JP2018186728A - コンバイン - Google Patents
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Abstract
【課題】 コンバインの穀稈搬送状態を遠隔監視し、刈取脱穀作業の能率を高める。【解決手段】 刈り取られた穀稈を脱穀装置へ供給するフィードチェンと、フィードチェンによる穀稈の搬送状態を撮像する撮像部と、撮像部で撮像された画像の解析によりフィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、この異常状態を管理センター側へ送信する制御部を備える。また、フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、この異常状態が検出された時点における機体の位置情報を管理センター側へ送信する構成とする。また、フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度を自動的に減速させる構成とする。【選択図】 図5
Description
本発明は、コンバインに関する。
従来、コンバインにおいて、機体の所定位置に配置された撮像部によって機体および機体周辺を撮像して、撮像した画像を操縦席の近傍に配置された表示部に表示させることが知られている。
また、たとえば、複数の画像から機体を上方から見た疑似的な画像(俯瞰映像)を作成し、かかる俯瞰映像に、フィードチェンに穀稈が搬送されている画像を付加して表示するものがある(たとえば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来(特許文献1に開示)のコンバインでは、オペレータが、フィードチェンに穀稈が搬送される様子を、機体を操縦しながら俯瞰映像を参照して確認するため、たとえば、穀稈が混雑している様子が映し出されてもこれを見過ごしてしまう場合がある。
かかる場合、穀稈詰まりが発生することがあり、詰まった穀稈を取り除くために刈取り作業を一旦停止しなければならないことから、作業性が低下してしまう。このように、従来のコンバインは、作業性を向上させる観点から改善の余地があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コンバインの刈取脱穀作業状態を遠隔監視可能とし、刈取脱穀作業の能率を向上させることができるコンバインを提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の技術的手段を講じる。
請求項1に記載の発明は、刈り取られた穀稈を脱穀装置へ供給するフィードチェンと、前記フィードチェンによる穀稈の搬送状態を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像の解析により前記フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、この異常状態を管理センター側へ送信する制御部を備えたコンバインとする。
請求項2に記載の発明は、前記フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、この異常状態が検出された時点における機体の位置情報を管理センター側へ送信する構成とした請求項1に記載のコンバインとする。
請求項3に記載の発明は、前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度を自動的に減速させる構成とした請求項1または請求項2に記載のコンバインとする。
請求項4に記載の発明は、前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度を自動的に増速させる構成とした請求項3に記載のコンバインとする。
請求項5に記載の発明は、前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度を減速前の速度まで自動的に増速させる構成とした請求項3に記載のコンバインとする。
請求項6に記載の発明は、前記フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、機体の走行とフィードチェンの駆動を自動的に停止させる構成とした請求項1または請求項2に記載のコンバインとする。
請求項7に記載の発明は、前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行とフィードチェンの駆動を自動的に開始させる構成とした請求項6に記載のコンバインとする。
