JP7129032B1

JP7129032B1 - 穀稈の刈取作業方法

Info

Publication number: JP7129032B1
Application number: JP2021074642A
Authority: JP
Inventors: 浩喜三宅
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2041-04-27
Also published as: JP2022168937A

Abstract

【課題】穀稈の刈取作業の効率が高く、刈取作業域の外側に残った未刈穀稈を効率良く刈取ることができる穀稈の刈取作業方法を提供する。【解決手段】コンバインのコントローラ（２０）の処理部（２１）は、コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路（４０）を設定し、走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、処理部（２１）は、コンバインを第１経路（４１）から内周部に連続する第２経路（４２）に自動走行させ、走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、処理部（２１）は、第１経路（４１）の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路（４４）を設定して、コンバインを第１経路（４１）から補正走行経路（４４）を介して第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部に自動走行させる。【選択図】図５

Description

本発明は、操縦者がコンバインを操縦して圃場の外周部の穀稈の刈取りを行った後、コンバインが自動走行して圃場の内周部の穀稈の刈取りを行う穀稈の刈取作業方法に関するものである。

従来の穀稈の刈取作業方法では、圃場内に搬入されたコンバインが、測位衛星の信号に基づいて設定された刈取経路を走行しながら穀稈の刈取作業を行う方法が知られている。（特許文献１）

特開２０１７－１６２３７３号公報

しかし、従来の穀稈の刈取作業方法では、自動走行するコンバインを作業領域の外側に設けられた枕地でＵターンさせて作業領域内に植立する穀稈の刈取作業を行なわせるので、穀稈の刈取作業効率が低いという問題があった。

そこで、本発明は、穀稈の刈取作業の効率が高く、刈取作業域の外側に残った未刈穀稈を効率良く刈取ることができる穀稈の刈取作業方法を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
すなわち、請求項１記載の発明は、圃場に植立された穀稈の刈取りを行う刈取装置（３）と、該刈取装置（３）の後方左側に穀稈の脱穀を行う脱穀装置（４）と、前記刈取装置（３）の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部（５）を設けたコンバインを使用して圃場に植立する穀稈を刈取る穀稈の刈取作業方法であって、
前記コンバインのコントローラ（２０）の処理部（２１）は、前記コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路（４０）を設定し、前記走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、前記処理部（２１）は、前記コンバインを第１経路（４１）から内周部に連続する第２経路（４２）に自動走行させ、前記走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部（２１）は、第１経路（４１）の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路（４４）を設定して、前記コンバインを第１経路（４１）から補正走行経路（４４）を介して第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部に自動走行させることを特徴とする穀稈の刈取作業方法である。

請求項２記載の発明は、前記走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部（２１）は、前記第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部からコンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の再走行経路（４５，４６）を再設定する請求項１記載の穀稈の刈取作業方法である。

請求項３記載の発明は、前記補正走行経路（４４）を第１経路（４１）の外周部に刈取装置（３）の刈幅の半分隔てた位置に設定する請求項１又は２記載の穀稈の刈取作業方法である。

請求項４記載の発明は、前記処理部（２１）は、残存する未刈穀稈の量が所定以上の場合には、前記コンバインを補正走行経路（４４）を介して第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部から外周部に所定の距離隔てた位置に自動走行させる請求項１～３のいずれか１項に記載の穀稈の刈取作業方法である。

請求項１記載の発明によれば、コンバインのコントローラ（２０）の処理部（２１）は、コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路（４０）を設定し、走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、処理部（２１）は、コンバインを第１経路（４１）から内周部に連続する第２経路（４２）に自動走行させ、走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、処理部（２１）は、第１経路（４１）の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路（４４）を設定して、コンバインを第１経路（４１）から補正走行経路（４４）を介して第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部に自動走行させるので、刈取作業を効率良く行うことができ、また、走行経路（４０）の外周部に残存する未刈穀稈を効率良く刈取ることができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、処理部（２１）は、第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部からコンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の再走行経路（４５，４６）を再設定するので、圃場の状況に合わせてコンバインの走行経路（４０）を最適化して、走行経路（４０）の外周部に残存する未刈穀稈を減少させることができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明による効果に加えて、補正走行経路（４４）を第１経路（４１）の外周部に刈取装置（３）の刈幅の半分隔てた位置に設定するので、走行経路（４０）の外周部に残存する未刈穀稈をより効率良く刈取ることができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１～３のいずれか１項に記載の発明による効果に加えて、処理部（２１）は、残存する未刈穀稈の量が所定以上の場合には、コンバインを補正走行経路（４４）を介して第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部から外周部に所定の距離隔てた位置に自動走行させるので、ぬかるみ等が多い圃場の状況に合わせてコンバインの走行経路（４０）を最適化して、走行経路（４０）の外周部に残存する未刈穀稈をより減少させることができる。

