JP6300591B2 - 収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、走行しながら圃場から収穫した農作物を収穫物タンクに一時的に収納する収穫機に関する。

このような収穫機では、収穫物の収穫物タンクへの収納と収穫物タンクからの排出を繰り返しながら収穫作業を行う。特許文献１で開示されたコンバイン（収穫機の一種）では、収穫重量スイッチを操作すると、穀粒が貯留されている穀物タンクの測定重量から空の穀物タンクの測定重量を差し引いた量が穀物タンク内部の穀粒重量として求められ、表示される。また、複数の圃場で連続的に収穫作業を行っている場合には、総重量スイッチを操作することで圃場毎の収穫穀粒重量を確認することができる。しかしながら、この収穫機では、収穫物タンクへの収納と収穫物タンクからの排出を繰り返しながら、１つの圃場の収穫作業を行っている途中で、その時点までの当該圃場で収穫された穀物量（積算収量）を確認することができない。

特開平１０−２２９７４０号公報

上記実情に鑑み、本発明の課題は、１つの圃場に対して収穫物タンクへの収納と収穫物タンクからの排出を繰り返しながら行われる収穫作業において、当該圃場の最終的な総収量だけでなく、収穫作業途中での当該圃場の収量も確認できる収穫機を提供することである。

本発明による収穫機は、圃場を走行しながら収穫された収穫物を一時的に貯留する収穫物タンクと、前記収穫物タンクに貯留された収穫物の量を測定するための測定器と、前記測定器の測定環境が、高信頼度測定をもたらす高信頼度測定状況か、または低信頼度測定をもたらす低信頼度測定状況かを判定する測定状況判定部と、前記高信頼度測定状況下における前記測定器の測定結果から算定された収量を高信頼度収量とするとともに、前記高信頼度収量に基づいて前記圃場の積算収量を算定する収量算定部と、前記測定器の測定結果から算定される、前記収穫物タンクにおける貯留収穫物量である現在収量、及び、前記積算収量を表示する表示部とを備え、前記表示部は、前記現在収量と前記積算収量との和である暫定圃場収量を表示可能である。

この構成によれば、１つの圃場に対する収穫作業の実施中において、高信頼度測定状況下で測定された測定結果から求められた高信頼度収量を用いて算定されていく圃場の積算収量が表示されるので、当該圃場の総収量のみならず、当該圃場における収穫作業途中での収量も確認できる。同時に、現状の収穫物タンクにおける貯留収穫物量である現在収量も表示されるので、収穫作業途中における収穫物タンク内の収穫物量も確認することができる。

単一圃場に対して収穫物タンクへの収納と収穫物タンクからの排出を繰り返しながら行われる収穫作業での集積収量を算定していくためには、収穫物タンクから排出された収穫物の量を部分集積収量として、その排出毎に求めると都合がよい。また、アンロード作業を始めるにあたっては、収穫機を安定した水平姿勢で停車させることになるので、その状態での収量測定は自ずから高信頼度収量測定となる。このことから、本発明の好適実施形態の１つでは、前記積算収量は、前記収穫物タンクから収穫物を排出するアンロード作業毎に算定された高信頼度収量を積算して算定される。

また、圃場毎の総収量を管理するためには、上述した部分集積収量を各圃場の収穫作業開始時にリセットしておく必要がある。このようなリセット操作の忘れを回避するためには、各圃場の収穫作業開始時に作業者によって入力される作業開始指令に基づき、前記積算収量がリセットされるように構成するとよい。さらに、圃場毎の総収量管理をより効率よく行うために、前記作業開始指令には収穫作業対象となっている圃場の識別データが含まれ、前記収量算定部で算定される圃場毎の最終の積算収量である総収量には前記識別データが関係づけられると好都合である。これにより、収穫機で取得された圃場毎の総収量が確実に対応する圃場の各種属性（施肥管理データ、水管理データ、天候データなど）と関係づけることができる。

高信頼度測定状況を作り出すために適した作業機状態としては、種々の作業機状態が考えられるが、収穫物タンクを搭載している機体が水平で安定している状態であることが特に重要である。また、収穫物タンクを含めてその貯留収穫物の重量を測定する測定方法を採用している場合には、収穫物タンクには収穫物タンクから収穫物を排出するための揺動式のアンロード装置などが装備されていることを考慮しなければならない。つまり、アンロード装置が収穫物タンクに異常な荷重負荷を与えるポジションに位置しているのではなく、基準的な収穫物タンク重量を与える収納位置（ホームポジション）にしっかりと保持されていることが高信頼度測定状況を作り出すための重要な作業機状態となる。さらに、アンロード作業は、収穫機を停止させて、安定した状態で行われることも考慮すると、前記測定状況判定部が、前記収穫物タンクから収穫物を排出するアンロード作業のための停車状態を検知することによって、前記高信頼度測定状況を判定するように構成されることは、理に適っている。

ただし、高信頼度測定状況を作り出すための種々の作業状態のすべてが整っていなくてもよい。判定のしやすい作業状態だけを採用すればコスト的には有利である。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、収穫機車体の停車、収穫機車体の水平姿勢への移行、収穫作業用機器への動力遮断、アンロード作業用機器の収納位置での固定のうちのいずれかまたは全てが実現されたことを通じて、前記高信頼度測定状況を判定するように構成される。

