KR20150059772A - 농작 관리 시스템 및 농작물 수확기 - Google Patents

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Abstract

농작 관리 시스템은, 농지 정보로서 수확 작업 위치를 나타내는 수확 위치 데이터와, 농작물 정보로서 농지에서 수확된 농작물의 수확량을 나타내는 수확량 데이터 및 그 품질을 나타내는 품질 데이터를, 농작물 수확기(1)로부터 수취하는 데이터 입력부(41)와, 농지 정보와 농작물 정보를 서로 관련짓기 가능하게 기록하는 데이터베이스 서버(6)와, 농지 정보와 농작물 정보에 기초하여 농지의 농작 평가를 행하는 농작 평가부(51)와, 농작 평가부에 의해 생성된 농작 평가 데이터를 송출하는 데이터 출력부(42)를 구비한다.

Description

농작 관리 시스템 및 농작물 수확기 {AGRICULTURAL MANAGEMENT SYSTEM AND CROP HARVESTER}
본 발명은, 농작물 수확기에 의해 수확 작업이 행해지는 농지에 관한 농지 정보와, 상기 수확 작업으로 얻어진 농작물에 관한 농작물 정보를 관리하는 농작 관리 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 농작 관리 시스템에 포함되는 농작물 수확기, 특히 포장(圃場)으로부터 예취한 곡간에 탈곡 처리를 실시하는 탈곡 장치와, 이 탈곡 장치로부터 보내져 온 곡립을 수납하는 곡립 탱크를 구비한 곡립 수확기에 관한 것이다.
컴퓨터 시스템을 사용하여 농산물의 생산부터 소비자의 손에 건네질 때까지의 생산 관리나 생산 이력의 정보를 관리하는 농작업 관리 기술이, 예를 들어 특허문헌 1로부터 알려져 있다. 이 특허문헌 1에 의한 관리 시스템에서는, 생육 진단기가 소정의 생산 단위 구획에 있어서 생육 진단을 실행하고, 각각의 측정점에 있어서의 측정 진단 결과와 위치 정보가 메모리 카드에 기록된다. 그 기록 내용은, 이후에 농작 관리 컴퓨터 시스템에 송신된다. 또한, 그 작업 단위 구획에서의 수확기에 의한 수확 작업에 있어서, 수확기에 장착한 계측 장치에 의해 그 작업 단위 구획의 수량(收量)이 계측되고, 수확한 작업 단위 구획의 수량과 GPS 모듈에서 얻어진 위치 정보가 메모리 카드에 기록되고, 그 기록 내용이 농작 관리 컴퓨터 시스템에 송신된다. 생산 단위 구획 내의 작업 단위 구획마다 생육 도중의 농산물에, 예를 들어 근적외선을 조사하여 그 반사광을 분석함으로써 측정을 행한다. 그 측정 내용은, 예를 들어 쌀이면 잎색, 길이, 줄기 수, 이삭 수 등이다. 이 농작업 관리 기술에서는, 수확 작업시에, 위치와 수량이 기록되므로, 포장의 위치와 수량의 관계를 파악하는 것이 가능하다. 그러나, 농산물에 있어서 중요한 정보인 농산물의 식미에 관계되는 품질 데이터와 포장의 위치의 관계를 파악할 수는 없다.
또한, 포장을 구획화하고, 구획 단위로 농작업차의 작업을 기록하는 농작업기 관리 장치가, 특허문헌 2로부터 알려져 있다. 이 관리 장치에서는, 작업차의 컨트롤러와 통신할 수 있는 작업 관리 단말기에, 지도 데이터를 기억하는 DVD 판독 장치, GPS 모듈 및 자이로 센서가 구비되고, 지도 데이터로부터 작업장의 외형을 도입한다. 이 도입한 작업장의 지도 데이터를 구획화하고, 국소적인 정보(전신주 등의 장해물의 존재)를 기억한다. 예를 들어, 농작업차가 콤바인인 경우, 수확 작업으로 얻어진 벼의 총 배출량이 포장 전체의 수량으로서 입력된다. 또한 농작업차가 트랙터이면, 경운 작업으로 얻어진 경심 센서 검출값이, 포장 구획마다의 경심값으로서, 자동으로 기록된다. 단, 이 관리 장치에서도, 농산물의 수량은 취급되고 있지만, 농산물의 식미에 관계되는 품질 데이터는 취급되고 있지 않다.
나아가서는, 농지로서의 포장에 관하여 얻어진 정보, 예를 들어 기온, 일조량, 강우량, 농작물의 생육 정보 등을 정보 센터에 등록해 두고, 콤바인에 의한 수확 작업시에 그들 정보에 기초하여 농작물의 생육 상태를 판정하고, 예취부나 탈곡부의 처리 조건을 최적으로 하는 농작업 기계도 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 3 참조). 이 특허문헌 3에 의한 기술에서는, 미리 개별로 생육 정보 등을 취득하여, 그것을 정보 센터에 등록해 두는 것이 전제 조건이 된다.
또한, 곡립 품질을 검출하는 검출 장치를 탑재하고, 이 검출 장치에 의한 검출 결과에 기초하여 채용해야 할 콤바인 운전 상태를 통지하는 콤바인이 특허문헌 4로부터 알려져 있다. 구체적으로는, 곡립의 함유 수분의 검출 결과에 기초하여 최적 탈곡값을 표시하고, 그것에 기초하여 작업자가 급동(扱胴)의 구동 속도 등을 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 수확 작업 중에 얻어진 곡립의 함유 수분 등을 식미에 관계되는 품질 데이터로서 탈곡 작업 후에도 이용하는 것은, 이 특허문헌 4에는, 개시되어 있지 않다.
작물 품질 계측 수단에 의해 작물의 품질이 계측되고, 그 계측 정보가 정보 출력 수단에 의해 기기 밖으로 출력되는 작물 수확기가 특허문헌 5로부터 알려져 있다. 이 작물 수확기에 의한 작물의 수확에 수반하여 계측되는 품질로서, 작물의 식미나 수분값 혹은 외관 품위 등이 개시되어 있다. 수확 작업이 행해진, 복수의 서로 다른 장소(포장이나 농지)의 각각에 대응시켜 품질에 관한 계측 정보가 수집되고, 무선 통신 또는 제거 자유자재의 기억 매체를 통해 기기 밖으로 출력된다. 이 출력처에서는, 계측 정보에 기초하여, 또한 미리 지정하고 있는 지역별로, 포장 식별 코드마다 그 포장에서의 식미의 평균값 및 품종 코드를 기재한 식미 맵이 작성되지만, 포장이나 농지에 있어서의 수확 위치에 식미 등의 계측값을 할당하는 것은 개시되어 있지 않다.
일본 특허 공개 제2002-149744호 공보 일본 특허 공개 제2004-213239호 공보 일본 특허 공개 제2011-77980호 공보 일본 특허 공개 평11-32550호 공보 일본 특허 공개 평11-53674호 공보
상기 실정에 비추어, 농작물 수확기에 의한 농작물의 수확시에, 수확 작업이 행해지고 있는 농지의 위치를 포함하는 농지 정보와 이 수확 작업으로 얻어진 농작물의 품질을 포함하는 농작물 정보를 생성하고, 그것을 데이터베이스화하여, 수시로 이용할 수 있는 농작 관리 시스템이 요망되고 있다.
IT 기술을 활용함으로써 보다 효율적인 농업 경영을 행하는 것이, 계획 또는 실천되고 있다. 이러한 IT화 영농에 있어서 가장 중요한 농작물은 쌀이나 보리 등이 있고, 이들 농작물은 수확 시기나 수확 장소 등과 품질이 관계될 가능성도 있어, 그 수확시의 곡립 평가는 중요해진다. 그러나, 현 상황에서는, 농작물 수확기에 의해 수확된 곡립을 일단 관리 센터 등에 반송하여, 거기서 처음으로 곡립의 식미 등의 평가가 행해지고 있고, 수확 시점에서의 곡립 평가는 실현되고 있지 않다. 이것으로부터, 본 발명의 목적은, 수확된 곡립의 수량이나 식미 등을 바로 평가하면서, 수확 작업을 진행시킬 수 있는 농작물 수확기도 요망되고 있다.
본 발명에 의한 농작 관리 시스템에서는, 농작물 수확기에 의해 수확 작업이 행해지는 농지에 관한 농지 정보와, 상기 수확 작업으로 얻어진 농작물에 관한 농작물 정보를 관리하기 위해, 상기 농지 정보로서 상기 농지에 있어서의 수확 작업 위치를 나타내는 수확 위치 데이터와, 상기 농작물 정보로서 상기 농지에서 수확된 농작물의 수확량을 나타내는 수확량 데이터 및 그 품질을 나타내는 품질 데이터를, 상기 농작물 수확기로 수취하는 데이터 입력부와, 상기 농지 정보와 상기 농작물 정보를 서로 관련짓기 가능하게 기록하는 데이터베이스 서버와, 상기 농지 정보와 상기 농작물 정보에 기초하여 상기 농지의 농작 평가를 행하는 농작 평가부와, 상기 농작 평가부에 의해 생성된 농작 평가 데이터를 송출하는 데이터 출력부가 구비되어 있다.
