于表示联合收割机1的当前位置的定位数据(纬度、经度)，由实施时刻与定位数据构成的定位信息被送到终端6。同时，还发送收获量数据与质量数据(谷粒的水分值以及蛋白质值)。
在终端6的农地信息生成部6a中，接受到的定位数据成为表示收获作业位置的收获位置数据，并作为农地信息而被处理。此时，将由纬度值与经度值构成的定位数据变换为以在农地设定的预定位置作为原点的坐标系，从而能够将收获位置数据设为由x坐标值与y坐标值构成的位置数据。在终端6的农作物信息生成部6b中，接受到的收获量数据与质量数据被作为农作物信息来处理。在发送信息管理部6c中，农地信息与农作物信息被相关联，以使之后能够评价农地中的特定区域与收获量或质量之间的关系。此时，收获作业位置的测定时刻与在该位置收获的谷粒的质量测定的时间之间的偏移考虑收割处理与脱谷处理的时间而校正。相关联的农地信息与农作物信息作为发送信息被送到农业管理中心，但农地信息与农作物信息的相关联也可以在农业管理中心侧进行。
一般来说，联合收割机1在农地以重复直线行驶与180度旋转的之字形行驶方式进行收获作业，因此农作物的收获实质上沿着直线的行驶轨迹进行。相对于此，农地的土壤质量的分布或作为其结果的农作物的质量的分布在平面上延展。因此，针对将成为作业对象的农地按照预定的大小分割而获得的每个微小区间，按照每个微小区间计算农作物信息(收获量或质量)而分配较合适。
将该收获量：D与质量：Q对农地的微小区间分配的处理可以采用利用图5说明的方法。由此，能够对每个任意的微小区间分配农作物信息(收获量或质量)。
能够在农业评价部73进行基于将由田埂等围住的农地划分为多个微小区间的基础上的农业评价。即，该农业评价数据能够对这样的农地的收获量或质量进行微评价。但是，将乡镇或村落等地域整体的农地设为处理对象农地，将由田埂等围住的农地作为微小区间处理，从而能够进行农业评价。此时的农业评价数据能够对整体地域的农地的收获量或质量进行微评价。
例如，若图1所示的数据库服务器7C构筑于管理中心7，则从联合收割机1送来的农地信息与农作物信息以维持互相相关联的状态被记录于一次数据库部75，在农业评价部73生成的农业评价数据被记录于农业评价数据库部76。从而，根据来自用户的请求，将与特定地域或农地的收获量或质量有关的信息提供给用户。此时，图表化处理部74利用在农业地图数据库部77中存储的地图数据，能够生成基于地图对收获量或质量宏观地或微观地进行图表化后的图形信息。在本实施方式中，输入输出服务器7A作为Web服务器被构筑。Web服务器利用被称为HTTP(超文本传输协议)的通信协议，在与终端6中安装的Web浏览器之间发送接收数据。为了互相发送接收数据，利用由HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)等记述的文本，但在该文本中能够包含图像或语音，进一步能够包含进行任意处理的程序。
在HTML文件或XML文件中能够简单地处理图形的图像。图9表示由终端6的Web浏览器显示的农业评价画面的一例。该农业评价画面的顶层画面是包含以田埂为界的多个农地的地域的地图。各农地用颜色分类，其细节能够通过选择来变更。在第一选择中，农地被颜色分类为收获作业的作业完成农地与作业未完成农地。在第二选择中，农地被颜色分类为目标收获量以上的农地与小于目标收获量的农地。进而，关于质量，例如也能够颜色分类为达到了目标蛋白质值的农地与未达到的农地。