上述した高信頼度測定状況は、収穫機において実施される特定の作業状態ないしは運転状態において現出される。そのような状態が現出した時に収量測定をすれば、高信頼度収量が得られるが、そのような状態を待つだけでは、運転者の所望の時に高信頼度収量を得ることはできない。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、作業者によって入力される収量測定指令に応答して、前記高信頼度測定状況が現出するように収穫機が制御される。このような収量測定指令は、例えば、運転者によって操作される収量測定ＳＷ（スイッチ）のようなもので発生させることができる。つまり、そのような収量測定ＳＷの操作により、収穫機車体の停車、収穫機車体の水平姿勢への移行、収穫作業用機器への動力遮断、アンロード作業用機器の収納位置での固定のうちのいずれか、または全てを実現する処理が実行され、高信頼度測定状況が現出される。

収穫物タンクへの収納と収穫物タンクからの排出を繰り返しながら行われる収穫作業では、単一圃場の総収量を求めるためには、アンロード作業の前に収穫物タンクに貯留されている収穫物の収量を算定し、その収量を積算していく必要がある。その際、アンロード作業後において収穫物タンクに収穫物の残量が発生していた場合、その残量は、次の収量測定における誤差となってしまう。この誤差を避けるため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記収穫物タンクから収穫物を排出するアンロード作業の終了時に、前記収穫物タンクに貯留されている収穫物の量をタンク残量として測定し、測定された残量によって前記収量が修正される。

上述したような収量測定をスムーズに行うための測定器を簡単に構成するためには、収穫物タンクに貯留された収穫物を収穫物タンクごと荷重測定する方法を採用するとよい。このような荷重測定は、走行中、停車中、収穫中、非収穫中、いずれの状態でも荷重測定は可能であり好都合である。したがって、そのような本発明の好適な実施形態では、前記収穫物タンクは、穀粒を貯留する穀粒タンクであり、前記測定器は、穀粒タンクに掛かる荷重を測定する荷重測定器である。

本発明における収量測定と収量表示との基本原理を説明する模式図である。 本発明の具体的な実施形態の１つであるコンバインの側面図である。 本発明の具体的な実施形態の１つであるコンバインの平面図である。 穀粒タンクの正面図である。 穀粒タンクのロードセル設置箇所の縦断正面図である。 穀粒タンクのロードセル設置箇所の斜視図である。 測定表示制御系の機能部を示す機能ブロック図である。 収穫作業時の測定、算定、表示の時系列的な流れの一例を示すチャート図である。 収穫作業時の測定、算定、表示の時系列的な流れの一例を示すチャート図である。 穀粒タンクを測定するロードセルの周辺構造の別実施形態を示す斜視図である。 穀粒タンクを測定するロードセルの周辺構造の別実施形態を示す断面図である。

本発明による収穫機の具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて本発明を特徴付けている収量測定と収量表示との基本原理を説明する。図１で模式的に示されている収穫機は、米、麦、トウモロコシのなどの農作物を収穫する収穫機であり、収穫物タンク９を搭載している。収穫作業では、圃場を走行しながら収穫した収穫物が連続的に収穫物タンク９に貯留される。収穫物タンク９に貯留された収穫物の量（以下収量とも称する）を測定するための測定器２が備えられている。測定器２の種類とその測定方法は、本出願において特に限定されていない。しかしながら、収穫物を含む収穫物タンク９の重量を測定し、その重量から収穫物タンク９の重量を差し引いて、収穫物タンク９に貯留されている収穫物の重量を算定し、その算定された重量から収量を算定するような測定方法が好ましい。収量算定部５は、測定器２から出力された測定結果に基づいて収量を算定する機能を有する。

この収穫機は、収穫物タンク９への収納と収穫物タンク９からの排出を繰り返しながら１つの圃場に対する収穫作業を行い、単に収穫物タンク９に貯留されている分の収量だけでなく、当該圃場の最終的な総収量を含む当該圃場からの現在収量（収穫作業途中での収量）も算定して、表示する機能を備えている。このため、収穫作業途中で収穫物タンク９から収穫物を排出する作業（アンロード作業とも称する）の際には、排出される収量を算定し、当該収量は圃場単位の収量を求める積算のために用いられる。

さらに、この収穫機には、当該収穫機の運転状態を検出する種々の状態検出器を含む状態検出器群３が配置されている。この状態検出器群３の検出結果から、測定器２の測定環境が高信頼度測定をもたらす高信頼度測定状況か、または低信頼度測定をもたらす低信頼度測定状況かを判定する測定状況判定部６０が備えられている。この検出結果は各測定結果に関係付けられる。高信頼度測定状況は、収穫機が停止している状態や水平姿勢を維持している状態、収穫物タンク９に偏った荷重が掛からない状態などによって得られるものであるが、逆にこれらの状態が欠けると低信頼度測定状況となる。したがって、状態検出器群３には、収穫機の停止状態、収穫機の水平姿勢、収穫作業用機器への動力伝達状態、収穫作業用機器の非作業状態、収穫物排出用機器の状態などを検出するセンサやスイッチなどが含まれる。

収穫機が収穫対象となる圃場に到着すると圃場確認が行われ、これから行われる収穫作業に当該圃場の圃場ＩＤが割り当てられ、圃場単位の収量算定処理に用いられる変数などがリセットされる。走行しながらの収穫作業が開始されると、所定の測定周期で出力される測定器２からの測定結果が、順次、収量算定部５に入力される。収量算定部５では、入力された測定結果に基づいて収量を算定するが、その際、対応する測定結果に関係づけられていた判定結果は、そのまま算定された収量に引き継がれる。つまり、収量算定部５では、入力された測定結果から、低信頼度収量と高信頼度収量とに区分け可能に収量を算定することができる第１算定処理が、まず実行される。

