JP2020000027A - コンバイン及び収量算出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
脱穀された穀粒が供給されて貯留される穀粒タンクを備えるコンバインであって、
前記穀粒タンクに設けられて、供給される前記穀粒の流量を測定する流量センサと、
前記穀粒タンクの下方に設けられて、前記穀粒タンクの重量に基づく出力値を出力する収量センサと、
前記流量及び前記出力値に基づいて前記穀粒タンクに貯留されている前記穀粒の現在収量を算出する制御部とを備える。
特定の第1流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第1マップと、前記第1流量値より大きな特定の第2流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第2マップとを用いて、前記出力値から前記現在収量を算出することが好ましい。
供給される前記穀粒の一部を貯留する一時貯留箱と、
一定量の前記穀粒が前記一時貯留箱に貯留される時間を計測する計測部と、
一定量の前記穀粒が前記一時貯留箱に貯留されると前記穀粒を排出するシャッター部とを備え、一定量の前記穀粒が貯留される時間と貯留量とから前記流量を算出しても良い。
前記現在収量と前記要求量とを比較して収穫作業の終了タイミングを判定する作業管理部を備えても良い。
脱穀された穀粒が供給されて貯留される穀粒タンクと前記穀粒タンクの重量に基づく出力値を出力する収量センサとを有するコンバインにおいて、前記出力値によって前記穀粒タンクに貯留されている前記穀粒の現在収量を算出する収量算出方法であって、
特定の第1流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第1マップをあらかじめ求める工程と、
前記第1流量値より大きな特定の第2流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第2マップをあらかじめ求める工程と、
前記穀粒タンクに供給される前記穀粒の流量を測定する工程と、
前記収量センサから出力された前記出力値を取得する工程と、
前記第1流量値及び前記第2流量値に対する前記流量の比率に応じて、前記出力値に対する前記第1マップにおける前記収量及び前記出力値に対する前記第2マップにおける前記収量を案分して前記現在収量を算出する工程とを備える。
図1に示すように、本発明に係るコンバインは、左右一対のクローラ走行装置1,1によって自走する走行機体2と、走行機体2の前部に植立穀稈を収穫する収穫部3とが備えられている。走行機体2の前部右側に、キャビン4にて周囲が覆われた運転部5が備えられている。運転部5の後方には、収穫部3にて収穫された穀稈を脱穀処理する脱穀装置6と、脱穀処理にて得られた穀粒を貯留する穀粒タンク7とが、横方向に並ぶ状態で配備されている。穀粒タンク7は機体右側に位置し、脱穀装置6は機体左側に位置している。つまり、運転部5は穀粒タンク7の前方に位置している。運転部5における運転座席8の下方にエンジンが備えられている。走行機体2の後部であって穀粒タンク7の後方に、穀粒タンク7に貯留された穀粒を機外に排出する穀粒排出装置9が備えられている。脱穀された穀粒は、穀粒搬送機構16により、脱穀装置6から穀粒タンク7の内部に搬送される。また、穀粒タンク7の下方には、穀粒タンク7に貯留されている穀粒の収量を測定するための収量センサの一例としてロードセル10が設けられる。ロードセル10は穀粒の重量(収量)に応じて受ける圧力をひずみセンサで電圧等として検出する。貯留された穀粒の重量(収量)は、出力値である電圧から算出される。
次に、図2,図3を用いて一実施形態に係る穀粒搬送機構16について説明する。穀粒搬送機構16は、脱穀装置6の底部に設けられた一番物回収スクリュー16Aと揚送コンベヤ16Bと横送りコンベヤ16Cとを含む。
穀粒タンク7の内部における上部位置に、穀粒の品質を計測する品質計測装置50が備えられている。品質計測装置50は、穀粒の水分量やタンパク量等の穀粒の成分(品質)を計測する。図3に示すように、品質計測装置50は、計測対象である穀粒を一時貯留する第一貯留部としての一時貯留部51と、一時貯留部51にて貯留されている穀粒に対して計測作用して品質を計測する品質計測部としての計測部52とを備えている。図3に示すように、一時貯留部51が穀粒タンク7の内方側に位置し、計測部52が穀粒タンク7の外方側に位置している。計測部52は、密閉状に形成された収納ケース53の内部に収納されている。一時貯留部51は、収納ケース53の内方側の側面に一体的に連結された略角筒状に形成され、その内部に穀粒を貯留することができる。
次に、図2,図4を用いて穀粒タンクにおける穀粒の貯留状態(穀粒の溜まり方)における、穀粒の流量が与える影響について説明する。加えて、穀粒の貯留状態と、穀粒の排出を要する状態(以下、単に排出状態とも称す)の検出との関係について説明する。
まず、ロードセル10の出力値から収量(現在収量)を算出する構成について、図4〜図7を用いて説明する。ここでは、現在収量を算出する構成を収量算出装置12として説明する。ただし、収量の算出は収量算出装置12を用いる場合に限らず、各構成要素を分散して実現しても良いし、任意の構成要素を適宜集めた装置構成を組み合わせても良い。さらに、装置構成によらず、プログラムを実行する等の様々な方法で現在収量の算出を実施しても良い。プログラムを用いる場合、プログラムは、後述の記憶装置23に格納され、後述の制御装置22により実行される。
WX=(WA−WB)・(X−B)/(A−B)+WB ・・・(式1)
以降、穀粒タンク7が満杯になる等、収量の計測が不要となるまでステップ#2〜ステップ#4に係る工程を繰り返す。
〔排出収量の算出及び検出〕
穀粒タンク7は、満杯になったときやその他の穀粒を排出することが必要となる状態(排出状態)になった場合に、穀粒排出装置9を介して穀粒が排出される。排出状態における排出収量を、流量を用いて精度良く算出する。
