JP2019010076A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】夾雑物の多い状況下では穀粒の品質を計測しないように構成したコンバインを提供する。【解決手段】刈り取った穀稈を脱穀装置によって脱穀し、脱穀装置から搬送されてきた穀粒をグレンタンクに貯留するコンバインにおいて、グレンタンク内で貯留された穀粒の品質を計測可能な品質計測センサと、圃場の刈取作業における刈始め又は刈終りでは品質計測センサを作動させないように制御する制御部と、を備える。刈始め及び刈終りは、機体情報及び収穫情報の少なくともいずれか一方に基づいて判定される。【選択図】図１２

Description

本発明は、穀稈の刈取・脱穀を行い、脱穀した穀粒を貯留するコンバインに関する。

一般に、圃場の作物を刈取ながら脱穀し、グレンタンクに穀粒を貯留するコンバインが知られている。グレンタンクに貯留された穀粒は、排出オーガから機外に排出され、品質を確認する検査を経て市場に出荷される。この検査では、穀粒のヒビ・割れ、異物の混入等が検出され、収穫物の品質が査定される。

従来、穀粒を貯留する穀粒タンクに計測ユニットを設け、穀粒タンクの内部空間に供給された穀粒の品質を計測ユニットによって計測するコンバインが提案されている（特許文献１参照）。計測ユニットは、穀粒の品質計測を行う品質センサが内蔵された箱状の計測室形成体と、品質センサによる品質計測を行う穀粒を通過させる筒状の保持部形成体と、を有している。保持部形成体には、排出口を閉塞することで穀粒を一時貯留する一時貯留部を形成するシャッタが支持されており、一時貯留部の上部には、品質センサによる計測に必要な量の穀粒が一時貯留部に貯留されているか否かを検知する近接センサが備えられている。

特許第５９０８４２５号公報

ところで、コンバインによる刈取・脱穀作業は、一筆の圃場を刈り終えるまでに何度も旋回を繰り返し、旋回のたびに刈取部が上昇と下降を繰り返すため、旋回の前後で刈始め及び刈終りが発生する。そして、特に刈始め及び刈終りの際には、脱穀装置における処理物の処理量が安定しないため、グレンタンクに供給される穀粒に夾雑物が混入しやすい状況となる。

しかしながら、特許文献１に記載のものは、近接センサが所定時間ＯＮとなることのみを条件として、品質センサによって穀粒の品質計測が行われるため、一時貯留部に夾雑物が多量に混入していても穀粒の品質計測を行っていた。このような状態で品質計測を行っても、得られたデータの信頼性が低いという問題があった。

そこで、本発明は、夾雑物の多い状況下では穀粒の品質を計測しないように構成し、もって上述した課題を解決したコンバインを提供することを目的とする。

本発明は、刈り取った穀稈を脱穀装置（７）によって脱穀し、前記脱穀装置（７）から搬送されてきた穀粒をグレンタンク（９）に貯留するコンバイン（１）において、
前記グレンタンク（９）内で貯留された穀粒の品質を計測可能な品質計測部（６７）と、
圃場の刈取作業における刈始め又は刈終りでは前記品質計測部（６７）を作動させないように制御する制御部（１００）と、を備えてなる。

例えば図１１を参照して、前記制御部（１００）は、前記刈始め及び前記刈終りの判定を、前記コンバイン（１）の機体（３）に関する機体情報及び刈り取った収穫物に関する収穫情報の少なくともいずれか一方に基づいて実行してなる。

例えば図９及び図１１を参照して、前記グレンタンク（９）内に供給された穀粒の一部を一時的に貯留する一時貯留部（６３）を備え、
前記品質計測部（６７）は、前記一時貯留部（６３）に貯留された穀粒の品質を計測し、
前記一時貯留部（６３）は、穀粒が供給される供給口（６３ａ）と、前記供給口（６３ａ）から供給された穀粒が前記グレンタンク（９）内に排出される排出口（６３ｂ）と、前記排出口（６３ｂ）を開放する開位置と前記排出口（６３ｂ）を閉塞する閉位置とに移動可能なシャッタ（６９）と、を有し、
前記シャッタ（６９）を前記開位置と前記閉位置との間で駆動可能な駆動部（７０）を備え、
前記制御部（１００）は、前記刈始め又は前記刈終りでは、前記シャッタ（６９）を前記開位置に保持するように前記駆動部（７０）を制御してなる。

また、本発明は、刈り取った穀稈を脱穀部（３５）において脱穀すると共に、前記脱穀部（３５）によって脱穀された処理物を揺動及び風によって選別部（３６）において選別し、前記選別部（３６）から搬送されてきた穀粒をグレンタンク（９）に貯留するコンバイン（１）において、
前記選別部（３６）における処理物の層厚を計測する層厚センサ（８１）と、
前記グレンタンク（９）内で貯留された穀粒の品質を計測可能な品質計測部（６７）と、
前記層厚センサ（８１）の計測結果に基づいて、前記品質計測部（６７）の作動及び非作動を切り換える制御部（１００）と、を備えてなる、
ことを特徴とする。

