JP7149897B2 - harvester - Google Patents
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Description
本発明は、圃場を自動走行しながら作物の収穫を行う収穫機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a harvester that harvests crops while automatically traveling in a field.
収穫機には、圃場の状態を観測し、圃場に異常がある場合は、走行を停止する等の対応を自動的に行う機能を備えるものがある。圃場の状態の観測は、カメラ等のセンサを用いて行われる。 Some harvesters have a function of observing the state of the field and automatically taking measures such as stopping the running when there is an abnormality in the field. Observation of the state of the field is performed using a sensor such as a camera.
自動走行の高性能化を目的として、圃場の異常を高精度に検知することが求められている。 In order to improve the performance of automatic driving, it is required to detect abnormalities in fields with high accuracy.
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る収穫機は、自動走行しながら圃場の作物を収穫する作業走行を行う収穫機であって、前記作業走行を行う走行装置と、前記走行装置に支持される機体と、前記機体の前部に支持されて前記圃場の作物を収穫する収穫部と、収穫された作物を脱穀する脱穀装置と、前記収穫部から前記脱穀装置に、収穫された作物を搬送する搬送装置と、脱穀された作物を貯留する穀粒タンクと、前記穀粒タンクの下部に連結された縦搬送部、および、前記縦搬送部の上端部に連結された横搬送部を有し、前記横搬送部の先端部に設けられた排出部から前記穀粒タンクに貯留された作物を排出可能な排出装置と、前記収穫部の前方の未作業領域の作物を上方から見下ろすように、前記機体の前部で、かつ、前記収穫部よりも高い位置に設けられる撮像装置と、前記撮像装置が撮像した画像から前記圃場の異常を検知する検知部とを備え、前記撮像装置は、前記横搬送部に設けられ、前記排出装置は、収納位置に収納される態様と、前記貯留された作物を排出する際の態様である前記排出部が前記機体から突出する態様と、の間で変位可能であり、前記排出装置が前記収納位置に収納されている場合のみ前記自動走行が行われる。 In order to achieve the above object, a harvesting machine according to one embodiment of the present invention is a harvesting machine that performs work traveling for harvesting crops in a field while automatically traveling, comprising: a traveling device that performs the work traveling; a machine body supported by a traveling device; a harvesting section supported by a front portion of the machine body for harvesting crops in the field; a threshing device for threshing the harvested crops; A conveying device for conveying the threshed crops, a grain tank for storing the threshed crops, a vertical conveying unit connected to the lower part of the grain tank, and a horizontal conveying unit connected to the upper end of the vertical conveying unit A discharging device having a conveying section and capable of discharging the crops stored in the grain tank from a discharge section provided at the tip of the horizontal conveying section, and a crop in an unworked area in front of the harvesting section. an imaging device provided at a position higher than the harvesting section at the front of the machine body so as to look down from the top ; The imaging device is provided in the horizontal conveying section, and the discharge device is housed in a storage position. In another mode, when the stored crops are discharged, the discharge section protrudes from the machine body. , and the automatic travel is performed only when the ejection device is housed in the housing position .
このような構成により、機体の前方の圃場を上方から見下ろすように撮像できるため、圃場を俯瞰して確認することができ、圃場の異常を精度良く検知することができる。
また、横搬送部は機体の上部領域に設けられるので、横搬送部に設けられた撮像装置は、容易に、圃場を上方から撮像することができる。
また、作業走行時には排出装置は収納位置に変位される。排出装置が適切な位置にないと画像の撮像範囲がずれて、適切に異常の検知を行うことができない。そのため、排出装置が収納位置にない場合には自動走行を停止して作業走行を行わないようにすることにより、適切に異常が検知されている状態で作業走行を行うように制御することができる。
With such a configuration, the field in front of the machine can be imaged as if looking down from above, so that the field can be viewed from above and an abnormality in the field can be detected with high accuracy.
In addition, since the horizontal conveying section is provided in the upper region of the machine body, the imaging device provided in the horizontal conveying section can easily pick up an image of the field from above.
In addition, the ejection device is displaced to the retracted position during work travel. If the ejection device is not positioned at the appropriate position, the imaging range of the image will shift, and an abnormality cannot be detected appropriately. Therefore, when the ejection device is not in the retracted position, the automatic travel is stopped so that the work travel is not performed, so that the work travel can be controlled in a state in which an abnormality is appropriately detected. .
また、検知した前記圃場の異常に応じた制御である異常時制御を行う制御部を備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide a control unit that performs an abnormality time control that is a control corresponding to the detected abnormality in the agricultural field.