さらに、高信頼度収量は、第２算定処理により、非積算用収量と積算用収量とに区分けされる。この第２算定処理では、算定された収量が収穫物タンク９から収穫物を排出するアンロード作業において、排出される収穫物の測定結果から算定されたものであるか否かがチェックされる。状態検出器群３からの検出結果から、アンロード作業が行われることが確認できる。したがって、この確認情報に基づいて、収量算定部５に入力された測定結果が、アンロード収穫物タンク９に貯留されていた収穫物の排出前の測定結果であるのかどうかを判定することができる。収穫物タンク９から貯留収穫物を排出（アンロード）する毎に算定された貯留収穫物の収量を集積することで圃場単位の収量が求められる。第２算定処理で、高信頼度収量がアンロード作業に伴う測定収量であると見なされると、その高信頼度収量は、積算用収量として利用される。それ以外の高信頼度収量は非積算用収量となるが、その時点で収穫物タンク９に貯留されている高信頼度の収穫物量を示しており、高信頼度の現在タンク収量として利用される。

積算用収量は、圃場積算処理において、アンロード作業毎に圃場積算値として記憶され、随時積算され、その積算値は圃場積算値として出力される。この圃場積算値は、当該圃場での収穫作業が続行中であれば、その都度得られる非積算用収量と加算することにより、その時点までに圃場から収穫された収穫物の量である圃場現在収量として利用される。また、該圃場での収穫作業が完了した時の圃場積算値は、圃場総収量として、圃場管理等に利用される。

収量算定部５で算定された各収量は、表示部７に送られ、要求に応じて、表示部７の液晶パネルなどのディスプレイで表示される。その表示形態は、アナログ（図表）表示またはディジタル（数値）表示のいずれであってもよいが、測定周期が短く、表示される収量の更新間隔が短い場合には、アナログ表示の方が見易くなる。圃場総収量は、圃場ＩＤにリンクしている圃場名などとともに表示可能である。圃場現在収量は、１つの圃場における収穫作業中に当該圃場での現時点までの収量を示す情報として表示される。非積算用収量は、収穫作業中の収穫物タンク９に貯留されている収穫物の量を示す情報として表示される。

以上のように、高信頼度収量は利用されるが、高信頼度収量は測定環境が高信頼度測定状況にある時にしか取得されないので、収穫作業の進行とともに常時その収量が更新されるわけではない。信頼度が低くても、常時更新され収量の表示が要求される場合には、低信頼度収量を利用することになる。生成された低信頼度収量は、そのままで、収穫作業中の収穫物タンク９に貯留されている収穫物の量を示す情報として表示可能である。さらに、低信頼度収量を圃場現在収量に加算した収量（本発明に係る「暫定圃場収量」に相当）も、その時点までにおいて圃場から収穫された収穫物の量を示す情報として表示可能である。

高信頼度収量に基づく情報と低信頼度収量に基づく情報とを区別できる形態で表示する要求を満たすためには、高信頼度収量に基づく情報と低信頼度収量に基づく情報とを別の領域で表示させるとよいし、表示色を変えてもよいし、それらを識別できるような識別子（マークやイラスト）をそれぞれの収量表示に付与してもよい。それらを区別なしで表示する場合には、高信頼度収量に基づく情報と低信頼度収量に基づく情報とを同一表示箇所に同一表示形態で表示することができる。

とくに、タンク現在収量などは、表示部７では、それが高信頼度収量に基づくものであるか低信頼度収量ものであるかに関係なく、表示すると好都合である。これにより、横揺れを伴った走行中などで、高信頼度収量が得られるような測定環境でなくても、信頼度が低いながらもその時点の収量が、順次、表示されるので、運転者は、収穫物タンク９に貯留されている収穫物のおおよその量（収量）をリアルに把握することができるからである。

次に、図面を用いて、本発明による収穫機の具体的な実施形態の１つを説明する。図２は、収穫機の一例であるコンバインの側面図であり、図３は平面図である。このコンバインは、自脱型コンバインであり、機体を構成する機体フレーム１０が、左右一対のクローラ走行装置１１によって対地支持されている。収穫対象の植立穀稈を刈り取るとともにその刈取穀稈を機体後方に向けて搬送する刈取部１２が機体前部に配置され、その後方に、操作台１３を備えた操縦部１４、さらには、刈取穀稈を脱穀・選別する脱穀装置１５、脱穀装置１５にて選別回収された穀粒を貯留する穀粒タンク（収穫物タンクの一種）９、穀粒タンク９から穀粒を排出するアンロード装置８、排ワラを処理する排ワラ処理装置１６等が配置されている。操作台１３には、図３に示すように、操縦レバーや変速レバーとともに、各種情報を表示するための制御モジュールである表示部７の構成要素である液晶パネル７０が装備されている。

脱穀装置１５は、刈取部１２から搬送された刈取穀稈の穂先側を脱穀処理し、脱穀装置１５の内部に備えられた選別機構（図示せず）による選別作用により、単粒化した穀粒とワラ屑等の塵埃とに選別し、単粒化した穀粒を収穫物として穀粒タンク９に搬送する。脱穀処理されたあとの排ワラは排ワラ処理装置１６にて細断処理される。

