JP7403313B2 - 管理システム - Google Patents

Description

本発明は、予め規定された作業対象について対地作業を行う作業車を管理する管理システムに関する。

従来、対地作業を行う作業車が利用されてきた。この種の作業車に、例えば特許文献１に記載されるような走行中に刈り取られた穀稈を脱穀する脱穀装置と当該脱穀装置により脱穀された穀粒を貯留する穀粒タンクとを備えたコンバインがある。

特許文献１に記載のコンバインは、穀粒タンク内に穀粒を載置する載置板と、載置板の両面の夫々に向かって光を照射する２つの光源と、２つの光源のうちの一方から光を照射した際に載置板上の穀粒を撮像した第１画像と、２つの光源のうちの他方から光を照射した際に載置板上の穀粒を撮像した第２画像とを撮像する撮像部とを備えて構成される。画像処理手段は、この第１画像から異物を示す画像を抽出して異物の数量を算出し、第２画像から損傷した籾の数量及び枝梗の数量を算出する。調整手段は、算出された異物の数量、損傷した籾の数量、及び枝梗の数量に基づいて、チャフシーブの角度と、送塵弁及び処理胴弁の開閉とを調整する。

特開２０１３－２７３４０号公報

特許文献１に記載の技術は、上述したように、穀粒タンク内に収穫した穀粒が搬送された際に、異物の数量、籾の数量、及び枝梗の数量を算出し、算出された異物の数量、損傷した籾の数量、及び枝梗の数量に基づいて、チャフシーブの角度と、送塵弁及び処理胴弁の開閉とを調整する。一方、各種の機器にあっては、各種部品の劣化や故障を未然に防止すべく定期メンテナンスが行われているが、ユーザはいつメンテナンスをすべきであるかを容易に判別することが容易ではない。

そこで、対地作業を行うことが可能な作業車を管理する管理システムが求められる。

本発明に係る管理システムの特徴構成は、予め規定された作業対象について対地作業を行う作業車を管理する管理システムであって、過去における前記対地作業の実施時に記憶された、前記対地作業に関する第１情報を取得する第１情報取得部と、現在実施している前記対地作業に関する第２情報を取得する第２情報取得部と、前記第１情報と前記第２情報とを比較して前記作業車の状態を判定する判定部と、を備え、前記対地作業が圃場において刈り取られた刈取穀稈の脱穀処理を行う脱穀作業であって、前記第１情報及び前記第２情報が、前記脱穀処理を行って得られる情報であり、前記判定部は、前記作業車の状態として、前記作業車が異常であるか否かの判定、及び、前記作業車のメンテナンス時期の判定を行う点にある。

このような特徴構成とすれば、過去に実施した対地作業に関する情報と、現在実施している対地作業に関する情報とに基づいて、対地作業を行っている作業車の状態を判定するので、作業車の状態に応じて作業車を適切に管理することが可能となる。
また、このような構成とすれば、作業車が異常でない場合には継続して対地作業を行い、作業車が異常である場合にはメンテナンスを行うことが可能となる。
また、このような構成とすれば、早急にメンテナンスが必要でない場合でも、作業車のメンテナンスが必要な時期を予測できるので、作業車の故障を防止できる。

また、前記第１情報は、実施済みの前記対地作業における前記作業対象に関する情報及び当該対地作業を実施した際の前記作業車に関する情報が含まれ、前記第２情報は、現在実施している前記対地作業における前記作業対象に関する情報が含まれると好適である。

このような構成とすれば、過去及の現在の作業対象に関する情報だけでなく、過去の対地作業に関する情報も用いて作業車の状態を判定することができる。したがって、より適切に作業車の状態を判定することが可能となる。

また、前記判定部の判定結果を報知する報知部を備えると好適である。

このような構成とすれば、オペレータに判定結果を認識させることができる。したがって、作業車に異常があった場合やメンテナンスが必要な場合であっても、見落とすことを防止できる。

また、前記判定部の判定結果を継続して記憶する記憶部を備えると好適である。

このような構成とすれば、記憶部に記憶された判定結果を確認することで、故障した原因やメンテナンスが必要となった原因を特定し易くできる。

また、前記作業車の状態の判定は、前記第１情報と所定の前記対地作業に関する情報とに基づいて前記作業車の状態を判定する学習を行ったニューラルネットワークに前記第１情報と前記第２情報とを入力して行われると好適である。

