WO2014174869A1 - コンバイン - Google Patents

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WO2014174869A1
WO2014174869A1 PCT/JP2014/052537 JP2014052537W WO2014174869A1 WO 2014174869 A1 WO2014174869 A1 WO 2014174869A1 JP 2014052537 W JP2014052537 W JP 2014052537W WO 2014174869 A1 WO2014174869 A1 WO 2014174869A1
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yield
taste
grain
measurement
unit
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PCT/JP2014/052537
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井上大嗣
高原一浩
池田博
松藤和憲
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株式会社クボタ
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Publication date
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Priority to KR1020157033374A priority patent/KR102219242B1/ko
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    • A01D41/12—Details of combines
    • A01D41/127—Control or measuring arrangements specially adapted for combines
    • A01D41/1277—Control or measuring arrangements specially adapted for combines for measuring grain quality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
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    • A01D41/1271—Control or measuring arrangements specially adapted for combines for measuring crop flow
    • A01D41/1272—Control or measuring arrangements specially adapted for combines for measuring crop flow for measuring grain flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/10—Starch-containing substances, e.g. dough

Definitions

  • the present invention relates to a combine that harvests grains from a farm while traveling, threshs the harvested grains, and stores the obtained grains in a grain tank.
  • a combine that measures the weight and moisture of a grain stored in a grain tank and outputs the harvested grain as harvest information has been proposed.
  • the load cell which detects the load of the moisture measuring apparatus and the grain tank which take in a part of grain supplied to a grain tank and measures the moisture content is provided.
  • the harvesting area is calculated from the running speed, running time, and cutting width, and the increase in grain weight per cutting area is calculated repeatedly, and the yield distribution of the plot unit in the field is output. Is done.
  • the weight of the grain is lighter than the weight of the grain tank itself, so the small increase in grain weight is accurately measured.
  • a combine equipped with a yield detection device for measuring the yield per unit time of grain for adjustment control of the sorting device is disclosed in Patent Document 2.
  • This yield detection device is composed of a cylinder, a shutter that opens and closes the lower opening of the cylinder, and a pressure-sensitive sensor provided inside the cylinder, and measures the time for storing the grain up to the position of the pressure-sensitive sensor.
  • the yield per unit time of grain is calculated from the measurement time.
  • only the sorting device is controlled so that the larger the amount of grain per unit time passing through the sorting device, the greater the processing amount of the sorting device.
  • the traveling speed of the combine which causes the yield per unit time to change regardless of the actual state), is not considered.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2006-081488 (FIGS. 5, 14, and 17) Japanese Patent Laid-Open No. 3-47014 (page 3, lower left column, line 6-page 4, upper right column, line 20, line 1)
  • the combine according to the present invention which harvests cereals from a field while traveling, threshs the harvested cereals, and stores the obtained grains in a grain tank, is at least part of the grains supplied to the grain tank
  • a yield measuring container having a yield receiving port for receiving the grain, a yield discharging port for discharging the received grain, and a yield shutter for opening and closing the yield discharging port, and a predetermined amount in the yield measuring container when the yield shutter is closed
  • a yield measuring unit that detects that a volume of grain has been stored and outputs a detection signal, a time calculation unit that calculates a storage time required to store the predetermined volume of grain based on the detection signal, and traveling
  • a yield calculation unit that calculates a unit travel yield, which is a yield per unit travel, based on the speed and the storage time.
  • the travel distance that can harvest a predetermined volume of grain in other words, the unit travel yield, which is the yield per unit travel, is calculated.
  • the yield in the small section of the field is obtained.
  • the yield receiving port of the yield measuring container can only partially accept the grain supplied to the grain tank, the estimated storage time can be obtained if the acceptable ratio is known in advance. Is adjusted based on the ratio, and the actual unit travel yield can be obtained.
  • the grain storage capacity of the yield measuring container can be reduced, so that the structure can be made compact.
  • the small grain storage volume used for calculating the unit running yield means that the weight to be measured is small, compared to the conventional technology that measures the weight of the stored grain including the grain tank. Therefore, the conditions required for accurate measurement are relaxed.
  • the yield is derived from the volume occupied by the grains stored per hour, it is possible to avoid errors due to adhesion of raindrops and the like that occur during weight measurement.
  • taste values such as moisture and protein are also important for information on harvested grains such as rice and wheat. If this taste value can be measured for each minute section of the field, the influence of the sunlight, fertilization state, etc. on the taste value can be evaluated, and fine farming becomes possible.
  • taste measurement with a simple structure as much as possible, in one preferred embodiment of the present invention, the taste release that releases the accepted grain through the yield outlet is provided.
  • a taste measurement container having an exit and a taste shutter that opens and closes the taste release port, and a taste measurement unit that measures the taste value of the grains held in the taste measurement container when the taste shutter is closed are provided. ing. In this configuration, since the yield measurement container is used as a grain receiving unit for the taste measurement container, the configuration of the taste measurement container can be simplified.
  • the grain of a predetermined volume used for calculating the unit running yield is used for taste measurement by the taste measuring unit, it is used for the grain and taste measurement used for measuring the unit running yield.
  • the grain is surely harvested in the same micro-compartment. Therefore, by recording each measurement data in relation to each other and recording it as one data set, data on the yield and taste for each micro-section of the field can be reliably accumulated without being separated.
  • the travel position of the combine at the time of measurement is not the position where the grain of the measurement is harvested, but is shifted by the distance traveled during that time difference.
  • the yield measuring container In normal taste measurement, it is necessary to keep the grains under measurement stationary for a certain period of time. For this reason, when the grain stored in the yield measurement container is used as it is for the next process of taste measurement, the storage of the grain for the measurement of the unit running yield is required during the taste measurement. Efficient to do. At this time, if the yield measuring container has a volume capable of storing the grains supplied to the yield receiving port during the measurement time of the taste measuring container, the yield measuring container becomes full. Convenient because the grain never spills down.
  • the structure is simplified and it is advantageous if the yield measurement container and the taste measurement container are composed of a cylindrical body that is coaxially and integrally formed. .
  • One form of unit travel yield calculated by the present invention is the yield per unit area.
  • By sequentially calculating and displaying or recording the yield per unit area defined by the harvesting width and the minute travel distance of the combine it is possible to grasp the change in the yield due to the travel of the combine, that is, the change in the field position and the change in the yield. can do.
  • by recording the traveling track of the combine at that time it is possible to evaluate the yield at an arbitrary position in the field.
  • unit travel yield calculated according to the present invention is the yield per unit section divided from the field.
  • the calculated unit travel yield can be used as the yield per unit section. This is convenient for data processing.
  • FIG. 3 is a plan view of the combine according to FIG. 2.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the yield measurement part and taste measurement part which were mounted in the combine by FIG.
  • It is a functional block diagram for demonstrating the harvest information generation in the control apparatus mounted in the combine by FIG.
  • It is a diagram which shows the time chart and movement of a shutter in a yield measurement. It is explanatory drawing of the yield calculation per hour. It is explanatory drawing of the yield calculation of a division unit.
  • the combine 1 harvests wheat grains and rice grains while traveling in the field, and the threshed grain is stored in the grain tank 15 mounted on the combine 1.
  • the amount of the grain supplied to the grain tank 15 over time, that is, the yield is measured.
  • the taste (moisture, protein, etc.) of the grain can also be measured.