図２と図３とから理解できるように、脱穀装置１５から穀粒タンク９に穀粒を送り込むための穀粒搬送機構が配置されている。この穀粒搬送装置は、脱穀装置１５の底部に設けられた一番物回収スクリュー１７ａと、スクリューコンベア式の揚穀装置１７ｂとからなる。一番物回収スクリュー１７ａにて横送りされた穀粒は、揚穀装置１７ｂにて上方に搬送されて、穀粒タンク９の上部に形成された投入口を通して穀粒タンク９内に送り込まれる。なお、図示は省略されているが、揚穀装置１７ｂの上端領域には、穀粒を穀粒タンク９内に向けて跳ね飛ばす回転羽根が設けられ、穀粒が穀粒タンク９内に極力均一な水平分布状態で貯留させるように工夫されている。

アンロード装置８は、穀粒タンク９の底部に設けられた底部スクリュー８１と、穀粒タンク９の機体後部側に設けられた縦送りスクリューコンベア８２と、脱穀装置１５の上方を延びている横送りスクリューコンベア８３とを備えている。穀粒タンク９内に貯留される穀粒は、底部スクリュー８１から縦送りスクリューコンベア８２を経て横送りスクリューコンベア８３に送られ、横送りスクリューコンベア８３の先端に設けられた排出口８４から外部に排出される。縦送りスクリューコンベア８２は、電動モータ８５の作動により縦軸芯Ｐ２周りで回動操作可能に構成され、横送りスクリューコンベア８３は油圧シリンダ８６により基端部の水平軸芯Ｐ１周りで上下揺動操作可能に構成されている。これにより、穀粒を機外の運搬用トラック等に排出することができる位置に、横送りスクリューコンベア８３の排出口８４を位置決めすることができる。横送りスクリューコンベア８３がほぼ水平で、横送りスクリューコンベア８３の全体が平面視で収穫機の外形内に収まる位置姿勢が、横送りスクリューコンベア８３のホームポジション（アンロード装置８のホームポジション）であり、このホームポジションで、横送りスクリューコンベア８３は保持装置８７によって下からしっかりと保持固定される。

図４に示されているように、穀粒タンク９の底部は、左底壁９１と右底壁９２とが、下方に向かった楔形状を作り出すように互いに傾斜しており、その尖端領域に底部スクリュー８１が配置されている。左底壁９１と右底壁９２のそれぞれの上端と接続している左側壁９３と右側壁９４はほぼ直立している。左側壁９３と右側壁９４との上端は天壁９５によって連結されている。このような穀粒タンク９の構造により、穀粒タンク９に投入された穀粒は底部スクリュー８１に向けて流下する。

詳しくは図示されていないが、穀粒タンク９の後端部には筒状の揺動支軸部９０が設けられている(図２参照)。この揺動支軸部９０の揺動軸芯は、縦軸芯Ｐ２に一致しており、穀粒タンク９は、図３の点線で示すように、縦軸芯Ｐ２周りで外方の水平揺動可能である。つまり、穀粒タンク９は、揚穀装置１７ｂから穀粒を受け取ることができる作業位置と、横側外方に張り出して前部側が脱穀装置１５から離間して操縦部１４の後方及び脱穀装置１５の右側方を開放するメンテナンス位置とにわたって位置変更可能である。

このコンバインには、圃場における収量を求めるため、穀粒タンク９に貯留される穀粒の重量を測定結果として出力する測定器２を構成するロードセル２０が備えられている。このロードセル２０は、作業位置に位置する穀粒タンク９の荷重を受け止めて重量を計測可能なように機体フレーム１０に支持される状態で設けられている。穀粒タンク９がメンテナンス位置から作業位置に向けて回動するに伴って、穀粒タンク９の下端支持部を受け止め支持しながらロードセル２０にて重量計測が可能な重量計測位置Ｚ（図５参照）まで案内する受け止め案内体２１が備えられている。

図４及び図５に示すように、受け止め案内体２１にて案内される穀粒タンク９の下端支持部は、水平軸芯周りで回転可能に支持されて受け止め案内体２１上を転動可能なローラ２２にて構成されている。このローラ２２は、穀粒タンク９の前側下部に取り付けられた支持部材９７に対して、その支持部材９７の下端部よりも下方に突出する状態で横向き支持軸２２ａにより回動自在に支持されている。また、このローラ２２は、穀粒タンク９が作業位置にあるとき、穀粒タンク９の機体前後方向視で穀粒タンク９の左右幅方向の略中央部に下方に位置する状態で設けられている。なお、支持部材９７は、図４に示すように、穀粒タンク９の前側壁９６の下端部に固定されている。

受け止め案内体２１は、図５及び図６に示すように、ロードセル２０の上部に備えられる重量検知部２０ａに対して上方から載置される荷重受け止め状態と、ロードセル２０の上方を開放するように外方に退避する退避状態とに切り換え自在に設けられている。すなわち、機体フレーム１０にブラケット１０ａを介して固定されている。ブラケット１０ａにより機体前後軸芯Ｐ４周りで回動自在に受け止め案内体２１の基端部が支持されている。

受け止め案内体２１が荷重受け止め状態に切り換えられると、図５の実線にて示すように、受け止め案内体２１の案内載置面２１ａが基端部よりも機体内方側に位置する状態となり、受け止め案内体２１が退避状態に切り換えられると、図５の仮想線にて示すように、案内載置面２１ａが基端部よりも機体外方側に位置する。

図５に示すように、案内載置面２１ａは、荷重受け止め状態に切り換えられた状態で、穀粒タンク９がメンテナンス位置から作業位置に向けて回動するに伴って転動案内されるローラ２２が上方に変位するように緩い傾斜角での傾斜状態となるように傾斜姿勢に形成されている。

荷重受け止め状態に切り換えられた受け止め案内体２１の下方側に位置して重量検知部２０ａにて受け止め案内体２１を受け止める状態で、且つ、ロードセル２０の本体部２０ｂが載置支持される状態でロードセル２０が機体フレーム１０に取り付けられている。

