KR20230074717A - harvest - Google Patents
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Abstract
수확기는, 포장의 식립 작물을 수확하는 수확부(15)와, 기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 유닛(21)과, 포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득부(32)와, 기준 높이에 대한 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 제어 유닛(3)을 구비한다.The harvester includes a harvesting unit 15 for harvesting planted crops in the field, a crop height detection unit 21 for detecting the actual height of planted crops planted before harvesting planted in the forward direction of the body, and a standard for planted crops in the field. A reference height acquisition unit 32 that acquires a height, and a control unit 3 that adjusts a control parameter for determining the operating state of the machine based on the ratio of the actual height to the reference height.
Description
본 발명은 포장의 식립 작물을 수확하는 수확부가 구비되어 있는 수확기에 관한 것이다.The present invention relates to a harvester equipped with a harvesting unit for harvesting planted crops in the field.
수확 시기에서의 포장면으로부터의 식립 작물의 높이는, 작물의 품종이나 생육 정도 등에 따라 다양하다. 특히, 쌀이나 보리 등의 식립 작물에서는, 과다 결실이나 바람 등으로 인해 쓰러지면, 그 높이는, 표준의 높이보다 상당히 낮아진다.The height of planted crops from the pavement surface at harvest time varies depending on the variety of the crop, the degree of growth, and the like. In particular, in planted crops such as rice and barley, when they fall down due to excessive fruiting or wind, the height is significantly lower than the standard height.
예를 들어, 일본 특허 공개 평11-155340호 공보에 따른 콤바인은, 수확 작업에 있어서, 쓰러짐 상태의 식립 곡간(穀稈)에 대하여 직립 상태의 식립 곡간과는 다른 제어를 행하기 위해, 예취(刈取)부의 전방의 곡간을 촬영하는 텔레비전 카메라와 화상 처리 장치를 구비하고 있다. 화상 처리 장치는, 텔레비전 카메라로부터의 화상과, 미리 기억시켜 둔 다양한 곡간의 식립 상태를 나타내는 화상을 비교하여 곡간의 식립 상태를 검출한다. 예취부 전방의 곡간의 일부가 쓰러져 있는 것이 검출되면, 긁어모음 릴이 하방으로 요동한다. 이에 의해, 쓰러진 곡간의 예취 성능이 향상된다.For example, the combine according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-155340, in order to perform different control with respect to planted grain stems in an upright state with respect to planted grain stems in a collapsed state in harvesting work, mowing ( It is provided with a television camera and an image processing device that take pictures of the grain culm in front of the left and right portions. An image processing device compares an image from a television camera with images indicating the state of planting of various grain stems stored in advance to detect the planting condition of the grain stem. When it is detected that a part of the grain culm in front of the reaping part has collapsed, the raking reel swings downward. Thereby, the reaping performance of the fallen grain stem improves.
일본 특허 공개 평10-304734호 공보에 따른 콤바인에서는, 예취 작업 시에 취득된 촬영 화상에 기초하여 구해진 파워 스펙트럼 분포로부터, 예취 전에, 식립 곡간의 쓰러짐 정도의 판정이 행해진다. 화상 처리를 통해 판정된 쓰러짐 정도에 따라 적시에 차속 등의 제어를 행함으로써 탈곡 부하의 조절이 행해진다. 이에 의해, 쓰러진 곡간이어도, 원활한 탈곡 작업이 가능하게 된다.In the combine according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-304734, the degree of collapse of the planted grain stem is determined before harvesting from the power spectrum distribution obtained on the basis of the photographed image obtained during the harvesting operation. Adjustment of the threshing load is performed by controlling the vehicle speed or the like in a timely manner according to the degree of collapse determined through image processing. Thereby, even if it is a fallen grain stem, a smooth threshing operation becomes possible.
일본 특허 공개 평11-155340호 공보 및 일본 특허 공개 평10-304734호 공보에 따른 콤바인에 있어서는, 화상 처리 기술에 의해 쓰러진 곡간을 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여, 콤바인의 작업 상태가 조절된다. 그러나, 쌀이나 보리 등의 식립 작물의 높이는, 품종, 생육 정도 과다 결실, 강풍 등으로 인해, 다양하게 변동한다. 따라서, 보다 양호한 수확 작업을 달성하기 위해서는, 수확 작업의 대상이 되는 식립 작물의 표준 높이와의 차이를 고려하여, 수확기의 작업 상태를 조절할 필요가 있다.In the combine according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-155340 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-304734, an image processing technique detects a fallen grain culm, and based on the detection result, the operating state of the combine is adjusted. . However, the height of planted crops such as rice and barley fluctuates in various ways due to varieties, growth rates, excessive fruiting, strong winds, and the like. Therefore, in order to achieve a better harvesting operation, it is necessary to adjust the operating conditions of the harvester in consideration of the difference from the standard height of planted crops to be harvested.
이러한 실정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 식립 작물의 표준 높이와의 차이를 고려하여, 수확기의 작업 상태가 조절되는 수확기를 제공하는 것이다.In view of this situation, an object of the present invention is to provide a harvester in which the working condition of the harvester is adjusted in consideration of the difference from the standard height of planted crops.
본 발명에 따른 수확기는, 포장의 식립 작물을 수확하는 수확부와, 기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 유닛과, 포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득부와, 상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 제어 유닛을 구비한다.The harvester according to the present invention includes a harvesting unit for harvesting planted crops in the field, a crop height detection unit for detecting the actual height of the planted crops before harvesting planted in the forward direction of the body, and a reference height of the planted crops in the field. A reference height acquisition unit for acquiring and a control unit for adjusting a control parameter for determining a working state of the machine based on a ratio of the actual height to the reference height.
본 발명에 따르면, 수확 전의 식립 작물의 실제 높이가, 작물 높이 검출 유닛에 의해 검출된다. 또한, 이 실제 높이의 기준 높이에 대한 비율이 연산되고, 당해 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태가 적정하게 조절된다. 기준 높이는, 작물 품종, 작물 생육 특성, 포장 특성, 동일 포장에서의 실제 높이의 통계값 등에 따라, 기준 높이 설정부에서 관리되고 있다.According to the present invention, the actual height of planted crops before harvesting is detected by the crop height detection unit. In addition, the ratio of this actual height to the reference height is calculated, and based on the ratio, the working condition of the aircraft is appropriately adjusted. The standard height is managed by the standard height setting unit according to crop varieties, crop growth characteristics, pavement characteristics, statistical values of actual heights in the same pavement, and the like.
상술한 수확기의 기술적 특징은, 제어 시스템에도 적용 가능하다. 이 때문에, 본 발명은 제어 시스템도 권리의 대상으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서의 제어 시스템은, 포장의 식립 작물을 수확하는 수확부를 갖는 수확기의 제어 시스템이며, 기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 유닛과, 포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득부와, 상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 제어 유닛이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The above technical features of the harvester are also applicable to the control system. For this reason, the present invention can also make the control system a subject of rights. The control system in this case is a control system for a harvester having a harvesting unit that harvests planted crops in the field, and includes a crop height detection unit for detecting the actual height of the planted crops before harvesting planted in the front of the moving direction of the body; A reference height acquisition unit for obtaining the reference height of planted crops, and a control unit for adjusting control parameters for determining the operating state of the machine based on the ratio of the actual height to the reference height. do.
상술한 수확기의 기술적 특징은, 제어 방법에도 적용 가능하다. 이 때문에, 본 발명은 제어 방법도 권리의 대상으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서의 제어 방법은, 포장의 식립 작물을 수확하는 수확부를 갖는 수확기의 제어 방법이며, 기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 스텝과, 포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득 스텝과, 상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 조절 스텝을 구비하는 것을 특징으로 한다.The technical features of the harvester described above are also applicable to the control method. For this reason, the present invention can also make the control method a subject of rights. The control method in this case is a control method for a harvester having a harvesting unit that harvests planted crops in the field, and includes a crop height detection step for detecting the actual height of the planted crops planted ahead of the moving direction of the body before harvesting; It is characterized in that it comprises a reference height acquisition step for acquiring the reference height of planted crops, and an adjustment step for adjusting a control parameter for determining the operating state of the machine based on the ratio of the actual height to the reference height. .