なお、上述カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、何ら本発明の構成を限定するものではない。

請求項１に係る本発明は、刈始め又は刈終わりでは品質計測部を作動させないように制御するので、得られるデータの信頼性を向上することができる。

請求項２に係る本発明は、刈始め及び刈終りの判定を、機体情報及び収穫情報の少なくともいずれか一方に基づいて実行するので、確実に刈始め及び刈終りを判定することができる。

請求項３に係る本発明は、刈始め又は刈終りでは、シャッタを開位置に保持するので、一時貯留部に夾雑物を混入するのを防止し、品質計測部によって計測されるデータの信頼性を向上することができる。

請求項４に係る本発明は、層厚センサの計測結果に基づいて品質計測部の作動及び非作動を切り換えるので、例えば夾雑物の多い状況である層厚が薄い場合には品質計測部を非作動として、得られるデータの信頼性を向上することができる。

第１の実施の形態に係るコンバインを示す左側面図。 コンバインを示す右側面図。 コンバインを示す平面図。 運転操作部を示す平面図。 脱穀装置を示す左側面図。 （ａ）はグレンタンク及び計測ユニットを示す模式図、（ｂ）は計測ユニットを示す拡大図。 計測ユニットを示す斜視図。 計測ユニットを示す正面図。 計測ユニットを示す断面図。 計測ユニットの変形例を示す模式図。 コンバインの制御ブロック図。 計測ユニットの制御を示すフローチャート。 第２の実施の形態に係る計測ユニットを示す断面図。 第３の実施の形態に係る計測ユニットを示す図であって、（ａ）はその模式図、（ｂ）はその拡大図。

以下、図面に沿って、本発明の第１の実施の形態について説明する。コンバイン１は、図１、図２及び図３に示すように、クローラ走行装置２により支持され、不図示のエンジンを搭載した機体３を有しており、該機体３の前方には、穀稈を刈取ってフィードチェン５に受け渡す刈取部６が昇降自在かつ左右方向に開閉自在に設けられている。上記機体３の一側方には、上記刈取部６及びフィードチェン５で刈取・搬送された穀稈を脱穀処理及び選別処理する脱穀装置７が設けられており、他側方には、作業者が運転操作を行う運転操作部８が設けられている。

上記運転操作部８の後方には、上記脱穀装置７で脱穀・選別された穀粒を貯蔵するグレンタンク９が配置されており、該グレンタンク９の後方には、該グレンタンク９内に貯蔵された穀粒を機外に排出する昇降及び回動自在の排出オーガ１０が設けられている。上記脱穀装置７で脱穀が終わった排藁は、該脱穀装置７の後部に配置されたカッター装置１４（図５参照）で切断され、機体３後方の刈取跡地に拡散排出可能である。

上記刈取部６は、圃場の穀稈を分草する回動自在のデバイダ１３と、該デバイダ１３の後方で分草された穀稈を引き起こす引起装置１５と、引起された穀稈を刈取るレシプロ式の刈刃１６と、刈取った穀稈を搬送してフィードチェン５に受け渡す穀稈搬送装置１７と、穀稈の扱ぎ深さを調節する扱深搬送体１９と、などから構成されており、上記刈取部６の側方には、機体３前方に張り出して植立穀稈を分草案内する作業姿勢と、機体３側に引き寄せた格納姿勢と、に切換え可能に構成されたナローガイド２０が設けられている。

上記運転操作部８は、図４に示すように、該運転操作部８の中央に設けられた運転席２１の左側方に、中立位置から前方又は後方に操作することにより、前進又は後進車速を無段階に調節可能な走行主変速レバー２２と、低速の作業レンジと高速の走行レンジとに切換え操作し得る副変速レバー２３と、等を有している。更に、上記運転席２１の前方に、エンジンの回転数を調節するエンジン回転ダイヤル２５と、ボタン操作で不図示の脱穀クラッチ及び刈取クラッチを入切して、エンジンから上記脱穀装置７又は刈取部６への動力をそれぞれ入切し得るパワークラッチスイッチ２６と、上記刈取部６の昇降操作及び上記機体３の旋回操作をし得るマルチステアリングレバー２９と、タッチパネル式の液晶モニタからなる表示モニタ装置３０と、表示モニタ装置３０の画面を切り換える表示切換スイッチ３１と、等を有している。なお、表示モニタ装置３０の画面は、表示切換スイッチ３１の操作ではなく、液晶モニタのタッチ操作によって切換え可能に構成してもよい。