在图9的顶层画面中，示出了通过点击特定的农地ZZZ，显示与该农地ZZZ有关的、农地信息和农作物信息且进一步显示作为选项的农业机械信息的浏览器。这里，农地信息中包含有农地名、面积、庄稼、作业进展、肥料(种类和量)、农药(种类和量)，农作物信息中包含糙米收获量、平均蛋白质、平均水分。另外，农业机械信息中，包含有消耗燃料、作业时间、引擎组的转速、最高水温、平均作业速度。该农业机械信息从联合收割机1的ECU转发到终端6，并进一步被送到该农业管理计算机系统而被记录于数据库服务器7C。在图9的顶层画面中，进一步还显示表示在农业管理中心中注册的联合收割机1的当前位置的图标。
图10示出从图9的顶层画面表示的多个农地选择的特定的农地ZZZ，该农地ZZZ由以预定的大小分割而得的多个微小区间构成。即，图7的顶层画面中的整体地域对应于图8中的一个被选择的特定的农地ZZZ，图9的顶层画面中的多个农地对应于图10中的微小区间。从而，通过在图10的画面上点击特定的微小区间A1，显示有关该微小区间A1的、农地信息与农作物信息。基于该信息，能够进行精密的农业管理。
在上述的实施方式中，农作物的收获量以及质量的采样按照作业行驶位置单位进行，但本发明并不限定于此。例如，也可以按照由田埂围住的一个农地单位。进而，收获机1中具有暂时储藏收获物的收获物仓(例如，联合收割机的情况下作为收获物仓具有谷粒仓)，因此也可以以收获物仓的容量作为一个单位进行农作物的收获量和质量的采样。
此外，用于按照比谷粒仓15的容量还小的容量单位进行采样的优选实施方式之一中，在谷粒仓15的内部设置收获物的暂时储藏部。即，在暂时储藏部的底部设置开关盖机构，同时设置用于检测该暂时储藏部是否装满的传感器、静电电容型近距离传感器，在每次暂时储藏部装满时打开开关盖而将收获量向谷粒仓15排出。在该排出时口感传感器22能够进行质量测定，取得质量数据。通过测定暂时储藏部装满的时间与该时间的平均车速，获得暂时储藏部装满为止的行驶距离。该行驶距离能够用作收获量的指标(收获量指标)。或者，还能够求出每行驶距离的收获量即每单位农地面积的收获量。将如此获得的收获量或质量或与这两者相关的指标在地图上可视化，从而能够生成农地的以微小区间为单位的收获量图。
当作为终端6而采用智能手机或平板计算机的情况下，这些设备中大都具有WiFi功能或蓝牙(商标名)等近距离通信功能，因此能够将该终端6用作用于收获机1的特定操作的遥控器。尤其当收获机1为联合收割机的情况下，如果能够通过终端6的操作而控制在联合收割机中安装的卸粮器(unloader)的升降、左右旋转、谷粒排出的ON/OFF则比较方便。进而，还能够利用联合收割机的ECU与终端6的双向数据通信功能，根据卸粮器的当前位置规定遥控器的操作。例如，当卸粮器处于收纳位置的情况下，向机身后方逆时针方向突出，在除此之外的情况下能够将进行自动收纳的操作按钮附在终端6。在这样的终端6中的远程控制功能通过应用来实现。
(第二实施方式)
接着，利用附图，说明在本发明的第一实施方式中应用的谷粒收获机的具体的实施方式之一。这里采用的谷粒收获机也是图6和图7所示的履带式的自脱型的联合收割机1。
如图11示意性表示那样，产量传感器21是在机身框架10安装的称重传感器，在该称重传感器搭载谷粒仓15。即，该产量传感器21测定包括谷粒仓15在内的在此储藏的谷粒的重量，从而测定收获谷粒的产量。通过在每预定的采样时间通过产量传感器21计算增加量，获得每预定时间的产量。此时，若考虑行驶速度，还能够求出每预定距离的产量。还如在图7示意性表示那样，在本实施方式中，口感传感器22被安装于在谷粒仓15的侧壁从外侧安装的口感测定机构30。口感测定机构30在谷粒仓内部侧具有测定台30a，该测定台30a在平行姿势与下垂姿势之间开闭摇动。测定台30a被具有上部开口与下部开口的筒状外壳覆盖。