JP2021073889A - 収量算出システム、収量マップ生成システム、ベーラーの収量算出方法、コンピュータプログラム、及び、コンピュータ読出可能媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】天候に依存しない作物の収量を算出するための収量算出システムを提供する。【解決手段】収量算出システムは、位置を検出する位置センサと、ベーラーと、プロセッサと、を備える。ベーラーは、作物からベールが形成される梱包室と、梱包室内に設けられ、位置センサによって検出された位置に対応する、梱包室中のベールの体積を計測する体積計測センサと、梱包室内に設けられ、位置センサによって検出された位置に対応する、ベール中の水分量を計測する水分計測センサと、を備える。プロセッサは、位置に対応する、ベールの体積と水分量とに基づいて、ベールの量から水分量を除くことによって位置に対応する収量を算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、収量算出システム、収量マップ生成システム、ベーラーの収量算出方法、コンピュータプログラム、及び、コンピュータ読出可能媒体に関する。

特許文献１は、ベーラーによって収穫された作物から形成されるベールの重量と、ベールを生成するにあたりベーラーが移動した移動経路に基づいて、作物の収量マップを生成する方法を開示している。

米国特許第１０，２８９，６９６号明細書

本願に開示される技術の目的は、天候の影響を受けにくい作物の収量を算出するための収量算出システム、天候の影響を受けにくい作物の収量を算出するための収量マップ生成システム、天候の影響を受けにくい作物の収量算出方法、並びに、当該収量算出方法をコンピュータに実行させる指示を備えるコンピュータプログラム、及び、コンピュータ読出可能媒体を提供することにある。

本開示の第１態様によれば、収量算出システムは、位置を検出する位置センサと、ベーラーと、プロセッサと、を備える。ベーラーは、梱包室と、体積計測センサと、水分計測センサと、を備える。梱包室において、作物からベールが形成される。体積計測センサは、梱包室内に設けられる。体積計測センサは、位置センサによって検出された位置に対応する、梱包室中のベールの体積を計測する。水分計測センサは、梱包室内に設けられる。水分計測センサは、位置センサによって検出された位置に対応する、ベール中の水分量を計測する。プロセッサは、位置に対応する、ベールの体積と水分量とに基づいて、ベールの量から水分量を除くことによって位置に対応する収量を算出する。

本開示の第２態様によれば、第１態様による収量算出システムは、体積計測センサがベールの直径を計測するように構成される。

本開示の第３態様によれば、第１態様または第２態様による収量算出システムは、ベーラーを移動させるトラクタをさらに備える。位置センサは、ベーラーとトラクタとの少なくとも一方に設けられる。

本開示の第４態様によれば、第１態様から第３態様のいずれかによる収量算出システムは、プロセッサが収量を所定のサイクル毎に算出するように構成される。

本開示の第５態様によれば、第４態様による収量算出システムは、所定のサイクルが所定の時間と、位置の所定の変化量とのうちの少なくとも一方から構成されるように構成される。

本開示の第６態様によれば、第４態様または第５態様による収量算出システムは、ベールの量とは、所定のサイクルにおけるベールの体積の増加量の重量であるように構成される。水分量は、増加量の重量に対する、増加量中の水分重量の比を示す水分重量比で表される。

本開示の第７態様によれば、第６態様による収量算出システムは、ベールの量から水分量を除いた残余物の単位体積重量を示す参照単位体積重量を記憶するメモリをさらに備える。プロセッサは、ベールの体積、水分重量比、及び参照単位体積重量から所定のサイクル毎に収量を算出する。収量は、増加量の重量から増加量中の水分重量を除いた残りの重量を示す。

本開示の第８態様によれば、第７態様による収量算出システムは、ベーラーがベールの体積が基準体積に達するときに、基準体積のベールの重量である基準ベール重量を計測する重量計測センサをさらに備えるように構成される。プロセッサは、所定のサイクルで計測された水分重量比に基づいて基準体積のベールの平均水分重量比を算出し、基準体積、平均水分重量比、及び、基準ベール重量に基づいて参照単位体積重量を更新する。

本開示の第９態様によれば、第８態様による収量算出システムは、プロセッサが基準ベール重量に平均水分重量比を乗ずることによって、基準体積のベール中の水分重量である基準水分重量を求めるように構成される。プロセッサは、基準水分重量を水の単位体積重量で割ることによって、基準体積のベール中の水分体積を求める。プロセッサは、基準ベール重量から基準水分重量を引くことによって、基準体積のベール中の残ベール重量を求める。プロセッサは、基準体積から水分体積を引くことによって、基準体積のベール中の残ベール体積を求める。プロセッサは、残ベール重量を残ベール体積で割ることによって、ベール残余物の単位体積重量を求める。プロセッサは、参照単位体積重量とベール残余物の単位体積重量との重み付け平均をとることによって、更新した参照単位体積重量を求める。

本開示の第１０態様によれば、第７態様から第９態様のいずれかによる収量算出システムは、プロセッサが収量を以下の数式：
G_i= ρ_R × V_i / {1+M_i ×10^-2 × (ρ_R / ρ_W -1)}
を利用して算出するように構成される。ただし、ρ_R は、参照単位体積重量[kg/m³]であって、ρ_W は、水の単位体積重量[kg/m³]であって、V_i は、i番目のサイクルのベールの体積の増加量であるi番目の増加量[m³]（iは整数）であって、M_i は、i番目の増加量中の水分重量比のパーセンテージ[wt%]（M_iはV_iに対応）であって、G_iは、i番目の収量[kg] (G_iはV_iに対応)である。

本開示の第１１態様によれば、収量マップ生成システムは、第４態様から第１０態様のいずれかの収量算出システムを備える。プロセッサは、所定のサイクルで検出されたベーラーの位置に収量が関連付けられた収量マップを生成する。

本開示の第１２態様によれば、収量マップ生成システムは、第４態様から第１０態様のいずれかの収量算出システムを備える。プロセッサは、圃場の領域を決定する。プロセッサは、領域中の集草経路に基づき、領域を複数の区域に分割する。ベーラーは、集草経路に沿って移動してベールを生成するように構成されている。プロセッサは、所定のサイクルで算出された収量を複数の区域の１つに関連付けることによって、複数の区域の複数の区域収量をそれぞれ決定する。プロセッサは、複数の区域収量を複数の区域の面積でそれぞれ割って複数の区域の複数の単位収量をそれぞれ求める。プロセッサは、複数の区域が、複数の単位収量に基づいてそれぞれ算出された複数の収量レベルに対応づけられた収量マップを生成する。

本開示の第１３態様によれば、ベーラーの収量算出方法は、ベーラーが作物を収穫する位置を求め、位置に対応する、ベーラーの梱包室内で作物から形成されるベールの体積を求め、位置に対応する、ベール中の水分量を求め、位置に対応する、ベールの体積と水分量とに基づいて、ベールの量から水分量を除くことによって位置に対応する収量を算出することを含む。

本開示の第１４態様によれば、第１３態様による方法では、ベールの体積は、ベールの直径を計測することによって求められる。

本開示の第１５態様によれば、第１３態様または第１４態様による方法では、位置は、ベーラーとベーラーを移動させるトラクタとの少なくとも一方に設けられた位置センサによって計測される。

本開示の第１６態様によれば、第１３態様から第１５態様までのいずれかによる方法では、収量は、所定のサイクル毎に算出される。

本開示の第１７態様によれば、第１６態様による方法では、所定のサイクルは、所定の時間と、位置の所定の変化量とのうちの少なくとも一方によって構成される。

本開示の第１８態様によれば、第１６態様または第１７態様による方法では、ベールの量とは、所定のサイクルにおけるベールの体積の増加量の重量である。水分量は、増加量の重量に対する、増加量中の水分重量の比を示す水分重量比で表される。

