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技術 刈取作業方法

出願人 井関農機株式会社
発明者 近藤啓一郎神崎健豪
出願日 2020年6月30日 (7ヶ月経過) 出願番号 2020-112906
公開日 2020年10月1日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-156513
状態 未査定
技術分野 収穫機本体(4)(コンバイン) 農業機械一般(3)操向
主要キーワード 回避移動 旋回スペース 直進経路 周回回数 飛来方向 ドローン 周回経路 左側前方
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月1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 (20)

課題

コンバインの接触を防止することができる刈取作業方法を提供する。

解決手段

第1コンバイン(1A)を、予め設定した第1刈取経路に沿って走行させて圃場の畦の近傍に植立した穀稈の刈取作業を行わせた後に、圃場の外部に移動させ、第2コンバイン(1B)を、第1コンバイン(1A)が圃場の外部に移動した後に、圃場の内部に移動させて、予め設定した第2刈取経路に沿って未刈穀稈の刈取作業を行わせる。

概要

背景

従来の穀稈の刈取作業方法では、穀稈の刈取作業方法では、圃場内搬入された複数台コンバインが、それぞれ測位衛星の信号に基づいて設定された刈取経路走行しながら穀稈の刈取作業を行う方法が知られている。(特許文献1参照)

概要

コンバインの接触を防止することができる刈取作業方法を提供する。第1コンバイン(1A)を、予め設定した第1刈取経路に沿って走行させて圃場の畦の近傍に植立した穀稈の刈取作業を行わせた後に、圃場の外部に移動させ、第2コンバイン(1B)を、第1コンバイン(1A)が圃場の外部に移動した後に、圃場の内部に移動させて、予め設定した第2刈取経路に沿って未刈穀稈の刈取作業を行わせる。

目的

本発明は、コンバインの接触を防止することができる刈取作業方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数のコンバインを使用して圃場内植立した穀稈を刈り取る刈取作業方法であって、第1コンバイン(1A)を、予め設定した第1刈取経路に沿って走行させて圃場の畦の近傍に植立した穀稈の刈取作業を行わせた後に、圃場の外部に移動させ、第2コンバイン(1B)を、前記第1コンバイン(1A)が圃場の外部に移動した後に、前記圃場の内部に移動させて、予め設定した第2刈取経路に沿って未刈穀稈の刈取作業を行わせることを特徴とする刈取作業方法。

請求項2

前記第1刈取経路を、圃場の外周部を反時計方向周回する経路として設定し、前記第2刈取経路を、前記第1刈取経路の内側を反時計方向に周回する経路、又は圃場の一側から他側に向けて直進した後に方向転換して他側から一側に向けて直進する第3経路として設定した請求項1記載の刈取作業方法。

請求項3

前記第1コンバイン(1A)に備えた第1刈取装置(4A)の刈取条数を、前記第2コンバイン(1B)に備えた第2刈取装置(4B)の刈取条数よりも少なくした設定した請求項1又は2記載の刈取作業方法。

請求項4

前記第1コンバイン(1A)の第1刈取経路に沿う刈取作業によって、圃場の外周部に前記第2コンバイン(1B)を方向転換可能とするスペースが形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載の刈取作業方法。

請求項5

前記第1コンバイン(1A)と第2コンバイン(1B)の位置は、測位衛星(11)と予め位置が判明している基地局(12)からの情報に基づいて算出される請求項1〜4のいずれか1項に記載の刈取作業方法。

請求項6

前記第2コンバイン(1B)は、この第2コンバイン(1B)に備えた通信部(23B)によって第1コンバイン(1A)が第1圃場の外部に移動したとの情報を受信した後に、この第1圃場の内部に移動して刈取作業を行い、前記通信部(23B)によって第1コンバイン(1A)が第2圃場の外部に移動したとの情報を受信した後に、この第2圃場の内部に移動して刈取作業を行う請求項1〜5のいずれか1項に記載の刈取作業方法。

技術分野

0001

本発明は、複数台コンバインを使用した穀稈の刈取作業方法に関するものである。

背景技術

0002

従来の穀稈の刈取作業方法では、穀稈の刈取作業方法では、圃場内搬入された複数台のコンバインが、それぞれ測位衛星の信号に基づいて設定された刈取経路走行しながら穀稈の刈取作業を行う方法が知られている。(特許文献1参照)

先行技術

0003

特開2018—108034号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、従来の穀稈の刈取作業方法では、コンバインの通信手段に異常が発生したり、測位衛星からの通信が遮断された場合には、同一圃場内で刈取作業を行っている相互のコンバインが接触する恐れがあった。

0005

そこで、本発明は、コンバインの接触を防止することができる刈取作業方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。

0007

すなわち、請求項1記載の発明は、複数のコンバインを使用して圃場内に植立した穀稈を刈り取る刈取作業方法であって、
第1コンバイン(1A)を、予め設定した第1刈取経路に沿って走行させて圃場の畦の近傍に植立した穀稈の刈取作業を行わせた後に、圃場の外部に移動させ、第2コンバイン(1B)を、前記第1コンバイン(1A)が圃場の外部に移動した後に、前記圃場の内部に移動させて、予め設定した第2刈取経路に沿って未刈穀稈の刈取作業を行わせることを特徴とする刈取作業方法である。

0008

請求項2記載の発明は、前記第1刈取経路を、圃場の外周部を反時計方向周回する経路として設定し、前記第2刈取経路を、前記第1刈取経路の内側を反時計方向に周回する経路、又は圃場の一側から他側に向けて直進した後に方向転換して他側から一側に向けて直進する第3経路として設定した請求項1記載の刈取作業方法である。