請求項1に記載の発明によれば、オペレータが穀稈の搬送状態を視認していなくても、撮像手段によってフィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が検出された場合に、この異常状態が管理センター側へ送信されるので、たとえば管理センター側からコンバインのオペレータへ適切なアドバイスを行なって異常状態に対処することが可能となり、作業能率を高めることができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、この異常状態が検出された時点における機体の位置情報が管理センター側へ送信されるので、管理センター側で、刈取脱穀作業の異常状態が発生したコンバインの位置を特定することができ、たとえばこのコンバインへサービスマンを向かわせるなどにより、作業能率を高めることができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えて、撮像手段によってフィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度が自動的に減速するので、異常な搬送状態のまま多量の刈取穀稈が脱穀装置へ供給されることを回避でき、脱穀装置における穀稈の詰まりを防止して作業能率を高めることができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加えて、撮像手段によって穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度が自動的に増速する。これにより、刈取作業速度が増し、刈取作業の能率が高まる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加えて、撮像手段によって穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度が減速前の速度まで自動的に増速する。これにより、刈取作業速度が復旧し、刈取作業の能率が高まる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えて、撮像手段によってフィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が検出された場合に、機体の走行とフィードチェンの駆動が自動的に停止するので、異常な搬送状態のまま刈取穀稈が脱穀装置へ供給されることを回避でき、脱穀装置における穀稈の詰まりを防止することができる。
請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明の効果に加えて、撮像手段によって穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行とフィードチェンの駆動が自動的に開始されるので、刈取作業を自動的に再開でき、刈取作業の能率が高まる。
以下、添付図面を参照して本願の開示するコンバインの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
まず、図1、図2および図3を参照してコンバイン1の概要について説明する。図1は、コンバイン1の概略左側面図である。図2は、コンバイン1の概略平面図である。図3は、コンバイン1の概略背面図である。なお、各図に示すように、コンバイン1の前進方向を前後方向の「前」、後進方向を前後方向の「後」といい、鉛直方向の上下を上下方向の「上」および「下」という。また、コンバイン1の前方へ向かって、右側を左右方向の「右」、左側を左右方向の「左」という。
図1、図2および図3に示すように、コンバイン1は、走行しながら穀稈を刈り取って脱穀する、いわゆる自脱型コンバインである。コンバイン1は、走行装置3と、刈取装置4と、脱穀装置5と、グレンタンク6と、排出筒7とを備えている。走行装置3は、機体フレーム2の下方に設けられ、左右一対のクローラによってコンバイン1(機体)を走行させる。
刈取装置4は、機体フレーム2の前方に昇降自在に設けられ、圃場に植立している穀稈を刈り取る。脱穀装置5は、機体フレーム2の上方左側に設けられ、穀稈を脱穀し、脱穀した穀粒を選別する。グレンタンク6は、機体フレーム2の上方右側に設けられ、脱穀装置5で選別された穀粒を貯留する。
排出筒7(以下、「排出オーガ」という)は、グレンタンク6の後方に配置された回動軸を中心に、機体の上方において昇降自在および左右方向に旋回自在に設けられ、グレンタンク6に貯留された穀粒を機体の外部へ排出する。なお、排出オーガ7は、穀粒の排出を行わない場合はオーガレスト7aに支持されている。また、コンバイン1は、機体フレーム2の上方に、キャビン9に覆われた操縦席8を備えている。
なお、コンバイン1は、駆動源であるエンジン(図示省略)から出力された回転動力が、第1静油圧式無段変速装置(図示省略)に入力され、この第1静油圧式無段変速装置からの変速後の出力がミッションケース(図示省略)内の変速機構を経由して、走行装置3へ伝達されるとともに、刈取装置4および脱穀装置5へ伝達される。
