WO2014050524A1 - 農作管理システム及び農作物収穫機 - Google Patents

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WO2014050524A1
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grain
farmland
crop
yield
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PCT/JP2013/074251
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関光宏
高原一浩
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株式会社クボタ
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    • G16Y20/10—Information sensed or collected by the things relating to the environment, e.g. temperature; relating to location

Definitions

  • the present invention relates to a farm management system that manages farmland information related to farmland where harvesting work is performed by a crop harvesting machine and crop information related to the crop obtained by the harvesting work. Furthermore, the present invention provides a crop harvester incorporated in such a farm management system, in particular, a threshing device that performs a threshing process on cereals harvested from a field, and a cereal that stores the grains sent from the threshing device.
  • the present invention relates to a grain harvester equipped with a grain tank.
  • Patent Document 1 A farm work management technique for managing production management and production history information from the production of agricultural products to the hands of consumers using a computer system is known from Patent Document 1, for example.
  • the growth diagnosis machine executes growth diagnosis in a predetermined production unit section, and the measurement diagnosis result and position information at each measurement point are recorded on the memory card. The recorded contents are later transmitted to the farm management computer system.
  • the yield of the work unit section is measured by a measuring device attached to the harvester, and the yield of the harvested work unit section and the position information obtained by the GPS module Is recorded on the memory card, and the recorded contents are transmitted to the farm management computer system.
  • the measurement is performed by irradiating, for example, near-infrared rays to the growing agricultural products for each work unit section in the production unit section and analyzing the reflected light.
  • the measurement contents are leaf color, length, number of stems, number of ears, and the like.
  • the position and yield are recorded at the time of harvesting work, so it is possible to grasp the relationship between the position of the farm field and the yield.
  • the relationship between the quality data related to the taste of the agricultural product, which is important information for the agricultural product, and the position of the field cannot be grasped.
  • a farm machine management device that partitions a farm field and records the work of a farm vehicle in units of sections is known from Patent Document 2.
  • a work management terminal that can communicate with a controller of a work vehicle is provided with a DVD reader that stores map data, a GPS module, and a gyro sensor, and takes in the outline of the workplace from the map data.
  • the captured map data of the workplace is sectioned and local information (presence of obstacles such as utility poles) is stored.
  • the farm vehicle is a combine, the total discharge amount of straw obtained by the harvesting operation is input as the yield of the entire field. If the farm vehicle is a tractor, the plowing depth sensor detection value obtained by the plowing work is automatically recorded as the plowing depth value for each field section.
  • this management apparatus handles the yield of agricultural products, but does not handle quality data related to the taste of agricultural products.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260688 discloses a combine that is equipped with a detection device that detects the grain quality and informs the combine operation state to be adopted based on the detection result of the detection device. Specifically, the optimum threshing value is displayed based on the detection result of the moisture content of the grain, and the operator can adjust the driving speed of the handling cylinder based on the value. It is not disclosed in Patent Document 4 that the moisture content of the grain obtained during the harvesting operation is used after the threshing operation as quality data related to the taste.
  • a crop harvesting machine is known from Patent Document 5 in which the quality of the crop is measured by the crop quality measuring means, and the measurement information is output to the outside by the information output means.
  • the quality measured with the crop harvesting by this crop harvester the taste, moisture value, appearance quality, etc. of the crop are disclosed.
  • Measurement information relating to quality is collected corresponding to each of a plurality of different places (a farm field and farmland) where the harvesting operation has been performed, and is output to the outside through wireless communication or a removable storage medium.
  • a taste map that describes the average value of the taste and the variety code for each field identification code is created for each field identification code. It is not disclosed to assign a measurement value such as a taste to a harvest position in farmland.
  • farmland information including the position of the farmland where the harvesting work is being performed and the crop information including the quality of the crop obtained by this harvesting work is generated and stored in the database.
  • the most important crops for IT conversion farming are rice and wheat. These crops may be related to quality, such as harvest time and place, and grain evaluation at the time of harvest is important. .
  • the grain harvested by the crop harvester is transported to a management center, where the evaluation of the grain taste and the like is performed for the first time, and grain evaluation at the time of harvest has not been realized. Absent. For this reason, an object of the present invention is also demanded for a crop harvesting machine capable of proceeding with a harvesting operation while immediately evaluating the yield and taste of the harvested grain.
  • the harvesting work in the farmland is used as the farmland information.
  • a data input unit for receiving, from the crop harvester, harvest position data indicating a position, yield data indicating the yield of the crop harvested on the farm land as the crop information, and quality data indicating the quality thereof;
  • a database server that records information and the crop information so as to be able to be associated with each other, a farm evaluation unit that performs farm evaluation of the farm land based on the farm land information and the crop information, and a farm evaluation generated by the farm evaluation unit
  • a data output unit for sending data.
  • the harvest position data, the harvest amount data, and the quality data obtained as a result of the farm work by the crop harvester can be associated with each other to be databased.
  • Agricultural evaluation in units of farmland becomes possible by associating the farmland specified based on the harvesting position data with the harvest amount and quality of the crops harvested on the farmland.
  • the farming evaluation data obtained by the farming evaluation is sent out in response to a request for data download. By displaying this farming evaluation data on the user terminal, the farmer who is the user can grasp not only the amount of crops harvested on the farmland of interest but also the quality thereof.
  • the farmland information is generated in association with each small section obtained by dividing the farmland to be worked into a predetermined size, and the crop information is also generated. It is generated in association with the minute section. For example, when a small section is set as an area of several meters to several tens of meters on one side, it is possible to grasp the decline in quality due to a decline in yield due to shading or large trees and local soil defects. Such areas can be specially fertilized or soil improved. Also, experimental farming in a specific area is possible.
  • the harvest width is about 1 to 3 meters. Accordingly, the crop information acquired over time is sequentially obtained along the traveling locus having the harvest width. Therefore, when the unit farmland area for agricultural evaluation is an area having a side of several meters to several tens of meters, data for assigning temporal crop information generated corresponding to the crop harvester traveling locus to the minute section Since conversion is required, it is advantageous to configure the farm evaluation unit to have this function.
  • the yield data is generated from a threshing amount per unit time, and the quality data is generated from a measurement result of a taste sensor unit installed in the combine. It is convenient to configure.
  • the combine has a function of storing in a tank or bagging the grain obtained by threshing the harvested cereal. Therefore, the grain flow rate, that is, the yield can be easily measured during the work process.
  • the grain quality data can be easily obtained by installing a taste sensor unit that measures the quality (taste) of the moisture and protein components by irradiating the flowing grain with a light beam. Can get to.
  • a crop harvester suitable for the farm management system described above is also an object of the present invention.
  • Such a crop harvester needs to send, to the farm management computer system, farmland information about the farmland where the harvesting work is performed and crop information about the crop obtained by the harvesting work. Therefore, the crop harvesting machine according to the present invention includes a positioning module that measures its own position, a yield sensor that measures the yield of the crop harvested on the farmland, and a quality that measures the quality of the crop harvested on the farmland.
  • a sensor a farmland information generation unit that generates harvesting position data indicating a harvesting work position in the farmland as the farmland information from the measurement result of the positioning module, and generates yield data as the crop information from the measurement result of the yield sensor
  • a crop information generation unit that generates quality data as the crop information from the measurement result of the quality sensor
  • a transmission information management unit that creates transmission information by associating the farmland information and the crop information, and the transmission A communication module for sending information to the farm management computer system.
  • farmland information including harvesting position data is generated during harvesting work, and crop information including yield data of harvested crops and quality data of the crops is also generated.
  • Transmission information that associates the generated farmland information with the crop information is sent from the crop harvester to the farm management computer system.
  • the harvest amount and quality of the crop at the predetermined harvest position are accumulated in the farm management computer system, so that it is possible to practice efficient farming by evaluating this information.
  • the moisture of the straw stored in the built-in grain tank or the dryness required for the straw along with the amount of storage is externally determined through the communication module. Conveniently sent to the drying facility.
  • the drying facility that has received such information can appropriately set the operating parameters of the drying device before the processing basket is carried in.
  • the crop harvesting machine includes a grain tank that stores a grain sent from a threshing device that performs a threshing process on a cereal harvested from a field, a yield sensor that measures the yield of the grain, and the grain A taste sensor for measuring grain taste, a yield measurement data input from the yield sensor, a measurement data management unit for managing the taste measurement data input from the taste sensor in time series, position information in the field, and the yield A harvest evaluation unit that generates harvested grain characteristic information by linking the measurement data and the taste measurement data is provided.
  • the yield sensor that measures the yield of the grain sent from the threshing device and the taste sensor that measures the taste of the grain are provided in the crop harvesting machine. Yield and taste can be measured. Moreover, since the yield measurement data and the taste measurement data obtained by the measurement are time-sequentially managed, it is possible to evaluate the grain at the time of harvest as well as at the time of harvest. Such yield measurement data and taste measurement data are linked to a field as a harvesting place and are handled as harvested grain characteristic information, and thus can contribute to IT commercial farming.
  • the yield sensor is a load cell provided in the grain tank
  • the taste sensor is an optical non-contact sensor for measuring the moisture of the grain
  • the said taste sensor is arrange
  • the yield the yield of the grains harvested in a predetermined area of the field is calculated from the travel trajectory and the yield per unit travel distance.
  • the moisture content of the grain harvested in the predetermined area of the field is calculated from the travel trajectory and the average taste of the grain harvested per unit travel distance.
  • the harvesting position of the cereal in the field A GPS module for measuring the harvesting position, the harvesting position is included in the harvested grain characteristic information, and based on the harvested grain characteristic information, the yield and moisture of the grain harvested in the predetermined area of the field are calculated. The By using the GPS module for position measurement, it is possible to reliably obtain the cutting position without depending on the traveling locus of the crop harvester.
  • the harvested grain characteristic information is transmitted to a management center or the like using communication at the same time as generation, it is not necessary to store this harvested grain characteristic information on the crop harvester side.
  • a recording unit for recording the harvested grain characteristic information is provided in consideration of occurrence of communication failure or sequential confirmation on the crop harvester side.
  • a general crop harvesting machine is not equipped with a communication module (line communication unit) capable of data communication with a computer system of a remote management center through a communication line.
  • a communication module capable of data communication with a computer system of a remote management center through a communication line.
  • a portable communication terminal brought by the crop harvester driver as a communication module (line communication unit).
  • data communication between the crop harvester and the portable communication terminal is performed between the data input / output unit provided in the in-vehicle LAN of the crop harvester and the data input / output unit provided in the portable communication terminal.
  • wired communication such as USB connection or wireless communication such as Wi-Fi can be used.
  • a data input / output unit capable of data communication with a mobile communication terminal
  • the measurement data management unit and the harvest evaluation unit are connected to the mobile communication terminal.
  • the harvested grain characteristic information is sent to the management center via the communication module (line communication unit) of the portable communication terminal.
  • FIG. 7 is a plan view of the combine shown in FIG. 6. It is a schematic diagram which shows schematically the internal space of the operation part of the combine shown by FIG.
  • FIG. 1 shows a basic configuration of a farm management system.
  • FIG. 2 shows the flow of information in the farm management system.
  • the crop harvester (hereinafter simply abbreviated as a harvester) 1 performs a straight run and a 180-degree turn run repeatedly to carry out the harvest work across the work target farmland.