上述したように、作業位置にある穀粒タンク９の機体前部側の荷重が受け止め案内体２１を介してロードセル２０にて受け止められるので、ロードセル２０により穀粒タンク９に貯留されている穀粒の重量を測定することができる。なお、穀粒タンク９を揺動自在に機体フレーム１０に支持する揺動支軸部９０においては、穀粒タンク９の前端側が上下方向に少しだけ傾動可能なように融通（図示せず）が形成されており、その融通を利用してロードセル２０にて穀粒タンク９の荷重を受け止めることができ、貯留穀粒の重量が測定可能となる。

ロードセル２０の測定結果（測定値）は、コンバインの機体が傾斜すると、そのことに起因して誤差が生じるおそれがあるが、このような機体の傾斜に起因する計測誤差を修正するようになっている。これは、図示されていない、機体の左右傾斜角を検出する左右傾斜角センサと、前後傾斜角を検出する前後傾斜角センサとからの検出値と、予め実験等により求められた修正用の演算式とを用いて、ロードセル２０の測定結果が補正される。刈取作業が行われるのに伴って逐次変化する穀粒タンク９内での穀粒の貯留量（収量）が、ロードセル２０によって測定され、その測定結果に基づいて算定された収量が、以下に詳しく述べる方法で液晶パネル７０に表示される。

図７には、収量（収穫量）を測定表示する制御系における制御ユニット１００を中心とする機能が示されている。この制御系は、図１で説明した収量測定及び収量表示の原理を流用している。この制御の中核となる制御ユニット１００には、ロードセル２０の測定結果、操作入力デバイス３０からの操作入力データ、状態検出器群３からの検出結果が入力される。状態検出器群３は、コンバインを構成する機器の状態を検出するセンサやスイッチ（ＳＷと略称される）などの総称である。状態検出器群３には、例えば、コンバインの停車を検出する速度検出器、コンバインに装備されている車体の水平制御機構のホームポジションである水平姿勢への移行を検出する検出器、刈取部１２や脱穀装置１５への動力伝達を制御するクラッチの状態を検出する検出器、横送りスクリューコンベア８３の保持装置８７によって保持固定された状態であるアンロード装置８のホームポジション（アンロード装置８の収納位置）を検出する検出器、などが含まれている。操作入力デバイス３０は、制御系に制御指令を与えるために運転者（作業者）によって操作されるデバイスであり、作業開始ＳＷ３１や収量測定ＳＷ３２などが含まれている。

収穫作業対象の圃場に到着した際に、当該圃場を確定した上で、作業開始ＳＷ３１が操作されると、収穫作業の初期設定処理などをトリガーする指令が与えられる。この初期設定処理には、制御ユニット１００で用いられる各種変数や制御パラメータのリセットや記憶すべきデータ（圃場単位の収量など）の記憶や転送なども含まれている。収穫作業中または収穫作業終了時に、収量測定ＳＷ３２を操作することで、高信頼度測定状況が現出されるように各種動作機器を駆動させるとともに、現出された高信頼度測定状況での収量測定を実行させる指令が与えられる。なお、この操作入力デバイス３０は、操作台１３に装備されるタッチパネルを通じて統合的に構築することができる。

制御ユニット１００には、収量算定部５、測定状況判定部６０、表示データ生成部７１が構築されている。測定状況判定部６０は、状態検出器群３からの検出結果に基づいて、ロードセル２０の測定環境が、高信頼度測定をもたらす高信頼度測定状況か、または低信頼度測定をもたらす低信頼度測定状況かを判定し、その判定結果を出力する。収量算定部５は、高信頼度測定状況下におけるロードセル２０の測定結果から高信頼度収量である収量を算定するとともに、低信頼度測定状況下におけるロードセル２０の測定結果から低信頼度収量である収量を算定する。

収量算定部５には、第１算定部５１と、第２算定部５２と、積算部５３とが含まれている。第１算定部５１は、ロードセル２０の測定結果から収量を算定するが、その際、算定された収量は、測定状況判定部６０の判定結果に基づいて、低信頼度収量と高信頼度収量とに区分けされる。第２算定部５２は、第１算定部５１で算定された高信頼度収量を、非積算用収量と積算用収量とに区分けする。１つの圃場での収穫作業において、穀粒が穀粒タンク９の容量の複数倍収穫される場合、この圃場の収量を算定するためには、穀粒タンク９がアンロード（穀粒排出）される毎に、それまでに貯留されていた穀粒を測定し、その測位結果から算定された収量を積算しなければならない。この積算に用いられる高信頼度収量が積算用収量であり、それ以外のアンロード作業とは関係ない時点で得られた高信頼度収量が非積算用収量である。第２算定部５２は、受け取った高信頼度収量がアンロード作業に付随して行われた測定結果に基づくものであるかどうかを、測定状況判定部６０からの判定結果によって決定することができる。積算用収量は積算部５３に転送され、圃場単位の収量算定のために圃場積算値としてメモリに記憶され、必要に応じて、前回までの積算用収量に積算される。非積算用収量は、その時点で穀粒タンク９に貯留されている高信頼度の収穫物量を示しているので、高信頼度の現在タンク収量として表示するために用いることができる。積算部５３は、順次受け取った積算用収量を積算して、圃場単位の積算収量として出力する。１つの圃場における収穫作業終了後の圃場積算値の総計は圃場総収量となり、圃場ＩＤと関係づけられて記録される。収穫作業前の段階では、圃場積算値の総計はその時点までに得られた圃場収量であり、その後に算定された高信頼度収量である非積算用収量または低信頼度収量と加算され、圃場現在収量として表示に用いられる。