0009

請求項3記載の発明は、前記第1コンバイン(1A)に備えた第1刈取装置(4A)の刈取条数を、前記第2コンバイン(1B)に備えた第2刈取装置(4B)の刈取条数よりも少なくした設定した請求項1又は2記載の刈取作業方法である。

0010

請求項4記載の発明は、前記第1コンバイン(1A)の第1刈取経路に沿う刈取作業によって、圃場の外周部に前記第2コンバイン(1B)を方向転換可能とするスペースが形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載の刈取作業方法である。

0011

請求項5記載の発明は、前記第1コンバイン(1A)と第2コンバイン(1B)の位置は、測位衛星(11)と予め位置が判明している基地局(12)からの情報に基づいて算出される請求項1〜4のいずれか1項に記載の刈取作業方法である。

0012

請求項6記載の発明は、前記第2コンバイン(1B)は、この第2コンバイン(1B)に備えた通信部(23B)によって第1コンバイン(1A)が第1圃場の外部に移動したとの情報を受信した後に、この第1圃場の内部に移動して刈取作業を行い、前記通信部(23B)によって第1コンバイン(1A)が第2圃場の外部に移動したとの情報を受信した後に、この第2圃場の内部に移動して刈取作業を行う請求項1〜5のいずれか1項に記載の刈取作業方法である。

発明の効果

0013

請求項1記載の発明によれば、第1コンバイン(1A)が圃場の外部に移動した後に第2コンバイン(1B)が圃場の内部に移動するので、通信手段に障害が発生しても第1コンバイン(1A)と第2コンバイン(1B)の接触を防止することができる。また、第1コンバイン(1A)として小・中型のコンバインを選択し、第2コンバイン(1B)として大型のコンバインを選択した場合には、軽量で旋回半径が小さい第1コンバイン(1A)で軟弱地が多い圃場の外周部の刈取作業を行って、沈下による走行トラブルを低減して刈取作業時間を短縮でき、畦際に植立している穀稈の刈残しを低減することができる。また、一度に多くの穀稈を刈取ることができる第2コンバイン(1B)で圃場の内側の刈取作業を行って、刈取作業時間を大幅に短縮することができ、刈取作業の能率を高めることができる。

0014

請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明による効果に加えて、第1コンバイン(1A)で圃場の畦の近傍に植立した穀稈の刈り取りが効率良く行え、第2コンバイン(1B)で圃場の中央部に植立した穀稈の刈り取りが効率良く行うことができる。

0015

請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の発明による効果に加えて、第1コンバイン(1A)で圃場の畦の近傍に植立した略全ての穀稈を刈り取ることができ、収穫ロスを少なくすることができる。

0016

請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明による効果に加えて、第2コンバイン(1B)で圃場の畦の近傍に植立した穀稈を踏み倒すことを防止して、収穫ロスをより少なくすることができる。

0017

請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明による効果に加えて、第1コンバイン(1A)と第2コンバイン(1B)の走行位置、停車位置等を正確に算出することができ、第1コンバイン(1A)と第2コンバイン(1B)の接触をより防止することができる。

0018

請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明による効果に加えて、測位衛星(11)や基地局(12)からの通信エラーによって測位ユニットに異常が発生した場合においても、第1コンバイン(1A)と第2コンバイン(1B)の接触を防止して、刈取作業を安全に行うことができる。

図面の簡単な説明

0019

中型コンバインの左側面図である。
中型コンバインの測位ユニットの接続図である。
中型コンバインのコントローラの接続図である。
大型コンバインの左側面図である。
大型コンバインの測位ユニットの接続図である。
大型コンバインのコントローラの接続図である。
小・中型と大型コンバインの共同作業の説明図であり、(a)は第1圃場、(b)は第2圃場を示している。
小・中型コンバインの駆動方法の説明図である。
大型コンバインの駆動方法の説明図である。
ドローンの正面図である。
ドローンの測位ユニットの接続図である。
ドローンのコントローラの接続図である。
ドローンと大型コンバインの共同作業の説明図であり、(a)はドローン、(b)は大型コンバインの経路を示している。
ドローンによって大型コンバインの前方に障害物が検知された後に、障害物が移動した場合の説明図であり、(a),(b)はドローン、(c)は大型コンバインの経路を示している。
ドローンによって大型コンバインの前方に障害物が検知された後に、障害物が引続いて存在した場合の説明図であり、(a),(b)はドローン、(c)は大型コンバインの経路を示している。
大型コンバインが設定刈取経路から外れた後に、外れが修正できない場合の説明図であり、(a),(c)はドローン、(b)は大型コンバインの経路を示している。
大型コンバインが設定刈取経路から外れた後に、外れが修正できた場合の説明図であり、(a),(c)はドローン、(b)は大型コンバインの経路を示している。図16の大型コンバインの走行経路に外れが発生した場合の説明図であり、(a),(d)(はドローン、(b),(c)は大型コンバインの経路を示している。
ドローンの駆動方法の説明図である。
大型コンバインの駆動方法の説明図である。
大型コンバインの駆動方法の説明図である。
走行装置の背面図であり、(a)は水平状態、(b)は左下がりに状態の説明図である。
刈取装置の正面図であり、穀稈センサと未刈穀稈の状態の説明図である。

実施例

0020

<小・中型のコンバインと大型のコンバインの共同作業>
先ず、畦刈作業を行う中型のコンバインと畦刈作業以外の刈取作業を行う大型のコンバインの共同作業について説明する。

0021

(小・中型のコンバイン)
図1に示すように、コンバイン(請求項における「第1コンバイン」)1Aは、圃場の植立された3条ないし4条の穀稈を刈取る刈幅を有した中型のコンバイン、または2条の穀稈を刈取る小型のコンバインである。