このような構成とすれば、より適切に作業車の状態を判定することが可能となる。したがって、作業車をより適切に管理することが可能となる。

また、本発明に係る管理システムの他の特徴構成は、予め規定された作業対象について対地作業を行う作業車を管理する管理システムであって、過去における前記対地作業の実施時に記憶された、前記対地作業に関する第１情報を取得する第１情報取得部と、現在実施している前記対地作業に関する第２情報を取得する第２情報取得部と、前記第１情報と前記第２情報とを比較して前記作業車の状態を判定する判定部と、を備え、前記判定部は、前記作業車が異常である時の前記対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、前記作業車が異常であるとする判定結果を出力する学習、及び前記作業車のメンテナンスが必要である時の前記対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、前記作業車のメンテナンス時期の判定結果を出力する学習のうち、少なくともいずれか一方を行ったニューラルネットワークに前記第１情報と前記第２情報とを入力して行い、前記対地作業が圃場において刈り取られた刈取穀稈の脱穀処理を行う脱穀作業であって、前記第１情報及び前記第２情報が、前記脱穀処理を行って得られる情報であり、前記判定部は、前記作業車の状態として、前記作業車が異常であるか否かの判定、及び、前記作業車のメンテナンス時期の判定を行う点にある。

このような特徴構成であっても、上述した管理システムと同様に、作業車をより適切に管理することができる。

コンバインの側面図である。 コンバインの平面図である。 コンバインが備える脱穀装置の縦断側面図である。 作業車の状態の判定に係る処理を行う機能部を示すブロック図である。

本発明に係る管理システムは、予め設定された作業対象について対地作業を行う作業車を管理する。予め設定された作業対象とは、作業車に備えられている機能部や装置等を利用して、当該作業車が作業を行う対象物である。具体的には、作業車がコンバインであれば収穫対象物、田植機であれば植付対象物、トラクタが耕耘や草刈りを行う場合には圃場等が相当する。また、作業車が建機であれば、土や岩石や木材等が相当する。対地作業とは、圃場や作業地に対して行う作業である。本実施形態では、作業車としてコンバイン２０を例に挙げて説明する。

本発明に係る管理システムは、作業車の状態を判定することができるように構成される。以下、本実施形態の管理システム１００について説明する。

図１は管理システム１００の管理対象であるコンバイン２０の側面図であって、図２はコンバイン２０の平面図である。また、図３はコンバイン２０が備える脱穀装置１の断面図である。なお、以下では、コンバイン２０について所謂普通型コンバインを例に挙げて説明する。もちろん、コンバイン２０は自脱型コンバインであっても良い。

ここで、理解を容易にするために、本実施形態では、特に断りがない限り、「前」（図１に示す矢印Ｆの方向）は機体前後方向（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）は機体前後方向（走行方向）における後方を意味するものとする。また、「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、機体の鉛直方向(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ものとする。更に、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向（機体幅方向）、すなわち、「左」(図２に示す矢印Ｌの方向)及び「右」(図２に示す矢印Ｒの方向)は、夫々、機体の左方向及び右方向を意味するものとする。

図１及び図２に示されるように、コンバイン２０は、機体フレーム２とクローラ走行装置３とを備えている。走行機体１７の前方には、植立穀稈を刈り取る刈取り部４が設けられる。刈取り部４には、植立穀稈を掻き込む掻き込みリール５と、植立穀稈を切断する刈刃６と、刈取穀稈を掻き込むオーガ７とが備えられる。

走行機体１７の前部における右側には、運転部８が設けられている。運転部８には、運転者が搭乗するキャビン１０が備えられる。キャビン１０の下方にはエンジンルームＥＲが設けられ、エンジンルームＥＲにはエンジンＥの他、排気浄化装置、冷却ファン、ラジエータ等が収容されている。エンジンＥの動力は動力伝達構造（図示しない）によって、クローラ走行装置３や、後述する脱穀ユニット４１、選別ユニット４２等に伝達される。

刈取り部４の後方には、刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置１が設けられる。刈取り部４と脱穀装置１とに亘って、刈取穀稈を脱穀装置１に向けて搬送するフィーダ１１が設けられる。脱穀装置１の側方には、脱穀処理後の穀粒を貯留する穀粒タンク１２が設けられる。穀粒タンク１２は、作業位置とメンテナンス位置とに亘って、上下方向に延びる軸心周りで揺動開閉可能に構成されている。脱穀装置１の後部には、回転刃１３ａを備えた排ワラ細断装置１３が設けられている。

コンバイン２０には、穀粒タンク１２内の穀粒を外部に排出する穀粒排出装置１４が設けられている。穀粒排出装置１４には、穀粒タンク１２内の穀粒を上方に向けて搬送する縦搬送部１５と、縦搬送部１５からの穀粒を機体外側に向けて搬送する横搬送部１６とが備えられている。穀粒排出装置１４は、縦搬送部１５の軸心周りで旋回可能に構成されている。縦搬送部１５の下端部は、穀粒タンク１２の底部に連通接続されている。横搬送部１６のうち縦搬送部１５側の端部は、縦搬送部１５の上端部に連通接続され、かつ、上下揺動可能に支持されている。