第1静油圧式無段変速装置は、キャビン9内に備えた主変速レバー(図示省略)の操作によって変速操作されるうえに、第1アクチュエータ(トラニオン軸を回動調節する電動モータ)S1によって、出力停止状態から正転側の最高速回転状態まで変速作動する。
また、この他、エンジンから出力された回転動力は、脱穀装置5とグレンタンク6との間に設けられて脱穀装置5から穀粒をグレンタンク6へ搬送する図示しない搬送装置(たとえば、一番揚穀機)、穀粒を再処理するために脱穀装置5の下流側から上流側へ穀粒を戻し搬送する搬送装置(たとえば、二番揚穀機)などへ伝達される。
また、コンバイン1は、刈取装置4で刈り取られた穀稈を脱穀装置5へ搬送するフィードチェン10(図1参照)を備えている。フィードチェン10は、機体の前後にわたって掛け回され、エンジンから伝達される回転動力によって回転し、刈取装置4側から供給された穀稈を左右方向に横たえて、前後方向の前から後へ搬送する。
フィードチェン10は、機体に設けた第2静油圧式無段変速装置(図示省略)によって駆動される構成とし、この第2静油圧式無段変速装置を変速作動させる第2アクチュエータ(トラニオン軸を回動調節する電動モータ)S2を備える。
フィードチェン10の上方には挟扼杆11が設けられている。挟扼杆11は、ばねなど
の付勢部材によってフィードチェン10へ向けて付勢されている。なお、挟扼杆11の前
方には刈取装置4側から供給された穀稈をフィードチェン10の供給口へ案内する補助挟
扼杆(図示省略)などが設けられている。
の付勢部材によってフィードチェン10へ向けて付勢されている。なお、挟扼杆11の前
方には刈取装置4側から供給された穀稈をフィードチェン10の供給口へ案内する補助挟
扼杆(図示省略)などが設けられている。
また、コンバイン1は、機体および機体周辺を撮像する撮像部20を備えている。撮像部20は、機体の所定位置にそれぞれ配置された複数の撮像器(たとえば、広角撮像が可能なCCDカメラやCMOSカメラ)であり、各撮像部20は、それぞれ配置された位置に対応する機体および機体周辺の様子を撮像する。
具体的には、撮像部20は、機体の後部に配置された後部撮像器20a(以下、「後部カメラ」という)、排出オーガ7の先端部における左側部に配置された前部撮像器20b(以下、「前部カメラ」という)およびキャビン9の上部における左側部に配置された左側部撮像器20c(以下、「左側部カメラ」という)を備えている。
後部カメラ20aは、機体の後端部において後方へ突出した取付部に取り付けられ、機体の後部における周辺および機体の後方の領域(撮像領域)A1の画像(この「画像」とは動画であり、「映像」ともいう)を撮像する。なお、撮像領域A1は、下方に広がる円錐状の態様をなしている。また、本実施形態では、後部カメラ20aの取付部が機体の後端部の上方に設けられているため、排藁などの排出によって後部カメラ20aのレンズが汚れたり傷付いたりすることを抑えることができる。
後部カメラ20aは、路上走行(非刈取り作業)時には機体後方の圃場の様子を撮像し、刈取り作業時には圃場の様子や穀稈を切断した後に圃場に残る切株(残稈)を撮像して、圃場の状態(乾田、湿田など)や刈取り異常を検出するために機能する。なお、かかる検出については、図5などを用いて後述する。
前部カメラ20bは、排出オーガ7の先端部において、排出オーガ7が待機状態(オーガレスト7aに支持された状態)で左方へ突出した取付部に取り付けられ、路上走行時および刈取り作業時のいずれも機体の前部における周辺および機体(刈取装置4)の前方の領域(撮像領域)A2の画像を撮像する。なお、撮像領域A2は、上記した撮像領域A1と同様、下方に広がる円錐状の態様をなしている。また、前部カメラ20bは、機体(刈取装置4)前方の領域のみ撮像するように構成してもよい。
左側部カメラ20cは、キャビン9の上部、かつ、左側部において左方へ突出した取付部に取り付けられ、機体および機体周辺の領域(撮像領域)A3を撮像する。なお、撮像領域A3は、上記した撮像領域A1および撮像領域A2と同様、下方に広がる円錐状の態様をなしている。
左側部カメラ20cは、路上走行(非刈取り作業)時には機体の左方周辺を撮像する。また、左側部カメラ20cは、フィードチェン10の上方に位置しており、刈取り作業時にはフィードチェン10に穀稈が搬送される様子を上方から撮像する。なお、本実施形態では、左側部カメラ20cが刈取装置4と脱穀装置5との間にあるため、フィードチェン10によって刈取装置4側から脱穀装置5へ搬送される穀稈の搬送状態を撮像することができる。
なお、撮像部20は、上記した3つの撮像器(後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20c)以外に、たとえば、グレンタンク6内の穀粒の溜まり具合を撮像する撮像器をさらに備えてもよい。また、撮像部20は、機体の右側部などに機体の右方を撮像する撮像器をさらに備えてもよい。なお、撮像部20は、各撮像器(後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20cなど)を刈取り作業時において藁屑などが付きにくい位置に配置することで、レンズが汚れたり傷付いたりすることを抑えることができる。