図５に示すように、脱穀装置７は、穀稈を脱穀する脱穀部３５と、脱穀部３５の真下に配置される選別部３６と、脱穀部３５及び選別部３６の後方に配置される排藁処理部３７と、を有しており、刈取部６（図１参照）によって刈り取られた穀稈は、フィードチェン５及び挟持レールによって後方に搬送され、穀稈の穂先側が脱穀部３５に進入して脱穀される。該脱穀部３５で脱穀された穀粒及び脱穀の際に発生する切れ藁等の夾雑物からなる処理物は、脱穀部３５から上記選別部３６に漏下し、該選別部３６において揺動選別及び風選別されて、穀粒のみがグレンタンク９（図２参照）に貯留される。上記フィードチェン５の終端部には、排藁搬送装置３９が連設されており、上記脱穀部３５にて脱穀された後の排藁は、排藁処理部３７へ搬送されて、該排藁処理部３７で切断又は結束処理される。

より詳しく説明すると、上記脱穀部３５は、機体前後方向に沿って延設された扱室４０を有しており、上記扱室４０は、機体前後方向である搬送方向に長い円筒形状からなる扱胴４１を回転自在に支持している。該扱胴４１は、その中途部において前後に分割して構成されており、これら２つの扱胴４１ａ，４１ｂは、その外周面に多数の扱歯４１ｃ，…が取付けられ、かつ前方側の扱胴４１ａと後方側の扱胴４１ｂとを異なる回転速度で駆動可能に構成されている。

扱室４０の上部には、多数の送塵ガイド４２が配置されており、これら送塵ガイド４２の角度を任意に変えることで、扱室４０内の藁屑や穀粒等の滞留時間を制御することができる。上記扱室４０の下方には、扱胴４１に沿って、複数の孔が明いた受網４３が配置されており、受網４３からは、脱穀された穀粒及び切れ屑などの夾雑物が漏下物として上記選別部３６へと漏下する。なお、扱室４０の後方に、処理胴を回転自在に支持する処理室を更に設け、扱室４０で脱穀処理しきれなかった処理物を処理室内で処理するように構成してもよい。

選別部３６は、上記受網４３の下方に配設された揺動選別体４５と、該揺動選別体４５の前部下方側から後部上方側に向かって選別風を送風する唐箕ファン４６及び送風ファン４７と、排塵ファン４８と、を有している。上記揺動選別体４５は、上下三段構造となっており、上段のフィードパン４９、チャフシーブ５０、ストローラック５１と、中段のチャフシーブ５２、ストローラック５３と、下段のグレンシーブ５５と、からなり、これらが連続して設けられて、前後に揺動されることで処理物が篩選別される。上記チャフシーブ５０，５２は、前後方向に所定間隔を存して並設される複数のフィンによって構成されており、チャフシーブ５２のフィンは開閉自在に構成されている。チャフシーブ５２の上方には、フラグ及びポテンショメータ等からなる層厚センサ８１が設けられており、処理物によって押圧されて揺動するフラグの開度を層厚センサ８１によって検知することで、チャフシーブ５２上の処理物の層厚を検知することができる。

上記フィードパン４９は、波板状の移送板であって、上記受網４３から漏下する処理物を受け止めて後方移送する。後方移送されたこれら処理物を揺動選別体４５で篩選別すると共に、上記唐箕ファン４６及び送風ファン４７によって起風された選別風によって風選別し、所定の目合の金網部材からなるグレンシーブ５５を通過した穀粒は、一番物として一番ラセン５６に落下する。上記揺動選別体４５の終端部まで移送された処理物は、ストローラック５１，チャフシーブ５２及びストローラック５３を介して二番ラセン５７に落下する。また、上記ストローラック５３にて落下規制された長藁及び排塵は、その終端まで移送され、排塵ファン４８によって機外に排出される。

上記一番ラセン５６に落下した一番物である穀粒は、揚穀筒５９内の一番縦ラセンによって揚送されて上記グレンタンク９に貯留され、上記二番ラセン５７に落下した二番物は、二番縦ラセンによって揚送された後、再度、揺動選別体４５に放出される。なお、二番物を扱室４０に放出するように構成してもよい。

図６（ａ）に示すように、揚穀筒５９の上部には、回転軸６０ａを中心として一番縦ラセンと共に回転する跳ね出し板６０が設けられており、揚穀筒５９によって揚送された穀粒は、跳ね出し板６０によってグレンタンク９内に広範囲に飛散されながら排出される。グレンタンク９の天板９ａには、図６（ｂ）に示すように、計測ユニット６１が取付けられており、計測ユニット６１は、跳ね出し板６０によって排出された穀粒の一部を一時的に貯留する一時貯留タンク６３（一時貯留部）を有している。グレンタンク９内には、複数（本実施の形態では５つ）のタンク貯留量検出センサ７５ａ〜７５ｅが所定間隔を空けて上下方向に並設されており、これらタンク貯留量検出センサ７５ａ〜７５ｅのいずれのセンサがＯＮとなるかによって、グレンタンク９内に貯留される穀粒の量（貯留高さ）を検出することができる。なお、タンク貯留量検出センサ７５ａ〜７５ｅに代えて、グレンタンク９の乾燥重量との差を計測する重量センサを設け、グレンタンク９内の穀粒の重量を計測するように構成してもよい。