이 구성에 의하면, 농작물 수확기에 의한 농작업의 결과로서 얻어지는, 수확 위치 데이터와 수확량 데이터와 품질 데이터를 서로 관련지어 데이터베이스화할 수 있다. 수확 위치 데이터에 기초하여 특정되는 농지와, 그 농지에서 수확된 농작물의 수확량과 품질이 관련지어짐으로써 농지 단위의 농작 평가가 가능해진다. 그 농작 평가에 의해 얻어진 농작 평가 데이터는, 데이터 다운로드의 요망에 따라서 송출된다. 이 농작 평가 데이터를 유저 단말기에 표시시킴으로써, 유저인 농작업가는, 주목하는 농지에 있어서의 농작물의 수확량뿐만 아니라 그 품질도 파악할 수 있다.
농지 단위의 수확량 및 품질에 관한 정보를, 다음의 농작에 피드백시켜 보다 효율적인 농작을 달성하기 위해서는, 동일한 농지라도 근소한 장소의 차이에 의해 일조 조건이나 토양 특성이 다르기 때문에 수확량이나 품질이 달라진다고 하는 것도 고려하면 된다. 그로 인해, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 농지 정보는, 작업 대상으로 되는 농지를 소정의 크기로 분할하여 얻어진 미소 구획마다 대응지어 생성되고, 상기 농작물 정보도 상기 미소 구획에 대응지어 생성된다. 예를 들어, 한 변이 수 m 내지 수십 m인 에어리어로서 미소 구획이 설정되면, 작은 집이나 큰 나무에 의한 음지나 국지적인 토양 불량 등에 의한 수확량의 저하나 품질의 저하를 파악할 수 있고, 그러한 에어리어에는 특별한 비료를 실시하거나, 토양 개선을 실시하거나 하는 것도 가능해진다. 또한, 특정 에어리어에 있어서의 시험적인 농작도 가능해진다.
콤바인 등의 농작물 수확기는, 선 형상(직선 또는 곡선)으로 주행하면서 수확 작업을 행하므로, 그 수확 폭은 1m 내지 3m 정도이다. 따라서, 경시적으로 취득되는 농작물 정보는, 그 수확 폭을 가진 주행 궤적을 따라 순차 얻어지게 된다. 따라서, 농작 평가를 위한 단위 농지 면적을 한 변이 수 m 내지 수십 m인 에어리어로 하는 경우, 상기 농작물 수확기 주행 궤적에 대응하여 생성된 경시적인 농작물 정보를 상기 미소 구획에 할당하는 데이터 변환이 필요해지므로, 이 기능을 상기 농작 평가부가 갖도록 구성하면 적합하다.
상기 농작물 수확기를 곡물용 콤바인에 적용하는 경우, 상기 수확량 데이터는 단위 시간당 탈곡 처리량으로부터 생성되고, 상기 품질 데이터는 상기 콤바인에 장비된 식미 센서 유닛의 측정 결과로부터 생성되도록 구성하면 적합하다. 콤바인은, 예취한 곡간을 탈곡하여 얻어진 곡립을 탱크에 저장하거나 혹은 배깅하는 기능을 갖는다. 따라서, 그 작업 과정에 있어서, 곡립의 유량, 즉 수확량을 간단하게 측정할 수 있다. 또한, 흘러가는 곡립에 대해 광 빔을 조사함으로써 수분이나 단백의 성분량을 측정하여 그 품질(식미)을 측정하는 식미 센서 유닛을 설치함으로써 곡립의 품질 데이터를 간단하게 얻을 수 있다. 예를 들어, 건조 시설에 있어서, 목표 수분량마다 복수의 건조기가 설정되어 있는 경우에, 그 콤바인에 의해 수확된 곡립을 어느 건조기로 반입하면 좋을지를 사전에 알 수 있어, 건조 시설에의 효율이 좋은 반송이 가능해진다. 따라서, 품질 데이터로서 수확 곡립의 수분을 채용하는 것은 효과적이다.
상술한 농작 관리 시스템에 적합한 농작물 수확기도 본 발명의 대상이다. 그러한 농작물 수확기는, 농작 관리 컴퓨터 시스템에 대해, 수확 작업이 행해지는 농지에 관한 농지 정보와, 상기 수확 작업으로 얻어진 농작물에 관한 농작물 정보를 보낼 필요가 있다. 그로 인해, 본 발명에 의한 농작물 수확기는, 자기 위치를 측정하는 측위 모듈과, 상기 농지에서 수확된 농작물의 수확량을 측정하는 수량 센서와, 상기 농지에서 수확된 농작물의 품질을 측정하는 품질 센서와, 상기 측위 모듈의 측정 결과로부터 상기 농지에 있어서의 수확 작업 위치를 나타내는 수확 위치 데이터를 상기 농지 정보로서 생성하는 농지 정보 생성부와, 상기 수량 센서의 측정 결과로부터 수확량 데이터를 상기 농작물 정보로서 생성함과 함께, 상기 품질 센서의 측정 결과로부터 품질 데이터를 상기 농작물 정보로서 생성하는 농작물 정보 생성부와, 상기 농지 정보와 상기 농작물 정보를 관계시켜 송신 정보를 작성하는 송신 정보 관리부와, 상기 송신 정보를 상기 농작 관리 컴퓨터 시스템에 보내는 통신 모듈을 구비하고 있다.
이 농작물 수확기에서는, 수확 작업 중에 수확 위치 데이터를 포함하는 농지 정보가 생성됨과 함께, 수확된 농작물의 수확량 데이터 및 그 농작물의 품질 데이터를 포함하는 농작물 정보도 생성된다. 생성된 농지 정보와 농작물 정보를 관계시킨 송신 정보가 농작물 수확기로부터 농작 관리 컴퓨터 시스템으로 보내진다. 이에 의해, 소정 수확 위치에 있어서의 농작물의 수확량과 품질이 농작 관리 컴퓨터 시스템에 축적되므로, 이 정보를 평가함으로써, 효율적인 농작을 실천하는 것이 가능해진다.
벼나 밀 등의 농작물의 경우, 주행하면서 연속적으로 수확 작업이 행해진다. 이로 인해, 상기 농작물 정보로서, 소정의 작업 주행 거리당 수확량을 산출해 두면 적합하다. 특히, 상술한 바와 같이, 작업 대상으로 되는 농지를 소정의 크기로 분할하여 얻어진 미소 구획마다 대응지어 농지 정보를 생성하는 경우, 작업 주행 거리당 수확량으로부터 간단하게 미소 구획당 수확량을 산출할 수 있다.
농작물이 쌀이며, 품질 센서가 벼의 수분을 검출하는 것인 경우, 내장 곡립 탱크에 저류된 벼의 수분 또는 당해 벼에 요구되는 건조도가 그 저류량과 함께 통신 모듈을 통해 외부의 건조 시설로 송신되면 적합하다. 그러한 정보를 수취한 건조 시설은, 처리 벼가 반입되기 전에, 건조 장치의 동작 파라미터를 적절하게 설정해 둘 수 있다. 반대로, 건조 시설로부터, 곡물 건조기의 수용 상황이나 건조기 내 곡물의 함수율을 수확기측에 송신하는 것도 적합하다. 이와 같이 수확기와 건조 시설 사이에서 쌍방향 통신하여, 서로의 작업 데이터를 교환함으로써, 서로 보다 효과적인 작업을 행할 수 있다.
본 발명에 의한 농작물 수확기는, 포장으로부터 예취한 곡간에 탈곡 처리를 실시하는 탈곡 장치로부터 보내져 온 곡립을 수납하는 곡립 탱크와, 상기 곡립의 수량을 측정하는 수량 센서와, 상기 곡립의 식미를 측정하는 식미 센서와, 상기 수량 센서로부터 입력된 수량 측정 데이터 및 상기 식미 센서로부터 입력된 식미 측정 데이터를 시계열 관리하는 측정 데이터 관리부와, 상기 포장에 있어서의 위치 정보와 상기 수량 측정 데이터와 상기 식미 측정 데이터를 링크함으로써 수확 곡립 특성 정보를 생성하는 수확 평가부를 구비하고 있다.
이 구성에 의하면, 탈곡 장치로부터 보내져 온 곡립의 수량을 측정하는 수량 센서와, 곡립의 식미를 측정하는 식미 센서가 농작물 수확기에 구비되어 있으므로, 수확시에 곡립의 수량과 식미를 측정하는 것이 가능해진다. 또한, 그 측정에 의해 얻어진, 수량 측정 데이터와 식미 측정 데이터는 시계열 관리되므로, 수확 시점뿐만 아니라, 수확 후의 적당한 시점에서도 곡립의 수확시 평가가 가능해진다. 이러한 수량 측정 데이터와 식미 측정 데이터는, 수확 장소로서의 포장과도 링크되어, 수확 곡립 특성 정보로서 취급되므로, IT화 영농에 공헌할 수 있다.