상술한 수확기의 기술적 특징은, 제어 프로그램에도 적용 가능하다. 그 때문에, 본 발명은 제어 프로그램도 권리의 대상으로 할 수 있다. 또한, 이 기술적 특징을 갖는 제어 프로그램이 기록된 광 디스크나 자기 디스크, 반도체 메모리 등의 기록 매체도 권리의 대상으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서의 제어 프로그램은, 포장의 식립 작물을 수확하는 수확부를 갖는 수확기의 제어 프로그램이며, 기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 기능과, 포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득 기능과, 상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 조절 기능을 컴퓨터에게 실행시키는 것을 특징으로 한다.The technical features of the harvester described above are also applicable to the control program. Therefore, in the present invention, control programs can also be subject to rights. In addition, recording media such as optical disks, magnetic disks, and semiconductor memories on which control programs having these technical characteristics are recorded can also be subject to rights. The control program in this case is a control program for a harvester having a harvesting unit that harvests planted crops in the field, and includes a crop height detection function for detecting the actual height of planted crops planted ahead of the body in the traveling direction of the machine, and a field planted crop. Characterized in that the computer executes a reference height acquisition function for obtaining a reference height of planted crops and an adjustment function for adjusting a control parameter for determining a working state of the machine based on a ratio of the actual height to the reference height. to be
비율에 기초한 제어 처리를 간단하게 하기 위해서는, 산출된 비율을 클래스 분류하여, 클래스 단위로 제어 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이로부터, 본 발명의 바람직한 실시 형태의 하나에서는, 상기 비율이 복수의 비율 범위로 클래스 분류되고, 상기 비율 범위에 기초하여 상기 제어 파라미터가 도출된다.In order to simplify the control processing based on the ratio, it is preferable to classify the calculated ratio into classes and perform control processing in units of classes. From this, in one preferred embodiment of the present invention, the ratio is classified into a plurality of ratio ranges, and the control parameter is derived based on the ratio ranges.
작물 높이 검출 유닛에 의해 식립 작물의 실제 높이가 검출되지만, 높이 이외의 특징 데이터, 예를 들어 식립 작물의 자세나 색감의 검출은 곤란하다. 그러한 식립 작물의 특징 데이터는, 식립 작물의 촬영 화상을 화상 처리함으로써 얻어진다. 이로부터, 본 발명의 바람직한 실시 형태의 하나에서는, 포장 중, 적어도 상기 작물 높이 검출 유닛의 검출 대상 범위를 포함하는 기체의 진행 방향 전방의 영역을 촬영하여 촬영 화상을 취득하는 카메라 유닛과, 상기 촬영 화상으로부터 상기 식립 작물의 특징 데이터를 생성하는 특징 데이터 생성부가 구비되고, 상기 비율과 상기 특징 데이터에 기초하여 상기 제어 파라미터가 도출된다.Although the actual height of planted crops is detected by the crop height detection unit, it is difficult to detect characteristic data other than the height, for example, the attitude or color of the planted crops. Characteristic data of such a planted crop is obtained by image processing a photographed image of the planted crop. From this, in one preferred embodiment of the present invention, a camera unit that acquires a photographed image by photographing an area forward in the traveling direction of the body including at least a detection target range of the crop height detection unit during the field, and the photographing A feature data generation unit for generating feature data of the planted crop from an image is provided, and the control parameter is derived based on the ratio and the feature data.
쓰러진 식립 작물이 존재하고 있는 포장에서의 수확 작업에 있어서, 쓰러진 식립 작물의 쓰러짐 방향이 중요한 특징 데이터가 된다. 동일한 정도로 쓰러져 있고, 그 실제 높이가 동일한 정도여도, 그 쓰러짐 방향에 따라, 기체의 작업 상태를 변경하는 것이 바람직하다. 이로부터, 본 발명의 바람직한 실시 형태의 하나에서는, 상기 특징 데이터에, 식립 작물의 쓰러짐 방향이 포함되어 있다.In the harvesting operation in the field where the fallen planted crops exist, the direction of the fallen planted crops becomes important feature data. Even if they fall to the same degree and their actual heights are to the same extent, it is preferable to change the working state of the body according to the direction of the fall. From this, in one preferred embodiment of the present invention, the falling direction of planted crops is included in the feature data.
본 발명에서는, 기준 높이에 대한 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터가 조절된다. 기체의 작업 상태에 영향을 주는 기기로서, 식립 작물을 긁어모으는 긁어모음 릴의 높이나 전후 위치를 조절하는 기기, 수확 높이를 조절하는 기기 등이, 수확부에 구비되어 있다. 또한, 차속도 기체의 작업 상태에 영향을 준다. 따라서, 바람직한 실시 형태에서는, 제어 파라미터에, 긁어모음 릴의 높이를 조절하는 릴 높이 파라미터, 긁어모음 릴의 전후 위치를 조절하는 릴의 전후 위치 파라미터, 수확 높이를 조절하는 수확 높이 파라미터, 차속을 조절하는 차속 파라미터가 포함되어 있다. 제어 유닛이, 기준 높이에 대한 실제 높이의 비율에 기초하여, 각 제어 파라미터를 변경함으로써, 양호한 수확 작업 결과가 얻어진다. 기준 높이에 대한 실제 높이의 비율과 제어 파라미터의 변경도의 관계는, 실험적 또한 경험적으로 구해진다. 그 적합한 예를 이하에 열거한다.In the present invention, based on the ratio of the actual height to the reference height, the control parameter for determining the operating state of the aircraft is adjusted. As a device that affects the working state of the machine, a device for adjusting the height or front-rear position of the raking reel that rakes planted crops, a device for adjusting the harvesting height, and the like are provided in the harvesting unit. In addition, vehicle speed affects the working condition of the aircraft. Therefore, in a preferred embodiment, as the control parameters, a reel height parameter for adjusting the height of the raking reel, a front and rear position parameter for adjusting the front and rear position of the raking reel, a harvest height parameter for adjusting the harvest height, and vehicle speed control It includes vehicle speed parameters that The control unit changes each control parameter based on the ratio of the actual height to the reference height, so that a good harvesting operation result is obtained. The relationship between the ratio of the actual height to the standard height and the degree of change of the control parameter is determined experimentally and empirically. Suitable examples thereof are enumerated below.
(1) 비율이 낮은 경우, 긁어모음 릴이 강하하도록 릴 높이 파라미터가 조절된다. 반대로, 비율이 높아지면, 긁어모음 릴이 상승하도록 릴 높이 파라미터가 조절된다.(1) When the ratio is low, the reel height parameter is adjusted so that the scraping reel descends. Conversely, as the rate increases, the reel height parameter is adjusted so that the scraping reel rises.
(2) 비율이 낮은 경우, 긁어모음 릴이 전방으로 이동하도록 릴의 전후 위치 파라미터가 조절된다. 반대로, 비율이 높아지면, 긁어모음 릴이 후방으로 이동하도록 릴의 전후 위치 파라미터가 조절된다.(2) When the ratio is low, the fore-aft position parameter of the reel is adjusted so that the scrape-up reel moves forward. Conversely, when the ratio is high, the fore-aft position parameter of the reel is adjusted so that the raking reel moves backward.
(3) 비율이 낮은 경우, 수확부의 수확 높이가 저하되도록 수확 높이 파라미터가 조절된다. 반대로, 비율이 높아지면, 수확부의 수확이 상승하도록 수확 높이 파라미터가 조절된다.(3) When the ratio is low, the harvest height parameter is adjusted so that the harvest height of the harvest part is lowered. Conversely, when the ratio is high, the harvest height parameter is adjusted so that the harvest of the harvest part rises.
(4) 비율이 낮은 경우, 차속이 저하되도록 차속 파라미터가 조절된다. 반대로, 비율이 높아지면, 차속이 상승하도록 차속 파라미터가 조절된다.(4) When the ratio is low, the vehicle speed parameter is adjusted so that the vehicle speed is lowered. Conversely, when the ratio increases, the vehicle speed parameter is adjusted so that the vehicle speed increases.