次に、図７乃至図９を参照して、計測ユニット６１について詳しく説明する。計測ユニット６１は、図７乃至図９に示すように、グレンタンク９の天板９ａに取付けられる取付板６２と、取付板６２に固定され、グレンタンク９の内部に配置される一時貯留タンク６３と、取付板６２に固定される取っ手６５及びカメラ６６（撮像部）と、一時貯留タンク６３に固定される品質計測センサ６７（品質計測部）と、を有している。図９に示すように、一時貯留タンク６３には、穀粒が供給される供給口６３ａと、供給口６３ａから供給された穀粒がグレンタンク９内に排出される排出口６３ｂと、が形成されており、これら供給口６３ａと排出口６３ｂとの間には、シャッタ６９が回動軸６９ａを中心に一時貯留タンク６３に回動可能に支持されている。シャッタ６９は、排出口６３ｂを開放する開位置と、排出口６３ｂを遮蔽する閉位置と、にシャッタ開閉モータ７０（図８参照）によって移動可能である。

また、供給口６３ａが形成される前壁７１の奥側には、奥壁７２が設けられており、奥壁７２の内方には、品質計測センサ６７が収納されている。取付板６２には、カメラ６６のレンズの位置に対応するように孔６２ａが形成されている。そして、取付板６２、前壁７１、奥壁７２、側壁７３（図８参照）、及びシャッタ６９によって穀粒を一時貯留する貯留空間ＳＰが形成されている。図８に示すように、側壁７３の内側には、計測穀粒センサ７４（貯留検知部）が設けられており、貯留空間ＳＰ内に貯留された穀粒によって計測穀粒センサ７４が押圧されることで、計測穀粒センサ７４はＯＮされる。すなわち、計測穀粒センサ７４は、一時貯留タンク６３に穀粒が貯留されたことに基づいて検知信号を出力する。計測ユニット６１を取付け又は取り外しする際には、取っ手６５が把持される。

図１０は、本実施の形態の変形例を示しており、グレンタンク９の天板９ａではなく、側板９ｂにカメラ１６６が取付けられている。すなわち、一時貯留タンク６３に貯留された穀粒を上方からではなく、側方から撮像可能な構成となっている。この場合、カメラ１６６に対向する一時貯留タンク６３の壁面１６６Ａは、透明部材から構成され、カメラ１６６は、一時貯留タンク６３の透明な壁面１６６Ａを介して、貯留空間ＳＰ内の穀粒を撮像する。

図１１は、本実施の形態における制御ブロック図を示しており、コンバイン１は、マイコン（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含む）からなり該制御ブロック図を構成する制御部１００を備えている。制御部１００の入力側には、カメラ６６、品質計測センサ６７、計測穀粒センサ７４、タンク貯留量検出センサ７５ａ〜７５ｅ、シャッタ開閉検出センサ７６、表示切換スイッチ３１、走行主変速レバー２２、マルチステアリングレバー２９、刈高さ検出センサ７７、パワークラッチスイッチ２６、機体位置検出センサ７９、搬送穀稈検出センサ８０及び層厚センサ８１等が接続されている。

シャッタ開閉検出センサ７６は、一時貯留タンク６３のシャッタ６９の開閉位置を検出し、刈高さ検出センサ７７は、刈取部６の昇降高さを検出する。機体位置検出センサ７９は、例えばＧＰＳセンサから構成され、コンバイン１の機体の現在位置を検出することができる。搬送穀稈検出センサ８０は、刈取部６に設けられ、穀稈の搬送の有無を検出することができる。

カメラ６６によって撮像された画像から、画像データ分析結果データ１０１が生成され、品質計測センサ６７の検知結果から、分析結果データ１０２が生成される。品質計測センサ６７は、例えば光学式の検知方式を用いる。すなわち、穀粒に対して光を照射し、穀粒を透過した光又は反射光の近赤外域の波長ごとの強さを測定することで、水分・タンパク質の含有量を計測可能である。一般に、穀粒のタンパク質の含有量が高いと、固く粘りが少なく、食味が劣り、タンパク質の含有率が５〜８％が好適であるとされる。また、穀粒の水分量を把握することで、乾燥時間を調節することもできる。