本開示の第１９態様によれば、第１８態様による方法は、ベールの量から水分量を除いた残余物の単位体積重量を示す参照単位体積重量を求めることをさらに含む。当該方法では、ベールの体積、水分重量比、及び参照単位体積重量から、所定のサイクル毎に収量が算出される。収量は、増加量の重量から増加量中の水分重量を除いた残りの重量を示す。

本開示の第２０態様によれば、第１９態様による方法は、基準体積のベールの重量である基準ベール重量を求め、所定のサイクルで求められた水分重量比に基づいて基準体積のベールの平均水分重量比を算出し、基準体積、平均水分重量比、及び、基準ベール重量に基づいて参照単位体積重量を更新することをさらに含む。

本開示の第２１態様によれば、第２０態様による方法は、基準ベール重量に平均水分重量比を乗ずることによって、基準体積のベール中の水分重量である基準水分重量を求め、基準水分重量を水の単位体積重量で割ることによって、基準体積のベール中の水分体積を求め、基準ベール重量から基準水分重量を引くことによって、基準体積のベール中の残ベール重量を求め、基準体積から水分体積を引くことによって、基準体積のベール中の残ベール体積を求め、残ベール重量を残ベール体積で割ることによって、ベール残余物の単位体積重量を求めることをさらに含む。当該方法では、参照単位体積重量とベール残余物の単位体積重量との重み付け平均をとることによって、更新した参照単位体積重量が求められる。

本開示の第２２態様によれば、第１９態様から第２１態様のいずれかによる方法では、
収量は、以下の数式：
G_i= ρ_R × V_i / {1+M_i ×10^-2 × (ρ_R / ρ_W -1)}
を利用して算出される。ただし、ρ_R は、参照単位体積重量[kg/m³]であって、ρ_Wは、水の単位体積重量[kg/m³]であって、Vi は、i番目のサイクルのベールの体積の増加量であるi番目の増加量[m³]（iは整数）であって、Mi は、i番目の増加量中の水分重量比のパーセンテージ[wt%]（MiはViに対応）であって、Gi は、i番目の収量[kg] (GiはViに対応)である。

本開示の第２３態様によれば、ベーラーの収量マップ生成方法は、第１６態様から第２２態様のいずれかによる方法と、所定のサイクルで検出された位置に収量が関連付けられた収量マップを生成することと、を含む。

本開示の第２４態様によれば、ベーラーの収量マップ生成方法は、第１６態様から第２２態様のいずれかによる方法と、圃場の領域を決定し、領域中の集草経路に基づき、領域を複数の区域に分割し、所定のサイクルで算出された収量を複数の区域の１つに関連付けることによって、複数の区域の複数の区域収量をそれぞれ決定し、複数の区域収量を複数の区域の面積でそれぞれ割って複数の区域の複数の単位収量をそれぞれ求め、複数の区域が、複数の単位収量に基づいてそれぞれ算出された複数の収量レベルに対応づけられた収量マップを生成することと、を含む。ベーラーは、集草経路に沿って移動してベールを生成するように構成されている。

本開示の第２５態様から第３６態様によるコンピュータプログラムは、それぞれ、コンピュータによる実行時、第１３態様から第２４態様の方法をコンピュータに実行させる指示を備える。

本開示の第３７態様から第４８態様によるコンピュータ読出可能媒体は、コンピュータによる実行時、それぞれ、第１３態様から第２４態様の方法をコンピュータに実行させる指示を備える。

本願に開示される技術、より具体的には、第１態様に係る収量算出システム、第１３態様に係るベーラーの収量算出方法、第２５態様に係るコンピュータプログラム、及び、第３７態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、ベールの量から水分量を除いた収量が算出される。したがって、天候の影響を受けにくい作物の収量を算出することができる。

第２態様に係る収量算出システム、第１４態様に係るベーラーの収量算出方法、第２６態様に係るコンピュータプログラム、及び、第３８態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、円筒形を有するベールの体積を算出することができる。

第３態様に係る収量算出システム、第１５態様に係るベーラーの収量算出方法、第２７態様に係るコンピュータプログラム、及び、第３９態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、柔軟に位置センサを設置できる。

第４態様に係る収量算出システム、第１６態様に係るベーラーの収量算出方法、第２８態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４０態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、複数の位置において収量を算出することができる。

第５態様に係る収量算出システム、第１７態様に係るベーラーの収量算出方法、第２９態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４１態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、サンプリング時間と、一定の距離との少なくとも一方ごとに、収量を算出することができる。

第６態様に係る収量算出システム、第１８態様に係るベーラーの収量算出方法、第３０態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４２態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、試料の重量のうちの水分重量の比を検出する分光センサを、水分計測センサとして使用することができる。

第７態様に係る収量算出システム、第１９態様に係るベーラーの収量算出方法、第３１態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４３態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、リアルタイムに計測できるベールの体積と水分重量比をもとに収量が算出されるため、リアルタイムに収量を算出することができる。

第８態様に係る収量算出システム、第２０態様に係るベーラーの収量算出方法、第３２態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４４態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、ベーラーがベールの体積が基準体積に達するときに参照単位体積重量が更新されるので、高精度に収量を算出することができる。

第９態様に係る収量算出システム、第２１態様に係るベーラーの収量算出方法、第３３態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４５態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、更新されるにつれて、より精度の高い参照単位体積重量を求めることができる。また、重みづけを変更することによって、参照単位体積重量の初期値を適当に与えたうえで実測値に応じて更新したり、天候に応じて実測値を優先順位付けしたりすることができる。

第１０態様に係る収量算出システム、第２２態様に係るベーラーの収量算出方法、第３４態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４６態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、代数的に収量を算出するので、高速に収量を算出することができる。

第１１態様に係る収量マップ生成システム、第２３態様に係るベーラーの収量マップ生成方法、第３５態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４７態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、複数の位置に複数の収量をそれぞれ関連づけた収量マップを生成することができる。

第１２態様に係る収量マップ生成システム、第２４態様に係るベーラーの収量マップ生成方法、第３６態様に係るコンピュータプログラム、及び、第４８態様に係るコンピュータ読出可能媒体では、圃場の複数の区域のそれぞれにおいて収量レベルが示された収量マップを生成することができる。

図１は、実施形態における収量算出システムを含む、収量マップ生成システムの全体図である。 図２は、収穫機の側面図である。 図３は、収穫機の平面図である。 図４は、実施形態における収量算出システムによる収量算出方法、及び、実施形態における収量算出プログラムのフローチャートである。 図５は、実施形態における収量算出システムによる収量算出方法、及び、実施形態における収量算出プログラムにおける参照単位体積重量の更新方法のフローチャートである。 図６は、集草機の側面図である。 図７は、集草機の平面図である。 図８は、集草経路の一例である。 図９は、実施形態における収量マップ生成システムによる収量マップ生成方法、及び、実施形態におけるマップ生成プログラムのフローチャートである。 図１０は、収量マップの一例である。

図１は、実施形態における収量算出システム１を含む、収量マップ生成システム２の全体図を示す。収量マップ生成システム２は、圃場の作物を成形して排出可能な収穫機(harvesting machine)４と、当該収穫機４によって収穫された作物の収量を圃場の領域ごとに示す収量マップを生成する外部端末６とを含む。収量算出システム１とは、収量マップ生成システム２において収量を算出するためのシステムである。なお、収穫機４は、外部端末６の全部または一部の機能を含んでもよい。

