JP2018078819A - 収量分布算出装置及び収量分布算出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】圃場の位置と穀粒量の対応関係を正確に算出可能な収量分布算出装置を提供する。【解決手段】収量分布算出装置は、取得部と、算出部と、を備える。取得部は、コンバインの位置を検出するＧＮＳＳ受信機の検出値と、コンバインを搬送される藁量を検出する藁量センサの検出値と、コンバインで収穫された穀粒量を検出する穀粒センサの検出値と、を取得する。算出部は、取得部が取得したコンバインの位置及び藁量の検出値に基づいて得られる、位置又は時間に応じた藁量の変化である藁量分布と、取得部が取得した穀粒量の検出値と、に基づいて、位置に応じた穀粒量を示す収量分布を算出する。【選択図】図８

Description

本発明は、主として、収量分布を算出する収量分布算出装置に関する。

従来から、圃場の位置に応じた穀粒量（収量分布）を算出する収量分布算出装置が知られている。収量分布を算出する場合、ＧＮＳＳ受信機と穀粒センサとを備えたコンバインを用いて収穫作業を行う。そして、収量分布算出装置は、ＧＮＳＳ受信機が検出したコンバインの位置と、穀粒センサが検出した穀粒量（収量）と、に基づいて、収量分布を算出する。特許文献１は、この種の収量分布算出装置を有するコンバインを開示する。

特許文献１のコンバインには、ＧＰＳ受信機と、穀粒センサと、藁センサと、が設けられている。特許文献１の収量検出装置（収量分布算出装置）は、ＧＰＳ受信機と穀粒センサの検出結果に基づいて、収量分布を示す地図を作成する。また、収量検出装置は、ＧＰＳ受信機と藁センサの検出結果に基づいて、収穫された穀稈の藁量の分布を示す地図を作成する。

特開２０００−３５４４１６号公報

しかし、穀粒センサは、刈り取られた穀稈を脱穀することで得られる穀粒を検出しているため、穀稈がコンバインに刈り取られてから、穀粒センサが穀粒を検出するまでには遅れが生じる。更に、コンバインでは、フィードチェーンに沿って搬送される際に扱胴によって穀粒が分離される場合もあれば、扱胴で処理された際に枝梗付き穀粒となり、その後に選別及び再処理されることで穀粒が分離される場合もある。このように、穀稈から穀粒が分離されるまでに掛かる時間も一定ではないため、遅れを補正することも容易ではない。従って、圃場の位置と穀粒量の対応関係を正確に算出することは非常に困難であった。

なお、特許文献１では、穀粒量と藁量の２種類の分布を求めることは記載されているが、２種類の分布を組み合わせること等については、全く記載されていない。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、圃場の位置と穀粒量の対応関係を正確に算出可能な収量分布算出装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

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とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の収量分布算出装置が提供される。即ち、この収量分布算出装置は、取得部と、算出部と、を備える。前記取得部は、コンバインの位置を検出するＧＮＳＳ受信機の検出値と、コンバインを搬送される藁量を検出する藁量センサの検出値と、コンバインで収穫された穀粒量を検出する穀粒センサの検出値と、を取得する。前記算出部は、前記取得部が取得したコンバインの位置及び藁量の検出値に基づいて得られる、位置又は時間に応じた藁量の変化である藁量分布と、前記取得部が取得した穀粒量の検出値と、に基づいて、位置に応じた穀粒量を示す収量分布を算出する。

一般的に、穀稈を刈り取ってから穀粒センサが穀粒を検出するまでの時間にバラツキがあるため、穀粒センサの検出値だけでは、正確な収量分布を作成できない。しかし、藁量センサが藁量を検出するまでの時間は精度良く求めることができる。従って、上記のように藁量分布を用いることで、収量分布の精度を上げることができる。

前記の収量分布算出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、藁量の検出値と、穀粒量の検出値と、に基づいて、藁量と穀粒量の対応関係である穀粒藁比を算出する。少なくとも、前記藁量分布と、前記穀粒藁比と、に基づいて、前記収量分布を算出する。

これにより、穀粒藁比を求めることで、簡単な処理で正確な収量分布を算出できる。

前記の収量分布算出装置においては、前記算出部は、同じ圃場において、所定の領域毎に前記穀粒藁比を算出し、当該穀粒藁比を用いて、当該所定の領域の前記収量分布を算出することが好ましい。

これにより、圃場の場所によっても生育状況（即ち穀粒藁比）が異なるため、圃場の所定の領域毎に穀粒藁比を算出して収量分布を算出することで、収量分布の精度を向上できる。

前記の収量分布算出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、穀稈を刈り始めてから連続した穀稈の刈取りが終了するまでを１刈りと称したときに、前記算出部は、１刈り毎に前記穀粒藁比を算出する。