また、走行主変速レバー２２、マルチステアリングレバー２９、刈高さ検出センサ７７、パワークラッチスイッチ２６及び機体位置検出センサ７９の操作位置又は検出結果から、機体３に関する機体情報データ１０９が生成される。搬送穀稈検出センサ８０及び層厚センサ８１から、収穫物に関する収穫情報データ１１１が生成される。これら画像データ分析結果データ１０１、分析結果データ１０２、機体情報データ１０９及び収穫情報データ１１１は、データ記憶部１０５に記憶される。なお、同タイミングで得られた画像データ分析結果データ１０１及び分析結果データ１０２は、関連データ生成部１０３によってこれらのデータが関連付けられた状態で、データ記憶部１０５（記憶部）に記憶可能である。

制御部１００の出力側には、シャッタ開閉モータ７０（駆動部）、表示モニタ装置３０、外部サーバー８２、脱穀能力調節機構８３及び選別能力調節機構８５が接続されている。制御部１００は、通信部１０６を介して外部サーバー８２に接続されており、制御部１００と外部サーバー８２は相互に通信可能に構成されている。脱穀能力調節機構８３は、脱穀部３５の脱穀能力を調節する機構であり、例えば扱室４０に設けられた送塵ガイド４２の開度や、扱胴４１の回転速度を変更することができる。選別能力調節機構８５は、選別部３６の選別能力を調節する機構であり、例えばチャフシーブ５２のフィン開度や、唐箕ファン４６及び送風ファン４７の回転速度を変更することができる。また、制御部１００は、機体情報データ１０９及び収穫情報データ１１１の少なくともいずれか一方を用いて、刈取作業中、刈始め又は刈終りを判定する刈取判定部１０７を有している。

次に、図１２に示すフローチャートを参照して、計測ユニット６１の制御について説明する。図１２に示すように、計測ユニット６１の制御が開始すると、まず制御部１００は、停止フラグが「１」又は「０」のいずれなのかを判定する（ステップＳ１）。停止フラグが「０」の場合（ステップＳ１：「０」）、制御部１００は、刈取作業中であるか否かを判定する（ステップＳ２）。刈取作業中か否かは、制御部１００の刈取判定部１０７が、機体情報データ１０９及び収穫情報データ１１１の少なくともいずれか一方に基づいて判定する。例えば、パワークラッチスイッチ２６がＯＮである、刈取部６の高さが所定高さ未満の刈取作業位置に位置する、搬送穀稈検出センサ８０がＯＮである、層厚センサ８１が所定量以上である、機体位置が圃場の端部ではなく直線的な条の中途位置に位置する、の少なくともいずれか１つが満たされれば刈取判定部１０７は刈取作業中であると判定する。なお、これらの条件の内のいずれか複数を満たすことで刈取作業中であると判定してもよく、これらの条件の組み合わせは自由に設定してよい。

刈取作業中であると判定された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御部１００は、刈始め又は刈終りなのかの判定処理を実行する（ステップＳ３）。刈始め又は刈終りか否かは、制御部１００の刈取判定部１０７が、機体情報データ１０９及び収穫情報データ１１１の少なくともいずれか一方に基づいて判定する。例えば、パワークラッチスイッチ２６がＯＮである、刈取部６の高さが所定高さ以上の上昇位置から刈取作業位置に復帰して所定時間以内である、搬送穀稈検出センサ８０がＯＦＦからＯＮに切り替わって所定時間以内である、マルチステアリングレバー２９による旋回操作が終了した直後である、層厚センサ８１が所定値未満である、機体位置が圃場の端部であって直線的な条の端位置近傍に位置する、の少なくともいずれか１つが満たされれば刈取判定部１０７は刈始めであると判定する。

例えば、パワークラッチスイッチ２６がＯＮである、刈取部６の高さが刈取作業位置から上昇位置に切り替わって所定時間以内である、搬送穀稈検出センサ８０がＯＮからＯＦＦに切り替わって所定時間以内である、マルチステアリングレバー２９による旋回操作が開始した直後である、層厚センサ８１が所定値未満である、機体位置が圃場の端部であって直線的な条の端位置近傍に位置する、の少なくともいずれか１つが満たされれば刈取判定部１０７は刈終りであると判定する。なお、これらの条件の内のいずれか複数を満たすことで刈始め又は刈終りであると判定してもよく、これらの条件の組み合わせは自由に設定してよい。

また、層厚センサ８１の計測結果のみに基づいて、上記刈始め又は刈終りを判断してもよいのはもちろんである。すなわち、揺動選別体４５上の処理物の層厚が薄く、層厚センサ８１が所定値未満の層厚を計測した場合には、刈始め又は刈終りと判断してもよい。そして、後述するように、刈始め又は刈終りと判断された場合には、品質計測センサ６７による性状計測（ステップＳ７）が行われないため、制御部１００は、層厚センサ８１の計測結果に基づいて、品質計測センサ６７の作動及び非作動を切り換えている。

