図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2020年7月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

自律型コンバインを含む複数コンバインの刈取作業を効率よく実施できるコンバインの連携システムを提供する。

解決手段

刈取部と、脱穀部と、走行部とを備える少なくとも二機のコンバインの作業を連携させるコンバインの連携システムであって、第一のコンバインと、前記第一のコンバインの位置情報および作業情報と、圃場情報とに基づいて自律的に作業する他のコンバインと、を備え、前記圃場情報に特定の状態が含まれない場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照して作業する一方で、前記圃場情報に特定の状態が含まれる場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照せずに作業する。

概要

背景

有人走行する一方のコンバイン、及び、無人走行する他方のコンバインから構成されるコンバイン集合体が公知である(特許文献1参照)。当該コンバイン集合体においては、個別に作業及び走行が可能なこれら2台のコンバインが左右に並列して連結され、有人走行する一方のコンバインからの指令によって両コンバインが操縦される。

概要

自律型コンバインを含む複数コンバインの刈取作業を効率よく実施できるコンバインの連携システムを提供する。刈取部と、脱穀部と、走行部とを備える少なくとも二機のコンバインの作業を連携させるコンバインの連携システムであって、第一のコンバインと、前記第一のコンバインの位置情報および作業情報と、圃場情報とに基づいて自律的に作業する他のコンバインと、を備え、前記圃場情報に特定の状態が含まれない場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照して作業する一方で、前記圃場情報に特定の状態が含まれる場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照せずに作業する。

目的

本発明は、自律型コンバインを含む複数コンバインの刈取作業を効率よく実施できるコンバインの連携システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

刈取部と、脱穀部と、走行部とを備える少なくとも二機のコンバインの作業を連携させるコンバインの連携システムであって、第一のコンバインと、前記第一のコンバインの位置情報および作業情報と、圃場情報とに基づいて自律的に作業する他のコンバインと、を備え、前記圃場情報に特定の状態が含まれない場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照して作業する一方で、前記圃場情報に特定の状態が含まれる場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照せずに作業することを特徴とするコンバインの連携システム。

請求項2

前記他のコンバインは、前記第一のコンバインが作業した各位置に対応する各位置の近傍で作業する際に、前記各位置と前記各位置の近傍の両方の前記圃場情報に特定の状態が含まれない場合は、前記第一のコンバインの前記各位置での前記作業情報を参照して作業する一方で、前記各位置と前記各位置の近傍の少なくとも一方の前記圃場情報に特定の状態が含まれる場合は、前記第一のコンバインの作業情報を参照せずに作業することを特徴とする請求項1に記載のコンバインの連携システム。

技術分野

0001

本発明は、刈取部と、脱穀部と、走行部とを備える少なくとも二機のコンバインの作業を連携させるコンバインの連携システムに関する。

背景技術

0002

有人走行する一方のコンバイン、及び、無人走行する他方のコンバインから構成されるコンバイン集合体が公知である(特許文献1参照)。当該コンバイン集合体においては、個別に作業及び走行が可能なこれら2台のコンバインが左右に並列して連結され、有人走行する一方のコンバインからの指令によって両コンバインが操縦される。

先行技術

0003

特開平7−203748号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に記載のコンバイン集合体において、2台のコンバインのそれぞれは、対向する機体横側部に設けられた連結機構を介して、互いに前後左右位置を規制された状態で連結される。このような連結によれば、当該コンバイン集合体は、容易に小回りすることができず、圃場内に刈り残しが生じたり、圃場荒れたりするおそれがある。そのため、2台のコンバインを用いているとしても、効率よく刈取作業を実施することはできないと考えられる。

0005

本発明は、自律型コンバインを含む複数コンバインの刈取作業を効率よく実施できるコンバインの連携システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

0007

本発明は、刈取部と、脱穀部と、走行部とを備える少なくとも二機のコンバインの作業を連携させるコンバインの連携システムであって、第一のコンバインと、前記第一のコンバインの位置情報および作業情報と、圃場情報とに基づいて自律的に作業する他のコンバインと、を備え、前記圃場情報に特定の状態が含まれない場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照して作業する一方で、前記圃場情報に特定の状態が含まれる場合は、前記他のコンバインは、前記作業情報を参照せずに作業するものである。

0008

また、前記他のコンバインは、前記第一のコンバインが作業した各位置に対応する各位置の近傍で作業する際に、前記各位置と前記各位置の近傍の両方の前記圃場情報に特定の状態が含まれない場合は、前記第一のコンバインの前記各位置での前記作業情報を参照して作業する一方で、前記各位置と前記各位置の近傍の少なくとも一方の前記圃場情報に特定の状態が含まれる場合は、前記第一のコンバインの作業情報を参照せずに作業するものである。

発明の効果

0009

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

0010

本発明によれば、自律型コンバインを含む複数コンバインの刈取作業を効率よく実施できる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の追従型コンバインを示した斜視図である。
追従型コンバイン、有人操縦式のコンバイン、GPS衛星、及び、基準局を示す概略図である。
追従型コンバインの制御システムを示すブロック図である。
有人操縦式のコンバインの制御システムを示すブロック図である。
追従型コンバイン及び有人操縦式のコンバインの位置情報を取得するための構成を示すブロック図である。
追従型コンバインに入力される圃場情報の概念を示す図である。
追従型コンバインの刈取作業の制御を示すフローチャートである。
追従型コンバインの刈取作業の制御を示すフローチャートである。
追従型コンバインの刈取作業の制御を示すフローチャートである。