  • the crop harvesting machine 1 is equipped with a terminal computer 6 capable of data communication with the management computer system of the farm management center.
  • This terminal computer (hereinafter referred to as a terminal or data processing module) 6 may be fixed to the harvester 1 in the form of an ECU connected to the in-vehicle LAN, or as a portable device such as a tablet computer or a smartphone. It may be connected to the harvester 1 via a cradle or the like.
  • the harvesting machine 1 is provided with a yield sensor 21 for measuring the amount of crops harvested on the farmland to be worked and a quality sensor 22 for measuring the quality of the harvested crops.
  • the measurement result of the yield sensor 21 and the measurement result of the quality sensor 22 are sent to the terminal 6.
  • Examples of the quality sensor 22 include a taste sensor that measures moisture and protein contained in agricultural products.
  • the terminal 6 is provided with a positioning module 9 for measuring the current position, that is, the position of the own device.
  • a positioning module 9 what is known as a GPS module and is built in a tablet computer or a smartphone can be used.
  • the harvesting machine 1 needs to be equipped with the positioning module 9, which is substantially the same as that used for car navigation. Since it is the same, it is also possible to divert this.
  • the terminal 6 includes a farmland information generation unit 6a, a crop information generation unit 6b, a transmission information management unit 6c, and a communication module 66.
  • the farmland information generation unit 6 a generates harvesting position data indicating the harvesting work position from the measurement result of the positioning module 9.
  • the harvest position data is incorporated into the farmland information together with the farmland name or farmland ID that identifies the work target farmland.
  • the farmland name or farmland ID is not essential because it is possible to specify the farmland only by the harvest position data.
  • the crop information generation unit 6 b generates yield data from the measurement result of the yield sensor 21 and also generates quality data from the measurement result of the quality sensor 22.
  • the yield data and quality data are handled as crop information.
  • the transmission information management unit 6c creates transmission information by associating the generated farmland information with the crop information at the harvest position.
  • the communication module 34 sends the transmission information to the farm management computer system 7 of the management center.
  • the farm management computer system 7 includes an input / output server 7A, an application server 7B, and a database server 7C.
  • the input / output server 7A includes a data input unit 71 that transfers the farmland information and the crop information included in the transmission information received from the terminal 6 to the application server 7B and the database server 7C.
  • the application server 7B includes a farming evaluation unit 73 that performs farming evaluation of the farmland based on the farmland information and the crop information, and a charting processing unit 74 for charting the results of farming evaluation. Yes.
  • the database server 7C includes a primary database unit 75, a farming evaluation database unit 76, and an agricultural land map database unit 77.
  • the primary database unit 75 functions as a source data storage unit that can record or read the farmland information and the crop information sent from the harvesting machine 1 while maintaining the association with each other.
  • the farming evaluation database unit 76 functions as a farming unit for each farmland performed by the farming evaluation unit 73 and a storage unit for chart data obtained by charting the farming evaluation.
  • the farmland map database unit 77 is basically the same as a general map database, but is a map database that can include attribute data peculiar to farmland, such as soil characteristics and drainage characteristics.
  • the data output unit 72 included in the input / output server 7A sends the farm evaluation data generated by the farm evaluation unit 73 and the chart data obtained by graphicizing or plotting the farm evaluation data to the terminal 6 or the farm management system. Send to other registered devices upon request.
  • An example of a screen displayed on the display of the terminal 6 based on such chart data is shown in FIG.
  • a farmland information display field 8A for displaying information related to farmland information is arranged at the upper part of the screen
  • a crop information display field 8B for displaying information related to agricultural product information is arranged at the lower part of the screen.
  • the farmland information display field 8A includes a farmland ID 81 for identifying a farmland, a farmland name (town name, common name, etc.) 82, a farmland area 83, and a farmland map 84. Each farmland in the farmland map 84 can be identified (colored or patterned) by comparison with a reference value representing quality such as average yield or average taste value.
  • the crop information display field 8B includes a crop type (for example, Koshihikari) 85, a harvest amount (whole farmland or per unit area) 86, and a crop quality value 87. Since rice crops are handled here, the average protein amount 87a and the average water content 87b of brown rice are displayed as the quality value 87 of the crop.
  • the grain harvester 1 includes a threshing device 14 that performs a threshing process on the cereal that has been harvested from the field by the reaping unit 12 while traveling, and the threshing device 14 through the grain conveyance path 3. It is equipped with a grain tank 15 for storing the sent grain. Furthermore, a yield sensor 21 that measures the yield of the harvested grain and a quality sensor 22 that measures the taste of the grain are provided.
  • the yield sensor 21 can be composed of a load cell provided in the grain tank 15.
  • the weight (yield) of the grain stored in the grain tank 15 can be measured.
  • the yield per unit travel distance that can be converted per unit time, that is, per unit area can be obtained from the yield measured by the load cell sequentially from the start of the harvesting operation.
  • an optical non-contact sensor that measures the moisture and protein of the grain using spectroscopy is arranged in the grain tank 15 or arranged in the grain conveyance path 3. The measurement by the quality sensor 22 is performed batchwise or continuously in a sampling manner. The structure which calculates the average of a several measurement result may be sufficient.
  • the terminal 6 demonstrated using FIG. 1 is the data processing module 6 formed as one of the electronic control units (ECU) of this grain harvester 1.
  • FIG. 1 As functional units of the data processing module 6, a measurement data management unit 61 and a harvest evaluation unit 62 are constructed by a program.
  • the measurement data management unit 61 can manage the yield measurement data input from the yield sensor 21 and the taste measurement data input from the quality sensor 22 in time series.
  • the harvest evaluation unit 62 generates harvested grain characteristic information by linking data relating to a field as a harvesting place, yield measurement data, and taste measurement data.
  • a harvested grain characteristic information recording unit 63 for recording the generated harvested grain characteristic information at least temporarily is also prepared.
  • the data relating to the field includes the field name, the field position on the map, and, if the field is divided into predetermined sections, the section number thereof.
  • a harvest position acquisition unit 23 is provided in order to acquire the data related to the position among the data related to the field, not manually or mechanically.
  • Yield measurement data and taste measurement data managed by the measurement data management unit 61 or harvested grain characteristic information generated by the harvest evaluation unit 62 is transmitted from a communication module 66 formed as a line communication unit via a communication line. It can be sent to the remote management center 7.
  • the received yield measurement data, taste measurement data, or harvested grain characteristic information is converted into a database and stored in the database server 7C of the management center (accurately, the farm management computer system installed in the management center) 7.
  • the harvested grain characteristic information database 70 constructed, it can be utilized for farm management.
  • the general grain harvester 1 is not provided with a communication module (line communication unit) 66 capable of data communication with the management center 7 through a communication line.
  • the data processing module 6 is constructed by a portable communication terminal such as a personal computer, a tablet, or a smartphone, and the data input / output unit 60 and the data input / output unit 50 of the electronic control unit of the grain harvester 1 are combined.
  • a configuration in which data transmission is possible can be employed.
  • wired communication such as USB connection and wireless communication such as Wi-Fi are suitable.
  • the harvest position acquisition unit 23 can also be constructed in the data processing module 6.
  • a harvest position acquisition unit 23 acquires position data obtained by the GPS module of the mobile communication terminal as a harvest position.
  • the GPS module can output position data in the field with considerably high accuracy. Therefore, the harvested grain characteristic position as such an accurate harvesting position can be included in the harvested grain characteristic information. Therefore, the grains harvested in a predetermined area of the field based on the harvested grain characteristic information. It is also possible to calculate the yield and water content of the plant and use it for farm management.
  • the GPS module for the position information regarding the cutting position or the harvesting position.
  • the travel trajectory and the traveling distance or the traveling time are determined.
  • the cutting position can be calculated.
  • a method of calculating the yield and taste (in this case, moisture) of the grains harvested in a predetermined area of the field from the travel locus, the yield per unit travel distance, and the average moisture. explain.
  • FIG. 2 it is assumed that the grain harvester 1 performs a harvesting operation in a zigzag running locus by repeating a straight running and a 180 ° turn in the field.
  • the field is divided into a plurality of small sections: A1, A2, A3,.
  • the harvest evaluation unit 62 evaluates the yield and quality for each harvest position (field) after dividing the field surrounded by straw or the like into a plurality of minute sections.
  • the harvested grain characteristic information enables micro-evaluation of yield and moisture in such fields.
  • the harvested grain characteristic information in this case enables macro evaluation of yield and moisture in the field in the entire region.
  • the grain harvester is a crawler type self-removing combine (hereinafter simply referred to as a combine) 1.
  • FIG. 6 shows a side view of the combine 1 and
  • FIG. 7 shows a plan view of the combine 1.
  • the combine 1 includes a body frame 10 in which a plurality of steel materials such as a square pipe material are connected.
  • a pair of left and right crawler travel devices (hereinafter simply referred to as “crawlers”) 11 are provided at the lower part of the body frame 10.
  • An engine E is mounted on the front side of the right half of the body frame 10, and an operating unit 13 is formed on the upper side.
  • a driver's seat 16 and a control lever 17 are disposed in the driver 13.
  • the front end portion on the left side of the machine body frame 10 is provided with a cutting unit 12 that cuts a crop culm to be harvested that is positioned in front of the machine body and transports it backward.
  • the left half of the machine frame 10 receives the harvested cereal meal conveyed by the reaping part 12 and applies the threshing process to the granulated part of the harvested cereal meal while conveying it backwards.
  • a threshing device 14 for performing a sorting process is mounted.
  • On the rear side of the right half of the machine body frame 10 is mounted a sheet metal grain tank 15 for storing the grains lifted and carried from the threshing device 14 via the screw feed type supply conveyor 31.
  • the grain tank 15 is equipped with a grain discharging device 19 that discharges the grain stored in the grain tank 15 to the outside of the machine.
  • a yield sensor 21 for detecting the weight of the grain is provided at the lower part of the grain tank 15, and the taste as a taste meter is provided inside the grain tank 15.
  • a taste measuring mechanism 30 incorporating a sensor (quality sensor) 22 is provided.
  • the taste sensor 22 outputs the measurement data of the moisture value and protein value of the grain as quality data.
  • FIG. 8 is a schematic diagram schematically showing the internal space of the operation unit 13.
  • the driver 13 is provided with a driver's seat 16, various control levers, operation switches, a meter display panel, and the like.
  • the terminal 6 is composed of a portable tablet computer. Accordingly, the terminal 6 is used by being mounted on a terminal mounting portion 6A provided near the driver's seat 16.
  • the mounting unit 6A functions as a power supply connection unit and a data exchange connection unit for the terminal 6. In addition, it can replace with this tablet type computer and a smart phone can be employ
  • the terminal 6 is equipped with a GPS module that functions as a positioning module 9 and a communication module 66 that can be connected to the Internet via a mobile phone line. Moreover, the application which functions as the farmland information generation part 6a, the crop information generation part 6b, and the transmission information management part 6c is installed. Therefore, the yield data from the yield sensor 21, the moisture value data from the taste meter, and the protein value data are sent to the terminal 6 via the attachment unit 6 ⁇ / b> A. Furthermore, internal data is also sent from the various ECUs of the combine 1 to the terminal via the mounting portion 6A.