図２及び図３は、それぞれ、収穫機４の側面図及び平面図である。収穫機４は、圃場の作物を収穫する。この作物は主に牧草である。収穫機４は、トラクタ８と、ベーラー１０とを備える。トラクタ８は、ベーラー１０を移動させる。トラクタ８は、車体８１と、原動機８２と、変速装置８３とを備えている。車体８１には、走行装置８４が設けられている。走行装置８４は、前輪及び後輪を有する。走行装置８４は、クローラ型の装置であってもよい。この実施形態では、原動機８２は、ディーゼルエンジンである。ただし、原動機８２は、電動モータ等であってもよい。変速装置８３は、走行装置８４の推進力を切換可能であると共に、走行装置８４の前進、後進の切換が可能である。また、車体８１の後部には、３点リンク機構等で構成された連結部８５が設けられている。連結部８５には、ベーラー１０が着脱可能である。ベーラー１０を連結部８５に連結することによって、車体８１によってベーラー１０を牽引することができる。また、トラクタ８は、原動機８２等の動力によって駆動するＰＴＯ軸を有し、ＰＴＯ軸の動力を作業装置に伝達可能である。また、トラクタ８は、運転席を内部に備えたキャビン８６を備えている。

図１〜図３に示すように、収量算出システム１は、位置を検出する位置センサ２０を備える。位置センサ２０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュールである。即ち、位置センサ２０は、測位衛星から送信された信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等、以下これらを総称して測位信号と呼ぶ）を受信し、受信した信号に基づいて位置（例えば、緯度、経度）を検出するように構成されている。あるいは、位置センサ２０は、慣性航法モジュールや携帯電話基地局などを利用した位置計測システムなどの他の位置計測システムを利用したセンサであってもよい。位置センサ２０は、ベーラー１０とトラクタ８との少なくとも一方に設けられる。この実施形態では、位置センサ２０は、トラクタ８のキャビン８６の天板に装着されている。なお、位置センサ２０は、キャビン８６の天板に装着されているが、トラクタ８の別の場所であってもよい。また、位置センサ２０は、ベーラー１０に装着されていてもよい。収穫機４に位置センサ２０を設けているため、収穫作業時（走行時）の位置（成形作業時の機械位置）を検出することができる。

ベーラー１０は、圃場の作物を収集して、収集した作物を所定の形状に成形する。所定の形状は、ロール形状と矩形状(キューブ状)を含む。この実施形態では、ベーラー１０は、作物をロール状に成形するロールベーラである。しかし、ベーラー１０は、作物を矩形状に成形するスクエアベーラーであってもよい。

図２及び図３に示すように、ベーラー１０は、車体１１と、取入部１２とを備える。車体１１は、移動可能である。取入部１２は、車体１１に支持される。取入部１２から作物がベーラー１０に取り入れられる。取入部１２は、刈り取られた圃場上の作物を前方（トラクタ８側）から取り入れるように構成されており、例えば、前方が開放状であるケーシング１２ａを有している。また、取入部１２は、ケーシング１２ａ等に支持された回転軸１２ｂと、回転軸１２ｂに固定された案内具１２ｃを有している。したがって、回転軸１２ｂを回転することによって、圃場上の作物を案内具１２ｃによりケーシング１２ａ内へ取り入れることができる。なお、図２の取入部１２は一例であり、上述した取入部１２に限定されない。

ベーラー１０は、梱包室(bale chamber)１４と、排出部１５とを備えている。梱包室１４は、取入部１２により取り入れられた作物を収容するように構成されている。梱包室１４において作物からベールＢ１が形成される。排出部１５は、作物を圃場に排出するように構成されている。梱包室１４は、車体１１に固定された第１ケース体１４ａと、第１ケース体１４ａに対して上下に揺動自在な第２ケース体１４ｂとを有する。第１ケース体１４ａと取入部１２とは連通していて、第１ケース体１４ａには、取入部１２に取り入れられた作物が入る。第１ケース体１４ａに対して第２ケース体１４ｂを近接させているとき（第２ケース体１４ｂが下方に揺動しているとき）、梱包室１４は、作物を収容している。また、第１ケース体１４ａに対して第２ケース体１４ｂを離間させているとき（第２ケース体１４ｂが上方に揺動しているとき）、梱包室１４から、作物が排出される。即ち、排出部１５は、第１ケース体１４ａに対して第２ケース体１４ｂが上方に揺動した時に、第１ケース体１４ａと、第２ケース体１４ｂとの間に形成される。なお、図２及び図３の梱包室１４及び排出部１５は一例であり、上述した梱包室１４及び排出部１５に限定されない。なお、説明の便宜上、第１ケース体１４ａに対して第２ケース体１４ｂが下方に揺動された状態のことを閉鎖状態（ゲート閉鎖状態）といい、第１ケース体１４ａに対して第２ケース体１４ｂが上方に揺動された状態のことを開放状態（ゲート開放状態）と呼んでもよい。

ベーラー１０は、成形部１３を備えている。成形部１３は、取入部１２に取り入れた作物を成形するように構成されている。成形部１３は、第１ケース体１４ａ及び第２ケース体１４ｂに設けられる。成形部１３は、例えば、ロール状のベールＢ１を成形するように構成されている。成形部１３は、ベールＢ１の外形を整えるためのベルト１６と、ベルト１６を支持する複数のローラ１７と、ベルト１６の張力を維持するベルト引っ張り部材（belt tensioning device）１８とを含む。ベルト引っ張り部材１８は、ベールＢ１の直径に応じて旋回軸１８ｐの回りに回転するように構成されている。成形部１３は、ベルト引っ張り部材１８の旋回軸１８ｐに対する末端部１８ｅが梱包室１４の中央に向かうようにベルト引っ張り部材１８を引っ張る弾性部材１９をさらに含む。なお、成形部１３は、作物をチェーンによってロール状に成形するチェーン式の装置であっても、その他の方式の装置であってもよい。したがって、成形部１３は、梱包室１４に取り込まれた作物を所定の形状のベールＢ１に成形することができる。

図１及び図２に示されるように、ベーラー１０は、体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６とをさらに備える。体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６とは、梱包室１４に設けられる。より具体的には、水分計測センサ２４は、取入部１２付近に設けられることが好ましい。重量計測センサ２６は、成形部１３もしくは排出部１５に設けられることが望ましい。

体積計測センサ２２は、位置センサ２０によって検出された位置に対応する、梱包室１４中のベールＢ１の体積を計測する。例えば、ベールＢ１がロール形状を有する場合、体積計測センサ２２は、ベールＢ１の直径を計測するように構成される。梱包室１４の幅によってロール形状の高さが定まるからである。体積計測センサ２２は、例えば、旋回軸１８ｐの回転角を計測するポテンショメータである。旋回軸１８ｐの回転角とベールＢ１の直径とは所定の対応関係があるため、旋回軸１８ｐの回転角からベールＢ１の直径を求めることができる。体積計測センサ２２は、位置センサ２０の時刻を付与したベールＢ１の体積を出力するように構成されている。出力されたベールＢ１の体積は、出力されたベールＢ１の体積に付与された時刻の収穫機４の位置に対応する。体積計測センサ２２は、所定の時間と、位置の所定の変化量とのうちの少なくとも一方により構成される所定のサイクル毎にベールＢ１の体積の増加量を計測することができる。所定の時間毎の増加量とは、例えば、サンプリング間隔（sampling interval）における増加量である。位置の所定の変化量毎の体積の増加量とは、例えば、収穫機４が所定の変化量だけ移動する間の体積の増加量である。収穫機４が定速走行するとき、所定のサイクルは、所定の時間によって構成されると同時に位置の所定の変化量によっても構成される。