実施例

0012

以下に、図1図2とを用いて本発明の実施形態としてのコンバイン100を説明する。コンバイン100は、オペレータの操作によって走行及び作業するコンバインとは別に、自律して走行及び作業が可能な追従型コンバインであって、無人で走行及び作業できる。無人操縦式のコンバイン100は、後述する有人操縦式のコンバイン200に追従して刈取作業を実施する車両である。コンバイン100は、先導するコンバイン200に対して、刈取対象物のある圃場において、左右何れかにずれた位置を追従しながら自律して走行、転回、及び、作業するように構成されている。

0013

図1に示すように、コンバイン100は、主に走行部1と、刈取部2と、搬送部3と、脱穀部4と、選別部5と、貯留部6と、動力部7とで構成されている。なお、図1には、コンバイン100の前後方向、左右方向及び上下方向を表す。

0014

走行部1は、シャシ10の下方に設けられている。走行部1は、トランスミッション11と、クローラ式走行装置12・12とで構成されている。トランスミッション11は、エンジン71の回転動力をクローラ式走行装置12・12へ伝達する。クローラ式走行装置12・12は、コンバイン100を前後方向に走行させる。また、クローラ式走行装置12・12は、コンバイン100を左右方向に旋回させる。

0015

走行部1は、図示しない制動装置を含む。制動装置としては、トランスミッション11における機構の作動を制動する制動装置と、クローラ式走行装置12の回転を制動する制動装置とが該当する。

0016

刈取部2は、走行部1の前方に設けられている。刈取部2は、引起装置21、複数の分草板22、刈刃23、掻込装置24、及び、搬送部3を備える。

0017

引起装置21は、各分草板22によって一条毎に分離された穀稈を引き起こす。引起装置21は、一条毎の未刈穀稈起立させる複数の引起タイン21Sを備える。また、掻込装置24は、引起装置21によって引き起こされた穀稈の株元を掻き込む。刈刃23を含む切断装置は、掻込装置24の下方に設けられている。刈刃23は、掻込装置24によって掻き込まれた穀稈を切断する。

0018

刈取部2に設けられた搬送部3は、穀稈の穂先側把持する上部搬送装置と、穀稈の株元側を把持する下部搬送装置と、下部搬送装置から脱穀部4に穀稈を引き継ぐ縦搬送装置及び受継搬送装置で構成されている。

0019

脱穀部4は、搬送部3の後方に設けられている。脱穀部4は、ローター41と、シーブメッシュ42とを含む。ローター41は、搬送部3によって送り込まれた穀稈から穀粒を脱穀する。また、ローター41は、穀稈を搬送する。シーブメッシュ42は、ローター41によって搬送される穀稈を支持するとともに、穀粒をふるいにかける(穀粒を落下させる)。

0020

選別部5は、脱穀部4の下方に設けられている。選別部5は、揺動装置51と、送風装置52とで構成されている。揺動装置51は、シーブメッシュ42から落下してきた脱穀物をふるいにかけて穀粒を選別する。送風装置52は、穀粒とともに落下してきた穀稈や揺動装置51の上に残った穀稈屑を吹き飛ばす。その後、穀稈屑は、図示しないカッターによって裁断されて排出される。

0021

貯留部6は、脱穀部4及び選別部5の側方に設けられている。貯留部6は、グレンタンク61と、排出オーガ62とで構成されている。グレンタンク61は、選別部5から搬送されてきた穀粒を貯留する。排出オーガ62は、グレンタンク61内の穀粒を排出する際に用いられる装置である。

0022

動力部7は、貯留部6の下方に設けられている。動力部7は、エンジン71で構成されている。エンジン71は、燃料燃焼させて得た熱エネルギーを回転動力に変換する。

0023

コンバイン100は、オペレータが乗り込み、操縦するためのスペースを有している。即ち、グレンタンク61の前方に、キャビン8が設けられている。また、コンバイン100には、有人操縦式のコンバインと同様にオペレータによって操作される操作具が設けられていている。コンバイン100の各構成は、自立して自動的に作動することに加えて、オペレータによる操作に基づいて作動するものであってもよい。

0024

キャビン8内部には運転座席8aが載置され、運転座席8aの前方には操向操作手段となるステアリングハンドル(図示せず)が設けられていている。例えば、このステアリングハンドルの回動により、左右のクローラ式走行装置12・12の各回転数が調整されて、転回を含むコンバイン100の操舵方向が人為的に制御されることでもよい。

0025

このように構成されたコンバイン100は、図2に示すように、GPS(グローバルポジショニング・システム)を利用することにより、先導するコンバイン200の位置と自身の位置との情報を取得する。更に、コンバイン100は、これらの位置情報に基づいて、二機のコンバインの距離、方位、走行速度の各情報を算出等することにより、これら各情報に基づいてコンバイン200に追従して走行及び作業するように構成されている。