表示データ生成部７１は液晶パネル７０とともに表示部７を構成する。表示データ生成部７１は、収量算定部５から受け取る各収量に基づいて、穀粒タンク９に貯留中の穀粒の量を示すタンク現在収量の表示データ、圃場単位の現在収量または圃場総収量を示す圃場収量の表示データを生成する。図３で例示しているように、液晶パネル７０では、運転者による選択に応じて、タンク現在収量、圃場単位の現在収量、圃場総収量が、図示されていない食味測定器によって算定される、収穫穀粒の平均タンパク、平均水分などともに表示される。なお、圃場単位の現在収量や圃場総収量は、数値で表示されているが、タンク現在収量は、穀粒タンク９の全容積に占める割合がわかりやすいように、積み上げ棒グラフのような、階層表示で表示される。

上述した制御系における、測定、算定、表示の時系列的な流れの一例を図８と図９とを用いて説明する。図８は、圃場Ａにおける作業開始から最初のアンロード作業まで流れを示しており、図９は、圃場Ａにおける、さらなるアンロード作業（通常は複数回のアンロード作業）を通じて、総収量を算定し、次の圃場Ｂに移行するまでの流れを示している。

まず、時点Ｔ11で、収穫作業を行うべき圃場Ａを確認し、作業開始ＳＷ３１を操作し、作業条件等を設定して、収穫作業を開始する。なお、この実施形態では、作業開始ＳＷ３１は、液晶パネル７０における画面表示の切り替えのための表示切替ＳＷと兼用化されており、この表示切替ＳＷの長押しによって、作業開始ＳＷ３１としての機能が起動する。また圃場確認作業を簡単にするため、作業開始ＳＷ３１の操作に基づいて、液晶パネル７０に圃場の地図が表示される。この表示画面から、該当する圃場をタッチすることで、当該圃場の属性データが表示されるので、作業対象となる圃場を間違いなく確認することができる。なお、作業開始ＳＷ３１の操作によって、各種バッファや一時記憶メモリの初期化（リセット）を含む初期化処理が実行される。その際、この初期化処理の結果を運転者が視認できるように、図３で例示したような液晶パネル７０における各種表示値が「０」ないし、初期値となっている様子が表示される。

収穫走行中のロードセル２０による所定の測定周期での重量測定によって、測定値が出力される。この測定値は、図８では、添え字付き「ａ」で示されており、添え字は時系列を示す序数である。以後に出てくる添え字も時系列を示す序数である。測定タイミングは白丸で示されており、各白丸の上に付されている数字は測定値を示す模式的な数値である。収量算定部５での算定処理に用いられる測定結果は、所定時間間隔で得られた測定値をパラメータとするフィルタ関数で導出された代表値としての測定値であり、図では添え字付き「Ａ」で示されている。そのフィルタ関数の最も簡単なものは算術平均や移動平均である。なお、この測定結果が得られるタイミングは、黒丸で示されており、各黒丸の上に付されている数字はその内容を示す数値である。この測定結果から収量算定部５で算定される収量は、添え字付き「Ｑ」で示されている。ここでも、図中の「Ｑ」の周辺に付されている数字は収量を示しているが、ここでは便宜上測定値と同じ数値を用いている。この収量は、低信頼度収量として取り扱われるが、液晶パネル７０のタンク内収量を示す表示値（図中Ｋで示されている）として利用される。さらに、圃場収量を示す表示値として利用される。この表示値は、図中Ｈ（数値）で示されており、この数値は圃場識別番号であり、積算用の変数としてＳが用いられている。つまり、Ｈ（数値）＝Ｓ＋Ｋとなる。

液晶パネル７０に表示されているタンク内収量は、低信頼度収量であるので、高信頼度収量を得るために、時点Ｔ12で収量測定ＳＷ３２が操作されたとする。これにより、コンバインは停車し、水平姿勢に戻り、収穫機器は非作業状態となる。この状況で得られた測定結果（図では大きな白丸とＡ10で示されている）から算定された収量は高信頼度収量(図ではＱ10)となる。

なお、より高信頼度の収量測定にとって重要な条件の１つは、アンロード装置８の横送りスクリューコンベア８３が保持装置８７の受け台にしっかりと重量がかかるように収められていることである。確実に収まっていないと、穀粒タンク９の重量が正確に測定できず、その結果、算定される収量が不正確となる。このため、収量測定ＳＷ３２が操作されると、横送りスクリューコンベア８３を保持装置８７の受け台に下降する下降指令が出される。この下降指令が出たのちの所定時間経過後の測定結果が、高信頼度収量の算定のために用いられる。

穀粒タンク９が満杯状態になった時点Ｔ13で、アンロード作業が行われる。アンロード作業時には、コンバインは停車し、水平姿勢に戻り、収穫機器は非作業状態となるので、このタイミングで、穀粒タンク９に貯留されている穀粒の測定が行われ、高信頼度測定状況での測定結果Ａ20が得られる。さらに、測定結果Ａ20から高信頼度収量Ｑ20が算定される。さらに、積算用の変数であるＳにＱ20が代入される。以後、再び収穫作業が開始され、低信頼度収量Ｑ21が得られると、タンク内収量として表示されるとともに、積算用の変数のＳの値であるＱ20と加算され、Ｈ(1)の値である圃場収量（本発明に係る「暫定圃場収量」に相当）としても表示される。