水分計測センサ２４は、位置センサ２０によって検出された位置に対応する、ベールＢ１中の水分量を計測する。より具体的には、水分計測センサ２４は、所定のサイクルにおけるベールの体積の増加量中のベールＢ１中の水分量を計測する。水分計測センサ２４は、例えば、分光センサ(spectroscopic sensor)である。水分計測センサ２４は、所定の周波数を有する光を作物に照射して作物内部からの反射光を受光し、所定の周波数における光の作物中の水分による吸収量を測定することで作物の水分量を検出する。水分計測センサ２４は、光を照射した試料の質量に対する水分の質量の比を示す水分重量比を出力するように構成されている。つまり、水分量は、水分重量比で表される。水分計測センサ２４は、位置センサ２０の時刻を付与した水分重量比を出力するように構成されている。出力された水分重量比は、出力された水分重量比に付与された時刻の収穫機４の位置に対応する。したがって、水分重量比がベールＢ１の体積の増加量と対応づけられるため、作物の水分量は、当該増加量の重量に対する、当該増加量中の水分重量の比を示す水分重量比で表されるとしてもよい。

重量計測センサ２６は、ベールＢ１の体積が基準体積に達するときに、基準体積のベールＢ１の重量である基準ベール重量を計測するように構成されている。基準体積とは、例えば、梱包室１４から排出する直前に形成された完成ベールの体積である。重量計測センサ２６は、重量を検出するロードセルである。なお、重量計測センサ２６は、他の重量センサであってもよい。基準ベール重量は、完成ベールが梱包室１４から排出する前に収穫機４が停止したときに計測される。重量計測センサ２６が収穫機４の移動により生じる振動、及び、ベールＢ１の回転により生じる振動に強いセンサである場合、収穫機４の移動中にベールＢ１の重量を計測してもよい。この場合、基準体積は、完成ベールの体積でなくてもよい。重量計測センサ２６は、位置センサ２０の時刻を付与した基準ベール重量を出力するように構成されている。出力された基準ベール重量は、出力された基準ベール重量に付与された時刻の収穫機４の位置に対応する。

図１に示されるように、体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６とは、外部配線９８を介して、トラクタ８の入出力デバイス９４と接続されている。トラクタ８は、入出力デバイス９４及び上述する位置センサ２０に加えて、コントローラ９０、メモリ９２、並びに、コントローラ９０と、メモリ９２と、入出力デバイス９４とを接続するバス９６をさらに備える。入出力デバイス９４は、体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６との信号の送受信を行うための入出力インタフェース（I/O Interface）を含む。当該入出力インタフェースは、例えば、ＲＳ−２３２ＣやＵＳＢなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩなどのパラレルインタフェースを含む。外部配線９８は、当該入力インタフェースに接続される。

入出力デバイス９４は、データ転送装置５にデータを書き込むための入出力インタフェースもさらに含む。データ転送装置５は、典型的には、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等の外部記憶媒体である。したがって、入出力デバイス９４は、ＵＳＢインタフェース、ＳＤインタフェース、ＳＤＨＣインタフェース、ＵＨＣインタフェースなどの入出力インタフェースをさらに含む。ただし、データ転送装置５は、移動体通信網（cellular network）などの無線ネットワーク(wireless network)であってもよく、入出力デバイス９４、及び、後述する外部端末６の入出力デバイス６４は、当該無線ネットワークとデータ送受信をするための無線通信装置(wireless communicator)を含んでもよい。

コントローラ９０は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む電気回路から成る。コントローラ９０は、位置センサ２０と、体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６とを制御するように構成されている。例えば、体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６とのうちの少なくとも１つのセンサが自らの時計を有し、コントローラ９０は、当該少なくとも１つのセンサの時計の時刻を位置センサ２０の時刻（例えば、測位信号に含まれる時刻やコントローラ９０が管理する時刻）と同期させるためにネットワークタイムプロトコルに従ったＮＴＰ信号を、入出力デバイス９４を介して当該少なくとも１つのセンサに送信するように構成されている。コントローラ９０は、最終的に、入出力デバイス９４を介して体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６とから送られてきた計測データをデータ転送装置５に出力するように構成されている。

メモリ９２は、位置センサ２０、体積計測センサ２２、水分計測センサ２４、及び、重量計測センサ２６から送信されてきたデータを、コントローラ９０が処理するために、一時的にもしくは永続的に記憶するように構成されている。メモリ９２は、トラクタ８を制御するための制御プログラム及び制御データも記憶してもよい。あるいは、当該制御プログラム及び当該制御データは、コントローラ９０の内部メモリに記憶されてもよい。コントローラ９０は、当該制御プログラム、当該制御データ、及び、トラクタ８を運転するオペレータからの操作入力に基づき、トラクタ８の移動、及び、連結部８５の動作の制御を行うように構成されている。

外部端末６は、例えば、作物の管理をする管理者が所有するパーソナルコンピュータ等である。なお、外部端末６は、スマートフォン、タブレット、ＰＤＡ(personal digital assistant)等の携帯端末等であってもよいし、サーバ等であってもよい。外部端末６は、上述する入出力デバイス６４に加えて、プロセッサ６０、メモリ６２、ディスプレイ６６、並びに、プロセッサ６０と、メモリ６２と、入出力デバイス６４と、ディスプレイ６６とを接続するバス６８をさらに備える。つまり、収量算出システム１は、プロセッサ６０とメモリ６２とをさらに備える。入出力デバイス６４は、データ転送装置５からデータを読み込むための入出力インタフェースを含む。したがって、入出力デバイス６４は、入出力デバイス９４と同様に、ＵＳＢインタフェース、ＳＤインタフェース、ＳＤＨＣインタフェース、ＵＨＣインタフェースなどの入出力インタフェースを含む。データ転送装置５が移動体通信網などの無線ネットワーク(wireless network)である場合、入出力デバイス６４は、当該無線ネットワークとデータ送受信をするための無線通信装置を含んでもよい。

プロセッサ６０は、例えば、ＣＰＵのような電気回路である。メモリ６２は、永続的にデータを記憶するように構成された不揮発性メモリを含む。メモリ６２は、収量算出プログラム７０と、外部情報取得プログラム７１と、マップ生成プログラム７２とを記憶している。プロセッサ６０は、メモリ６２からこれらのプログラムを読み出して、読みだしたプログラムを実行するように構成されている。メモリ６２は、プロセッサ６０がマップ生成プログラム７２を実行時に読み出す集草経路データ７４も記憶している。このようにして、本実施形態に係る収量算出方法及びマップ生成方法が実現される。ディスプレイ６６は、例えば、液晶ディスプレイであって、本実施形態に係る収量算出方法により算出された圃場の各場所における収量や本実施形態に係る収量マップ生成方法により生成された収量マップを表示するように構成される。

つぎに、本実施形態にかかる収量算出方法、及び、収量マップ生成方法の詳細について説明する。まず、データ転送装置５によって送られる、位置センサ２０、体積計測センサ２２、水分計測センサ２４、及び、重量計測センサ２６の計測データの詳細について説明する。計測データは、体積計測センサ２２、水分計測センサ２４、及び、重量計測センサ２６のそれぞれの計測結果と、位置センサ２０によって計測された位置と対応づけたデータフォーマットを有している。例えば、計測データは、（時刻，収穫機４の位置（緯度,経度），ベールＢ１の体積，水分重量比，ベールＢ１の重量）が対応づけられて格納された配列／リスト構造を有している。なお、全ての時刻において収穫機４の位置、ベールＢ１の体積、水分重量比、及び、ベールＢ１の重量の全てが必ず計測データに格納されている必要はない。例えば、ベールＢ１の重量は、ベールＢ１の体積が基準体積に達したときしか計測されてないので、その時刻におけるベールＢ１の重量が計測データに格納されていれば十分である。また、ある時刻において、収穫機４の位置、ベールＢ１の体積、及び、水分重量比の少なくとも１つが計測されなったときは、コントローラ９０もしくはプロセッサ６０は、前後の計測結果から公知の補間方法によって当該時刻の推定値を算出してもよい。