此外，测定台30a被配置在从脱谷装置14通过供给传输带31被传输并通过叶轮从投入口15a向谷粒仓15放出的谷粒的一部分所到达的位置。由此，水平姿势的测定台30a能够捕获从投入口15a飞进来的谷粒。在预定量的谷粒搭载在测定台30a的阶段，进行口感传感器22的测定。这里，利用分光分析，能够测定谷粒水分与蛋白质值，能够将水分或蛋白质、进而根据这些成分比求出的口感值设为测定值。若完成口感传感器22的测定，测定台30a被摇动到下垂姿势，由此，放出在测定台30a搭载的谷粒。若谷粒被放出并到了下一个测定采样时间，测定台30a再次摇动到水平姿势。
图12表示该联合收割机1的控制系统。该控制系统实质上基于图4所示的基本原理，但该数据触摸模块6由作为操作者携带的便携通信终端的智能手机构筑。此外，用于取得收获位置的收获位置取得部23由搭载在智能手机上的GPS模块65替换。从而，联合收割机1侧的控制系统由通过车载LAN连接的标准性结构要素构筑。
即，在联合收割机1的控制系统中构筑的、与本发明相关的功能部是行驶控制ECU(电子控制单元)53、作业装置ECU54、传感器管理模块5、车载显示器18、数据输入输出部50。行驶控制ECU53是处理与车辆行驶有关的各种控制信息的ECU，例如包括行驶信息生成部53a，所述行驶信息生成部53a将通过车载LAN从传感器管理模块5取得的、行驶速度、引擎转速、行驶距离、燃料费等数据进行行驶信息化。作业装置ECU54是控制收割部12或脱谷装置14等收割收获装置的ECU，具有基于从传感器管理模块5取得的传感器信息，将表示收割收获装置的操作状态或工作状态的数据进行对地作业信息化的作业信息生成部54a。
传感器管理模块5具有输入来自上述的口感传感器22(口感测定机构30)和产量传感器21以外行驶速度传感器、行驶距离传感器等各种传感器的测定信号，转发到其他功能部的功能。尤其，该传感器管理模块5具有用于基于来自产量传感器21的测定信号生成产量测定数据的产量测定数据生成部51、以及用于基于来自口感传感器22(口感测定机构30)的测定信号生成口感测定数据的口感测定数据生成部52。
数据输入输出部50是进行用于与操作者携带的智能手机进行数据交换的较近距离的通信的无线通信部，按照Wi-Fi或蓝牙(注册商标)等的协议进行动作。
在图1的基本原理中说明的测定数据管理部61与收获评价部62在此被构筑为智能手机的应用。此外，记录由收获评价部62生成的收获谷粒特性信息的收获谷粒特性信息记录部63由智能手机的外部存储器构筑。因此测定数据管理部61通过能够与数据输入输出部50进行数据交换的智能手机的数据输入输出部60，从产量测定数据生成部51与口感测定数据生成部52接受产量测定数据与口感测定数据。智能手机中本来具有持有者ID管理部67、起到线路通信部的作用的通信模块66。利用持有者ID管理部67的功能，进行操作者的认证，从而能够确保在联合收割机1中生成的信息的安全性。此外，利用通信模块66，将收获谷粒特性信息发送给管理中心7，并能够存储在收获谷粒特性信息数据库70。
在上述的第二实施方式中，在联合收割机1中设置有用于测定所收获的谷粒的产量、口感等的传感器，能够在收获作业过程中生成将产量测定数据、口感测定数据与作为收获场所的农场相关联的收获谷粒特性信息，因此能够在收获谷粒时进行评价。
进一步，以下列举上述的实施方式的变形例。
(1)安装了口感传感器22的口感测定机构30的测定台30a还能够采用水平姿势与下垂姿势之间的摇动以外的结构。例如，在图13中示意性表示那样，还可以采用使测定台30a从口感测定机构30的盒状的外壳进退移动的结构。此时，口感测定机构30被配置成伸长状态的测定台30a能够捕获从脱谷装置14通过供给输送带31传输并从谷粒仓15的投入口15a放出的谷粒。在该结构中，在预定量的谷粒放置在测定台30a的阶段，测定台30a吸入口感测定机构30的内部，口感传感器22进行测定。