本実施形態では脱穀装置１は走行機体１７に設けられる。脱穀装置１は、上述したように脱穀ユニット４１と選別ユニット４２とを備える。脱穀ユニット４１は、刈取り部４により刈り取られた刈取穀稈を脱穀する。脱穀ユニット４１により脱穀処理された穀粒は穀処理物として排出される。選別ユニット４２は、脱穀ユニット４１から排出された脱穀処理物を選別処理物として選別する。したがって、脱穀ユニット４１と選別ユニット４２とは走行機体１７に設けられる。脱穀ユニット４１は脱穀装置１における上部に配置され、脱穀ユニット４１の下部には受網２３が設けられる。選別ユニット４２は、脱穀ユニット４１の下方に配置され、受網２３から漏下してきた脱穀処理物から穀粒を選別するよう構成されている。選別ユニット４２は、揺動選別装置２４と、一番物回収部２６と、二番物回収部２７と、二番物還元部３２とを備えている。

脱穀ユニット４１は、扱室２１に扱胴２２を収容し、扱胴２２の下部に受網２３を有する。扱室２１は、前側の前壁５１と、後側の後壁５２と、左右の側壁と、上部を覆う天板５３とで取り囲まれる空間として形成される。扱室２１のうち前壁５１の下部位置には収穫物が供給される供給口５４ａが形成され、この供給口５４ａの下側に案内底板５９が配置されている。また、扱室２１のうち後壁５２の下側に排塵口５４ｂが形成されている。

扱胴２２は、胴体６０と回転支軸５５とを有する。図３に示されるように、胴体６０は、前端部の掻込部５７と、掻込部５７の後方位置の扱処理部５８とで一体形成される。掻込部５７は、扱胴２２の前端側ほど小径となる先細り状の基台部５７ａの外周部に２重螺旋の螺旋羽根５７ｂを備えている。扱処理部５８は、複数の棒状の扱歯支持部材５８ａと複数の扱歯５８ｂとを有する。複数の棒状の扱歯支持部材５８ａは、夫々、筒状の胴体６０の周方向に所定間隔で互いに離間して設けられる。複数の扱歯５８ｂの夫々は、複数の扱歯支持部材５８ａの夫々の外周部から突設し、前後向き姿勢の回転軸心Ｘに沿って所定間隔で互いに離間して取り付けられている。

胴体６０は、回転軸心Ｘと同軸芯で、前壁５１と後壁５２とに対して前後方向に貫通する回転支軸５５と一体回転する。つまり、回転支軸５５の前端が軸受を介して前壁５１に回転自在に支持され、これと同様に回転支軸５５の後端が軸受を介して後壁５２に回転自在に支持されている。この脱穀ユニット４１では、回転支軸５５の前端部に対して回転駆動機構５６から駆動回転力が伝えられる。

天板５３の内面（下面）には、プレート状の複数の送塵弁５３ａが、前後方向に沿って所定の間隔で設けられている。複数の送塵弁５３ａは、扱室２１において扱胴２２と共に回転する処理物に後側に移動させる力を作用させるように平面視で回転軸心Ｘに対して傾斜する姿勢で設けられている。本実施形態では、送塵弁５３ａは、天板５３に対する取付角度が変更可能に構成される。この角度を変更することで、胴体６０内の処理物の送り量が変更可能とされる。

受網２３は、扱胴２２を下側から両側部に亘る領域を取り囲むように回転軸心Ｘ視が円弧状で、前後方向に沿って所定の間隔で配置される複数の縦フレームと、各々の縦フレームに対して支持される前後向き姿勢の横フレームとを組み合わせることにより、処理物の漏下が可能となる間隙を形成した構成を有している。

本実施形態のコンバイン２０では扱室２１に供給される刈取穀稈を収穫物と称し、この扱室２１で扱処理された収穫物を処理物（「脱穀処理物」に相当）と称している。処理物には穀粒と切れワラ等とが含まれる。また、一番物とは、主として穀粒を含む処理物であり、二番物とは、単粒化が不充分な穀粒と、切れワラ等とを含む処理物である。

脱穀ユニット４１では、フィーダ１１からの収穫物が供給口５４ａを介して扱室２１に供給される。供給された収穫物は、掻込部５７の螺旋羽根５７ｂによって案内底板５９に沿って扱胴２２の後方に掻き込まれ、扱処理部５８に供給される。扱処理部５８では、扱胴２２の回転に伴い収穫物が扱歯５８ｂ及び受網２３によって扱き処理される結果、脱穀が行われる。

このように脱穀が行われる際には、扱胴２２と共に処理物が回転することにより、処理物が送塵弁５３ａに接触して扱室２１の後部に搬送されつつ脱穀処理が行われる。脱穀処理によって得られた穀粒と短い切れワラ等が受網２３を漏下して選別ユニット４２に落下する。これに対し、受網２３を漏下できない処理物（穀稈や、長寸の切れワラ等）は、排塵口５４ｂから扱室２１の外に排出される。

図３に示されるように、選別ユニット４２は、唐箕２５から選別風が供給される環境において揺動作動することで処理物から穀粒（一番物）を選別する揺動選別装置２４を備えて構成される。また、揺動選別装置２４の下側には一番物回収部２６と、二番物回収部２７とが配置されている。