  • the combine 1 When this combine 1 is thrown into a predetermined farmland to be harvested, the combine 1 continuously performs a mowing process and a threshing process while traveling on the farmland. At that time, the positioning module 9 of the terminal 6 generates positioning data (latitude / longitude) indicating the current position of the combine 1, and sends positioning information including the actual time and positioning data to the terminal 6. At the same time, yield data and quality data (grain moisture and protein values) are also sent.
  • positioning data latitude / longitude
  • the received positioning data becomes harvesting position data indicating the harvesting work position, and is handled as farmland information.
  • the positioning data composed of the latitude value and the longitude is converted into a coordinate system having the predetermined position set in the farmland as the origin, and the harvesting position data is made the position data composed of the x coordinate value and the y coordinate value.
  • the crop information generation unit 6b of the terminal 6 the received yield data and quality data are handled as crop information.
  • the farmland information and the crop information are related so that the relationship between the specific area on the farmland and the yield or quality can be evaluated later.
  • the time lag between the measurement time of the harvesting work position and the quality measurement of the grain harvested at that position is corrected in consideration of the time between the mowing process and the threshing process.
  • the related farmland information and crop information are sent to the farm management center as transmission information, but the correlation between the farm land information and the crop information may be performed on the farm management center side.
  • the combine 1 since the combine 1 performs the harvesting operation by zigzag traveling by repeating the straight traveling and the 180 ° turn on the farmland, the crop is harvested along a substantially linear traveling locus.
  • the distribution of the soil quality of the farmland and the resulting distribution of the quality of the crop have a wide spread. For this reason, it is convenient to calculate and assign the crop information (amount of harvest and quality) for each minute section obtained by dividing the farmland to be worked into a predetermined size.
  • the process as described with reference to FIG. 5 may be adopted for the process of assigning the harvest amount: D and quality: Q to the small sections of the farmland. Thereby, crop information (amount of harvest and quality) can be assigned to each arbitrary minute section.
  • the farming evaluation section 73 can perform farming evaluation after dividing the farmland surrounded by straw or the like into a plurality of small sections.
  • the farming evaluation data enables microevaluation of the yield and quality on such farmland.
  • the farming evaluation data in this case enables macroevaluation of the yield and quality on the farmland in the entire region.
  • the database server 7C as shown in FIG. 1 is constructed in the management center 7, the primary database unit with the farmland information and the crop information sent from the combine 1 maintained in association with each other.
  • the farm evaluation data recorded in 75 and generated by the farm evaluation unit 73 is recorded in the farm evaluation database unit 76. Therefore, in response to a request from the user, information regarding the yield and quality of a specific area or farmland is given to the user.
  • the charting processing unit 74 uses the map data stored in the farmland map database unit 77 to generate graphical information in which the yield and quality are charted in a macro or micro manner based on the map. be able to.
  • the input / output server 7A is constructed as a Web server.
  • the Web server transmits and receives data to and from a Web browser installed on the terminal 6 using a communication protocol called HTTP (HyperText Transfer Protocol).
  • HTTP HyperText Transfer Protocol
  • Documents written in HTML (HyperText Markup Language) or XML (Extensible Markup Language) are used to send and receive data to and from each other, but these documents include images, sounds, and programs that perform some kind of processing. Can be made.
  • FIG. 9 shows an example of a farming evaluation screen displayed by the Web browser of the terminal 6.
  • the top screen of this farming evaluation screen is a map of an area including a large number of farmland bounded by fences.
  • Each farmland is color-coded and its breakdown can be changed by selection.
  • the farmland is color-coded by work completion farmland and unfinished farmland for harvesting work.
  • the farmland is color-coded into farmland that is greater than or equal to the target yield and farmland that is less than the target yield.
  • the quality for example, it is possible to color-code the farmland that has reached the target protein value and the farmland that has not reached the target protein value.
  • the farmland information includes farmland name, area, crop, work progress, fertilizer (type and amount), and pesticide (type and amount).
  • the crop information includes brown rice yield, average protein, average Contains moisture.
  • the agricultural machine information includes fuel consumption, work time, engine set speed, maximum water temperature, and average work speed. This farm machine information is transferred from the ECU of the combine 1 to the terminal 6 and further sent to the farm management computer system and recorded in the database server 7C.
  • an icon indicating the current position of the combine 1 registered in the farm management center is also displayed.
  • FIG. 10 shows a specific farmland ZZZ selected from a large number of farmlands shown on the top screen of FIG. 9, and this farmland ZZZ is divided into a large number of small sections obtained by dividing the farmland ZZZ into a predetermined size. It is composed of That is, the entire area on the top screen in FIG. 7 corresponds to one selected specific farmland ZZZ in FIG. 8, and a large number of farmlands on the top screen in FIG. 9 correspond to the minute sections in FIG. Therefore, by clicking a specific minute section A1 on the screen of FIG. 10, the farmland information and the crop information regarding the minute section A1 are displayed. Based on this information, precise farming management becomes possible.
  • the crop yield and quality sampling are performed in units of work travel positions, but the present invention is not limited to this.
  • it may be one farmland unit surrounded by fences.
  • the harvester 1 is provided with a harvest tank for temporarily storing the harvest (for example, in the case of a combine, a grain tank is provided as a harvest tank). Sampling of crop yield and quality may be performed with the capacity of the crop tank as one unit.
  • one of the preferred embodiments for sampling in a capacity unit smaller than the capacity of the grain tank 15 is to provide a temporary storage part for the harvested product inside the grain tank 15.
  • an opening / closing lid mechanism is provided at the bottom of the temporary storage unit, a sensor for detecting that the temporary storage unit is full, and a capacitive proximity sensor are provided, and the opening / closing lid is opened each time the temporary storage unit is full.
  • the harvest amount is discharged to the grain tank 15.
  • quality measurement by the taste sensor 22 can be performed and the quality data can be acquired.
  • the travel distance until the temporary storage unit becomes full can be obtained. This travel distance can be used as a yield index (a yield index).
  • the yield per traveling distance that is, the yield per unit area of farmland
  • the yield per traveling distance that is, the yield per unit area of farmland
  • the indicators relating to the yield and / or quality obtained in this way it is possible to create a yield map for each small area of the farmland.
  • these devices are usually provided with short-range communication functions such as a WiFi function and Bluetooth (trade name). It can be used as a remote control for operation.
  • short-range communication functions such as a WiFi function and Bluetooth (trade name). It can be used as a remote control for operation.
  • the harvester 1 is a combine, it is convenient to control the lifting / lowering of the unloader, the turning to the left and right, and the ON / OFF of the grain discharge by operating the terminal 6.
  • an operation button can be given to the terminal 6 such that when the unloader is in the storage position, the terminal 6 projects backward in the counterclockwise direction, and in other cases, automatic storage is performed.
  • a remote control function in the terminal 6 is realized by an application.
  • the yield sensor 21 is a load cell attached to the body frame 10, and the grain tank 15 is placed on the load cell. That is, the yield sensor 21 measures the yield of the harvested grain by measuring the weight of the grain stored in the grain tank 15 including the grain tank 15. The yield per predetermined time is obtained by calculating the increase amount by the yield sensor 21 at every predetermined sampling time. At that time, it is also possible to obtain the yield per predetermined distance in consideration of the traveling speed.
  • the taste sensor 22 is incorporated in a taste measurement mechanism 30 attached to the side wall of the grain tank 15 from the outside in this embodiment.
  • the taste measurement mechanism 30 includes a measurement table 30a that opens and closes between a parallel posture and a hanging posture on the grain tank inner side.
  • the measuring table 30a is covered with a cylindrical case having an upper opening and a lower opening. Moreover, the measurement stand 30a is arrange
  • the measurement by the taste sensor 22 is performed at a stage where a predetermined amount of grain is placed on the measurement table 30a.
  • spectroscopic analysis is used, grain moisture and protein values can be measured, and the taste value obtained from the moisture and protein and their component ratio can be used as the measured value.
  • the measurement table 30a When the measurement by the taste sensor 22 is completed, the measurement table 30a is swung in a hanging posture, and thereby the grains on the measurement table 30a are released. When the kernel is released and the next measurement sampling time is reached, the measurement table 30a is again swung into the horizontal posture.
  • the control system of this combine 1 is shown in FIG.
  • This control system is substantially based on the basic principle shown in FIG. 4, but the data processing module 6 is constructed by a smartphone which is a mobile communication terminal brought by the driver.
  • the harvesting position acquisition unit 23 that acquires the harvesting position is replaced by a GPS module 65 mounted on the smartphone. Therefore, the control system on the combine 1 side is constructed with standard components connected by the in-vehicle LAN.
  • the functional units related to the present invention which are constructed in the control system on the combine 1 side, are a travel control ECU (electronic control unit) 53, a work device ECU 54, a sensor management module 5, an in-vehicle display 18, This is a data input / output unit 50.
  • the travel control ECU 53 is an ECU that handles various control information related to vehicle travel. For example, the travel control ECU 53 converts travel speed, engine speed, travel distance, fuel consumption, and other data acquired from the sensor management module 5 through the in-vehicle LAN into travel information.
  • a travel information generation unit 53a is provided.
  • the work device ECU 54 is an ECU that controls the harvesting and harvesting device such as the harvesting unit 12 and the threshing device 14, and receives data indicating the operation state and operating state of the harvesting and harvesting device based on the sensor information acquired from the sensor management module 5.
  • a work information generation unit 54a for converting to work information is provided.
  • the sensor management module 5 inputs measurement signals from various sensors such as a traveling speed sensor and a traveling distance sensor in addition to the above-described taste sensor 22 (taste measuring mechanism 30) and the yield sensor 21, and transfers them to other functional units. It has the function to do.
  • the sensor management module 5 has a yield measurement data generation unit 51 that generates yield measurement data based on a measurement signal from the yield sensor 21 and a taste based on a measurement signal from the taste sensor 22 (taste measurement mechanism 30).
  • a taste measurement data generation unit 52 that generates measurement data is provided.
  • the data input / output unit 50 is a wireless communication unit that performs communication at a relatively short distance for exchanging data with a smartphone brought by the driver, and operates with a protocol such as Wi-Fi or Bluetooth (registered trademark). To do.
  • the measurement data management unit 61 and the harvest evaluation unit 62 described in the basic principle of FIG. 1 are constructed here as smartphone applications.
  • a harvested grain characteristic information recording unit 63 that records harvested grain characteristic information generated by the harvest evaluation unit 62 is constructed in an external memory of the smartphone.
  • the measurement data management unit 61 receives the yield measurement data and the taste measurement data from the yield measurement data generation unit 51 and the taste measurement data generation unit 52 through the data input / output unit 60 of the smartphone that can exchange data with the data input / output unit 50. And receive.
  • the smartphone is inherently provided with a communication module 66 that functions as an owner ID management unit 67 and a line communication unit.
  • the function of the owner ID management unit 67 to authenticate the driver, the security of the information generated by the combine 1 can be ensured. Further, using the communication module 66, the harvested grain characteristic information can be transmitted to the management center 7 and stored in the harvested grain characteristic information database 70.
  • the combine 1 is provided with a sensor for measuring the yield and taste of the harvested grain, and the yield is obtained by linking the yield measurement data and the taste measurement data to the field as the harvest location. Since the grain characteristic information can be generated during the harvesting operation, the grain can be evaluated at the time of harvesting.
  • the measurement platform 30a of the taste measurement mechanism 30 incorporating the taste sensor 22 may employ a structure other than the swing between the horizontal posture and the hanging posture.