0022

コンバイン1Aは、機体フレーム2Aの下側に土壌面を走行する左右一対クローラからなる走行装置3Aが設けられ、機体フレーム2Aの前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置(請求項における「第1刈取装置」)4Aが設けられ、刈取装置4Aの後方左側に刈取られた穀稈を脱穀選別処理する脱穀装置(図示省略)が設けられ、刈取装置4Aの後方右側に操縦者搭乗する操縦部6Aが設けられている。また、操縦部6Aの後側には脱穀・選別処理された穀粒貯留するグレンタンク7Aが設けられ、グレンタンク7Aの後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する揚穀部と前後方向に延在する横排出部からなる排出オーガ8Aが設けられている。

0023

図2に示すように、RTK−GPS測位方式である測位ユニット10Aは、測位衛星11と、既知の位置に設けられた基地局12と、コンバイン1Aに設けられた移動局16Aで構成されている。これにより、測位衛星11から移動局16Aに送信されてくる位置情報と基地局12から移動局16Aに送信されてくる補正用の位置情報から移動局16Aの位置を正確に得ることができる。

0024

基地局12は、固定用通信機13と、測位衛星11からの位置情報を受信する固定用GPSアンテナ14と、移動局16Aに補正用の位置情報を送信する固定用データ送信アンテナ15で構成されている。また、移動局16Aは、移動用通信機17Aと、測位衛星11からの位置情報を受信する移動用GPSアンテナ18Aと、基地局12からの補正用の位置情報を受信する移動用データ送信アンテナ19Aで構成されている。なお、移動局16A内部で、測位衛星11からの位置情報と基地局12からの補正用の位置情報に基づいて移動局16Aの位置情報は算出されている。

0025

図3に示すように、コンバイン1Aのコントローラ20Aは、CPU等からなる処理部21Aと、ROM、RAM、ハードディスクドライブフラッシュメモリ等からなる記憶部22Aと、外部とのデータ通信用の通信部23Aから形成されている。

0026

処理部21Aは、予め記憶部22Aに格納された、圃場の位置、圃場の形状、畦刈の経路、畦刈周回回数、走行速度、コンバインの搬入位置、及びコンバイン搬出位置が格納されているプログラムをRAMに読み出して、プログラムを実行してコンバイン1Aの作動を制御することができる。

0027

コントローラ20Aの入力側には、コンバイン1Aの位置情報である移動局16Aの移動用通信機17Aと、コンバイン1Bの通信部23Bと、図21に示すように、走行装置3Aの左クローラ60Aを支持するフレームに支持された左高さセンサ30Aと、右クローラ60Bを支持するフレームに支持された右高さセンサ31Aと、図22に示すように、刈取装置4Aの左端部に設けられた左穀稈センサ32Aと、刈取装置4Aの右端部に設けられた右内穀稈センサ33Aと、右内穀稈センサ33Aの右側に所定の間隔を隔てて設けられた右外穀稈センサ34Aが所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。なお、左高さセンサ30Aや左穀稈センサ32A等には、赤外線センサ超音波センサを使用することができる。

0028

コントローラ20Aの出力側には、走行装置3Aを駆動させる起動スイッチ40Aと、走行装置3Aの駆動を停止させる停止スイッチ41Aと、予め設けられた設定経路を再設定する経路設定スイッチ42Aと、刈取装置4Aを駆動させる刈取スイッチ43A、走行用HST用の操作スイッチ45Aと、左トランスミッション用の左切換えスイッチ46Aと、右トランスミッション用の右切換えスイッチ47Aと、刈取装置4Aの昇降シリンダ用の昇降スイッチ48Aが所定の出力インターフェース回路を介して接続されている。

0029

(大型のコンバイン)
図4に示すように、コンバイン(請求項における「第2コンバイン」)1Bは、圃場の植立された5条〜7条の穀稈を刈取る刈幅を有した大型のコンバインである。

0030

コンバイン1Bは、機体フレーム2Bの下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置3Bが設けられ、機体フレーム2Bの前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置(請求項における「第2刈取装置」)4Bが設けられ、刈取装置4Bの後方左側に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置(図示省略)が設けられ、刈取装置4Bの後方右側に操縦者が搭乗する操縦部6Bが設けられている。また、操縦部6Bの後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク7Bが設けられ、グレンタンク7Bの後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する揚穀部と前後方向に延在する横排出部からなる排出オーガ8Bが設けられている。

0031

図5に示すように、RTK−GPS測位方式である測位ユニット10Bは、測位衛星11と、既知の位置に設けられた基地局12と、コンバイン1Bに設けられた移動局16Bで構成されている。これにより、測位衛星11から移動局16Bに送信されてくる位置情報と基地局12から移動局16Bに送信されてくる補正用の位置情報から移動局16Bの位置を正確に得ることができる。

0032

基地局12は、固定用通信機13と、測位衛星11からの位置情報を受信する固定用GPSアンテナ14と、移動局16Bに補正用の位置情報を送信する固定用データ送信アンテナ15で構成されている。また、移動局16Bは、移動用通信機17Bと、測位衛星11からの位置情報を受信する移動用GPSアンテナ18Bと、基地局12からの補正用の位置情報を受信する移動用データ送信アンテナ19Bで構成されている。なお、移動局16B内部で、測位衛星11からの位置情報と基地局12からの補正用の位置情報に基づいて移動局16Bの位置情報は算出されている。

0033

図6に示すように、コンバイン1Bのコントローラ20Bは、CPU等からなる処理部21Bと、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等からなる記憶部22Bと、外部とのデータ通信用の通信部23Bから形成されている。

