JP2022139476A - Agricultural work machine - Google Patents

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JP2022139476A JP2021039882A JP2021039882A JP2022139476A JP 2022139476 A JP2022139476 A JP 2022139476A JP 2021039882 A JP2021039882 A JP 2021039882A JP 2021039882 A JP2021039882 A JP 2021039882A JP 2022139476 A JP2022139476 A JP 2022139476A
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則幸 村上
Noriyuki Murakami
謙 松田
Ken Matsuda
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KUNNEPPU KIKAI KOGYO KK
National Agriculture and Food Research Organization
Original Assignee
KUNNEPPU KIKAI KOGYO KK
National Agriculture and Food Research Organization
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Abstract

To provide an agricultural work machine for automating correction due to inclination.SOLUTION: An agricultural work machine includes a machine frame, an inclination detector, and a control part, the inclination detector is composed of a GNSS receiver and a vertical displacement detector, the machine frame supports the GNSS receiver, the vertical displacement detector and a work part, the GNSS receiver detects at least altitude information, the vertical displacement detector detects vertical displacement of the work part as a height or angle, and the control part has an inclination calculation part for calculating an inclination detection value of the work part on the basis of the altitude information and the vertical displacement information, and performs lift control of the work part according to the inclination detection value.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、農作業機に関する。 The present invention relates to an agricultural working machine.

従来、特許文献1のような、玉ねぎの根切りを行う農作業機が知られていた。畝に数条植えられている玉ねぎの根を、根切り刃で切断作業を行う農作業機である。畝の下に根切り刃が入り、玉ねぎの根を切りながら根を切断した玉ねぎが畝の上面に持ち上がる。 Conventionally, there has been known an agricultural working machine for cutting the roots of onions, as disclosed in Patent Document 1. This is an agricultural work machine that cuts the roots of onions planted in rows with a root cutting blade. A root cutting blade is inserted under the ridge, and the onion whose root has been cut is lifted to the upper surface of the ridge while cutting the root of the onion.

実公平2-3711号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-3711

圃場面は必ずしも平坦ではなく凹部やぬかるんだ場所があるなどする。例えば、畝を跨いで走行中に凹部の上を玉ねぎ根切り作業機の車輪が通過すると、玉ねぎ根切り作業機が進行方向に対して前後方向に傾斜し、根切り刃の位置が安定しないことがあった。
また、根が短い程、収穫後の調製に手間がかからないところ、思い通りの位置で根切りすることができないため、収穫後の作業効率を落としていた。
これは、根切りに限らず、広く農作業機全般に起こることであり、作業部が上下することで、収穫や土作業全般に影響を及ぼす。
本発明の目的は、傾斜による補正を自動化した農作業機を提供することにある。
Fields are not always flat, and there are recesses and muddy places. For example, if the wheels of the onion root-cutting machine pass over the concave portion while the vehicle is traveling across a ridge, the onion root-cutting machine inclines in the front-rear direction with respect to the traveling direction, and the position of the root-cutting blade is unstable. was there.
In addition, the shorter the root, the less time and effort is required for post-harvest preparation.
This is not limited to root cutting, but occurs in a wide range of agricultural machinery, and the vertical movement of the working unit affects harvesting and soil work in general.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an agricultural work machine in which tilt correction is automated.

本発明は、機枠と傾斜検出器と制御部を備え、前記傾斜検出器は、GNSS受信機と上下変位検出器で構成され、前記機枠は、前記GNSS受信機と前記上下変位検出器と作業部を支持し、前記GNSS受信機は、少なくとも高度情報を検出し、前記上下変位検出器は、前記作業部の上下変位を高さまたは角度として検出するものであり、前記制御部は、前記高度情報と上下変位情報に基づき前記作業部の傾斜検出値を算出する傾斜算出部を有し、前記傾斜検出値に応じて、前記作業部を昇降制御することを特徴とする農作業機とすることで課題を解決した。 The present invention comprises a machine frame, a tilt detector, and a control unit, wherein the tilt detector comprises a GNSS receiver and a vertical displacement detector, and the machine frame includes the GNSS receiver and the vertical displacement detector. The working unit is supported, the GNSS receiver detects at least altitude information, the vertical displacement detector detects vertical displacement of the working unit as height or angle, and the control unit comprises the An agricultural working machine comprising: an inclination calculating section for calculating an inclination detection value of the working section based on altitude information and vertical displacement information; and controlling elevation of the working section according to the inclination detection value. solved the problem.

作業部の位置を安定させることができた。 The position of the working part could be stabilized.

玉ねぎ根切り機(農作業機)の説明図。(A)トラクター側から観た玉ねぎ根切り機の斜視図。(B)側面図。Explanatory drawing of an onion root cutter (agricultural machine). (A) Perspective view of the onion root cutter seen from the tractor side. (B) Side view. 玉ねぎ根切り機(農作業機)1の底面図。The bottom view of the onion root cutter (agricultural implement) 1. FIG. GNSS受信機と上下変位検出器を組み合わせた制御の概念図。The conceptual diagram of the control which combined the GNSS receiver and the vertical displacement detector. GNSS受信機を二台組み合わせた制御の概念図。The conceptual diagram of the control which combined two GNSS receivers. 昇降輪昇降の説明図。(A)前方から観た斜視図。(B)後方から観た斜視図。Explanatory drawing of elevator wheel raising and lowering. (A) Perspective view seen from the front. (B) Perspective view seen from the rear.

本発明は、玉ねぎ根切り機(農作業機)1に限らない一般的な農作業機の発明である。以下の実施例は、一例として玉ねぎ根切り機(農作業機)1を示したものである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
The present invention is not limited to the onion root cutting machine (agricultural working machine) 1, and is an invention of a general agricultural working machine. The following examples show an onion root cutter (agricultural implement) 1 as an example.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals in different figures denote portions having the same function, and duplication of description in each figure will be omitted as appropriate.

(実施例) (Example)

図1は、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の説明図であり、図1(A)は、トラクター側から観た玉ねぎ根切り機(農作業機)1の斜視図であり、図1(B)は側面図である。以下、トラクターの進行方向を前とし、トラクター側から観て、右、左とする。
従来、傾斜センサはトラクター側に設けられてきた。作業機側にモータなどの駆動部があると、傾斜センサは駆動部の振動を検出してしまうためノイズが多くて傾斜検出が困難となる場合がある。また、特に播種機などの軽い作業機では、地表面の凹凸による振動をまともに検出してしまい、やはりノイズが多く、作業機側に傾斜センサを取り付けるメリットが少なかった。さらに、リンクを昇降することで、作業機の位置を制御することができるので、作業機側に敢えて傾斜センサを設けようとするメリットも少なかった。
トラクター側に傾斜センサを設けることはよくあるが、トラクターの傾斜はトラクターの車輪と圃場との関係で変化し、装着した作業機の傾斜を反映したものではいという問題もあった。
さらに、傾斜を検知するために超音波距離センサ(上下変位検出器65)を用いた場合、畝溝に生えた雑草を地表面と誤って検出してしまうことがあった。このような誤検出は排除が難しいという問題もあった。
実施例は、前述の課題に加え、上記のような問題も解決しようとするものである。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an onion root cutter (agricultural machine) 1, FIG. 1(A) is a perspective view of the onion root cutter (agricultural machine) 1 viewed from the tractor side, and FIG. ) is a side view. Hereinafter, the direction in which the tractor travels is forward, and left and right when viewed from the tractor side.
Conventionally, the tilt sensor has been provided on the tractor side. If there is a drive unit such as a motor on the work machine side, the tilt sensor detects vibrations of the drive unit, which may generate a lot of noise and make detection of tilt difficult. In addition, particularly with light work machines such as seeders, vibrations due to unevenness of the ground surface are detected properly, resulting in a lot of noise, and there is little merit in installing a tilt sensor on the work machine side. Furthermore, since the position of the working machine can be controlled by raising and lowering the link, there is little merit in intentionally providing a tilt sensor on the working machine side.
Although an inclination sensor is often provided on the tractor side, there is also the problem that the inclination of the tractor changes depending on the relationship between the wheels of the tractor and the field and does not reflect the inclination of the work machine attached to the tractor.
Furthermore, when an ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65) is used to detect the inclination, weeds growing in furrows may be mistakenly detected as the ground surface. There is also the problem that such erroneous detection is difficult to eliminate.
The embodiments are intended to solve the above problems in addition to the problems described above.