このような構成により、圃場の異常に対応した適切な対応を行うことができ、作業走行を適切に継続することができる。 With such a configuration, it is possible to appropriately respond to an abnormality in the field, and to appropriately continue working travel.
また、前記検知部は、前記画像を、深層学習を用いて機械学習されたニューラルネットワークに入力することにより、前記圃場の異常が、異物の存在であるか、雑草の存在であるか、作物の倒伏であるかを判別することが好ましい。 Further, the detection unit inputs the image to a neural network machine-learned using deep learning to determine whether the abnormality in the field is the presence of a foreign object, the presence of weeds, or the presence of crops. It is preferable to determine if it is lodging.
このような構成により、人工知能を用いて、より容易かつ正確に異常の種類を判別することができる。また、異常の種類を判別することにより、異常の種類に応じたより適切な対応(異常時制御)を行うことができ、適切な作業走行をより確実に継続することができる。 With such a configuration, artificial intelligence can be used to more easily and accurately determine the type of abnormality. Further, by determining the type of abnormality, it is possible to take a more appropriate response (abnormal control) according to the type of abnormality, and to continue appropriate work traveling more reliably.
また、前記圃場の異常が前記異物の存在であると前記検知部が判別した場合、前記制御部は、前記異常時制御として、前記機体を減速または停止させることが好ましい。 Further, when the detection unit determines that the abnormality in the field is the presence of the foreign object, the control unit preferably decelerates or stops the machine as the abnormality control.
異物が存在する領域を走行した場合、収穫部や機体が破損・故障したり、適切に収穫作業ができなかったりする場合がある。作業走行の経路上に異物が存在することを検知(判別)した場合に機体を減速または停止させることにより、収穫部や機体が異物と接触することが回避でき、あるいは異物が存在しなくなるまで作業走行せずに待機することにより、収穫部や機体が破損・故障することを回避することができる。 When traveling in an area where foreign matter exists, the harvesting section or the machine body may be damaged or broken down, and harvesting may not be performed properly. By decelerating or stopping the machine when it detects (determines) the presence of a foreign object on the work travel path, it is possible to prevent the harvesting section or the machine from coming into contact with the foreign object, or continue the work until the foreign object is no longer present. By waiting without traveling, it is possible to avoid damage or failure of the harvesting section or the machine.
また、前記異物は、植立した作物の間に埋もれている障害物であっても良い。 Further, the foreign object may be an obstacle buried between planted crops.
植立した作物の間に埋もれている障害物を発見することは困難である。圃場を上方から撮像することにより、上方からだと作物の間を確認することが容易であるため、作物の間に埋もれている障害物を発見することが容易となる。 Obstacles buried between planted crops are difficult to find. By imaging the field from above, it is easy to check between the crops from above, so it becomes easy to find an obstacle buried between the crops.
また、前記圃場の異常が前記作物の倒伏であると前記検知部が判別した場合、前記制御部は、前記異常時制御として、前記機体を減速させることが好ましい。 Further, when the detection unit determines that the abnormality in the field is lodging of the crop, the control unit preferably decelerates the machine body as the abnormality control.
作物が倒伏している場合、そのままの速度で作業走行を行うと、倒伏した作物が十分に引き起こされていない状態で作物を刈り取ることとなり、作物が倒伏している場合としていない場合とで刈り跡がそろわなくなる。そこで、作物が倒伏していると判定された場合、機体を減速させることにより、作物を十分に引き起こすことができ、刈り跡をそろわせることができる。 When the crops are lodged, if the work is run at the same speed, the crops will be cut in a state where the lodged crops are not sufficiently raised, and the cutting marks will be left when the crops are lodged and when they are not lodged. are not aligned. Therefore, when it is determined that the crops are lodged, by decelerating the machine body, the crops can be sufficiently pulled up, and the cut marks can be evened out.
また、前記機体は、収穫された作物を脱穀する脱穀装置と、前記収穫部から前記脱穀装置に、収穫された作物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置に設けられて、前記脱穀装置に搬送される作物の扱ぎ深さを調整する調整部とを有し、前記圃場の異常が前記雑草の存在であると前記検知部が判別した場合、前記制御部は、前記異常時制御として、前記調整部に前記扱ぎ深さの調整を中止させることが好ましい。 Further, the machine body includes a threshing device for threshing the harvested crops, a conveying device for conveying the harvested crops from the harvesting unit to the threshing device, and a conveying device provided in the conveying device for conveying the harvested crops to the threshing device. and an adjustment unit that adjusts the depth of treatment of the crops to be treated, and when the detection unit determines that the abnormality in the field is the presence of the weeds, the control unit performs the abnormality control as the It is preferable to cause the adjustment unit to stop adjusting the treatment depth.