刈始め又は刈終りではないと判定された場合（ステップＳ３：ＮＯ）、制御部１００は、シャッタ開閉検出センサ７６の検出結果に基づいて、一時貯留タンク６３のシャッタ６９が閉位置に位置するかを判別する（ステップＳ４）。シャッタ６９が閉位置に位置していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部１００は、シャッタ６９が閉位置に位置するようにシャッタ開閉モータ７０を駆動させ（ステップＳ５）、ステップＳ４に戻る。

ステップＳ４においてシャッタ６９が閉位置に位置している場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部１００は、計測穀粒センサ７４が所定時間ＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳ６）。すなわち、計測穀粒センサ７４が所定時間ＯＮされることによって、以下の性状計測及び撮像に適した穀粒の貯留量を認識することができる。なお、計測穀粒センサ７４を用いずに、刈取作業開始からの経過時間を計測することで、一時貯留タンク６３内の穀粒の貯留量を検出するように構成してもよい。

計測穀粒センサ７４が所定時間ＯＮとなっている場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、制御部１００は、品質計測センサ６７及びカメラ６６を作動させ、穀粒の性状計測及び撮像を行う（ステップＳ７，Ｓ８）。これらの性状計測及び撮像は、１回でも、複数回にわたって行われてもよく、複数回の性状計測及び撮像によって得られたデータの平均をとってもよい。性状計測及び撮像によって得られた分析結果データ１０２及び画像データ分析結果データ１０１は、関連データ生成部１０３によってこれらのデータが関連付けられた状態で、データ記憶部１０５に記憶される。データ記憶部１０５に記憶されたデータは、通信部１０６を介して外部サーバー８２に出力されてもよく、他にも、スマートフォンや外部のコンピュータに直接出力しても、ＵＳＢやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体を介して外部に取り出し可能にしてもよい。

性状計測及び撮像動作（ステップＳ７，Ｓ８）が終了すると、制御部１００は、一時貯留タンク６３のシャッタ６９が開位置に位置するかを判別する（ステップＳ９）。シャッタ６９が開位置に位置していない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、制御部１００は、シャッタ６９が開位置に位置するようにシャッタ開閉モータ７０を駆動させ（ステップ１０）、ステップＳ９に戻る。

シャッタ６９が開位置に位置している場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御部１００は、タンク貯留量検出センサ７５ａ〜７５ｅの検知結果に基づいて、グレンタンク９の穀粒の貯留量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、本実施の形態では、図６（ａ）に示すように、タンク貯留量検出センサ７５ａ〜７５ｃがＯＮとなった場合に、グレンタンク９の穀粒の貯留量が所定位置以上であると判定する。このように、タンク貯留量検出センサ７５ｃの高さ以上にグレンタンク９内の穀粒が貯留されると、グレンタンク９内に貯留された穀粒とシャッタ６９とが干渉する虞がある。そして、シャッタ６９が穀粒と干渉すると、シャッタ６９の開閉時にシャッタ開閉モータ７０に過負荷がかかったり、シャッタ６９が破損してしまったりする虞がある。

図１２に示すように、ステップＳ１１においてグレンタンク９のタンク貯留量が所定値未満であると判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御部１００は、停止フラグを「０」に設定して制御を終了する（ステップＳ１２）。ステップＳ１１においてグレンタンク９のタンク貯留量が所定値以上であると判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部１００は、停止フラグを「１」に設定して制御を終了する（ステップＳ１３）。

また、ステップＳ１において停止フラグが「１」の場合（ステップＳ１：「１」）、ステップＳ２において刈取作業中ではないと判定された場合（ステップＳ２：ＮＯ）、及びステップＳ３において刈始め又は刈終りであると判定された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御部１００は、一時貯留タンク６３のシャッタ６９が開位置に位置するかを判別する（ステップＳ１４）。シャッタ６９が開位置に位置していない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御部１００は、シャッタ６９が開位置に保持されるようにシャッタ開閉モータ７０を駆動させ（ステップ１５）、ステップＳ１４に戻る。

シャッタ６９が開位置に位置している場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御部１００は、タンク貯留量検出センサ７５ａ〜７５ｅの検知結果に基づいて、グレンタンク９の穀粒の貯留量が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。グレンタンク９のタンク貯留量が所定値未満であると判定された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御部１００は、停止フラグを「０」に設定して制御を終了する（ステップＳ１７）。ステップＳ１６においてグレンタンク９のタンク貯留量が所定値以上であると判定された場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御部１００は、停止フラグを「１」のままで制御を終了する。なお、以上の制御は、コンバイン１の脱穀クラッチがＯＮとなっている間、繰り返される。すなわち、刈取作業中は、一時貯留タンク６３への穀粒の貯留、穀粒の性状計測及び撮像、グレンタンク９への穀粒の排出が繰り返される。