0026

無人操縦式のコンバイン100と、有人操縦式のコンバイン200とは、それぞれ自脱型コンバインである。しかし、本発明の実施形態として、コンバイン100は、普通型コンバインであってもよく、コンバイン200が普通型コンバインであってもよい。普通型のコンバインにおいて、刈取部2はリールと刈刃とを含む。リールは、前後移動上下移動とが可能であって、圃場の穀稈を引き起こす。また、リールは、左右方向を向いた回転軸線を中心にして回転自在に構成されている。刈刃は、リールによって引き起こされた穀稈を切断する。

0027

また、普通型コンバインの搬送部3は、オーガコンベヤとで構成され、刈取部2の後方に設けられている。オーガは、刈刃によって切断された穀稈を集合させてコンベヤへ送り込む。コンベヤは、オーガによって送り込まれた穀稈を脱穀部4へ送り込む。

0028

次に、コンバイン100の制御装置80について、図3を用いて説明する。

0029

コンバイン100は、最大限の性能を発揮できるよう、各所に情報ネットワーク張り巡らされている。具体的には、動力部7のほか、コンバイン100の各構成が互いに情報を共有できるコントローラエリアネットワーク(CAN)を構成している。

0030

図3に示すように、制御装置80は、CPU(Central Processing Unit)等のマイクロコンピュータからなる処理部81と、ROM(Read Only Memory)、RAM、ハードディスクドライブフラッシュメモリ等の記憶部82とを有している。処理部81は、ROMに格納されているプログラム等をRAM上に読み出したうえで、これを実行することができる。更に、制御装置80は、制御プログラムを処理部81が実行することにより、各種構成要素の作動制御を行う。具体的には、通信時における情報の送受信、各種の入出力制御及び演算処理の制御等を行う。

0031

コンバイン100は、制御装置80の入力側の構成として、エンジン回転数センサ101、走行速度センサ102、ジャイロセンサ103、方位センサ104、及び、操向センサ105を備える。エンジン回転数センサ101は、エンジン71のクランクシャフト(図示せず)の回転数を検出する。走行速度センサ102は、コンバイン100の走行速度を検出する。ジャイロセンサ103は、コンバイン100の機体の変位として、前後方向の傾斜(ピッチ)の角速度、左右方向の傾斜(ロール)の角速度、及び、旋回(ヨー)の角速度を検出する。方位センサ104は、コンバイン100の進行方向を検出する。操向センサ105は、コンバイン100の操舵方向を検出する。

0032

これらの各センサには、公知の構成を有するセンサを用いることができる。各センサからの信号は、制御装置80に送信される。制御装置80は、これらの情報のうち、ジャイロセンサ103及び方位センサ104から取得した信号に基づいて、コンバイン100の姿勢(向き、機体前後方向及び機体左右方向の傾斜、旋回方向)を算出又は導出等によって認識する。

0033

制御装置80は、算出等の結果に基づいて、コンバイン200との相対位置が予め設定された所定範囲内に収まるように、又は、予め設定された走行経路をコンバイン100が走行するように各構成を制御する。即ち、制御装置80は、走行部1、刈取部2、搬送部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6及び動力部7を制御する。

0034

このとき、制御装置80は、エンジン71の状態を検出するエンジン回転数センサ101、温度センサ、及び、油温センサ(いずれも図示せず)等からの入力情報検出情報)に基づいて、エンジン71の運転状態を制御する。また、制御装置80は、刈取部2の高さを設定高さに維持したり、刈取速度の変更に伴って搬送部3における搬送速度を変更したり、脱穀部4のローター41の回転数を処理量に応じて変更したり、送風装置52の風量及びシーブメッシュ42の開度を処理量に応じて変更したりする制御を実行する。更に、制御装置80は、後述する位置情報、変位及び方位情報設定経路情報等に基づいて、操舵方向が変更されるように走行部1を制御する。

0035

また、制御装置80は、通信部83を有する。通信部83は、コンバイン100の外部の構成と通信する機能を有する。制御装置80は、通信部83を通じてコンバイン200の通信部183と通信可能である(図5参照)。制御装置80は、コンバイン200から送信される情報を読取及び解析等することにより、コンバイン200の作業の状態を認識できるように構成されている。

0036

次に、コンバイン200の制御装置180について、図4を用いて説明する。

0037

有人操縦式の先導型コンバイン200は、コンバイン200の各構成が互いに情報を共有できるコントローラ・エリア・ネットワーク(CAN)を構成している。制御装置180は、CPU等のマイクロコンピュータからなる処理部181と、ROM(Read Only Memory)、RAM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部182とを有している。制御装置180の入力側の構成として、コンバイン200は、選別ダイヤル201、刈取高さ設定ダイヤル202、変速レバー203、操舵装置204、刈取部昇降操作手段205を備えている。

0038

選別ダイヤル201は、ダイヤル操作位置によって、刈取対象物を選択するためのものである。具体的には、オペレータが選別ダイヤル201を操作することにより、稲又は豆等といった2種以上の刈取対象物を選択することができる。

0039

刈取高さ設定ダイヤル202は、押し込み操作可能且つダイヤル操作可能に構成されている。刈取高さ設定ダイヤル202の押し込み操作によって、刈取高さを自動で変更可能な状態に移行し、再度の押し込み操作によって当該状態を解除する。また、刈取高さ設定ダイヤル202のダイヤル操作によって、刈取作業時の刈取部2の高さ位置を設定することができる。