작물 높이 검출 유닛으로서, 초음파 측정 방식, 스테레오 매칭 측정 방식, ToF(Time of flight) 측정 방식을 사용할 수 있다. 초음파 측정 방식은 측정 정밀도가 낮지만, 저렴하다. 스테레오 매칭 측정 방식이나 ToF 측정 방식은, 그 측정에 의해 얻어지는 점군 데이터를 처리함으로써, 식립 곡간의 높이(공간 위치)가 얻어진다. ToF 측정 방식을 채용한 물체 위치 계측기의 1종인 LiDAR은, 자동차의 충돌 방지 등에 사용되고, 널리 유통되고 있다. 이로부터, 본 발명의 바람직한 실시 형태의 하나에서는, 상기 작물 높이 검출 유닛은, 물체의 공간 위치를 측정하는 물체 위치 계측기와, 상기 물체 위치 계측기로부터의 점군 데이터로부터 상기 실제 높이를 연산하는 작물 실제 높이 연산부를 갖는다. 또한, 물체 위치 계측기로부터의 점군 데이터에, 촬영 화상에 의해 얻어지는 색 정보를 조합함으로써, 보다 정확하게 식립 작물의 높이를 얻는 것이 가능하게 된다.As the crop height detection unit, an ultrasonic measurement method, a stereo matching measurement method, and a time of flight (ToF) measurement method may be used. The ultrasonic measurement method has low measurement accuracy, but is inexpensive. In the stereo matching measurement method and the ToF measurement method, the height (spatial position) of the planted grain stem is obtained by processing the point cloud data obtained by the measurement. LiDAR, which is a type of object position measuring instrument that adopts the ToF measurement method, is used for preventing collisions in automobiles and is widely distributed. From this, in one preferred embodiment of the present invention, the crop height detection unit comprises: an object position measuring instrument for measuring the spatial position of an object; and a crop actual height for calculating the actual height from point cloud data from the object position measuring instrument. has an arithmetic unit. In addition, by combining color information obtained from a photographed image with point cloud data from an object position measuring instrument, it becomes possible to more accurately obtain the height of planted crops.
도 1은 수확기의 전체 측면도이다.
도 2는 수확기의 전체 평면도이다.
도 3은 수확기의 제어계를 나타내는 기능 블록도이다.
도 4는 실제 높이와 기준 높이로부터 제어 파라미터가 도출되는 프로세스를 나타내는 모식도이다.
도 5는 수확부의 작업 상태를 나타내는 주요부 측면도이다.
도 6은 수확부의 작업 상태를 나타내는 주요부 측면도이다.
도 7은 지그재그 베기를 설명하는 모식도이다.1 is an overall side view of a harvester.
2 is an overall plan view of the harvester.
3 is a functional block diagram showing a control system of a harvester.
4 is a schematic diagram showing a process of deriving a control parameter from an actual height and a reference height.
5 is a side view of the main part showing the working state of the harvesting part.
6 is a side view of the main part showing the working state of the harvesting part.
7 is a schematic diagram illustrating zigzag cutting.
본 발명에 관한 수확기의 일례로서의 콤바인의 실시 형태가, 도면에 기초하여 이하에 기재되어 있다. 이 실시 형태에서, 기체(1)의 전후 방향을 정의할 때는, 작업 상태에서의 기체 진행 방향을 따라 정의한다. 도 1 및 도 2에 부호 (F)로 나타내는 방향이 기체 전방측, 도 1 및 도 2에 부호 (B)로 나타내는 방향이 기체 후방측이다. 도 1에 부호 (U)로 나타내는 방향이 기체 상측, 도 1에 부호 (D)로 나타내는 방향이 기체 하측이다. 도 2에 부호 (L)로 나타내는 방향이 기체 좌측, 도 2에 부호 (R)로 나타내는 방향이 기체 우측이다. 기체(1)의 좌우 방향을 정의할 때는, 기체 진행 방향으로 본 상태에서 좌우를 정의한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of the combine as an example of the harvester concerning this invention is described below based on drawing. In this embodiment, when defining the front-rear direction of the
〔수확기의 기본 구성〕[Basic configuration of harvester]
도 1 및 도 2에 나타나는 바와 같이, 수확기의 일 형태인 보통형의 콤바인에, 기체(1)와, 좌우 한 쌍의 크롤러식의 주행 장치(11)가 구비되어 있다. 기체(1)에, 탑승부(12)와, 탈곡 장치(13)와, 곡립 탱크(14)와, 수확부(15)와, 반송 장치(16)와, 곡립 배출 장치(18)가 구비되어 있다.As shown in Fig. 1 and Fig. 2, a
주행 장치(11)는 콤바인의 하부에 구비되어 있다. 주행 장치(11)는 좌우 한 쌍의 크롤러 주행 기구를 갖고, 콤바인은, 주행 장치(11)에 의해 포장을 주행 가능하다. 탑승부(12), 탈곡 장치(13), 곡립 탱크(14)는 주행 장치(11)보다 상측에 구비되고, 이들은 기체(1)의 상부로서 구성되어 있다. 콤바인의 탑승자나 콤바인의 작업을 감시하는 감시자가, 탑승부(12)에 탑승 가능하다. 탑승부(12)의 하방에 구동용의 엔진(도시하지 않음)이 구비되어 있다. 곡립 배출 장치(18)는 곡립 탱크(14)의 후방 하부에 연결되어 있다.The traveling
수확부(15)는 포장의 식립 작물을 수확한다. 식립 작물은, 예를 들어 벼나 보리 등의 식립 곡간이지만, 대두나 옥수수 등이어도 된다. 그리고, 콤바인은, 수확부(15)에 의해 포장의 식립 작물을 수확하면서 주행 장치(11)에 의해 주행하는 작업 주행이 가능하다. 반송 장치(16)는 수확부(15)보다 후방측에 인접하여 마련되어 있다. 수확부(15) 및 반송 장치(16)는 기체(1)의 전방부에 상하 승강 가능하게 지지되어 있다. 수확부(15) 및 반송 장치(16)는 신축 동작 가능한 헤더용 액추에이터(15H)에 의해 상하로 승강 조작됨으로써, 일체적으로 상하 요동한다.The
수확부(15)에, 수확 헤더(15A)와, 긁어모음 릴(15B)과, 횡이송 오거(15C)와, 바리캉 형상의 절단날(15D)이 구비되어 있다. 수확 헤더(15A)는 전방의 식립 작물을 수확 대상과 비수확 대상으로 분초(分草)함과 함께, 전방의 식립 작물 중 수확 대상을 받아들인다.The
긁어모음 릴(15B)은 수확 헤더(15A)의 상방에 위치한다. 수확 헤더(15A)에 릴 지지 암(15K)이 요동 가능하게 지지되고, 릴 지지 암(15K)은 신축 동작 가능한 제1 릴 액추에이터(15J)에 의해 요동 조작된다. 긁어모음 릴(15B)의 회전 축심 부분은, 릴 지지 암(15K)의 자유 단부 영역에 지지되어 있다. 이로부터, 긁어모음 릴(15B)은 제1 릴 액추에이터(15J)의 신축 동작에 의해 상하 요동 가능하게 구성되어 있다.The raking
긁어모음 릴(15B)은 릴 지지 암(15K)에 지지된 상태에서, 기체 횡방향 축심 주위로 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 긁어모음 릴(15B)의 회전 축심 부분은, 릴 지지 암(15K)의 자유 단부 영역에서, 제2 릴 액추에이터(15L)에 의해, 전후 방향을 따라 슬라이드 가능하게 구성되어 있다. 즉, 긁어모음 릴(15B)은 수확 헤더(15A)에 대하여 상하 높이 가능하게 구성됨과 함께, 수확 헤더(15A)에 대하여 전후 위치 변경 가능하게 구성되어 있다.The scraping