0034

処理部21Bは、予め記憶部22Bに格納された、圃場の位置、圃場の形状、刈取の経路、刈取周回回数、走行速度、コンバインの搬入位置、及びコンバイン搬出位置が格納されているプログラムをRAMに読み出して、プログラムを実行してコンバイン1Bの作動を制御することができる。

0035

コントローラ20Bの入力側には、コンバイン1Bの位置情報である移動局16Bの移動用通信機17Bと、コンバイン1Aの通信部23Aと、ドローン50の通信部23Cと、図21に示すように、走行装置3Bの左クローラ60Bを支持するフレームに支持された左高さセンサ30Bと、右クローラ61Bを支持するフレームに支持された右高さセンサ31Bと、図22に示すように、刈取装置4Bの左端部に設けられた左穀稈センサ32Bと、刈取装置4Bの右端部に設けられた右内穀稈センサ33Bと、右内穀稈センサ33Bの右側に所定の間隔を隔てて設けられた右外穀稈センサ34Bが所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。なお、左高さセンサ30Bや左穀稈センサ32B等には、赤外線センサや超音波センサを使用することができる。

0036

コントローラ20Bの出力側には、走行装置3Bを駆動させる起動スイッチ40Bと、走行装置3Bの駆動を停止させる停止スイッチ41Bと、予め設けられた設定経路を再設定する経路設定スイッチ42Bと、刈取装置4Bを駆動させる刈取スイッチ43B、走行用HST用の操作スイッチ45Bと、左トランスミッション用の左切換えスイッチ46Bと、右トランスミッション用の右切換えスイッチ47Bと、刈取装置4Bの昇降シリンダ用の昇降スイッチ48Bが所定の出力インターフェース回路を介して接続されている。

0037

(共同作業)
図7に示すように、小・中型のコンバイン1Aが圃場の畦刈作業を行った後に、大型のコンバイン1Bが圃場の畦刈以外の刈取作業を行う。これにより、第1コンバイン1Aで軟弱地が多い圃場の外周部の刈取作業を行って、沈下による走行トラブルを低減して刈取作業時間を短縮でき、畦際に植立している穀稈の刈残しを低減することができる。また、一度に多くの穀稈を刈取ることができる第2コンバイン1Bで圃場の内側の刈取作業を行って、刈取作業時間を大幅に短縮することができ、刈取作業の能率を高めることができる。

0038

コンバイン1Aは、第1圃場内に移動して畦刈作業を行い、畦刈作業が終了するとい第1圃場外に移動する。次に、コンバイン1Aは、第2圃場内に移動して畦刈作業を行い、畦刈作業が終了すると第2圃場外に移動する。

0039

コンバイン1Bは、コンバイン1Bの通信部23Bが、コンバイン1Aが第1圃場外に移動したとの情報を受信した後に、第1圃場内に移動して刈取作業を行い、刈取作業が終了するとい第1圃場外に移動する。次に、コンバイン1Bは、コンバイン1Bの通信部23Bが、コンバイン1Aが第2圃場外に移動したとの情報を受信した後に、第2圃場内に移動して刈取作業を行い、刈取作業が終了するとい第2圃場外に移動する。これにより、測位衛星11や基地局12からの通信エラーによって測位ユニット10A,10Bに異常が発生した場合においても、コンバイン1Aとコンバイン1Bの接触を防止して、刈取作業を安全に行うことができる。

0040

(小・中型のコンバインの駆動方法)
図8に示すように、ステップS1Aで、コンバイン1Aは、第1圃場外の待機位置に停車し、次に、コントローラ20Aの処理部21Aは、記憶部22Aに格納された第1圃場の形状、畦刈作業の設定経路、畦刈作業の設定周回回数、設定走行速度、コンバインの搬入位置、コンバインの搬出位置、及び当日作業を行う圃場等を読込んでステップS2Aに進む。

0041

ステップS2Aで、処理部21Aは、刈取スイッチ43Aを入力してコンバイン1Aを駆動し、コンバインの搬入位置からコンバイン1Aを第1圃場に移動させた後、畦刈作業の設定経路、畦刈作業の設定周回回数、及び設定走行速度に基づいて畦刈作業を開始してステップS3Aに進む。これにより、旋回半径が小さいコンバイン1で畦刈作業を行い穀稈の刈残しを低減し、大型のコンバイン1Bの旋回スペースを効率良く形成することができる。なお、図7では、畦刈作業の設定周回回数を1回に図示しているが2〜4回に設定することが多い。

0042

ステップS3Aで、処理部21Aは、畦刈作業が終了したか否か、例えば、コンバイン1Aが実際に畦刈作業を行った周回回数が設定周回回数に到達したか否か判断して、周回回数が設定周回回数よりも少ない場合には、畦刈作業が終了していないと判断してステップS2Aに戻り、周回回数が設定周回回数に到達した場合には、畦刈作業が終了したと判断してステップS4Aに進む。

0043

ステップS4Aで、処理部21Aは、コンバイン1Aをコンバインの搬出位置から第1圃場外の退避位置に移動させてステップS5Aに進む。

0044

ステップS5Aで、通信部23Aは、コンバイン1Bの通信部23Bに、コンバイン1Aが第1圃場外の退避位置に移動した情報を送信してステップS6Aに進む。

0045

ステップS6Aで、処理部21Aは、コンバイン1Aが引続いて畦刈作業を行う第2圃場があるか否か判断し、第2圃場がある場合には、ステップS7Aに進み、第2圃場がない場合には、一連の作業を終了する。