  • the grain tank 15 has a yield receiving port 32a for receiving at least a part of the grain supplied to the grain tank, and a yield releasing port 32b for discharging the received kernel.
  • a yield measuring container 32 having a yield shutter 34 for opening and closing the yield discharge port 32b is provided.
  • the yield measuring container 32 is provided with a yield receiving port 32a so as to face the flow of the grains continuously sent from the threshing device to the grain tank 15 during the cutting operation.
  • the yield shutter 34 can be switched between a closed posture for closing the yield discharge port 32b formed at a position (here, vertical position in the vertical direction) facing the yield receiving port 32a of the yield measuring container 32 and a posture for opening it. It is.
  • the yield measurement container 32 includes a yield measurement unit that detects that a predetermined volume of grain has been stored in the yield measurement container 32 and outputs an appropriate amount detection signal indicating storage of the predetermined volume of grain.
  • the time from when the yield shutter 34 is switched to the closed posture until the detection signal is output is the storage time required for storing a predetermined volume of grain. If the storage time is calculated and the traveling speed of the combine 1 at that time is acquired, the unit traveling yield, which is the yield per unit traveling, is calculated based on the traveling speed and the storage time.
  • the unit travel yield can be assigned corresponding to the travel position of the combine 1. Based on the unit travel yield assigned to this travel position, the yield for each predetermined travel distance, or the yield for each predetermined section obtained by dividing the field into a predetermined size, that is, the yield distribution in the field can be obtained. it can.
  • a taste measuring container 33 is provided below the yield measuring container 32 in the grain flow direction.
  • the taste measurement container 33 forms a taste discharge port 32c that is opened and closed by the taste shutter 35 with the yield discharge port 32b as a receiving port. If the taste shutter 35 is switched to the closed position and the yield shutter 34 is set to the open position in a state where a predetermined volume of grains is stored in the yield measurement container 32, the grains stored in the yield measurement container 32 are changed to the taste measurement container 33. Is temporarily held inside.
  • the yield measuring container 32 is provided with a taste measuring unit for measuring the taste value (water or protein) of the held grain. Thereby, the taste of the grain whose yield is measured in the yield measuring container 32 is also measured.
  • the corresponding unit travel yield and taste value can be related as a data set of grains harvested at a specific position in the field.
  • This delay time can be calculated on the basis of the processing time from the time when the culm is first harvested by the stock sensor to the time when the grain reaches the yield measuring container 32 and the traveling speed of the combine 1 at that time. . By using the calculated delay time, it is possible to accurately match the specific position assigned to the data set consisting of yield and taste.
  • FIG. 2 is a side view of the combine 1
  • FIG. 3 is a side view of the combine 1.
  • the combine 1 includes a body frame 10 in which a plurality of steel materials such as a groove shape material and a square pipe material are connected.
  • a pair of left and right 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.
  • 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 measuring unit 21 that measures the yield of the grain and a taste measuring unit 22 that measures the taste of the grain are provided inside the grain tank 15. Is arranged.
  • the yield measurement and the taste measurement are performed by the grain entering the inlet 15 a into the yield measurement container 32 and the taste measurement container 33 provided in the grain tank 15. Is done by.
  • the upper half of the cylindrical body 31 provided on the side wall of the grain tank 15 is used as the yield measuring container 32, and the lower half of the cylindrical body 31 is the taste.
  • the measurement container 33 Used as the measurement container 33. That is, the yield measuring container 32 and the taste measuring container 33 are integrally formed as a cylindrical body 31 with the taste measuring container 33 positioned below the yield measuring container 32.
  • the upper opening of the cylindrical body 31 functions as a yield receiving port 32 a of the yield measuring container 32.
  • a yield shutter 34 is provided at the yield discharge port 32 b which is the lower end of the yield measurement container 32.
  • the yield shutter 34 can be moved by an actuator 34a between a closed posture that blocks the internal space of the cylindrical body 31 in the transverse direction and an open posture that allows passage of the internal space of the grain. Since the yield measurement container 32 and the taste measurement container 33 are continuously formed in the vertical direction, the yield discharge port 32 b functions as a taste receiving port of the taste measurement container 33.
  • a taste shutter 35 is also provided at the taste discharge port 33 b which is the lower end of the taste measurement container 33. The taste shutter 35 can also be oscillated by the actuator 35a between a closed posture that blocks the internal space of the cylindrical body 31 in the transverse direction and an open posture that allows passage of the internal space of the grain.
  • the yield receiving port 32a of the yield measuring container 32 is disposed at a position where a part of the grain conveyed from the threshing device 14 by the supply conveyor 30 and discharged from the input port 15a to the grain tank 15 by the impeller reaches. ing. Accordingly, when the yield shutter 34 swings to the closed position, the grains flying from the inlet 15a enter the yield measuring container 32 through the yield receiving port 32a and are stored on the yield shutter 34 that closes the yield discharge port 32b. Begin to be.
  • the yield measuring container 32 is provided with a proximity sensor as the yield measuring unit 21, and outputs an appropriate amount detection signal when a predetermined amount of grain is stored in the yield measuring container 32.
  • the yield shutter 34 of the yield measurement container 32 storing a predetermined amount of grains When the yield shutter 34 of the yield measurement container 32 storing a predetermined amount of grains is moved to the open posture, the grains stored in the yield measurement container 32 flow into the taste measurement container 33. At that time, if the taste shutter 35 is in the closed posture, the grain is held in the taste measurement container 33. Since the taste measurement container 33 is provided with the taste measurement unit 22, the taste of the held grain is measured. In this embodiment, spectroscopic analysis is used in the taste measurement unit 22, and a grain moisture value and a protein value can be measured.
  • the taste measurement unit 22 can output a taste value including at least one of measured values related to moisture and protein as grain components, and further, a taste calculation value obtained from the component ratio thereof.
  • FIG. 5 shows a functional block diagram for explaining a control system related to yield measurement and taste measurement in the combine 1.
  • This control system is substantially based on the basic principle shown in FIG.
  • the functional units that are particularly relevant to the present invention and are constructed in the control system 5 mounted on the combine 1 are a travel control ECU (electronic control unit) 53, a work unit ECU 54, and a measurement evaluation module 50, which are substantially the same. This function is realized by executing a program, but in some cases, hardware is partially used.
  • These functional units are connected to each other by an in-vehicle LAN.
  • the measurement evaluation module 50 is connected to the yield measurement unit 21, the taste measurement unit 22, the yield shutter 34, and the taste shutter 35 that are provided in the grain tank 15.
  • the travel control ECU 53 is an ECU that handles various control information related to vehicle travel. For example, the travel speed, travel distance, travel locus, engine speed, fuel consumption, etc. acquired from a sensor management module (not shown) through the in-vehicle LAN. It has a function to convert the data of the car into travel information.
  • the work device ECU 54 is an ECU that controls a harvesting and harvesting device such as the reaping unit 12 and the threshing device 14, and has a function of converting data indicating operation states and operating states of various devices into work information. Note that a signal from the stock sensor 12a that detects the actual execution of the cereal reaping operation is transferred to the measurement evaluation module 50 via the work unit ECU 54.
  • the control system 5 includes a display ECU that controls display of information on a monitor and a meter panel and a communication ECU that exchanges data with external devices (including remote servers). It has been.
  • the measurement evaluation module 50 includes a shutter control unit 51, a time calculation unit 55, a yield calculation unit 56, a harvest information generation unit 57, and a harvest evaluation unit 58.