긁어모음 릴(15B)에 복수의 타인(15T)이 구비되고, 타인(15T)은 식립 작물에 긁어모음 작용한다. 긁어모음 릴(15B)은 포장으로부터 식립 작물을 수확할 때, 식립 작물 중 선단 근처의 개소를 타인(15T)으로 후방을 향하여 긁어모은다.A plurality of
절단날(15D)은 긁어모음 릴(15B)에 의해 후방에 긁어모아진 식립 작물의 밑동 측을 절단한다. 횡이송 오거(15C)는 기체 횡방향 축심으로 회전 구동되고, 절단날(15D)에 의한 절단 후의 수확 작물을 좌우 방향의 중간 측으로 횡이송하여 긁어모아 후방의 반송 장치(16)를 향하여 송출한다.The
탈곡 장치(13)에서의 탈곡 부하를 경감하기 위해, 수확 헤더(15A)의 대지 높이 CH(수확 높이: 도 5 및 도 6 참조)가 높게 설정되어, 식립 작물은 이삭 끝 측만이 수확되는 경우가 있다. 이때, 절단 후의 식립 곡간의 잔간이, 키가 큰 상태로 포장에 남겨지지 않도록 하기 위해, 수확부(15)의 후방에 마련되어 있는 바리캉식의 잔간 처리부(19)에 의해 절단된다.In order to reduce the threshing load on the threshing
수확부(15)에 의해 수확된 작물(예를 들어 예취 곡간)은 반송 장치(16)에 의해 탈곡 장치(13)로 반송된다. 수확된 작물은 탈곡 장치(13)에 의해 탈곡 처리된다. 탈곡 장치(13)는 탈곡부(13A)와 선별 처리부(13B)와 풍구(13C)를 갖는다. 또한, 도 1에서는 탈곡부(13A)는 급동(扱胴)으로서 도시되어 있지만, 이 급동을 수납하는 급실(扱室)과, 급실의 상부에 배치된 송진(送塵) 밸브와, 급동의 하측 영역의 주위에 위치하는 수망(受網)도 탈곡부(13A)에 포함된다. 송진 밸브는, 급실에 보내진 처리 작물을 후방으로 안내한다. 탈곡부(13A)는 반송 장치(16)에 의해 급실에 보내진 작물, 즉 탈곡 장치(13)의 처리 대상인 처리 작물을 탈곡 처리한다. 선별 처리부(13B)는 탈곡부(13A)의 하방에 설치됨과 함께, 탈곡부(13A)에 의해 탈곡 처리된 처리 작물을 받아들여 후방으로 요동 반송하면서, 처리 작물을 수확물과 비수확물로 체 선별한다.Crops harvested by the harvester 15 (for example, harvested grain) are conveyed to the threshing
공지의 기술이기 때문에, 도시하지는 않지만, 선별 처리부(13B)에 채프 시브가 구비되고, 채프 시브는 복수의 채프 립을 갖는다. 채프 립의 각각은 기체 횡방향으로 연장된다. 복수의 채프 립은 처리 작물이 반송되는 반송 방향(전후 방향)을 따라 나열되고, 복수의 채프 립의 각각은, 후단측일수록 비스듬히 상방을 향하는 경사 자세로 배치되어 있다. 채프 립의 각각의 누하 개방도가 변경 가능하게 구성되어 있다. 누하 개방도가 변경 가능이란, 경사 자세가 변경되는 것을 의미한다. 구체적으로는, 채프 립이 전후 방향에 대하여 평행에 가까워질수록, 누하 개방도가 작아지고, 채프 립이 상하 방향에 대하여 평행에 가까워질수록, 누하 개방도가 커진다. 처리 작물은, 채프 립 상에서 후방으로 요동 반송되어, 수확물로서의 곡립이 복수의 채프 립 사이의 간극으로부터 하방으로 누하한다. 풍구(13C)는 선별 처리부(13B)에 선별풍을 공급한다.Since it is a known technique, although not shown, a chaff sieve is provided in the
탈곡 처리에 의해 얻어진 곡립은, 곡립 탱크(14)에 저류된다. 곡립 탱크(14)에 저류된 곡립은, 필요에 따라, 곡립 배출 장치(18)에 의해 기외로 배출된다. 곡립 배출 장치(18)는 기체 후방부의 종축심 주위로 요동 가능하게 구성되어 있다. 즉, 곡립 배출 장치(18)의 유단부(遊端部)가 기체(1)보다 기체 횡외측으로 뻗어 나와 작물을 배출 가능한 배출 상태와, 곡립 배출 장치(18)의 유단부가 기체(1)의 기체 횡폭의 범위 내에 위치하는 수납 상태로 전환 가능하도록 곡립 배출 장치(18)는 구성되어 있다. 곡립 배출 장치(18)가 수납 상태인 경우, 곡립 배출 장치(18)의 유단부는 탑승부(12)보다 전방측에 위치함과 함께 수확부(15)의 상방에 위치한다.The grain obtained by the threshing process is stored in the
탑승부(12)의 전방 상부에, 작물 높이 검출 유닛(21)을 구성하는 제1 물체 검출기(21A)가 마련되어 있다. 작물 높이 검출 유닛(21)은 기체(1)의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출한다. 제1 물체 검출기(21A)는 물체의 공간 위치를 측정하는 물체 위치 계측기이다. 작물 높이 검출 유닛(21)의 측정 방식에는, 초음파 측정 방식, 스테레오 매칭 측정 방식, ToF(Time of flight) 측정 방식 등이 사용된다. 이 제1 물체 검출기(21A)는 ToF 측정 방식인 2차원 스캔 LiDAR이다. 또한, 제1 물체 검출기(21A)에는, 2차원 스캔 LiDAR 대신에 3차원 스캔 LiDAR이 사용되어도 된다. 제1 물체 검출기(21A)로부터의 점군 데이터를 연산함으로써 기체 후방의 식립 곡간의 높이(공간 위치)가 얻어진다. 이 실시 형태에서는, 탈곡 장치(13)와 곡립 탱크(14) 사이에서 기체(1)의 상부가 되는 영역에, 제1 물체 검출기(21A)와 마찬가지의 제2 물체 검출기(21B)가 마련되어 있다. 제2 물체 검출기(21B)는 기체(1)의 진행 방향 후방의 식립 곡간의 절단 자국 및 주변의 식립 작물의 실제 높이를 검출한다. 제2 물체 검출기(21B)도 공간 위치를 측정하는 물체 위치 계측기이며, 작물 높이 검출 유닛(21)을 구성한다. 물론, 제2 물체 검출기(21B)는 생략 가능하다.At the front upper portion of the
또한, 탑승부(12)의 전방 상부에, 제1 카메라(22A)가 마련되어 있다. 제1 카메라(22A)는 카메라 유닛(22)을 구성한다. 제1 카메라(22A)는 포장 중, 기체(1)의 진행 방향 전방의 영역을 촬영하여 색 정보를 포함하는 촬영 화상을 취득한다. 제1 카메라(22A)의 촬영 영역은, 적어도 제1 물체 검출기(21A)의 검출 대상 범위를 포함한다. 제1 카메라(22A)로 취득된 촬영 화상으로부터 식립 작물의 특징 데이터가 생성된다. 촬영 화상에는, 색 정보가 포함되어 있으므로, 식립 작물을 인식하는 화상 인식 기술을 이용함으로써, 식립 작물의 색 정보나 자세를 포함하는 특징 데이터를 생성하는 것이 가능하다. 이 실시 형태에서는, 탈곡 장치(13)와 곡립 탱크(14) 사이에서 기체(1)의 상부가 되는 영역에, 제1 카메라(22A)와 마찬가지의 제2 카메라(22B)가 마련되어 있다. 제2 카메라(22B)는 카메라 유닛(22)을 구성한다. 제2 카메라(22B)는 포장 중, 기체(1)의 진행 방향 후방의 영역을 촬영하여 색 정보를 포함하는 촬영 화상을 취득한다. 제2 카메라(22B)의 촬영 영역은, 적어도 제2 물체 검출기(21B)의 검출 대상 범위를 포함한다. 물론, 제2 카메라(22B)도 생략 가능하다.In addition, a
작물 높이 검출 유닛(21)에 의해 검출되는 식립 작물의 예가, 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 이 예에서는, 표준적인 높이를 갖는 표준 식립 작물군이 부호 Z0으로 표시되고, 표준 식립 작물군보다 높이가 낮은 짧은 작물군이 부호 Z1로 표시되고, 쓰러진 식립 작물군이 부호 Z2로 표시되어 있다.Examples of planted crops detected by the crop
탑승부(12)의 천장부에는, 위성 측위 모듈(80)이 마련되어 있다. 위성 측위 모듈(80)은 인공위성 GS로부터의 GNSS(Global Navigation Satellite System)의 신호(GPS 신호를 포함함)를 수신하여, 자차 위치를 취득한다. 또한, 위성 측위 모듈(80)에 의한 위성 항법을 보완하기 위해, 자이로 가속도 센서나 자기 방위 센서를 내장한 관성 항법 유닛이 위성 측위 모듈(80)에 내장되어 있다. 물론, 관성 항법 유닛은, 콤바인에 있어서 위성 측위 모듈(80)과 다른 개소에 배치되어도 된다.A
〔제어 유닛의 구성〕[Configuration of control unit]
도 3에 도시되는 제어 유닛(3)은 콤바인의 제어계의 핵심 요소이며, 복수의 ECU의 집합체로서 도시되어 있다. 식립 작물의 높이 검출에 관계되는 기능부로서, 제어 유닛(3)에, 특징 데이터 생성부(30), 작물 실제 높이 연산부(31), 기준 높이 취득부(32), 비율 연산부(33)가 구비되어 있다. 콤바인의 주행이나 작업에 관계되는 기능부로서, 제어 유닛(3)에, 제어 파라미터 조절부(34), 주행 제어부(35), 작업 제어부(36), 자차 위치 산출부(37)가 구비되어 있다.The
제1 카메라(22A)와 제2 카메라(22B)로부터 출력된 화상 데이터, 제1 물체 검출기(21A)와 제2 물체 검출기(21B)로부터 출력된 점군 데이터, 위성 측위 모듈(80)로부터 출력된 측위 데이터는, 제어 유닛(3)에 입력된다. 수확 높이 검출부(23)로부터 출력된 수확 높이 데이터, 릴 높이 검출부(24a)로부터 출력된 릴 높이 데이터, 릴의 전후 위치 검출부(24b)로부터 출력된 릴의 전후 위치 데이터, 오거 높이 검출부(25)로부터 출력된 오거 높이 데이터도, 제어 유닛(3)에 입력된다.Image data output from the