自脱型のコンバインは、一般的に、刈り取られた穀稈の長によって扱ぎ深さを変更できるようになっている。一般的に、作物より長い雑草が搬送されると、扱ぎ深さが雑草の長さに応じて調整され、作物が浅扱ぎとなる。その結果、脱穀装置にて適切な脱穀処理が行われなくなる。そのため、制御部は、異常が雑草の存在であると判定された場合、雑草の長さで調整される扱ぎ深さの調整を中止させる。これにより、雑草が存在することが検知される直前の、収穫対象の作物の長さに調整された扱ぎ深さが維持されるように制御され、適切に脱穀処理が行われる状態が維持される。 Self-threshing combines are generally designed to vary the depth of cut depending on the length of the harvested culms. Generally, when weeds that are longer than the crop are conveyed, the cutting depth is adjusted according to the length of the weeds, resulting in undercutting of the crop. As a result, an appropriate threshing process is not performed in the threshing device. Therefore, when it is determined that the abnormality is the presence of weeds, the control unit stops the adjustment of the cutting depth, which is adjusted by the length of the weeds. This maintains a controlled threshing depth adjusted to the length of the crop being harvested just before the presence of weeds is detected to maintain proper threshing. be.
また、前記機体は、前記機体の前部に運転部を有し、前記撮像装置は、前記運転部よりも前側に設けられても良い。 Further, the aircraft may have a driving section in the front part of the aircraft body, and the imaging device may be provided on the front side of the driving section.
このような構成により、機体の比較的前端部分に近く、前方の視認性が高い運転部に撮像装置を設けることにより、圃場を見下ろしながら、かつ、早い段階から撮像することが容易となり、収穫部越しに撮像される画像の範囲が収穫部の近傍を含みやすくなり、適切な位置での異常の検知や異常の種類の判別が容易となる。 With such a configuration, by providing the imaging device in the driving section relatively close to the front end portion of the machine body and having high forward visibility, it becomes easy to capture an image from an early stage while looking down on the field, and the harvesting section. The range of the image picked up through the crop is more likely to include the vicinity of the harvesting portion, making it easier to detect an abnormality at an appropriate position and determine the type of abnormality.
前記自動走行時に、前記排出装置が前記収納位置から離れると警報を報知する報知部を備えても良い。 A notification unit may be provided that issues an alarm when the ejection device moves away from the storage position during the automatic travel.
このような構成により、排出装置を適切な位置に変位させることが促され、適切に異常が検知されている状態で作業走行を行うようにすることができる。 With such a configuration, it is possible to move the ejection device to an appropriate position, and work travel can be performed in a state in which an abnormality is appropriately detected.
以下では、本発明の収穫機の一例として、普通型のコンバインを取り上げて説明する。なお、本明細書では、特に断りがない限り、「前」(図1に示す矢印Fの方向)は車体前後方向(走行方向)における前方を意味し、「後」(図1に示す矢印Bの方向)は車体前後方向(走行方向)における後方を意味する。また、左右方向または横方向は、車体前後方向に直交する車体横断方向(車体幅方向)を意味する。「上」(図1に示す矢印Uの方向)及び「下」(図1に示す矢印Dの方向)は、車体の鉛直方向(垂直方向)での位置関係であり、地上高さにおける関係を示す。 In the following, as an example of the harvesting machine of the present invention, a normal combine harvester will be described. In this specification, unless otherwise specified, "front" (the direction of arrow F shown in FIG. 1) means the front in the front-rear direction (running direction) of the vehicle body, and "rear" (the direction of arrow B shown in FIG. 1). direction) means the rear in the longitudinal direction of the vehicle body (running direction). Further, the left-right direction or the lateral direction means a vehicle transverse direction (vehicle width direction) perpendicular to the vehicle longitudinal direction. "Up" (the direction of arrow U shown in FIG. 1) and "down" (the direction of arrow D shown in FIG. 1) are the positional relationship in the vertical direction (vertical direction) of the vehicle body, and the relationship at ground level. show.