0046

ステップS7Aでは、処理部21Aは、起動スイッチ40Aを入力してコンバイン1Aを駆動し、第2圃場の待機位置に移動させてステップS1Aに戻る。なお、ステップS1Aでは、処理部21Aは、第2圃場の形状、畦刈作業の設定経路、畦刈作業の設定周回回数、設定走行速度、コンバインの搬入位置、及びコンバインの搬出位置、当日作業を行う圃場等を読込む。

0047

(大型のコンバインの駆動方法)
図9に示すように、ステップS1Bで、コンバイン1Bは、第1圃場外の待機位置に停車し、次に、コントローラ20Bの処理部21Bは、通信部23Bによってコンバイン1Aが第1圃場外の退避位置に移動した情報を受信しているか否か判断する。コンバイン1Aが第1圃場外の退避位置に移動していない場合には、ステップS2Bに進み、コンバイン1Aが第1圃場外の退避位置に移動している場合には、ステップS3Bに進む。これにより、第1圃場内でコンバイン1Aとコンバイン1Bの接触を防止して畦刈作業と刈取作業を安全に行うことができる。

0048

また、コンバイン1Aの走行速度からコンバイン1Aの畦刈作業が終了する時間を算出して、コンバイン1Aの畦刈作業が終了する前にコンバイン1Bを第1圃場の待機位置に移動させるのが好ましい。これにより、コンバイン1Bが移動に要する時間を減らして作業時間を短くすることができる。

0049

ステップS2Bでは、処理部21Bは、停止スイッチ41Bを入力してコンバイン1Bを引続いて第1圃場外の待機位置に停車させてステップS1Bに戻る。

0050

ステップS3Bでは、処理部21Bは、起動スイッチ40Bを入力してコンバイン1Bを駆動し、コンバインの搬入位置からコンバイン1Bを第1圃場に移動させてステップS4Bに進む。

0051

ステップS4Bで、処理部21Bは、記憶部22Bに格納された第1圃場の形状、刈取作業の設定経路、刈取作業の設定周回回数、設定走行速度、コンバインの搬入位置、コンバインの搬出位置、及び当日作業を行う圃場等を読込んでステップS5Bに進む。なお、設定経路には、圃場を反時計に周回する周回経路と、圃場の一側から他側に直進する直進経路と、圃場の一側から他側に後進する後進経路組合わせることができる。

0052

ステップS5Bで、処理部21Bは、刈取スイッチ43Bを入力して、刈取作業の設定経路、刈取作業の設定周回回数、及び設定走行速度に基づいて刈取作業を開始してステップS6Bに進む。これにより、刈取能力が高いコンバイン1Bで刈取作業を効率良く行うことができる。なお、図7では、刈取作業の設定周回回数を2周で図示しているが、第1圃場の広さに基づいて任意の周回回数に設定することができる。

0053

ステップS6Bで、処理部21Bは、刈取作業が終了したか否か、例えば、コンバイン1Bが刈取作業を行った周回回数が設定周回回数に到達したか否か判断して、周回回数が設定周回回数よりも少ない場合には、刈取作業が終了していないと判断してステップS5Bに戻り、実周回回数が設定周回回数に到達した場合には、刈取作業が終了したと判断してステップS7Bに進む。

0054

ステップS7Bで、処理部21Bは、コンバイン1Bをコンバインの搬出位置から第1圃場外の退避位置に移動させてステップS8Bに進む。

0055

ステップS8Bで、処理部21Bは、コンバイン1Bが引続いて畦刈作業を行う第2圃場があるか否か判断し、第2圃場がある場合には、ステップS9Bに進み、第2圃場がない場合には、一連の作業を終了する。

0056

ステップS9Bでは、処理部21Bは、起動スイッチ40Bを入力してコンバイン1Bを駆動し、第2圃場の待機位置に移動させて停車してステップS1Bに戻る。なお、ステップS1Bでは、処理部21Bは、通信部23Bによってコンバイン1Aが第2圃場外の退避位置に移動した情報が受信されているか否か判断する。

0057

<ドローンと大型のコンバインの共同作業>
次に、ドローンとドローンによって先導される大型のコンバインの共同作業について説明する。

0058

(ドローン)
図10に示すように、ドローン50は、本体の下部に圃場を撮影するカメラ51が搭載されている。

0059

図11に示すように、RTK−GPS測位方式である測位ユニット10Cは、測位衛星11と、既知の位置に設けられた基地局12と、ドローン50に設けられた移動局16Cで構成されている。これにより、測位衛星11から移動局16Cに送信されてくる位置情報と基地局12から移動局16Cに送信されてくる補正用の位置情報から移動局16Cの位置を正確に得ることができる。

0060

基地局12は、固定用通信機13と、測位衛星11からの位置情報を受信する固定用GPSアンテナ14と、移動局16Cに補正用の位置情報を送信する固定用データ送信アンテナ15で構成されている。また、移動局16Cは、移動用通信機17Cと、測位衛星11からの位置情報を受信する移動用GPSアンテナ18Cと、基地局12からの補正用の位置情報を受信する移動用データ送信アンテナ19Cで構成されている。なお、移動局16C内部で、測位衛星11からの位置情報と基地局12からの補正用の位置情報に基づいて移動局16Cの位置情報は算出されている。

0061

図12に示すように、ドローン50のコントローラ20Cは、CPU等からなる処理部21Cと、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等からなる記憶部22Cと、外部とのデータ通信用の通信部23Cから形成されている。

0062

処理部21Cは、予め記憶部22Cに格納された、圃場の位置、圃場の形状、刈取経路に対応する飛行経路飛行高さ、コンバインの走行速度に対応する飛行速度が格納されているプログラムをRAMに読み出して、プログラムを実行してドローン50の作動を制御することができる。