0040

変速レバー203の操作により、HST等のトランスミッションを、ニュートラル状態と、前進走行側への増減速と、後進走行側への増減速とに変速することができる。

0041

操舵装置204の操作により、左右のクローラ式走行装置12・12のうちの右側を左側に対して高速走行駆動させることによって車体を左側に旋回させ、左右のクローラ式走行装置12・12のうちの左側を右側に対して高速走行駆動させることによって車体を右側に旋回させることができる。また、刈取部昇降操作手段205の操作により、刈取部2を自動で上昇させたり降下させたりすることができる。

0042

制御装置180は、通信部183を有する。通信部183は、コンバイン200の外部の構成と通信する機能を有する。制御装置180は、通信部183を通じてコンバイン100の通信部83と通信可能である。無人操縦式のコンバイン100と有人操縦式のコンバイン200とは、Wi−Fi(登録商標)又はBluetooth(登録商標)等の近距離無線通信機能を各制御装置80・180が備えることにより、互いに無線通信を実施できる。コンバイン100の制御装置80には、通信部183を介して、制御装置180から必要な作業情報が送信される。

0043

制御装置180の出力側の構成として、コンバイン200は、ディスプレイ206を備えている。ディスプレイ206は、コンバイン200の走行及び作業の状態と、操作画面とを表示することができる。また、ディスプレイ206は、コンバイン200に設置されたカメラ撮影された周囲の画像、二機のコンバイン100・200ごとの走行状態及び作業状態と、GPSに関する情報等を表示することができる。

0044

従って、コンバイン200に乗車するオペレータは、ディスプレイ206の表示を確認することにより、先導する自身の操縦のための画面の他に、追従するコンバイン100の情報を知ることができる。このように、オペレータは、ディスプレイ206による表示を通じて、コンバイン200を操縦する姿勢のままで二機のコンバイン100・200の相対位置及び追従するコンバイン200の作業状態を容易に認識することができる。

0045

また、コンバイン200は、警報器207を備えている。警報器207は、二機のコンバイン100・200の離間距離が設定された所定範囲を越える場合に、音声又は表示によって警報を発する。そのため、オペレータは、二機のコンバイン100・200の離間距離が所定範囲内で収まるようにコンバイン200を操縦することにより、コンバイン200の走行速度及び走行経路を適切に調節できる。

0046

また、コンバイン200は、追従指示スイッチ208を備えている。追従指示スイッチ208のオン操作によって、コンバイン100の追従の開始を指示することができる。

0047

なお、図示していないが、先導型コンバイン200が普通型のコンバインである場合に、制御装置180の入力側の構成には、リール回転設定ダイヤル、リール前進スイッチ、リール後退スイッチ、リール上昇スイッチ、及び、リール降下スイッチが含まれる。

0048

リール回転設定ダイヤルの操作に応じて、刈取部のリールの回転数が変更される。また、リール回転設定ダイヤル別の操作に応じて、検出される走行速度にリールの回転速度を連動させる制御のオンオフとが切り替えられる。

0049

リール前進スイッチ及びリール後退スイッチの操作に応じて、進退シリンダ(図示せず)を介してリールが刈取部に対して前後移動する。また、リール上昇スイッチ及びリール下降スイッチの操作に応じて、昇降シリンダ(図示せず)を介してリールが刈取部に対して昇降する。

0050

次に、コンバイン100が、先導する有人操縦式のコンバイン200の位置情報と、これに追従する自身の位置情報とをGPSを用いて取得する方法について説明する。

0051

GPSを用いた測位方法としては、単独測位相対測位、DGPS(ディファレンシャルGPS測位RTK−GPS(リアルタイムキネマティック−GPS)測位など種々の方法が挙げられ、これらいずれの方法を用いることも可能である。追従車両であるコンバイン100には、RTK−GPS測位方式を採用して現在位置を測位する。また、先導車両としてのコンバイン200には、DGPS測位を採用して現在位置を測位する。

0052

RTK−GPS測位の方法について、図5を参照して説明する。RTK−GPS測位は、位置が判っている基準局と、測位対象である移動局とで同時にGPS観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で移動局にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて移動局の位置をリアルタイムで求める方法である。

0053

コンバイン100のキャビン8上には、移動局となる移動通信機91と移動GPSアンテナ92とデータ受信アンテナ93とが配置される。また、基準局となる固定通信機94と固定GPSアンテナ95とデータ送信アンテナ96とが、畦等の圃場における作業の邪魔にならない所定位置に配設される。RTK−GPS測位については、基準局及び移動局の両方で位相の測定(相対測位)が行われ、基準局の固定通信機94で測位されたデータがデータ送信アンテナ96からコンバイン100のデータ受信アンテナ93に送信される。

0054

コンバイン100に配置された移動GPSアンテナ92は、GPS衛星90・90・・・からの信号を受信する。この信号は、移動通信機91に送信され、測位される。そして、同時に基準局となる固定GPSアンテナ95がGPS衛星90・90・・・からの信号を受信する。固定通信機94で測位されたデータが、データ送信アンテナ96とデータ受信アンテナ93とを介して移動通信機91に送信される。コンバイン100の移動通信機91においては、観測されたデータが解析されて、移動局の位置が決定される。こうして得られた位置情報は、コンバイン100の制御装置80に送信される。