  • the shutter control unit 51 controls the yield shutter 34 and the taste shutter 35 to be switched between a closed posture and an open posture.
  • the time calculation unit 55 is a time from when the yield shutter 34 is switched to the closed posture until a predetermined amount of grains is stored in the yield measurement container 32 (an appropriate amount detection signal is input from the yield measurement unit 21). Storage time is calculated.
  • the yield calculation unit 56 can calculate the yield per unit travel time from the storage time and the predetermined amount, or the yield per unit travel distance from the predetermined amount, the storage time, and the travel speed.
  • the yield per travel distance can be directly calculated from the direct travel distance measured within the storage time and a predetermined amount.
  • the yield per unit time and the yield per unit travel distance is one of the forms of unit travel yield, which is the yield per unit travel in the present invention.
  • the harvest information generation unit 57 links the taste data obtained from the taste measurement unit 22, the yield data (travel unit yield) obtained from the yield calculation unit 56, and travel data such as the travel distance or travel position obtained from the travel control ECU 53.
  • harvest information is generated for each measurement.
  • This time difference can be obtained by calculating the time from when the stock sensor 12a detects the cereal at the start of the harvesting operation until the grain threshed from the cereal reaches the grain tank 15.
  • the harvest evaluation unit 58 allocates the harvest information generated by the harvest information generation unit 57 to a field section obtained by dividing the field, and generates field distribution information of yield and taste.
  • the harvest evaluation unit 58 may be constructed on an external computer, and the harvest information may be sent from the harvest information generation unit 57 to the harvest evaluation unit 58 via a communication line. Further, a configuration may be adopted in which the harvest information generation unit 57 and the harvest evaluation unit 58 are integrated to have any one or both functions.
  • the yield shutter 34 and the taste shutter 35 are in the open posture.
  • the yield shutter 34 is switched to the closed posture, and the storage of the grain in the yield measuring container 32 is started.
  • time measurement generation of a count signal
  • the proximity sensor 21 as the yield measurement unit 21 is activated, and an appropriate amount detection signal is generated.
  • time measurement by the time calculation unit 55 is stopped, the yield shutter 34 is switched to the open posture, and the taste shutter 35 is switched to the closed posture.
  • the time measurement value by the time calculation unit 55 is a time (represented by t1 in FIG. 6) until a predetermined amount of grain is stored in the yield measurement container 32.
  • the predetermined amount is q
  • a yield per unit time can be obtained at q / t1.
  • the grains stored in the yield measurement container 32 move to the taste measurement container 33 by switching the yield shutter 34 to the open position and switching the taste shutter 35 to the closed position.
  • the taste shutter 35 may be switched to the closed posture in advance.
  • the yield shutter 34 At the timing when the yield shutter 34 is switched to the open posture and all the grains in the yield measurement container 32 are moved to the taste measurement container 33, the yield shutter 34 returns to the closed posture again, and the grains start to be stored in the yield measurement container 32. .
  • time measurement generation of a count signal
  • time calculation unit 55 starts.
  • taste measurement is started.
  • the moisture value and protein value are measured through wavelength analysis of the light beam applied to the grain.
  • the measurement time required for taste measurement is about several seconds to several tens of seconds.
  • the predetermined storage amount in the yield measurement container 32 is equal to or larger than an amount capable of receiving the grains flowing into the yield measurement container 32 during the taste measurement.
  • the time measurement by the time calculation unit 55 stops and the yield shutter 34 opens.
  • the taste shutter 35 is switched to the closed posture.
  • the storage time in the second yield measurement is represented by t2 in FIG. In this way, the yield and taste per hour are determined during the cutting operation.
  • T1, T2,... are traced back from the time when each yield measurement (time measurement) is completed by the time during which the grain is conveyed from the cutting unit 12 to the yield measurement unit 21 (that is, the delay time described above) Time (when the grain was harvested from the field).
  • P1, P2,... are the position of the combine 1 in the field at that time or the travel distance from the start of work.
  • Yield per hour: ⁇ q obtained by each yield measurement is a value obtained by dividing the predetermined amount: q by the time measurement value: t by the time calculation unit 55.
  • n measurement end point time yield obtained at Pn (Tn): ⁇ qn ( ⁇ q1, ⁇ q2,...) Is the previous measurement: n ⁇ 1. It is considered to be effective in the field small area from the time point Pn-1 (Tn-1) to this time. Therefore, it is possible to calculate the yield in an arbitrary section of the field from the yields per unit time: ⁇ q1, ⁇ q2,.
  • a method may be adopted in which the yield per unit time: ⁇ qn obtained at a certain time point: Pn (Tn) is adapted to the 1 ⁇ 2 compartment region before and after the certain time point: Pn (Tn). It is good to adopt a method that adapts the yield per hour obtained at a certain time point: Pn (Tn): ⁇ qn to the region up to the time point: Pn + 1 (Tn + 1) when the next measurement result is obtained. Also good.
  • the yields per hour obtained in this way ⁇ q1, ⁇ q2,..., And the taste measurements obtained at the same time are assigned to the field sections, yield and taste distribution data.
  • the process of creating is schematically shown.
  • the positions P1 and P2 corresponding to the time T1 and the time T2 are included, and the section 01 is shifted to the section 02 at the time T01.
  • ⁇ q1 is assigned as the yield per hour to the section up to position P1
  • ⁇ q2 is assigned as the yield per hour to the section from position P1 to position P2.
  • ⁇ q3 is assigned as the yield per hour to the remaining section from the position P2. Therefore, the yield in the section 01: Q01 is calculated as follows.
  • the taste measurement is also performed on the stored grains used in the calculation of the yields Q1, Q2, and Q3, and the respective taste values S1, S2, and S3 are obtained.
  • the taste value S01 in the section 01 can be obtained.
  • a weighted average considering the corresponding weight may be adopted.
  • the data set: [Q01, S01, 01] obtained by linking the obtained yield: Q01, the taste value: S01, and the ID indicating the section 01 (here, 01) is assigned to the field section map as harvest information.
  • the harvest information assigned to each section can be visualized in the form of a distribution graph of yield and taste.
  • the cutting width of the combine 1 is set as one side of the unit section, and the unit traveling distance is set as the other side of the unit section. Therefore, the unit traveling yield is directly used as the yield per unit section.
  • the yield of each section is determined based on the travel trajectory of the combine 1. It is calculated by accumulating the yield for each run.
  • the yield measuring container 32 and the taste measuring container 33 are formed at different positions on the same cylindrical body 31 and have an integrated structure.
  • the yield measuring container 32 and the taste measuring container 33 are integrated. And may be separate structures that are independent of each other.
  • An example of a simple configuration at that time includes a cylindrical body 31 for the yield measuring container 32 and a cylindrical body 31 of the taste measuring container 33, and forms an independent yield measuring container 32 and a taste measuring container 33, respectively. It is to be.
  • the yield measuring container 32 including the yield shutter 34 and the taste measuring container 33 including the taste shutter 35 are configured to be individually attachable / detachable, the yield measuring container 32 and the taste measuring container 33 are integrated.
  • the removal work and installation work at the time of failure are simplified, and the maintenance and inspection costs are reduced.
  • the yield measurement container 32, the yield shutter 34, and the yield measurement unit 21 are provided, and the taste measurement container 33, the taste shutter 35, and the taste measurement unit 22 can be omitted.