唐箕２５は、選別ユニット４２に設けられ、処理物の搬送方向に沿って選別風を発生させる。唐箕２５は、ファンケース２５ａの内部に複数の回転羽根２５ｂを有する唐箕本体を収容して構成されている。ファンケース２５ａの上部には、選別風を上部グレンパン６１の上面に沿って送り出すための上部吐出口２５ｃと、選別風を後方に送り出すための後吐出口２５ｄとが形成されている。

一番物回収部２６は、処理物を一番物として回収する。処理物は、一番物案内部６２により一番物回収部２６に案内されるように構成される。一番物回収部２６は、一番物案内部６２により案内された一番物（一番物の穀粒）を横方向に搬送する一番物スクリュとして構成されている。一番物回収部２６により回収された一番物は、一番物回収搬送部２９により穀粒タンク１２に向けて上方に搬送される（揚送される）。したがって、穀粒タンク１２には選別ユニット４２により選別された選別処理物が搬送されて貯留される。一番物回収搬送部２９により搬送された一番物は、貯留スクリュ３０により右方に搬送して穀粒タンク１２へ供給される。一番物回収搬送部２９はバケット式のコンベヤに相当する。

二番物回収部２７は、脱穀処理物のうち、選別処理物として選別されなかった処理物を二番物として回収する。選別処理物とは、詳細は後述するが、揺動選別装置２４により選別された穀粒である。このため、選別処理物として選別されなかった処理物とは、揺動選別装置２４において選別されなかった穀粒や、穀稈や、長寸の切れワラ等が相当し、二番物と称される。このような二番物は、二番物案内部６３により二番物回収部２７に案内されるように構成される。二番物回収部２７は、二番物案内部６３により案内された二番物を横方向に搬送する二番物スクリュとして構成されている。二番物回収部２７により回収された二番物は、二番物還元部３２により前斜め上方に搬送して揺動選別装置２４の上側（上流側）に還元される。二番物還元部３２は、スクリュ式のコンベヤに相当する。

一番物回収部２６及び二番物回収部２７は、動力伝達構造（図示しない）によって伝達されるエンジンＥの動力よって駆動される。

エンジンＥの動力は一番物回収部２６に伝達され、一番物回収部２６から一番物回収搬送部２９に伝達され、一番物回収搬送部２９から貯留スクリュ３０に伝達される。一番物回収搬送部２９は、脱穀装置１の右側の側部（右壁の外部）に設けられる。

エンジンＥの動力は二番物回収部２７に伝達され、二番物回収部２７から二番物還元部３２に伝達される。二番物還元部３２は、脱穀装置１の右側の側部（右壁の外部）に設けられる。

揺動選別装置２４は、処理物から穀粒を選別する。揺動選別装置２４は、受網２３の下側に配置され、処理物は受網２３から漏下する。この揺動選別装置２４は、偏心軸等を用いた偏心カム式の揺動駆動機構４３により前後方向に揺動作動し、上面視で矩形状に形成された枠状のシーブケース３３を備えている。

シーブケース３３には、第１グレンパン３４、複数の第１篩線３５、第２篩線３６、第１チャフシーブ３８、第２チャフシーブ３９、グレンシーブ４０、上部グレンパン６１、下部グレンパン６５が備えられている。

上部グレンパン６１より後側に複数のチャフリップ３８Ａを有する第１チャフシーブ３８が配置され、この第１チャフシーブ３８より後側に第２チャフシーブ３９が配置されている。なお、複数のチャフリップ３８Ａは処理物が搬送される搬送方向（後方向）に沿って並べられ、複数のチャフリップ３８Ａの各々は、後端側ほど斜め上方に向かう傾斜姿勢で配置されている。本実施形態では、チャフリップ３８Ａの夫々の開度が変更可能に構成されている。開度が変更可能とは、傾斜姿勢が変更されることを意味する。具体的には、チャフリップ３８Ａが前後方向に対して平行に近くなる程、開度が小さくなり、チャフリップ３８Ａが上下方向に対して平行に近くなる程、開度が大きくなる。下部グレンパン６５は、第１チャフシーブ３８の前端部の下側に配置され、この後側に連なる位置に網状体でなるグレンシーブ４０が配置されている。上述した第２チャフシーブ３９は、第１チャフシーブ３８の後端部の下側であって、グレンシーブ４０の後側に配置される。

シーブケース３３には、唐箕２５の上部吐出口２５ｃから供給される選別風を上部グレンパン６１の上面に沿って供給する風路と、唐箕２５の後吐出口２５ｄから供給される選別風を下部グレンパン６５の上面に沿って供給する風路とが形成されている。揺動選別装置２４の後端部（図３では右端部）と、受網２３の後端部とで排出部２８が形成されている。

本実施形態の揺動選別装置２４では、唐箕２５からの選別風が機体前側から機体後側に供給され、揺動駆動機構４３によってシーブケース３３が揺動することにより、シーブケース３３の内部の処理物を機体後方に搬送する。このような理由から、以下の説明では、揺動選別装置２４において、処理物の搬送方向の上流側を前端あるいは前側と称し、下流側を後端あるいは後側と称している。