さらに、上述する所定のサイクルとは、この計測データにおける（収穫機４の位置，ベールＢ１の体積，水分重量比）の組み合わせが計測された時刻から、当該組み合わせが計測された次の時刻までの期間であってもよい。あるいは、この計測データ中の、ある時刻に計測された収穫機４の位置から所定の距離だけ離れた収穫機４の位置が計測されるまでの期間に計測された、ベールＢ１の体積及び水分重量比の全てのデータを１つのサイクルのデータとして扱ってもよい。

図４は、実施形態における収量算出システム１による収量算出方法、及び、実施形態における収量算出プログラム７０のフローチャートである。収量算出プログラム７０は、コンピュータ（外部端末６）による実行時、本フローチャートに示される収量算出方法をコンピュータ（外部端末６）に実行させる指示を備えるコンピュータプログラムである。

図４のステップＳ１１において、当該収量算出方法では、ベーラー１０が作物を収穫する位置が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、ベーラー１０が作物を収穫する位置を求める。この位置は、ベーラー１０とベーラー１０を移動させるトラクタ８との少なくとも一方に設けられた位置センサ２０によって計測される。したがって、ステップＳ１１では、収穫機４の位置が求められる。具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、データ転送装置５から送られる計測データから１つのサイクルに係る収穫機４の位置を読み込む。

ステップＳ１２において、当該収量算出方法では、当該位置に対応する、ベーラー１０の梱包室１４内で作物から形成されるベールＢ１の体積が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、当該位置に対応する、ベーラー１０の梱包室１４内で作物から形成されるベールＢ１の体積を求める。ベールＢ１のロール形状の幅は梱包室１４の内壁により定められるため、ベールＢ１の体積は、体積計測センサ２２によりベールＢ１の直径を計測することによって求められる。具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、データ転送装置５から送られる計測データから、ステップＳ１１と同じサイクルに係るベールＢ１の体積を読み込む。さらに、ステップＳ１２では、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、前のサイクルに係るベールＢ１の体積からのベールＢ１の体積の増加量を算出する。ステップＳ１１と同じサイクルに係るベールＢ１の体積が複数あるとき、プロセッサ６０は、その複数の体積のうちの最大の体積を利用して、当該増加量を算出する。

ステップＳ１３において、当該収量算出方法では、当該位置に対応する、ベールＢ１中の水分量が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、当該位置に対応する、ベールＢ１中の水分量を求める。上述のように、水分量は、当該増加量の重量に対する当該増加量中の水分重量の比を示す水分重量比で表される。具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、データ転送装置５から送られる計測データから、ステップＳ１１と同じサイクルに係る水分重量比を読み込む。ステップＳ１１と同じサイクルに係る水分重量比が複数あるとき、プロセッサ６０は、その複数の水分重量比のうちの平均値をこのサイクルにおける水分重量比として求める。あるいは、プロセッサ６０は、ステップＳ１２において最大の体積が計測された時刻、またはその時刻に最も近い時刻に計測された水分重量比を、このサイクルにおける水分重量比として求めてもよい。

ステップＳ１４において、当該収量算出方法では、当該位置に対応する、ベールＢ１の体積と水分量とに基づいて、ベールＢ１の量から水分量を除くことによって当該位置に対応する収量が算出される。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、当該位置に対応する、ベールＢ１の体積と水分量とに基づいて、ベールＢ１の量から水分量を除くことによって当該位置に対応する収量を算出する。ベールＢ１の量とは、所定のサイクルにおけるベールＢ１の体積の増加量の重量である。当該収量算出方法では、当該収量は、所定のサイクル毎に算出される。つまり、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、当該収量を所定のサイクル毎に算出する。

具体的には、メモリ６２は、ベールＢ１の量から水分量を除いた残余物の単位体積重量を示す参照単位体積重量を記憶する。参照単位体積重量は、初期値として、学術文献や統計情報等に基づいて適当な値が設定されている。当該収量算出方法では、ベールＢ１の量から水分量を除いた残余物の単位体積重量を示す参照単位体積重量が求められる。より具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、メモリ６２から参照単位体積重量を読み込む。

つぎに、当該収量算出方法では、ベールＢ１の体積、水分重量比、及び参照単位体積重量から、所定のサイクル毎に収量が算出される。収量は、当該増加量の重量から当該増加量中の水分重量を除いた残りの重量を示す。当該収量は、以下の数式を利用して算出される。

ただし、ρ_R は、参照単位体積重量[kg/m³]であって、ρ_W は、水の単位体積重量[kg/m³]であって、V_i は、i番目のサイクルのベールの体積の増加量であるi番目の増加量[m³]（iは整数）であって、M_i は、i番目の増加量中の水分重量比のパーセンテージ[wt%]（M_iはV_iに対応）であって、G_i は、i番目の収量[kg] (G_iはV_iに対応)である。

より具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、上記数式を利用して、ベールＢ１の体積、水分重量比、及び参照単位体積重量から所定のサイクル毎に収量を算出する。

最後に、ステップＳ１５において、当該収量算出方法では、計測が終了したかが判定される。具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、データ転送装置５から送られる全ての計測データが読み込まれたかを判定する。全ての計測データが読み込まれていない場合（ステップＳ１５でＮｏ）、当該収量算出方法はステップＳ１１に戻り、次のサイクルの収穫機４の位置の読み込みが行われる。全ての読み込みが終了している場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、当該収量算出方法は終了する。具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行を終了する。

上述の参照単位体積重量は、重量計測センサ２６によって計測された基準ベール重量を利用して更新することが可能である。図５は、実施形態における収量算出システムによる収量算出方法、及び、実施形態における収量算出プログラムにおける参照単位体積重量の更新方法のフローチャートである。参照単位体積重量の更新の処理は、図４に示された処理と並列に実行される。なお、本処理は、当該収量算出方法、収量算出システム１、及び、収量算出プログラム７０から省略されてもよい。

図４のステップＳ２１において、当該収量算出方法では、基準体積のベールＢ１の重量である基準ベール重量が求められる。具体的には、プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、データ転送装置５から送られる計測データから、基準ベール重量、及び、当該基準ベール重量に対応する時刻もしくは当該基準ベール重量に対応する収穫機４の位置を読み込む。

ステップＳ２２において、当該収量算出方法では、所定のサイクルで求められた水分重量比に基づいて基準体積のベールＢ１の平均水分重量比が算出される。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、所定のサイクルで計測された水分重量比に基づいて基準体積のベールの平均水分重量比を算出する。具体的には、プロセッサ６０は、前回基準ベール重量が計測された時から今回基準ベール重量が計測された時までの間（別の言い方をすれば、ベールＢ１の形成を開始した時からベールＢ１の体積が基準体積に達する時までの間）に計測された全ての水分重量比の平均値を平均水分重量比として算出する。

ステップＳ２３において、当該収量算出方法では、基準ベール重量に平均水分重量比を乗ずることによって、基準体積のベールＢ１中の水分重量である基準水分重量が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、基準ベール重量に平均水分重量比を乗ずることによって、基準体積のベールＢ１中の水分重量である基準水分重量を求める。ここで、W_j、aveM_j、MW_j (jは１以上の整数；jは基準ベール重量が計測されるごとに１ずつインクリメントされる)を、それぞれ、基準ベール重量[kg]、平均水分重量比[wt%]、基準水分重量[kg]とする。このとき、MW_jは W_j x aveM_j / 100と等しい。