キャビン9内には、操縦席8の前方にステアリングハンドル(図示省略)、ステアリングハンドの前方にメータパネル12(図2参照)が設けられている。
ここで、図4を参照してメータパネル12について説明する。図4は、メータパネル12の説明図である。なお、図4には、メータパネル12を模式的に例示している。図4に示すように、メータパネル12は、操縦席8に着座したオペレータと対向して設けられており、たとえば、エンジン回転計13、燃料計14、操縦時間を表示するアワーメータ15、方向指示器の点滅を表示するウインカパイロット表示部16、マルチ表示部17などを備えている。
なお、マルチ表示部17には、たとえば、エンジン状態の表示、脱穀装置5の穀粒詰まりなどの警告表示、グレンタンク6の穀粒レベル(穀粒の貯留量)の表示などが、たとえば、表示切替スイッチ19a(図5参照)の切替操作によって切替(手動切替)表示されたり、所定時間ごとに自動的に切替(自動切替)表示されたりする。なお、手動切替および自動切替は、オペレータが任意に選択することができる。
なお、マルチ表示部17は、本実施形態では、機体各部の異常を報知する異常報知部18の表示部を構成している。異常報知部18は、表示部の他、警告音などを発生する警報部をさらに備えて構成されている。なお、異常報知部18の警報部は、メータパネル12に設けられてもよいし、キャビン9内の他の箇所に別途設けられてもよい。かかる異常報知部18については、図5などを用いて後述する。
また、キャビン9内には、たとえば、操縦席8の近傍(たとえば、操縦席8の前方)といったオペレータが機体を操縦しながら視認可能な位置に、撮像部20で撮像された画像を表示する表示部30が設けられている。なお、表示部30は、フロントガラスの上部に配置されてもよいし(図1参照)、フロントガラスの下部などに配置されてもよい。また、表示部30がステアリングハンドルやバックミラーに埋め込まれた構成としてもよい。
次に、図5を参照して、コンバイン1の刈取り作業時において制御部40による画像解析を用いた各部の制御について説明する。図5は、画像制御および遠隔監視に関するブロック図である。なお、図5には、制御部40が画像解析を用いた制御を行うための構成例を示している。また、制御部40による画像解析を用いた各部の制御を説明するにあたり、図6〜図10を参照する場合がある。図6、図7および図8は、表示部30に表示された穀稈60の搬送状態の画像である。図9は、表示部30に表示された圃場の画像である。図10は、表示部30に表示された機体および機体周辺の画像である。なお、図6〜図10において、表示画面31に映し出された各部には実物と同様の符号を付している。
図5に示すように、制御部40の入力側には、入力インターフェースを経由して、上記した撮像部20の各撮像器(後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20c)が接続されている。
また、制御部40の入力側には、上記同様に入力インターフェースを経由して、表示部30の表示画面31を切り替える表示切替スイッチ19a、脱穀装置5(図1参照)の入切を切り替える脱穀切替スイッチ19b、前後進(HST)レバー(図示省略)の操作位置(ポジション)、すなわち、HSTレバーの傾倒量からかかる傾倒量に応じた機体の走行速度を検出するポジションセンサ50、走行装置3(クローラ)のホイル回転数からかかるホイル回転数に応じた機体の走行速度を検出する車速センサ51が接続されている。
さらに、制御部40の入力側には、コンバインの位置を検出するためのGPSレシーバ200が接続されている。
制御部40の出力側には、出力インターフェースを経由して、表示部30、異常報知部18、フィードチェン10駆動用の第2静油圧式無段変速装置を変速調節する第2アクチュエータS2、刈取装置4(図1参照)を昇降する刈取昇降機構52、走行装置3(図1参照)の左右のクローラをそれぞれ制動する制動機構53、機体をローリングさせるローリング機構54、走行変速用の第1油圧式無段変速装置を変速調節する第1アクチュエータS1、管理センター側へ後述する画像情報や異常情報やコンバインの位置情報等を、携帯電話回線とインターネットを介して管理センター側へ送信する送信ユニット201が接続されている。
制御部40は、後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20cのそれぞれから画像が入力されると、入力された画像の画像解析処理を行うとともに、画像を表示部30へ出力する。なお、制御部40は、表示切替スイッチ19aから切替信号が入力されると、表示部30の入切を切り替えるとともに、表示部30の表示画面31を、たとえば、後部カメラ20aの画像、前部カメラ20bの画像、左側部カメラ20cの画像へ切り替える。