グレンシーブ４０は、金属で成る複数の線材を網状に組み合わせた網状体として構成され、網目から穀粒を漏下させるように構成されている。このグレンシーブ４０の上方には第１チャフシーブ３８が設けられており、第１チャフシーブ３８のチャフリップ３８Ａ間を流通した穀粒がグレンシーブ４０に漏下するように構成されている。

このような構成から、選別ユニット４２において受網２３から漏下する処理物のうち、上部グレンパン６１で受け止められたものは、シーブケース３３の揺動に伴い第１チャフシーブ３８の前端に供給される。また、シーブケース３３は、受網２３から漏下する処理物の多くを受け止める。

第１チャフシーブ３８は選別風による風選別と、揺動に伴う比重選別とにより処理物を後側に搬送すると同時に、処理物に含まれる穀粒を漏下させる。このような選別が行われた処理物のうち、切れワラ等の茎稈類は第２チャフシーブ３９に受け渡され、この第２チャフシーブ３９の後端からシーブケース３３の後方に送り出され、排出部２８から排ワラ細断装置１３に向けて排出される。排出部２８から排出された茎稈類は、排ワラ細断装置１３により細断され、脱穀装置１の外部に排出される。また、受網２３を介して第２チャフシーブ３９に直接、漏下してくる穀粒は、第２チャフシーブ３９で穀粒と切れワラ等の茎稈類とに選別される。

ここで、受網２３から漏下する処理物の状態を考えると、扱室２１に供給された収穫物のうち、穀粒や単粒化が不充分な穀粒、あるいは、ワラの小片は扱室２１の内部で搬送される際に早期に受網２３を漏下する。このような理由から受網２３のうち搬送方向の上流領域での処理物の漏下量は、搬送方向での下流領域より多くなる傾向がある。また、前述したように第１チャフシーブ３８の前端には上部グレンパン６１から処理物が供給されるため、この第１チャフシーブ３８の前端を漏下する処理物の量は後端側と比較して多い。

また、第１チャフシーブ３８のうち前端側を漏下した処理物は、漏下直後に、その一部が選別風により後側に送られることにより取り除かれ、穀粒を多く含む処理物がグレンシーブ４０の上面で受け止められる。更に、グレンシーブ４０に供給された処理物に選別風の風圧と揺動力とが作用するため、処理物に含まれるワラ等はグレンシーブ４０の上面で後方に送られ、グレンシーブ４０を漏下する処理物には多くの穀粒が含まれる。グレンシーブ４０を漏下した穀粒は、一番物案内部６２から一番物回収部２６に流下して回収され、一番物回収搬送部２９によって穀粒タンク１２に貯留される。

また、グレンシーブ４０には、第１チャフシーブ３８の後側の領域からの処理物が供給されるが、グレンシーブ４０で漏下しなかった処理物のうち切れワラ類は、選別風により後方に送られるため、グレンシーブ４０の後側の領域での選別効率を大きく低下させることなく選別処理が行われる。

更に、グレンシーブ４０の最後端より前側で漏下した一番物（穀粒）は、一番物案内部６２から一番物回収部２６に流下して回収され、一番物回収搬送部２９によって穀粒タンク１２に貯留される。

これに対し、グレンシーブ４０の最後端の部位を漏下した処理物、あるいは、第２チャフシーブ３９から落下した処理物は、二番物案内部６３から二番物回収部２７に流下して回収され、二番物還元部３２によって揺動選別装置２４の上流側に戻される。そして、選別処理によって発生した３番処理物としてのワラ屑などの塵埃が揺動選別装置２４の後端から後方へ送られ、排出部２８から排ワラ細断装置１３に排出される。

上述したように、二番物は二番物還元部３２により揺動選別装置２４の前部である上流側に還元される。具体的には、二番物は、脱穀ユニット４１における受網２３の側方であって、二番物が受網２３を通らない（流通しない）位置に還元される。したがって、二番物還元部３２の二番物排出口３２Ａは、円弧状の受網２３における径方向外側の位置に設けられ、この位置において二番物が排出される。

上述したように、コンバイン２０は、脱穀装置１に備えられる脱穀ユニット４１と選別ユニット４２とにより、圃場において刈り取られた刈取穀稈の脱穀作業が行われる。したがって、コンバイン２０にあっては、上述した「対地作業」は脱穀作業が相当する。

このような脱穀作業において、脱穀ユニット４１や選別ユニット４２が利用されるため、脱穀ユニット４１や選別ユニット４２の状態が経年変化等により新品であった状態から変化する可能性がある。係る状況において、満足する対地作業（本実施形態にあっては脱穀作業）の結果が得られない場合には、メンテナンス等の実施も想定される。

そこで、本実施形態の管理システム１００は、コンバイン２０の状態を判定することができるように構成される。以下、このようなコンバイン２０の状態の判定について図４を用いて説明する。本実施形態の管理システム１００は、第１情報取得部７１、第２情報取得部７２、判定部７３、報知部７４、記憶部７５の各機能部を備えて構成される。各機能部は上述したコンバイン２０の状態の判定に係る処理を行うために、ＣＰＵを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。