(トラクターとの接続)
玉ねぎ根切り機(農作業機)1の機枠2は、水平支持材27と水平支持材27の適宜箇所に取り付けられる一対のL字部材26とで構成されている。L字部材26は、トラクター側に延びる辺と上方に延びる辺を有しており、L字部材26の辺と辺を繋ぐ屈曲部が、水平支持材27と連結される。また、L字部材26のトラクター側に延びる辺には、トラクターのリンク(図示せず)と接続するリンク取付部(走行車両接続部)21となっている。図示していないトラクターの3点リンクは、トラクターの上方リンクが上方リンク接続部211に取り付けられ、下方リンクが、左右に一対ある下方リンク接続部212に取り付けられることで、トラクターと接続される。そして、一対のL字部材26の上に延びる辺の先端側にはアクチュエータ支持部523が架け渡され固設されている。
(connection with tractor)
A machine frame 2 of an onion root cutter (agricultural work machine) 1 is composed of a horizontal support member 27 and a pair of L-shaped members 26 attached to appropriate portions of the horizontal support member 27 . The L-shaped member 26 has a side extending toward the tractor and a side extending upward. A side of the L-shaped member 26 extending toward the tractor is provided with a link attachment portion (running vehicle connection portion) 21 that connects with a tractor link (not shown). The three-point link of the tractor (not shown) is connected to the tractor by attaching the upper link of the tractor to the upper link connecting portion 211 and attaching the lower link to the pair of lower link connecting portions 212 on the left and right. An actuator support portion 523 is bridged and fixed on the tip side of the side extending above the pair of L-shaped members 26 .

(土作業部)
機枠2は、左右一対の支持プレート24を有している。支持プレート24は、前方に向けて湾曲する弧状の形状をしており、それぞれ機枠2の左右両側に下方に向けて取り付けられている。左右一対のディスクコールター8は、支持プレート24の高さ方向中間位置にディスクコールター取付部材25を介して取り付けられている。支持プレート24の最下部には、根切り刃(作業部)3が一対の支持プレート24間に架け渡されるように取り付けられている。根切り刃(作業部)3は、前からディスクコールター8、根切り刃(作業部)3、昇降輪5の順に並ぶように配設されており、ディスクコールター8の後ろに隣接して設けられている。
根切りに際して、まず一対のディスクコールター8が畝の両端の土壌を縦に切る。マルチがしてある場合は、ディスクコールター8はマルチも同時に切断し、マルチが玉ねぎ根切り機(農作業機)1に絡まることが無いように作用する。根切り刃(作業部)3の深度設定値は、作業前に畝に対して適切な深度(根切り位置)となるように予め設定しておく。次いで、ディスクコールター8の最下部よりやや高い位置に設けられた根切り刃(作業部)3は、畝を横断して土壌中に沈み玉ねぎの根を切断して行く。先行するディスクコールター8により、土壌に切込みが入れられているため、根切り刃(作業部)3が通った後には、玉ねぎが畝の上に浮くように持ち上がる。
(Soil work department)
The machine frame 2 has a pair of left and right support plates 24 . The support plate 24 has an arcuate shape that curves forward, and is mounted downward on both the left and right sides of the machine frame 2 . A pair of left and right disc coulters 8 are attached via disc coulter attachment members 25 at intermediate positions in the height direction of the support plate 24 . A root cutting blade (working portion) 3 is attached to the lowermost portion of the support plate 24 so as to bridge between the pair of support plates 24 . The root cutting blade (working part) 3 is arranged so that the disk coulter 8, the root cutting blade (working part) 3, and the lifting wheel 5 are arranged in this order from the front, and is provided adjacently behind the disk coulter 8. ing.
When cutting roots, first, a pair of disk coulters 8 vertically cuts the soil at both ends of the ridge. When mulch is applied, the disk coulter 8 cuts the mulch at the same time and acts so that the onion root cutter (agricultural work machine) 1 is not entangled with the mulch. The depth setting value of the root-cutting blade (working part) 3 is set in advance so as to provide an appropriate depth (root-cutting position) with respect to the ridge before work. Next, the root cutting blade (working part) 3 provided at a position slightly higher than the bottom of the disk coulter 8 crosses the ridge and sinks into the soil to cut the onion roots. Since the preceding disc coulter 8 cuts into the soil, the onion is lifted so as to float on the ridge after the root cutting blade (working part) 3 passes through.

この作業において、玉ねぎ根切り機(農作業機)1が前後方向に傾斜すると、根切り刃(作業部)3の深度が変化(設定深度を維持できなくなる)してしまい、根の長さにばらつきが出て、後作業の作業性を落とすことになる。 In this work, if the onion root cutter (agricultural implement) 1 is tilted in the front-rear direction, the depth of the root cutter (working part) 3 will change (the set depth cannot be maintained), and the length of the root will vary. appears, and the workability of the subsequent work is lowered.

(GNSS受信機)
GNSS受信機6について説明する。GNSS(Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム)は、米国のGPS、日本の準天頂衛星みちびき(QZSS)、ロシアのGLONASS、欧州連合のGalileo等の衛星測位システムの総称である。GNSS受信機は、衛星から発信される電波を受信することで、正確な位置を測定する。緯度・経度に加え、高度も測定できる。さらに、マルチGNSS技術は、複数種のGNSSを同時に使用する技術であり、例えば、GPSとQZSSを組み合わせることで、一度に受信する衛星の数を増やすことができる。これにより、測位精度を著しく向上することができる。
GNSS受信機6は、緯度、経度といった測位情報を検出できる。また、詳しくは後述の(制御)の項目で説明するが、一台のGNSS受信機6からのGNSS信号61を制御部7の測位部72で処理し、高度情報722を得ることができる。
GNSS受信機6が一台あれば、高度情報722の時系列変化から傾斜を求めることができる。
(GNSS receiver)
The GNSS receiver 6 will be explained. GNSS (Global Navigation Satellite System) is a general term for satellite positioning systems such as GPS in the United States, Quasi-Zenith Satellite Michibiki (QZSS) in Japan, GLONASS in Russia, and Galileo in the European Union. A GNSS receiver measures an accurate position by receiving radio waves transmitted from satellites. In addition to latitude and longitude, altitude can also be measured. Furthermore, the multi-GNSS technique is a technique that uses multiple types of GNSS simultaneously. For example, by combining GPS and QZSS, it is possible to increase the number of satellites that can be received at once. This can significantly improve the positioning accuracy.
The GNSS receiver 6 can detect positioning information such as latitude and longitude. Further, although details will be described later in the item (control), the GNSS signal 61 from one GNSS receiver 6 can be processed by the positioning unit 72 of the control unit 7 to obtain altitude information 722 .
If one GNSS receiver 6 is used, the inclination can be obtained from the time series change of the altitude information 722 .

(上下変位検出器)
上下変位検出器65は、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の上下変位を計測するものであり、例えば、角度センサであってもよい。また、超音波距離センサ等、圃場と玉ねぎ根切り機(農作業機)1の高さを検出するものであってよい。
一般的な上下変位検出器65は、農作業に由来する振動の影響で検出値にノイズが多い。また、一般的な上下変位検出器65は、振動の影響によりゼロ点がずれやすく頻繁な較正が必要となることがある。一般的な上下変位検出器65の検出値の妥当性は、停止して確かめる他なく、手間のかかる作業であった。
これに対して、GNSS受信機65による測位はノイズに強くまた精度が高いために高度情報722を得るのに有利である。
実施例は、GNSS受信機65の特徴と上下変位検出器65の特徴を生かして組み合わせようとするものである。
(vertical displacement detector)
The vertical displacement detector 65 measures the vertical displacement of the onion root cutter (agricultural implement) 1, and may be an angle sensor, for example. Further, an ultrasonic distance sensor or the like may be used to detect the height of the field and the onion root cutter (agricultural implement) 1 .
A general vertical displacement detector 65 has a large amount of noise in the detected value due to vibration caused by agricultural work. In addition, the general vertical displacement detector 65 is likely to shift its zero point under the influence of vibration, and may require frequent calibration. The validity of the detection value of the general up-and-down displacement detector 65 can only be confirmed by stopping, which is a time-consuming task.
On the other hand, positioning by the GNSS receiver 65 is advantageous for obtaining the altitude information 722 because it is resistant to noise and has high accuracy.
The embodiment is intended to utilize the features of the GNSS receiver 65 and the features of the vertical displacement detector 65 and combine them.