ステップＳ２４において、当該収量算出方法では、基準水分重量を水の単位体積重量で割ることによって、基準体積のベールＢ１中の水分体積が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、基準水分重量を水の単位体積重量で割ることによって、基準体積のベールＢ１中の水分体積を求める。ここで、MW_j、MV_j (jは上で定義)及びρ_Wを、それぞれ、基準水分重量[kg]、水分体積[m³]、及び水の単位体積重量[kg/m³]とする。このとき、MV_jはMW_j / ρ_Wと等しい。

ステップＳ２５において、当該収量算出方法では、基準ベール重量から基準水分重量を引くことによって、基準体積のベールＢ１中の残ベール重量が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、基準ベール重量から基準水分重量を引くことによって、基準体積のベールＢ１中の残ベール重量を求める。ここで、W_j、MW_j、及び、GW_j(jは上で定義)を、それぞれ、基準ベール重量[kg]、基準水分重量[kg]、残ベール重量[kg]とする。このとき、GW_jは、W_j−MW_jと等しい。

ステップＳ２６において、当該収量算出方法では、基準体積から水分体積を引くことによって、基準体積のベールＢ１中の残ベール体積が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、基準体積から水分体積を引くことによって、基準体積のベールＢ１中の残ベール体積を求める。ここで、V_j、MV_j、及び、GV_j(jは上で定義)を、それぞれ、基準体積[m³]、水分体積[m³]、及び残ベール体積[m³]とする。このとき、GV_jは、V_j−MV_jと等しい。

ステップＳ２７において、当該収量算出方法では、残ベール重量を残ベール体積で割ることによって、ベール残余物の単位体積重量が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、残ベール重量を残ベール体積で割ることによって、ベール残余物の単位体積重量を求める。ここで、GW_j、GV_j、及び、ρ_j(jは上で定義)を、それぞれ、残ベール重量[kg]、水分体積[m³]、及び、ベール残余物の単位体積重量[kg/m³]とする。このとき、ρ_jは、GW_j / GV_jと等しい。

ステップＳ２８において、当該収量算出方法では、基準体積、平均水分重量比、及び、基準ベール重量に基づいて参照単位体積重量が更新される。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、基準体積、平均水分重量比、及び、基準ベール重量に基づいて参照単位体積重量を更新する。具体的には、当該収量算出方法では、参照単位体積重量とベール残余物の単位体積重量との重み付け平均をとることによって、更新した参照単位体積重量が求められる。プロセッサ６０は、収量算出プログラム７０の実行において、参照単位体積重量とベール残余物の単位体積重量との重み付け平均をとることによって、更新した参照単位体積重量を求める。

ここで、ρ_jのjを０以上の整数とし、ρ₀を参照単位体積重量の初期値[kg/m³]とする。そして、α_j をρ_jに対応する重み（α_jは、０以上１以下の実数）とし、ρ_Rを基準ベール重量がN回目（Nは１以上の整数）に計測された後の更新後の参照単位体積重量[kg/m³]とする。このとき、ρ_Rは以下の式により算出される。

上式においてα₀を０にすれば、初期値の影響を排して実測値のみに基づいてρ_Rを定めることができる。また、α_jを全て1/Nにすれば、ρ_Rをρ₀からρ_Nまでの単純平均とすることもできる。また、プロセッサ６０は、外部情報取得プログラム７１を実行して、作物を刈り取った日から収穫する日までの期間の天候を、気象情報提供者のサーバから取得して、その天候に応じて重みを変更してもよい。例えば、作物を刈り取った日から収穫する日までの間に晴れが続くと重みを大きくして、その期間に雨の日が多くなるにつれ、重みを小さくしてもよい。なお、このような重みづけ変更を行わない場合、外部情報取得プログラム７１は省略可能である。

図１に示すように、収量マップ生成システム２は、収量算出システム１を備え、メモリ６２がマップ生成プログラム７２と集草経路データ７４とを記憶する。マップ生成プログラム７２は、コンピュータ（外部端末６）による実行時、ベーラー１０の収量マップを作成する方法をコンピュータ（外部端末６）に実行させる指示を備えるコンピュータプログラムである。ベーラー１０の収量マップを作成する方法とは、上述する収量算出方法と、所定のサイクルで検出された位置に収量が関連付けられた収量マップを生成することとを含む。マップ生成プログラム７２は、収量算出方法をコンピュータ（外部端末６）に実行させるために収量算出プログラム７０を呼び出す指示を備えてもよい。あるいは、マップ生成プログラム７２は、収量算出プログラム７０を含む構成であってもよい。プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、所定のサイクルで検出された位置に収量が関連付けられた収量マップを生成する。

つぎに、収量マップの生成方法の詳細について説明する。収量マップは、圃場の領域を集草経路に基づき分割した区域の収量を示したマップである。したがって、まず、集草経路がどのように作成されるかについて説明する。作物を収穫するにあたり、まず、刈り取り機（mower）によって作物が刈り取られ、拡散機（tedder）によって、刈り取られた作物が圃場に拡散される。拡散された作物は、天日干しにより乾燥させられる。乾燥させられた作物は、集草機（raking machine）３によって、圃場の一部に集められる。図６及び図７は、それぞれ、集草機３の側面図及び平面図である。

図６及び図７を参照すると、集草機３は、トラクタ８とレーキ用インプル（raking implement）３０とを備える。ここで、トラクタ８は、収穫機４のトラクタ８と同じ構成なので詳細な説明を省略する。レーキ用インプル３０は、トラクタ８の連結部８５に連結する連結フレーム３１と、連結フレーム３１に連結された集草部３２とを有している。なお、図７では、連結フレーム３１に２つの集草部３２を連結した例を示している。

集草部３２は、連結フレーム３１に連結された本体３３と、本体３３に回転自在に支持された回転軸３４と、回転軸３４に連結された複数のアーム（タインアーム）３５と、複数のアーム３５それぞれに連結された集草具（タイン）３６とを有している。タイン８７は、例えば、逆Ｕ字状の部材がアーム３５の長手方向に並んだ構造を有している。ＰＴＯ軸の動力は、連結フレーム３１に支持された駆動軸を介して回転軸３４に伝達され、回転軸３４は回転する。回転軸３４の回転に伴ってアーム３５が回転し、集草具３６が連結フレーム３１付近に作物を集める。図７は、作物が集められる領域ＣＲを一点鎖線で示している。

なお、レーキ用インプル３０は、上述した構成に限定されない。例えば、集草部３２は、１つ又は３つ以上であってもよい。集草部３２によって作物が集められる領域ＣＲは、レーキ用インプル３０の中央部に限らず、レーキ用インプル３０の右端部または左端部であってもよい。また、集草部３２は、集草具３６の付いたローターが縦軸回りに回転するロータリー型であっても、回転するベルトやチェーンに複数の集草具３６を取付けたベルト／チェーン型であっても、その他の方式であってもよい。