  • the grain received in the yield measurement container 32 is a part of the grain conveyed by the supply conveyor 30, and thus is received in the yield measurement container 32. It is necessary to calculate the actual yield from the measured yield based on the ratio of the grain to be accepted and the unacceptable grain.
  • the measurement evaluation module 50 is incorporated in the control system 5 of the combine 1. Instead of this, the measurement evaluation module 50 may be constructed as a program for a portable communication device such as a tablet computer or a smartphone brought into the combine 1.
  • the necessary data from the control system 5 and the yield measuring unit 21 and the taste measuring unit 22 may be wirelessly transmitted to the portable communication device via the LAN adapter provided in the in-vehicle LAN of the combine 1.
  • smartphones are owned by almost all drivers and have a data transmission function using a communication line with a remote location as a standard function. It is easy and suitable to transfer to and record there.
  • the proximity sensor is used as the yield measurement unit 21, but other sensors and switches that can detect that a predetermined amount of grain has been stored in the yield measurement container 32. It may be used.
  • the yield measuring container 32 it is also possible to perform empty detection of the grain in the yield measurement container 32 using such a sensor or switch used as the yield measuring unit 21 and to confirm the release of the stored grain by opening the yield shutter 34. Good.
  • a sensor or switch may also be provided in the taste measurement container 33 so as to detect an empty grain in the taste measurement container 33 or in some cases detect an appropriate amount.
  • an optical type is used as the taste measurement unit 22, but other types such as a crushing type may be used.
  • the yield measuring container 32 and the taste measuring container 33 are formed along the side wall of the grain tank 15, and the yield measuring container is further formed.
  • the actuators 34a and 35a of the yield shutter 34 and the taste shutter 35 are provided on the side surfaces of the tank 32 and the taste measuring container 33 on the inner side of the tank. Moreover, the taste measuring part 33 is provided over the inside and outside of the side wall by providing a penetration part on the side wall of the grain tank 15.
  • the actuators 34 a and 35 a of the yield shutter 34 and the taste shutter 35 may be provided on the side wall of the grain tank 15. In that case, in the example of FIG. 9, the penetration part is provided in the side wall of the grain tank 15, and the actuators 34a and 35a are attached over the inner side and the outer side of the side wall.
  • the taste measuring unit 33 is provided on the side surface of the taste measuring container 33 opposite to the side wall of the grain tank 15. Further, in another embodiment shown in FIG. 9, the yield measuring unit 21 is not connected to the yield shutter 21 by a load cell arranged between two bottom plates of the yield shutter 21 having a double bottom plate structure, instead of a proximity sensor or the like. You may make it the structure which measures the weight of the stored grain. In such a case, when the yield (volume) is converted from the weight, a more accurate yield can be obtained by performing moisture correction based on the moisture value of the grain.
  • the present invention can be applied to various types of combine equipped with a grain tank that stores grains obtained by threshing cereals harvested from a field while traveling.

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Abstract