  • a structure in which the measurement table 30 a is moved forward and backward from the box-shaped case of the taste measurement mechanism 30 may be employed.
  • the taste measuring mechanism 30 is arranged so that the measuring table 30a in the extended state can receive the grains conveyed from the threshing device 14 by the supply conveyor 31 and discharged from the inlet 15a of the grain tank 15. Is done.
  • the measuring table 30a is pulled into the taste measuring mechanism 30, and measurement by the taste sensor 22 is performed.
  • positioning location of the taste measuring mechanism 30 is not restricted to the grain tank 15, It is also possible to arrange
  • FIG. Furthermore, when the taste measuring mechanism 30 capable of high-speed measurement processing is adopted, it is possible to measure the grain being transported, in particular, the flying grain released from the insertion port 15a.
  • the yield sensor 21 is composed of a single load cell arranged near the center of the bottom surface of the grain tank 15, and the four corners on the bottom surface of the grain tank 15 are used for more accurate measurement. You may employ
  • the data processing module 6 is constructed in the control system built in the grain harvester 1 or the portable communication terminal brought by the driver. It may be constructed in a computer system with a communication function installed in a remote place.
  • a grain harvester combined combiner
  • the grain harvester here has a broad meaning, and includes not only rice and wheat but also corn and other crops.
  • the present invention is applicable not only to the harvesting of grains such as rice, wheat and corn, but also to the field of harvesting vegetables such as potato, carrot and radish, and fruit harvesting such as apple and tangerine. Furthermore, the present invention is applicable not only to a crawler-type self-removing combine but also to an ordinary combine and a wheel-type combine.

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Abstract

　農作管理システムは、農地情報として収穫作業位置を示す収穫位置データと、農作物情報として農地で収穫された農作物の収穫量を示す収穫量データ及びその品質を示す品質データとを、農作物収穫機１から受け取るデータ入力部４１と、農地情報と農作物情報とを互いに関連付け可能に記録するデータベースサーバ６と、農地情報と農作物情報とに基づいて農地の農作評価を行う農作評価部５１と、農作評価部によって生成された農作評価データを送り出すデータ出力部４２を備える。

Description

農作管理システム及び農作物収穫機
　本発明は、農作物収穫機によって収穫作業が行われる農地に関する農地情報と、前記収穫作業で得られた農作物に関する農作物情報とを管理する農作管理システムに関する。さらに、本発明はそのような農作管理システムに組み込まれる農作物収穫機、特には、圃場から刈り取った穀稈に脱穀処理を施す脱穀装置と、この脱穀装置から送られてきた穀粒を収納する穀粒タンクとを備えた穀粒収穫機に関する。
　コンピュータシステムを用いて農産物の生産から消費者の手に渡るまでの生産管理や生産履歴の情報を管理する農作業管理技術が、例えば特許文献１から知られている。この特許文献１による管理システムでは、生育診断機が所定の生産単位区画において生育診断を実行し、それぞれの測定点における測定診断結果と位置情報とがメモリカードに記録される。その記録内容は、後に農作管理コンピュータシステムに送信される。また、その作業単位区画での収穫機による収穫作業において、収穫機に取り付けた計測装置によってその作業単位区画の収量が計測され、収穫した作業単位区画の収量とＧＰＳモジュールで得られた位置情報とがメモリカードに記録され、その記録内容が農作管理コンピュータシステムに送信される。生産単位区画内の作業単位区画毎に生育途中の農産物に、例えば近赤外線を照射してその反射光を分析することで測定を行う。その測定内容は、例えば米であれば葉色、丈長、茎数、穂数などである。この農作業管理技術では、収穫作業時に、位置と収量とが記録されるので、圃場の位置と収量との関係を把握することが可能である。しかしながら、農産物にとって重要な情報である農産物の食味に関係する品質データと圃場の位置との関係を把握することはできない。
　また、圃場を区画化し、区画単位で農作業車の作業を記録する農作業機管理装置が、特許文献２から知られている。この管理装置では、作業車のコントローラと通信できる作業管理端末機に、地図データを記憶するＤＶＤ読取装置、ＧＰＳモジュール及びジャイロセンサが備えられ、地図データから作業場の外形を取り込む。この取り込んだ作業場の地図データを区画化し、局所的な情報（電柱などの障害物の存在）を記憶する。例えば、農作業車がコンバインの場合、収穫作業で得られた籾の総排出量が圃場全体の収量として入力される。また農作業車がトラクタであれば、耕耘作業で得られた耕深センサ検出値が、圃場区画毎の耕深値として、自動で記録される。但し、この管理装置でも、農産物の収量は取り扱われているが、農産物の食味に関係する品質データは取り扱われていない。
　さらには、農地としての圃場に関して得られた情報、例えば、気温、日照量、雨量、農作物の生育情報などを情報センタに登録しておき、コンバインによる収穫作業時にそれらの情報に基づいて農作物の生育状態を判定し、刈取部や脱穀部の処理条件を最適にする農作業機械も提案されている（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３による技術では、予め個別に生育情報などを取得して、それを情報センタに登録しておくことが前提条件となる。
　また、穀粒品質を検出する検出装置を搭載し、この検出装置による検出結果に基づいて採用するべきコンバイン運転状態を報知するコンバインが特許文献４から知られている。具体的には、穀粒の含有水分の検出結果に基づいて最適脱穀値を表示し、それに基づいてオペレータが扱胴の駆動速度などを調整することができるように構成されている。収穫作業中に得られた穀粒の含有水分などを食味に関係する品質データとして脱穀作業後にも利用することは、この特許文献４には、開示されていない。
　作物品質計測手段により作物の品質が計測され、その計測情報が情報出力手段にて機外に出力する作物収穫機が特許文献５から知られている。この作物収穫機による作物の収穫に伴って計測される品質として、作物の食味や水分値あるいは外観品位等が開示されている。収穫作業が行われた、複数の異なる場所（圃場や農地）の各々に対応させて品質に関する計測情報が収集され、無線通信または取り外し自在な記憶媒体を通じて機外に出力される。この出力先では、計測情報に基づいて、さらに、予め指定している地域別に、圃場識別コード毎にその圃場での食味の平均値及び品種コードを記載した食味マップが作成されるが、圃場や農地における収穫位置に食味などの計測値を割り当てることは開示されていない。
特開２００２－１４９７４４号公報 特開２００４－２１３２３９号公報 特開２０１１－７７９８０号公報 特開平１１－３２５５０号公報 特開平１１－５３６７４号公報
　上記実情に鑑み、農作物収穫機による農作物の収穫時に、収穫作業が行われている農地の位置を含む農地情報とこの収穫作業で得られた農作物の品質を含む農作物情報を生成し、それをデータベース化し、随時利用できる農作管理システムが要望されている。
　ＩＴ技術を活用することでより効率的な農業経営を行うことが、計画または実践されている。このようなＩＴ化営農にとって最も重要な農作物はコメや麦などあり、これらの農作物は収穫時期や収穫場所などと品質とが関係する可能性もあり、その収穫時の穀粒評価は重要となる。しかしながら、現状では、農作物収穫機で収穫された穀粒を一旦管理センタなどに搬送して、そこで初めて穀粒の食味等の評価が行われており、収穫時点での穀粒評価は実現されていない。このことから、本発明の目的は、収穫された穀粒の収量や食味などを即座に評価しながら、収穫作業を進めることができる農作物収穫機も要望されている。
　本発明による農作管理システムでは、農作物収穫機によって収穫作業が行われる農地に関する農地情報と、前記収穫作業で得られた農作物に関する農作物情報とを管理するために、前記農地情報として前記農地における収穫作業位置を示す収穫位置データと、前記農作物情報として前記農地で収穫された農作物の収穫量を示す収穫量データ及びその品質を示す品質データとを、前記農作物収穫機から受け取るデータ入力部と、前記農地情報と前記農作物情報とを互いに関連付け可能に記録するデータベースサーバと、前記農地情報と前記農作物情報とに基づいて前記農地の農作評価を行う農作評価部と、前記農作評価部によって生成された農作評価データを送り出すデータ出力部とが備えられている。
　この構成によれば、農作物収穫機による農作業の結果として得られる、収穫位置データと収穫量データと品質データとを互いに関連付けてデータベース化することができる。収穫位置データに基づいて特定される農地と、その農地で収穫された農作物の収穫量と品質とが関連付けられることで農地単位の農作評価が可能となる。その農作評価によって得られた農作評価データは、データダウンロードの要望に応じて送り出される。この農作評価データをユーザ端末に表示させることで、ユーザである農作業家は、注目する農地における農作物の収穫量だけでなくその品質も把握することができる。