図８は、領域ＣＲに作物が集められることによって生じる、圃場ＦＤにおける集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７の一例を示す。収穫機４は、集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７を移動することにより、ベールＢ１を形成する。つまり、ベーラー１０は、集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７に沿って移動してベールＢ１を生成する。上述のようにレーキ用インプル３０がその中央部分に作物を集める構造を有する場合、集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７の夫々の長さ方向に対して垂直な幅方向において、集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７の夫々を中央としてレーキ用インプル３０の幅ＲＷ（図７参照）と同じ幅を有する領域に存在していた作物が集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７の夫々に集められている。なお、レーキ用インプル３０の構造によっては、上記幅方向において集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７の夫々を左端または右端としてレーキ用インプル３０の幅ＲＷと同じ幅を有する領域に存在していた作物が集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７に集められていると考えてもよい。メモリ６２は、このような集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７の位置及び寸法を集草経路データ７４として記憶している。また、メモリ６２は、圃場ＦＤの地図情報を集草経路データ７４として記憶してもよい。なお、圃場ＦＤの地図情報は、ユーザによってあらかじめ作成されたものであっても、集草機３の移動軌跡に基づいて生成されたものであってもよい。

以下、図８のような圃場ＦＤを例に挙げて、収量マップ生成システム２による収量マップ生成方法、及び、マップ生成プログラム７２によって実行される処理について説明する。図９は、実施形態における収量マップ生成システム２による収量マップ生成方法、及び、実施形態におけるマップ生成プログラム７２のフローチャートである。

図９のステップＳ３１において、当該収量マップ生成方法では、圃場ＦＤの領域が決定される。具体的には、プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、例えば、以下の（１）または（２）のような方法で、圃場ＦＤの領域を決定する。（１）プロセッサ６０は、メモリ６２から圃場ＦＤの地図情報を読み込む。（２）プロセッサ６０は、位置センサ２０により検出された位置を統合し、ベーラー１０（または、トラクタ８）の移動軌跡を得た上で、その移動軌跡に沿ったレーキ用インプル３０の幅を有する領域を、圃場ＦＤの領域と決定する。

ステップＳ３２において、当該収量マップ生成方法では、当該領域中の集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７に基づき、当該領域が複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７に分割される。プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、当該領域中の集草経路ＲＴ１〜ＲＴ７に基づき、当該領域を複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７に分割する。なお、区域数は任意であり、１７はあくまでも一例である。これらの区域Ｒ１〜Ｒ１７の幅は、レーキ用インプル３０の幅ＲＷに等しい。しかし、当該幅に対して垂直な長さ方向における区域Ｒ１〜Ｒ１７の長さは任意である（ここで、区域の長さというときは、長さ方向における区域の長さを指す）。図８は、区域Ｒ１〜Ｒ４の長さを、それぞれ、Ｌ１〜Ｌ４として示している。図８では、区域Ｒ１〜Ｒ１７が圃場ＦＤの中央に近いほど、区域Ｒ１〜Ｒ１７の長さが短くなるように、圃場ＦＤの領域が複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７に分割されているが、分割方法はこのような方法に限定されない。すべての区域の長さを同一にしてもよく、サンプリング時間に応じて区域の長さを定めてもよい。あるいは、ユーザが収量を細かく知りたい圃場ＦＤの特定の領域において区域の長さを短くして、当該特定の領域に区域を多く設けてもよい。

ステップＳ３３において、当該収量マップ生成方法では、所定のサイクルで算出された収量を複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の１つに関連付けることによって、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の複数の区域収量がそれぞれ決定される。プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、所定のサイクルで算出された収量を複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の１つに関連付けることによって、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の複数の区域収量をそれぞれ決定する。具体的には、プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、ステップＳ１４において算出された収量に対応する位置が、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７のいずれに存在するかを判定する。そして、プロセッサ６０は、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の各々に存在する位置に対応する収量の和を、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の各々の区域収量として決定する。

ステップＳ３４において、当該収量マップ生成方法では、複数の区域収量を複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の面積でそれぞれ割って、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の複数の単位収量がそれぞれ求められる。プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、複数の区域収量を複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の面積でそれぞれ割って複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の複数の単位収量をそれぞれ求める。ここで、Y_k、S_k、及び、UY_kを、それぞれ、区域Ｒ_kの区域収量[kg]、区域Ｒ_kの面積[m²]、及び、区域Ｒ_kの単位収量[kg/m²]とする（但し、ｋは整数；Ｒ₁〜Ｒ₁₇はそれぞれＲ１〜Ｒ１７に対応）。このとき、UY_kは、Y_k / S_kと等しい。

ステップＳ３５において、当該収量マップ生成方法では、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７が、複数の単位収量に基づいてそれぞれ算出された複数の収量レベルに対応づけられた収量マップが生成される。プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７が、複数の単位収量に基づいてそれぞれ算出された複数の収量レベルに対応づけられた収量マップを生成する。具体的には、プロセッサ６０は、マップ生成プログラム７２の実行において、単位収量UY_kがあらかじめ定めた複数の範囲のうちのどれに入るかに基づいて収量レベルを算出する。例えば、プロセッサ６０は、単位収量UY_kが０以上ＴＨ１未満のとき、収量レベルを１とし、単位収量UY_kがＴＨ１以上ＴＨ２未満のとき、収量レベルを２とし、単位収量UY_kがＴＨ２以上ＴＨ３未満のとき、収量レベルを３とし、単位収量UY_kがＴＨ３以上のとき、収量レベルを４とする（ただし、０＜ＴＨ１＜ＴＨ２＜ＴＨ３）。図１０は、プロセッサ６０が生成する収量マップＭの一例を示す。収量マップＭでは、複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７の収量レベルに応じて複数の区域Ｒ１〜Ｒ１７を示す色、テクスチャ、図形、文字、数字などが変えられて表示される。

＜変形例＞
収量マップ生成システム２（収量算出システム１）、収量マップ生成方法（収量算出方法）、及び、マップ生成プログラム７２（収量算出プログラム７０）の基本的な説明は以上である。なお、収量マップ生成システム２（収量算出システム１）、収量マップ生成方法（収量算出方法）、及び、マップ生成プログラム７２（収量算出プログラム７０）は、上述の実施形態に挙げたものに限られない。例えば、メモリ９２が収量算出プログラム７０を記憶し、コントローラ９０が収量算出プログラム７０を実行してもよい。さらには、メモリ９２が収量算出プログラム７０とマップ生成プログラム７２とを記憶し、コントローラ９０が収量算出プログラム７０とマップ生成プログラム７２とを実行してもよい。これらの場合、収量マップ生成システム２（収量算出システム１）において、外部端末６は省略されてもよい。データ転送装置５が無線通信網である場合、プロセッサ６０はリアルタイムに収量を算出してもよい。プロセッサ６０が位置センサ２０により検出された位置を統合して圃場の領域を決定する場合、集草経路データ７４は省略されてもよい。

上述の実施形態で示した、体積計測センサ２２、水分計測センサ２４、及び重量計測センサ２６の一部の機能がコントローラ９０により実現されてもよい。例えば、コントローラ９０が、体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６の計測値に時刻を付与してもよい。体積計測センサ２２と、水分計測センサ２４と、重量計測センサ２６とのうちの少なくとも１つのセンサが、トリガ信号の入力を受けて計測を行い、計測データを外部配線９８に出力するように構成されてもよい。その場合、コントローラ９０は、当該少なくとも１つのセンサに対して、位置センサ２０からの信号を受けてトリガ信号を、入出力デバイス９４を介して送信し、当該少なくとも１つのセンサから送信されてきた計測データに位置センサ２０からの信号の時刻を付与するように構成されていてもよい。また、コントローラ９０またはプロセッサ６０が、体積計測センサ２２の計測値から、ベールＢ１の体積を換算してもよい。コントローラ９０またはプロセッサ６０は、水分計測センサ２４の計測値から、水分重量比を換算してもよい。コントローラ９０またはプロセッサ６０は、重量計測センサ２６の計測値から、基準ベール重量を換算してもよい。実施形態で述べた、体積計測センサ２２、水分計測センサ２４、及び、重量計測センサ２６の機能の一部がコントローラ９０またはプロセッサ６０によって実現される場合、体積計測センサ２２と、コントローラ９０またはプロセッサ６０によって実現される一部の機能とを総称して体積計測センサと呼称してもよく、水分計測センサ２４と、コントローラ９０またはプロセッサ６０によって実現される一部の機能とを総称して水分計測センサと呼称してもよく、重量計測センサ２６と、コントローラ９０またはプロセッサ６０によって実現される一部の機能とを総称して水分計測センサと呼称してもよい。