0055

こうして、GPS衛星90・90・・・から送信される信号に基づいて、移動通信機91において設定時間間隔でコンバイン100の位置情報が取得され、ジャイロセンサ103及び方位センサ104からはコンバイン100の変位情報及び方位情報が検出される。

0056

コンバイン100の制御装置80は、これら位置情報と変位情報と方位情報とに基づいて、予め設定された走行経路に沿ってコンバイン100が走行するように、走行部1及び動力部7を制御する。なお、予め設定された走行経路としては、走行する別のコンバイン200との相対位置が通信可能な範囲内に収まるように設定された所定範囲、又は、別のコンバイン200の走行経路に対応するように設定された所定経路が該当する。

0057

DGPS測位については、移動局と基準局との両点で単独測位が行われ、基準局において測位誤差が求められる。移動局は、その補正情報を受信することによって、リアルタイムで補正処理を行う。

0058

コンバイン200には、通信機97とGPSアンテナ98とデータ通信アンテナ99とが設けられている。基準局で生成された補正情報が、データ通信アンテナ99を介して通信機97に送信される。通信機97においては、観測されたデータが解析されて、移動局の位置が決定される。

0059

なお、DGPS測位方式は、先導車両としてのコンバイン200に採用しているが、追従車両としてのコンバイン100に採用してもよい。即ち、DGPS測位方式を用いてコンバイン100が測位され、且つ、RTK−GPS測位方式を用いてコンバイン200が測位されるように、各コンバイン100・200が構成されていてもよい。

0060

上述のようにGPSを利用して測位された二機のコンバイン100・200の各位置に基づいて、二機のコンバイン100・200の離間距離が演算される。コンバイン100はRTK−GPS測位方式により測位され、コンバイン200はDGPS測位方式により測位されて、二機のコンバイン100・200の離間距離が演算される。そして、離間距離が設定された所定範囲内に収まるように、コンバイン100の制御装置80が走行部1及び動力部7等、必要な構成を制御する。或いは、コンバイン200のオペレータがディスプレイ206に表示される離間距離を確認し、又は、操縦位置からコンバイン100の位置を確認しながら、所定範囲内の離間距離で二機のコンバイン100・200が走行するように、コンバイン200を操縦する。

0061

一方、コンバイン100は、コンバイン200の走行速度に連動するように、設定経路情報に応じて走行する。つまり、コンバイン100の制御装置80は、コンバイン200との相対位置が予め設定された所定範囲内に収まるように、又は、予め設定された走行経路をコンバイン100が走行するように走行部1及び動力部7等の各構成を制御する。また、コンバイン100は、制御装置80が作業情報を通してコンバイン200の各構成の作動を認識することにより、コンバイン200の各作動に応じて適切に刈取作業を実施できる。

0062

コンバイン200から送信される作業情報には、走行及び刈取作業に関するコンバイン200の各構成の設定値の情報が含まれる。例えば、コンバイン200の刈取部2及び搬送部3の設定値としては、刈取部2の高さ位置、刈取速度、及び、これに連動する引起速度と搬送速度とが含まれる。脱穀部4と選別部5との設定値としては、ローラーの回転数、シーブメッシュの開度、送風強度、及び、送風量等が含まれる。また、排藁用のカッターの使用と非使用との切替の情報についても、コンバイン200から送信される。

0063

なお、走行に関する設定値として、トランスミッション11の減速比の情報が含まれていてもよい。また、選別ダイヤル201の操作によって選択された刈取対象物の情報が、コンバイン200から送信される情報に含まれている場合には、コンバイン100の制御装置80は、送信される各設定値の情報に対して、必要に応じて補正することができる。また、二機のコンバイン100・200が普通型コンバインである場合には、リール前後位置、リール高さ及びリール回転数が刈取部2の設定値に含まれている。

0064

そして、コンバイン200から送信される情報に対応するように、コンバイン100は、自律して走行及び作業する。同時に、コンバイン100は、コンバイン200の位置情報ごとに、該当する作業情報を蓄積している。

0065

例えば、コンバイン200において走行速度の変更に伴って刈取高さ及び刈取速度が変更された場合に、コンバイン100は、刈取高さ及び刈取速度に対応する設定値として、コンバイン100の刈取部2の高さ位置、刈取速度、引起速度、搬送速度、ローラー回転数等の各設定値を変更する。また、コンバイン200において走行速度が変更され又は蛇行が開始された場合に、コンバイン100は、走行速度及び走行経路に対応する設定値として、コンバイン100の走行速度、走行部1のトランスミッションの減速比、ステアリングハンドルの転舵角等の各設定値を変更する。このように、コンバイン200の作業情報が変更される場合に、これらの作業情報の根拠となるオペレータの操作に同調するように、コンバイン100の走行及び作業のための設定値が、コンバイン200の設定値に応じて変更される。

0066

つまり、コンバイン100は、コンバイン200からの作業情報に基づいて自律的に作業を実施しつつ、コンバイン200の位置情報及びこれに対応する作業情報を蓄積する。更に、コンバイン100は、所定の作業情報が変更された場合に、対応する設定値を変更する。このように、制御装置80は、コンバイン200の通信部183と通信部83とを介して入力された作業情報の各設定値に基づいて、各構成が設定値で表される作動量で作動する制御を実行している。