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、刈始め又は刈終りではない刈取作業中に、カメラ６６による穀粒の撮像及び品質計測センサ６７による穀粒の性状計測を行うことができる。この時、撮像及び性状計測される穀粒は、グレンタンク９内の一時貯留タンク６３に貯留された停止状態の穀粒である。このため、穀粒を安定して撮像かつ性状計測することができ、信頼性の高い画像データ及び性状分析データを得ることができる。

カメラ６６が撮像した画像から得られる画像データ分析結果データ１０１から、色、大きさ及び形状などに基づいて、大まかな穀粒の食味や、排藁や雑草等の夾雑物の量を認識することができる。また、脱穀時に損傷した穀粒、泥や油で汚れた穀粒、枝梗が残った穀粒及び正常で品位の高い穀粒等の存在や量を認識することができる。また、品質計測センサ６７によって得られた分析結果データ１０２から、穀粒の水分やタンパク量等を計測することができる。

そして、制御部１００は、画像データ分析結果データ１０１に応じて、脱穀能力調節機構８３や選別能力調節機構８５を調整する。なお、脱穀能力調節機構８３や選別能力調節機構８５に加えて、車速を自動調整してもよい。例えば、夾雑物が多い場合には、送塵ガイド４２の開度を大きく設定する。例えば、損傷した穀粒が多い場合には、送塵ガイド４２の開度を大きく設定すると共に、チャフシーブ５２のフィン開度を大きくする。例えば、枝梗が残った穀粒が多い場合には、送塵ガイド４２の開度を小さく設定すると共に、チャフシーブ５２のフィン開度を小さくする。また、汚れた穀粒が多い場合には、表示モニタ装置３０に警告を表示したり、他の報知手段（ランプやホーン等）に報知したりさせる。また、穀粒が大粒の場合には、選別風を強めて選別精度を向上することができ、穀粒が小粒の場合には、選別風を弱めて機外飛散を抑制することができる。

なお、カメラ６６で撮像した画像は、運転操作部８内の表示モニタ装置３０に表示させてもよく、一時貯留タンク６３に貯留された貯留物を作業者がリアルタイムで確認できるようにしてもよい。これにより、作業者は、表示モニタ装置３０の画像から判断して、例えば夾雑物が多い場合には、運転操作部８内の選別ダイヤルを操作して、唐箕ファン４６及び送風ファン４７の風量の調整や、チャフシーブ５２のフィン開度を手動で調整するようにしてもよい。また、車速を調整してもよい。

また、同タイミングで得られた画像データ分析結果データ１０１及び分析結果データ１０２は、関連データ生成部１０３によって関連付けられてデータ記憶部１０５に記憶されるが、例えば画像データ分析結果データ１０１において夾雑物が多いと判断された場合には、当該画像データ分析結果データ１０１に関連付けられた分析結果データ１０２は信頼性が低いものとして採用しないようにしてもよい。これにより、より信頼性の高い分析結果データ１０２を得ることができる。なお、カメラ６６の撮像により、一時貯留タンク６３内の貯留物に夾雑物が多いと判断された場合には、品質計測センサ６７による性状計測を行うことなくシャッタ６９を開位置とするように制御し、強制的に夾雑物の多い貯留物を排出するように構成してもよい。また、これら画像データ分析結果データ１０１及び分析結果データ１０２の関連データに、更にＧＰＳ情報や別の機体情報を関連付けてもよい。

また、一時貯留タンク６３の排出口６３ｂを開閉可能なシャッタ６９を設けると共に、計測穀粒センサ７４によって一時貯留タンク６３の貯留空間ＳＰに穀粒が貯留されたことを検知するので、一時貯留タンク６３内に貯留物が無い時にカメラ６６及び品質計測センサ６７による撮像及び性状計測を行うことを防止できる。

更に、本実施の形態では、刈始め又は刈終りでは一時貯留タンク６３のシャッタ６９が開き制御されるように構成しており、シャッタ６９が開位置に位置している状態では、一時貯留タンク６３の貯留空間ＳＰ内に穀粒が貯留されず、カメラ６６及び品質計測センサ６７による撮像及び性状計測が行われることは無い。これは、刈始め又は刈終りでは揺動選別体４５上の処理物の層厚が薄くなることが多く、この状態では処理物中の夾雑物が穀粒と一緒に落下しやすくなるためである。そして、刈始め又は刈終りでは一時貯留タンク６３に貯留される穀粒に夾雑物の混入量が多くなり、得られるデータの信頼性が高くない。

よって、本実施の形態のコンバイン１は、刈始め又は刈終りにおいて品質計測センサ６７を作動せず、処理物の流れが安定した状態で品質計測センサ６７を作動させるので、信頼性の高いデータを得ることができる。また、刈始め又は刈終りではシャッタ６９が開位置に位置したままなので、一時貯留タンク６３への夾雑物の混入を低減することができる。

次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、一時貯留タンク１６３の供給口６３ａに入口シャッタを追加して構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