〔別実施形態〕
本発明は、上記実施形態において、下記の別実施形態を適宜組み合わせて実施することができる。
上記実施形態では、品質計測装置50を用いて流量を計測している。そのため、流量の計測と成分(品質)の測定と、1つの装置を用いて行うことができ、効率的に流量の計測と成分の測定とを行うことができる。ただし、専用の流量計測装置と専用の品質計測装置50とを、それぞれ個別に穀粒タンク7内等に設けても良い。少なくとも、専用の流量計測装置を設ければ良い。
上記実施形態では、ロードセル10を用いて収量を計測したが、他の収量センサを用いて収量を測定することもできる。この場合、電圧以外のパラメータで収量を計測し、マップは収量とそのパラメータとの関係を示すものとする。
上記実施形態では、穀粒の排出を要する状態として、満杯状態を例に説明したが、穀粒の排出を要する状態はあらかじめ定められた収量としても良いし、外部から入力された収量でも良い。例えば、外部と通信する通信部がさらに設けられ、通信部が外部の乾燥機や管理サーバ等の外部機器と通信し、外部機器から穀粒の排出を要する状態となる収量を受信しても良い。
コンバインは自動走行を行うことができ、この場合、収穫状態から穀粒排出状態への移行も自動制御により行うことができる。例えば、図9に示すように、コンバイン70が、自動走行によって圃場71の作物を収穫する場合、コンバイン70は、排出収量となったことを検出することによって収穫作業を中止し、圃場71の周囲の畔際等に停車された運搬車72(モミ車)等の近くに移動し、貯留された穀粒を運搬車72に排出する。地点PAにおいて、穀粒排出距離がLであったとし、排出収量まで穀粒を貯留して距離Lだけコンバイン70が移動すると、コンバイン70は地点PBに到達するとする。図9のような位置関係となった場合、地点PBでコンバイン70が収穫を中止し、運搬車72まで移動しようとすると、地点PBから後退する等の必要が生じる。この際、コンバイン70は、新たな収穫作業を行わず、地点PAから直接運搬車72に向かうと(走行軌跡D)、効率的に穀粒の排出作業を行うことができる。上記実施形態において、穀粒排出距離を算出することにより、コンバイン70は、自動走行において、効率的に穀粒の排出作業を行うことのできる走行軌跡Dを走行することができる。
10 ロードセル
11 モミセンサ
22 制御装置
24 第1マップ
25 第2マップ
26 排出収量
50 品質計測装置
51 一時貯留部
52 計測部
57 シャッター
Claims (9)
- 脱穀された穀粒が供給されて貯留される穀粒タンクを備えるコンバインであって、
前記穀粒タンクに設けられて、供給される前記穀粒の流量を測定する流量センサと、
前記穀粒タンクの下方に設けられて、前記穀粒タンクの重量に基づく出力値を出力する収量センサと、
前記流量及び前記出力値に基づいて前記穀粒タンクに貯留されている前記穀粒の現在収量を算出する制御部とを備えるコンバイン。 - 前記制御部は、
特定の第1流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第1マップと、前記第1流量値より大きな特定の第2流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第2マップとを用いて、前記出力値から前記現在収量を算出する請求項1に記載のコンバイン。 - 前記制御部は、前記出力値に対する前記第1マップにおける前記収量と、前記出力値に対する前記第2マップにおける前記収量とを、前記第1流量値、前記第2流量値及び前記流量に基づいて案分することにより、前記現在収量を算出する請求項2に記載のコンバイン。
- 前記第1流量値は前記流量センサで検出されると想定される最低の流量値であり、前記第2流量値は前記流量センサで検出されると想定される最高の流量値である請求項2又は3に記載のコンバイン。
- 前記第1マップ及び前記第2マップは、脱穀される作物種類に応じて決定される請求項2〜4のいずれか一項に記載のコンバイン。
- 前記流量センサは、
供給される前記穀粒の一部を貯留する一時貯留箱と、
一定量の前記穀粒が前記一時貯留箱に貯留される時間を計測する計測部と、
一定量の前記穀粒が前記一時貯留箱に貯留されると前記穀粒を排出するシャッター部とを備え、一定量の前記穀粒が貯留される時間と貯留量とから前記流量を算出する請求項1〜5のいずれか一項に記載のコンバイン。 - 前記一時貯留箱に貯留された前記穀粒の成分を測定する成分センサが備えられている請求項6に記載のコンバイン。
- 外部と通信し、前記外部からの要求量を取得する通信部を備え、
前記現在収量と前記要求量とを比較して収穫作業の終了タイミングを判定する作業管理部を備える請求項1〜7のいずれか一項に記載のコンバイン。 - 脱穀された穀粒が供給されて貯留される穀粒タンクと前記穀粒タンクの重量に基づく出力値を出力する収量センサとを有するコンバインにおいて、前記出力値によって前記穀粒タンクに貯留されている前記穀粒の現在収量を算出する収量算出方法であって、
特定の第1流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第1マップをあらかじめ求める工程と、
前記第1流量値より大きな特定の第2流量値で前記穀粒タンクに前記穀粒を貯留する場合における前記出力値と前記穀粒タンクに貯留された前記穀粒の収量との関係を示す第2マップをあらかじめ求める工程と、
前記穀粒タンクに供給される前記穀粒の流量を測定する工程と、
前記収量センサから出力された前記出力値を取得する工程と、
前記第1流量値及び前記第2流量値に対する前記流量の比率に応じて、前記出力値に対する前記第1マップにおける前記収量及び前記出力値に対する前記第2マップにおける前記収量を案分して前記現在収量を算出する工程とを備える収量算出方法。
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