(GNSS受信機と上下変位検出器による制御)
図3は、GNSS受信機6と上下変位検出器65を組み合わせた制御の概念図である。
GNSS受信機6が受信したGNSS信号61は、制御ボックス9内に設置された制御部7の測位部72に送られる。測位部72は、それぞれのGNSS受信機6のGNSS信号61から、少なくとも高度情報722を導き出す。
他方、上下変位検出器65が角度センサであれば、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の傾斜角度を検出信号651として出力する。また、上下変位検出器65が、超音波距離センサであれば、圃場からの玉ねぎ根切り機(農作業機)1の高さを検出信号651として出力する。
(Control by GNSS receiver and vertical displacement detector)
FIG. 3 is a conceptual diagram of control in which the GNSS receiver 6 and vertical displacement detector 65 are combined.
A GNSS signal 61 received by the GNSS receiver 6 is sent to a positioning unit 72 of the control unit 7 installed inside the control box 9 . The positioning unit 72 derives at least altitude information 722 from the GNSS signals 61 of each GNSS receiver 6 .
On the other hand, if the vertical displacement detector 65 is an angle sensor, it outputs the tilt angle of the onion root cutter (agricultural implement) 1 as a detection signal 651 . Also, if the vertical displacement detector 65 is an ultrasonic distance sensor, the height of the onion root cutter (agricultural implement) 1 from the field is output as a detection signal 651 .

[GNSS受信機と超音波距離センサによる傾斜の算出]
GNSS受信機6が一台あれば、高度情報722の時系列変化から玉ねぎ根切り機(農作業機)1を検出できるが、精度と時間分解能が低い場合がある。
他方、超音波距離センサ(上下変位検出器65)は、ノイズを拾いやすく、また、検出値がドリフト(ゼロ点自体が変動し、常に10mmプラスの出力をするなどの現象)することもある。ドリフトは、コモンモードノイズと呼ばれることもあり、超音波距離センサ(上下変位検出器65)単独による除去は難しい。実施例では、絶対的な高度情報722がGNSS受信機6から得られるため、これを基準としてゼロ点がずれた上下変位情報723の較正が作業中に可能となる。
超音波距離センサ(上下変位検出器65)は、上下変位情報723を傾斜算出部71に送る。また、GNSS受信機6から得られた高度情報722が、傾斜算出部71に送られる。傾斜算出部71では、GNSS受信機6の高度情報722と上下変位情報723(圃場からの高さ情報)を合わせ、傾斜検出値711を算出する。
傾斜検出値711の算出は様々な手段があり得る。GNSS受信機6からの高度情報722の時間分解能が悪い場合に、傾斜算出部71は、高度情報722のデータに超音波距離センサ(上下変位検出器65)からの上下変位情報723(圃場からの高さ情報)を補完することで連続した傾斜検出値711を算出することができる。逆に、超音波距離センサ(上下変位検出器65)からの上下変位情報723(圃場からの高さ情報)のノイズが大きいときに、GNSS受信機6からの高度情報722で補正することも可能である。
さらに、超音波距離センサ(上下変位検出器65)は、畝溝に生えた雑草を地表面と誤って検出してしまうことがある。このような場合、急激に上下変位情報723が変動する。GNSS受信機6からの高度情報722がこの変動を検出していない場合は、誤検であるとして、超音波距離センサ(上下変位検出器65)からの上下変位情報723を廃棄することできる。
[Calculation of inclination by GNSS receiver and ultrasonic distance sensor]
If there is one GNSS receiver 6, it is possible to detect the onion root cutter (agricultural implement) 1 from the time series change of the altitude information 722, but the accuracy and time resolution may be low.
On the other hand, the ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65) tends to pick up noise, and the detected value may drift (phenomenon such as the zero point itself fluctuating and always outputting 10 mm plus). Drift is sometimes called common mode noise, and is difficult to remove by the ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65) alone. In the embodiment, since the absolute altitude information 722 is obtained from the GNSS receiver 6, it is possible to calibrate the vertical displacement information 723 with the zero point shifted on the basis of this during operation.
The ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65 ) sends vertical displacement information 723 to the tilt calculator 71 . Also, altitude information 722 obtained from the GNSS receiver 6 is sent to the inclination calculator 71 . The inclination calculator 71 calculates an inclination detection value 711 by combining the altitude information 722 of the GNSS receiver 6 and the vertical displacement information 723 (height information from the field).
Various means are available for calculating the tilt detection value 711 . When the time resolution of the altitude information 722 from the GNSS receiver 6 is poor, the inclination calculator 71 adds the altitude information 722 data to the vertical displacement information 723 from the ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65). height information), continuous tilt detection values 711 can be calculated. Conversely, when the noise in the vertical displacement information 723 (height information from the field) from the ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65) is large, it is also possible to correct it with the altitude information 722 from the GNSS receiver 6. is.
Furthermore, the ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65) may erroneously detect weeds growing in furrows as the ground surface. In such a case, the vertical displacement information 723 abruptly fluctuates. If the altitude information 722 from the GNSS receiver 6 does not detect this change, it can be regarded as an erroneous detection and the vertical displacement information 723 from the ultrasonic distance sensor (vertical displacement detector 65) can be discarded.

[GNSS受信機と角度センサによる傾斜の算出]
角度センサ(上下変位検出器65)を使用する場合は、上下変位情報723はリアルタイムの角度情報が得られる。
傾斜算出部71は、角度センサ(上下変位検出器65)から急激な傾斜の変化が検出された場合、GNSS受信機6から得られる高度情報722より優先して角度センサ(上下変位検出器65)からの角度情報を採用し、傾斜検出値711を出力するようにしてもよい。
[Calculation of inclination by GNSS receiver and angle sensor]
When an angle sensor (vertical displacement detector 65) is used, the vertical displacement information 723 can obtain real-time angle information.
When a sudden change in inclination is detected from the angle sensor (vertical displacement detector 65), the tilt calculator 71 preferentially uses the angle sensor (vertical displacement detector 65) over the altitude information 722 obtained from the GNSS receiver 6. It is also possible to adopt the angle information from , and output the tilt detection value 711 .

上記傾斜の算出は、上下変位検出器65の種類により多種多様であり得る。傾斜算出部71では、GNSS受信機6と上下変位検出器65のそれぞれの長所を生かすように傾斜検出値711を出力することが好ましい。また、高度情報722と上下変位情報(角度情報)723それぞれに重みづけをして傾斜検出値711を出力するようにしてもよい。
さらに、上下変位検出器65がノイズを拾いやすい場合、閾値を決め、所定の範囲の変動は傾斜検出値711に反映させないようにすることも可能である。
Calculation of the above-described inclination may be various depending on the type of the vertical displacement detector 65 . The tilt calculator 71 preferably outputs the tilt detection value 711 so as to take advantage of the respective advantages of the GNSS receiver 6 and the vertical displacement detector 65 . Alternatively, the altitude information 722 and the vertical displacement information (angle information) 723 may be weighted and the tilt detection value 711 may be output.
Furthermore, if the vertical displacement detector 65 tends to pick up noise, it is possible to determine a threshold value so that fluctuations within a predetermined range are not reflected in the tilt detection value 711 .

実施例では、傾斜(ピッチング)に焦点を当ててきたが、上下変位検出器65は、玉ねぎ根切り機(農作業機)1のヨーイングまたはローリング軸回りの回転(上下変位)を検出できるものであってもよい。玉ねぎ根切り機(農作業機)1上に設けられた軸回りの回転(上下変位)を検出する上下変位検出器65は、軸回りの回転(上下変位)を検出する際に振動の影響を受ける。GNSS受信機6から得られた測位情報721、高度情報722を利用して、ヨーイング、ローリングまたはピッチング検出の精度を高めるのも好ましい態様の一つである。 In the embodiments, the focus has been on tilting (pitting), but the vertical displacement detector 65 can detect rotation (vertical displacement) about the yawing or rolling axis of the onion root cutter (agricultural implement) 1. may A vertical displacement detector 65 for detecting rotation (vertical displacement) around an axis provided on the onion root cutter (agricultural implement) 1 is affected by vibration when detecting rotation (vertical displacement) around the axis. . Using positioning information 721 and altitude information 722 obtained from the GNSS receiver 6, it is also one of preferable aspects to increase the accuracy of yawing, rolling or pitching detection.