コンバインの左側面図である。コンバインの平面図である。コンバインの測位ユニットの接続図である。コンバインのコントローラの接続図である。刈取作業方法の説明図である。走行経路の説明図である。補正走行経路の説明図である。コンバインの第１走行方法の説明図である。第１走行方法後の再走行経路の説明図である。コンバインの第２走行方法の説明図である。第２走行方法後の再走行経路の説明図である。コンバインの第３走行方法の説明図である。第３走行方法後の再走行経路の説明図である。コンバインの第４走行方法の説明図である。第４走行方法後の再走行経路の説明図である。

図１，２に示すように、コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置３が設けられ、刈取装置３の後方左側に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部５が設けられている。

操縦部５の下側にはエンジンＥを搭載するエンジンルーム６が設けられ、操縦部５の後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する揚穀部と前後方向に延在する横排出からなる排出オーガ８が設けられている。

図３に示すように、ＲＴＫ－ＧＰＳ測位方式である測位ユニット１０は、測位衛星１１と、既知の位置に設けられた基地局１２と、コンバインに設けられた移動局１６で構成されている。これにより、測位衛星１１から移動局１６に送信されてくる位置情報と基地局１２から移動局１６に送信されてくる補正用の位置情報から移動局１６の位置、すなわちコンバインの位置を正確に得ることができる。

基地局１２は、固定用通信機１３と、測位衛星１１からの位置情報を受信する固定用ＧＰＳアンテナ１４と、移動局１６に補正用の位置情報を送信する固定用データ送信アンテナ１５で構成されている。

移動局１６は、移動用通信機１７と、測位衛星１１からの位置情報を受信する移動用ＧＰＳアンテナ１８と、基地局１２からの補正用の位置情報を受信する移動用データ送信アンテナ１９で構成されている。

図４に示すように、コンバインのコントローラ２０は、ＣＰＵ等からなる処理部２１と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等からなる記憶部２２と、外部とのデータ通信用の通信部２３から形成されている。

処理部２１は、後述するコンバインの走行経路の設定や、コンバインの走行経路からの離脱に伴って発生する未刈穀稈の発生の判断や、未刈穀稈を刈取る新たな走行経路の設定等を行う。

記憶部２２は、処理部２１で設定された走行経路や矩形状の走行経路の隅部の位置等が保存している。

コントローラ２０の入力側には、移動用ＧＰＳアンテナ１８が受信した測位衛星１１で測定したコンバインの走行位置と、移動用データ送信アンテナ１９が受信した固定用データ送信アンテナ１５で測定したコンバインの走行位置と、操縦者による操縦走行から自動走行に切換える切換スイッチ２５が所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。

コントローラ２０の出力側には、コンバインを自動走行させる走行スイッチ３０と、コンバインを補正走行経路上を自動走行させる第１～４走行スイッチ３１～３４と、コンバインの走行経路を設定する走行経路スイッチ３５と、コンバインを走行経路から離脱させる離脱スイッチ３６と、未刈穀稈を刈取る補正走行経路を設定する補正走行経路スイッチ３７と、コンバインの走行経路を再設定する再走行経路スイッチ３８が所定の出力インターフェース回路を介して接続されている。

＜穀稈の刈取作業方法＞
図５に示すように、ステップＳ１で、コントローラ２０の処理部２１は、切換スイッチ２５が入力されているか否か判断する。切換スイッチ２５が入力されている場合にはステップＳ２に進み、切換スイッチ２５が入力されていない場合にはステップＳ１に戻る。