時点Ｔ14で、圃場Ａでの収穫作業が完了すると、穀粒タンク９に貯留されている穀粒を排出する最後のアンロード作業が行われるが、それに先立って、高信頼度測定状況での測定が行われる。この測定結果（図では大きな白丸とＡ30で示されている）が得られるとともに、高信頼度収量(図ではＱ30)も算定される。この最後に算定された高信頼度収量をこれまで積算された積算値に加えることで、この圃場Ａでの総収量が算定される。この図例では、総収量は、Ｈ(1)＝Ｑ20＋・・・＋Ｑ30となり、圃場Ａの総収量として記録される。

コンバインは、時点Ｔ21で、圃場Ａから圃場Ｂに移行し、再び収穫作業を開始し、同様な穀粒測定、収量算定、収量表示の制御が実行される。

図８と図９との説明では触れられていないが、アンロード作業後において穀粒タンク９に穀粒の残量が発生していた場合、その残量は、次の収量測定における誤差となってしまう。この誤差を避けるため、制御ユニット１００には、測定結果から穀粒タンク９に残量が存在していることを検知して、これを報知し、残量を排出することを促す警告を行う機能が備えられている。さらに、警告にもかかわらず、残量が排出されなかった際の例外処理として、推定される残量を算定し、圃場収量を算定する際その推定残量で修正する機能が積算部５３に備えられている。

アンロード作業に先立って行われる収量算定は、圃場収量を算定するために必要であるので、収量算定を行うために収量測定ＳＷ３２を操作することがアンロード操作手順に組み込まれている。しかしながら、収量測定ＳＷ３２を操作して、高信頼度測定状況を完全に現出させてから収量算定を行うことがわずらわしいと感じる運転者もいる。このため、そのような収量測定ＳＷ３２の操作を省略し、単にアンロード作業の操作をするだけで、穀粒排出前に収量測定を自動的に行う簡易モードを備えてもよい。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、穀粒タンク９の重量測定は、一端側を揺動支点として他端側を浮き構造として、その浮き構造の下端部と機体フレーム１０との間にロードセル２０を配置する構成を採用したが、これに代えて、穀粒タンク９を機体フレーム１０に対して複数の支持点で支え、その支持点にロードセル２０を配置するような構成を採用してもよい。

（２）さらに、穀粒タンク９に貯留した穀粒の収量算定のための測定器２として、穀粒タンク９を含めてその重量を測定する以外に、直接穀粒の重量または容積を測定するような測定器を採用してもよい。

（３）図７で示された機能部の区分けは一例であり、それぞれの機能部の統合や、各機能部の分割は任意である。本発明の制御機能が実現するものであればどのような構成でもよいし、またそれらの機能は、ハードウエアまたはソフトウエアあるいはその両方で実現させてもよい。

（４）収量算定のため、ロードセル２０を用いて穀粒タンク９の重量を測定するための構造に関する別実施形態が、図１０と図１１とに示されている。図１０は、穀粒タンク９がメンテナンス位置から作業位置への移行途中での、ロードセル２０付近の斜視図である。図１１は、穀粒タンク９が作業位置に戻った際のロードセル２０付近の断面図である。この別実施形態においても、ロードセル２０は、機体フレーム１０上に取り付けられている。穀粒タンク９の下部をロードセル２０の重量検知部２０ａに向けて案内する受け止め案内片１２１が、ロードセル２０を覆うように配置されている。受け止め案内片１２１は、穀粒タンク９がメンテナンス位置から作業位置に向けて回動するに伴って、穀粒タンク９の下端を受け止め支持しながら、穀粒タンク９をロードセル２０の重量検知部２０ａの上方まで案内し、そこで、ロードセル２０による穀粒タンク９の重量計測が行われる。受け止め案内片１２１には、穀粒タンク９がメンテナンス位置から作業位置に回動するに伴って、穀粒タンク９を持ち上げながら案内するように、傾斜面が形成されている。この傾斜面からさらに平坦面が延び、その先に位置する先端部は、下方に傾斜した傾斜面となっている。

受け止め案内片１２１は、スカート部を有し、機体フレーム１０に固定されたブラケット１１０ａに対して機体前後方向に沿う機体前後軸芯Ｐ４周りで揺動可能に枢支ピンによって枢支されている。この枢支ピンを挿通させるためにブラケット１１０ａに形成された貫通孔は、その上下方向のサイズが枢支ピンのサイズより大きい。その結果、枢支ピンと貫通孔との間に融通が作り出される。この融通により、機体前後軸芯Ｐ４に対して、受け止め案内片１２１は所定範囲内で上下位置変位可能である。つまり、受け止め案内片１２１は、ロードセル２０の重量検知部２０ａに対して上方から覆う状態に位置する荷重受け止め状態と、ロードセル２０の上方を開放するように上方外方に退避する退避状態とに切り換え自在である。さらに、この構造により、ロードセル２０の上方を開放すると、受け止め案内片１２１の脱着作業を要さずにロードセル２０の脱着を行うことも可能となる。なお、この別実施形態では、図１１に示すように、ロードセル２０の重量検知部２０ａには、下向き円筒状に形成されたキャップ部材２０Ａが上方から被せられている。したがって、穀粒タンク９の作業位置において、キャップ部材２０Ａの上面は受け止め案内片１２１の下面と接当し、キャップ部材２０Ａの下面は重量検知部２０ａの受圧面に上方から接当する。つまり、穀粒タンク９の前側の荷重が、受け止め案内片１２１とキャップ部材２０Ａとを介してロードセル２０によって受け止められる。