此外，口感测定机构30的配置场所并不限定于谷粒仓15，也可以配置在从脱谷装置14向谷粒仓15的谷粒传输路径3的适当的位置。进而，当采用可进行高速测定处理的口感测定机构30的情况下，还能够将传输中的谷粒尤其是从投入口15a放出的飞行中的谷粒设为测定对象。
(2)产量传感器21除了由在谷粒仓15的底面的中央附近配置的单一的称重传感器构成以外，为了进行更准确的测定，还可以采用在谷粒仓15的底面的四个角落区域分别配置称重传感器的结构。
(3)将在收获评价部62生成的收获谷粒特性信息记录在收获谷粒特性信息记录部63，并将所生成的收获谷粒特性信息直接实时地发送给管理中心7。此外，生成的收获谷粒特性信息也可以发送给管理中心7而不记录在收获谷粒特性信息记录部63。
(4)在上述的实施方式中，设为数据处理模块6被构筑成谷粒收获机1内置的控制系统或操作者携带的便携通信终端，但也可以将数据处理模块6构筑为在远离农场的地方设置的附有通信功能的计算机系统。
(5)在上述的实施方式中，作为农作物收获机而采用了谷物收获机(联合收割机)，但当然也可以将本发明应用于除此之外的谷粒收获机。此外，这里所称的谷粒收获机具有广义的意思，不仅包括大米、小麦，还包括玉米及其他的庄稼。
产业上的可利用性
本发明并不限定于大米、小麦、玉米等谷物收获，还能够应用于土豆、胡萝卜、白萝卜等蔬菜收获、进一步还能够应用于苹果、橘子等水果收获的领域。进一步，本发明不仅应用于履带式的自脱型联合收割机，还能够应用于普通型的联合收割机或滚轮式的联合收割机。
标号说明
1：联合收割机(农作物收获机、谷物收获机)
14：脱谷装置
15：谷粒仓
21：产量传感器(称重传感器)
22：质量传感器(口感传感器、口感计)
23：收获位置取得部
3：计算机终端(平板计算机、智能手机)
30：定位模块
6：数据处理模块
6a：农地信息生成部
6b：农作物信息生成部
6c：发送信息管理部
61：测定数据管理部
62：收获评价部
63：收获谷粒特性信息记录部
65：GPS模块
66：通信模块(线路通信部)
9：定位模块
7：管理中心
7A：输入输出服务器(Web服务器)
71：数据输入部
72：数据输出部
7B：应用服务器
73：农业评价部
74：图表化处理部
7C：数据库服务器
70：收获谷粒特性信息数据库
75：一次数据库部
76：农业评价数据库部
77：农地地图数据库部

Claims (16)

1.一种农业管理系统，管理与由农作物收获机进行收获作业的农地有关的农地信息、以及与通过所述收获作业获得的农作物有关的农作物信息，所述农业管理系统具有：
数据输入部，从所述农作物收获机接受作为所述农地信息而表示所述农地的收获作业位置的收获位置数据、以及作为所述农作物信息而表示在所述农地收获的农作物的收获量的收获量数据以及表示其质量的质量数据；
数据库服务器，将所述农地信息与所述农作物信息相互能够关联地记录；
农业评价部，基于所述农地信息以及所述农作物信息，进行所述农地的农业评价；以及
数据输出部，送出由所述农业评价部生成的农业评价数据。
2.如权利要求1所述的农业管理系统，其中，
所述农地信息与将成为作业对象的农地按照预定的大小分割而获得的每个微小区间对应地生成，所述农作物信息也与所述微小区间对应地生成。
3.如权利要求2所述的农业管理系统，其中，
在所述农业评价部进行将与所述农作物收获机的行驶轨迹对应地生成的随时间变化的农作物信息对所述微小区间分配的数据变换。
4.如权利要求1至3的任一项所述的农业管理系统，其中，