計測ユニット１６１は、図１３に示すように、グレンタンク９（図６（ａ）参照）の内部に配置される一時貯留タンク１６３と、一時貯留タンク１６３に固定されるカメラ６６及び品質計測センサ６７と、排出口６３ｂを閉塞可能なシャッタ６９と、供給口６３ａを閉塞可能な入口シャッタ１２０と、を有している。

入口シャッタ１２０は、回動軸１２０ａを中心に開位置と閉位置との間で回動可能に一時貯留タンク１６３に支持されている。入口シャッタ１２０が開位置（実線で示す位置）に位置すると、供給口６３ａが開放されて、供給口６３ａから穀粒が貯留空間ＳＰに投入可能となる。入口シャッタ１２０が閉位置（２点鎖線で示す位置）に位置すると、供給口６３ａが閉塞されて、供給口６３ａから穀粒が貯留空間ＳＰに投入不能となる。

入口シャッタ１２０は、不図示のモータ又はシャッタ開閉モータ７０（図１１参照）の駆動力によって開閉される。そして、制御部１００は、カメラ６６が撮像する際に入口シャッタ１２０が閉位置となるように、かつカメラ６６の撮像が終了すると開位置となるように、上記モータを制御する。これにより、カメラ６６の撮像時に供給口６３ａから穀粒が投入されてカメラ６６の画像が乱れることが無く、鮮明な画像が得られ、より信頼性の高いデータを得ることができる。

次いで、本発明の第３の実施の形態について説明するが、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の計測ユニット６１からカメラ６６を省き、計測ユニット２６１として構成したものである。このため、他の構成については第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

計測ユニット２６１は、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、一時貯留タンク６３と、一時貯留タンク６３に固定される品質計測センサ６７と、を有している。計測ユニット２６１の制御については、図１２で示すフローチャートのステップＳ８を省いたものであり、その他は第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。このように、カメラ６６を省いた構成であっても、刈始め又は刈終りでは品質計測センサ６７は作動しないので、信頼性の高いデータを得ることができる。

なお、品質計測センサ６７の方式はどのような方式であってもよく、近赤外線分光方式の食味センサのみならず、静電容量分析方式の水分センサを用いてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、自脱型のコンバインを用いて説明したが、米の他に大豆や麦等を収穫可能な汎用コンバインに本発明を適用してもよい。

１ コンバイン
３ 機体
７ 脱穀装置
９ グレンタンク
３５ 脱穀部
３６ 選別部
６３ 一時貯留部（一時貯留タンク）
６３ａ 供給口
６３ｂ 排出口
６７ 品質計測部（品質計測センサ）
６９ シャッタ
７０ 駆動部（シャッタ開閉モータ）
７４ 貯留検知部（計測穀粒センサ）
８１ 層厚センサ
１００ 制御部

Claims (4)

1. 刈り取った穀稈を脱穀装置によって脱穀し、前記脱穀装置から搬送されてきた穀粒をグレンタンクに貯留するコンバインにおいて、
   前記グレンタンク内で貯留された穀粒の品質を計測可能な品質計測部と、
   圃場の刈取作業における刈始め又は刈終りでは前記品質計測部を作動させないように制御する制御部と、を備えてなる、
   ことを特徴とするコンバイン。
2. 前記制御部は、前記刈始め及び前記刈終りの判定を、前記コンバインの機体に関する機体情報及び刈り取った収穫物に関する収穫情報の少なくともいずれか一方に基づいて実行してなる、
   請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記グレンタンク内に供給された穀粒の一部を一時的に貯留する一時貯留部を備え、
   前記品質計測部は、前記一時貯留部に貯留された穀粒の品質を計測し、
   前記一時貯留部は、穀粒が供給される供給口と、前記供給口から供給された穀粒が前記グレンタンク内に排出される排出口と、前記排出口を開放する開位置と前記排出口を閉塞する閉位置とに移動可能なシャッタと、を有し、
   前記シャッタを前記開位置と前記閉位置との間で駆動可能な駆動部を備え、
   前記制御部は、前記刈始め又は前記刈終りでは、前記シャッタを前記開位置に保持するように前記駆動部を制御してなる、
   請求項１又は２に記載のコンバイン。
4. 刈り取った穀稈を脱穀部において脱穀すると共に、前記脱穀部によって脱穀された処理物を揺動及び風によって選別部において選別し、前記選別部から搬送されてきた穀粒をグレンタンクに貯留するコンバインにおいて、
   前記選別部における処理物の層厚を計測する層厚センサと、
   前記グレンタンク内で貯留された穀粒の品質を計測可能な品質計測部と、
   前記層厚センサの計測結果に基づいて、前記品質計測部の作動及び非作動を切り換える制御部と、を備えてなる、
   ことを特徴とするコンバイン。
   
   

Images