次に、作業位置において受け止め案内片１２１に穀粒タンク９の前側の荷重がかかるための構造を説明する。穀粒タンク９の下部には、アングル状の支持台１２３が取り付けられており、この支持台１２３の垂直壁１２３ａに横向き支持軸２２ａを介してローラ２２が回動自在に支持されている。ローラ２２が受け止め案内片１２１に接当案内されるように、ローラ２２の下端は支持台１２３の水平壁１２３ｂの下面より下方に位置している。このため、ローラ２２が受け止め案内片１２１に案内されている状態では支持台１２３の水平壁１２３ｂが受け止め案内片１２１に対して接触せず、ローラ２２が受け止め案内片１２１の先端部から離脱することで初めて、支持台１２３の水平壁１２３ｂが受け止め案内片１２１の平坦面に面接触する。この面接触を確実にするため、支持台１２３は、アジャスト機構を介して高さ調整可能に穀粒タンク９に取り付けられている。アジャスト機構は、図１１に示すように、例えば、長孔を用いて支持台１２３を穀粒タンク９に固定する固定ボルトと、穀粒タンク９の下面に対して上端を押し当てるアジャストボルトとの組み合わせによって簡単に構成することができる。

さらに、穀粒タンク９の下部には、支持台１２３に隣接して、補助案内体１９０が設けられている。補助案内体１９０は、支持部材９７の前面に取り付けられたそり状部材であり、補助ローラ１９１を備えている。穀粒タンク９がメンテナンス位置から作業位置に移動する際、補助ローラ１９１は機体フレーム１０に設けられた傾斜台１１１の傾斜面に沿って転動する。補助案内体１９０と傾斜台１１１とは、ローラ２２が受け止め案内片１２１を通り抜けた時に、補助ローラ１９１も傾斜台１１１を離れる相互位置関係を有するように設計されている。つまり、穀粒タンク９の作業位置において、ローラ２２と補助ローラ１９１との何れもが宙に浮いた状態となり、支持台１２３の水平壁１２３ｂの下面と受け止め案内片１２１の平坦面とが面接触している安定した状態で、穀粒タンク９の重量がロードセル２０によって測定される。

本発明は、上述したコンバイン以外、トウモロコシ収穫機やその他の農作物収穫機に適用可能である。

２ ：測定器
２０ ：ロードセル
３ ：状態検出器群
３０ ：操作入力デバイス
３１ ：作業開始ＳＷ
３２ ：収量測定ＳＷ
５ ：収量算定部
５１ ：第１算定部
５２ ：第２算定部
５３ ：積算部
６０ ：測定状況判定部
７ ：表示部
７０ ：液晶パネル
７１ ：表示データ生成部
８ ：アンロード装置
９ ：穀粒タンク（収穫物タンク）
１００ ：制御ユニット

Claims (10)

1. 圃場を走行しながら収穫された収穫物を一時的に貯留する収穫物タンクと、
   前記収穫物タンクに貯留された収穫物の量を測定するための測定器と、
   前記測定器の測定環境が、高信頼度測定をもたらす高信頼度測定状況か、または低信頼度測定をもたらす低信頼度測定状況かを判定する測定状況判定部と、
   前記高信頼度測定状況下における前記測定器の測定結果から算定された収量を高信頼度収量とするとともに、前記高信頼度収量に基づいて前記圃場の積算収量を算定する収量算定部と、
   前記測定器の測定結果から算定される、前記収穫物タンクにおける貯留収穫物量である現在収量、及び、前記積算収量を表示する表示部と、を備え、
   前記表示部は、前記現在収量と前記積算収量との和である暫定圃場収量を表示可能である収穫機。
2. 前記積算収量は、前記収穫物タンクから収穫物を排出するアンロード作業毎に算定された高信頼度収量を積算して算定される請求項１に記載の収穫機。
3. 各圃場の収穫作業開始時に作業者によって入力される作業開始指令に基づき、前記積算収量がリセットされる請求項１または２に記載の収穫機。
4. 前記作業開始指令には収穫作業対象となっている圃場の識別データが含まれており、前記収量算定部で算定される圃場毎の最終の積算収量である総収量には前記識別データが関係づけられる請求項３に記載の収穫機。
5. 前記測定状況判定部は、前記収穫物タンクから収穫物を排出するアンロード作業のための停車状態を検知することによって、前記高信頼度測定状況を判定する請求項１から４のいずれか一項に記載の収穫機。
6. 前記測定状況判定部は、収穫機車体の停車、収穫機車体の水平姿勢への移行、収穫作業用機器への動力遮断、アンロード作業用機器の収納位置での固定のうちのいずれかまたは全てが実現されたことを通じて、前記高信頼度測定状況を判定する請求項５に記載の収穫機。
7. 作業者によって入力される収量測定指令に応答して、前記高信頼度測定状況が現出するように収穫機が制御される請求項１から４のいずれか一項に記載の収穫機。
8. 前記収量測定指令に応答して、作業機の停止、収穫機車体の水平姿勢への移行、収穫作業用機器への動力遮断、アンロード作業用機器の固定のうちのいずれかまたは全てが実行される請求項７に記載の収穫機。
9. 前記収穫物タンクから収穫物を排出するアンロード作業の終了時に、前記収穫物タンクに貯留されている収穫物の量をタンク残量として測定し、測定された残量によって前記収量が修正される請求項１から８のいずれか一項に記載の収穫機。
10. 前記収穫物タンクは、穀粒を貯留する穀粒タンクであり、前記測定器は、穀粒タンクに掛かる荷重を測定する荷重測定器である請求項１から９のいずれか一項に記載の収穫機。

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