これにより、圃場の場所によっても生育状況（即ち穀粒藁比）が異なるため、１刈り毎に穀粒藁比を算出することで、一層正確な収量分布を算出できる。

前記の収量分布算出装置においては、前記取得部は、時間又はコンバインの位置に応じた穀粒量の推移を、前記穀粒センサの検出値として取得することが好ましい。

これにより、穀粒センサで穀粒量の推移（収量分布に近い値）を取得できるので、例えば穀粒量がそれほど変化していない区間については、検出した穀粒量を用いて収量分布を算出できる。

前記の収量分布算出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記取得部は、前記藁量センサから、藁の太さに関する値を検出値として取得するとともに、藁把持位置センサから、藁の掴み位置に関する値を検出値として取得する。前記算出部は、藁把持位置センサの検出値に基づいて、藁量の検出値を補正する。

これにより、同じ藁の束であっても、掴む位置によって藁の太さは異なるため、藁を掴んでいる位置に基づいて補正を行うことで、藁量を一層正確に検出できる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成の収量分布算出プログラムが提供される。即ち、この収量分布算出プログラムは、取得処理と、算出処理と、をコンピュータに行わせる。前記取得処理は、コンバインの位置を検出するＧＮＳＳ受信機の検出値と、コンバインを搬送される藁量を検出する藁量センサの検出値と、コンバインで収穫された穀粒量を検出する穀粒センサの検出値と、を取得する。前記算出処理は、前記取得処理で取得したコンバインの位置及び藁量の検出値に基づいて、位置に応じた藁量の変化である藁量分布を算出し、少なくとも、当該藁量分布と、穀粒量の検出値と、に基づいて、位置に応じた収量を示す収量分布を算出する。

一般的に、穀稈を刈り取ってから穀粒センサが穀粒を検出するまでの時間にバラツキがあるため、穀粒センサの検出値だけでは、正確な収量分布を作成できない。しかし、藁量センサが藁量を検出するまでの時間は精度良く求めることができる。従って、上記のように藁量分布を用いることで、収量分布の精度を上げることができる。

本発明の一実施形態に係るコンバインの全体的な構成を示す側面図。 コンバインの平面図。 コンバインの動力伝達図。 コンバインの電気的構成を示すブロック図。 グレンタンク及び穀粒センサの構成を示す縦断面図。 排藁チェーンに設けられる藁量センサの構成を示す平面図。 各センサの検出結果を時系列で並べたグラフ及び穀粒藁比を示すグラフ。 収量分布を算出するフローチャート。 収量マップの例を示す図。 別の実施形態において収量分布を算出する構成を示す図。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で「前」とは、コンバイン１００が刈取時に進行する方向を意味し、「後」とは、その反対の方向を意味する。また、「左」及び「右」とは、後述の運転座席１２に前向きに座るオペレータから見て左及び右を意味する。図１は、本発明の一実施形態に係るコンバイン１００の側面図である。図２は、コンバイン１００の平面図である。

図１に示す本実施形態のコンバイン１００は、いわゆる自脱型コンバインとして構成されている。このコンバイン１００は、左右１対の走行クローラ２によって支持された機体１を備えている。

機体１の前部には、穀稈を刈り取る６条刈用の刈取装置（刈取部）３が配置されている。図１に示すように、刈取装置３は刈取入力パイプ５２を備えている。刈取装置３は、刈取入力パイプ５２の軸線まわりで昇降可能に、機体１に取り付けられている。コンバイン１００は、刈取装置３と機体１とを連結する油圧シリンダ４を備えており、この油圧シリンダ４が伸縮することで、刈取装置３を昇降させることができる。

機体１は、フィードチェーン６を有する脱穀装置（脱穀部）５と、脱穀後の穀粒を貯留するグレンタンク７と、グレンタンク７内の穀粒を機体の外部に排出する穀粒排出オーガ（排出部）８と、を備える。脱穀装置５及びグレンタンク７は左右に並べて設けられ、脱穀装置５が左側、グレンタンク７が右側に配置される。

機体１の右側前部であってグレンタンク７の前方には、運転部１０が設けられている。運転部１０は、オペレータの居住空間を構成するキャビン１１と、オペレータが座る運転座席１２と、オペレータに操作される操作部１３と、を備える。運転座席１２及び操作部１３は、キャビン１１の内部に配置されている。

機体１は、運転座席１２の下方に配置された動力源としてのエンジン２０を備える。本実施形態において、このエンジン２０はディーゼルエンジンとして構成されている。

図１に示すように、機体１の底部には左右のトラックフレーム２１が配置されている。トラックフレーム２１には、駆動スプロケット２２と、テンションローラ２３と、複数のトラックローラ２４と、が設けられている。駆動スプロケット２２は、走行クローラ２にエンジン２０の動力を伝達して駆動する。テンションローラ２３は、走行クローラ２のテンションを保持する。トラックローラ２４は、走行クローラ２の接地側を接地状態に保持する。