ステップＳ２で、処理部２１は、走行経路スイッチ３５を起動させてコンバインが自動走行する走行経路４０を設定し、ステップＳ３に進む。理解を容易にするために、図６に示すように、反時計方向に周回する矩形状の走行経路４０を例にとって、走行経路４０のＮ周回目の辺４１Ａ、辺４１Ｂ、辺４１Ｃ、辺４１Ｄからなる経路を第１経路４１といい、Ｎ+１周回目の辺４２Ａ、辺４２Ｂ、辺４２Ｃ、辺４２Ｄからなる経路を第２経路４２といい、同じくＮ+２周回目の辺４３Ａからなる経路を第３経路４３という。

ステップＳ３で、処理部２１は、走行スイッチ３０を起動させてコンバインを走行経路４０に沿って自動走行させて、ステップＳ４に進む。なお、コンバインは、Ｎ周回目では、辺４１Ａ、辺４１Ｂ、辺４１Ｃ、辺４１Ｄに沿って反時計回りに自動走行する。

ステップＳ４で、処理部２１は、Ｎ周回目の辺４１Ａの外側に未刈穀稈が有るか否か判断して、Ｎ周回目の辺４１Ａの外側に未刈穀稈が無い場合にはステップＳ５に進み、Ｎ周回目の辺４１Ａの外側に未刈穀稈が有る場合にはステップＳ８に進む。

Ｎ周回目の辺４１Ａの外側に未刈穀稈が有るか否かの判断は、Ｎ周回目の辺４１Ｄの終端部で、Ｎ周回目の辺４１Ａと、移動用ＧＰＳアンテナ１８が受信した測位衛星１１で測定したコンバインの走行位置及び移動用データ送信アンテナ１９が受信した固定用データ送信アンテナ１５で測定したコンバインの走行位置を比較して行う。

Ｎ周回目の辺４１Ａと移動用ＧＰＳアンテナ１８が受信した測位衛星１１で測定したコンバインの走行位置及び移動用データ送信アンテナ１９が受信した固定用データ送信アンテナ１５で測定したコンバインの走行位置の隔たりが、所定距離未満の場合にはＮ周回目の辺４１Ａの外側に未刈穀稈が無いと判断し、所定距以上の場合にはＮ周回目の辺４１Ａの外側に未刈穀稈があると判断する。なお、Ｎ周回目の辺４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの外側に未刈穀稈が有るか否かの判断も同様に行うことができる。

ステップＳ５では、処理部２１は、走行スイッチ３０の起動状態を維持してコンバインをＮ＋１周回目の辺４２Ａ、辺４２Ｂ、辺４２Ｃ、辺４２Ｄに沿って反時計回りに自動走行させてステップＳ６に進む。

ステップＳ６で、処理部２１は、コンバインが走行経路４０の終端部に到達したか否か判断して、コンバインが走行経路４０の終端部に到達したと判断した場合にはステップＳ７に進み、コンバインが走行経路４０の終端部に到達していないと判断した場合にはステップＳ４に戻る。

ステップＳ７で、処理部２１は、離脱スイッチ３６を起動してコンバインを走行経路４０から離脱させて圃場の搬出口に自動走行させる。

ステップＳ８で、図７に示すように、処理部２１は、補正走行経路スイッチ３７を起動してＮ周回目の辺４１Ａの外側に辺４１Ａと平行な新たな補正走行経路４４を設定して、ステップＳ９に進む。これにより、Ｎ周回目の辺４１Ａの外側にある未刈穀稈を刈取ることができる。平面視において、補正走行経路４４の始端部はＮ周回目の辺４１Ｄの延長線上に位置し、補正走行経路４４の終端部はＮ周回目の辺４１Ｂの延長線上に位置している。また、補正走行経路４４は、辺４１Ａから外側にコンバインの刈取装置３の刈幅の１/２隔てた位置に設定するのが好ましい。これにより、Ｎ周回目の辺４１Ａの外側にある未刈穀稈を確実に刈取ることができる。

ステップＳ９で、処理部２１は、未刈穀稈の位置について判断し、平面視において、Ｎ周回目の辺４１ＢとＮ＋１周回目の辺４２Ｂの間に未刈穀稈が有るか否かについて判断し、平面視においてＮ周回目の辺４１ＢとＮ＋１周回目の辺４２Ｂの間に未刈穀稈が有る場合にはステップＳ１０に進み、平面視においてＮ周回目の辺４１ＢとＮ＋１周回目の辺４２Ｂの間に未刈穀稈が無い場合にはステップＳ１５に進む。