본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 수량 센서는 상기 곡립 탱크에 구비된 로드셀이고, 상기 식미 센서는 곡립의 수분을 측정하기 위한 광학식 비접촉 센서이고, 상기 식미 센서는, 상기 곡립 탱크에 배치되거나 또는 상기 탈곡 장치로부터 상기 곡립 탱크에 도달하는 곡립 반송 경로에 배치되어 있다. 곡립의 농작물 수확기에 있어서의 저류 장소인 곡립 탱크에 설치된 로드셀에 의해 저류 곡립의 무게를 계측함으로써, 단순히 수량을 측정할 뿐만 아니라, 시간당 내지는 작업 주행당 수량의 증가도 산정할 수 있다. 또한, 광학식 비접촉 센서를 사용함으로써 곡립을 손상시키지 않고, 곡립의 식미에 있어서 중요한 수분을 측정할 수 있다. 또한, 비접촉 센서이므로, 그 측정 장소도, 상기 곡립 탱크를 포함하는, 탈곡 장치로부터 곡립 탱크에 도달하는 곡립 반송 경로로부터 자유롭게 선택할 수 있다.
포장을 더욱 세밀하게 구분하고, 구분된 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량이나 수분을 측정함으로써, 포장에 있어서의 양지 등의 환경 조건의 차이, 포장에 있어서의 토양이나 비료 분포의 차이 등을 고려한, 정밀한 영농을 행하는 것도 중요하다. 이러한 영농을 서포트하기 위해, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 수량으로서, 상기 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량이 주행 궤적과 단위 주행 거리당 수량으로부터 산정되고, 상기 식미로서, 상기 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수분이 주행 궤적과 단위 주행 거리당 수확된 곡립이 평균적인 식미로부터 산정되도록 구성되어 있다.
마찬가지로, 구분된 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량이나 수분을 평가하기 위한, 더욱 자재성이 있는 기법으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 포장에 있어서의 상기 곡간의 예취 위치를 측정하는 GPS 모듈이 구비되고, 상기 예취 위치는 상기 수확 곡립 특성 정보에 포함되고, 당해 수확 곡립 특성 정보에 기초하여 상기 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량 및 수분이 산정된다. 위치 측정에 GPS 모듈을 사용함으로써, 농작물 수확기의 주행 궤적에 의존하지 않고, 확실하게 수확 위치를 취득할 수 있다.
상기 수확 곡립 특성 정보는 생성과 동시에 통신을 이용하여 관리 센터 등에 송신하면, 농작물 수확기측에서 이 수확 곡립 특성 정보를 저장해 둘 필요는 없다. 그러나, 통신 불량의 발생에 대비하여, 혹은 농작물 수확기측에서 차례로 확인하는 것도 고려하여, 상기 수확 곡립 특성 정보를 기록하는 기록부가 구비되는 것도 적합하다.
일반적인 농작물 수확기에는, 통신 회선을 통해 원격의 관리 센터의 컴퓨터 시스템과의 사이에서 데이터 통신할 수 있는 통신 모듈(회선 통신부)은 구비되어 있지 않다. 이러한 경우, 농작물 수확기의 운전자가 지참하는 휴대 통신 단말기를 통신 모듈(회선 통신부)로서 이용하면 적합하다. 그때, 농작물 수확기와 휴대 통신 단말기 사이의 데이터 통신은, 농작물 수확기의 차량 탑재 LAN에 설치된 데이터 입출력부와 휴대 통신 단말기에 설치되어 있는 데이터 입출력부 사이에서 행할 수 있다. 그러한 데이터 통신으로서, USB 접속 등의 유선 통신이나 Wi-Fi 등의 무선 통신을 사용할 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 적합한 실시 형태에서는, 휴대 통신 단말기와 데이터 통신 가능한 데이터 입출력부가 구비되고, 상기 측정 데이터 관리부와 상기 수확 평가부가 상기 휴대 통신 단말기에 구축되어 있고, 상기 수확 곡립 특성 정보는 상기 휴대 통신 단말기의 통신 모듈(회선 통신부)을 거쳐 관리 센터로 보내지는 구성이 채용되어 있다.
도 1은 본 발명의 농작 관리 시스템의 기본적인 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는 농작 관리 시스템에 있어서의 정보의 흐름을 도시하는 모식도이다.
도 3은 농작 평가 데이터가 도표화되어, 디스플레이에 표시된 화면도이다.
도 4는 본 발명의 곡립 수확기에 있어서의 수확 곡립에 관한 데이터 처리의 기본 구성을 설명하는 모식도이다.
도 5는 수량과 식미를 포장 영역에 할당하는 처리의 일례를 설명하는 모식도이다.
도 6은 본 발명이 적용되어 있는 콤바인의 측면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 콤바인의 평면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 콤바인의 운전부의 내부 공간을 개략적으로 도시하는 모식도이다.
도 9는 읍촌 레벨의 큰 지역에 있어서, 농작 평가 데이터가 도표화되어, 디스플레이에 표시된 화면도이다.
도 10은 두렁으로 둘러싸인 농지에 있어서, 미소 구획 단위로 농작 평가 데이터가 도표화되어, 디스플레이에 표시된 화면도이다.
도 11은 수량 센서와 식미 센서의 배치를 도시하는 모식도이다.
도 12는 콤바인의 제어계와 이 콤바인에 내장된 스마트폰에 있어서의 기능부를 도시하는 기능 블록도이다.
도 13은 식미 측정 기구의 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하기 전에, 본 발명의 농작 관리 시스템의 기본적인 구조를 설명한다. 도 1은 농작 관리 시스템의 기본적인 구성을 나타낸다. 도 2는 농작 관리 시스템에 있어서의 정보의 흐름을 나타낸다.
여기서의 농작업에서는, 농작물 수확기(이하, 단순히 수확기라 약칭함)(1)의 직선 주행과 180도 선회 주행을 반복하여 작업 대상 농지 전역의 수확 작업이 행해진다. 농작물 수확기(1)에는, 농작 관리 센터의 관리 컴퓨터 시스템과의 사이에서 데이터 통신 가능한 단말기 컴퓨터(6)가 장비되어 있다. 이 단말기 컴퓨터(이하, 단말기 내지는 데이터 처리 모듈이라 칭함)(6)는, 차량 탑재 LAN에 접속되는 ECU와 같은 형태로 수확기(1)에 고정된 것이어도 되고, 태블릿 컴퓨터나 스마트폰과 같은 휴대 기기로서 크레이들 등을 통해 수확기(1)에 접속되는 것이어도 된다.
수확기(1)에는, 작업 대상 농지에서 수확된 농작물의 수확량을 측정하는 수량 센서(21)와, 수확된 농작물의 품질을 측정하는 품질 센서(22)가 구비되어 있다. 수량 센서(21)의 측정 결과와 품질 센서(22)의 측정 결과는 단말기(6)로 보내진다. 품질 센서(22)의 예로서는, 농작물에 포함되어 있는 수분이나 단백질을 측정하는 식미 센서 등을 들 수 있다.
단말기(6)에는, 현재 위치, 즉 자기 위치를 측정하는 측위 모듈(9)이 구비되어 있다. 측위 모듈(9)로서는, GPS 모듈로서 알려지고, 태블릿 컴퓨터나 스마트폰에 내장되어 있는 것을 이용할 수 있다. 측위 모듈(9)이 구비되어 있지 않은 단말기(6)가 사용되는 경우에는, 수확기(1)에 측위 모듈(9)이 장비될 필요가 있지만, 이 측위 모듈(9)은 카 내비게이션에 사용되고 있는 것과 실질적으로 동일하므로, 이것을 유용하는 것도 가능하다.
어느 쪽이든, 단말기(6)에는, 농지 정보 생성부(6a)와 농작물 정보 생성부(6b)와 송신 정보 관리부(6c)와 통신 모듈(66)이 구비되어 있다. 농지 정보 생성부(6a)는 측위 모듈(9)의 측정 결과로부터 수확 작업 위치를 나타내는 수확 위치 데이터를 생성한다. 이 수확 위치 데이터는, 작업 대상 농지를 특정하는 농지 명칭 또는 농지 ID와 함께 농지 정보에 내장된다. 물론 수확 위치 데이터만으로 농지를 특정하는 것은 가능하므로, 농지 명칭 또는 농지 ID는 필수는 아니다. 농작물 정보 생성부(6b)는, 수량 센서(21)의 측정 결과로부터 수확량 데이터를 생성함과 함께, 품질 센서(22)의 측정 결과로부터 품질 데이터를 생성한다. 수확량 데이터 및 품질 데이터는 농작물 정보로서 취급된다. 송신 정보 관리부(6c)는 생성된 농지 정보와 농작물 정보를 수확 위치에서 관계시켜 송신 정보를 작성한다. 통신 모듈(34)은 송신 정보를 관리 센터의 농작 관리 컴퓨터 시스템(7)으로 보낸다.