第１情報取得部７１は、過去における対地作業の実施時に記憶された、当該対地作業に関する第１情報を取得する。過去における対地作業とは、コンバイン２０が過去に、圃場において作物を収穫した際の収穫作業である。このため、対地作業に関する第１情報とは、コンバイン２０が過去に行った収穫作業に関する情報であって、本実施形態では第１情報と称される。

本実施形態では、第１情報は、実施済みの対地作業における作業対象に関する情報及び当該対地作業を実施した際のコンバイン２０に関する情報が含まれる。実施済みの対地作業における作業対象とは、圃場において作物を収穫した際に行われた脱穀作業である。したがって、実施済みの対地作業における作業対象に関する情報とは、コンバイン２０が過去に、圃場において作物を収穫した際に行われた脱穀作業に関する情報にあたる。脱穀作業に関する情報とは、例えば脱穀作業を行った作物を収穫した圃場の位置を示す位置情報や、圃場において作物を収穫した際に行った脱穀作業の結果を示す結果情報である。地作業を実施した際のコンバイン２０に関する情報とは、圃場において作物を収穫した際に行った脱穀作業で使用した脱穀装置１の能力を設定する機器設定値を示す機器設定値情報である。

圃場の位置を示す位置情報とは、圃場の緯度や経度や高度を示す情報であって、例えばコンバイン２０が圃場において収穫作業を行う際にＧＰＳ装置（図示せず）により取得し、コンバイン２０の記憶部に記憶しておいても良いし、ネットワークで接続された管理システム１００に記憶しておいても良い。

圃場において作物を収穫した際に行った脱穀作業の結果とは、コンバイン２０が過去に、圃場において作物を収穫した際に行った脱穀作業の結果である。具体的には、穀粒タンク１２に貯留される異物の量の算定結果である。このような異物の量は、例えば脱穀装置１において脱穀処理され、穀粒タンク１２に搬送される際の処理物を撮像した撮像画像に基づいて算定することも可能であるし、あるいは貯留された穀粒をコンバイン２０の穀粒タンク１２から穀粒排出装置１４を介して穀搬送車両に排出する際の状況を撮像した撮像画像に基づいて算定することも可能である。もちろん、他の方法により算定することも可能である。

また、脱穀装置１の能力を設定する機器設定値とは、脱穀処理を行う脱穀装置１の制御パラメータであって、具体的には脱穀装置１が備える脱穀ユニット４１の脱穀能力を設定可能な脱穀設定パラメータや、選別ユニット４２の選別能力を設定可能な選別パラメータが相当する。脱穀ユニット４１における脱穀能力を設定可能な脱穀パラメータとは、扱胴２２の回転支軸５５の回転速度を設定する設定値や、送塵弁５３ａの天板５３に対する取付角度を設定する設定値が相当する。また、選別ユニット４２における選別能力を設定可能な選別パラメータとは、唐箕２５からの選別風の風量を設定する設定値や、チャフリップ３８Ａの開度を設定する設定値や、揺動選別装置２４を揺動させる揺動駆動機構４３の揺動速度や揺動量を設定する設定値が相当する。

したがって、圃場において作物を収穫した際に行った脱穀作業で使用した脱穀装置１の能力を設定する機器設定値とは、コンバイン２０が過去に、圃場において作物を収穫した際に行った脱穀作業で使用した扱胴２２の回転支軸５５の回転速度を設定する設定値や、送塵弁５３ａの天板５３に対する取付角度を設定する設定値や、唐箕２５からの選別風の風量を設定する設定値や、チャフリップ３８Ａの開度を設定する設定値や、揺動選別装置２４を揺動させる揺動駆動機構４３の揺動速度や揺動量を設定する設定値が相当する。このような設定値も、コンバイン２０の記憶部に記憶しておいても良いし、ネットワークで接続された管理システム１００に記憶しておいても良い。

本実施形態では、上述した過去に圃場において作物を収穫した際に脱穀作業を行った圃場の位置を示す位置情報や、過去に圃場において作物を収穫した際に行った脱穀作業の結果を示す結果情報や、過去に行われた脱穀作業で使用した機器の設定値を示す機器設定値情報は、第１情報として扱われ、第１情報取得部７１により取得される。

第２情報取得部７２は、現在実施している対地作業に関する情報を取得する。上述した第１情報は過去の実施した対地作業に係る情報である。一方、第２情報取得部７２は、現在実施している対地作業における作業対象に関する情報を第２情報として取得する。具体的には、現在、圃場において収穫している最中に行う脱穀作業である。したがって、現在実施している対地作業に関する情報とは、コンバイン２０が現在、圃場において作物を収穫している最中に行う脱穀作業に関する情報にあたる。脱穀作業に関する情報とは、例えば現在収穫中の圃場の位置を示す位置情報や、現在、行っている脱穀作業の結果を示す結果情報である。位置情報、結果情報については上述したので説明は省略する。