　農地単位の収穫量及び品質に関する情報を、次なる農作にフィードバックさせてより効率的な農作を達成するためには、同じ農地であってもわずかな場所の違いによって日照条件や土壌特性が異なっていることから収穫量や品質が異なってくるということも考慮するとよい。そのため、本発明の好適な実施形態の一つでは、前記農地情報は、作業対象となる農地を所定の大きさで分割して得られた微小区画毎に対応付けて生成され、前記農作物情報も前記微小区画に対応付けて生成される。例えば、一辺が数ｍから数十ｍのエリアとして微小区画が設定されると、小屋や大木による日陰や局地的な土壌不良などによる収穫量の低下を品質の低下を把握することができ、そのようなエリアには特別な肥料を施したり、土壌改善を施したりすることも可能となる。また、特定のエリアにおける試験的な農作も可能となる。
　コンバインなどの農作物収穫機は、線状（直線または曲線）に走行しながら収穫作業を行うので、その収穫幅は１ｍから３ｍ程度である。従って、経時的に取得される農作物情報は、その収穫幅をもった走行軌跡に沿って順次得られることになる。従って、農作評価のための単位農地面積を一辺が数ｍから数十ｍのエリアとする場合、前記農作物収穫機走行軌跡に対応して生成された経時的な農作物情報を前記微小区画に割り当てるデータ変換が必要となるので、この機能を前記農作評価部が有するように構成すると好都合である。
　前記農作物収穫機を穀物用コンバインに適用する場合、前記収穫量データは単位時間当たりの脱穀処理量から生成され、前記品質データは前記コンバインに装備された食味センサユニットの測定結果から生成されるように構成すると好都合である。コンバインは、刈り取った穀桿を脱穀して得られた穀粒をタンクに貯蔵するかあるいは袋詰めにする機能を有する。従って、その作業過程において、穀粒の流量、つまり収穫量を簡単に測定することができる。また、流れていく穀粒に対して光ビームを照射することで水分やタンパクの成分量を測定してその品質(食味)を測定する食味センサユニットを設置することで穀粒の品質データを簡単に得ることができる。例えば、乾燥施設において、目標水分量毎に複数の乾燥機が設定されているような場合に、そのコンバインによって収穫された穀粒をどの乾燥機に持ち込めば良いかが事前に分かり、乾燥施設への効率の良い搬送が可能となる。従って、品質データとして収穫穀粒の水分を採用することは効果的である。
　上述した農作管理システムに適した農作物収穫機も本発明の対象である。そのような農作物収穫機は、農作管理コンピュータシステムに対して、収穫作業が行われる農地に関する農地情報と、前記収穫作業で得られた農作物に関する農作物情報とを送る必要がある。そのため、本発明による農作物収穫機は、自機位置を測定する測位モジュールと、前記農地で収穫された農作物の収穫量を測定する収量センサと、前記農地で収穫された農作物の品質を測定する品質センサと、前記測位モジュールの測定結果から前記農地における収穫作業位置を示す収穫位置データを前記農地情報として生成する農地情報生成部と、前記収量センサの測定結果から収穫量データを前記農作物情報として生成するとともに、前記品質センサの測定結果から品質データを前記農作物情報として生成する農作物情報生成部と、前記農地情報と前記農作物情報とを関係付けて送信情報を作成する送信情報管理部と、前記送信情報を前記農作管理コンピュータシステムに送る通信モジュールとを備えている。
　この農作物収穫機では、収穫作業中に収穫位置データを含む農地情報が生成されるとともに、収穫された農作物の収穫量データ及びその農作物の品質データを含む農作物情報も生成される。生成された農地情報と農作物情報とを関係付けた送信情報が農作物収穫機から農作管理コンピュータシステムへ送られる。これにより、所定収穫位置における農作物の収穫量と品質とが農作管理コンピュータシステムに蓄積されるので、この情報を評価することにより、効率的な農作を実践することが可能となる。
　稲や小麦などの農作物の場合、走行しながら連続的に収穫作業が行われる。このため、前記農作物情報として、所定の作業走行距離あたりの収穫量を算出しておくと好都合である。特に、上述したように、作業対象となる農地を所定の大きさで分割して得られた微小区画毎に対応付けて農地情報を生成する場合、作業走行距離あたりの収穫量から簡単に微小区画当たりの収穫量を算出することができる。
　農作物が米であり、品質センサが籾の水分を検出するものである場合、内蔵穀粒タンクに貯留された籾の水分または当該籾に要求される乾燥度がその貯留量とともに通信モジュールを通じて外部の乾燥施設に送信されると好都合である。そのような情報を受け取った乾燥施設は、処理籾が搬入される前に、乾燥装置の動作パラメータを適切に設定しておくことができる。逆に、乾燥施設から、穀物乾燥機の収容状況や乾燥機内穀物の含水率を収穫機側に送信することも好都合である。このように収穫機と乾燥施設との間で双方向通信して、互いの作業データを交換しあうことで、互いにより効果的な作業を行うことができる。
　本発明による農作物収穫機は、圃場から刈り取った穀稈に脱穀処理を施す脱穀装置から送られてきた穀粒を収納する穀粒タンクと、前記穀粒の収量を測定する収量センサと、前記穀粒の食味を測定する食味センサと、前記収量センサから入力された収量測定データ及び前記食味センサから入力された食味測定データを時系列管理する測定データ管理部と、前記圃場における位置情報と前記収量測定データと前記食味測定データとをリンクすることによって収穫穀粒特性情報を生成する収穫評価部とを備えている。
　この構成によれば、脱穀装置から送られてきた穀粒の収量を測定する収量センサと、穀粒の食味を測定する食味センサとが農作物収穫機に備えられているので、収穫時に穀粒の収量と食味を測定することが可能となる。しかも、その測定で得られた、収量測定データと食味測定データとは時系列管理されるので、収穫時点のみならず、収穫後の適当な時点でも穀粒の収穫時評価が可能となる。このような収量測定データと食味測定データとは、収穫場所としての圃場ともリンクされ、収穫穀粒特性情報として取り扱われるので、ＩＴ化営農に貢献することができる。
　本発明の好適な実施形態の１つでは、前記収量センサは、前記穀粒タンクに備えられたロードセルであり、前記食味センサは穀粒の水分を測定するための光学式非接触センサであり、前記食味センサは、前記穀粒タンクに配置されるか、または前記脱穀装置から前記穀粒タンクに達する穀粒搬送経路に配置されている。穀粒の農作物収穫機における貯留場所である穀粒タンクに設けられたロードセルで貯留穀粒の重さを計測することで、単に収量を測定するだけでなく、時間当たりないしは作業走行当たりの収量の増加も算定することができる。また、光学式非接触センサを用いることで、穀粒を傷めずに、穀粒の食味にとって重要な水分を測定することができる。また、非接触センサであることから、その測定場所も、前記穀粒タンクを含む、脱穀装置から穀粒タンクに達する穀粒搬送経路から自由に選ぶことができる。
　圃場をさらに細かく区分けし、区分けされた所定領域で収穫された穀粒の収量や水分を測定することで、圃場における日当たりなどの環境条件の違い、圃場における土壌や肥料分布の違いなどを考慮した、精密な営農を行うことも、重要である。このような営農をサポートするため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記収量として、前記圃場の所定領域で収穫された穀粒の収量が走行軌跡と単位走行距離当たりの収量とから算定され、前記食味として、前記圃場の所定領域で収穫された穀粒の水分が走行軌跡と単位走行距離当たりで収穫された穀粒の平均的な食味とから算定されるように構成されている。
　同様に、区分けされた所定領域で収穫された穀粒の収量や水分を評価するための、さらに自在性のある技法として、本発明の別な実施形態では、前記圃場における前記穀稈の刈り取り位置を測定するＧＰＳモジュールが備えられ、前記刈り取り位置は前記収穫穀粒特性情報に含まれ、当該収穫穀粒特性情報に基づいて前記圃場の所定領域で収穫された穀粒の収量及び水分が算定される。位置測定にＧＰＳモジュールを用いることで、農作物収穫機の走行軌跡に依存せず、確実に刈り取り位置を取得することができる。
　前記収穫穀粒特性情報は生成と同時に通信を用いて管理センタなどに送信すれば、農作物収穫機側でこの収穫穀粒特性情報を格納しておく必要はない。しかしながら、通信不良の発生に備え、あるいは農作物収穫機側で逐次確認することも考慮して、前記収穫穀粒特性情報を記録する記録部が備えられることも好適である。
　一般的な農作物収穫機には、通信回線を通じて遠隔の管理センタのコンピュータシステムとの間でデータ通信できる通信モジュール（回線通信部）は備えられていない。このような場合、農作物収穫機の運転者が持参する携帯通信端末を通信モジュール（回線通信部）として利用すると好都合である。その際、農作物収穫機と携帯通信端末との間のデータ通信は、農作物収穫機の車載ＬＡＮに設けられたデータ入出力部と携帯通信端末に設けられているデータ入出力部との間で行うことができる。そのようなデータ通信として、ＵＳＢ接続などの有線通信やＷｉ－Ｆｉなどの無線通信を用いることができる。このような目的を達成するため、本発明の好適な実施形態では、携帯通信端末とデータ通信可能なデータ入出力部が備えられ、前記測定データ管理部と前記収穫評価部とが前記携帯通信端末に構築されており、前記収穫穀粒特性情報は前記携帯通信端末の通信モジュール（回線通信部）を経て管理センタに送られるような構成が採用されている。
本発明の農作管理システムの基本的な構成を示す模式図である。 農作管理システムにおける情報の流れを示す模式図である。 農作評価データが図表化され、ディスプレイに表示された画面図である。 本発明の穀粒収穫機における収穫穀粒に関するデータ処理の基本構成を説明する模式図である。 収量と食味を圃場領域に割り当てる処理の一例を説明する模式図である。 本発明が適用されているコンバインの側面図である。 図６に示されたコンバインの平面図である。 図６に示されたコンバインの運転部の内部空間を概略的に示す模式図である。 町村レベルの大きな地域において、農作評価データが図表化され、ディスプレイに表示された画面図である。 畦で囲まれた農地において、微小区画単位に農作評価データが図表化され、ディスプレイに表示された画面図である。 収量センサと食味センサの配置を示す模式図である。 コンバインの制御系とこのコンバインに組み込まれたスマートフォンとにおける機能部を示す機能ブロック図である。 食味測定機構の別実施形態を示す模式図である。
　本発明の具体的な実施形態を説明する前に、本発明の農作管理システムの基本的な仕組みを説明する。図１は農作管理システムの基本的な構成を示す。図２は農作管理システムにおける情報の流れを示す。
　ここでの農作業では、農作物収穫機（以下単に収穫機と略称する）１の直線走行と１８０度旋回走行を繰り返して作業対象農地全域の収穫作業が行われる。農作物収穫機１には、農作管理センタの管理コンピュータシステムとの間でデータ通信可能な端末コンピュータ６が装備されている。この端末コンピュータ（以下端末ないしはテータ処理モジュールと称する）６は、車載ＬＡＮに接続されるＥＣＵのような形態で収穫機１に固定されたものでもよいし、タブレットコンピュータやスマートフォンのような携帯機器としてクレードルなどを介して収穫機１に接続されるようなものでもよい。
　収穫機１には、作業対象の農地で収穫された農作物の収穫量を測定する収量センサ２１と、収穫された農作物の品質を測定する品質センサ２２が備えられている。収量センサ２１の測定結果と品質センサ２２の測定結果は端末６に送られる。品質センサ２２の例としては、農作物に含まれている水分やタンパク質を測定する食味センサなどが挙げられる。
　端末６には、現在位置、つまり自機位置を測定する測位モジュール９が備えられている。測位モジュール９としては、ＧＰＳモジュールとして知られ、タブレットコンピュータやスマートフォンに内蔵されているものを利用することができる。測位モジュール９が備えられていない端末６が用いられる場合には、収穫機１に測位モジュール９が装備される必要があるが、この測位モジュール９はカーナビゲーションに用いられているものと実質的に同じであるので、これを流用することも可能である。