〔全体構成〕
図1に示すように、このコンバインでは、クローラ式の走行装置11に機体10が支持される。機体10は、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、収穫部H、搬送装置16、排出装置18、自車位置検出モジュール80を備える。
〔overall structure〕
As shown in FIG. 1 , in this combine, a
コンバインは、走行装置11によって自走可能に構成される。この走行装置11は、左右一対のクローラ機構から構成された操舵走行装置であり、走行制御部35(後述の図5参照)によって制御される。左のクローラ機構のクローラ速度と右のクローラ機構のクローラ速度とは独立して調整可能であり、この速度差の調整により機体10の走行方向での向きが変更される。運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11の上側に備えられ、機体10の上部を構成している。運転部12は、コンバインを運転する運転者やコンバインの作業を監視する監視者が搭乗可能である。通常、運転者と監視者とは兼務される。なお、運転者と監視者とが別人の場合、監視者は、コンバインの機外からコンバインの作業を監視していても良い。
The combine is configured to be self-propelled by the
収穫部Hは、コンバインの前部に備えられている。そして、搬送装置16は、収穫部Hの後側部分に接続されている。また、収穫部Hは、切断機構15及びリール17を有している。切断機構15は、圃場の植立穀稈(作物に相当)を刈り取る。また、リール17は、回転駆動しながら収穫対象の植立穀稈を掻き込む。この構成により、収穫部Hは、圃場の穀物(作物の一種)を収穫する。そして、コンバインは、収穫部Hによって圃場の穀物を収穫しながら走行装置11によって走行する作業走行が可能である。
A harvesting section H is provided at the front of the combine. The conveying
切断機構15により刈り取られた刈取穀稈の全稈は、搬送装置16によって脱穀装置13へ搬送される。脱穀装置13において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、排出装置18によって機外に排出される。
All culms of harvested grain culms cut by the
排出装置18は、穀粒タンク14の後下部に連結されている。排出装置18は、一端が穀粒タンク14の下部に接続される縦搬送部と横搬送部とを備える。横搬送部は一端が縦搬送部の上部と連結され、他端に排出部19が設けられる。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、排出部19から運搬車(図示せず)等に排出される。排出装置18は、排出状態(突出する態様)と収納状態(収納される態様)との間で変位可能である。作業走行時には、排出装置18は収納位置に保持されて、機体10の上部領域に収納される(収納状態)。また、穀粒の排出時には、排出装置18は、排出部19が機体10の側方に突出する態様(排出状態)に変位し、穀粒が排出される。また、自車位置検出モジュール80は、運転部12の前上部に取り付けられている。
A
排出部19の前部または側部には、機体10が作業走行を行う前方領域を撮像するカメラ21(撮像装置に相当)が設けられる。例えば、撮像範囲が水平方向に190°、垂直方向に60°となる仕様のカメラ21が設けられることにより、圃場における機体10の前方を、上方から十分に撮像することが可能となる。カメラ21は、排出装置18が収納状態である時に機体10の前方を向くように、排出部19に設けられれば良く、カメラ21は、排出部19の前方に突出する角部に、ステー(図示せず)等を介して設けられても良い。
A camera 21 (corresponding to an imaging device) is provided at the front or side of the
運転部12には、通信端末2が配置される。本実施形態において、通信端末2は、運転部12に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末2は、運転部12に対して着脱可能に構成されていても良い。また、通信端末2はコンバインの機外に持ち出されても良い。
A communication terminal 2 is arranged in the
〔自動走行〕
図2に示すように、このコンバインは、圃場において設定された走行経路に沿って自動走行する。このためには、自車位置が必要である。自車位置検出モジュール80には、衛星航法モジュール81と慣性航法モジュール82とが含まれている。衛星航法モジュール81は、人工衛星GSからのGNSS(global navigation satellite system)信号(GPS信号を含む)を受信して、自車位置を算出するための測位データを出力する。慣性航法モジュール82は、ジャイロ加速度センサ及び磁気方位センサを組み込んでおり、瞬時の走行方向を示す位置ベクトルを出力する。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81による自車位置算出を補完するために用いられる。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81とは別の場所に配置してもよい。
[Automatic driving]
As shown in FIG. 2, this combine automatically travels along a travel route set in a field. For this purpose, the own vehicle position is required. The vehicle
圃場の周囲を適宜周回することにより形成された圃場の周囲を旋回領域として、未作業領域SPの作業走行が行われる。作業走行が終了した領域は既作業領域SCとなる。 Work travel is performed in the unworked area SP with the circumference of the field formed by appropriately circling the field as a turning area. The area where the work travel has ended becomes the already-worked area SC.