0067

また、コンバイン100の制御装置80は、コンバイン200の位置情報ごとに該当する作業情報を蓄積することにより、コンバイン100の位置情報に応じて、先導するコンバイン200の位置情報ごとの作業情報を参照することができる。これにより、コンバイン100は、コンバイン200から都度入力される作業情報に含まれる各設定値に応じて自身の各構成の設定値を変更することに加えて、圃場内の各位置におけるコンバイン200の作業情報に基づいて自身の各構成の設定値を変更できる。つまり、制御装置80は、圃場内の所定位置におけるコンバイン200の作業情報に含まれる各設定値に対応するように、当該所定位置において自身の各構成の設定値を変更することができる。

0068

更に、コンバイン100の自身の走行状態及び作業状態等の情報も、設定時間ごとに蓄積される。即ち、コンバイン100は、自身の位置情報及びこれに対応する自身の作業情報を蓄積している。これにより、制御装置80は、蓄積したこれらの情報に基づいて、コンバイン200の走行経路に追従しない経路を走行するように走行経路を変更し、又は、コンバイン200から送信される情報に対して適切な作業を個別に実施する、といった学習の機能を発揮できる。つまり、コンバイン100は、蓄積したコンバイン200の位置情報及び作業情報と、蓄積した自身の位置情報及び作業情報とから圃場の状態を認識し、圃場の状態に基づいて所定の設定値を変更する。

0069

また、コンバイン200の位置を見失う場合、コンバイン200からの信号を受信しない状態が一定時間以上経過する場合等、安定して追従できない場合に、コンバイン100は、作業及び走行を停止し、更にはエンジンを停止するように構成されている。コンバイン100において、自律した走行及び作業に必要な緊急停止、一時停止再発進、走行速度の変更、エンジン回転数の変更、刈取部2の高さ位置の自動調整、及び、刈取物の搬送速度の自動調整等のための設定値は、コンバイン200から取得する作業情報に含まれる設定値とは別の設定値として、記憶部82に格納されている。

0070

コンバイン100には、圃場F内の刈取対象物の倒伏程度ごとに区分された倒伏状態及び倒伏領域Lgを含む圃場情報fIが、予め入力されている。以下に、コンバイン100の記憶部82に入力される圃場情報fIについて説明する。

0071

図6に示すように、圃場情報fIはマップ状に構成されている。所定の圃場Fにおける倒伏領域Lgとして、刈取対象物が倒伏している領域がプロットされている。刈取対象物の倒伏程度は、『重』『中』『軽』の3段階で設定されている。更に、図示していないが、進行方向、逆方向、左又は右方向、及び、これらが入り混じった不統一方向等、各倒伏領域Lgにおける倒伏の方向も、圃場情報fIとして設定されている。また、刈取対象物に掛かった水分量及び地面に残った水分量も、倒伏状態として倒伏程度とは別に倒伏領域Lgごとに設定することができる。

0072

先ず、作業範囲となる圃場Fの外周の位置情報(地図情報)が、予め設定されている。この地図情報に対応するように、圃場情報fIがコンバイン100の制御装置80に事前に入力されている。オペレータが事前に圃場Fを目視等によって確認することにより、圃場F内の倒伏領域Lgを倒伏程度が含まれた倒伏状態とともに指定する。或いは、衛星写真ドローン等を活用することによって目視に代わる方法を採用することもできる。

0073

圃場情報fIが含まれた地図情報は、オペレータがラップトップ型のパーソナルコンピュータ等の端末装置を用いることにより、コンバイン200の制御装置180に入力される。入力される圃場情報fIは、制御装置180の記憶部182に格納されるとともに、通信部183を介して、コンバイン100の制御装置80に送信される。そして、制御装置80の記憶部82は、通信部83から受信した圃場情報fIを格納する。或いは、オペレータは、圃場F内の倒伏領域Lg及び倒伏状態を、端末装置を用いてコンバイン100の制御装置80に圃場情報fIとして直接的に入力することもできる。

0074

このような倒伏状態を示す圃場情報fIを予め作成しておくことにより、オペレータは、倒伏した刈取対象物を刈り取るための設定値を前以て用意することができる。そのため、二機のコンバイン100・200が倒伏領域Lgに進入する度に、各制御装置80・180が作業の設定値を倒伏状態に対応させる制御が不要になる。

0075

また、コンバイン100の制御装置80は、上述のように取得した位置情報と、入力された圃場情報fIとを照合することにより、コンバイン100が走行している領域が圃場Fの倒伏領域Lgであるか否かを判定できる。先導車両としてのコンバイン200とは別に追従車両としてのコンバイン100のみが倒伏領域Lgを走行する場合に、各倒伏領域Lgの倒伏程度に応じて設定値を制御装置80が変更することにより、倒伏した刈取対象物に対してコンバイン100が適切に作業できる。

0076

このとき、コンバイン100は、予め用意された複数の設定値のうちの作業に必要な設定値を、圃場情報fIが示す倒伏程度に応じて適宜選択することによって、適切な作業が可能である。更に、コンバイン200が倒伏領域Lgで実施する作業の設定値と、コンバイン100が倒伏領域Lgで実施する作業の設定値とが異なっている場合には、無人操縦式のコンバイン100の作業に適した設定値によって、コンバイン100が効率よく作業を実施することができる。つまり、オペレータの技量が反映されない無人操縦式のコンバイン100について、作業の効率化を図ることができる。