所述农作物收获机是谷物用联合收割机，所述收获量数据根据每个单位时间的脱谷处理量而生成，所述质量数据根据在所述联合收割机安装的口感传感器单元的测定结果而生成。
5.如权利要求4所述的农业管理系统，其中，
所述质量数据中包含收获谷粒的水分。
6.一种农作物收获机，对农业管理计算机系统发送与进行收获作业的农地有关的农地信息、以及与在所述收获作业中获得的农作物有关的农作物信息，所述农作物收获机具有：
定位模块，测定本机位置；
产量传感器，测定在所述农地收获的农作物的收获量；
质量传感器，测定在所述农地收获的农作物的质量；
农地信息生成部，根据所述定位模块的测定结果，生成表示所述农地的收获作业位置的收获位置数据作为所述农地信息；
农作物信息生成部，根据所述产量传感器的测定结果，生成收获量数据作为所述农作物信息，并根据所述质量传感器的测定结果生成质量数据作为所述农作物信息；
发送信息管理部，将所述农地信息与所述农作物信息相关联而生成发送信息；以及
通信模块，将所述发送信息发送给所述农业管理计算机系统。
7.如权利要求6所述的农作物收获机，其中，
所述农作物信息中包含每个作业行驶距离的收获量。
8.如权利要求6或7所述的农作物收获机，其中，
所述农地信息与将成为作业对象的农地按照预定的大小分割而获得的每个微小区间对应地生成，所述农作物信息也与所述微小区间对应地生成。
9.如权利要求6至8的任一项所述的农作物收获机，其中，
所述农作物为大米，所述质量传感器能够检测水稻的水分，在内置谷粒仓中储藏的水稻的水分或对该水稻要求的干燥度与其储藏量一并通过通信模块发送到外部的干燥设施。
10.一种谷粒收获机，具有：
谷粒仓，存放从脱谷装置送来的谷粒，所述脱谷装置对从农场收割的稻茎实施脱谷处理；
产量传感器，测定所述谷粒的产量；
口感传感器，测定所述谷粒的口感；
测定数据管理部，对从所述产量传感器输入的产量测定数据以及从所述口感传感器输入的口感测定数据时序地进行管理；以及
收获评价部，通过将所述农场的位置信息、所述产量测定数据、所述口感测定数据相关联，从而生成收获谷粒特性信息。
11.如权利要求10所述的谷粒收获机，其中，
所述产量传感器是所述谷粒仓中具有的称重传感器，所述口感传感器是用于测定谷粒的水分的光学式非接触传感器，所述口感传感器配置在所述谷粒仓，或者配置在从所述脱谷装置到所述谷粒仓的谷粒传输路径上。
12.如权利要求10或11所述的谷粒收获机，其中，
作为所述产量，根据行驶轨迹和每单位行驶距离的产量，计算在所述农场的预定区域收获的谷粒的产量，作为所述口感，根据行驶轨迹与每单位行驶距离收获的谷粒的平均口感，计算在所述农场的预定区域收获的谷粒的水分。
13.如权利要求10至12的任一项所述的谷粒收获机，其中，
具有用于测定所述农场的所述稻茎的收割位置的GPS模块，所述收割位置包含在所述收获谷粒特性信息中，基于该收获谷粒特性信息计算在所述农场的预定区域收获的谷粒的产量以及水分。
14.如权利要求10至13的任一项所述的谷粒收获机，其中，
具有记录部，用于记录所述收获谷粒特性信息。
15.如权利要求10至14的任一项所述的谷粒收获机，其中，
具有能够与便携通信终端进行数据通信的数据输入输出部，所述测定数据管理部与所述收获评价部构筑在所述便携通信终端，所述收获谷粒特性信息经由所述便携通信终端的线路通信部被发送到管理中心。
16.如权利要求10至15的任一项所述的谷粒收获机，其中，
所述农场的位置信息是通过将农场划分为多个区间而获得的微小区间。
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