〔圃場の異常〕
図3に示すような、圃場の異常6がある場合、圃場に異常がある領域を作業走行すると適切な作業を行うことができない場合がある。例えば、図4に示すように、圃場の異常6として、異物7(障害物・人・動物等)の存在や、植立穀稈3の倒伏9等がある。異物7は、植立穀稈3が複数列に並んで形成される条の間に埋もれている、作業走行の障害となる障害物等である。
[Field anomalies]
When there is an
図3,図4に示すように、異物7が存在する領域を走行した場合、収穫部Hや機体10が異物7と接触し、収穫部Hや機体10が破損・故障したり、適切に収穫作業ができなかったりする場合がある。また、植立穀稈3の倒伏9が存在する領域を作業走行した場合、収穫部Hは植立穀稈3を十分に掻き込んで引き起こすことができず、倒伏9が存在しない場合に比べて刈り跡が長くなり、倒伏9が存在する場合としない場合とで、刈り跡がそろわなくなる。
As shown in FIGS. 3 and 4, when traveling in an area where
〔圃場の撮影〕
次に、図2~図4を用いて、圃場の異常6を検出する構成を説明する。
[Photography of the field]
Next, a configuration for detecting an
上記のような圃場の異常6を検知し、圃場の異常6の種類(内容)を判別するために、カメラ21は、機体10の前方の圃場を撮像する。カメラ21の撮像範囲は、機体10または収穫部Hの前方であり、植立穀稈3を上方から見下ろす範囲である。撮像した画像は、複数の条に並ぶ植立穀稈3の穂先と、条間とを含んで撮像される。画像の幅は、少なくとも機体10または収穫部Hの幅であり、作業走行により収穫部Hが通過する領域を含む。画像の長さは、一方の端部が収穫部Hから収穫部Hの所定の距離(例えば1m)前方までの範囲となり、他方の端部は収穫部Hの5m~6m前方の範囲となる。なお、画像は、収穫部Hが通過する領域に加えて、その横側方の未作業領域SPの一部を含むことが好ましい。
In order to detect the
〔制御装置〕
本実施形態の収穫機は、圃場の異常6の検知、および圃場の異常6の種類の判別の少なくとも一方を行い、さらに異常6に応じた対応処置である異常時制御を行うこともできる。これらの検知・判別・制御は、収穫機に搭載された図5に示す制御装置25によって行われる。
〔Control device〕
The harvester of the present embodiment can perform at least one of detection of the
図5に示すように、制御装置25は、検知部26と、判定部27と、制御部29とを備える。制御装置25は、CPUやECU等のプロセッサを含むハードウェアで構成され、複数の機能ブロックに分散されても良い。また、制御装置25の機能の一部をソフトウェアで実現することもできる。この場合、ソフトウェアは図示しない記憶部に記憶され、制御装置25または他のプロセッサにより実行される。
As shown in FIG. 5 , the
図3~図5に示すように、検知部26は、カメラ21が撮像した画像を取得し、画像解析を行うことによって、圃場に異常6が存在することを検知する。検知部26は、圃場に異常6が存在することを検知した結果を制御部29に送信する。
As shown in FIGS. 3 to 5, the detection unit 26 acquires an image captured by the
上述のように、画像は、植立穀稈3を上方から撮像するため、条の間に埋もれている障害物等であっても容易に撮像し、検知することができる。特に、排出装置18の排出部19にカメラ21を設けることにより、カメラ21は機体10の上部で、かつ収穫部Hに近い機体10の前部に配置されることになる。そのため、カメラ21は、収穫部Hに近い機体10の前方領域を真上に近い角度から撮像することができる。その結果、カメラ21は、条の間に埋もれている障害物等を、より容易に撮像することが可能となる。
As described above, since the planted grain culm 3 is captured from above, even an obstacle buried between rows can be captured and detected easily. In particular, by providing the
検知部26は異常6の有無を検知することができるが、異常6の種類を判別することは困難である。そのため、判定部27は、カメラ21が撮像した画像を取得し、異常6の種類を判定する。例えば、判定部27は、取得した画像をニューラルネットワーク30に入力し、ニューラルネットワーク30にて、異常6の種類を判定させる。判定部27は通信部28を備え、通信部28によりネットワーク等を介してニューラルネットワーク30に画像を送信し、判定結果を受信する。ニューラルネットワーク30は、所定の教師データが入力されることにより機械学習されており、機械学習により生成された学習済みデータに基づいて、入力された画像から異常6の種類を判定する。機械学習は、例えば深層学習により行うことができる。判定部27は、圃場の異常6の種類の判定結果を制御部29に送信する。なお、ニューラルネットワーク30は、ネットワーク上に設けられても良いが、制御装置25に設けられても良い。
The detection unit 26 can detect the presence or absence of the