　いずれにせよ、端末６には、農地情報生成部６ａと農作物情報生成部６ｂと送信情報管理部６ｃと通信モジュール６６とが備えられている。農地情報生成部６ａは測位モジュール９の測定結果から収穫作業位置を示す収穫位置データを生成する。この収穫位置データは、作業対象農地を特定する農地名称または農地ＩＤとともに農地情報に組み込まれる。もちろん収穫位置データだけで農地を特定することは可能なので、農地名称または農地ＩＤは必須ではない。農作物情報生成部６ｂは、収量センサ２１の測定結果から収穫量データを生成するとともに、品質センサ２２の測定結果から品質データを生成する。収穫量データ及び品質データは農作物情報として取り扱われる。送信情報管理部６ｃは生成された農地情報と農作物情報とを収穫位置で関係づけて送信情報を作成する。通信モジュール３４は送信情報を管理センタの農作管理コンピュータシステム７に送る。
　農作管理コンピュータシステム７は、入出力サーバ７Ａとアプリケーションサーバ７Ｂとデータベースサーバ７Ｃとを備えている。入出力サーバ７Ａには、端末６から受け取った送信情報に含まれている農地情報と農作物情報とをアプリケーションサーバ７Ｂやデータベースサーバ７Ｃに転送するデータ入力部７１が含まれている。アプリケーションサーバ７Ｂには、前記農地情報と前記農作物情報とに基づいて前記農地の農作評価を行う農作評価部７３と、農作評価の結果を図表化するための図表化処理部７４とが含まれている。データベースサーバ７Ｃには、一次データベース部７５と農作評価データベース部７６と農地地図データベース部７７が含まれている。一次データベース部７５は、収穫機１から送られてきた農地情報と農作物情報とを互いの関連付けを維持しながら記録または読み出すことができる、ソースデータの格納部として機能する。農作評価データベース部７６は、農作評価部７３によって行われた農地毎の農作評価やその農作評価を図表化した図表データの格納部として機能する。農地地図データベース部７７は、基本的には一般的な地図データベースと同じであるが、農地に特有の属性データ、例えば土壌特性や水はけ特性などを含ませることができる地図データベースである。
　入出力サーバ７Ａに含まれているデータ出力部７２は、農作評価部７３で生成された農作評価データやその農作評価データをグラフィック化ないしは図表化した図表データを、端末６やこの農作管理システムに登録されているその他の端末にリクエストに応じて送信する。そのような図表データに基づいて端末６のディスプレイに表示される画面の一例が図３に示されている。この図例では、農地情報に関するものを表示する農地情報表示欄８Ａが画面上部に配置され、農作物情報に関するものを表示する農作物情報表示欄８Ｂが画面下部に配置されている。
　農地情報表示欄８Ａには、農地を特定するための農地ＩＤ８１、農地名称（町名や通称など）８２、農地面積８３、農地地図８４が含まれている。農地地図８４における各農地は、平均収穫量や平均食味値などの品質を表す基準値に対する比較で識別化（色分けやパターン分け）することができる。農作物情報表示欄８Ｂには、農作物の種類（例えばコシヒカリ）８５、収穫量（農地全体または単位面積当たり）８６、農作物の品質値８７が含まれている。ここでは米作が扱われているので、農作物の品質値８７として、玄米の平均タンパク量８７ａと平均水分量８７ｂが表示されている。
　このような農作評価データに基づく図表を画面で、あるいはプリントアウトして見ることで、農地の状況が一目で把握することができる。
　次に、図４と図５とを用いて、本発明による農作物収穫機１の一例である穀粒収穫機における収穫穀粒に関するデータ処理の基本構成を説明する。
　図４に示すように、この穀粒収穫機１は、走行しながら刈取部１２によって圃場から刈り取った穀稈に脱穀処理を施す脱穀装置１４と、この脱穀装置１４から穀粒搬送経路３を経て送られてきた穀粒を収納する穀粒タンク１５とを装備している。さらに、収穫された穀粒の収量を測定する収量センサ２１と、穀粒の食味を測定する品質センサ２２とが備えられている。収量センサ２１は、穀粒タンク１５に備えられたロードセルで構成することができる。ロードセルは、穀粒タンク１５を支持するように設けることで、穀粒タンク１５に貯留する穀粒の重さ（収量）を測定することができる。この場合、収穫作業の開始から順次ロードセルによって測定される収量から単位時間当たり、つまり単位面積当たりに換算することが可能な単位走行距離当たりの収量を得ることができる。品質センサ２２は、分光法を用いて穀粒の水分やタンパクを測定する光学式非接触センサが、穀粒タンク１５に配置されるか、または穀粒搬送経路３に配置される。品質センサ２２による測定は、サンプリング方式で、バッチ的または連続的に行われる。複数の測定結果の平均を演算する構成でもよい。
　なお、この穀粒収穫機１では、図１を用いて説明された端末６は、この穀粒収穫機１の電子制御ユニット（ＥＣＵ）の１つとして形成されたデータ処理モジュール６である。このデータ処理モジュール６の機能部として、測定データ管理部６１と収穫評価部６２とがプログラムにより構築されている。測定データ管理部６１は、収量センサ２１から入力された収量測定データ及び品質センサ２２から入力された食味測定データを時系列管理することができる。収穫評価部６２は、収穫場所としての圃場に関するデータと、収量測定データと、食味測定データとをリンクすることによって収穫穀粒特性情報を生成する。また、生成された収穫穀粒特性情報を少なくとも一時的に記録しておく収穫穀粒特性情報記録部６３も用意されている。
　圃場に関するデータには、圃場名や地図上の圃場位置、さらには圃場が所定の区画で区分けされている場合にはその区画番号などが含まれる。このような圃場に関するデータのうち位置に関するものを、マニュアルでないしは機械的に取得するために、収穫位置取得部２３が備えられている。
　測定データ管理部６１で管理されている収量測定データや食味測定データ、あるいは収穫評価部６２で生成された収穫穀粒特性情報は、回線通信部として形成された通信モジュール６６から通信回線を介して遠隔地の管理センタ７に送ることができる。管理センタ７では、受け取った収量測定データや食味測定データ、あるいは収穫穀粒特性情報をデータベース化して、管理センタ（正確には管理センタに設置された農作管理コンピュータシステム）７のデータベースサーバ７Ｃ内に構築されている収穫穀粒特性情報データベース７０に格納されることで、営農マネージメントに活用することができる。
　一般的な穀粒収穫機１には、通信回線を通じて管理センタ７との間でデータ通信できる通信モジュール（回線通信部）６６は備えられていない。その場合には、データ処理モジュール６を、パソコン、タブレット、スマートフォンなどの携帯通信端末で構築し、そのデータ入出力部６０と、穀粒収穫機１の電子制御ユニットのデータ入出力部５０とをデータ伝送可能に接続する構成を採用することができる。このデータ入出力部６０とデータ入出力部５０の接続には、ＵＳＢ接続などの有線通信や、Ｗｉ－Ｆｉなどの無線通信が適している。
　なお、データ処理モジュール６が、ＧＰＳモジュール付きの携帯通信端末で構築される場合には、収穫位置取得部２３もこのデータ処理モジュール６内に構築することができる。このような収穫位置取得部２３は、携帯通信端末のＧＰＳモジュールによる位置データを収穫位置として取得することになる。ＧＰＳモジュールは、かなり高い精度で圃場内での位置データを出力することができる。したがって、そのような正確な収穫位置としての穀稈の刈り取り位置を前記収穫穀粒特性情報に含めることができるので、当該収穫穀粒特性情報に基づいて記圃場の所定領域で収穫された穀粒の収量及び水分を算定して、営農マネージメントに活用することも可能となる。
　刈取り位置ないしは収穫位置に関する位置情報は、ＧＰＳモジュールを用いるのが便利であるが、圃場における穀粒収穫機１の刈取り走行軌跡が決まっているとすれば、その走行軌跡と走行距離または走行時間から、刈取り位置を算定することができる。その例として、図５を用いて、圃場の所定領域で収穫された穀粒の収量及び食味（ここでは水分）が、走行軌跡と単位走行距離当たりの収量及び平均的な水分から算定する方法を説明する。図２では、穀粒収穫機１が、圃場を直線走行と１８０°旋回の繰り返しによるジグザグ走行軌跡で収穫作業を行うとする。
　まず、圃場を複数の微小区画：Ａ1，Ａ2，Ａ3，・・・に区分けされる。収穫機１の収穫走行にともなって、所定時間：ｔ1，ｔ2，ｔ3，・・・毎に、または所定距離：Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，・・・毎に、収量データ及び水分データが入力されるので、その時間間隔における収量：Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，・・・と、その水分：Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，・・・が取得される。
　ここで、穀粒収穫機１の走行が微小区画：Ａ1に属している時間ポイントを、ｔ1，ｔ6，ｔ7とすると、微小区画：Ａ1の収量：Ｖ[Ａ1]は、
Ｖ[Ａ1]＝Ｖ1＋Ｖ6＋Ｖ7
となり、
　微小区画：Ａ1の平均水分：Ｑ[Ａ1]は、
Ｑ[Ａ1]＝（Ｑ1＋Ｑ6＋Ｑ7）／３
となる。
　さらに、微小区画：Ａ2に属している時間ポイントを、ｔ2，ｔ5，ｔ8とすると、微小区画：Ａ2の収量：Ｖ[Ａ2]は、
Ｖ[Ａ2]＝Ｖ2＋Ｖ5＋Ｖ8
となり、
　微小区画：Ａ2の平均水分：Ｑ[Ａ2]は、
Ｑ[Ａ2]＝（Ｑ2＋Ｑ5＋Ｑ8）／３
となる。このようにして、微小区画毎に収量や水分を割り当てることができる。
　図５で示した例では、畦等によって囲まれた圃場を複数の微小区画に区分けした上で収量と品質の収穫位置（圃場）毎の評価が収穫評価部６２で行われている。従って、その収穫穀粒特性情報は、そのような圃場における収量や水分のミクロ評価を可能にする。しかしながら、町や村などの地域全体の圃場を処理対象圃場として評価を行うことも可能である。この場合の収穫穀粒特性情報は、地域全体の圃場における収量や水分のマクロ評価を可能にする。
（第１実施形態）
　次に、図面を用いて、本発明の第１実施形態に適用されている穀粒収穫機の具体的な実施形態の１つを説明する。ここでは穀粒収穫機はクローラ式の自脱型コンバイン（以下単にコンバインと称する）１である。図６にコンバイン１の側面図が示され、図７にコンバイン１の平面図が示されている。
　コンバイン１は、角パイプ材などの複数の鋼材を連結した機体フレーム１０を備えている。機体フレーム１０の下部には左右一対のクローラ走行装置（以下単にクローラと略称する）１１を装備している。機体フレーム１０における右半部の前側には、エンジンＥが搭載され、その上部に運転部１３が形成されている。運転部１３には、運転席１６や操縦レバー１７などが配置されている。機体フレーム１０における左側の前端部には、作業走行時に機体の前方に位置する収穫対象の作物穀稈を刈り取って後方に搬送する刈取部１２が備えられている。機体フレーム１０の左半部には、刈取部１２によって搬送された刈取穀稈を受け取って後方に搬送しながら刈取穀稈の着粒部に脱穀処理を施し、この脱穀処理で得た穀粒に選別処理を施す脱穀装置１４が搭載されている。機体フレーム１０における右半部の後側には、脱穀装置１４からスクリュ揚送式の供給コンベヤ３１を介して揚送搬出した穀粒を貯留する板金製の穀粒タンク１５が搭載されている。穀粒タンク１５には、穀粒タンク１５に貯留した穀粒を機外へ排出する穀粒排出装置１９が装備されている。図３と図４では、模式的にしか示されていないが、穀粒タンク１５の下部に穀粒の重量を検出する収量センサ２１が装備され、穀粒タンク１５の内部に、食味計として食味センサ（品質センサ）２２を組み込んだ食味測定機構３０が装備されている。食味センサ２２からは、品質データとして穀粒の水分値とタンパク値の測定データが出力される。