収量算出プログラム７０、及び、マップ生成プログラム７２の一部または全ての機能が専用のプロセッサや集積回路によって実現されてもよい。収量算出プログラム７０、及び、マップ生成プログラム７２は、外部端末６に内蔵されたメモリ６２ばかりではなく、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭおよび磁気ディスク等のディスク、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ、外付けハードディスクなどコンピュータ（外部端末６）から取り外し可能で、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されてもよい。
＜実施形態の作用及び効果＞

本実施形態に係る収量算出システム１、収量算出方法、収量算出プログラム７０では、ベールＢ１の量から水分量を除いた収量が算出される。したがって、天候の影響を受けにくい作物の収量を算出することができる。

本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。

「〜部材」、「〜部」、「〜要素」、「〜体」、および「〜構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。

「第１」や「第２」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味（例えば特定の順序など）は有していない。例えば、「第１要素」があるからといって「第２要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第２要素」があるからといって「第１要素」が存在することを暗に意味するわけではない。

程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、実施形態に特段の説明がない限りにおいて、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。

本願において「Ａ及びＢの少なくとも一方」という文言は、（１）Ａだけ、（２）Ｂだけ、及び（３）ＡとＢの両方を含むように解釈される。

上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。

Claims (15)

1. 位置を検出する位置センサと、ベーラーと、プロセッサと、を備え、
   前記ベーラーは、
   前記作物からベールが形成される梱包室と、
   前記梱包室内に設けられ、前記位置センサによって検出された前記位置に対応する、前記梱包室中の前記ベールの体積を計測する体積計測センサと、
   前記梱包室内に設けられ、前記位置センサによって検出された前記位置に対応する、前記ベール中の水分量を計測する水分計測センサと、
   を備え、
   前記プロセッサは、
   前記位置に対応する、前記ベールの体積と前記水分量とに基づいて、前記ベールの量から前記水分量を除くことによって前記位置に対応する収量を算出する
   収量算出システム。
   
2. 前記体積計測センサは、前記ベールの直径を計測する
   請求項１に記載の収量算出システム。
   
3. 前記ベーラーを移動させるトラクタをさらに備え、
   前記位置センサは、前記ベーラーと前記トラクタとの少なくとも一方に設けられる
   請求項１または２に記載の収量算出システム。
   
4. 前記プロセッサは、前記収量を所定のサイクル毎に算出する
   請求項１から３のいずれかに記載の収量算出システム。
   
5. 前記所定のサイクルは、所定の時間と、前記位置の所定の変化量とのうちの少なくとも一方により構成される
   請求項４に記載の収量算出システム。
   
6. 前記ベールの量とは、前記所定のサイクルにおける前記ベールの体積の増加量の重量であって、
   前記水分量は、前記増加量の前記重量に対する、前記増加量中の水分重量の比を示す水分重量比で表される
   請求項４または５に記載の収量算出システム。
   
7. 前記ベールの量から前記水分量を除いた残余物の単位体積重量を示す参照単位体積重量を記憶するメモリをさらに備え、
   前記プロセッサは、前記ベールの体積、前記水分重量比、及び前記参照単位体積重量から前記所定のサイクル毎に前記収量を算出し、
   前記収量は、前記増加量の前記重量から前記増加量中の前記水分重量を除いた残りの重量を示す
   請求項６に記載の収量算出システム。
   
8. 前記ベーラーは、前記ベールの体積が基準体積に達するときに、前記基準体積の前記ベールの重量である基準ベール重量を計測する重量計測センサをさらに備え、
   前記プロセッサは、
   前記所定のサイクルで計測された水分重量比に基づいて前記基準体積の前記ベールの 平均水分重量比を算出し、
   前記基準体積、前記平均水分重量比、及び、前記基準ベール重量に基づいて前記参照 単位体積重量を更新する
   請求項７に記載の収量算出システム。
   
9. 前記プロセッサは、
   前記基準ベール重量に前記平均水分重量比を乗ずることによって、前記基準体積の前 記ベール中の水分重量である基準水分重量を求め、
   前記基準水分重量を水の単位体積重量で割ることによって、前記基準体積の前記ベー ル中の水分体積を求め、
   前記基準ベール重量から前記基準水分重量を引くことによって、前記基準体積の前記 ベール中の残ベール重量を求め、
   前記基準体積から前記水分体積を引くことによって、前記基準体積の前記ベール中の 残ベール体積を求め、
   前記残ベール重量を前記残ベール体積で割ることによって、ベール残余物の単位体積 重量を求め、
   前記参照単位体積重量と前記ベール残余物の単位体積重量との重み付け平均をとるこ とによって、前記更新した前記参照単位体積重量を求める
   請求項８に記載の収量算出システム。
   
10. 前記プロセッサは、前記収量を以下の数式：
    G_i = ρ_R × V_i / [1+M_i ×10^-2 × (ρ_R / ρ_W -1)]
    （ただし、
    ρ_R は、前記参照単位体積重量[kg/m³]であって、
    ρ_W は、水の単位体積重量[kg/m³]であって、
    V_i は、i番目のサイクルの前記ベールの体積の前記増加量であるi番目の増加量[m³]（iは整数）であって、
    M_i は、前記i番目の増加量中の前記水分重量比のパーセンテージ[wt%]（M_iはV_iに対応）であって、
    G_i は、i番目の収量[kg] (G_iはV_iに対応)である）
    を利用して算出するように構成される
    請求項７から９のいずれかに記載の収量算出システム。
    
11. 請求項４から１０のいずれかに記載の収量算出システムを備え、
    前記プロセッサは、前記所定のサイクルで検出された前記位置に前記収量が関連付けられた収量マップを生成する
    収量マップ生成システム。
    
12. 請求項４から１０のいずれかに記載の収量算出システムを備え、
    前記プロセッサは、
    圃場の領域を決定し、
    前記領域中の集草経路に基づき、前記領域を複数の区域に分割し、
    前記所定のサイクルで算出された前記収量を前記複数の区域の１つに関連付けること によって、前記複数の区域の複数の区域収量をそれぞれ決定し、
    前記複数の区域収量を前記複数の区域の面積でそれぞれ割って前記複数の区域の複数 の単位収量をそれぞれ求め、
    前記複数の区域が、前記複数の単位収量に基づいてそれぞれ算出された複数の収量レ ベルに対応づけられた収量マップを生成し、
    前記ベーラーは、前記集草経路に沿って移動して前記ベールを生成するように構成されている
    収量マップ生成システム。
    
13. ベーラーが作物を収穫する位置を求め、
    前記位置に対応する、前記ベーラーの梱包室内で前記作物から形成されるベールの体積を求め、
    前記位置に対応する、前記ベール中の水分量を求め、
    前記位置に対応する、前記ベールの体積と前記水分量とに基づいて、前記ベールの量から前記水分量を除くことによって前記位置に対応する収量を算出する
    ことを含む
    ベーラーの収量算出方法。
    
14. コンピュータによる実行時、請求項１３の方法をコンピュータに実行させる指示を備えるコンピュータプログラム。
    
15. コンピュータによる実行時、請求項１３の方法をコンピュータに実行させる指示を備えるコンピュータ読出可能媒体。
    
    

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