判定部７３は、第１情報と第２情報とを比較してコンバイン２０の状態を判定する。第１情報は第１情報取得部７１から伝達され、第２情報は第２情報取得部７２から伝達される。コンバイン２０の状態とは、コンバイン２０が作業車両として予め規定された作業対象について対地作業を行うことができるか否かという観点でのコンバイン２０の状態であって、判定部７３は係る状態を判定する。

具体的には、判定部７３は、コンバイン２０の状態としてコンバイン２０が異常であるか否かを判定する。コンバイン２０が異常であるとは、コンバイン２０が収穫作業を行うために、圃場を適切に走行できない状態や、収穫した作物の脱穀作業が適切に行えない状態や、穀粒タンク１２内の穀粒を穀粒排出装置１４を介して外部に適切に排出することができない状態などをいう。なお、本実施形態では、これらの上記走行や脱穀作業や排出は、完全に行えない状態のみを異常というのではなく、本来の能力を発揮できない状態を異常という。判定部７３は、第１情報と第２情報とを比較してコンバイン２０の現在の状態が異常であるか否か、すなわち、現在のコンバイン２０の各機能部が過去の機能部の状態と同様であるか否か（現在の機能部の出力が、過去の機能部の出力に対して所定範囲内に収まっているか否か）を判定する。

また、判定部７３は、コンバイン２０の状態としてコンバイン２０のメンテナンス時期を判定する。コンバイン２０のメンテナンス時期とは、上述した現在のコンバイン２０の各機能部が過去の機能部の状態と同様でなくなる（前記所定範囲内に収まらなくなる）と予想される時期である。このような時期は、例えば現在の状態と過去の状態とを継続して比較し、その差異の増減に基づいて予想することが可能である。このように判定部７３は、第１情報と第２情報とを比較してコンバイン２０のメンテナンスが必要となる時期を判定する。

ここで、判定部７３による、コンバイン２０の状態の判定は、第１情報と所定の対地作業に関する情報とに基づいてコンバイン２０の状態を判定する学習を行ったニューラルネットワークに第１情報と第２情報とを入力して行われると好適である。ここで、ニューラルネットワークとは、コンピュータに実行させる人間の脳を模したアルゴリズムであって、例えば上述した第１情報と第２情報とが入力された場合に、あたかも人間の脳が判別したような結果として、コンバイン２０の状態の判定結果を出力するに構成されたものである。本実施形態のニューラルネットワークは、コンバイン２０の状態を適切に判定できるように、予め学習を行っているものが用いられる。

具体的には、本実施形態ではニューラルネットワークは、コンバイン２０の所定の状態である場合の対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、当該所定の状態に沿ったコンバイン２０の異常の度合（異常度）の判定結果や、メンテナンス時期の判定結果を出力するように学習が行われたものが用いられる。すなわち、上述した第２情報をニューラルネットワークに入力する前に、予め、例えば所定の異常度であるコンバイン２０の対地作業に関する情報とラベル、異常でないコンバイン２０の対地作業に関する情報とラベルを与えて、ラベル毎の異常度の特徴を学習させておく。これにより、第２情報を与えた場合に、コンバイン２０が異常であるか否かを容易に判定することが可能となる。なお、この学習は、コンバイン２０において継続して行うことも可能である。

また、メンテナンス時期の判定も同様に、予め、例えばメンテナンス時期まで余裕があるコンバイン２０の対地作業に関する情報とラベル、メンテナンスをすべきコンバイン２０の対地作業に関する情報とラベルを与えて、ラベル毎のメンテナンス時期の特徴を学習させておく。これにより、第２情報を与えた場合に、コンバイン２０のメンテナンス時期を容易に判定することが可能となる。

換言すれば、判定部７３は、コンバイン２０が異常である時の対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、コンバイン２０が異常であるとする判定結果を出力する学習、及びコンバイン２０のメンテナンスが必要である時の対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、コンバイン２０のメンテナンス時期の判定結果を出力する学習を行ったニューラルネットワークに第１情報と第２情報とを入力して行うと良い。

報知部７４は、判定部７３の判定結果を報知する。報知部７４には、判定部７３から判定結果が伝達される。報知部７４は、例えばコンバイン２０に表示デバイスを設け、表示デバイスに判定部７３の判定結果を表示するように構成しても良い。これにより、オペレータが、コンバイン２０の状態を把握することが可能となり、適切に対処することが可能となる。

記憶部７５は、判定部７３の判定結果を継続して記憶する。上述した判定部７３の判定結果は、管理システム１００の記憶部７５に記憶することで、例えばオペレータがコンバイン２０の状態を解析する場合等に参照することで有効活用できる。もちろん、記憶部７５に記憶された判定結果は、記憶されてから所定の期間が経過すると削除するように構成することが可能である。

上記実施形態では、作業車に関して普通型コンバインを例に挙げて説明したが、自脱型コンバインであっても良い。また、作業車は、田植機であっても良いし、トラクタであっても良い。また、これら以外の農機であっても良いし、建機であっても良い。