　図８は運転部１３の内部空間を概略的に示す模式図である。運転部１３には、運転席１６、各種操縦レバー、操作スイッチ、メータ表示パネルなどが配置されている。この実施形態では、端末６は、ポータブルのタブレット型コンピュータで構成されている。従って、この端末６は、運転席１６の近くに設けられている端末用装着部６Ａに装着して用いられる。この装着部６Ａは、端末６のための給電接続部及びデータ交換接続部として機能する。なお、このタブレット型コンピュータに代えてスマートフォンを採用することができる。
　この端末６には、測位モジュール９として機能するＧＰＳモジュールと、携帯電話回線を介してインターネットに接続可能な通信モジュール６６とが搭載されている。また、農地情報生成部６ａ、農作物情報生成部６ｂ、送信情報管理部６ｃとして機能するアプリケーションがインストールされている。従って、装着部６Ａを介して、収量センサ２１からの収穫量データ、食味計からの水分値データやタンパク値データが端末６に送られる。さらに、装着部６Ａを介して、コンバイン１の各種ＥＣＵから内部データも端末に送られる。
　このコンバイン１は、収穫作業対象となる所定の農地に投入されると、農地を走行しながら、連続的に刈り取り処理と脱穀処理を行う。その際、端末６の測位モジュール９では、コンバイン１の現在位置を示す測位データ（緯度・経度）が生成され、実時刻と測位データとからなる測位情報が端末６に送られる。同時に、収穫量データと品質データ（穀粒の水分値及びタンパク値）も送られる。
　端末６の農地情報生成部６ａにおいて、受け取った測位データは収穫作業位置を示す収穫位置データとなり、農地情報として取り扱われる。その際、緯度値と経度とからなる測位データを農地に設定された所定位置を原点とする座標系に変換して、収穫位置データをｘ座標値とｙ座標値とからなる位置データとすることができる。端末６の農作物情報生成部６ｂでは、受け取った収穫量データと品質データは農作物情報として取り扱われる。送信情報管理部６ｃにおいて、農地情報と農作物情報とは、後で農地における特定エリアと収穫量ないしは品質との関係を評価できるように関係付けられる。その際、収穫作業位置の測定時点とその位置で収穫された穀粒の品質測定の時間的なずれは、刈り取り処理と脱穀処理との時間を考慮して補正される。関係付けられた農地情報と農作物情報とは、送信情報として農作管理センタに送られるが、農地情報と農作物情報との関係付けは農作管理センタ側で行なわれても良い。
　一般に、コンバイン１は、農地を直線走行と１８０°旋回の繰り返しによるジグザグ走行で収穫作業を行うので、農作物の収穫は実質的に直線な走行軌跡に沿って行なわれる。これに対して、農地の土壌品質の分布やその結果としての農作物の品質の分布は、面的な広がりを有する。このことから、作業対象となる農地を所定の大きさで分割して得られた微小区画毎に農作物情報（収穫量や品質）を微小区画毎に算定して、割り付けていくと好都合である。
　この収穫量：Ｄと品質：Ｑを農地の微小区画に割り当てる処理は、図５を用いて説明したような方法を採用するとよい。これにより、任意の微小区画毎に農作物情報（収穫量や品質）を割り当てることができる。
　畦等によって囲まれた農地を複数の微小区画に区分けした上での農作評価が農作評価部７３で可能である。つまり、その農作評価データは、そのような農地における収穫量や品質のミクロ評価を可能にする。しかしながら、町や村などの地域全体の農地を処理対象農地とし、畦等によって囲まれた農地を微小区画として取り扱って、農作評価を行うことが可能である。この場合の農作評価データは、地域全体の農地における収穫量や品質のマクロ評価を可能にする。
　例えば、図１に示されたようなデータベースサーバ７Ｃが、管理センタ７に構築されておれば、コンバイン１から送られてくる農地情報と農作物情報とは互いの関連付けを維持した状態で一次データベース部７５に記録され、農作評価部７３で生成された農作評価データは農作評価データベース部７６に記録されている。従って、ユーザからのリクエストに応じて、特定の地域または農地の収穫量や品質に関する情報がユーザに与えられる。その際、図表化処理部７４は、農地地図データベース部７７に格納されている地図データを用いて、地図をベースとして収穫量や品質をマクロ的またはミクロ的に図表化したグラフィカルな情報を生成することができる。この実施形態では、入出力サーバ７Ａは、Ｗｅｂサーバとして構築されている。Ｗｅｂサーバは、ＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）と呼ばれる通信プロトコルを用いて、端末６にインストールされているＷｅｂブラウザとの間でデータの送受信を行う。互いのデータの送受信のために、ＨＴＭＬ(HyperText Markup Language)やＸＭＬ(Extensible Markup Language)などによって記述された文書が用いられるが、その文書には画像や音声、さらには何らかの処理を行うプログラムを含ませることができる。
　ＨＴＭＬファイルやＸＭＬファイルではグラフィカルなイメージを簡単に扱うことができる。図９には、端末６のＷｅｂブラウザによって表示される農作評価画面の一例が示されている。この農作評価画面のトップ画面は、畦で境界付けられた多数の農地を含む地域の地図である。各農地は、色分けされており、その内訳は、選択によって変更可能である。第１の選択では、農地は収穫作業の作業完了農地と作業未完農地とで色分けされている。第２の選択では、農地は、目標収穫量以上の農地と目標収穫量未満の農地とで色分けされている。さらに、品質に関して、例えば、目標タンパク値に達した農地と達しない農地とで色分けすることも可能である。
　図９のトップ画面において、特定の農地ＺＺＺをクリックすることによりその農地ＺＺＺに関する、農地情報と農作物情報、さらにオプションとしての農作業機情報を表示するサブウインドウが示されている。ここでは、農地情報には、農地名、面積、作物、作業進捗、肥料（種別や量）、農薬（種別や量）が含まれており、農作物情報には、玄米収穫量、平均タンパク、平均水分が含まれている。なお、農作業機情報には、消費燃料、作業時間、エンジンセット回転数、最高水温、平均作業速度が含まれている。この農作業機情報は、コンバイン１のＥＣＵから端末６に転送され、さらにこの農作管理コンピュータシステムに送られてデータベースサーバ７Ｃに記録されたものである。図９のトップ画面には、さらに農作管理センタに登録されているコンバイン１の現在位置を示すアイコンも表示されている。
　図１０には、図９のトップ画面で示された多数の農地から選択された特定の農地ＺＺＺが示されており、この農地ＺＺＺは所定の大きさで分割して得られた多数の微小区画から構成されている。つまり、図７のトップ画面における地域全体が図８における１つの選択された特定の農地ＺＺＺに対応しており、図９のトップ画面における多数の農地が図１０における微小区画に対応している。従って、図１０の画面上で特定の微小区画Ａ１をクリックすることにより、その微小区画Ａ１に関する、農地情報と農作物情報が表示される。この情報に基づいて、精密な農作管理が可能となる。
　上述した実施形態では、農作物の収穫量及び品質のサンプリングは作業走行位置単位で行なっていたが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、畦で囲まれた１つの農地単位でもよい。さらには、収穫機１には、収穫物を一時的に貯蔵しておく収穫物タンクが備えられているので（例えば、コンバインの場合には収穫物タンクとして穀粒タンクが備えられている）、収穫物タンクの容量を１単位として農作物の収穫量や品質のサンプリングを行なってもよい。
　また穀粒タンク１５の容量よりさらに小さな容量単位でサンプリングを行なうための好適な実施形態の１つは、穀粒タンク１５の内部に収穫物の一時貯留部を設けることである。つまり、一時貯留部の底に開閉蓋機構を設けるとともに、この一時貯留部の満杯を検知するセンサ、静電容量型近接センサを設け、一時貯留部が満杯になる毎に開閉蓋を開放して収穫量を穀粒タンク１５に排出する。その排出の際に食味センサ２２による品質測定を行い、結品質データを取得することができる。一時貯留部が満杯になる時間とその時間における平均車速とを測定することで、一時貯留部が満杯になるまでの走行距離が得られる。この走行距離は収穫量の指標（収穫量指標）として用いることができる。あるいは、走行距離当たりの収穫量つまり農地単位面積当たりの収穫量を求めることもできる。このようにして得られる収穫量または品質あるいはその両方に関する指標を地図上で視覚化することにより、農地の微小区域単位の収穫量マップを作成することができる。
　端末６としてスマートフォンやタブレットコンピュータが採用されている場合、これらの機器には大抵ＷｉＦｉ機能やブルーツース（商標名）などの近距離通信機能が備えられているので、この端末６を収穫機１の特定操作のためのリモコンとして利用することができる。特に、収穫機１がコンバインの場合、コンバインに装備されているアンローダの昇降、左右旋回、穀粒排出のＯＮ／ＯＦＦを端末６の操作でコントロールできると便利である。さらに、コンバインのＥＣＵと端末６との双方向データ通信機能を利用して、アンローダの現在位置に応じてリモコンによる操作を規定することも可能である。例えば、アンローダが収納位置にある場合には、機体後方に反時計回りで張り出し、それ以外であれば自動収納を行うといった操作ボタンを端末６に付与することができる。このような端末６におけるリモコン機能は、アプリによって実現される。
（第２実施形態）
　次に、図面を用いて、本発明の第１実施形態に適用されている穀粒収穫機の具体的な実施形態の１つを説明する。ここで採用されている穀粒収穫機も、図６と図７で示されたクローラ式の自脱型のコンバイン１である。
　図１１で模式的に示されているように、収量センサ２１は、機体フレーム１０に取り付けられたロードセルであり、このロードセルに穀粒タンク１５が載置されている。つまり、この収量センサ２１は、穀粒タンク１５を含めてそこに貯留された穀粒の重さを測定することで収穫穀粒の収量を測定する。所定のサンプリング時間毎に収量センサ２１によって増加量を算定することにより、所定時間当たりの収量が得られる。その際、走行速度を考慮すれば、所定距離当たりの収量を求めることも可能である。食味センサ２２は、図７でも模式的に示されているように、この実施形態では、穀粒タンク１５の側壁に外側から装着された食味測定機構３０に組み込まれている。食味測定機構３０は、平行姿勢と垂れ下がり姿勢との間で開閉搖動する測定台３０ａを穀粒タンク内部側に備えている。測定台３０ａは上部開口と下部開口を有する筒状ケースで覆われている。また、測定台３０ａは、脱穀装置１４から供給コンベヤ３１によって搬送され、羽根車によって穀粒タンク１５への投入口１５ａから放出された穀粒の一部が到達する位置に配置されている。これにより、水平姿勢の測定台３０ａは、投入口１５ａから飛翔してくる穀粒を受け止めることができる。所定量の穀粒が測定台３０ａに載った段階で、食味センサ２２による測定が行われる。ここでは、分光分析が用いられており、穀粒水分やタンパク値の測定が可能であり、水分やタンパク、さらにはそれらの成分比から求められる食味値を測定値とすることができる。食味センサ２２による測定が完了すれば、測定台３０ａは垂れ下がり姿勢に搖動され、これにより測定台３０ａの載せられていた穀粒が放出される。穀粒が放出され、次の測定サンプリング時間になれば、再び測定台３０ａが水平姿勢に搖動される。
　このコンバイン１の制御系が図１２に示されている。この制御系は、実質的には図４で示された基本原理に基づくものであるが、そのデータ処理モジュール６は、運転者が持参する携帯通信端末であるスマートフォンによって構築されている。また、収穫位置を取得する収穫位置取得部２３は、スマートフォンに搭載されているＧＰＳモジュール６５によって置き換えられている。したがって、コンバイン１側の制御系は車載ＬＡＮによって接続された標準的な構成要素で構築されている。