농작 관리 컴퓨터 시스템(7)은, 입출력 서버(7A)와 애플리케이션 서버(7B)와 데이터베이스 서버(7C)를 구비하고 있다. 입출력 서버(7A)에는, 단말기(6)로부터 수취한 송신 정보에 포함되어 있는 농지 정보와 농작물 정보를 애플리케이션 서버(7B)나 데이터베이스 서버(7C)에 전송하는 데이터 입력부(71)가 포함되어 있다. 애플리케이션 서버(7B)에는, 상기 농지 정보와 상기 농작물 정보에 기초하여 상기 농지의 농작 평가를 행하는 농작 평가부(73)와, 농작 평가의 결과를 도표화하기 위한 도표화 처리부(74)가 포함되어 있다. 데이터베이스 서버(7C)에는, 1차 데이터베이스부(75)와 농작 평가 데이터베이스부(76)와 농지 지도 데이터베이스부(77)가 포함되어 있다. 1차 데이터베이스부(75)는, 수확기(1)로부터 보내져 온 농지 정보와 농작물 정보를 서로의 관련지음을 유지하면서 기록 또는 판독할 수 있는, 소스데이터의 저장부로서 기능한다. 농작 평가 데이터베이스부(76)는, 농작 평가부(73)에 의해 행해진 농지마다의 농작 평가나 그 농작 평가를 도표화한 도표 데이터의 저장부로서 기능한다. 농지 지도 데이터베이스부(77)는, 기본적으로는 일반적인 지도 데이터베이스와 동일하지만, 농지에 특유의 속성 데이터, 예를 들어 토양 특성이나 배수 특성 등을 포함시킬 수 있는 지도 데이터베이스이다.
입출력 서버(7A)에 포함되어 있는 데이터 출력부(72)는, 농작 평가부(73)에서 생성된 농작 평가 데이터나 그 농작 평가 데이터를 그래픽화 내지는 도표화한 도표 데이터를, 단말기(6)나 이 농작 관리 시스템에 등록되어 있는 그 밖의 단말기에 리퀘스트에 따라서 송신한다. 그러한 도표 데이터에 기초하여 단말기(6)의 디스플레이에 표시되는 화면의 일례가 도 3에 도시되어 있다. 이 도시예에서는, 농지 정보에 관한 것을 표시하는 농지 정보 표시란(8A)이 화면 상부에 배치되고, 농작물 정보에 관한 것을 표시하는 농작물 정보 표시란(8B)이 화면 하부에 배치되어 있다.
농지 정보 표시란(8A)에는, 농지를 특정하기 위한 농지 ID(81), 농지 명칭(마을명이나 통칭 등)(82), 농지 면적(83), 농지 지도(84)가 포함되어 있다. 농지 지도(84)에 있어서의 각 농지는, 평균 수확량이나 평균 식미값 등의 품질을 나타내는 기준값에 대한 비교로 식별화(색별이나 패턴 분할)할 수 있다. 농작물 정보 표시란(8B)에는, 농작물의 종류(예를 들어, 고시히카리)(85), 수확량(농지 전체 또는 단위 면적당)(86), 농작물의 품질값(87)이 포함되어 있다. 여기서는 벼농사가 취급되고 있으므로, 농작물의 품질값(87)으로서, 현미의 평균 단백량(87a)과 평균 수분량(87b)이 표시되어 있다.
이러한 농작 평가 데이터에 기초하는 도표를 화면으로, 혹은 프린트 아웃하여 봄으로써, 농지의 상황을 한눈에 파악할 수 있다.
다음으로, 도 4와 도 5를 사용하여, 본 발명에 의한 농작물 수확기(1)의 일례인 곡립 수확기에 있어서의 수확 곡립에 관한 데이터 처리의 기본 구성을 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 이 곡립 수확기(1)는, 주행하면서 예취부(12)에 의해 포장으로부터 예취한 곡간에 탈곡 처리를 실시하는 탈곡 장치(14)와, 이 탈곡 장치(14)로부터 곡립 반송 경로(3)를 거쳐 보내져 온 곡립을 수납하는 곡립 탱크(15)를 장비하고 있다. 또한, 수확된 곡립의 수량을 측정하는 수량 센서(21)와, 곡립의 식미를 측정하는 품질 센서(22)가 구비되어 있다. 수량 센서(21)는, 곡립 탱크(15)에 구비된 로드셀로 구성할 수 있다. 로드셀은, 곡립 탱크(15)를 지지하도록 설치함으로써, 곡립 탱크(15)에 저류하는 곡립의 무게(수량)를 측정할 수 있다. 이 경우, 수확 작업의 개시로부터 순차 로드셀에 의해 측정되는 수량으로부터 단위 시간당, 즉 단위 면적당 환산하는 것이 가능한 단위 주행 거리당 수량을 얻을 수 있다. 품질 센서(22)는, 분광법을 사용하여 곡립의 수분이나 단백을 측정하는 광학식 비접촉 센서가, 곡립 탱크(15)에 배치되거나, 또는 곡립 반송 경로(3)에 배치된다. 품질 센서(22)에 의한 측정은, 샘플링 방식으로, 뱃치적 또는 연속적으로 행해진다. 복수의 측정 결과의 평균을 연산하는 구성이어도 된다.
또한, 이 곡립 수확기(1)에서는, 도 1을 사용하여 설명된 단말기(6)는, 이 곡립 수확기(1)의 전자 제어 유닛(ECU)의 하나로서 형성된 데이터 처리 모듈(6)이다. 이 데이터 처리 모듈(6)의 기능부로서, 측정 데이터 관리부(61)와 수확 평가부(62)가 프로그램에 의해 구축되어 있다. 측정 데이터 관리부(61)는, 수량 센서(21)로부터 입력된 수량 측정 데이터 및 품질 센서(22)로부터 입력된 식미 측정 데이터를 시계열 관리할 수 있다. 수확 평가부(62)는, 수확 장소로서의 포장에 관한 데이터와, 수량 측정 데이터와, 식미 측정 데이터를 링크함으로써 수확 곡립 특성 정보를 생성한다. 또한, 생성된 수확 곡립 특성 정보를 적어도 일시적으로 기록해 두는 수확 곡립 특성 정보 기록부(63)도 준비되어 있다.
포장에 관한 데이터에는, 포장명이나 지도상의 포장 위치, 나아가서는 포장이 소정의 구획으로 구분되어 있는 경우에는 그 구획 번호 등이 포함된다. 이러한 포장에 관한 데이터 중 위치에 관한 것을, 매뉴얼로 내지는 기계적으로 취득하기 위해, 수확 위치 취득부(23)가 구비되어 있다.
측정 데이터 관리부(61)에서 관리되고 있는 수량 측정 데이터나 식미 측정 데이터, 혹은 수확 평가부(62)에서 생성된 수확 곡립 특성 정보는, 회선 통신부로서 형성된 통신 모듈(66)로부터 통신 회선을 통해 원격지의 관리 센터(7)로 보낼 수 있다. 관리 센터(7)에서는, 수취한 수량 측정 데이터나 식미 측정 데이터, 혹은 수확 곡립 특성 정보를 데이터베이스화하여, 관리 센터(정확하게는 관리 센터에 설치된 농작 관리 컴퓨터 시스템)(7)의 데이터베이스 서버(7C) 내에 구축되어 있는 수확 곡립 특성 정보 데이터베이스(70)에 저장됨으로써, 영농 매니지먼트에 활용할 수 있다.
일반적인 곡립 수확기(1)에는, 통신 회선을 통해 관리 센터(7)와의 사이에서 데이터 통신할 수 있는 통신 모듈(회선 통신부)(66)은 구비되어 있지 않다. 그 경우에는, 데이터 처리 모듈(6)을 퍼스널 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰 등의 휴대 통신 단말기에서 구축하고, 그 데이터 입출력부(60)와, 곡립 수확기(1)의 전자 제어 유닛의 데이터 입출력부(50)를 데이터 전송 가능하게 접속하는 구성을 채용할 수 있다. 이 데이터 입출력부(60)와 데이터 입출력부(50)의 접속에는, USB 접속 등의 유선 통신이나, Wi-Fi 등의 무선 통신이 적합하다.
또한, 데이터 처리 모듈(6)이, GPS 모듈을 구비한 휴대 통신 단말기에서 구축되는 경우에는, 수확 위치 취득부(23)도 이 데이터 처리 모듈(6) 내에 구축할 수 있다. 이러한 수확 위치 취득부(23)는, 휴대 통신 단말기의 GPS 모듈에 의한 위치 데이터를 수확 위치로서 취득하게 된다. GPS 모듈은, 상당히 높은 정밀도로 포장 내에서의 위치 데이터를 출력할 수 있다. 따라서, 그러한 정확한 수확 위치로서의 곡간의 예취 위치를 상기 수확 곡립 특성 정보에 포함할 수 있으므로, 당해 수확 곡립 특성 정보에 기초하여 상기 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량 및 수분을 산정하여, 영농 매니지먼트에 활용하는 것도 가능해진다.