ステップＳ１０で、処理部２１は、未刈穀稈の量について判断し、未刈穀稈の量が所定未満の場合には、ステップＳ１１に進み、未刈穀稈の量が所定以上の場合には、ステップＳ１３に進む。

未刈穀稈の量は、Ｎ周回目の辺４１Ｄの走行距離に対するコンバインがＮ周回目の辺４１Ｄから所定距離以上離れて走行した距離の割合で判断する。コンバインがＮ周回目の辺４１Ｄから所定距離以上離れて走行した距離がＮ周回目の辺４１Ｄの走行距離の３０％未満の場合には、未刈穀稈の量が所定未満と判断し、コンバインがＮ周回目の辺４１Ｄから所定距離以上離れて走行した距離がＮ周回目の辺４１Ｄの走行距離の３０％超の場合には、未刈穀稈の量が所定以上と判断する。なお、Ｎ周回目の辺４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの外側に未刈穀稈の量も同様に行うことができる。

ステップＳ１１で、処理部２１は、第１走行スイッチ３１を起動してコンバインを自動走行させる。先ず、図８（ａ）に示すように、Ｎ周回目の辺４１Ｄの終端部から補正走行経路４４の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、図８（ｂ）に示すように、補正走行経路４４の始端部から終端部にコンバインを自動走行させる。これにより、平面視において、Ｎ周回目の辺４１ＢとＮ＋１周回目の辺４２Ｂの間に残った未刈穀稈を刈取ることができる。

次に、図８（ｃ）に示すように、補正走行経路４４の終端部でＵターンさせて離脱部４４Ａにコンバインを自動走行させる。なお、補正走行経路４４の離脱部４４Ａとは、平面視において、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの延長線と補正走行経路４４の交差部である。次に、図８（ｄ）に示すように、補正走行経路４４の離脱部４４ＡからＮ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部にコンバインを自動走行させてステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２で、図９に示すように、処理部２１は、再走行経路スイッチ３８を起動させて、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路４５を設定してステップＳ４に戻る。これにより、再走行経路４５の外側に未刈穀稈が残るのを抑制することができる。

ステップＳ１３で、処理部２１は、第２走行スイッチ３２を起動してコンバインを自動航行させる。先ず、図１０（ａ）に示すように、Ｎ周回目の辺４１Ｄの終端部から補正走行経路４４の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、図１０（ｂ）に示すように、補正走行経路４４の始端部から終端部にコンバインを自動走行させる。これにより、平面視において、Ｎ周回目の辺４１ＢとＮ＋１周回目の辺４２Ｂの間に残った未刈穀稈を刈取ることができる。

次に、図１０（ｃ）に示すように、補正走行経路４４の終端部でＵターンさせて上側離脱部４４Ｂにコンバインを自動走行させる。なお、補正走行経路４４の上側離脱部４４Ｂとは、平面視において、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの延長線と補正走行経路４４の交差部よりも補正走行経路４４の終端部側に偏移した部位をいい、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの延長線と補正走行経路４４の交差部よりも補正走行経路４４の終端部側にコンバインの刈取装置３の刈幅の１/４隔てた位置に設定するのが好ましい。これにより、Ｎ+１周回目の辺４２Ａ等の外側にある未刈穀稈を確実に刈取ることができる。次に、図１０（ｄ）に示すように、補正走行経路４４の上側離脱部４４ＢからＮ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部の上側にコンバインを自動走行させてステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４で、図１１に示すように、処理部２１は、再走行経路スイッチ３８を起動させて、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部の上側から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路４６を設定してステップＳ４に戻る。これにより、再走行経路４６の外側に未刈穀稈が残るのをより抑制することができる。