상술한 바와 같이, 수확부(15) 및 반송 장치(16)(도 1 등 참조)는 상하 요동 가능하게 구성되며, 수확 높이 검출부(23)는 반송 장치(16)의 요동 축심 개소에 마련되어 있다. 수확 높이 검출부(23)는 반송 장치(16)의 요동 각도를 검출함으로써, 수확부(15)의 하단부에서의 대지 높이 CH(도 5 및 도 6 참조)를 검출 가능하게 구성되어 있다. 릴 높이 검출부(24a)는 수확 헤더(15A)에 대한 릴 지지 암(15K)의 요동 각도를 검출함으로써, 긁어모음 릴(15B)의 수확 헤더(15A)에 대한 높이 위치 RH(도 5 및 도 6 참조)를 검출 가능하게 구성되어 있다. 릴의 전후 위치 검출부(24b)는 릴 지지 암(15K)에 대한 긁어모음 릴(15B)의 전후 방향 슬라이드 위치를 검출함으로써, 긁어모음 릴(15B)의 전후 위치 RL(도 5 및 도 6 참조)을 검출 가능하게 구성되어 있다. 오거 높이 검출부(25)는 횡이송 오거(15C)를 상하 승강시키는 액추에이터(도시하지 않음)의 상하 위치를 검출함으로써, 횡이송 오거(15C)의 높이 위치 OH(도 5 및 도 6 참조)를 검출 가능하게 구성되어 있다.As described above, the
특징 데이터 생성부(30)는 카메라 유닛(22)으로부터 보내져 오는 색 정보를 포함하는 화상 데이터로부터, 뉴럴 네트워크를 포함하는 화상 인식 등의 기술을 사용하여, 포장에서의 미수확 식립 작물이나 수확 완료 식립 작물의 영역의 구분, 쓰러진 식립 작물의 쓰러짐 방향 등의 특징 데이터를 생성한다.The feature
이 실시 형태에서는, 작물 높이 검출 유닛(21)에, 제1 물체 검출기(21A)와 작물 실제 높이 연산부(31)가 구비되어 있다. 제1 물체 검출기(21A)로부터의 점군 데이터를 사용하여 기체(1)의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 구할 수 있다. 작물 높이 검출 유닛(21)에 제2 물체 검출기(21B)가 포함되어 있는 경우, 제2 물체 검출기(21B)로부터의 점군 데이터를 사용하여 기체(1)의 진행 방향 후방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 구할 수 있다. 또한, 제2 물체 검출기(21B)로부터의 점군 데이터에 기초하여 구한 기체(1)의 후방의 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를, 제1 물체 검출기(21A)를 사용하여 구한 수확 전의 식립 작물의 실제 높이의 참조 데이터 또는 대체 데이터로서 사용하는 것도 가능하다. 또한, 제1 물체 검출기(21A)를 사용한 실제 높이와 제2 물체 검출기(21B)를 사용한 실제 높이가 취득되어 있는 경우에는, 이들의 평균값(가중치(중량) 평균값 등을 포함함)을 최종적인 실제 높이로 하는 것도 가능하다. 또한, 작물 실제 높이 연산부(31)는 특징 데이터 생성부(30)에 의해 생성된 특징 데이터, 예를 들어 색 정보를 이용하는 것도 가능하다. 색 정보가 부여된 점상 데이터를 분석함으로써, 식립 작물의 선단부(이삭 끝 등)의 높이를 보다 정확하게 구할 수 있다.In this embodiment, the crop
또한, 상세한 설명은 생략되지만, 제1 물체 검출기(21A) 및 제2 물체 검출기(21B)로부터의 점군 데이터는, 장애물 검출을 위해서도 이용 가능하다.Further, although detailed description is omitted, the point cloud data from the
기준 높이 취득부(32)는 포장의 수확 대상으로 되어 있는 식립 작물의 기준 높이를 취득한다. 기준 높이로서 디폴트로 소정의 값이 설정 가능하지만, 감시자에 의해, 임의의 값의 설정이 가능하다. 또한, 포장 및 식립 작물의 품종에 적합한 기준 높이가, 통신부(38)를 통해 원격지의 서버(2)로부터 다운로드되어, 이 기준 높이 취득부(32)에 설정되어도 된다. 나아가, 수확 작업 중에 작물 실제 높이 연산부(31)에 의해 경시적으로 산출되는 실제 높이의 평균값이나 중간값 등의 통계값이 기준 높이로서 채용되어도 된다. 비율 연산부(33)는 기준 높이 취득부(32)로부터 판독된 기준 높이에 대한, 상기 작물 실제 높이 연산부(31)에 의해 출력된 실제 높이의 비율을 연산하여, 출력한다.The standard
제어 파라미터 조절부(34)는 비율 연산부(33)로부터 출력된 비율에 기초하여, 기체(1)의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절한다. 제어 파라미터는, 주행 장치(11)나 수확부(15) 등의 기기의 작업 상태를 결정하기 위해 사용된다. 이 실시 형태에서는, 제어 파라미터 조절부(34)에는, 클래스 분류부(34a)와 클래스/파라미터 테이블(34b)이 포함되어 있다. 클래스 분류부(34a)는 입력된 비율을 복수의 비율 범위로 클래스 분류한다. 클래스/파라미터 테이블(34b)은 클래스 분류부(34a)에 의해 클래스 분류된 클래스(비율 범위)와, 제어 파라미터를 관계지은 테이블을 구비하고 있다. 즉, 클래스/파라미터 테이블(34b)은 입력된 클래스에 기초하여 제어 파라미터를 출력하는 룩업 테이블에 상당하는 기능을 갖는다.The control
특징 데이터 생성부(30)로부터 쓰러진 식립 작물의 쓰러짐 방향이 특징 데이터로서 출력되고 있는 경우에는, 제어 파라미터 조절부(34)는 이 특징 데이터도 참조하여, 제어 파라미터를 조절할 수 있다. 즉, 클래스/파라미터 테이블(34b)은 쓰러짐 방향에 따라 결정되는 복수의 모드를 갖는다.When the falling direction of the fallen planting crop is output as characteristic data from the characteristic
도 4에, 검출된 실제 높이와 특징 데이터에 기초하여 제어 파라미터가 도출되는 프로세스에서의 데이터의 흐름이, 모식적으로 예시되어 있다. 이 예에서는, 먼저, 실제 높이와 기준 높이로부터, 기준 높이에 대한 실제 높이의 비율이 구해진다. 이어서, 비율이 클래스 1, 클래스 2, 클래스 3, 클래스 4 중 어느 것으로 클래스 분류된다. 또한, 실제 높이의 저하의 원인이 식립 작물의 쓰러짐이라고 하면, 클래스 1는 「직립」, 클래스 2는 「약간 쓰러짐」, 클래스 3는 「쓰러짐」, 클래스 4는 「전체 쓰러짐(이삭 끝이 포장면에 접하도록 쓰러진 상태)」이 된다.In FIG. 4, the flow of data in the process in which the control parameter is derived based on the detected actual height and feature data is schematically illustrated. In this example, first, the ratio of the actual height to the reference height is obtained from the actual height and the reference height. The proportions are then classified as either
클래스/파라미터 테이블(34b)은 4개의 클래스마다, 제어 파라미터로서, 릴 높이 파라미터(도 4에서는, 릴 높이로 약칭되어 있음), 릴의 전후 위치 파라미터(도 4에서는, 릴의 전후로 약칭되어 있음), 수확 높이 파라미터(도 4에서는, 수확 높이로 약칭되어 있음), 차속 파라미터(도 4에서는, 차속으로 약칭되어 있음)의 파라미터 값이 관계지어져 있다. 또한, 이 4개의 클래스마다의 제어 파라미터군은, 예를 들어 3개의 모드(모드 A, 모드 B, 모드 C)마다 설정되어 있다. 이 실시 형태에서는, 쓰러짐 방향에 따라 3개의 모드 중 어느 것이 선택된다.The class/parameter table 34b is a control parameter for each of the four classes, a reel height parameter (abbreviated as reel height in FIG. 4), a front and rear position parameter of the reel (abbreviated as front and rear of the reel in FIG. 4) , the harvest height parameter (abbreviated as harvest height in FIG. 4 ), and the vehicle speed parameter (abbreviated as vehicle speed in FIG. 4 ) are related. In addition, the control parameter groups for each of these four classes are set for each of the three modes (mode A, mode B, and mode C), for example. In this embodiment, one of the three modes is selected according to the falling direction.