0063

コントローラ20Cの入力側には、ドローン50の位置情報である移動局16Cの移動用通信機17Cと、コンバイン1Bの通信部23Bが所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。

0064

コントローラ20Cの出力側には、予め設けられた設定経路を再設定する経路設定スイッチ42Cと、カメラ51が所定の出力インターフェース回路を介して接続されている。

0065

(大型のコンバイン)
図4〜6に示し、前述した大型のコンバイン1Bを使用することができる。

0066

(共同作業)
図13に示すように、ドローン50のカメラ51によってコンバイン1Bの前方の障害物が撮影されない場合には、コンバイン1Bは、ドローン50の飛行経路と同じ刈取作業の設定経路に沿って走行する。なお、図13(a)はドローン50の飛行経路を図示し、図13(b)はコンバイン1Bの設定経路を図示している。

0067

図14に示すように、カメラ51によってコンバイン1Bの前方の障害物が撮影されたが、その後に、障害物が設定経路を横断してコンバイン1Bが通過する直前にはカメラ51によってコンバイン1Bの前方の障害物が撮影されない場合には、コンバイン1Bは、ドローン50の飛行経路と同じ刈取作業の設定経路に沿って走行する。なお、図14(a)は、ドローン50の飛行経路上に障害物がある状態を図示し、図14(b)は、ドローン50の飛行経路上に障害物がない状態を図示し、図14(c)はコンバイン1Bの設定経路を図示している。

0068

図15に示すように、カメラ51によってコンバイン1Bの前方の障害物が撮影され、コンバイン1Bが通過する直前においても引続いてカメラ51によってコンバイン1Bの前方の障害物が撮影されている場合には、ドローン50の飛行経路から外れてコンバイン1Bは障害物を回避する回避経路を走行した後に、再びドローン50の飛行経路に沿ってコンバイン1Bを走行させる。なお、回避経路は、コンバイン1Bの通信部23Bで受信したドローン50の通信部23Cから送信されてきた障害物の位置、大きさ等の情報に基づいて処理部21Bで設定することができる。これにより、コンバイン1Bと障害物の接触を防止することができる。なお、図15(a)は、ドローン50の飛行経路上に障害物がある状態を図示し、図15(b)は、引続いてドローン50の飛行経路上に障害物がある状態を図示し、図15(c)はコンバイン1Bの設定経路と回避経路を図示している。

0069

図16に示すように、コンバイン1Bが設定経路から外れた後に、所定の距離、時間内にコンバイン1Bが設定経路に回復した場合には、ドローン50は飛行経路を維持する。これにより、圃場に点在するぬかるみ等によってコンバイン1Bが左右方向に外れた場合に頻繁にドローン50の飛行経路を再設定する必要がなくなり全体としての刈取作業の効率を高くすることができる。なお、図16(a)は、ドローン50の飛行経路を図示し、図16(b)は、コンバイン1Bが設定経路から外れた状態を図示し、図16(c)は、コンバイン1Bが設定経路に回復した状態を図示し、図16(d)は、ドローン50の飛行経路を維持している状態を図示している。

0070

図17に示すように、コンバイン1Bが設定経路から外れた後に、所定の距離、時間が過ぎた後もコンバイン1Bが設定経路から外れている場合には、ドローン50は飛行経路を再設定する。これにより、圃場に点在するぬかるみ等によってコンバイン1Bが左右方向に大きく外れた場合にも引続いてドローン50によってコンバイン1Bを前方を効率良く監視することができる。なお、図17(a)は、ドローン50の飛行経路を図示し、図17(b)は、コンバイン1Bが設定経路から外れた状態を図示し、図17(c)は、ドローン50の飛行経路を再設定した状態を図示している。

0071

(ドローンの駆動方法)
図18に示すように、ステップS1Cで、ドローン50は、圃場の上方の待機位置に停止し、次に、コントローラ20Cの処理部21Cは、記憶部22Cに格納された圃場の位置、圃場の形状、刈取経路に対応する飛行経路、飛行高さ、コンバインの走行速度に対応する飛行速度等を読込んでステップS2Cに進む。

0072

ステップS2Cで、処理部21Cは、カメラ51を駆動して、圃場の撮影、特に、圃場におけるコンバイン1Bの前方に位置する部位の撮影を行ってステップS3Cに進む。

0073

ステップS3Cで、処理部21Cは、圃場におけるコンバイン1Bの前方に位置する部位にコンバイン1Bの走行を阻害する障害物があるか否か判断する。障害物がないと判断した場合にはステップS4Cに進み、障害物があると判断した場合には、通信部23Cは、コンバイン1Bの通信部23Bに、コンバイン1Bの前方に障害物があるとの情報を送信する。

0074

ステップS4Cで、処理部21Cは、通信部23Cによってコンバイン1Bが走行を一時停止している情報を受信したか否か判断する。コンバイン1Bが走行を一時停止していない場合には、ステップS5Cに進み、コンバイン1Bが走行を一時停止している場合には、ステップS1Cに戻る。これにより、コンバイン1Bが障害物によって一時停止して場合には、ドローン50は一時停止した時間を補正にした新しい刈取経路に対する飛行経路を設定して、引続いてコンバイン1Bの前方を監視することができる。

0075

ステップS5Cで、処理部21Cは、通信部23Cによってコンバイン1Bが回避経路を設定して回避移動した情報を受信したか否か判断する。コンバイン1Bが回避経路を設定した場合には、ステップS6Cに進み、コンバイン1Bが回避経路を設定していない、場合にはステップS7Cに進む。