　脱穀して得られた穀粒を貯蔵する穀粒タンク１５に供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる収量受け入れ口３２ａと、受け入れた穀粒を放出する収量放出口３２ｂと、収量放出口３２ｂを開閉する収量シャッタ３４とを有する収量測定容器３２と、収量シャッタ３４が閉鎖した状態において収量測定容器３２に所定容積の穀粒が貯留されたことを検知し、検知信号を出力する収量測定部と、検知信号に基づいて前記所定容積の穀粒の貯留に要する貯留時間を算定する時間算定部と、走行速度と貯留時間とに基づいて、単位走行当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部とが備えられている。

Description

コンバイン
　本発明は、走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀し、得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインに関する。
　穀粒タンクに収納された穀粒の重量測定や水分測定を行って、収穫される穀粒の収穫情報として出力するコンバインが提案されている。例えば、特許文献１によるコンバインでは、穀粒タンクに供給される穀粒のうちの一部を取り込んでその水分量を測定する水分測定装置及び穀粒タンクの荷重を検出するロードセルが備えられている。このコンバインによる収穫走行において、走行速度と走行時間と刈取り幅とから刈取り面積を算定するとともにこの刈取り面積当たりの穀粒重量の増加を算定することを繰り返して、圃場の区画単位の収量分布が出力される。しかしながら、穀粒タンクの荷重から穀粒重量の増加を測定する場合には、穀粒タンク自体の重さに比べて穀粒の重さは軽いので、穀粒重量の小さい増加量を正確に測定する測定機構を実現するには、大きなコスト負担をともなう。穀粒重量の小さい増加量を正確に測定できなければ、圃場の日当たりや施肥のばらつきなどを要因とする圃場の微小な区画の収穫不良を評価することが困難となる。
　選別装置の調整制御のために、穀粒の単位時間当たりの収量を測定する収量検出装置を備えたコンバインが、特許文献２に開示されている。この収量検出装置は、筒体と筒体の下部口を開閉するシャッタと、筒体内部に設けられた感圧センサとからなり、感圧センサの位置まで穀粒が貯まる時間を計測し、その計測時間から穀粒の単位時間当たりの収量を算定する。このコンバインでは、選別装置を通過する単位時間当たりの穀粒量が大きいほど選別装置の処理量が大きくなるように選別装置を制御しているだけであるので、穀稈の生育状態（穀粒の実り状態）などと無関係に単位時間当たりの収量が変化する要因となるコンバインの走行速度などは考慮されていない。
特開２００６－０８１４８８号公報（図５、図１４、図１７） 特開平３－４７０１４号公報（３頁左下欄６行目－４頁右上欄２０行目、図１）
　上記実情に鑑み、走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀し、得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインにおいて、圃場における各区画の収穫評価が正確に行うことができる技術が要望されている。
　走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀し、得られた穀粒を穀粒タンクに貯留する、本発明によるコンバインは、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる収量受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する収量放出口と、前記収量放出口を開閉する収量シャッタとを有する収量測定容器と、前記収量シャッタが閉鎖した状態において前記収量測定容器に所定容積の穀粒が貯留されたことを検知し、検知信号を出力する収量測定部と、前記検知信号に基づいて前記所定容積の穀粒の貯留に要する貯留時間を算定する時間算定部と、走行速度と前記貯留時間とに基づいて、単位走行当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部とを備えている。
　この構成によれば、穀粒タンクに供給される穀粒が収量測定容器において規定されている所定量（容積）に達するまでの時間（貯留時間）が算定されるので、この時間とコンバインの走行速度とに基づいて所定容積の穀粒が収穫できる走行距離、言い換えると、単位走行当たりの収量である単位走行収量が算定される。つまり、圃場の微小区画における収量が得られる。その際、収量測定容器の収量受け入れ口が穀粒タンクに供給される穀粒を部分的にしか受け入れることができない場合には、受け入れることができる割合さえ予めわかっていれば、算定された貯留時間をその割合に基づいて調整することで、実際の単位走行収量を求めることができる。このような穀粒タンクへの供給量と受け入れ可能量との割合による算定方法を採用すれば、収量測定容器の穀粒蓄積容量を小さくすることができるので、その構造をコンパクトにすることができ、好都合である。また、単位走行収量の算定のために用いられる穀粒貯留容積が小さいことは、測定すべき重量も小さいものとなり、穀粒タンクも含めて貯留穀粒の重量を測定するような従来技術に比べて、正確な測定のために要求される条件は緩やかとなる。さらには、時間当たりに貯留される穀粒が占める容積によって収量を導くので、重量測定の際に生じる雨滴などの付着による誤差を回避することができる。
　稲や麦などの収穫穀粒の情報としては、収量以外に、水分やタンパクなどの食味値も重要である。この食味値が圃場の微小区画毎に測定できると、日当たりや施肥状態などが食味値に与える影響を評価することができ、きめの細かい営農が可能となる。この微小区画毎の食味値の測定、いわゆる食味測定を、できるだけ簡単な構成で実現するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記収量放出口を通じて受け入れた穀粒を放出する食味放出口と前記食味放出口を開閉する食味シャッタとを有する食味測定容器と、前記食味シャッタが閉鎖した状態において前記食味測定容器に保持された穀粒の食味値を測定する食味測定部とが備えられている。この構成では、収量測定容器を食味測定容器のための穀粒受け入れ部として用いるので、食味測定容器の構成を簡素にすることができる。
　特に、単位走行収量の算定に用いられた所定容積の穀粒の少なくとも一部が前記食味測定部による食味測定に用いられるならば、単位走行収量の測定に用いられる穀粒と食味測定に用いられる穀粒とは、確実に同じ微小区画で収穫されたものとなる。したがって、それぞれの測定データを関係づけて１つのデータセットとして記録することで、圃場の微小区画ごとの収量と食味に関するデータがばらばらにならずに確実に蓄積される。
　コンバインでは、測定対象となる穀粒の刈取り時点と、収量や食味の測定時点との間には時差が生じる。つまり、測定時点のコンバインの走行位置は、当該測定の穀粒が収穫された位置ではなく、その時差の間に走行した距離分だけずれていることなる。この問題を回避するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、最初に刈り取られる穀稈を検出する株元センサによる穀稈検出時から穀粒が前記収量測定容器に到達するまでの処理時間と走行速度とに基づいて、前記データセットと前記特定位置とを、上記ずれがないように整合する。
　通常の食味測定では、測定中の穀粒を一定時間だけ静止状態にしておく必要がある。このため、収量測定のために収量測定容器に貯留した穀粒を、そのまま次工程である食味測定に使用する場合には、食味測定の間に単位走行収量の測定のための穀粒の貯留を行うと効率が良い。その際、前記収量測定容器が、前記食味測定容器の測定時間の間に収量受け入れ口に供給される穀粒を貯留することができる容積を有していると、収量測定容器が満杯になって穀粒がこぼれ落ちることがないので好都合である。
　収量測定容器と食味測定容器の両方を装備する場合、前記収量測定容器と前記食味測定容器とを同軸状で一体的に形成された筒状体で構成すると、構造が簡単化され、利点がある。
　本発明によって算定される単位走行収量の１つの形態は、単位面積当たりの収量である。コンバインの刈取り幅と微小走行距離によって規定される単位面積当たりの収量を順次算定し、表示ないしは記録しておくことで、コンバインの走行による収量の変動、つまり圃場位置の変化と収量の変化を把握することができる。特に、その際のコンバインの走行軌跡を記録しておくことで、圃場の任意の位置の収量を評価することができる。
　本発明によって算定される単位走行収量の他の１つの形態は、前記圃場から区分けされた単位区画当たりの収量である。特にその際、単位区画の一辺をコンバインの刈取り幅とするとともに、単位走行収量が得られる走行距離を単位区画の他辺とすれば、算定された単位走行収量がそのまま単位区画当たりの収量として利用することができ、データ処理上好都合である。