[GNSS受信機を二台以上設ける態様]
上下変位検出器65をもう一台のGNSS受信機6とすることも可能である。合計二台のGNSS受信機65が玉ねぎ根切り機(農作業機)1に搭載される。超音波距離センサなどの上下変位検出器65は、畝溝に生えた雑草を地表面と誤検出する場合があるため、誤検出があり得る。また、角度センサなどの上下変位検出器65では、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の農作業時の振動による影響を受けやすい。この点、GNSS受信機6は、他の上下変位検出器65より安定した高度情報722を得ることができる。上下変位検出器65をもう一台のGNSS受信機65として、合計二台のGNSS受信機65を設ける態様は、安定した制御のために好ましい態様である。
また、必要に応じ、GNSS受信機6を更に増設して、三台、四台のように増やしてもよい。これにより、精度を向上させることが可能である。
図4は、GNSS受信機6を二台組み合わせた制御の概念図である。
[Aspect in which two or more GNSS receivers are provided]
It is also possible to use another GNSS receiver 6 as the vertical displacement detector 65 . A total of two GNSS receivers 65 are mounted on the onion root cutter (agricultural work machine) 1 . Since the vertical displacement detector 65 such as an ultrasonic distance sensor may erroneously detect weeds growing in furrows as the ground surface, erroneous detection may occur. In addition, the vertical displacement detector 65 such as an angle sensor is easily affected by vibration of the onion root cutter (agricultural work machine) 1 during agricultural work. In this regard, the GNSS receiver 6 can obtain more stable altitude information 722 than other vertical displacement detectors 65 . A mode in which a total of two GNSS receivers 65 are provided by using the vertical displacement detector 65 as another GNSS receiver 65 is a preferable mode for stable control.
Also, if necessary, the number of GNSS receivers 6 may be further increased to three or four. This makes it possible to improve accuracy.
FIG. 4 is a conceptual diagram of control in which two GNSS receivers 6 are combined.

二台のGNSS受信機6が受信したGNSS信号61は、制御ボックス9内に設置された制御部7の測位部72に送られる。測位部72は、それぞれのGNSS受信機6のGNSS信号61から、少なくとも高度情報722を導き出す。 GNSS signals 61 received by the two GNSS receivers 6 are sent to the positioning unit 72 of the control unit 7 installed in the control box 9 . The positioning unit 72 derives at least altitude information 722 from the GNSS signals 61 of each GNSS receiver 6 .

図1に図示されているように、GNSS支持部23は、機枠2の一対のL字部材26に架け渡されたアクチュエータ支持部523に取り付けられており、水平に長く伸びる細長い板状の部材である。GNSS支持部23は機枠2に取り付けられることで一体化されている。GNSS支持部23は、根切り刃(作業部)3より上にあり、前後方向に延びるように取り付けられている。GNSS受信機6は、機枠2のGNSS支持部23の前端と後端にそれぞれ一台ずつ、計二台取り付けられている。
なお、GNSS受信機6は、多数の衛星からGNSS信号61を受けるため、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の最上部に設けることが好ましい。
As shown in FIG. 1, the GNSS support section 23 is attached to an actuator support section 523 that spans a pair of L-shaped members 26 of the machine frame 2, and is an elongated plate-shaped member that extends horizontally. is. The GNSS support part 23 is integrated by being attached to the machine frame 2 . The GNSS support part 23 is above the root cutting blade (working part) 3 and is attached so as to extend in the front-rear direction. Two GNSS receivers 6 are attached to the front end and the rear end of the GNSS support portion 23 of the machine frame 2 , respectively.
In addition, since the GNSS receiver 6 receives GNSS signals 61 from a large number of satellites, it is preferable to install it on the top of the onion root cutter (agricultural implement) 1 .

前後方向に離間して一対設けられたGNSS受信機6は、それぞれ複数の衛星から発信されるGNSS信号61を受信し、制御ボックス9に向けてGNSS信号61を出力する。制御ボックス9内の測位部72は、それぞれのGNSS受信機6から送られた信号を解析し、それぞれのGNSS受信機6が置かれた高度情報722を出力する。出力された高度情報722は傾斜算出部71に送られ、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の前後方向の傾斜が算出される。詳しい制御については後述する。 A pair of GNSS receivers 6 provided spaced apart in the longitudinal direction receive GNSS signals 61 transmitted from a plurality of satellites, respectively, and output GNSS signals 61 toward the control box 9 . A positioning unit 72 in the control box 9 analyzes the signal sent from each GNSS receiver 6 and outputs altitude information 722 at which each GNSS receiver 6 is located. The output altitude information 722 is sent to the inclination calculator 71, and the inclination of the onion root cutter (agricultural implement) 1 in the longitudinal direction is calculated. Detailed control will be described later.

原理的に、一対のGNSS受信機6は、離れている程、前後方向の傾斜検出の精度が上がるため、GNSS支持部23は前後方向に長い方が好ましい。
左右方向にGNSS受信機6を配置し、左右方向の傾斜を算出することもできる。加えて、GNSS受信機6は、農作業機の上に進行方向斜めに離間して設けることで、前後方向の傾斜と左右方向の傾斜を算出することもできる。
どのような方向に設けるかは、前後方向の高さ制御を行うか、左右方向の高さ制御を行うかなど農作業機の種類によって決めることができる。
In principle, the more the pair of GNSS receivers 6 are separated from each other, the higher the accuracy of tilt detection in the front-rear direction.
It is also possible to arrange the GNSS receiver 6 in the horizontal direction and calculate the tilt in the horizontal direction. In addition, the GNSS receiver 6 can also calculate the tilt in the front-rear direction and the tilt in the left-right direction by providing the GNSS receiver 6 on the agricultural work machine so as to be spaced obliquely in the traveling direction.
The direction to be provided can be determined depending on the type of agricultural work machine, such as whether to perform height control in the front-rear direction or whether to perform height control in the left-right direction.

(GNSS受信機の配置)
GNSS受信機6は根切り刃(作業部)3より上にある。進行方向を前としたとき、前後に離間して一対のGNSS受信機6を機枠2に設ける場合は、前後方向の傾斜を傾斜検出値711として求めることが可能となる。例えば、玉ねぎ根切り機(農作業機)1は進行方向前方が低くいというように傾斜の程度を傾斜検出値711として求めることができる。
GNSS受信機6を用いて求められる傾斜検出値771が、根切り刃(作業部)3の傾斜の程度を表すように対応付けるには、GNSS受信機6と根切り刃(作業部)3の傾斜により相対位置が変化してしまわないように玉ねぎ根切り機(農作業機)1に取り付けられねばならない。GNSS受信機6と根切り刃(作業部)3の位置が農作業中に変化しないようにするため、両者を同じ機枠2に取り付けている。
(Placement of GNSS receivers)
The GNSS receiver 6 is above the root cutter (working part) 3 . If a pair of GNSS receivers 6 are provided on the machine frame 2 so as to be separated from each other in the forward and backward direction when the traveling direction is forward, the tilt in the longitudinal direction can be obtained as the tilt detection value 711 . For example, the degree of inclination can be obtained as the inclination detection value 711 such that the onion root cutter (agricultural machine) 1 is lower in the forward direction in the traveling direction.
In order to associate the inclination detection value 771 obtained using the GNSS receiver 6 with the degree of inclination of the root cutting blade (working part) 3, the inclination of the GNSS receiver 6 and the root cutting blade (working part) 3 must be attached to the onion root cutting machine (agricultural work machine) 1 so that the relative position does not change due to Both are attached to the same machine frame 2 so that the positions of the GNSS receiver 6 and root cutting blade (working part) 3 do not change during farm work.