制御装置25は、異常6の種類の判定結果に応じた対応処置として、異常6に応じた制御である異常時制御を行う構成とすることが可能である。この場合、制御部29は異常時制御を行う。例えば、判定部27が機体10の前方1.5m以上6m以下の位置で異常6の種類を判定した場合、制御部29は機体10の停止を含む様々な対応を制御することができる。
The
判定部27で判定された異常6の種類が異物7の存在である場合、制御部29は、走行制御部35を制御して、走行装置11を介して機体10を停止または減速させる。機体10を停止させることにより、収穫部Hや機体10が異物7と接触することが回避でき、収穫部Hや機体10の破損や故障が回避できる。特に、収穫部Hの上方における機体10の前側の領域の高い位置にカメラ21が設けられることにより、収穫部Hより前側、または収穫部Hに近い領域の上方から、作業走行の前方の圃場を条間が見えやすい状態で撮像した画像が用いられることにより、条間に埋もれた異物7であっても容易に発見できる。機体10を減速させることにより、手動走行に切り替えて異物7を回避する走行を行う等の対応が容易となり、また、機体10が異物7に到達するまでに、異物7が存在しなくなる猶予を与えることができる場合もある。
When the type of the
判定部27で判定された異常6の種類が植立穀稈3の倒伏9である場合、制御部29は、走行制御部35を制御して、走行装置11を介して機体10を停止または減速させる。植立穀稈3が倒伏している場合、そのままの速度で作業走行を行うと、倒伏した植立穀稈3が十分に引き起こされていない状態で植立穀稈3を刈り取ることとなり、植立穀稈3が倒伏している場合としていない場合とで刈り跡がそろわなくなる。そのため、植立穀稈3が倒伏している場合、植立穀稈3を十分に引き起こすために走行速度を減速させる必要がある。植立穀稈3の倒伏9である場合に制御部29が機体10を減速させることにより、植立穀稈3を十分に引き起こすことができ、刈り跡をそろわせることができる。同様に、機体10を停止させることにより、その後適切な速度で作業走行を行うように制御して、刈り跡をそろわせることができる。
When the type of
このように、カメラ21を機体10の前側の、少なくとも収穫部Hより高いできるだけ高い位置に設けることにより、植立穀稈3を上方、できるだけ真上に近い位置から見下ろすように、作業走行が行われる領域を撮像することにより、圃場の異常6を精度良く検知することができる。また、収穫部Hより前側、収穫部Hの真上、あるいは収穫部Hより後側であってもできるだけ収穫部Hに近い機体10の前よりの位置にカメラ21が設けられることにより、収穫部Hが邪魔せずに、収穫部Hの前方が撮像されるため、圃場をより真上に近い位置から撮像でき、圃場の異常6を精度良く検知することができる。また、植立穀稈3を上方から見下ろすように圃場が撮像されるため、条間に埋もれた異常6を容易に検出することができる。
In this way, by providing the
さらに、圃場の異常6の種類が判別されることにより、異常6の種類に応じた適切な対応処置である異常時制御が行われることにより、作業走行を継続して適切に行うことができる。
Furthermore, by determining the type of the
〔別実施の形態〕
(1)カメラ21が設けられる位置は、排出装置18に限らず、機体10の前部の領域であっても良い。この場合、運転部12より前側に設けられることが好ましい。つまり、カメラ21は、収穫部Hより十分に高い位置で、機体10のできるだけ前側で、収穫部Hの作業走行方向の前方の未作業領域SPを、上方から撮像できる位置に設けられれば良い。例えば、機体10からステーを前方に突出させ、ステーにカメラ21が設けられても良い。これにより、圃場を上方から見下ろすように撮像することができ、異常6の発見が容易となる。また、カメラ21は、可動式であっても良く、作業状況や圃場状況に応じて、撮像範囲を変更できる構成であっても良い。
[Another embodiment]
(1) The position where the
(2)排出装置18から穀粒を排出する際に排出状況を確認するための排出用カメラ(図示せず)が設けられている場合は、カメラ21としては、排出用カメラ(図示せず)が流用されても良い。この場合、カメラ21(排出用カメラ)は、穀粒の排出時には排出部19の周辺を撮像し、作業走行時には、収穫部Hの前方の未作業領域SPを撮像するように、撮像範囲が変更される。
(2) When a discharge camera (not shown) is provided for checking the discharge state when the grains are discharged from the
(3)圃場の異常6として、雑草8の存在を含めることができる。ここで、自脱型のコンバインでは、一般的に、搬送装置16に、収穫された刈取穀稈の長さを検出するセンサ(図示せず)が設けられる。また、搬送装置16には、検出された刈取穀稈の長さに応じて、脱穀装置13において刈取穀稈が脱穀処理される際の扱ぎ深さを調整する調整部36が設けられる。調整部36を備えることにより、脱穀装置13は、刈取穀稈の長さを考慮して、適切な脱穀処理を行うことができる。
(3)
このような自脱型のコンバインが、植立穀稈3より長い雑草8が存在する領域を作業走行した場合、搬送装置16の調整部36は、雑草8の長さに合わせて扱ぎ深さを調整する。その結果、脱穀の対象となる植立穀稈3が浅扱ぎになってしまい、適切に脱穀処理ができない場合がある。
When such a self-threshing combine harvester travels in an area where