도 4에서는, 제어 파라미터 값은 명시되어 있지 않지만, 비율(클래스)과의 관계는 다음과 같다.In FIG. 4, the control parameter value is not specified, but the relationship with the ratio (class) is as follows.
(1) 비율이 낮은 경우, 긁어모음 릴(15B)이 강하하는 제어 파라미터 값(릴 높이 파라미터 값)이 된다. 반대로, 비율이 높아지면, 긁어모음 릴(15B)이 상승하는 제어 파라미터 값이 된다.(1) When the ratio is low, it becomes the control parameter value (reel height parameter value) at which the
(2) 비율이 낮은 경우, 긁어모음 릴(15B)이 전방으로 이동하는 제어 파라미터 값(전후 위치 파라미터 값)이 된다. 반대로, 비율이 높아지면, 긁어모음 릴(15B)이 후방으로 이동하는 제어 파라미터 값이 된다.(2) When the ratio is low, it becomes the control parameter value (forward and backward position parameter value) that the scrape-up
(3) 비율이 낮은 경우, 수확부(15)의 수확 높이가 감소하는 제어 파라미터 값(수확 높이 파라미터)이 된다. 반대로, 비율이 높아지면, 수확부(15)의 수확 높이가 증대되는 제어 파라미터 값이 된다.(3) When the ratio is low, the harvest height of the
(4) 비율이 낮은 경우, 차속이 저하되는 제어 파라미터 값(차속 파라미터 값)이 조절된다. 반대로, 비율이 높아지면, 차속이 상승하는 제어 파라미터 값이 된다.(4) When the ratio is low, the control parameter value at which the vehicle speed is lowered (vehicle speed parameter value) is adjusted. Conversely, when the ratio increases, the vehicle speed becomes a control parameter value that increases.
도 4에서는, 모드 A가 선택되어, 클래스 1이 입력된 경우에 도출되는 제어 파라미터로서, P[h1, d1, c1, v1]로 나타내는 바와 같이, 상기 (1) 내지 (4) 내의 모두가 출력되고 있다. 물론, 상기 (1) 내지 (4) 내의 어느 것이 출력되어도 되고, 부가적으로 다른 기기의 조정을 위한 제어 파라미터 값이 추가되어도 된다.In FIG. 4, as control parameters derived when mode A is selected and
도 3에 나타내는 바와 같이, 주행 제어부(35)는 차속 제어부(35A)와 차고 제어부(35B)를 갖는다. 제어 파라미터 조절부(34)로부터 출력된 제어 파라미터에 기초하여, 현 상황의 주행 제어부(35)의 제어 파라미터가 조정된다. 제어 파라미터 조절부(34)로부터 출력된 제어 파라미터가 차속 파라미터이면, 차속 제어부(35A)가 차속을 조절한다.As shown in FIG. 3 , the
주행 제어부(35)는 엔진 제어 기능, 조타 제어 기능, 차속 제어 기능, 차고 제어 기능 등을 갖고, 제어 파라미터에 기초하여, 주행 장치(11)에 주행 제어 신호를 부여한다. 수동 조타의 경우, 탑승자에 의한 조작에 기초하여, 주행 제어부(35)가 제어 신호를 생성하여, 주행 장치(11)를 제어한다.The
이 콤바인은, 자동 조타도 가능하다. 자차 위치 산출부(37)는 위성 측위 모듈(80)로부터의 측위 데이터에 기초하여 자차 위치를 산출한다. 자동 조타의 경우, 제어 유닛(3)의 자동 주행 제어 모듈(도시하지 않음)에 의해 부여되는 목표 주행 경로와, 자차 위치 산출부(37)에 의해 산출된 자차 위치에 기초하여, 주행 제어부(35)는 조타나 차속에 관한 제어를 주행 장치(11)에 대하여 행한다.This combine is also capable of automatic steering. The own vehicle
작업 제어부(36)는 헤더 제어부(36A)와, 릴 제어부(36B)와, 오거 제어부(36C)를 갖는다. 제어 파라미터 조절부(34)로부터 출력된 제어 파라미터에 기초하여, 현 상황의 작업 제어부(36)의 제어 파라미터가 조정된다.The
제어 유닛(3)은 통신부(38)를 통해 원격지의 서버(2)와 통신 가능하다. 예를 들어, 포장의 미소 구획에서의 작물의 높이 정보, 쓰러짐 정보, 작업 상태 정보 등이, 무선 통신 네트워크를 통해 포장의 서버(2)로 송신되어, 서버(2)에서 관리되고 있는 포장의 맵 정보에 기록된다. 이에 의해, 포장의 관리자는, 작물의 높이 정보, 쓰러짐 정보, 작업 상태 정보 등을 다음 년도의 농업 계획에 활용할 수 있다.The
〔비율에 따라 변경되는 작업 상태〕[Work status changed according to the ratio]
기체(1)의 전방의 수확 대상인 식립 작물의 실제 높이의 기준 높이에 대한 비율에 따른 작업 상태의 변경 형태 예를, 도 5 및 도 6을 사용하여 이하에 설명한다.An example of a change form of the working state according to the ratio of the actual height of the planted crops to be harvested in front of the
수확부(15)의 작업 상태는, 주로, 수확 높이가 되는 수확 헤더(15A)의 대지 높이 CH, 긁어모음 릴(15B)의 높이 위치 RH, 긁어모음 릴(15B)의 전후 위치 RL에 의존한다. 수확 헤더(15A)의 대지 높이 CH는, 수확 높이 파라미터에 의해 조절 가능하다. 긁어모음 릴(15B)의 높이 위치 RH는, 릴 높이 파라미터에 의해 조절 가능하다. 긁어모음 릴(15B)의 전후 위치 RL은, 릴의 전후 위치 파라미터에 의해 조절 가능하다.The working state of the
긁어모음 릴(15B)의 높이 위치 RH가 너무 높으면, 긁어모음 릴(15B)이 작물에 대한 긁어모음 작용이 어려워진다. 또한, 긁어모음 릴(15B)의 높이 위치 RH가 너무 낮으면, 작물이 긁어모음 릴(15B)에 얽혀 붙기 쉬워진다. 도 5 및 도 6에 나타나는 바와 같이, 포장의 작물이 수확부(15)에 의해 수확될 때, 긁어모음 릴(15B)의 타인(15T)이 이삭 끝을 전방 상방으로부터 후방으로 긁어모으도록, 타인(15T)의 회전 궤적이 작물의 이삭 끝 영역과 중복되는 것이 바람직하다.If the height position RH of the raking
본 실시 형태에서는, 비율 연산부(33)에 의해 연산된 비율에 기초하여, 제어 파라미터 조절부(34)에서 조정된 각 파라미터를 사용하여, 작업 제어부(36)가 목표가 되는 대지 높이 CH, 높이 위치 RH, 전후 위치 RL을 실현하기 위한 제어 신호를 생성한다.In this embodiment, based on the ratio calculated by the
또한, 수확에서의 작업 상태는, 차속에 따라서도 변경할 수 있다. 따라서, 차속 파라미터를 사용하여, 주행 제어부(35)가 목표가 되는 차속을 실현하기 위한 제어 신호를 생성한다.In addition, the working condition in harvesting can also be changed depending on the vehicle speed. Therefore, using the vehicle speed parameter, the
대지 높이 CH, 높이 위치 RH, 전후 위치 RL 이외에, 수확부(15)의 작업 상태에 영향을 주는 요인으로서, 긁어모음 릴(15B)의 회전 속도, 타인(15T)의 회전 궤적, 횡이송 오거(15C)의 높이(도 5, 도 6에서는 OH로 표시되어 있음) 등이 있다. 이들 요인 중 적어도 하나를, 실제 높이의 기준 높이에 대한 비율에 따라 조절하는 구성을 채용해도 된다.In addition to the site height CH, the height position RH, and the front and rear position RL, as factors affecting the working state of the
또한, 식립 작물의 실제 높이의 기준 높이에 대한 비율에 따라, 탈곡 장치(13)의 작업 상태가 변경되어도 된다. 탈곡 장치(13)의 작업 상태는, 풍구(13C)의 회전 속도, 선별 처리부(13B)에서의 채프 시브의 누하 개방도의 조절에 의해 변경할 수 있다. 그 경우, 제어 파라미터에, 풍구 속도 파라미터나 누하 개방도 파라미터가 포함되게 된다.Moreover, the working state of the threshing
포장면 근처까지 쓰러짐으로써 식립 작물의 실제 높이가 극단적으로 낮아지고, 게다가 그 쓰러짐 방향이 수확부(15)를 향하고 있는 경우, 그 수확 작업은 마주 베기라고 불리며, 통상의 직선 주행에서는 수확 작업은 곤란해진다. 이러한 수확 작업에서는, 기체(1)를 지그재그로 주행시키는 지그재그 베기가 유효하다. 지그재그 주행은, 마주 베기 영역에 기초하여 설정되는 소정 거리, 내지는 소정 시간만큼 행해진다. 도 7에 지그재그 베기의 일례가 도시되어 있다. 도 7에 있어서, 기체(1)의 주행 목표가 되는 목표 주행 라인이 부호 BL로 표시되고, 수확부(15)에 의한 수확 폭(베기 폭)이 부호 W로 표시되고, 수확 폭의 양단에 설정되는 오버랩 값은 부호 L로 표시되어 있다. 인접하는 목표 주행 라인의 간격을 D라 하면, D=W-2L이 성립된다. 지그재그 베기에서는 기체(1)는 지그재그 주행을 행한다. 지그재그 주행에서는, 짧은 주기로 좌우 교대로 조타로 행해지고, 그 주행 궤적은, 도 7에 있어서 부호 Z가 부여되어, 굵은 선으로 표시되어 있다. 지그재그 주행에 있어서, 기체(1)는 목표 주행 라인으로부터 횡방향 좌우로 진동하도록 어긋나면서 주행한다. 도 7에 있어서, 이 횡 어긋남의 좌측 최대 어긋남양은 dL로 표시되고, 우측 최대 어긋남양은 dR로 표시되어 있다. 지그재그 주행에서의 수확 작업에서 수확 잔여(베기 잔여)를 피하기 위해, 최대 어긋남양은, 오버랩 값을 초과하지 않도록 조타량이 설정된다. 이 조타량도, 제어 파라미터에 포함시킴으로써, 비율 및 특징 데이터에 기초한 자동의 지그재그 주행이 가능하게 된다. 이와 같이 좌우의 횡 어긋남을 수반하면서 진행함으로써, 기체(1)(결과적으로는 수확부(15))가 식립 곡간에 대하여 비스듬한 자세로 돌입하여, 마주 베기에서의 예취 성능이 개선된다. 좌측 최대 어긋남양 dL과 우측 최대 어긋남양 dR은 동일해도 되고, 쓰러짐 상태에 따라 상이해도 된다.When the actual height of planted crops is extremely low by falling to the vicinity of the pavement surface, and the fall direction is toward the