前後方向の傾斜を測定する場合、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の左右方向の傾斜によるノイズを拾うことは好ましくない。一方のGNSS受信機6と他方のGNSS受信機6を結んだ直線が、左のディスクコールター8と左の昇降輪5の直上に来る配置とした場合について説明する。左のディスクコールター8と左の昇降輪5が共に窪みに入ると、上記したように前後傾斜はほとんど変わらないにもかかわらず一対のGNSS受信機6の高度は大きく変位し、左右傾斜のノイズを拾いやすくなる。
図2は、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の底面図である。実施例では図2に示すように、左右傾斜のノイズを拾いにくくするため、根切り刃(作業部)3の横幅を1:1に分ける箇所を、前後に離間したGNSS受信機6を結んだ直線(図中、鎖線で示した直線)が通るようにしている。左側のディスクコールター8と左側の昇降輪5が共に畝溝の窪みに入ったとしても、玉ねぎ根切り機(農作業機)1全体が左を下にしてやや傾くものの、前後傾斜はほとんど変わることが無い。
玉ねぎ根切り機(農作業機)1が左右方向に傾斜した場合、横幅を1:1に分ける箇所は、GNSS受信機6の向きが変わるものの高度の変化は最小であり、実施例では根切り刃(作業部)3の横幅を1:1に分ける箇所(横幅中央)を前記直線が通るような配置としている。
そのように前記GNSS受信機6を配置できない場合は、前記作業部の横方向の幅を5としたとき、横幅の5:2~5:3の間を「前後に離間したGNSS受信機6との間を結んだ直線」が通るように配置されていることが左右傾斜のノイズの影響を受けにくいので好ましい。
When measuring the tilt in the front-rear direction, it is not preferable to pick up noise due to the tilt of the onion root cutter (agricultural implement) 1 in the left-right direction. A case in which a straight line connecting one GNSS receiver 6 and the other GNSS receiver 6 is positioned directly above the left disk coulter 8 and the left elevator wheel 5 will be described. When both the left disk coulter 8 and the left elevator wheel 5 enter the dent, the altitude of the pair of GNSS receivers 6 is greatly displaced despite the fact that the front-rear tilt is almost the same as described above, and the noise from the left-right tilt is generated. easier to pick up.
FIG. 2 is a bottom view of the onion root cutter (agricultural implement) 1. FIG. In the embodiment, as shown in FIG. 2, in order to make it difficult to pick up laterally slanting noise, the GNSS receiver 6 is connected to the part where the width of the root cutting blade (working part) 3 is divided into 1:1. A straight line (a straight line indicated by a dashed line in the figure) is made to pass through. Even if both the left disc coulter 8 and the left elevating wheel 5 enter the dent of the ridge, the entire onion root cutter (agricultural work machine) 1 tilts slightly with the left side down, but the front-back tilt changes almost. None.
When the onion root cutter (agricultural work machine) 1 is tilted in the left-right direction, the location where the width is divided into 1:1 has the smallest change in altitude although the direction of the GNSS receiver 6 changes. (Working part) 3 is arranged so that the straight line passes through the part (the center of the width) that divides the width of 3 at 1:1.
If the GNSS receiver 6 cannot be arranged in such a way, when the width of the working part in the horizontal direction is 5, the width between 5:2 and 5:3 is "the GNSS receiver 6 spaced in the front and back". It is preferable that it is arranged so that a straight line connecting between the two passes through, because it is less susceptible to the noise of the left-right tilt.

(制御)
図4はGNSS受信機6を二台組み合わせた制御の概念図である。上下変位検出器65がGNSS受信機6でない態様の制御の概念図である図3とは、傾斜検出値711を算出するまでは異なるが、それ以降の制御は同じである。
GNSS受信機6が受信したGNSS信号61は、制御ボックス9内に設置された制御部7の測位部72に送られる。測位部72は、それぞれのGNSS受信機6のGNSS信号61から、少なくとも高度情報722を導き出す。なお、高度情報722を含む測位情報721(高度・緯度・経度)を同時に導くことを妨げるものではない。得られた高度情報722は、傾斜算出部71へ送られる。また、高度情報722を含む測位情報721は、記憶部74へと送られ、時系列データとして保存される。さらに、作業を開始するに当たり設定された深度設定値も記憶部74に記憶させることができる。
さらに、傾斜算出部71は、測位部72で導き出された高度情報722に基づき前後方向の傾斜検出値711を算出する。算出された傾斜検出値711は、記憶部74に送られ、測位情報721と紐づけられ時系列情報として記憶される。
昇降輪高さ制御部73は、算出された傾斜検出値711に基づき、高さ制御信号731を出力する。アクチュエータ52は、出力された高さ制御信号731により駆動され、昇降輪5を昇降させる。制御部7は、前後傾斜により変化してしまった根切り刃(作業部)3の深度を設定深度に戻すように制御する。
(control)
FIG. 4 is a conceptual diagram of control in which two GNSS receivers 6 are combined. 3, which is a conceptual diagram of control in which the vertical displacement detector 65 is not the GNSS receiver 6, is different until the tilt detection value 711 is calculated, but the control after that is the same.
A GNSS signal 61 received by the GNSS receiver 6 is sent to a positioning unit 72 of the control unit 7 installed inside the control box 9 . The positioning unit 72 derives at least altitude information 722 from the GNSS signals 61 of each GNSS receiver 6 . It should be noted that it does not prevent the positioning information 721 (altitude/latitude/longitude) including the altitude information 722 from being derived at the same time. The obtained altitude information 722 is sent to the tilt calculator 71 . Also, the positioning information 721 including the altitude information 722 is sent to the storage unit 74 and stored as time-series data. Furthermore, the depth setting value set at the start of work can also be stored in the storage unit 74 .
Furthermore, the tilt calculator 71 calculates a tilt detection value 711 in the longitudinal direction based on the altitude information 722 derived by the positioning unit 72 . The calculated tilt detection value 711 is sent to the storage unit 74, linked with the positioning information 721, and stored as time-series information.
The elevator wheel height control unit 73 outputs a height control signal 731 based on the calculated tilt detection value 711 . The actuator 52 is driven by the output height control signal 731 to raise and lower the elevator wheel 5 . The control unit 7 controls the depth of the root cutting blade (working unit) 3 that has changed due to the forward and backward inclination to return to the set depth.

説明のため、制御部7を傾斜算出部71、測位部72および昇降輪高さ制御部73に分けて説明したが、1つの制御基板に取り付けられていてもよいし、1つのチップ内に収められていてもよい。傾斜算出部71、測位部72および昇降輪高さ制御部73は、ソフトウエア上のモジュールであってもよい。さらに、傾斜算出部71、測位部72および昇降輪高さ制御部73はネットワーク上に分散配置されていてもよく、玉ねぎ根切り機(農作業機)1に搭載されている必要はない。
さらに、制御部7の測位部72などは、GNSS受信機6内に設けてもよいし、制御部7の位置は適宜である。
記憶部74についても同様にどこに設けてもよい。
For the purpose of explanation, the control unit 7 was described as being divided into the tilt calculation unit 71, the positioning unit 72, and the elevator wheel height control unit 73, but they may be attached to one control board or housed in one chip. may have been The tilt calculator 71, the positioning unit 72, and the elevator wheel height controller 73 may be software modules. Furthermore, the inclination calculator 71 , the positioning unit 72 and the elevator wheel height controller 73 may be distributed on a network and need not be mounted on the onion root cutter (agricultural work machine) 1 .
Furthermore, the positioning unit 72 and the like of the control unit 7 may be provided inside the GNSS receiver 6, and the position of the control unit 7 is appropriate.
Similarly, the storage unit 74 may be provided anywhere.

アクチュエータ52は、電動シリンダ、油圧シリンダ、ラックピニオン機構のような機械的なものでもよく、後述の昇降輪5の昇降が可能なものであれば種類を問わない。
さらに、制御ボックス9内には、アクチュエータ52を動作させるバッテリーや油圧タンク等の付属機器を配置してもよい。
The actuator 52 may be a mechanical one such as an electric cylinder, a hydraulic cylinder, or a rack and pinion mechanism.
Furthermore, in the control box 9, accessories such as a battery and a hydraulic tank for operating the actuator 52 may be arranged.