예취 위치 내지는 수확 위치에 관한 위치 정보는, GPS 모듈을 사용하는 것이 편리하지만, 포장에 있어서의 곡립 수확기(1)의 예취 주행 궤적이 정해져 있다고 하면, 그 주행 궤적과 주행 거리 또는 주행 시간으로부터, 예취 위치를 산정할 수 있다. 그 예로서, 도 5를 사용하여, 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량 및 식미(여기서는, 수분)가, 주행 궤적과 단위 주행 거리당 수량 및 평균적인 수분으로부터 산정하는 방법을 설명한다. 도 2에서는, 곡립 수확기(1)가, 포장을 직선 주행과 180°선회의 반복에 의한 지그재그 주행 궤적으로 수확 작업을 행하는 것으로 한다.
우선, 포장을 복수의 미소 구획 : A1, A2, A3, ···으로 구분한다. 수확기(1)의 수확 주행에 수반하여, 소정 시간 : t1, t2, t3, ···마다, 또는 소정 거리 : D1, D2, D3, ···마다, 수량 데이터 및 수분 데이터가 입력되므로, 그 시간 간격에 있어서의 수량 : V1, V2, V3, ···과, 그 수분 : Q1, Q2, Q3, ···이 취득된다.
여기서, 곡립 수확기(1)의 주행이 미소 구획 : A1에 속해 있는 시간 포인트를, t1, t6, t7로 하면, 미소 구획 : A1의 수량 : V[A1]은,
V[A1]＝V1＋V6＋V7
로 되고,
미소 구획 : A1의 평균 수분 : Q[A1]은,
Q[A1]＝(Q1＋Q6＋Q7)/3
으로 된다.
또한, 미소 구획 : A2에 속해 있는 시간 포인트를, t2, t5, t8로 하면, 미소 구획 : A2의 수량 : V[A2]는,
V[A2]＝V2＋V5＋V8
로 되고,
미소 구획 : A2의 평균 수분 : Q[A2]는,
Q[A2]＝(Q2＋Q5＋Q8)/3
으로 된다. 이와 같이 하여, 미소 구획마다 수량이나 수분을 할당할 수 있다.
도 5에 나타낸 예에서는, 두렁 등에 의해 둘러싸여진 포장을 복수의 미소 구획으로 구분한 후, 수량과 품질의 수확 위치(포장)마다의 평가가 수확 평가부(62)에서 행해지고 있다. 따라서, 그 수확 곡립 특성 정보는, 그러한 포장에 있어서의 수량이나 수분의 마이크로 평가를 가능하게 한다. 그러나, 읍이나 촌 등의 지역 전체의 포장을 처리 대상 포장으로서 평가를 행하는 것도 가능하다. 이 경우의 수확 곡립 특성 정보는, 지역 전체의 포장에 있어서의 수량이나 수분의 매크로 평가를 가능하게 한다.
(제1 실시 형태)
다음으로, 도면을 사용하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 적용되어 있는 곡립 수확기의 구체적인 실시 형태 중 하나를 설명한다. 여기서는 곡립 수확기는 크롤러식의 자탈형 콤바인(이하 단순히 콤바인이라 칭함)(1)이다. 도 6에 콤바인(1)의 측면도가 도시되고, 도 7에 콤바인(1)의 평면도가 도시되어 있다.
콤바인(1)은, 각파이프재 등의 복수의 강재를 연결한 기체 프레임(10)을 구비하고 있다. 기체 프레임(10)의 하부에는 좌우 한 쌍의 크롤러 주행 장치(이하, 단순히 크롤러라 칭함)(11)를 장비하고 있다. 기체 프레임(10)에 있어서의 우반부의 전방측에는, 엔진(E)이 탑재되고, 그 상부에 운전부(13)가 형성되어 있다. 운전부(13)에는, 운전석(16)이나 조종 레버(17) 등이 배치되어 있다. 기체 프레임(10)에 있어서의 좌측의 전단부에는, 작업 주행시에 기체의 전방에 위치하는 수확 대상인 작물 곡간을 예취하여 후방으로 반송하는 예취부(12)가 구비되어 있다. 기체 프레임(10)의 좌반부에는, 예취부(12)에 의해 반송된 예취 곡간을 수취하여 후방으로 반송하면서 예취 곡간의 착립부에 탈곡 처리를 실시하고, 이 탈곡 처리에 의해 얻은 곡립에 선별 처리를 실시하는 탈곡 장치(14)가 탑재되어 있다. 기체 프레임(10)에 있어서의 우반부의 후방측에는, 탈곡 장치(14)로부터 스크류 리프팅식 공급 컨베이어(31)를 통해 리프팅 반출한 곡립을 저류하는 판금제의 곡립 탱크(15)가 탑재되어 있다. 곡립 탱크(15)에는, 곡립 탱크(15)에 저류된 곡립을 기기 밖으로 배출하는 곡립 배출 장치(19)가 장비되어 있다. 도 3과 도 4에서는, 모식적으로밖에 나타내어져 있지 않지만, 곡립 탱크(15)의 하부에 곡립의 중량을 검출하는 수량 센서(21)가 장비되고, 곡립 탱크(15)의 내부에, 식미계로서 식미 센서(품질 센서)(22)를 내장한 식미 측정 기구(30)가 장비되어 있다. 식미 센서(22)로부터는, 품질 데이터로서 곡립의 수분값과 단백값의 측정 데이터가 출력된다.
도 8은 운전부(13)의 내부 공간을 개략적으로 도시하는 모식도이다. 운전부(13)에는, 운전석(16), 각종 조종 레버, 조작 스위치, 미터 표시 패널 등이 배치되어 있다. 이 실시 형태에서는, 단말기(6)는 휴대용 태블릿형 컴퓨터로 구성되어 있다. 따라서, 이 단말기(6)는 운전석(16)의 근처에 설치되어 있는 단말기용 장착부(6A)에 장착하여 사용된다. 이 장착부(6A)는, 단말기(6)를 위한 급전 접속부 및 데이터 교환 접속부로서 기능한다. 또한, 이 태블릿형 컴퓨터 대신에 스마트폰을 채용할 수 있다.
이 단말기(6)에는, 측위 모듈(9)로서 기능하는 GPS 모듈과, 휴대 전화 회선을 통해 인터넷에 접속 가능한 통신 모듈(66)이 탑재되어 있다. 또한, 농지 정보 생성부(6a), 농작물 정보 생성부(6b), 송신 정보 관리부(6c)로서 기능하는 애플리케이션이 인스톨되어 있다. 따라서, 장착부(6A)를 통해, 수량 센서(21)로부터의 수확량 데이터, 식미계로부터의 수분값 데이터나 단백값 데이터가 단말기(6)로 보내진다. 또한, 장착부(6A)를 통해, 콤바인(1)의 각종 ECU로부터 내부 데이터도 단말기로 보내진다.
이 콤바인(1)은, 수확 작업 대상으로 되는 소정의 농지에 투입되면, 농지를 주행하면서, 연속적으로 수확 처리와 탈곡 처리를 행한다. 그때, 단말기(6)의 측위 모듈(9)에서는, 콤바인(1)의 현재 위치를 나타내는 측위 데이터(위도·경도)가 생성되고, 실제 시각과 측위 데이터로 이루어지는 측위 정보가 단말기(6)로 보내진다. 동시에, 수확량 데이터와 품질 데이터(곡립의 수분값 및 단백값)도 보내진다.
단말기(6)의 농지 정보 생성부(6a)에 있어서, 수취한 측위 데이터는 수확 작업 위치를 나타내는 수확 위치 데이터로 되어, 농지 정보로서 취급된다. 그때, 위도값과 경도로 이루어지는 측위 데이터를 농지에 설정된 소정 위치를 원점으로 하는 좌표계로 변환하여, 수확 위치 데이터를 x좌표값과 y좌표값으로 이루어지는 위치 데이터로 할 수 있다. 단말기(6)의 농작물 정보 생성부(6b)에서는, 수취한 수확량 데이터와 품질 데이터는 농작물 정보로서 취급된다. 송신 정보 관리부(6c)에 있어서, 농지 정보와 농작물 정보는, 나중에 농지에 있어서의 특정 에어리어와 수확량 내지는 품질과의 관계를 평가할 수 있도록 관계된다. 그때, 수확 작업 위치의 측정 시점과 그 위치에서 수확된 곡립의 품질 측정의 시간적인 편차는, 수확 처리와 탈곡 처리의 시간을 고려하여 보정된다. 관련지어진 농지 정보와 농작물 정보는, 송신 정보로서 농작 관리 센터로 보내지지만, 농지 정보와 농작물 정보의 관련짓기는 농작 관리 센터측에서 행해져도 된다.