上記実施形態では、第１情報は、実施済みの対地作業における作業対象に関する情報及び当該対地作業を実施した際のコンバイン２０に関する情報が含まれ、第２情報は、現在実施している対地作業における作業対象に関する情報が含まれるとして説明したが、第１情報及び第２情報は、夫々、上述した情報以外の情報を含むように構成することも可能である。

上記実施形態では、判定部７３は、コンバイン２０が異常であるか否かを判定し、コンバイン２０のメンテナンス時期を判定するとして説明したが、判定部７３は、コンバイン２０が異常であるか否かの判定、及びコンバイン２０のメンテナンス時期の判定のいずれか一方を行うように構成することも可能であるし、上記とは異なる判定を行うように構成することも可能である。

上記実施形態では、管理システム１００が報知部７４及び記憶部７５を備えているとして説明したが、報知部７４及び記憶部７５の双方を備えずに構成することも可能であるし、いずれか一方を備えるように構成することも可能である。

上記実施形態では、コンバイン２０の状態の判定は、第１情報と所定の対地作業に関する情報とに基づいてコンバイン２０の状態を判定する学習を行ったニューラルネットワークに第１情報と第２情報とを入力して行われるとして説明したが、コンバイン２０の状態の判定はニューラルネットワークを用いずに行うように構成することも可能である。

上記実施形態では、判定部７３は、コンバイン２０が異常である時の対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、コンバイン２０が異常であるとする判定結果を出力する学習、及びコンバイン２０のメンテナンスが必要である時の対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、コンバイン２０のメンテナンス時期の判定結果を出力する学習を行ったニューラルネットワークに第１情報と第２情報とを入力して行うと良いとして説明したが、コンバイン２０が異常であるとする判定結果を出力する学習、及びコンバイン２０のメンテナンス時期の判定結果を出力する学習は、いずれか一方で良い。

本発明は、予め規定された作業対象について対地作業を行う作業車を管理する管理システムに用いることが可能である。

２０：コンバイン（作業車）
７１：第１情報取得部
７２：第２情報取得部
７３：判定部
７４：報知部
７５：記憶部
１００：管理システム

Claims (6)

1. 予め規定された作業対象について対地作業を行う作業車を管理する管理システムであって、
   過去における前記対地作業の実施時に記憶された、前記対地作業に関する第１情報を取得する第１情報取得部と、
   現在実施している前記対地作業に関する第２情報を取得する第２情報取得部と、
   前記第１情報と前記第２情報とを比較して前記作業車の状態を判定する判定部と、
   を備え、
   前記対地作業が圃場において刈り取られた刈取穀稈の脱穀処理を行う脱穀作業であって、
   前記第１情報及び前記第２情報が、前記脱穀処理を行って得られる情報であり、
   前記判定部は、前記作業車の状態として、前記作業車が異常であるか否かの判定、及び、前記作業車のメンテナンス時期の判定を行う管理システム。
2. 前記第１情報は、実施済みの前記対地作業における前記作業対象に関する情報及び当該対地作業を実施した際の前記作業車に関する情報が含まれ、
   前記第２情報は、現在実施している前記対地作業における前記作業対象に関する情報が含まれる請求項１に記載の管理システム。
3. 前記判定部の判定結果を報知する報知部を備える請求項１又は２に記載の管理システム。
4. 前記判定部の判定結果を継続して記憶する記憶部を備える請求項１から３のいずれか一項に記載の管理システム。
5. 前記作業車の状態の判定は、前記第１情報と所定の前記対地作業に関する情報とに基づいて前記作業車の状態を判定する学習を行ったニューラルネットワークに前記第１情報と前記第２情報とを入力して行われる請求項１から４のいずれか一項に記載の管理システム。
6. 予め規定された作業対象について対地作業を行う作業車を管理する管理システムであって、
   過去における前記対地作業の実施時に記憶された、前記対地作業に関する第１情報を取得する第１情報取得部と、
   現在実施している前記対地作業に関する第２情報を取得する第２情報取得部と、
   前記第１情報と前記第２情報とを比較して前記作業車の状態を判定する判定部と、
   を備え、
   前記判定部は、前記作業車が異常である時の前記対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、前記作業車が異常であるとする判定結果を出力する学習、及び前記作業車のメンテナンスが必要である時の前記対地作業に関する情報を教師データとして入力した場合に、前記作業車のメンテナンス時期の判定結果を出力する学習のうち、少なくともいずれか一方を行ったニューラルネットワークに前記第１情報と前記第２情報とを入力して行い、
   前記対地作業が圃場において刈り取られた刈取穀稈の脱穀処理を行う脱穀作業であって、
   前記第１情報及び前記第２情報が、前記脱穀処理を行って得られる情報であり、
   前記判定部は、前記作業車の状態として、前記作業車が異常であるか否かの判定、及び、前記作業車のメンテナンス時期の判定を行う管理システム。

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