制御部40は、左側部カメラ20cで撮像された画像、すなわち、フィードチェン10に穀稈が搬送されている画像の画像解析処理を行い、フィードチェン10によって脱穀装置5(図1参照)へ搬送される穀稈60(図6参照)の搬送状態(穀稈搬送状態)の異常を検出する。穀稈搬送状態の異常とは、具体的には、図6に示すように、フィードチェン10によって搬送されている穀稈60の量が所定量を超えて穀稈60が混雑する場合である。なお、穀稈60は、前後方向の前から後(図中、矢線Xで示す方向)に搬送される。
また、制御部40は、かかる穀稈搬送状態の異常が画像解析によって検出されると、異常報知部18に機体の走行速度を下げるように指令する。具体的には、走行速度を下げるように指令するメッセージなどの表示信号を異常報知部18へ出力して、異常報知部18の表示部に表示させる。
穀稈搬送状態の異常には、フィードチェン10による穀稈の搬送速度が設定速度よりも遅くなって、穀稈が混雑する場合がある。この場合、制御部40は、左側部カメラ20cで撮像された画像、すなわち、フィードチェン10に穀稈が搬送されている画像の画像解析処理を行い、ポジションセンサ50から入力されたHSTレバーの傾倒量と比較して穀稈60の搬送速度が遅いことが検出された場合に、穀稈搬送状態の異常として判定する。
また、制御部40は、かかる穀稈搬送状態の異常が画像解析によって検出されると、上記同様、異常報知部18に機体の走行速度を下げるように指令する。具体的には、走行速度を下げるように指令するメッセージなどの表示信号を異常報知部18へ出力して、異常報知部18の表示部に表示させる。
かかる構成によれば、オペレータは、表示部30に表示された画像を見てフィードチェン10による穀稈60の搬送状態を確認することができる。これにより、作業性を向上させることができる。また、オペレータは、表示部30において穀稈60の搬送状態の異常を見過ごしても、機体の走行速度を下げる指令が異常報知部18に表示されることで、穀稈搬送異常を認識することができる。また、オペレータがかかる指令に従うことで、機体の走行速度が下がり、走行速度に対応するフィードチェン10の搬送速度も下がるため、穀稈60が低速で搬送されるようになり、穀稈60の混雑は解消される。これにより、穀稈詰まりを抑制することができる。そして、穀稈詰まりによる穀稈を取り除くための作業などが低減し、作業性を向上させることができる。
また、制御部40は、左側部カメラ20cで撮像された画像、すなわち、フィードチェン10に穀稈が搬送されている画像の画像解析処理を行い、図7に示すように、穀稈60の株元の位置が設定位置(基準ライン)L1よりも左右方向の内側および外側のいずれかにあることが検出された場合に、穀稈搬送状態の異常として判定する。
制御部40は、株元の位置が基準ラインL1よりも左右方向の内側にある穀稈60bが検出されると、穀稈60を脱穀装置5に深く入れ過ぎた状態、いわゆる「深扱ぎ」と判断して、フィードチェン10に供給される穀稈60を左右方向の外側(「深扱ぎ」とは反対側)へずらす(左右方向に移動させる)ように制御する。
制御部40は、株元の位置が基準ラインL1よりも左右方向の外側にある穀稈60aが検出されると、穀稈60を脱穀装置5に浅く入れた状態、いわゆる「浅扱ぎ」と判断して、フィードチェン10に供給される穀稈60を左右方向の内側(「浅扱ぎ」とは反対側)へずらす(左右方向に移動させる)ように制御する。
かかる構成によれば、オペレータは、表示部30に表示された穀稈60の株元の位置を見て穀稈60の扱ぎ深さを確認することができ、「浅扱ぎ」および「深扱ぎ」を認識することができる。これにより、作業性を向上させることができる。また、オペレータが表示部30において「浅扱ぎ」や「深扱ぎ」を見過ごしても、フィードチェン10に供給される穀稈60を自動的に「浅扱ぎ」または「深扱ぎ」を解消するように移動させるため、後の脱穀不良を回避することが可能となり、作業性を向上させることができる。
また、制御部40は、上記した各搬送状態の異常が画像解析によって検出されると、異常報知部18に機体の走行速度を下げるように指令するとともに、発音信号や発色信号を異常報知部18へ出力して、異常報知部18の警報部に警告音を発生させたり、ランプなどを点灯させる。
かかる構成によれば、オペレータは、表示部30において穀稈60の搬送状態の異常を見過ごしても、警告音やランプなどの点灯によって搬送異常を認識することができる。これにより、作業性をさらに向上させることができる。
また、制御部40は、左側部カメラ20cで撮像された画像、すなわち、フィードチェン10によって穀稈が搬送されている画像の画像解析処理を行い、穀稈60に異物(たとえば、泥などの付着物61や、雑草62)が混入していることを検出する。制御部40は、搬送される穀稈60に異物61,62の混入が検出されると、オペレータに異物61,62を取り除くように指令する。具体的には、異物61,62を取り除くように指令するメッセージなどの表示信号を異常報知部18へ出力する。