0076

ステップS6Cで、処理部21Cは、経路設定スイッチ42Cを起動して、ドローン50の新しい刈取経路に対する飛行経路を設定してステップS7Cに進む。また、通信部23Cは、コンバイン1Bの通信部23Bに、カメラ51の撮影映像を送信する。これにより、ドローン50は新しい刈取経路に対する飛行経路を設定して、コンバイン1Bと障害物の接触を防止することができる。

0077

ステップS7Cで、処理部21Cは、刈取作業が終了したか否か、例えば、処理部21Cは、ドローン50が飛行経路の終端部に位置している否か判断して、ドローン50が飛行経路の終端部に飛来している場合には、刈取作業が終了したと判断してドローン50の飛行を終了し、ドローン50が飛行経路の終端部に飛来していない場合には、刈取作業が終了していないと判断してステップS1Cに戻る。なお、ステップS1Cでは、飛来位置から飛来方向の刈取経路に対応する飛行経路、飛行高さ、コンバインの走行速度に対応する飛行速度等を読込む。

0078

(大型のコンバインの駆動方法)
図19,20に示すように、ステップS1Dで、コンバイン1Bは、圃場外の待機位置に停車し、次に、コントローラ20Bの処理部21Bは、記憶部22Bに格納された圃場の位置、圃場の形状、刈取作業の設定経路、設定走行速度等を読込んでステップS2Dに進む。

0079

ステップS2Dで、処理部21Bは、起動スイッチ40Bを入力して、設定経路、設定走行速度等に基づいて刈取作業を開始してステップS3Dに進む。

0080

ステップS3Dで、処理部21Bは、通信部23Bによってドローン50のカメラ51の撮影映像の情報が受信されているか否か判断する。カメラ51の撮影映像の情報が受信されている場合には、ステップS4Dに進み、カメラ51の撮影映像の情報が受信されていない場合には、ステップS17Dに進む。

0081

ステップS4Dで、処理部21Bは、カメラ51の撮影映像にコンバイン1Bの前方に障害物が撮影されているか否か判断する。カメラ51の撮影映像にコンバイン1Bの前方に障害物が撮影されている場合には、ステップS5Dに進み、カメラ51の撮影映像にコンバイン1Bの前方に障害物が撮影されていない場合には、ステップS9Dに進む。

0082

ステップS5Dで、処理部21Bは、停止スイッチ41Bを入力して、コンバイン1Bの走行を一時停止する。これにより、コンバイン1Bが障害物に衝突するのを防止することができる。また、処理部21Bは、通信部23Bを介してドローン50の通信部23Cに、コンバイン1Bが走行を停止しているとの情報を送信する。

0083

ステップS6Dで、処理部21Bは、カメラ51の撮影映像にコンバイン1Bの前方に障害物が所定の時間に亘って撮影されているか否か判断する。カメラ51の撮影映像にコンバイン1Bの前方に障害物が所定の時間に亘って撮影されている場合には、ステップS7Dに進み、カメラ51の撮影映像にコンバイン1Bの前方に障害物が所定の時間に亘って撮影されていない場合には、ステップS9Dに進む。これにより、障害物が、例えば、小動物のような移動可能な障害物であった場合には、時間的な遅れは生じるが小動物が設定経路を横断するのを待って再び設定経路に沿って刈取作業を行うことができる。

0084

ステップS7Dで、処理部21Bは、経路設定スイッチ42Bを入力して障害物を回避する回避経路を設定し、ステップS8Dに進む。なお、回避経路の設定は、ドローン50の通信部23Cから送信されてくる障害物の位置、大きさ等の情報に基づいて設定される。これにより、コンバイン1Bと障害物の接触を防止することができる。

0085

ステップS8Dで、処理部21Bは、走行装置3Bの一対のクローラの回転速度の増減速を行うトランスミッションの切換えスイッチ46B,47B等を操作して、回避経路に沿って移動し、ステップS9Dに進む。また、処理部21Bは、通信部23Bを介してドローン50の通信部23Cに、コンバイン1Bが回避経路を移動しているとの情報を送信する。

0086

ステップS9Dで、処理部21Bは、移動用通信機17Bから入力されるコンバイン1Bの位置情報があらかじめ設定された設定経路上にあるか否か判断する。移動用通信機17Bから入力されるコンバイン1Bの位置情報が設定経路上にない場合には、ステップS10Dに進み、移動用通信機17Bから入力されるコンバイン1Bの位置情報が設定経路上にある場合には、ステップS11Dに進む。

0087

ステップS10Dで、移動用通信機17Bから入力されるコンバイン1Bの位置情報が設定経路よりも左側に位置する場合には、処理部21Bは、走行装置3Bの左クローラ60Bの回転速度を増速するために左トランスミッションの左切換えスイッチ46Bを増速側に操作し、走行装置3Bの右クローラ61Bの回転速度を減速するために右トランスミッションの右切換えスイッチ47Bを減速側に操作する。一方、移動用通信機17Bから入力されるコンバイン1Bの位置情報が設定経路よりも右側に位置する場合には、処理部21Bは、走行装置3Bの左クローラ60Bの回転速度を減速するために左トランスミッションの左切換えスイッチ46Bを減速側に操作し、走行装置3Bの右クローラ61Bの回転速度を増速するために右トランスミッションの右切換えスイッチ47Bを増速側に操作する。これにより、コンバイン1Bを設定経路上に位置させることができる。

0088

ステップS11Dで、処理部21Bは、カメラ51で撮影されたコンバイン1Bの前方に植立する穀稈の倒伏状態について判断する。穀稈が倒伏している場合には、ステップS12Dに進み、穀稈が倒伏していない場合には、ステップS17Dに進む。