0077

具体的に説明すると、コンバイン200が倒伏領域Lgで実施する刈取高さ、走行速度、刈取速度、引起速度、搬送速度等が、刈取作業における各設定値としてコンバイン200に予め設定されている。一方、コンバイン100においては、コンバイン200が倒伏領域Lgで実施する作業に同調するように、各設定値が制御装置80の記憶部82に格納されている。これにより、コンバイン100は、倒伏領域Lg及び倒伏程度に応じて設定されたコンバイン200の各設定値と同一の設定値を倒伏領域Lgにおいて優先的に採用することによって、同様の設定値で作業する。

0078

倒伏領域Lgにおける特有の作業として、コンバイン100は、走行速度を減少させ、これに伴って刈取速度を減少させる。或いは、穀稈の落下を防止するために、コンバイン100は、倒伏領域Lgにおいて倒伏方向に合わせて蛇行したり刈取高さを低くしたりする。

0079

また、二機のコンバイン100・200が普通型コンバインである場合には、倒伏領域Lgにおける上述の作業の他に、コンバイン100は、リール高さを下げてリール回転数を上げ、更に、リール前後位置を倒伏方向に合わせて変更する。

0080

刈取作業のための各設定値は、倒伏程度が『軽』から『重』に向かって重くなるに従って走行速度及び刈取速度が減少するように設定されている。また、刈取作業に適さない程度に刈取対象物が倒伏した領域においては、作業を実施することなく当該領域を避けて走行するように、各設定値が設定されていてもよい。

0081

倒伏程度に応じた各設定値については、異なる倒伏状態ごとに複数のモードが用意されている。コンバイン100は、倒伏程度等の倒伏状態に応じて、即ち、圃場情報fIに応じて制御装置80が各モードを使い分けることによって作業を実施する。

0082

なお、コンバイン100において採用される複数のモードに含まれる各設定値は、コンバイン200において採用される複数のモードに含まれる各設定値と異なる値であってもよい。また、コンバイン100において採用される複数のモードは、コンバイン200において採用される複数のモードとは別のモードであってもよい。

0083

次に、制御装置80が取得する作業情報に応じて設定値を変更する制御について、フローチャートを用いて説明する。

0084

先ず、コンバイン100の制御装置80は、コンバイン200の追従指示スイッチ208(図4参照)のオン操作による、追従開始のための信号を取得した場合に、コンバイン200に追従して走行及び刈取作業する制御を実施する。また、制御装置80は、コンバイン200に追従して走行及び刈取作業する制御を実施する間に、追従指示スイッチ208のオフ操作による、追従終了のための信号を取得した場合には、当該制御を終了する。

0085

図7に示すように、ステップS11において、制御装置80は、所定時間ごとに作業情報の受信を要求することにより、作業情報を取得する。このときに、制御装置80は、コンバイン200とコンバイン100との位置情報ごとに作業情報を格納する。

0086

ステップS12においては、今回取得した作業情報に含まれる設定値が、前回取得した作業情報に含まれる設定値から変更されているか否かが判定される。ここで、Yesと判定される場合にはステップS14に進み、Noと判定される場合にはステップS13に進む。

0087

ステップS13においては、前回と今回とで取得した作業情報に含まれる設定値に応じて各構成が制御される。ステップS13の後にはステップS11に移行する。

0088

一方、ステップS14においては、変更されている設定値に応じて各構成が制御される。ステップS14の後にはステップS11に移行する。

0089

このようにして、制御装置80は、コンバイン200に追従して走行及び刈取作業するための制御を実施する間に、コンバイン200から取得する作業情報に応じて設定値を変更する。

0090

次に、倒伏領域Lgにおいて制御装置80が設定値を変更する制御、即ち、コンバイン100が圃場情報fIに基づいて所定の設定値を変更する制御について、フローチャートを用いて説明する。

0091

図8に示すように、ステップS20において、制御装置80は、コンバイン100の位置情報と圃場情報fIとを照合する。これにより、制御装置80は、圃場F内の各所定位置において、コンバイン100の現在位置が倒伏領域Lgに該当するか否か、即ち、コンバイン100が倒伏領域Lgに進入したか否かを判定できる。

0092

ステップS21においては、コンバイン100が倒伏領域に進入したか否かが判定される。ここで、Yesと判定される場合にはステップS22に進み、Noと判定される場合にはステップS24に進む。

0093

ステップS22においては、各倒伏領域Lgの倒伏状態、即ち、圃場情報fIに応じた各設定値で刈取作業が実施される。ステップS22の後にはステップS23に移行する。

0094

ステップS23においては、コンバイン100が倒伏領域Lgから脱出したか否かが判定される。ここで、Yesと判定される場合にはステップS24に移行し、Noと判定される場合にはステップS22に戻る。

0095

ステップS24においては、現在、コンバイン200から取得している作業情報に含まれる設定値に応じて各構成が制御される。ステップS24の後にはステップS20に移行する。