〔다른 실시 형태〕[Other Embodiments]
본 발명은 상술한 실시 형태에 예시된 구성에 한정되는 것은 아니며, 이하, 본 발명의 대표적인 다른 실시 형태를 예시한다.The present invention is not limited to the configurations exemplified in the above-described embodiments, and other representative embodiments of the present invention are exemplified below.
(1) 상술한 실시 형태에서는, 작물 실제 높이 연산부(31)는 작물 높이를 산출하기 위해, 점군 데이터뿐만 아니라, 특징 데이터 생성부(30)로부터의 특징 데이터로서의 색 정보를 사용하였지만, 점군 데이터만으로 작물 높이를 산출해도 된다.(1) In the above-described embodiment, the actual
(2) 도 3의 기능 블록도의 각 기능부는, 주로 설명 목적으로 구분되어 있고, 실제로는, 임의의 기능부의 통합이나 분리는 자유 자재이다. 예를 들어, 작물 실제 높이 연산부(31)나 특징 데이터 생성부(30)는 제어 유닛(3)의 외부 유닛으로서 구성해도 된다. 혹은, 특징 데이터 생성부(30), 작물 실제 높이 연산부(31), 비율 연산부(33), 통합된 하나의 유닛으로 구성해도 된다.(2) Each functional unit in the functional block diagram of FIG. 3 is divided mainly for explanatory purposes, and in practice, any functional unit can be integrated or separated freely. For example, you may configure the crop actual
(3) 상술한 실시 형태에서는, 주행 장치(11)는 크롤러식으로 구성되어 있지만, 주행 장치(11)는 휠식으로 구성되어도 된다.(3) In the embodiment described above, the traveling
(4) 상술한 실시 형태에서는, 클래스/파라미터 테이블(34b)은 쓰러짐 방향에 따라 결정되는 복수의 모드를 갖고 있었지만, 식립 작물의 품종이나 포장에 따라 다른 모드가 준비되어도 된다. 그때, 사용되는 모드는, 감시자의 의향 등에 의해 결정된다. 또한, 클래스/파라미터 테이블(34b)은 비율만으로 제어 파라미터를 도출하도록 구성되어도 되고, 비율을 클래스 분류하지 않고, 비율로부터 직접 제어 파라미터를 도출하도록 구성되어도 된다.(4) In the embodiment described above, the class/parameter table 34b has a plurality of modes determined according to the falling direction, but other modes may be prepared according to the variety or field of the planted crop. At that time, the mode to be used is determined by the intention of the supervisor and the like. Further, the class/parameter table 34b may be configured to derive control parameters only from ratios, or may be configured to derive control parameters directly from ratios without classifying ratios.
(5) 상술한 실시 형태에서는, 작물 높이 검출 유닛(21), 기준 높이 취득부(32), 제어 유닛(3) 등이 수확기에 구비되어 있지만, 이 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 작물 높이 검출 유닛(21)이 수확기 이외의 작업기나 비행체에 구비되는 구성이어도 되고, 기준 높이 취득부(32) 및 제어 유닛(3)이 수확기에 탑재되지 않는 단말기(1대 또는 복수의 단말기에서, 거치, 휴대의 어느 것이어도 됨)에 구비되는 구성이어도 된다. 이 경우, 단말기와 수확기의 각각에 각 별도의 제어 유닛(3)이 구비되고, 각각의 제어 유닛(3)이 서로 데이터 통신(예를 들어 유선/무선 인터넷 통신)을 가능하게 하는 구성이어도 된다. 구체적으로는, 단말기 측의 제어 유닛(3)에, 특징 데이터 생성부(30), 작물 실제 높이 연산부(31), 기준 높이 취득부(32), 비율 연산부(33), 제어 파라미터 조절부(34)가 구비되고, 수확기 측의 제어 유닛(3)에, 주행 제어부(35), 작업 제어부(36), 자차 위치 산출부(37)가 구비되는 구성이어도 된다. 이와 같이, 작물 높이 검출 유닛(21)과, 기준 높이 취득부(32)와, 단말기 측의 제어 유닛(3)과, 수확기 측의 제어 유닛(3)의 각각이 서로 데이터 통신(예를 들어 유선/무선 인터넷 통신)을 가능하게 하는 제어 시스템이 구성되어도 된다.(5) In the embodiment described above, although the crop
또한, 상술한 실시 형태(다른 실시 형태를 포함하는, 이하 동일)에서 개시되는 구성은, 모순이 생기지 않는 한, 다른 실시 형태에서 개시되는 구성과 조합하여 적용하는 것이 가능하다. 또한, 본 명세서에 있어서 개시된 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 실시 형태는 이에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 개변하는 것이 가능하다.In addition, a configuration disclosed in the above-described embodiment (including other embodiments, the same below) can be applied in combination with a configuration disclosed in other embodiments, as long as no contradiction occurs. In addition, the embodiment disclosed in this specification is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and it is possible to appropriately modify it within a range not departing from the purpose of the present invention.
본 발명은 보통형 콤바인뿐만 아니라, 자탈형 콤바인 등, 작물을 수확하는 수확기 전반(예를 들어 옥수수 수확기나 당근 수확기에 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 수확기의 기술적 특징은, 제어 시스템에도 적용 가능하다. 이 때문에, 상술한 실시 형태는 제어 시스템으로서 구성할 수 있다. 게다가, 본 발명의 수확기의 기술적 특징은, 제어 방법에도 적용 가능하다. 이 때문에, 상술한 실시 형태는 제어 방법으로서 구성할 수 있다. 게다가, 본 발명의 수확기의 기술적 특징은, 제어 프로그램에도 적용 가능하다. 그 때문에, 상술한 실시 형태는 제어 프로그램으로서 구성할 수 있다. 또한, 이 기술적 특징을 갖는 제어 프로그램이 기록된 기록 매체도 본 발명에 포함된다.The present invention is applicable not only to ordinary combiners, but also to overall harvesters (for example, corn harvesters and carrot harvesters) for harvesting crops, such as cutting-off combines. In addition, the technical features of the harvester of the present invention are also applicable to control systems Therefore, the above-described embodiment can be configured as a control system.In addition, the technical features of the harvester of the present invention can also be applied to a control method.For this reason, the above-described embodiment can be configured as a control method. In addition, the technical features of the harvester of the present invention are also applicable to control programs.Therefore, the above-described embodiment can be configured as a control program.In addition, the control program having these technical features is recorded on a recording medium. are also included in the present invention.