　つまり、コンバイン１側の制御系に構築されている、本発明に関係する機能部は、走行制御ＥＣＵ（電子制御ユニット）５３と、作業装置ＥＣＵ５４と、センサ管理モジュール５と、車載ディスプレイ１８と、データ入出力部５０である。走行制御ＥＣＵ５３は、車両走行に関する種々の制御情報を取り扱うＥＣＵであり、例えば、車載ＬＡＮを通じてセンサ管理モジュール５から取得した、走行速度、エンジン回転数、走行距離、燃費などのデータを走行情報化する走行情報生成部５３ａを備えている。作業装置ＥＣＵ５４は、刈取部１２や脱穀装置１４などの刈取り収穫装置を制御するＥＣＵであり、センサ管理モジュール５から取得したセンサ情報に基づいて刈取り収穫装置の操作状態や稼働状態を示すデータを対地作業情報化する作業情報生成部５４ａを備えている。
　センサ管理モジュール５は、上述した食味センサ２２（食味測定機構３０）や収量センサ２１以外に、走行速度センサや走行距離センサなど種々のセンサからの測定信号を入力して、他の機能部に転送する機能を有する。特に、このセンサ管理モジュール５は、収量センサ２１からの測定信号に基づいて収量測定データを生成する収量測定データ生成部５１、及び食味センサ２２（食味測定機構３０）からの測定信号に基づいて食味測定データを生成する食味測定データ生成部５２を備えている。
　データ入出力部５０は、運転者が持参しているスマートフォンとデータ交換するための比較的近距離での通信を行う無線通信部であり、Ｗｉ－Ｆｉやブルートゥース(登録商標)などのプロトコルで動作する。
　図１の基本原理で説明された測定データ管理部６１と収穫評価部６２は、ここでは、スマートフォンのアプリとして構築されている。また、収穫評価部６２によって生成さえる収穫穀粒特性情報を記録する収穫穀粒特性情報記録部６３は、スマートフォンの外部メモリに構築される。このため、測定データ管理部６１は、データ入出力部５０とデータ交換可能なスマートフォンのデータ入出力部６０を通じて収量測定データ生成部５１と食味測定データ生成部５２とから収量測定データと食味測定データとを受け取る。スマートフォンには、本来的に、所有者ＩＤ管理部６７や回線通信部として機能する通信モジュール６６が備わっている。所有者ＩＤ管理部６７の機能を利用して、運転者の認証を行うことで、コンバイン１で生成された情報のセキュリティが確保できる。また、通信モジュール６６を利用して、収穫穀粒特性情報を管理センタ７に送信し、収穫穀粒特性情報データベース７０に格納することができる。
　上述した第２の実施形態では、収穫された穀粒の収量や食味などを測定するセンサがコンバイン１に設けられており、収量測定データと食味測定データとを収穫場所としての圃場にリンクした収穫穀粒特性情報を収穫作業中に生成することができるので、穀粒の収穫時評価が可能となる。
　さらに、上述した実施形態における変形例を以下に列挙する。
（１）食味センサ２２を組み込んだ食味測定機構３０の測定台３０ａは、水平姿勢と垂れ下がり姿勢の間の搖動する以外の構造を採用することも可能である。例えば、図１３で模式的に示されているように、測定台３０ａを、食味測定機構３０のボックス状のケースから進退移動させる構造を採用してもよい。その際、食味測定機構３０は、伸長した状態の測定台３０ａが、脱穀装置１４から供給コンベヤ３１によって搬送され穀粒タンク１５の投入口１５ａから放出される穀粒を受け止めることができるように配置される。この構造では、所定量の穀粒が測定台３０ａに載った段階で、測定台３０ａが食味測定機構３０の内部に引き込み、食味センサ２２による測定が行われる。
　また、食味測定機構３０の配置場所は、穀粒タンク１５には限られず、脱穀装置１４から穀粒タンク１５への穀粒搬送経路３の適当な箇所に配置することも可能である。さらに、高速測定処理が可能な食味測定機構３０を採用する場合には、搬送中の穀粒、特に投入口１５ａから放出された飛翔中の穀粒を測定対象とすることも可能である。
（２）収量センサ２１は、穀粒タンク１５の底面の中央付近に配置された単一のロードセルで構成する以外に、より正確な測定を行うために、穀粒タンク１５の底面の４つのコーナ領域にそれぞれロードセルを配置する構成を採用してもよい。
（３）収穫評価部６２で生成された収穫穀粒特性情報を収穫穀粒特性情報記録部６３に記録するとともに、生成された収穫穀粒特性情報を直接リアルタイムで管理センタ７に送信してもよい。また、生成された収穫穀粒特性情報は収穫穀粒特性情報記録部６３に記録せずに管理センタ７に送信してもよい。
（４）上述した実施形態では、データ処理モジュール６は、穀粒収穫機１に内蔵の制御系または、運転者が持参する携帯通信端末に構築されるとしたが、データ処理モジュール６を圃場から離れた場所に設置された通信機能付きコンピュータシステムに構築されてもよい。
（５）上述した実施形態では、農作物収穫機として穀物収穫機（コンバイン）が取り上げられたが、それ以外の穀粒収穫機に本発明を適用することはもちろんである。また、ここでいう穀粒収穫機は広義の意味をもっており、米、麦だけでなく、トウモロコシやその他の作物も含まれる。
　本発明は、米、麦、とうもろこしなどの穀物収穫のみならず、ジャガイモ、ニンジン、大根などの野菜収穫、さらには林檎や蜜柑などの果物収穫の分野にも適用可能である。さらに、本発明は、クローラ式の自脱型コンバインのみあらず、普通型のコンバインにも、また、ホイール式のコンバインにも適用可能である。
　１: コンバイン（農作物収穫機、穀物収穫機）
１４：脱穀装置
１５：穀粒タンク
２１：収量センサ（ロードセル）
２２：品質センサ（食味センサ、食味計）
２３：収穫位置取得部
　３:コンピュータ端末（タブレットコンピュータ、スマートフォン）
３０：測位モジュール
　６：データ処理モジュール
６ａ：農地情報生成部
６ｂ：農作物情報生成部
６ｃ：送信情報管理部
６１：測定データ管理部
６２：収穫評価部
６３：収穫穀粒特性情報記録部
６５：ＧＰＳモジュール
６６：通信モジュール（回線通信部）
　９：測位モジュール
　７：管理センタ
　７Ａ：入出力サーバ（Ｗｅｂサーバ）
７１：データ入力部
７２：データ出力部
　７Ｂ：アプリケーションサーバ
７３：農作評価部
７４：図表化処理部
　７Ｃ：データベースサーバ
７０：収穫穀粒特性情報データベース
７５：一次データベース部
７６：農作評価データベース部
７７：農地地図データベース部
 

Claims (16)

  1. 　農作物収穫機によって収穫作業が行われる農地に関する農地情報と、前記収穫作業で得られた農作物に関する農作物情報とを管理する農作管理システムであって、
    　前記農地情報として前記農地における収穫作業位置を示す収穫位置データと、前記農作物情報として前記農地で収穫された農作物の収穫量を示す収穫量データ及びその品質を示す品質データとを、前記農作物収穫機から受け取るデータ入力部と、
    　前記農地情報と前記農作物情報とを互いに関連付け可能に記録するデータベースサーバと、
    　前記農地情報と前記農作物情報とに基づいて前記農地の農作評価を行う農作評価部と、
    　前記農作評価部によって生成された農作評価データを送り出すデータ出力部と、
    を備えた農作管理システム。
  2. 　前記農地情報は、作業対象となる農地を所定の大きさで分割して得られた微小区画毎に対応付けて生成され、前記農作物情報も前記微小区画に対応付けて生成される請求項１に記載の農作管理システム。
  3. 　前記農作物収穫機の走行軌跡に対応して生成された経時的な農作物情報を前記微小区画に割り当てるデータ変換が前記農作評価部において行われる請求項２に記載の農作管理システム。
  4. 　前記農作物収穫機は穀物用コンバインであり、前記収穫量データは単位時間当たりの脱穀処理量から生成され、前記品質データは前記コンバインに装備された食味センサユニットの測定結果から生成される請求項１から３のいずれか一項に記載の農作管理システム。
  5. 　前記品質データには収穫穀粒の水分が含まれている請求項４に記載の農作管理システム。
  6. 　農作管理コンピュータシステムに対して、収穫作業が行われる農地に関する農地情報と、前記収穫作業で得られた農作物に関する農作物情報とを送る農作物収穫機であって、
    　自機位置を測定する測位モジュールと、
    　前記農地で収穫された農作物の収穫量を測定する収量センサと、
    　前記農地で収穫された農作物の品質を測定する品質センサと、
    　前記測位モジュールの測定結果から前記農地における収穫作業位置を示す収穫位置データを前記農地情報として生成する農地情報生成部と、
    　前記収量センサの測定結果から収穫量データを前記農作物情報として生成するとともに、前記品質センサの測定結果から品質データを前記農作物情報として生成する農作物情報生成部と、
    　前記農地情報と前記農作物情報とを関係付けて送信情報を作成する送信情報管理部と、
    　前記送信情報を前記農作管理コンピュータシステムに送る通信モジュールと、
    を備えた農作物収穫機。
  7. 　前記農作物情報には、作業走行距離あたりの収穫量が含まれている請求項６に記載の農作物収穫機。
  8. 　前記農地情報は、作業対象となる農地を所定の大きさで分割して得られた微小区画毎に対応付けて生成され、前記農作物情報も前記微小区画に対応付けて生成される請求項６または７に記載の農作物収穫機。
  9. 　前記農作物が米であり、前記品質センサは籾の水分を検出可能であり、内蔵穀粒タンクに貯留された籾の水分または当該籾に要求される乾燥度がその貯留量とともに通信モジュールを通じて外部の乾燥施設に送信される請求項６から８のいずれか一項に記載の農作物収穫機。
  10. 　圃場から刈り取った穀稈に脱穀処理を施す脱穀装置から送られてきた穀粒を収納する穀粒タンクと、
    　前記穀粒の収量を測定する収量センサと、
    　前記穀粒の食味を測定する食味センサと、
    　前記収量センサから入力された収量測定データ及び前記食味センサから入力された食味測定データを時系列管理する測定データ管理部と、
    　前記圃場における位置情報と前記収量測定データと前記食味測定データとをリンクすることによって収穫穀粒特性情報を生成する収穫評価部とを備えた穀粒収穫機。
  11. 　前記収量センサは、前記穀粒タンクに備えられたロードセルであり、前記食味センサは穀粒の水分を測定するための光学式非接触センサであり、前記食味センサは、前記穀粒タンクに配置されるか、または前記脱穀装置から前記穀粒タンクに達する穀粒搬送経路に配置される請求項１０に記載の穀粒収穫機。
  12. 　前記収量として、前記圃場の所定領域で収穫された穀粒の収量が走行軌跡と単位走行距離当たりの収量とから算定され、前記食味として、前記圃場の所定領域で収穫された穀粒の水分が走行軌跡と単位走行距離当たりで収穫された穀粒の平均的な食味とから算定される請求項１０または１１に記載の穀粒収穫機。
  13. 　前記圃場における前記穀稈の刈り取り位置を測定するＧＰＳモジュールが備えられ、前記刈り取り位置は前記収穫穀粒特性情報に含まれ、当該収穫穀粒特性情報に基づいて前記圃場の所定領域で収穫された穀粒の収量及び水分が算定される請求項１０から１２のいずれか一項に記載の穀粒収穫機。
  14. 　前記収穫穀粒特性情報を記録する記録部が備えられている請求項１０から１３のいずれか一項に記載の穀粒収穫機。
  15. 　携帯通信端末とデータ通信可能なデータ入出力部が備えられ、前記測定データ管理部と前記収穫評価部とが前記携帯通信端末に構築されており、前記収穫穀粒特性情報は前記携帯通信端末の回線通信部を経て管理センタに送られる請求項１０から１４のいずれか一項に記載の穀粒収穫機。
  16. 　前記圃場における位置情報は、圃場を複数に区分けすることによって得られた微小区画である請求項１０から１５のいずれか一項に記載の穀粒収穫機。
     
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