0089

ステップS12Dで、処理部21Bは、操作スイッチ45Bを操作して走行装置3Bの走行速度を減速し低速にして、ステップS13Dに進む。これにより、刈取装置4Bの搬送経路内で刈取穀稈が詰まるのを防止することができる。

0090

ステップS13Dで、処理部21Bは、昇降スイッチ4Bを操作して刈取装置4Bを通常の刈取位置よりも下降させて、ステップS14Dに進む。これにより、刈取装置4Bの左右方向に延在する刈刃によって倒伏した穀稈の下部を効率良く切断することができる。

0091

ステップS14Dで、処理部21Bは、カメラ51で撮影されたコンバイン1Bの前方に植立する穀稈の倒伏状態について判断する。穀稈が倒伏している場合には、ステップS12Dに進み、穀稈が倒伏していない場合には、ステップS15Dに進む。

0092

ステップS15Dで、処理部21Bは、操作スイッチ45Bを操作して走行装置3Bの走行速度を増速し設定走行速度にして、ステップS16Dに進む。これにより、刈取装置4Bで穀稈を効率良く刈取ることができる。

0093

ステップS16Dで、処理部21Bは、昇降スイッチ4Bを操作して刈取装置4Bを上昇させて通常の刈取位置にして、ステップS17Dに進む。これにより、刈取装置4Bで穀稈を効率良く刈取ることができる。

0094

ステップS17Dで、処理部21Bは、刈取作業が終了したか否か、例えば、処理部21Bは、コンバイン1Bが刈取経路の終端部に位置しているか否か判断して、コンバイン1Bが刈取経路の終端部に位置している場合には、刈取作業が終了していると判断して、スッテプS18Dに進み、コンバイン1Bが刈取経路の終端部に位置していない場合には、刈取作業が終了していない判断して、スッテプS2Dに進む。なお、スッテプS2Dでは、現在の刈取作業位置から前方の刈取経路、コンバインの走行速度等を読込む。

0095

ステップS18Dで、処理部21Bは、刈取作業が終了したことを操縦部6Bのモニタに表示する。

0096

<左右方向の水平を維持する方法>
次に、コンバインの左右方向の水平を維持する方法について、大型のコンバイン1Bを例に取って説明する。

0097

図21に示すように、走行装置3Bの左クローラ60Bの駆動力圃場面に伝わらず左クローラ60Bが右クローラ61Bよりも下方に沈込み込んだ場合には、走行装置3Bにおける左側下部に設けられた左高さセンサ30Bからコントローラ20Bに走行装置3Bにおける左側下部が圃場に近接したことを示す信号が入力される。

0098

このような場合には、処理部21Bは、左切換えスイッチ46Bを増速側に操作して左クローラ60Bの回転速度を増速する。これにより、コンバイン1Bの左右方向の水平を維持して、コンバイン1Bが左側前方前進するのを防止してコンバイン1Bを効率良く直進させることができる。

0099

一方、走行装置3Bの右クローラ61Bの駆動力が圃場面に伝わらず右クローラ61Bが左クローラ60Bよりも下方に沈込み込んだ場合には、走行装置3Bにおける右側下部に設けられた右高さセンサ31Bからコントローラ20Bに走行装置3Bにおける右側下部が圃場に近接したことを示す信号が入力される。

0100

このような場合には、処理部21Bは、右切換えスイッチ47Bを増速側に操作して右クローラ61Bの回転速度を増速する。これにより、コンバイン1Bの左右方向の水平を維持して、コンバイン1Bが右側前方に前進するのを防止してコンバイン1Bを効率良く直進させることができる。

0101

<刈取経路を維持する方法>
次に、コンバインの刈取経路を維持する方法について、大型のコンバイン1Bを例に取って説明する。

0102

図22に示すように、刈取装置4Bの左端部には、未刈穀稈を検出する左穀稈センサ32Bが設けられ、刈取装置4Bの右端部には、未刈穀稈を検出する右内穀稈センサ33Bが設けられ、刈取装置4Bの右側に延出した部位には、未刈穀稈を検出する右外穀稈センサ33Bが設けられている。

0103

コンバイン1Bが、設定刈取経路上に位置している場合には、左穀稈センサ32Bと右内穀稈センサ33Bが未刈穀稈を検出して、コントロータ20Bに未刈穀稈を検出した旨の信号を入力する。

0104

一方、コンバイン1Bが、設定刈取経路よりも左側に外れた場合には、左穀稈センサ32Bが未刈穀稈を検出して、コントロータ20Bに未刈穀稈を検出した旨の信号を入力する。このような場合には、処理部21Bは、左切換えスイッチ46Bを増速側に操作して左クローラ60Bの回転速度を増速する。これにより、コンバイン1Bが右側前方に旋回させて、コンバイン1Bを設定刈取経路上に位置させることができる。

0105

一方、コンバイン1Bが、設定刈取経路よりも右側に外れた場合には、左穀稈センサ32Bと、右内穀稈センサ33Bと、右外穀稈センサ33Bが未刈穀稈を検出して、コントロータ20Bに未刈穀稈を検出した旨の信号を入力する。このような場合には、処理部21Bは、右切換えスイッチ47Bを増速側に操作して右クローラ61Bの回転速度を増速する。これにより、コンバイン1Bが左側前方に旋回させて、コンバイン1Bを設定刈取経路上に位置させることができる。

0106

1Aコンバイン(第1コンバイン)
1B コンバイン(第2コンバイン)
4A 刈取装置(第1刈取装置)
4B 刈取装置(第2刈取装置)
11測位衛星
12基地局
22B 記憶部

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