일반적으로, 콤바인(1)은 농지를 직선 주행과 180°선회의 반복에 의한 지그재그 주행으로 수확 작업을 행하므로, 농작물의 수확은 실질적으로 직선의 주행 궤적을 따라 행해진다. 이에 대해, 농지의 토양 품질의 분포나 그 결과로서의 농작물의 품질의 분포는, 면적인 확대를 갖는다. 이것으로부터, 작업 대상으로 되는 농지를 소정의 크기로 분할하여 얻어진 미소 구획마다 농작물 정보(수확량이나 품질)를 미소 구획마다 산정하여 할당해 가면 적합하다.
이 수확량 : D와 품질 : Q를 농지의 미소 구획에 할당하는 처리는, 도 5를 사용하여 설명한 바와 같은 방법을 채용하면 된다. 이에 의해, 임의의 미소 구획마다 농작물 정보(수확량이나 품질)를 할당할 수 있다.
두렁 등에 의해 둘러싸인 농지를 복수의 미소 구획으로 구분한 후의 농작 평가가 농작 평가부(73)에서 가능하다. 즉, 그 농작 평가 데이터는, 그러한 농지에 있어서의 수확량이나 품질의 마이크로 평가를 가능하게 한다. 그러나, 읍이나 촌 등의 지역 전체의 농지를 처리 대상 농지로 하고, 두렁 등에 의해 둘러싸인 농지를 미소 구획으로서 취급하여, 농작 평가를 행하는 것이 가능하다. 이 경우의 농작 평가 데이터는, 지역 전체의 농지에 있어서의 수확량이나 품질의 매크로 평가를 가능하게 한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 데이터베이스 서버(7C)가, 관리 센터(7)에 구축되어 있으면, 콤바인(1)으로부터 보내져 오는 농지 정보와 농작물 정보는 서로의 관련짓기를 유지한 상태에서 1차 데이터베이스부(75)에 기록되고, 농작 평가부(73)에서 생성된 농작 평가 데이터는 농작 평가 데이터베이스부(76)에 기록되어 있다. 따라서, 유저로부터의 리퀘스트에 따라서, 특정 지역 또는 농지의 수확량이나 품질에 관한 정보가 유저에게 부여된다. 그때, 도표화 처리부(74)는, 농지 지도 데이터베이스부(77)에 저장되어 있는 지도 데이터를 사용하여, 지도를 베이스로 하여 수확량이나 품질을 매크로적 또는 마이크로적으로 도표화한 그래픽 정보를 생성할 수 있다. 이 실시 형태에서는, 입출력 서버(7A)는, Web 서버로서 구축되어 있다. Web 서버는, HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)라 불리는 통신 프로토콜을 사용하여, 단말기(6)에 인스톨되어 있는 Web 브라우저와의 사이에서 데이터의 송수신을 행한다. 서로의 데이터의 송수신을 위해, HTML(Hyper Text Markup Language)이나 XML(Extensible Markup Language) 등에 의해 기술된 문서가 사용되지만, 그 문서에는 화상이나 음성, 나아가서는 무언가의 처리를 행하는 프로그램을 포함시킬 수 있다.
HTML 파일이나 XML 파일에서는 그래픽 이미지를 간단하게 취급할 수 있다. 도 9에는, 단말기(6)의 Web 브라우저에 의해 표시되는 농작 평가 화면의 일례가 나타내어져 있다. 이 농작 평가 화면의 톱 화면은, 두렁으로 경계지어진 다수의 농지를 포함하는 지역의 지도이다. 각 농지는, 색별되어 있고, 그 내역은, 선택에 의해 변경 가능하다. 제1 선택에서는, 농지는 수확 작업의 작업 완료 농지와 작업 미완성 농지로 색별되어 있다. 제2 선택에서는, 농지는, 목표 수확량 이상의 농지와 목표 수확량 미만의 농지로 색별되어 있다. 또한, 품질에 관하여, 예를 들어 목표 단백값에 도달한 농지와 도달하지 않은 농지로 색별하는 것도 가능하다.
도 9의 톱 화면에 있어서, 특정 농지 ZZZ를 클릭함으로써 그 농지 ZZZ에 관한, 농지 정보와 농작물 정보, 또한 옵션으로서의 농작업기 정보를 표시하는 서브 윈도우가 나타내어져 있다. 여기서는, 농지 정보에는, 농지명, 면적, 작물, 작업 진척, 비료(종별이나 양), 농약(종별이나 양)이 포함되어 있고, 농작물 정보에는, 현미 수확량, 평균 단백, 평균 수분이 포함되어 있다. 또한, 농작업기 정보에는, 소비 연료, 작업 시간, 엔진 세트 회전수, 최고 수온, 평균 작업 속도가 포함되어 있다. 이 농작업기 정보는, 콤바인(1)의 ECU로부터 단말기(6)에 전송되고, 또한 이 농작 관리 컴퓨터 시스템으로 보내져 데이터베이스 서버(7C)에 기록된 것이다. 도 9의 톱 화면에는, 또한 농작 관리 센터에 등록되어 있는 콤바인(1)의 현재 위치를 나타내는 아이콘도 표시되어 있다.
도 10에는, 도 9의 톱 화면에 나타내어진 다수의 농지로부터 선택된 특정 농지 ZZZ가 나타내어져 있고, 이 농지 ZZZ는 소정의 크기로 분할하여 얻어진 다수의 미소 구획으로 구성되어 있다. 즉, 도 7의 톱 화면에 있어서의 지역 전체가 도 8에 있어서의 1개의 선택된 특정 농지 ZZZ에 대응하고 있고, 도 9의 톱 화면에 있어서의 다수의 농지가 도 10에 있어서의 미소 구획에 대응하고 있다. 따라서, 도 10의 화면상에서 특정 미소 구획 A1을 클릭함으로써, 그 미소 구획 A1에 관한, 농지 정보와 농작물 정보가 표시된다. 이 정보에 기초하여, 정밀한 농작 관리가 가능해진다.
상술한 실시 형태에서는, 농작물의 수확량 및 품질의 샘플링은 작업 주행 위치 단위로 행하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 두렁으로 둘러싸인 1개의 농지 단위여도 된다. 나아가서는, 수확기(1)에는, 수확물을 일시적으로 저장해 두는 수확물 탱크가 구비되어 있으므로(예를 들어, 콤바인의 경우에는 수확물 탱크로서 곡립 탱크가 구비되어 있음), 수확물 탱크의 용량을 1단위로 하여 농작물의 수확량이나 품질의 샘플링을 행해도 된다.
또한 곡립 탱크(15)의 용량보다 더욱 작은 용량 단위로 샘플링을 행하기 위한 적합한 실시 형태 중 하나는, 곡립 탱크(15)의 내부에 수확물의 일시 저류부를 설치하는 것이다. 즉, 일시 저류부의 바닥에 개폐 덮개 기구를 설치함과 함께, 이 일시 저류부의 만배를 검지하는 센서, 정전 용량형 근접 센서를 설치하고, 일시 저류부가 가득 찰 때마다 개폐 덮개를 개방하여 수확량을 곡립 탱크(15)로 배출한다. 그 배출시에 식미 센서(22)에 의한 품질 측정을 행하여, 결품질 데이터를 취득할 수 있다. 일시 저류부가 가득 차는 시간과 그 시간에 있어서의 평균 차속을 측정함으로써, 일시 저류부가 가득 찰 때까지의 주행 거리가 얻어진다. 이 주행 거리는 수확량의 지표(수확량 지표)로서 사용할 수 있다. 혹은, 주행 거리당 수확량, 즉 농지 단위 면적당 수확량을 구할 수도 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 수확량 또는 품질 혹은 그 양쪽에 관한 지표를 지도상에서 시각화함으로써, 농지의 미소 구역 단위의 수확량 맵을 작성할 수 있다.
단말기(6)로서 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터가 채용되어 있는 경우, 이들 기기에는 대개 WiFi 기능이나 블루투스(상표명) 등의 근거리 통신 기능이 구비되어 있으므로, 이 단말기(6)를 수확기(1)의 특정 조작을 위한 리모콘으로서 이용할 수 있다. 특히, 수확기(1)가 콤바인인 경우, 콤바인에 장비되어 있는 언로더의 승강, 좌우 선회, 곡립 배출의 ON/OFF를 단말기(6)의 조작으로 컨트롤할 수 있으면 편리하다. 또한, 콤바인의 ECU와 단말기(6)의 쌍방향 데이터 통신 기능을 이용하여, 언로더의 현재 위치에 따라서 리모콘에 의한 조작을 규정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 언로더가 수납 위치에 있는 경우에는, 기체 후방에 반시계 방향으로 돌출되고, 그 이외라면 자동 수납을 행하는 등의 조작 버튼을 단말기(6)에 부여할 수 있다. 이러한 단말기(6)에 있어서의 리모콘 기능은, 애플리케이션에 의해 실현된다.