かかる構成によれば、オペレータは、表示部30において搬送される穀稈60に異物61,62が混入していることを見過ごしても、異物61,62を取り除く指令が異常報知部18に表示されるため、異物61,62の混入を認識することができる。これにより、異物61,62による後の脱穀不良を回避することが可能となり、作業性を向上させることができる。
また、制御部40は、上記した各穀稈搬送状態の異常が画像解析によって検出されると、異常報知部18に異物61,62を取り除くように指令するとともに、発音信号や発色信号を異常報知部18へ出力して、異常報知部18の警報部に警告音を発生させたり、ランプなどを点灯させる。
かかる構成によれば、オペレータは、表示部30において穀稈60の搬送状態の異常を見過ごしても、警告音やランプなどの点灯によって搬送異常を認識することができる。これにより、作業性をさらに向上させることができる。
また、制御部40は、左側部カメラ20cで撮像された、フィードチェン10によって穀稈60が搬送されている画像の画像解析処理を行い、脱穀装置5へ向かう穀稈60の搬送異常を検出する。なお、この場合、制御部40は、脱穀切替スイッチ19bの「入」信号が入力され、表示切替スイッチ19aの「入」信号が入力されると、左側部カメラ20cの画像の解析処理を開始し、たとえば、表示切替スイッチ19aの「切」信号が入力されたり、脱穀切替スイッチ19bの「切」信号が入力されると、左側部カメラ20cの画像の解析処理を終了する。
また、制御部40は、後部カメラ20aで撮像された機体後方の画像(圃場の様子)の画像解析処理を行い、図9に示すように、残稈60cの長さが設定位置(基準長さ)L2よりも長い場合(図中、残稈60d参照)に刈取り異常として検出する。制御部40は、基準長さL2よりも長い残稈60dが検出された場合に、刈取り異常として判定してオペレータに刈取装置4を昇降させるように指令する。具体的には、昇降を指令するメッセージなどの表示信号を異常報知部18へ出力する。なお、図8において、コンバイン1の進行方向を矢線Yで示している。かかる矢線Yは、実際の表示画面31には表示されない。
また、制御部40は、後部カメラ20aで撮像された機体後方の画像(圃場の様子)の画像解析処理を行い、上記した刈取り異常が検出されると、刈取装置4を下降させる下降信号を刈取昇降機構52へ出力する。
かかる構成によれば、穀稈60の刈跡(残稈60c)が短くなることで、刈残しを抑制することができ、後の工程作業が容易となる。これにより、作業性を向上させることができる。また、刈取り異常が検出された場合に刈取装置4の下降を自動化することで、作業性をさらに向上させることができる。
また、制御部40は、後部カメラ20aで撮像された機体後方の画像(圃場の様子)の画像解析処理を行い、複数の残稈60c(図9参照)の長さが水平状になっていない場合、すなわち、刈跡が斜めになっている場合に刈取り異常として検出する。制御部40は、刈跡(残稈60c)が斜めになっていることが検出されると、刈取装置4の水平状態を保つために、機体をローリングさせるローリング機構54へローリング信号を出力する。
かかる構成によれば、穀稈60の刈跡(残稈60c)が短くなることで、刈残しを抑制することができ、後の工程作業が容易となる。これにより、作業性を向上させることができる。また、刈取り異常が検出された場合に刈取装置4の水平制御を自動化することで、作業性をさらに向上させることができる。
また、制御部40は、後部カメラ20aで撮像された機体後方の画像(圃場の様子)の画像解析処理を行い、たとえば、任意の対象物の相対的な移動速度を検出して景色が流れる速度を検出し、車速センサ51のホイル回転数が高回転なのに対して景色の流れが停止あるいは極端に低速である場合に圃場が湿田であると判定する。制御部40は、圃場が湿田であることが判定されると、機体の旋回時に旋回内側となる左右いずれかのクローラの車軸ロックを解除するいわゆる「湿田モード」へ移行するように、制動機構53へ制動信号を出力する。
なお、ホイル回転数と景色の流れが一致すると、「湿田モード」から「乾田モード」のような通常走行へ移行するように、左右いずれか旋回内側となるクローラの車軸ロックを行うように、制動機構53へ制動信号を出力する。
かかる構成によれば、湿田である場合に「湿田モード」に自動的に切り替わることで、一部湿田化した圃場などにおいて有効に機体を制御することができる。これにより、作業性を向上させることができる。