本発明の基本的な構成を説明する模式図である。 本発明のコンバインの実施形態の１つを示す側面図である。 図２によるコンバインの平面図である。 図２によるコンバインに搭載された収量測定部と食味測定部の模式図である。 図２によるコンバインに搭載された制御装置における収穫情報生成を説明するための機能ブロック図である。 収量測定におけるタイムチャートとシャッタの動きとを示すダイヤグラム図である。 時間当たりの収量算定の説明図である。 区画単位の収量算定の説明図である。 収量測定部と食味測定部との別実施形態を示す模式図である。
　本発明によるコンバインの具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて本発明を特徴付けている基本原理を説明する。
　図１の例では、コンバイン１が圃場を走行しながら麦や稲の穀稈を刈り取り、脱穀された穀粒がコンバイン１に搭載された穀粒タンク１５に貯蔵される。その際、このコンバイン１では、時間経過とともに穀粒タンク１５に供給される穀粒の量、つまり収量が測定される。さらには、その穀粒の食味（水分やタンパクなど）も測定可能である。
　穀粒の収量測定のため、穀粒タンク１５には、この穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる収量受け入れ口３２ａと、受け入れた穀粒を放出する収量放出口３２ｂと、前記収量放出口３２ｂを開閉する収量シャッタ３４とを有する収量測定容器３２が設けられている。収量測定容器３２は、刈取り作業の間に脱穀装置から穀粒タンク１５に連続的に送られてくる穀粒の流れに向かい合うように収量受け入れ口３２ａが配置されている。収量シャッタ３４は、収量測定容器３２の収量受け入れ口３２ａに対向する位置（ここでは鉛直方向で上下位置）に形成された収量放出口３２ｂを閉鎖する閉鎖姿勢と開放する姿勢との間で切替可能である。従って、収量シャッタ３４の閉鎖姿勢では、収量測定容器３２の内部に時間経過とともに穀粒が貯留されていく。収量測定容器３２には、収量測定容器３２に所定容積の穀粒が貯留されたことを検知し、所定容積穀粒の貯留を示す適量検知信号を出力する収量測定部が備えられている。収量シャッタ３４が閉鎖姿勢に切り替えられてから、上記検知信号が出力されるまでの時間が所定容積の穀粒の貯留に要する貯留時間となる。この貯留時間を算定し、その際のコンバイン１の走行速度を取得すれば、この走行速度と貯留時間に基づいて、単位走行当たりの収量である単位走行収量が算定される。コンバイン１の刈り取り走行の間、この単位走行収量の算定を繰り返すことで、コンバイン１の走行位置に対応させて単位走行収量を割り当てることができる。この走行位置に割り当てられた単位走行収量に基づいて、所定走行距離毎の収量、ないしは圃場を所定の大きさに分割して得られた所定区画毎の収量、つまり圃場における収量分布を求めることができる。
　図１の例では、穀粒の流れ方向で収量測定容器３２の下方に食味測定容器３３が備えられている。この食味測定容器３３は、収量放出口３２ｂを受け入れ口とし、食味シャッタ３５によって開閉される食味放出口３２ｃを形成している。収量測定容器３２に所定容積の穀粒が貯留された状態で、食味シャッタ３５を閉鎖姿勢に切り替えるとともに収量シャッタ３４を開放姿勢にすると、収量測定容器３２に貯留された穀粒が食味測定容器３３の内部に一時的に保持される。この保持された穀粒の食味値（水分やタンパク）を測定する食味測定部が収量測定容器３２に備えられている。これにより、収量測定容器３２で収量測定された穀粒の食味も測定されることになる。なおその際、貯留された穀粒が多すぎる場合には、食味シャッタ３５を閉鎖姿勢にするタイミングを調整することにより、貯留された穀粒の一部を食味測定の対象とすることも可能である。つまり、単位走行収量の算定に用いられた所定容積の穀粒の少なくとも一部が前記食味測定部による食味測定に用いられるので、また収量測定容器３２に穀粒を残留させないようにすることができるので、対応する単位走行収量と食味値とを圃場の特定位置で収穫された穀粒のデータセットとして関係づけることができる。コンバイン１の刈り取り走行の間、このデータセットを繰り返し取得することで、圃場における収量と食味との分布を評価するための収穫情報が生成され、コンバイン１や遠隔地のサーバに記録される。
　特定刈取り領域（圃場区画）に対してその領域で収穫された穀粒の収量と食味を割り当てるためには、穀稈の刈取りからその穀粒に対する測定までの時間的な遅れを考慮する必要がある。この遅れ時間は、最初に刈り取られる穀稈の株元センサによる検出時から穀粒が収量測定容器３２に到達するまでの処理時間とその時のコンバイン１の走行速度とに基づいて算定することができる。算定された遅れ時間を用いることで、収量と食味からなるデータセットに割り当てられる特定位置とを正確に整合することができる。
　次に、図面を用いて、本発明によるコンバインの具体的な実施形態の１つを説明する。図２は、コンバイン１の側面図であり、図３はコンバイン１の側面図である。
　コンバイン１は、溝形材や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３０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２と図３では、模式的にしか示されていないが、穀粒タンク１５の内部に、穀粒の収量を測定する収量測定部２１と、穀粒の食味を測定する食味測定部２２が配置されている。
　図４で模式的に示されているように、収量測定と食味測定は、穀粒タンク１５の内部に設けられた収量測定容器３２と食味測定容器３３とに投入口１５ａから入ってくる穀粒によって行われる。この実施形態では、図４に示されているように、穀粒タンク１５の側壁に設けられた筒状体３１の上半分が収量測定容器３２として用いられ、筒状体３１の下半分が食味測定容器３３として用いられる。つまり、収量測定容器３２と食味測定容器３３とは収量測定容器３２の下に食味測定容器３３が位置する状態で、筒状体３１として一体的に形成されている。筒状体３１の上側開口が収量測定容器３２の収量受け入れ口３２ａとして機能する。収量測定容器３２の下端となる収量放出口３２ｂには収量シャッタ３４が設けられている。収量シャッタ３４は、筒状体３１の内部空間を横断方向で遮断する閉鎖姿勢と穀粒の内部空間の通過を許す開放姿勢との間でアクチュエータ３４ａによって搖動可能である。収量測定容器３２と食味測定容器３３とは上下方向で連続して形成されているので、収量放出口３２ｂは食味測定容器３３の食味受け入れ口として機能する。食味測定容器３３の下端となる食味放出口３３ｂにも、食味シャッタ３５が設けられている。食味シャッタ３５も、筒状体３１の内部空間を横断方向で遮断する閉鎖姿勢と穀粒の内部空間の通過を許す開放姿勢との間でアクチュエータ３５ａによって搖動可能である。
　収量測定容器３２の収量受け入れ口３２ａは、脱穀装置１４から供給コンベヤ３０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。したがって、収量シャッタ３４が閉鎖姿勢に搖動すると、投入口１５ａから飛翔してくる穀粒が収量受け入れ口３２ａを通じて収量測定容器３２に入り、収量放出口３２ｂを閉鎖している収量シャッタ３４上に貯留され始める。収量測定容器３２には、収量測定部２１として近接センサが設けられており、収量測定容器３２の所定量の穀粒が貯留されると適量検知信号を出力する。
　所定量の穀粒を貯留した収量測定容器３２の収量シャッタ３４が開放姿勢に搖動すると、収量測定容器３２に貯留されていた穀粒が食味測定容器３３に流れ込む。その際、食味シャッタ３５が閉鎖姿勢にあると、食味測定容器３３に穀粒が保持される。食味測定容器３３には食味測定部２２が設けられているので、保持された穀粒の食味が測定される。この実施形態では、食味測定部２２において分光分析が用いられており、穀粒水分値やタンパク値の測定が可能である。食味測定部２２からは、穀粒成分である水分やタンパクに関する測定値、さらにはそれらの成分比から求められる食味演算値などのうちの少なくとも１つは含む食味値を出力することができる。
　このコンバイン１における収量測定と食味測定に関する制御系を説明するための機能ブロック図が図５に示されている。この制御系は、実質的には図１で示された基本原理に基づくものである。コンバイン１に搭載された制御システム５に構築されている、本発明に特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と測定評価モジュール５０であり、実質的にはプログラムの実行によって実現する機能であるが、場合によっては、部分的にハードウエアが用いられる。これらの機能部は、車載ＬＡＮによって相互に接続されている。また、測定評価モジュール５０は、穀粒タンク１５に備えられている収量測定部２１、食味測定部２２、収量シャッタ３４、食味シャッタ３５と接続されている。