(제2 실시 형태)
다음으로, 도면을 사용하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 적용되어 있는 곡립 수확기의 구체적인 실시 형태 중 하나를 설명한다. 여기서 채용되어 있는 곡립 수확기도, 도 6과 도 7에 도시된 크롤러식의 자탈형 콤바인(1)이다.
도 11에 모식적으로 도시되어 있는 바와 같이, 수량 센서(21)는 기체 프레임(10)에 장착된 로드셀이며, 이 로드셀에 곡립 탱크(15)가 적재되어 있다. 즉, 이 수량 센서(21)는 곡립 탱크(15)를 포함하여 거기에 저류된 곡립의 무게를 측정함으로써 수확 곡립의 수량을 측정한다. 소정의 샘플링 시간마다 수량 센서(21)에 의해 증가량을 산정함으로써, 소정 시간당 수량이 얻어진다. 그때, 주행 속도를 고려하면, 소정 거리당 수량을 구하는 것도 가능하다. 식미 센서(22)는, 도 7에도 모식적으로 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 곡립 탱크(15)의 측벽에 외측으로부터 장착된 식미 측정 기구(30)에 내장되어 있다. 식미 측정 기구(30)는 평행 자세와 현수 자세 사이에서 개폐 요동하는 측정대(30a)를 곡립 탱크 내부측에 구비하고 있다. 측정대(30a)는 상부 개구와 하부 개구를 갖는 통 형상 케이스로 덮여 있다. 또한, 측정대(30a)는 탈곡 장치(14)로부터 공급 컨베이어(31)에 의해 반송되고, 임펠러에 의해 곡립 탱크(15)에의 투입구(15a)로부터 방출된 곡립의 일부가 도달하는 위치에 배치되어 있다. 이에 의해, 수평 자세의 측정대(30a)는 투입구(15a)로부터 비상되어지는 곡립을 받아낼 수 있다. 소정량의 곡립이 측정대(30a)에 놓인 단계에서, 식미 센서(22)에 의한 측정이 행해진다. 여기서는, 분광 분석이 사용되고 있고, 곡립 수분이나 단백값의 측정이 가능하여, 수분이나 단백, 나아가서는 그들의 성분비로부터 구해지는 식미값을 측정값으로 할 수 있다. 식미 센서(22)에 의한 측정이 완료되면, 측정대(30a)는 현수 자세로 요동되고, 이에 의해 측정대(30a)의 놓여 있던 곡립이 방출된다. 곡립이 방출되고, 다음 측정 샘플링 시간이 되면, 다시 측정대(30a)가 수평 자세로 요동된다.
이 콤바인(1)의 제어계가 도 12에 도시되어 있다. 이 제어계는, 실질적으로는 도 4에 도시된 기본 원리에 기초하는 것이지만, 그 데이터 처리 모듈(6)은, 운전자가 지참하는 휴대 통신 단말기인 스마트폰에 의해 구축되어 있다. 또한, 수확 위치를 취득하는 수확 위치 취득부(23)는, 스마트폰에 탑재되어 있는 GPS 모듈(65)에 의해 치환되어 있다. 따라서, 콤바인(1)측의 제어계는 차량 탑재 LAN에 의해 접속된 표준적인 구성 요소로 구축되어 있다.
즉, 콤바인(1)측의 제어계에 구축되어 있는, 본 발명에 관계되는 기능부는, 주행 제어 ECU(전자 제어 유닛)(53)와, 작업 장치 ECU(54)와, 센서 관리 모듈(5)과, 차량 탑재 디스플레이(18)와, 데이터 입출력부(50)이다. 주행 제어 ECU(53)는, 차량 주행에 관한 다양한 제어 정보를 다루는 ECU이며, 예를 들어 차량 탑재 LAN을 통해 센서 관리 모듈(5)로부터 취득한, 주행 속도, 엔진 회전수, 주행 거리, 연비 등의 데이터를 주행 정보화하는 주행 정보 생성부(53a)를 구비하고 있다. 작업 장치 ECU(54)는, 예취부(12)나 탈곡 장치(14) 등의 예취 수확 장치를 제어하는 ECU이며, 센서 관리 모듈(5)로부터 취득한 센서 정보에 기초하여 예취 수확 장치의 조작 상태나 가동 상태를 나타내는 데이터를 대지 작업 정보화하는 작업 정보 생성부(54a)를 구비하고 있다.
센서 관리 모듈(5)은, 상술한 식미 센서(22)[식미 측정 기구(30)]나 수량 센서(21) 이외에, 주행 속도 센서나 주행 거리 센서 등 다양한 센서로부터의 측정 신호를 입력하여, 다른 기능부에 전송하는 기능을 갖는다. 특히, 이 센서 관리 모듈(5)은, 수량 센서(21)로부터의 측정 신호에 기초하여 수량 측정 데이터를 생성하는 수량 측정 데이터 생성부(51) 및 식미 센서(22)[식미 측정 기구(30)]로부터의 측정 신호에 기초하여 식미 측정 데이터를 생성하는 식미 측정 데이터 생성부(52)를 구비하고 있다.
데이터 입출력부(50)는, 운전자가 지참하고 있는 스마트폰과 데이터 교환하기 위한 비교적 근거리에서의 통신을 행하는 무선 통신부이며, Wi-Fi나 블루투스(등록 상표) 등의 프로토콜에 의해 동작한다.
도 1의 기본 원리에서 설명된 측정 데이터 관리부(61)와 수확 평가부(62)는, 여기서는, 스마트폰의 애플리케이션으로서 구축되어 있다. 또한, 수확 평가부(62)에 의해 생성되는 수확 곡립 특성 정보를 기록하는 수확 곡립 특성 정보 기록부(63)는 스마트폰의 외부 메모리에 구축된다. 이로 인해, 측정 데이터 관리부(61)는, 데이터 입출력부(50)와 데이터 교환 가능한 스마트폰의 데이터 입출력부(60)를 통해 수량 측정 데이터 생성부(51)와 식미 측정 데이터 생성부(52)로부터 수량 측정 데이터와 식미 측정 데이터를 수취한다. 스마트폰에는, 본래적으로, 소유자 ID 관리부(67)나 회선 통신부로서 기능하는 통신 모듈(66)이 구비되어 있다. 소유자 ID 관리부(67)의 기능을 이용하여, 운전자의 인증을 행함으로써, 콤바인(1)에서 생성된 정보의 시큐리티를 확보할 수 있다. 또한, 통신 모듈(66)을 이용하여, 수확 곡립 특성 정보를 관리 센터(7)로 송신하여, 수확 곡립 특성 정보 데이터베이스(70)에 저장할 수 있다.
상술한 제2 실시 형태에서는, 수확된 곡립의 수량이나 식미 등을 측정하는 센서가 콤바인(1)에 설치되어 있고, 수량 측정 데이터와 식미 측정 데이터를 수확 장소로서의 포장에 링크한 수확 곡립 특성 정보를 수확 작업 중에 생성할 수 있으므로, 곡립의 수확시 평가가 가능해진다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서의 변형예를 이하에 열거한다.
(1) 식미 센서(22)를 내장한 식미 측정 기구(30)의 측정대(30a)는, 수평 자세와 현수 자세 사이를 요동하는 것 이외의 구조를 채용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 13에 모식적으로 도시되어 있는 바와 같이, 측정대(30a)를, 식미 측정 기구(30)의 박스 형상의 케이스로부터 진퇴 이동시키는 구조를 채용해도 된다. 그때, 식미 측정 기구(30)는, 신장된 상태의 측정대(30a)가, 탈곡 장치(14)로부터 공급 컨베이어(31)에 의해 반송되어 곡립 탱크(15)의 투입구(15a)로부터 방출되는 곡립을 받아낼 수 있도록 배치된다. 이 구조에서는, 소정량의 곡립이 측정대(30a)에 놓인 단계에서, 측정대(30a)가 식미 측정 기구(30)의 내부로 인입하여, 식미 센서(22)에 의한 측정이 행해진다.
또한, 식미 측정 기구(30)의 배치 장소는, 곡립 탱크(15)에는 한정되지 않고, 탈곡 장치(14)로부터 곡립 탱크(15)로의 곡립 반송 경로(3)의 적당한 개소에 배치하는 것도 가능하다. 또한, 고속 측정 처리가 가능한 식미 측정 기구(30)를 채용하는 경우에는, 반송 중인 곡립, 특히 투입구(15a)로부터 방출된 비상 중인 곡립을 측정 대상으로 하는 것도 가능하다.
(2) 수량 센서(21)는, 곡립 탱크(15)의 저면의 중앙 부근에 배치된 단일의 로드셀로 구성하는 것 이외에, 보다 정확한 측정을 행하기 위해, 곡립 탱크(15)의 저면의 4개의 코너 영역에 각각 로드셀을 배치하는 구성을 채용해도 된다.