なお、制御部40は、後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20cの各画像を同時に表示部40へ出力し、表示部30の1つの表示画面31を3分割して、3つの画像を同時に表示させるようにしてもよい。また、図10に示すように、制御部40は、後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20cの3つの画像を繋ぎ合わせて俯瞰画像(機体を上方から見た疑似的な画像)を作成し、表示画面31に俯瞰画像を表示させるようにしてもよい。さらに、機体の右側に設けられたキャビン9内の操縦席8に着座したオペレータから見えにくい機体の左側の領域A4を表示させるようにしてもよい。
かかる構成によれば、機体の操縦支援に俯瞰画像を用いることで、安全性を向上させることができる。また、1つの表示画面31で3つの画像表示が可能となるため、コストを低減させることができる。
また、たとえば、表示部30の表示画面31をタブレット端末の表示画面とし、制御部40がタブレット端末の表示画面に後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20cの各画像を表示させて、過去に取得した作業情報に基づいて作業するいわゆる農作業支援システムと連携させるようにしてもよい。
かかる構成によれば、農作業支援システムで使用しているタブレット端末を兼用することができるため、コストを低減させることができる。
次に、図11、図12および図13を参照して上記したコンバイン1の他の例について説明する。図11は、コンバインの他の例(コンバイン100)の概略正面図である。図12および図13は、コンバインの他の例(コンバイン100)における表示部30の画像である。なお、以下で説明するコンバインの他の例(コンバイン100)は、撮像部20において撮像器20d,20eをさらに追加した点が上記したコンバイン1とは異なる。
図12に示すように、コンバインの他の例(コンバイン100)において、撮像部20は、後部カメラ20a、前部カメラ20b、左側部カメラ20cに加えて、機体の右端に配置された分草杆(右分草杆55)を撮像するための撮像器20d,20eをさらに備えている。
撮像器20dは、キャビン9の前面の上部に設けられ、右分草杆55を上方から前方にかけて撮像する。なお、以下では、撮像器20dを「上部カメラ」という。また、撮像器20eは、刈取装置4の先端部における右側部に設けられ、右分草杆55を近接距離で上方から前方にかけて撮像する。なお、以下では、撮像器20eを「先端部カメラ」という。
また、キャビン9内において、上部カメラ20dおよび先端部カメラ20eで撮像された画像を表示する表示部30は、オペレータが操縦席8に着座した状態で、オペレータの顔と右分草杆55とを繋いだ線上に位置するように設けられている。
制御部40(図5参照)は、上部カメラ20dおよび先端部カメラ20eで撮像された画像の画像解析処理を行い、図12に示すように、刈跡(残稈60c)と未収穫の穀稈(植立穀稈60e)との境界を検出する。制御部40は、かかる境界が検出されると、表示画面31の画像にコンバイン100の走行ガイドとなるガイド線L3を表示させる。なお、図12および図13において、図中の矢線Yは、コンバイン100の進行方向を示している。かかる矢線Yは、実際の画像には表示されない。
かかる構成によれば、表示画面31上の刈跡(残稈60c)と未収穫の穀稈(植立穀稈60e)との境界にガイド線L3が表示されることで、オペレータは、コンバイン100の適正な進行方向を容易に認識することができる。これにより、作業性を向上させることができる。
また、制御部40は、刈跡(残稈60c)と未収穫の穀稈(植立穀稈60e)との境界が検出されない場合には、画像の一方半部が、たとえば、畔65や穀稈60が湾曲して植えられている状態であると判断し、表示画面31の画像にガイド線L3を表示させない。この場合、制御部40は、表示画面31の画像に「低速で作業してください」などのメッセージを付加表示させる。
かかる構成によれば、オペレータは、表示画面31を見て畔65(畔際)や穀稈60が湾曲して植えられている状態を認識することができる。そして、かかる位置をメッセージによって警告することで、オペレータに注意を促すことができる。これにより、作業性を向上させるとともに、機械の破損や刈取不良による脱穀不良などを抑えることができる。
なお、制御部40は、ガイド線L3を作成する場合、まず、上部カメラ20dおよび先端部カメラ20eで撮像された画像をコントラスト解析して二値化する。次に、二値化された画像をパターン解析して残稈60cを検出する。この場合、制御部40は、形状判定によって残稈60cを検出し、一定時間(たとえば、0.5秒)に相当するフレーム数の解析によって残稈60cのパターンが判定されない場合に上記メッセージを画像に付加表示させる。次に、制御部40は、残稈60cを検出すると、残稈60cと残稈60cとの間を結んでいき、これに近似する直線を描画して表示画面31に表示させる。この場合、制御部40は、画像を毎フレーム更新して表示させ、一定時間(たとえば、0.5秒)に相当するフレーム数ごとに平均的な直線を描画する。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