0096

このようにして、制御装置80は、コンバイン200に追従して走行及び刈取作業するための制御を実施する間に、各倒伏領域Lgの倒伏程度に応じて設定値を変更する。

0097

次に、圃場Fの状態に応じて制御装置80が設定値を変更する制御、即ち、蓄積したコンバイン200の位置情報及び作業情報と、蓄積した自身の位置情報及び作業情報とからコンバイン100が圃場Fの状態を認識し、圃場Fの状態に基づいて所定の設定値を変更する制御について、フローチャートを用いて説明する。なお、制御装置80は、圃場情報fIが予め入力されているか否かにかかわらず、図9に示す制御を実施できる。

0098

図9に示すように、ステップS30において、制御装置80は、現在位置に対応する、蓄積したコンバイン100の位置情報及び作業情報と、現在位置に対応する、蓄積したコンバイン200の位置情報及び作業情報とを参照する。言い換えると、制御装置80は、コンバイン100の位置情報に応じて、蓄積したコンバイン100の位置情報及びこれに対応する作業情報を参照するとともに、コンバイン200の位置情報及びこれに対応する作業情報を参照する。

0099

つまり、制御装置80は、コンバイン100の現在位置に対応するコンバイン200の位置情報の作業情報と、当該現在位置に対応するコンバイン100の位置情報の作業情報とを、蓄積された各情報から圃場F内の位置ごとに読み出す。これにより、制御装置80は、圃場F内の各所定位置において、コンバイン100が実施していた作業とコンバイン200が実施していた作業とのそれぞれを認識する。つまり、制御装置80は、圃場F内の各所定位置におけるコンバイン100の各構成の設定値及びコンバイン200の各構成の設定値を認識する。もっとも、現在位置が未だコンバイン100が通過していない位置である場合には、制御装置80は、当該現在位置に対応するコンバイン200の位置情報ごとの作業情報を参照することにより、当該現在位置においてコンバイン200が実施していた作業を認識している。

0100

ステップS31においては、コンバイン100が圃場F内の刈取済み領域に進入したか否かが判定される。ここで、Yesと判定される場合にはステップS32に進み、Noと判定される場合にはステップS34に進む。

0101

ステップS32においては、刈取作業が中断され、即ち、上昇した走行速度でコンバイン100が走行するように走行部1を作動させ且つ刈取部2に刈取高さ位置を上昇させる制御が実施される。ステップS32の後にはステップS33に移行する。

0102

ステップS33においては、コンバイン100が刈取済み領域から脱したか否かが判定される。ここで、Yesと判定される場合にはステップS34に移行し、Noと判定される場合にはステップS32に戻る。

0103

ステップS34においては、ステップS24(図8参照)と同様に、現在、コンバイン200から取得している作業情報に含まれる設定値に応じて各構成が制御される。ステップS34の後にはステップS30に移行する。

0104

このようにして、制御装置80は、コンバイン200に追従して走行及び刈取作業するための制御を実施する間に、圃場Fの状態に応じて設定値を変更する。

0105

また、制御装置80は、コンバイン100の位置情報ごとにコンバイン200の各構成の設定値を認識できるので、圃場情報fIを予め有していない場合でも、穀稈が倒伏した領域において、倒伏に対応した適切な設定値で各構成を制御できる。つまり、制御装置80は、コンバイン200から送信される作業情報に含まれる設定値に応じて設定値を変更することに加えて、コンバイン100の現在位置ごとに、当該現在位置に対応したコンバイン200の各構成の設定値に応じてコンバイン100の各設定値を変更できる。そのため、制御装置80が圃場情報fIを有していない場合に、二機のコンバイン100・200の距離が比較的大きく離れているとしても、コンバイン100は、倒伏が現出する位置に進入する前に倒伏に対応した作業を開始することなく、倒伏が現出する位置で適切な各設定値を用いて作業できる。このように、コンバイン100の位置情報ごとにコンバイン200の各構成の設定値を認識することにより、コンバイン100は、各所定位置において、コンバイン200の作業に対応する適切な各設定値を用いて作業できる。

0106

一方、制御装置80が圃場情報fIを予め有している場合には、圃場F内の所定位置ごとに、二機のコンバイン100・200の位置情報及びこれに対応する作業情報を圃場情報fIに追加する等により、圃場情報fIを上書きすることができる。制御装置80は、このように上書きされた圃場情報fIを用いて、図7に示す制御の他に、図8に示す制御及び図9に示す制御を実施することができる。

0107

90GPS衛星
100コンバイン(追従型コンバイン)
200 (有人操縦式・先導型)コンバイン

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 日本電産シンポ株式会社の「 地図作成システムおよび地図作成装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題・解決手段】地図作成システム(101、200)は、移動体が移動する空間に固定的に設置され、複数の異なる時刻に空間の一部をセンシングして、各時刻のセンサデータを出力する固定センサ(103)と、各時... 詳細

  • 株式会社Doogの「 自律走行ロボットシステム」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】 比較的簡単な構成で信頼性・安全性の高い追従走行を可能とした自律走行ロボットシステムを提供する。【解決手段】 本発名の自律走行ロボットシステムは、物体に設けられる識別パターンと、駆動機... 詳細

  • 三菱マヒンドラ農機株式会社の「 作業車両」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】初心者や熟練者に関わらず車速を適正に調節することができて支障なく能率的に作業走行を行うことができると共に、作業走行を開始する際の煩わしい適正な車速の調節操作を簡単に行うことができる、作業車両を... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