　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、図示されていないセンサ管理モジュールから取得した、走行速度、走行距離、走行軌跡、エンジン回転数、燃費などのデータを走行情報化する機能を備えている。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、各種装置の操作状態や稼働状態を示すデータを作業情報化する機能を備えている。なお、実際の穀稈刈取り作業の実行を検知する株元センサ１２ａからの信号は、作業装置ＥＣＵ５４を経由して測定評価モジュール５０に転送される。さらに、図示されていないが、この制御システム５には、モニタやメータパネルにおける情報表示を制御する表示ＥＣＵや外部機器（遠隔地のサーバを含む）との間でデータ交換を行う通信ＥＣＵが備えられている。
　測定評価モジュール５０には、シャッタ制御部５１、時間算定部５５、収量算定部５６、収穫情報生成部５７、収穫評価部５８が含まれている。シャッタ制御部５１は、収量シャッタ３４と食味シャッタ３５とを、閉鎖姿勢または開放姿勢のいずれかに切り替え制御する。時間算定部５５は、収量シャッタ３４が閉鎖姿勢に切り替えられてから予め定められている所定量の穀粒が収量測定容器３２に貯留するまでの時間（収量測定部２１から適量検知信号が入力されるまでの時間）である貯留時間を算定する。収量算定部５６は、貯留時間と所定量とから単位走行時間当たりの収量、あるいは所定量と貯留時間と走行速度とから単位走行距離当たりの収量を算定することができる。走行距離当たりの収量は、コンバイン１の走行距離が測定されている場合には、貯留時間内で測定された直接走行距離と所定量とから直接算定することもできる。これらの時間当たりの収量及び走行距離当たりの収量は、本発明における単位走行当たりの収量である単位走行収量の形態の一つである。
　収穫情報生成部５７は、食味測定部２２から得られる食味データと収量算定部５６から得られる収量データ（走行単位収量）、走行制御ＥＣＵ５３から得られる走行距離ないしは走行位置などの走行データをリンクして、測定毎に収穫情報を生成する。その際、測定対象となった穀粒の測定時点と当該穀粒が収穫された時点とは、時間差（遅れ時間）があるので、これを調整する必要がある。この時間差は、収穫作業開始時に株元センサ１２ａが穀稈を検出して時からその穀稈から脱穀された穀粒が穀粒タンク１５に到達するまでの時間を算定することで得られる。収穫評価部５８は、収穫情報生成部５７で生成された収穫情報を、圃場を分割して得られる圃場区画に割り当てて、収量及び食味の圃場分布情報を生成する。なお、この収穫評価部５８を外部のコンピュータに構築し、収穫情報生成部５７から通信回線を介してその収穫評価部５８に収穫情報を送るような形態を採用してもよい。また、収穫情報生成部５７と収穫評価部５８とを統合し、いずれか１つの機能ないしは両方の機能を持たせるような構成を採用してもよい。
　次に、図６で図示されている、タイムチャート、収量測定容器３２及び食味測定容器３３の状態変移を用いて、収量測定及び食味測定における制御の流れの一例を説明する。
　刈取り作業が始まっていない初期状態では、収量シャッタ３４と食味シャッタ３５は開放姿勢となっている。刈取り作業が始まって、穀粒が穀粒タンク１５に放出されるタイミングとなると、収量シャッタ３４が閉鎖姿勢に切り替わって、収量測定容器３２への穀粒の貯留が始まる。同時に時間算定部５５による時間計測（計数信号の生成）がスタートする。収量測定容器３２での穀粒貯留量が所定量に達すると、収量測定部２１としての近接センサ２１が作動し、適量検知信号が生じる。
　この適量検知信号の発生をトリガーとして、時間算定部５５による時間計測がストップするとともに、収量シャッタ３４が開放姿勢に切り替わり、食味シャッタ３５が閉鎖姿勢に切り替わる。時間算定部５５による時間計測値は所定量の穀粒が収量測定容器３２に貯留するまでの時間（図６では、ｔ1で表されている）である。ここで、所定量をｑとすれば、ｑ／ｔ1で単位時間当たりの収量が得られる。
　収量シャッタ３４の開放姿勢への切り替わりと食味シャッタ３５の閉鎖姿勢への切り替わりにより、収量測定容器３２に貯留されていた穀粒が食味測定容器３３に移動する。なお、食味シャッタ３５は予め閉鎖姿勢への切り替えられていてもよい。
　収量シャッタ３４が開放姿勢への切り替わり、収量測定容器３２の穀粒が全て食味測定容器３３に移動したタイミングで、収量シャッタ３４は再び閉鎖姿勢に戻り、収量測定容器３２に穀粒が貯留し始める。同時に時間算定部５５による時間計測（計数信号の生成）がスタートする。食味測定容器３３では、食味測定が開始される。穀粒に照射した光ビームの波長解析を通じて水分の値やタンパクの値を測定する。食味測定のために必要な測定時間は数秒から数十数秒程度である。
　食味測定が終了すると、食味シャッタ３５が開放姿勢に切り替えられ、食味測定容器３３内の穀粒が穀粒タンク１５に放出される。収量測定容器３２における上記の所定貯留量は、この食味測定の間に収量測定容器３２に流れ込む穀粒を受け入れることができる量以上となっている。再び、収量測定容器３２での穀粒貯留量が所定量に達することで、適量検知信号が発生すると、前述したように、時間算定部５５による時間計測がストップするとともに、収量シャッタ３４が開放姿勢に切り替わり、食味シャッタ３５が閉鎖姿勢に切り替わる。2回目の収量測定における貯留時間は、図６では、ｔ2で表されている。このようにして、刈取り作業の間、時間当たりの収量と食味値が求められていく。
　圃場の位置、つまり圃場を微小に分割した区画によって、稲や麦などの作物の成育状態は異なるので、上記のようにして順次求められていく時間当たりの収量は、圃場の位置によって変動する。図７で、このことが模式的に示されている。ここでは、Ｔ1、Ｔ2・・・は、各回の収量測定（時間計測）が終了した時点から、刈取部１２から収量測定部２１まで穀粒が搬送される時間（つまり前述した遅れ時間）だけさかのぼった時間（その穀粒を圃場から収穫した時点）を示している。Ｐ1、Ｐ2・・・は、その時点でのコンバイン１の圃場における位置ないしは作業開始からの走行距離である。各回の収量測定によって求められる時間当たり収量：Δｑは、所定量：ｑを時間算定部５５による時間計測値：ｔで割った値である。図７から明らかなように、ここでは、ある回：nの測定終了時点：Ｐn（Ｔn）で求められた時間当たり収量：Δｑn（Δｑ1、Δｑ2・・・）は、前回：n-1の測定時点Ｐn-1（Ｔn-1）から今回までの圃場微小領域で有効とみなしている。したがって、順次得られた時間当たり収量：Δｑ1、Δｑ2・・・から、圃場の任意の区画における収量が算定可能となる。
　これに代えて、ある時点：Ｐn（Ｔn）で求められた時間当たり収量：Δｑnを、ある時点で：Ｐn（Ｔn）の前後の１／２区画領域に適応させるような方法を採用してもよいし、ある時点：Ｐn（Ｔn）で求められた時間当たり収量：Δｑnを次の測定結果が得られる時点：Ｐn+1（Ｔn+1）までの領域に適応させるような方法を採用してもよい。
　図８には、刈取り作業の間、このようにして得られた時間当たり収量：Δｑ1、Δｑ2・・・と、そして同時に得られる食味測定値を、圃場区画に割り当てて、収量と食味の分布データを作成する様子が模式化して示されている。
　区画01では、時点Ｔ1と時点Ｔ2に対応する位置Ｐ1と位置Ｐ2が含まれており、時点Ｔ01で区間01から区間02に移行している。上述したように、区間01において、位置Ｐ1までの区間には時間当たり収量としてΔｑ1が割り当てられ、位置Ｐ1から位置Ｐ2までの区間には時間当たり収量としてΔｑ2が割り当てられる。さらに、位置Ｐ2から残りの区間には時間当たり収量としてΔｑ3が割り当てられる。したがって、区間01における収量：Ｑ01は、次のように算出される。
Ｑ01＝Ｑ1＋Ｑ2＋Ｑ31、ここで
Ｑ1＝Δｑ1×（Ｔ1－Ｔ0）、
Ｑ2＝Δｑ2×（Ｔ2－Ｔ1）、
Ｑ31＝Δｑ3×（Ｔ01－Ｔ2）。
　なお、この実施形態では、収量Ｑ1とＱ2とＱ3の算定に用いられた貯留穀粒に対して食味測定も行われ、それぞれの食味値Ｓ1とＳ2とＳ3が得られているので、その平均を求めて、区間01における食味値Ｓ01を求めることができる。その際、区間01におけるＳ3の占める割合は他の２つの比べて小さくなっているので、その分の重みを考慮した重み平均を採用してもよい。
　求められた収量：Ｑ01と食味値：Ｓ01と区間01を示すＩＤ（ここでは01とする）とをリンクしたデータセット：[Ｑ01,Ｓ01, 01]が収穫情報として、圃場区画マップに割り当てられる。このように各区画に割り当てられた収穫情報は、収量や食味の分布グラフなどの形態で、視覚化することができる。