(昇降輪)
図5は、昇降輪5の昇降の説明図であり、図5(A)は前方から観た斜視図であり、図5(B)は後方から観た斜視図である。昇降機枠51は、横方向に延びる部材である。アクチュエータ52は、昇降機枠51の中間部その一端が取り付けられ、他端は機枠2に取り付けられたアクチュエータ支持部523に取り付けられている。アクチュエータ52は、伸縮することで、昇降機枠51を動かし、それに連動して側面視L形の昇降輪保持部55に軸支されている昇降輪5の位置を動かし、機枠2に対する昇降輪5の位置を変位させることができる。昇降機枠51の左右両端にはそれぞれハンドルを備えた手動調整部53が取り付けられている。手動調整部53は、ネジ部531を備えており、ネジ部531を介して、側面視L形の昇降輪保持部55に接続されている。手動調整部53のハンドルを回転させると、ネジ部531が回転し昇降輪保持部55の位置が上下動する。昇降輪保持部55が動くことで昇降輪5の高さが変化し、根切り刃(作業部)3が水平となるように微調整できるようになっている。
(elevating wheel)
5A and 5B are explanatory views of the lifting and lowering of the elevating wheel 5, FIG. 5A being a perspective view seen from the front, and FIG. 5B being a perspective view seen from the rear. The elevator frame 51 is a laterally extending member. The actuator 52 has one end attached to the intermediate portion of the elevator frame 51 and the other end attached to an actuator support portion 523 attached to the machine frame 2 . The actuator 52 expands and contracts to move the elevator frame 51 , and in conjunction with this, moves the position of the elevator wheel 5 pivotally supported by the elevator wheel holding portion 55 , which is L-shaped in side view. can be displaced. Manual adjustment units 53 each having a handle are attached to the right and left ends of the elevator frame 51 . The manual adjustment unit 53 has a threaded portion 531 and is connected via the threaded portion 531 to the elevator wheel holding portion 55 which is L-shaped in side view. When the handle of the manual adjustment portion 53 is rotated, the screw portion 531 rotates and the position of the lifting wheel holding portion 55 moves up and down. By moving the lifting wheel holding part 55, the height of the lifting wheel 5 changes, and fine adjustment can be made so that the root cutting blade (working part) 3 is horizontal.

(昇降ガイド)
図5(A)は、説明のため制御ボックス9など一部部材を図示していない。昇降機枠51の左右両端には、湾曲プレート56が固設されている。昇降輪5を軸支している昇降輪保持部55は、L字形をしており、上端が手動調整部53に取り付けられている。L字形の昇降輪保持部55の下側端には、昇降輪保持部55を回動させる回動軸551が設けられている。昇降機枠51に取り付けられた湾曲プレート56を内側とし、機枠2に取り付けられた支持プレート24を外側とし、重ね合わされた両者の間を回動軸551が貫通している。回動軸551がボルト締めされることで、湾曲プレート56と支持プレート24は密着する。これにより、不動の支持プレート24はガイド部材の役割を果たし、湾曲プレート56の外側面561は支持プレート24の内側面に対して摺動するガイド面として機能する。
昇降機枠51に設けられた一対の湾曲プレート56は、機枠2に設けられた一対の支持プレート24の間に挟まるような配置関係となる。
(lifting guide)
FIG. 5A does not show some members such as the control box 9 for the sake of explanation. Curved plates 56 are fixed to the left and right ends of the elevator frame 51 . The elevator wheel holding portion 55 that supports the elevator wheel 5 is L-shaped, and the upper end thereof is attached to the manual adjustment portion 53 . A rotating shaft 551 for rotating the elevator wheel holder 55 is provided at the lower end of the L-shaped elevator wheel holder 55 . The curved plate 56 attached to the elevator frame 51 is on the inside, the support plate 24 attached to the machine frame 2 is on the outside, and a rotating shaft 551 penetrates between them. The curved plate 56 and the support plate 24 are brought into close contact with each other by bolting the rotating shaft 551 . Thereby, the stationary support plate 24 serves as a guide member, and the outer surface 561 of the curved plate 56 functions as a guide surface that slides against the inner surface of the support plate 24 .
A pair of curved plates 56 provided on the elevator frame 51 have an arrangement relationship such that they are sandwiched between a pair of support plates 24 provided on the machine frame 2 .

(昇降輪の昇降)
昇降輪5は、回動軸551を中心に円弧を描くように昇降する。前述したように、昇降輪高さ制御部73は、算出された傾斜検出値711に基づき、高さ制御信号731を出力し、アクチュエータ52を駆動し、昇降輪5の機枠2に対する高さを変化させる。
前下がりに傾斜していることが検出されると、根切り刃(作業部)3の深度が浅くなるため昇降輪高さ制御部73は、昇降輪5を上昇させて根切り刃(作業部)を畝面から下げるような制御を行う。
また、前上がり傾斜していることが検出されると、根切り刃(作業部)3の深度が深くなるため、昇降輪5を下降させて根切り刃(作業部)3を畝面に近づけるような制御を行う。
(lifting of elevator wheels)
The elevating wheel 5 ascends and descends so as to draw an arc around the rotating shaft 551 . As described above, the elevator wheel height control unit 73 outputs the height control signal 731 based on the calculated tilt detection value 711 to drive the actuator 52 and adjust the height of the elevator wheel 5 with respect to the machine frame 2. change.
When it is detected that the root cutting blade (working portion) 3 is tilted forward downward, the depth of the root cutting blade (working portion) 3 becomes shallow. ) is lowered from the ridge.
Further, when it is detected that it is tilted upward forward, the depth of the root cutting blade (working part) 3 becomes deeper, so the elevator wheel 5 is lowered to bring the root cutting blade (working part) 3 closer to the ridge surface. such control.

なお、実施例は、玉ねぎ根切り機(農作業機)1であるため昇降輪5を設けることが好ましいが、他の農作業機では、必ずしも昇降輪5を設ける必要はなく、トラクターのリンクの昇降により作業部を昇降制御するものも本発明に包含される。 In addition, since the embodiment is an onion root cutting machine (agricultural machine) 1, it is preferable to provide a lifting wheel 5. However, in other agricultural machines, it is not always necessary to provide a lifting wheel 5. The present invention also includes a device that controls the elevation of the working unit.

(記憶機能の利用)
前述したようにGNSS受信機6を用いて得られた測位情報721(経度・緯度・高度)や傾斜検出値711は、記憶部74に記憶することができる。
この情報は、前年のデータと比較することで、設定深度が適切かどうかを判断するなどのことに活用できる。また、記憶された情報は、次年以降の自動走行(無人・有人含む)やリモートコントロールの基礎データとして活用できる。
また、時系列情報として記憶した傾斜検出値711は、次の自動復帰機能で使用することができる。
また、保存した測位情報721や傾斜検出値711のデータは、測位情報721(経度・緯度・高度)と紐づけられ記憶されており、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の次の作業手順で使用される、玉寄せ作業(根切りして浮かせた玉ねぎを1列に集める)や収穫作業でのトラクターの自動走行経路の設定、作業機の位置調整など広く利用できる。更に、次年の播種作業など、他の作業機による自動走行(無人・有人含む)やリモートコントロールのデータとして活用できる。
(Use of memory function)
As described above, the positioning information 721 (longitude/latitude/altitude) and the tilt detection value 711 obtained using the GNSS receiver 6 can be stored in the storage unit 74 .
This information can be used to determine whether the set depth is appropriate by comparing it with the previous year's data. In addition, the stored information can be used as basic data for automatic driving (including unmanned and manned) and remote control from the next year onwards.
Also, the tilt detection value 711 stored as time-series information can be used in the following automatic return function.
In addition, the data of the saved positioning information 721 and the tilt detection value 711 are linked to the positioning information 721 (longitude, latitude, altitude) and stored. It can be used for a wide range of purposes, such as setting the automatic traveling route of the tractor during harvesting work, and adjusting the position of the work machine. In addition, it can be used as data for automatic driving (including unmanned and manned) and remote control by other work machines, such as the next year's seeding work.