(3) 수확 평가부(62)에서 생성된 수확 곡립 특성 정보를 수확 곡립 특성 정보 기록부(63)에 기록함과 함께, 생성된 수확 곡립 특성 정보를 직접 실시간으로 관리 센터(7)에 송신해도 된다. 또한, 생성된 수확 곡립 특성 정보는 수확 곡립 특성 정보 기록부(63)에 기록하지 않고 관리 센터(7)에 송신해도 된다.
(4) 상술한 실시 형태에서는, 데이터 처리 모듈(6)은, 곡립 수확기(1)에 내장된 제어계 또는, 운전자가 지참하는 휴대 통신 단말기에 구축되는 것으로 하였지만, 데이터 처리 모듈(6)을 포장으로부터 떨어진 장소에 설치된 통신 기능을 구비한 컴퓨터 시스템에 구축해도 된다.
(5) 상술한 실시 형태에서는, 농작물 수확기로서 곡물 수확기(콤바인)가 언급되었지만, 그 이외의 곡립 수확기에 본 발명을 적용하는 것은 물론이다. 또한, 여기서 말하는 곡립 수확기는 넓은 의미를 갖고 있으며, 쌀, 보리뿐만 아니라, 옥수수나 그 밖의 작물도 포함된다.
본 발명은, 쌀, 보리, 옥수수 등의 곡물 수확뿐만 아니라, 감자, 당근, 무 등의 야채 수확, 나아가서는 사과나 귤 등의 과일 수확의 분야에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 크롤러식의 자탈형 콤바인뿐만 아니라, 보통형 콤바인에도, 또한 휠식 콤바인에도 적용 가능하다.
1 : 콤바인(농작물 수확기, 곡물 수확기)
14 : 탈곡 장치
15 : 곡립 탱크
21 : 수량 센서(로드셀)
22 : 품질 센서(식미 센서, 식미계)
23 : 수확 위치 취득부
3 : 컴퓨터 단말기(태블릿 컴퓨터, 스마트폰)
30 : 측위 모듈
6 : 데이터 처리 모듈
6a : 농지 정보 생성부
6b : 농작물 정보 생성부
6c : 송신 정보 관리부
61 : 측정 데이터 관리부
62 : 수확 평가부
63 : 수확 곡립 특성 정보 기록부
65 : GPS 모듈
66 : 통신 모듈(회선 통신부)
9 : 측위 모듈
7 : 관리 센터
7A : 입출력 서버(Web 서버)
71 : 데이터 입력부
72 : 데이터 출력부
7B : 애플리케이션 서버
73 : 농작 평가부
74 : 도표화 처리부
7C : 데이터베이스 서버
70 : 수확 곡립 특성 정보 데이터베이스
75 : 1차 데이터베이스부
76 : 농작 평가 데이터베이스부
77 : 농지 지도 데이터베이스부

Claims (16)

  1. 농작물 수확기에 의해 수확 작업이 행해지는 농지에 관한 농지 정보와, 상기 수확 작업으로 얻어진 농작물에 관한 농작물 정보를 관리하는 농작 관리 시스템이며,
    상기 농지 정보로서 상기 농지에 있어서의 수확 작업 위치를 나타내는 수확 위치 데이터와, 상기 농작물 정보로서 상기 농지에서 수확된 농작물의 수확량을 나타내는 수확량 데이터 및 그 품질을 나타내는 품질 데이터를, 상기 농작물 수확기로부터 수취하는 데이터 입력부와,
    상기 농지 정보와 상기 농작물 정보를 서로 관련짓기 가능하게 기록하는 데이터베이스 서버와,
    상기 농지 정보와 상기 농작물 정보에 기초하여 상기 농지의 농작 평가를 행하는 농작 평가부와,
    상기 농작 평가부에 의해 생성된 농작 평가 데이터를 송출하는 데이터 출력부를 구비한, 농작 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 농지 정보는, 작업 대상으로 되는 농지를 소정의 크기로 분할하여 얻어진 미소 구획마다 대응지어 생성되고, 상기 농작물 정보도 상기 미소 구획에 대응지어 생성되는, 농작 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 농작물 수확기의 주행 궤적에 대응하여 생성된 경시적인 농작물 정보를 상기 미소 구획에 할당하는 데이터 변환이 상기 농작 평가부에 있어서 행해지는, 농작 관리 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 농작물 수확기는 곡물용 콤바인이며, 상기 수확량 데이터는 단위 시간당 탈곡 처리량으로부터 생성되고, 상기 품질 데이터는 상기 콤바인에 장비된 식미 센서 유닛의 측정 결과로부터 생성되는, 농작 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 품질 데이터에는 수확 곡립의 수분이 포함되어 있는, 농작 관리 시스템.
  6. 농작 관리 컴퓨터 시스템에 대해, 수확 작업이 행해지는 농지에 관한 농지 정보와, 상기 수확 작업으로 얻어진 농작물에 관한 농작물 정보를 보내는 농작물 수확기이며,
    자기 위치를 측정하는 측위 모듈과,
    상기 농지에서 수확된 농작물의 수확량을 측정하는 수량 센서와,
    상기 농지에서 수확된 농작물의 품질을 측정하는 품질 센서와,
    상기 측위 모듈의 측정 결과로부터 상기 농지에 있어서의 수확 작업 위치를 나타내는 수확 위치 데이터를 상기 농지 정보로서 생성하는 농지 정보 생성부와,
    상기 수량 센서의 측정 결과로부터 수확량 데이터를 상기 농작물 정보로서 생성함과 함께, 상기 품질 센서의 측정 결과로부터 품질 데이터를 상기 농작물 정보로서 생성하는 농작물 정보 생성부와,
    상기 농지 정보와 상기 농작물 정보를 관계시켜 송신 정보를 작성하는 송신 정보 관리부와,
    상기 송신 정보를 상기 농작 관리 컴퓨터 시스템에 보내는 통신 모듈을 구비한, 농작물 수확기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 농작물 정보에는, 작업 주행 거리당 수확량이 포함되어 있는, 농작물 수확기.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 농지 정보는, 작업 대상으로 되는 농지를 소정의 크기로 분할하여 얻어진 미소 구획마다 대응지어 생성되고, 상기 농작물 정보도 상기 미소 구획에 대응지어 생성되는, 농작물 수확기.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 농작물이 쌀이며, 상기 품질 센서는 벼의 수분을 검출 가능하고, 내장 곡립 탱크에 저류된 벼의 수분 또는 당해 벼에 요구되는 건조도가 그 저류량과 함께 통신 모듈을 통해 외부의 건조 시설에 송신되는, 농작물 수확기.
  10. 포장으로부터 예취한 곡간에 탈곡 처리를 실시하는 탈곡 장치로부터 보내진 곡립을 수납하는 곡립 탱크와,
    상기 곡립의 수량을 측정하는 수량 센서와,
    상기 곡립의 식미를 측정하는 식미 센서와,
    상기 수량 센서로부터 입력된 수량 측정 데이터 및 상기 식미 센서로부터 입력된 식미 측정 데이터를 시계열 관리하는 측정 데이터 관리부와,
    상기 포장에 있어서의 위치 정보와 상기 수량 측정 데이터와 상기 식미 측정 데이터를 링크함으로써 수확 곡립 특성 정보를 생성하는 수확 평가부를 구비한, 곡립 수확기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수량 센서는 상기 곡립 탱크에 구비된 로드셀이고, 상기 식미 센서는 곡립의 수분을 측정하기 위한 광학식 비접촉 센서이고, 상기 식미 센서는, 상기 곡립 탱크에 배치되거나, 또는 상기 탈곡 장치로부터 상기 곡립 탱크에 도달하는 곡립 반송 경로에 배치되는, 곡립 수확기.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 수량으로서, 상기 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량이 주행 궤적과 단위 주행 거리당 수량으로부터 산정되고, 상기 식미로서, 상기 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수분이 주행 궤적과 단위 주행 거리당 수확된 곡립의 평균적인 식미로부터 산정되는, 곡립 수확기.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포장에 있어서의 상기 곡간의 예취 위치를 측정하는 GPS 모듈이 구비되고, 상기 예취 위치는 상기 수확 곡립 특성 정보에 포함되고, 당해 수확 곡립 특성 정보에 기초하여 상기 포장의 소정 영역에서 수확된 곡립의 수량 및 수분이 산정되는, 곡립 수확기.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수확 곡립 특성 정보를 기록하는 기록부가 구비되어 있는, 곡립 수확기.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    휴대 통신 단말기와 데이터 통신 가능한 데이터 입출력부가 구비되고, 상기 측정 데이터 관리부와 상기 수확 평가부가 상기 휴대 통신 단말기에 구축되어 있고, 상기 수확 곡립 특성 정보는 상기 휴대 통신 단말기의 회선 통신부를 거쳐서 관리 센터로 보내지는, 곡립 수확기.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포장에 있어서의 위치 정보는, 포장을 복수로 구분함으로써 얻어진 미소 구획인, 곡립 수확기.
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