(穀稈搬送状態による走行速度とフィードチェンの駆動速度の変速制御)
また、制御部40は、上述のようにして穀稈搬送状態の異常が検出されると、第1アクチュエータS1へ減速出力を行ない、走行装置3駆動用の第1静油圧式無段変速装置の出力回転速度を低下させて、機体の走行速度を自動的に減速させる。これとともに、第2アクチュエータS2へ減速出力を行ない、フィードチェン10駆動用の第2静油圧式無段変速装置の出力回転速度を低下させて、フィードチェン10の駆動速度を自動的に減速させる。
また、制御部40は、上述のようにして穀稈搬送状態の異常が検出されると、第1アクチュエータS1へ減速出力を行ない、走行装置3駆動用の第1静油圧式無段変速装置の出力回転速度を低下させて、機体の走行速度を自動的に減速させる。これとともに、第2アクチュエータS2へ減速出力を行ない、フィードチェン10駆動用の第2静油圧式無段変速装置の出力回転速度を低下させて、フィードチェン10の駆動速度を自動的に減速させる。
また、制御部40は、上述の穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出されると、第1アクチュエータS1へ増速出力を行ない、第1静油圧式無段変速装置の出力回転速度を増速させ、機体の走行速度を減速前の速度まで自動的に増速させる。これとともに、第2アクチュエータS2へ増速出力を行ない、第2静油圧式無段変速装置の出力回転速度を増速させ、フィードチェン10の駆動速度を減速前の速度まで自動的に増速させる。
また、上述のようにして穀稈搬送状態の異常が検出された場合に、第1アクチュエータS1へ減速出力を行ない、第1静油圧式無段変速装置の出力回転を停止させ、機体の走行を停止させ、これとともに、第2アクチュエータS2へ減速出力を行ない、第2静油圧式無段変速装置の出力回転を停止させ、フィードチェン10の駆動を停止させる構成としてもよい。
また、この状態において、穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出されると、第1アクチュエータS1へ増速出力を行ない、機体の走行を自動的に開始し、これとともに、第2アクチュエータS2へ増速出力を行ない、フィードチェン10の駆動を自動的に開始する構成としてもよい。
上述した画像情報、異常情報、コンバインの位置情報等は、制御部40から通信ユニット201へ送られ、この通信ユニット201から携帯電話回線とインターネットを介して管理センター側へ送信される。
管理センター側では、受信した情報に基づいて、コンバインのオペレータへ適切なアドバイスを行なって異常状態に対処させる。
また、管理センター側で、受信した情報に基づいて、刈取脱穀作業の異常状態が発生したコンバインの位置を特定し、このコンバインへサービスマンを向かわせてメンテナンスを迅速に行わせる。
5 脱穀装置
10 フィードチェン
20 撮像部
40 制御部
10 フィードチェン
20 撮像部
40 制御部
Claims (7)
- 刈り取られた穀稈を脱穀装置へ供給するフィードチェンと、前記フィードチェンによる穀稈の搬送状態を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像の解析により前記フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、この異常状態を管理センター側へ送信する制御部を備えたコンバイン。
- 前記フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、この異常状態が検出された時点における機体の位置情報を管理センター側へ送信する構成とした請求項1に記載のコンバイン。
- 前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度を自動的に減速させる構成とした請求項1または請求項2に記載のコンバイン。
- 前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度を自動的に増速させる構成とした請求項3に記載のコンバイン。
- 前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行速度とフィードチェンの駆動速度を減速前の速度まで自動的に増速させる構成とした請求項3に記載のコンバイン。
- 前記フィードチェンによる穀稈搬送状態に異常が検出された場合に、機体の走行とフィードチェンの駆動を自動的に停止させる構成とした請求項1または請求項2に記載のコンバイン。
- 前記フィードチェンによる穀稈搬送状態の異常が解消されたことが検出された場合に、機体の走行とフィードチェンの駆動を自動的に開始させる構成とした請求項6に記載のコンバイン。
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