そこで、本実施形態に係る収穫機では、判定部27で判定された異常6の種類が雑草8の存在である場合、制御部29は、調整部36を制御して扱ぎ深さの調整を行わないようにする。扱ぎ深さは搬送される植立穀稈3の長さに応じて調整される。雑草8が搬送される場合、扱ぎ深さが雑草8の長さに応じて調整される。その結果、脱穀の対象である植立穀稈3が浅扱ぎとなり、脱穀装置13にて適切な脱穀処理が行われなくなる。そのため、制御部29は、異常6が雑草8の存在であると判定された場合、扱ぎ深さの調整を中止させて、雑草8が存在しない時に植立穀稈3の長さに応じて調整された扱ぎ深さが維持されるように制御する。これにより、適切に脱穀処理が行われる状態が維持される。
Therefore, in the harvester according to the present embodiment, when the type of
(4)判定部27は、異物7として、人または人を含む動物を区別して判定しても良い。この場合、判定部27が人または動物が機体10の進行方向に存在することを判定すると、制御部29は、報知部37に警報を発生させ、その後機体10を停止させる。人または動物がある程度離れた位置に存在している場合、人または動物は警報により退避する場合がある。警報を発しても人または動物が進行方向に残っている場合、機体10と人または動物との距離が所定の距離以内に近づいた場合、または警報を発生させてから所定の時間経過した場合等に、制御部29は機体10を停止させる。なお、人の存在が判定された場合は、制御部29は直ちに機体10を停止させても良い。以上により、機体10と人または動物とが接触することを回避することができる。
(4) The
(5)判定部27は、異物7として、水口の存在を判定しても良い、水口は、圃場に水を引き込む取水口である。水口は植立穀稈3に埋もれている場合が多く、通常のセンサでは発見が困難である。上記各実施形態におけるカメラ21は、圃場を上から撮像するため、植立穀稈3に埋もれた水口を発見しやすい。判定部27が水口の存在を判定すると、制御部29は、報知部37に警報を発生させたり、走行制御部35を制御して、機体10を停止させたり、水口を迂回させたりすることができる。水口は圃場の外周領域に設けられるため、特に、圃場の周囲刈りの際に水口の周辺を作業走行することが多い。そのため、異物7が水口である場合、自動走行のみならず、手動走行の際にも異常時制御が行われることが好ましい。手動走行の際に判定部27が水口の存在を判定すると、制御部29は、報知部37に警報を発生させ、作業者は水口を確認しながら、手動走行により水口を迂回して作業走行が行う。以上により、水口が存在する場合であっても、適切に作業走行を行うことが可能となる。
(5) The
(6)上記各実施形態では、制御装置25は検知部26と判定部27とを備えたが、判定部27により異常6の種類を判定することにより、異常6が存在することを検知することになるので、必ずしも検知部26を備えなくても良い。また、制御装置25が検知部26と判定部27との両方を備える場合、検知部26で異常6を検知したことを契機として、判定部27が検知した異常6の種類を判定する構成としても良い。また、異常6の種類を判定する必要がない場合は、制御装置25は、すくなくとも検知部26を備える構成とすることもできる。さらに、検知部26と判定部27とを分けて設けることなく、判定部27を設けず、検知部26に通信部28が備えられて、検知部26によって、異常6の種類を判定する構成としても良い。
(6) In each of the above embodiments, the
(7)上記各実施形態では、自車位置検出モジュール80として、衛星航法モジュール81と慣性航法モジュール82との組み合わせたものが用いられていたが、衛星航法モジュール81だけもよい。また、自車位置や車体方位を、カメラによる撮像画像に基づいて算出する方法が採用されてもよい。
(7) In each of the above embodiments, the vehicle
なお、上述の実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 It should be noted that the configurations disclosed in the above-described embodiments (including other embodiments, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction. The embodiments disclosed in this specification are examples, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
本発明は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型のコンバインにも適用可能である。また、本発明は、トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機、サトウキビ収穫機等の種々の収穫機にも適用できる。 The present invention can be applied not only to a common combine harvester but also to a self-threshing combine harvester. The invention is also applicable to various harvesters such as corn harvesters, potato harvesters, carrot harvesters, sugarcane harvesters, and the like.