ステップＳ１５で、処理部２１は、未刈穀稈の量について判断し、未刈穀稈の量が所定未満の場合には、ステップＳ１６に進み、未刈穀稈の量が所定以上の場合には、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１６で、処理部２１は、第３走行スイッチ３３を起動してコンバインを自動走行させる。先ず、図１２（ａ）に示すように、Ｎ周回目の辺４１Ｄの終端部から補正走行経路４４の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、図１２（ｂ）に示すように、補正走行経路４４の始端部から離脱部４４Ａにコンバインを自動走行させる。これにより、平面視において、Ｎ周回目の辺４１Ｂの外側に残った未刈穀稈を刈取ることができる。

次に、図１２（ｃ）に示すように、補正走行経路４４の離脱部４４ＡからＮ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部にコンバインを自動走行させてステップＳ１７に進む。これにより、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部にコンバインを速やかに移動させることができる。

ステップＳ１７で、図１３に示すように、処理部２１は、再走行経路スイッチ３８を起動させて、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路４５を設定してステップＳ４に戻る。これにより、再走行経路４５の外側に未刈穀稈が残るのを抑制することができる。

ステップＳ１８で、処理部２１は、第４走行スイッチ３４を起動してコンバインを自動走行させる。先ず、図１４（ａ）に示すように、Ｎ周回目の辺４１Ｄの終端部から補正走行経路４４の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、図１４（ｂ）に示すように、補正走行経路４４の始端部から上側離脱部４４Ｂにコンバインを自動走行させる。なお、補正走行経路４４の上側離脱部４４Ｂとは、平面視において、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの延長線と補正走行経路４４の交差部よりもＮ周回目の辺４２Ｂ側に偏移した部位をいい、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの延長線と補正走行経路４４の交差部よりもＮ周回目の辺４２Ｂ側にコンバインの刈取装置３の刈幅の１/４隔てた位置に設定するのが好ましい。これにより、Ｎ+１周回目の辺４２Ａ等の外側にある未刈穀稈を確実に刈取ることができる。

次に、図１４（ｃ）に示すように、補正走行経路４４の上側離脱部４４ＢからＮ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部の上側にコンバインを自動走行させてステップＳ１７に進む。これにより、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部の上側にコンバインを速やかに移動させることができる。

ステップＳ１９で、図１５に示すように、処理部２１は、再走行経路スイッチ３８を起動させて、Ｎ＋１周回目の辺４２Ｂの始端部の上側から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路４６を設定してステップＳ４に戻る。これにより、再走行経路４６の外側に未刈穀稈が残るのを抑制することができる。

３刈取装置
４脱穀装置
５操縦部
２０コントローラ
２１処理部
４０走行経路
４１第１経路
４１Ａ辺
４１Ｂ辺
４１Ｃ辺
４１Ｄ辺
４２第２経路
４２Ｂ辺
４２Ｃ辺
４２Ｄ辺
４３第３経路
４３Ａ辺
４４補正走行経路
４５再走行経路
４６再走行経路

Claims

圃場に植立された穀稈の刈取りを行う刈取装置（３）と、該刈取装置（３）の後方左側に穀稈の脱穀を行う脱穀装置（４）と、前記刈取装置（３）の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部（５）を設けたコンバインを使用して圃場に植立する穀稈を刈取る穀稈の刈取作業方法であって、
前記コンバインのコントローラ（２０）の処理部（２１）は、前記コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路（４０）を設定し、
前記走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、前記処理部（２１）は、前記コンバインを第１経路（４１）から内周部に連続する第２経路（４２）に自動走行させ、
前記走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部（２１）は、第１経路（４１）の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路（４４）を設定して、前記コンバインを第１経路（４１）から補正走行経路（４４）を介して第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部に自動走行させることを特徴とする穀稈の刈取作業方法。
前記走行経路（４０）の第１経路（４１）の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部（２１）は、前記第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部からコンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の再走行経路（４５，４６）を再設定する請求項１記載の穀稈の刈取作業方法。
前記補正走行経路（４４）を第１経路（４１）の外周部に刈取装置（３）の刈幅の半分隔てた位置に設定する請求項１又は２記載の穀稈の刈取作業方法。
前記処理部（２１）は、残存する未刈穀稈の量が所定以上の場合には、前記コンバインを補正走行経路（４４）を介して第２経路（４２）又は第３経路（４３）の始端部から外周部に所定の距離隔てた位置に自動走行させる請求項１～３のいずれか１項に記載の穀稈の刈取作業方法。