(自動復帰機能)
実施例の玉ねぎ根切り機(農作業機)1は、トラクターのリンクを用いて玉ねぎ根切り機(農作業機)1をリフトアップしても、リフトアップ前の元の深度に根切り刃(作業部)3をリフトダウンする機能を有している。自動復帰機能は、枕地で旋回して次の畝の作業を行うため玉ねぎ根切り機(農作業機)1をリフトアップし、次の畝の始端部でリフトダウンするなどの作業に活用できる
枕地と畝溝との境界部は傾斜していることが多いし、枕地が不耕起であると、畝溝と境界部が段差のようになっていることもある。境界部は、玉ねぎ根切り機(農作業機)1の高度が急激に変化する箇所でもある。
枕地での旋回に当たり、次の畝にリフトダウンした場合、前後傾斜があるため根切り刃(作業部)3の深度が、設定深度にならない。自動復帰機能は、次の畝の始端部などで自動的に傾斜を考慮して設定深度までリフトダウンする機能である。
GNSS受信機6の測位情報721は、次の畝に向かって玉ねぎ根切り機(農作業機)1が旋回したことを検出するのに使うことができる。制御部7は、測位情報721から、枕地における旋回を検出した場合、時系列情報として記憶した記憶部74から、リフトアップ直前の傾斜検出値711を読み出す。そして、リフトアップ時の傾斜検出値711が前上がりならばリフトダウン時は前下がりに傾斜検出値711となるよう傾斜方向を変換し、次の畝の始端部で傾斜方向を変換した傾斜検出値711を用いて設定深度となるよう自動的にリフトダウンさせる。
(auto return function)
Even if the onion root cutter (agricultural machine) 1 of the embodiment is lifted up using the link of the tractor, the root cutting blade (working part ) 3 is lifted down. The automatic return function can be used for work such as lifting up the onion root cutting machine (agricultural machine) 1 in order to turn on the headland and perform the next ridge work, and then lift it down at the beginning of the next ridge. The boundaries between the ground and furrows are often sloping, and if the headland is uncultivated, the furrows and the boundary may form steps. The boundary is also a location where the onion root cutter (agricultural implement) 1 changes its altitude abruptly.
When turning on the headland and lifting down to the next ridge, the depth of the root cutting blade (working part) 3 does not reach the set depth due to the longitudinal inclination. The automatic return function is a function that automatically lifts down to the set depth in consideration of the slope at the beginning of the next ridge.
The positioning information 721 of the GNSS receiver 6 can be used to detect that the onion root cutter (agricultural implement) 1 has turned toward the next ridge. When the control unit 7 detects a turn at the headland from the positioning information 721, the control unit 7 reads out the tilt detection value 711 immediately before lift-up from the storage unit 74 stored as time-series information. Then, if the detected tilt value 711 at the time of lift-up is forward-up, the tilt direction is changed so that the tilt-detected value 711 is forward-down at the time of lift-down, and the tilt detection value obtained by changing the tilt direction at the start end of the next ridge. 711 is used to automatically lift down to the set depth.

(ノイズ除去)
ノイズを除去するために、GNSS受信機6から得られた高度情報722を含む測位情報721に対して移動平均を用いることができる。また、微細な傾斜変化に追随することは必要ないとして、閾値を設けて、閾値以下の制御を行わないようにすることもできる。
さらに、様々な原理の傾斜検出器と組み合わせることで精度を向上できる。傾斜検出器には原理によってそれぞれ一長一短があり、長所となる点を活かし、GNSS受信機6を用いた傾斜検出の精度を補完することができる。
例えば、大きな変動を瞬間的に検出するなどしたときは、異常値として排除する処理を行うことができる。複数の原理の異なる検出器が同時に異常値を検出することは少なく、GNSS受信機6のみが異常値を検出した場合は、そのデータを排除するなどに使用することを挙げることができる。
(noise removal)
A moving average can be used on the positioning information 721 including altitude information 722 obtained from the GNSS receiver 6 to remove noise. Further, assuming that it is not necessary to follow minute changes in inclination, a threshold value may be set so that control below the threshold value is not performed.
Furthermore, the accuracy can be improved by combining with tilt detectors based on various principles. Each tilt detector has advantages and disadvantages depending on its principle, and the advantages can be utilized to complement the accuracy of tilt detection using the GNSS receiver 6 .
For example, when a large change is detected instantaneously, processing for excluding it as an abnormal value can be performed. It is rare for a plurality of detectors with different principles to detect abnormal values at the same time, and when only the GNSS receiver 6 detects an abnormal value, the data can be used to exclude the data.

また、玉ねぎ根切り機(農作業機)1以外の箇所に付けた傾斜検出器の傾斜検出値も有効利用できる。例えば、トラクターの車輪が凹所を通過すると、トラクター側の傾斜検出器(図示せず)で検出することができる。トラクター側の傾斜検出器で大きな凹所(急激な前後傾斜)が検出された場合、玉ねぎ根切り機(農作業機)1のディスクコールター8や昇降輪5は、その時点より遅れして凹部を通過することとなる。事前に大きな凹所があることを知ることができるため、前記した異常値として排除する処理を停止させる、急激な変動に備えて移動平均の時間区間を短くする、GNSS受信機6による測位の時間間隔を短くするなど、精度を上げるために使うこともできる。 In addition, the tilt detection value of the tilt detector attached to a portion other than the onion root cutter (agricultural work machine) 1 can also be effectively used. For example, when a tractor wheel passes a recess, it can be detected by a tilt detector (not shown) on the tractor side. When the tilt detector on the tractor detects a large recess (rapid forward/backward tilt), the disk coulter 8 and the lifting wheel 5 of the onion root cutter (agricultural implement) 1 pass through the recess later than that point. It will be done. Since it is possible to know in advance that there is a large recess, the above-described process of eliminating as an abnormal value is stopped, the moving average time interval is shortened in preparation for sudden fluctuations, and the positioning time by the GNSS receiver 6 It can also be used to increase accuracy, such as by shortening the interval.

もちろん、トラクター側の傾斜検出器の傾斜検出値(トラクターの傾斜を検出)を、時間遅れを考慮して玉ねぎ根切り機(農作業機)1の傾斜を検出するGNSS受信機6による傾斜検出値711と組み合わせて傾斜を算出してもよく、その際、それぞれの傾斜検出値に重みを付ける等して、GNSS受信機6による傾斜検出値711を補正することも可能である。 Of course, the tilt detection value of the tilt detector on the tractor side (the tilt of the tractor is detected) is replaced with the tilt detection value 711 by the GNSS receiver 6 that detects the tilt of the onion root cutter (agricultural work machine) 1 in consideration of the time delay. In this case, it is possible to correct the tilt detection value 711 by the GNSS receiver 6 by weighting each tilt detection value.

玉ねぎ根切り機(農作業機)1に他の形式の傾斜検出器を設け、他の形式の傾斜検出器からの傾斜検出値771とGNSS受信機6から得た傾斜検出値711を、状況に応じいずれか一方の傾斜検出値771を採用するなどすることもできる。傾斜の検出対象(トラクターか農作業機か)や傾斜検出器の原理や特徴を生かして、GNSS受信機6から得た傾斜検出値711と組み合わせることは好ましい態様である。 The onion root cutter (agricultural work machine) 1 is provided with another type of tilt detector, and the tilt detection value 771 from the other type of tilt detector and the tilt detection value 711 obtained from the GNSS receiver 6 are combined depending on the situation. Either one of the tilt detection values 771 may be used. It is a preferable mode to combine the tilt detection value 711 obtained from the GNSS receiver 6 by making use of the tilt detection target (tractor or agricultural implement) and the principle and characteristics of the tilt detector.

(設定機能)
実施例では、自動制御を行うに際して、図示していない設定・監視用のインターフェース(ディスプレイやタッチパネル)が設けられている。
(1)作業前に根切り刃(作業部)3の深度を設定。
(1-1)自動制御可能な範囲は、緑で表示。
(1-2)自動制御範囲を超えると、赤で表示。(トラクターのリンク昇降で高さ調節を行うように作業者に促す。)
(2)設定深さと作業中の深さのモニタリング。
などを行うことができる。
(setting function)
In the embodiment, a setting/monitoring interface (display or touch panel) (not shown) is provided for automatic control.
(1) Set the depth of the root cutting blade (working part) 3 before work.
(1-1) The automatically controllable range is shown in green.
(1-2) Displayed in red when the automatic control range is exceeded. (The operator is encouraged to adjust the height by raising and lowering the tractor link.)
(2) monitoring of set depth and working depth;
etc. can be done.