3 植立穀稈(作物)
6 異常
7 異物
8 雑草
9 倒伏
10 機体
11 走行装置
12 運転部
13 脱穀装置
14 穀粒タンク
16 搬送装置
17 リール
18 排出装置
19 排出部
21 カメラ(撮像装置)
25 制御装置
26 検知部
27 判定部
29 制御部
30 ニューラルネットワーク
36 調整部
37 報知部
H 収穫部
SP 未作業領域
3 planted culms (crops)
6
25 control device 26
Claims (9)
前記作業走行を行う走行装置と、
前記走行装置に支持される機体と、
前記機体の前部に支持されて前記圃場の作物を収穫する収穫部と、
収穫された作物を脱穀する脱穀装置と、
前記収穫部から前記脱穀装置に、収穫された作物を搬送する搬送装置と、
脱穀された作物を貯留する穀粒タンクと、
前記穀粒タンクの下部に連結された縦搬送部、および、前記縦搬送部の上端部に連結された横搬送部を有し、前記横搬送部の先端部に設けられた排出部から前記穀粒タンクに貯留された作物を排出可能な排出装置と、
前記収穫部の前方の未作業領域の作物を上方から見下ろすように、前記機体の前部で、かつ、前記収穫部よりも高い位置に設けられる撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像から前記圃場の異常を検知する検知部とを備え、
前記撮像装置は、前記横搬送部に設けられ、
前記排出装置は、収納位置に収納される態様と、前記貯留された作物を排出する際の態様である前記排出部が前記機体から突出する態様と、の間で変位可能であり、
前記排出装置が前記収納位置に収納されている場合のみ前記自動走行が行われる収穫機。 A harvesting machine that performs work traveling for harvesting crops in a field while automatically traveling,
a travel device for performing work travel;
a machine body supported by the traveling device;
a harvesting unit that is supported by the front part of the machine body and harvests crops in the field;
a threshing device for threshing the harvested crop;
a conveying device that conveys harvested crops from the harvesting unit to the threshing device;
a grain tank for storing threshed crops;
A vertical conveying portion connected to the lower portion of the grain tank, and a horizontal conveying portion connected to the upper end portion of the vertical conveying portion, from the discharge portion provided at the tip portion of the horizontal conveying portion a discharging device capable of discharging the crops stored in the grain tank;
an imaging device provided in the front part of the machine body and at a position higher than the harvesting part so as to look down on the crops in the unworked area in front of the harvesting part;
A detection unit that detects an abnormality in the agricultural field from the image captured by the imaging device ,
The imaging device is provided in the horizontal transport section ,
The discharge device is displaceable between a mode in which it is stored in a storage position and a mode in which the discharge part projects from the machine body, which is a mode when discharging the stored crops,
A harvester in which the automatic travel is performed only when the discharging device is housed in the housing position .
前記圃場の異常が前記雑草の存在であると前記検知部が判別した場合、前記制御部は、前記異常時制御として、前記調整部に前記扱ぎ深さの調整を中止させる請求項3から6のいずれか一項に記載の収穫機。 The machine body has an adjustment unit provided in the conveying device for adjusting the threshing depth of the crops conveyed to the threshing device,
7. When the detection unit determines that the abnormality in the field is the presence of the weeds, the control unit causes the adjustment unit to stop adjusting the cutting depth as the abnormality control. A harvester according to any one of the preceding paragraphs.
前記撮像装置は、前記運転部よりも前側に設けられる請求項1から7のいずれか一項に記載の収穫機。 The airframe has an operating section at the front of the airframe,
The harvester according to any one of claims 1 to 7, wherein the imaging device is provided on the front side of the driving unit.
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