　なお、ここでは、説明を簡単にするため、コンバイン１の刈取り幅を単位区画の一辺とするとともに、単位走行距離を単位区画の他辺としているので、単位走行収量をそのまま単位区画当たりの収量として取り扱っている。しかしながら、単位区画の一辺がコンバイン１の刈取り幅より大きく、コンバイン１が１つの単位区画を複数回作業走行するような場合には、コンバイン１の走行軌跡に基づいて、各区画の収量は、複数回分の走行での収量を積算して求めることになる。
〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、収量測定容器３２と食味測定容器３３が同じ筒状体３１の異なる位置に形成され、一体的な構造となっていたが、収量測定容器３２と食味測定容器３３とが互いに独立した別構造体であってもよい。その際の簡単な構成の一例は、収量測定容器３２のための筒状体３１と味測定容器３３の筒状体３１とを備え、それぞれ独立した収量測定容器３２と食味測定容器３３とを形成することである。その際、収量シャッタ３４を含む収量測定容器３２と、食味シャッタ３５を含む食味測定容器３３とをそれぞれ個別に取り付け・取り外し可能な構成とすれば、収量測定容器３２と食味測定容器３３とが一体的な構成のものに比べて、故障時における取り外し作業や取り付け作業が簡単となり、保守点検コストが少なくなる。
　また、収量測定だけが必要な場合には、収量測定容器３２と収量シャッタ３４と収量測定部２１だけとし、食味測定容器３３と食味シャッタ３５と食味測定部２２を省略することができる。
（２）上述した実施形態では、図４で示すように、収量測定容器３２に受け入れられる穀粒は、供給コンベヤ３０によって搬送されてくる穀粒の一部であるので、収量測定容器３２に受け入れられる穀粒と受け入れられない穀粒との割合を求めておき、その割合に基づいて測定収量から実収量を算定する必要がある。これを避けるために、供給コンベヤ３０によって搬送されてくる穀粒の全量を収量測定容器３２に一旦受け入れられるような構成を採用してもよい。
（３）上述した実施形態では、図６のタイムチャートに示されているように、収量測定及び食味測定は、ほぼ連続的に行われていたが、各測定の間隔をより長くしてもよい。あるいは、各測定の間隔を作業状態に応じて変動できるようにしてもよい。
（４）上述した実施形態では、測定評価モジュール５０はコンバイン１の制御システム５に組み込まれている。これに代えて、測定評価モジュール５０を、コンバイン１に持ち込まれるタブレットコンピュータやスマートフォンなどの携帯通信機器のプログラムとして構築してもよい。その際、制御システム５及び収量測定部２１や食味測定部２２からの必要とするデータは、コンバイン１の車載ＬＡＮに装備されたＬＡＮアダプタを介して携帯通信機器に無線伝送するようにするとよい。特にスマートフォンは、ほとんどの運転者に所有されており、かつ遠隔地との間で通信回線を用いたデータ伝送機能も標準機能として備えられているので、作成された収穫情報を管理センタのコンピュータシステムに転送し、そこで記録することも容易であり、好適である。
（５）上述した実施形態では、収量測定部２１として近接センサが用いられていたが、収量測定容器３２に所定量の穀粒が貯留されたことを検出することができる他のセンサやスイッチを用いてもよい。なお、このような収量測定部２１として用いられるセンサやスイッチを用いて、収量測定容器３２における穀粒の空検出を行い、収量シャッタ３４の開放による貯留穀粒の放出確認を行うようにしてもよい。同様な目的で、そのようなセンサやスイッチを食味測定容器３３にも設け、食味測定容器３３における穀粒の空検出や、場合によっては適量検出を行うようにしてもよい。
（６）上述した実施形態では、食味測定部２２として光学式のものが用いられたが、他の形式、例えば破砕式などを用いてもよい。
（７）上述した実施形態では、図４の（ｂ）などに示されているように、穀粒タンク１５の側壁に沿って収量測定容器３２及び食味測定容器３３が形成され、さらに収量測定容器３２及び食味測定容器３３のタンク内部側の側面に収量シャッタ３４及び食味シャッタ３５のそれぞれのアクチュエータ３４ａ及び３５ａが設けられている。また、食味測定部３３は穀粒タンク１５の側壁に貫通部を設けて、側壁の内外にわたって取り付けられている。この構成に代えて、図９に示すように、収量シャッタ３４及び食味シャッタ３５のそれぞれのアクチュエータ３４ａ及び３５ａが穀粒タンク１５の側壁に設けられてもよい。その際、図９の例では、穀粒タンク１５の側壁に貫通部を設けて、アクチュエータ３４ａ及び３５ａが側壁の内側と外側とにわたって取り付けられている。そして、食味測定部３３が食味測定容器３３の穀粒タンク１５の側壁とは反対側の側面に設けられている。さらに、図９に示された別実施形態では、収量測定部２１は、近接センサなどではなく、二重底板構造にした収量シャッタ２１の２つの底板の間に配置されたロードセルによって収量シャッタ２１に貯留されている穀粒の重量を測定するような構成にしてもよい。このような場合、重量から収量（容積）を換算する際には、穀粒の水分値によって水分補正を行うと、より正確な収量を得ることができる。
　本発明は、走行しながら圃場から刈り取った穀稈を脱穀して得られた穀粒を貯蔵する穀粒タンクを備えた、各種コンバインに適用可能である。
　１：コンバイン
１２：刈取部
１４：脱穀装置
１５：穀粒タンク
２１：収量測定部（近接スイッチ）
２２：食味測定部
３０：供給コンベヤ
３１：筒状体
３２：収量測定容器
３２ａ：収量受け入れ口
３２ｂ：収量放出口（食味受け入れ口）
３３：食味測定容器
３３ｂ：食味放出口
３４：収量シャッタ
３５：食味シャッタ
５１：シャッタ制御部
５３：走行制御ＥＣＵ
５４：作業装置ＥＣＵ
５５：時間算定部
５６：収量算定部
５７：収穫情報生成部
５８：収穫評価部
 

Claims (9)

  1. 　走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀し、得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインにおいて、
    　前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる収量受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する収量放出口と、前記収量放出口を開閉する収量シャッタとを有する収量測定容器と、
    　前記収量シャッタが閉鎖した状態において前記収量測定容器に所定容積の穀粒が貯留されたことを検知し、検知信号を出力する収量測定部と、
    　前記検知信号に基づいて前記所定容積の穀粒の貯留に要する貯留時間を算定する時間算定部と、
    　走行速度と前記貯留時間とに基づいて、単位走行当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部とを備えたコンバイン。
  2. 　前記収量放出口を通じて受け入れた穀粒を放出する食味放出口と前記食味放出口を開閉する食味シャッタとを有する食味測定容器と、前記食味シャッタが閉鎖した状態において前記食味測定容器に保持された穀粒の食味値を測定する食味測定部とが備えられている請求項１に記載のコンバイン。
  3. 　前記単位走行収量の算定に用いられた所定容積の穀粒の少なくとも一部が前記食味測定部による食味測定に用いられ、対応する前記単位走行収量と前記食味値とが前記圃場の特定位置で収穫された穀粒のデータセットとして関係づけられて記録される請求項２に記載のコンバイン。
  4. 　最初に刈り取られる穀稈を検出する株元センサによる穀稈検出時から穀粒が前記収量測定容器に到達するまでの処理時間と走行速度とに基づいて、前記データセットと前記特定位置とを整合する請求項３に記載のコンバイン。
  5. 　前記収量測定容器は、前記食味測定容器の測定時間の間に収量受け入れ口に供給される穀粒を貯留することができる容積を有する請求項２から４のいずれか一項に記載のコンバイン。
  6. 　前記収量測定容器と前記食味測定容器とは同軸状で一体的に形成された筒状体である請求項２から４のいずれか一項に記載のコンバイン。
  7. 　前記収量測定容器と前記食味測定容器とは、互いに独立して取り外し可能な別構造体である請求項２から４のいずれか一項に記載のコンバイン。
  8. 　前記単位走行収量として、単位面積当たりの収量が算定される請求項１から４のいずれか一項に記載のコンバイン。
  9. 　前記単位走行収量として、前記圃場から区分けされた単位区画当たりの収量が算定される請求項１から４のいずれか一項に記載のコンバイン。
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