(玉ねぎ根切り機以外の農作業機への適用)
農作業機の傾斜による影響は、玉ねぎ根切り機1に限らず、広く農作業機全般に起こることであり、収穫や土作業など全般に影響を及ぼす。農作業機の種類によっては、前後傾斜だけではなく左右傾斜も制御することもあり得、左右傾斜を制御する態様も本発明に包含される。
本発明は、玉ねぎ根切り機1以外の農作業機への適用も含むものである。
(Application to agricultural machinery other than onion root cutters)
The influence of the inclination of the agricultural working machine is not limited to the onion root cutting machine 1, but occurs in a wide range of agricultural working machines in general, and affects the harvesting, soil work, and the like in general. Depending on the type of agricultural implement, it is possible to control not only the front-rear tilt but also the left-right tilt, and the aspect of controlling the left-right tilt is also included in the present invention.
The present invention also includes application to agricultural machinery other than the onion root cutter 1 .

また、農作業機はトラクターにけん引または装架されるものでもよい。また、自走式のものでもよい。自走式の場合は、作業部を支持する機枠2にGNSS受信機6が取り付けられる必要がある。走行部と作業部が一体化し常に両者が同じ傾斜となるような場合では、走行部と作業部が同じ機枠2に装着されていることとなるため、作業部を支持する機枠2にGNSS受信機6が取り付けられるという点において変わることはない。 Also, the farm implement may be towed or mounted on a tractor. Also, it may be self-propelled. In the case of the self-propelled type, it is necessary to attach the GNSS receiver 6 to the machine frame 2 that supports the working part. When the traveling part and the working part are integrated and always have the same inclination, the traveling part and the working part are mounted on the same machine frame 2, so the GNSS is attached to the machine frame 2 that supports the working part. There is no change in that the receiver 6 is attached.

以上実施例において具体的に説明してきたが、GNSS受信機6と上下変位検出器65を組み合わせることで、計測精度の向上や安定をもたらすことができる。その結果、制御が安定する。そして、玉ねぎ根切り(農作業機)1を操縦する作業者の作業負担軽減や収穫物(玉ねぎ)の品質向上にもつながる。 As described above in detail in the embodiments, by combining the GNSS receiver 6 and the vertical displacement detector 65, it is possible to improve the measurement accuracy and stabilize the measurement. As a result, the control is stabilized. This also leads to a reduction in the workload of the operator who operates the onion root cutting (agricultural implement) 1 and an improvement in the quality of the harvested product (onions).

具体的な構成は、前述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 The specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and the present invention includes any modification of the design without departing from the gist of the present invention.

また、前述の多様な態様は、その目的および構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 In addition, the above-described various aspects can be combined by diverting each other's techniques as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose, configuration, or the like.

1:玉ねぎ根切り機(農作業機)
2:機枠
21:リンク取付部(走行車両接続部)
211:上方リンク接続部
212:下方リンク接続部
23:GNSS支持部
24:支持プレート
25:ディスクコールター取付部材
26:L字部材
27:水平支持材
3:根切り刃(作業部)
5:昇降輪
51:昇降機枠
52:アクチュエータ
521:モータ
522:シリンダ
523:アクチュエータ支持部
53:手動調整部
531:ネジ部
55 昇降輪保持部
551 回動軸
56 湾曲プレート
561 外側面
6 GNSS受信機
61 GNSS信号
65 上下変位検出器
7 制御部
71 傾斜算出部
711傾斜検出値
72:測位部
721:測位情報
722:高度情報
723:上下変位情報
73:昇降輪高さ制御部
731:高さ制御信号
74:記憶部
8:ディスクコールター
9:制御ボックス
1: Onion root cutter (agricultural machine)
2: machine frame 21: link mounting portion (running vehicle connecting portion)
211: Upper link connection part 212: Lower link connection part 23: GNSS support part 24: Support plate 25: Disk coulter mounting member 26: L-shaped member 27: Horizontal support member 3: Root cutting blade (working part)
5: Elevator wheel 51: Elevator frame 52: Actuator 521: Motor 522: Cylinder 523: Actuator support part 53: Manual adjustment part 531: Screw part 55 Elevator wheel holding part 551 Rotating shaft 56 Curved plate 561 Outer surface 6 GNSS receiver 61 GNSS signal 65 vertical displacement detector 7 control unit 71 tilt calculator 711 tilt detection value 72: positioning unit 721: positioning information 722: altitude information 723: vertical displacement information 73: elevator wheel height controller 731: height control signal 74: Storage unit 8: Disk coulter 9: Control box

Claims (6)

機枠と傾斜検出器と制御部を備え、
前記傾斜検出器は、GNSS受信機と上下変位検出器で構成され、
前記機枠は、前記GNSS受信機と前記上下変位検出器と作業部を支持し、
前記GNSS受信機は、少なくとも高度情報を検出し、
前記上下変位検出器は、前記作業部の上下変位を高さまたは角度として検出するものであり、
前記制御部は、
前記高度情報と上下変位情報に基づき前記作業部の傾斜検出値を算出する傾斜算出部を有し、
前記傾斜検出値に応じて、前記作業部を昇降制御することを特徴とする農作業機。
Equipped with machine frame, tilt detector and control unit,
The tilt detector is composed of a GNSS receiver and a vertical displacement detector,
The machine frame supports the GNSS receiver, the vertical displacement detector, and a working unit,
the GNSS receiver detects at least altitude information;
The vertical displacement detector detects the vertical displacement of the working unit as a height or an angle,
The control unit
a tilt calculation unit that calculates a tilt detection value of the working unit based on the altitude information and the vertical displacement information;
An agricultural working machine, wherein the working unit is controlled to move up and down in accordance with the detected inclination value.
前記上下変位検出器が、もう一台のGNSS受信機である農作業機。
The agricultural implement, wherein the vertical displacement detector is another GNSS receiver.
前記GNSS受信機は、
前記農作業機の進行方向を前としたとき、
前記作業部より上にあり、前後に離間して前記機枠に設けられている、
前記作業部より上にあり、左と右に離間して前記機枠に設けられている、または、
前記作業部より上にあり、前記作業部に対して斜めに離間して前記機枠に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の農作業機。
The GNSS receiver,
When the direction of travel of the agricultural implement is forward,
It is above the working part and is provided on the machine frame with a space in the front and back,
located above the working station and spaced left and right on the machine frame, or
3. The agricultural working machine according to claim 2, which is provided on the machine frame above the working part and obliquely spaced from the working part.
前記GNSS受信機は、
前記作業部より上にあり、前後に離間して前記機枠に設けられており、
前記前後に離間した前記GNSS受信機との間を直線で結んだとき、
前記直線は、前記作業部の横方向の幅を5としたとき、5:2~5:3の間の通るように配置されていることを特徴とする請求項2または請求項3のいずれか1項に記載の農作業機。
The GNSS receiver,
is above the working part and is provided on the machine frame with a space in the front-rear direction;
When a straight line is connected between the GNSS receivers separated in the front and rear,
4. The straight line is arranged to pass between 5:2 and 5:3 when the width of the working portion in the horizontal direction is 5. 1. The agricultural working machine according to Item 1.
昇降輪を備え、
前記制御部は、前記傾斜検出値に応じて前記昇降輪を昇降させることで、前記作業部を昇降制御することを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の農作業機。
Equipped with lifting wheels,
The agricultural work machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit controls the elevation of the working unit by raising and lowering the elevating wheel according to the detected inclination value. .
記憶部を備え、
前記記憶部は、少なくとも傾斜検出値の時系列データを記憶するものであり、
前記制御部は、前記作業部がリフトアップされた後、前記作業部がリフトダウンされた場合、前記記憶部から前記リフトアップされる直前の傾斜検出値を読み出し、前記読み出された前記傾斜検出値に応じて前記リフトダウンされた前記作業部を昇降制御することを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の農作業機。
Equipped with a storage unit,
The storage unit stores at least time-series data of detected tilt values,
When the working unit is lifted down after the working unit is lifted up, the control unit reads out the tilt detection value immediately before the lifting up from the storage unit, and reads out the read tilt detection value. The agricultural work machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the lifted-down working part is controlled to rise and fall according to the value.
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