1: 기체
3: 제어 유닛
30: 특징 데이터 생성부
31: 작물 실제 높이 연산부
32: 기준 높이 취득부
33: 비율 연산부
34: 제어 파라미터 조절부
34a: 클래스 분류부
34b: 클래스/파라미터 테이블
11: 주행 장치
15: 수확부
15A: 수확 헤더
15B: 긁어모음 릴
21: 작물 높이 검출 유닛
21A: 제1 물체 검출기(물체 위치 계측기)
21B: 제2 물체 검출기(물체 위치 계측기)
22: 카메라 유닛
22A: 제1 카메라
22B: 제2 카메라
23: 수확 높이 검출부
24a: 릴 높이 검출부
24b: 릴의 전후 위치 검출부
25: 오거 높이 검출부1: gas
3: control unit
30: feature data generation unit
31: crop actual height calculation unit
32: reference height acquisition unit
33: ratio calculation unit
34: control parameter adjusting unit
34a: class classification unit
34b: class/parameter table
11: travel device
15: Harvest Department
15A: harvest header
15B: scrape reel
21: crop height detection unit
21A: first object detector (object position measuring instrument)
21B: Second object detector (object position measuring instrument)
22: camera unit
22A: first camera
22B: second camera
23: harvest height detection unit
24a: reel height detection unit
24b: Front and rear position detection unit of the reel
25: auger height detection unit
Claims (13)
기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 유닛과,
포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득부와,
상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 제어 유닛이 구비된, 수확기.A harvesting unit that harvests planted crops in the field;
A crop height detection unit for detecting the actual height of planted crops before harvesting, which are planted in the forward direction of the aircraft;
A standard height acquisition unit for acquiring a standard height of planted crops in the field;
Equipped with a control unit that adjusts a control parameter for determining a working state of the gas based on the ratio of the actual height to the reference height.
상기 비율이 복수의 비율 범위로 클래스 분류되고, 상기 비율 범위에 기초하여 상기 제어 파라미터가 도출되는, 수확기.According to claim 1,
wherein the ratio is classified into a plurality of ratio ranges, and the control parameter is derived based on the ratio ranges.
포장 중, 적어도 상기 작물 높이 검출 유닛의 검출 대상 범위를 포함하는 기체의 진행 방향 전방의 영역을 촬영하여 촬영 화상을 취득하는 카메라 유닛과,
상기 촬영 화상으로부터 상기 식립 작물의 특징 데이터를 생성하는 특징 데이터 생성부가 구비되고,
상기 비율과 상기 특징 데이터에 기초하여 상기 제어 파라미터가 도출되는, 수확기.According to claim 1 or 2,
a camera unit that acquires a photographed image by photographing an area forward in the moving direction of the base body that includes at least a detection target range of the crop height detection unit during packaging;
A feature data generation unit for generating feature data of the planted crop from the photographed image is provided;
wherein the control parameter is derived based on the ratio and the feature data.
상기 특징 데이터에, 식립 작물의 쓰러짐 방향이 포함되어 있는, 수확기.According to claim 3,
A harvester in which the feature data includes the falling direction of planted crops.
상기 수확부에, 식립 작물을 긁어모으는 긁어모음 릴이 구비되고,
상기 제어 파라미터에, 상기 긁어모음 릴의 높이를 조절하는 릴 높이 파라미터가 포함되어 있고,
상기 제어 유닛은, 상기 비율이 낮은 경우, 상기 긁어모음 릴이 강하하도록 상기 릴 높이 파라미터를 조절하는, 수확기.According to any one of claims 1 to 4,
The harvesting unit is provided with a raking reel for raking planted crops,
The control parameters include a reel height parameter for adjusting the height of the scraping reel;
wherein the control unit adjusts the reel height parameter such that the raking reel descends when the ratio is low.
상기 수확부에, 식립 작물을 긁어모으는 긁어모음 릴이 구비되고,
상기 제어 파라미터에, 상기 긁어모음 릴의 전후 위치를 조절하는 릴 전후 위치 파라미터가 포함되어 있고,
상기 제어 유닛은, 상기 비율이 낮은 경우, 상기 긁어모음 릴이 전방으로 이동하도록 상기 릴 전후 위치 파라미터를 조절하는, 수확기.According to any one of claims 1 to 5,
The harvesting unit is provided with a raking reel for raking planted crops,
The control parameter includes a reel front and rear position parameter for adjusting the front and rear position of the scraping reel,
wherein the control unit adjusts the fore-aft position parameter of the reel so that the raking reel moves forward when the ratio is low.
상기 제어 파라미터에, 상기 수확부의 수확 높이를 조절하는 수확 높이 파라미터가 포함되어 있고,
상기 제어 유닛은, 상기 비율이 낮은 경우, 상기 수확 높이가 저하되도록 상기 수확 높이 파라미터를 조절하는, 수확기.According to any one of claims 1 to 6,
The control parameter includes a harvesting height parameter for adjusting the harvesting height of the harvesting unit,
wherein the control unit adjusts the harvest height parameter such that the harvest height is lowered when the ratio is low.
상기 제어 파라미터에, 차속을 조절하는 차속 파라미터가 포함되어 있고,
상기 제어 유닛은, 상기 비율이 낮은 경우, 상기 차속이 저하되도록 상기 차속 파라미터를 조절하는, 수확기.According to any one of claims 1 to 7,
The control parameters include a vehicle speed parameter for adjusting a vehicle speed;
wherein the control unit adjusts the vehicle speed parameter such that the vehicle speed is lowered when the ratio is low.
상기 작물 높이 검출 유닛은, 물체의 공간 위치를 측정하는 물체 위치 계측기와, 상기 물체 위치 계측기로부터의 점군 데이터로부터 상기 실제 높이를 연산하는 작물 실제 높이 연산부를 갖는, 수확기.According to any one of claims 1 to 8,
wherein the crop height detection unit has an object position measuring unit for measuring a spatial position of an object and a crop actual height calculation unit for calculating the actual height from point cloud data from the object position measuring instrument.
기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 유닛과,
포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득부와,
상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 제어 유닛이 구비된, 제어 시스템.A control system of a harvester having a harvesting unit for harvesting planted crops in the field,
A crop height detection unit for detecting the actual height of planted crops before harvesting, which are planted in the forward direction of the aircraft;
A standard height acquisition unit for acquiring a standard height of planted crops in the field;
and a control unit that adjusts a control parameter for determining a working state of the aircraft based on the ratio of the actual height to the reference height.
기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 스텝과,
포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득 스텝과,
상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 조절 스텝을 구비하는, 제어 방법.A control method of a harvester having a harvesting unit for harvesting planted crops in the field,
A crop height detection step for detecting the actual height of planted crops before harvesting, which are planted in the forward direction of the aircraft;
A standard height acquisition step for acquiring the standard height of planted crops in the field;
and an adjustment step of adjusting a control parameter for determining a working state of the aircraft based on the ratio of the actual height to the reference height.
기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 기능과,
포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득 기능과,
상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 조절 기능을 컴퓨터에게 실행시키는 제어 프로그램.It is a control program of a harvester having a harvesting unit that harvests planted crops in the field,
A crop height detection function for detecting the actual height of planted crops before harvesting, which are planted in the forward direction of the aircraft;
A standard height acquisition function for acquiring the standard height of planted crops in the field;
A control program for causing a computer to execute an adjustment function for adjusting a control parameter for determining a working state of the aircraft based on the ratio of the actual height to the reference height.
기체의 진행 방향 전방에 식립하는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 검출하는 작물 높이 검출 기능과,
포장의 식립 작물의 기준 높이를 취득하는 기준 높이 취득 기능과,
상기 기준 높이에 대한 상기 실제 높이의 비율에 기초하여, 기체의 작업 상태를 결정하는 제어 파라미터를 조절하는 조절 기능을 컴퓨터에게 실행시키는 제어 프로그램이 기록되어 있는, 기록 매체.A recording medium on which a control program of a harvester having a harvesting unit for harvesting planted crops in the field is recorded,
A crop height detection function for detecting the actual height of planted crops before harvesting, which are planted in the forward direction of the aircraft;
A standard height acquisition function for acquiring the standard height of planted crops in the field;
A control program for causing a computer to execute an adjustment function for adjusting a control parameter for determining a working state of the aircraft based on the ratio of the actual height to the reference height is recorded thereon.
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