刈取装置３は、刈取入力パイプ５２及び図示しないパイプ部材等からなる刈取フレームを備える。この刈取フレームは、刈取入力パイプ５２の軸線を中心として回動可能となるように機体１に取り付けられている。

刈取装置３は、刈刃装置４７と、穀稈引起し装置４８と、穀稈搬送装置（搬送装置）４９と、分草体５０と、を備える。刈刃装置４７は、バリカン式の刈刃を有しており、圃場の未刈穀稈の株元を切断することができる。穀稈引起し装置４８は、圃場の未刈穀稈を引き起こす。穀稈搬送装置４９は、刈刃装置４７によって刈り取られた穀稈を搬送する。分草体５０は、図２に丸印で示す未刈穀稈１０１の６条分を１条ずつ分草する。

刈取フレームの下方に刈刃装置４７が配置され、刈取フレームの前方に穀稈引起し装置４８が配置されている。穀稈引起し装置４８とフィードチェーン６の前端部（送り始端側）との間に穀稈搬送装置４９が配置されている。分草体５０は、穀稈引起し装置４８の下部前方に突状に設けられている。

この構成で、コンバイン１００は、エンジン２０によって走行クローラ２を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置３を駆動して圃場の未刈穀稈を連続的に刈り取ることができる。

図１に示すように、脱穀装置５は、穀稈脱穀用の扱胴２６と、揺動選別盤２７と、唐箕ファン２８と、処理胴２９と、排塵ファン３０と、を備える。扱胴２６は図示しない多数の扱歯を備えており、扱胴２６が回転することによって、扱歯により穀稈から穀粒を分離することができる。揺動選別盤２７は、扱胴２６の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別機構として構成される。唐箕ファン２８は、揺動選別盤２７に選別風を供給する。処理胴２９は、扱胴２６の後部から取り出される脱穀排出物を再処理する。排塵ファン３０は、揺動選別盤２７の後部の排塵を機外に排出する。

以上の構成で、刈取装置３から穀稈搬送装置４９によって送られてきた刈取穀稈の株元側は、フィードチェーン６の前端側（送り始端側）に受け継がれる。そして、フィードチェーン６の搬送により、穀稈の穂先側が脱穀装置５内に導入され、扱胴２６によって脱穀される。

フィードチェーン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェーン３４が配置されている。フィードチェーン６の後端側から排藁チェーン３４に受け継がれた排藁は、長い状態で機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後方側に設けた排藁切断装置３５にて適宜の長さに短く切断された後、機体１の後下方に排出される。なお、ここでいう排藁とは穀粒が分離された後の穀稈のことである。

揺動選別盤２７の下方には、当該揺動選別盤２７にて選別された穀粒（一番選別物）を取り出す一番コンベア３１と、枝梗付き穀粒等の二番選別物を取り出す二番コンベア３２と、が設けられている。本実施形態では、機体１の進行方向前側から一番コンベア３１、二番コンベア３２の順で、それぞれ機体左右方向に向けて配置されている。

揺動選別盤２７は、扱胴２６の下方に落下した脱穀物を揺動選別（比重選別）するように構成されている。揺動選別盤２７から落下した穀粒（一番選別物）は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン２８からの選別風によって除去され、一番コンベア３１に落下する。一番コンベア３１のうち脱穀装置５におけるグレンタンク７寄りの一側壁（実施形態では右側壁）から外向きに突出した終端部には、上下方向に延びる一番揚穀筒３３が接続されている。一番コンベア３１から取り出された穀粒は、一番揚穀筒３３内の図略の一番揚穀コンベアによってグレンタンク７に搬入されて貯留される。

揺動選別盤２７は、揺動選別（比重選別）によって、枝梗付き穀粒等の二番選別物（穀粒と藁屑等が混在した再選別用の還元再処理物）を二番コンベア３２に落下させるように構成されている。二番コンベア３２によって取り出された二番選別物は、二番還元コンベア３６及び二番処理部３７を介して揺動選別盤２７の上面側に戻されて再選別される。また、扱胴２６からの脱粒物中の藁屑及び粉塵等は、唐箕ファン２８からの選別風によって、機体１の後部から圃場に向けて排出される。

次に、図３を参照して、コンバインの動力伝達系の構成について説明する。図３は、コンバイン１００の動力伝達図である。

図３に示すように、本実施形態のコンバイン１００が備えるエンジン２０の動力は、当該エンジン２０の出力軸２０ａから、走行クローラ２を駆動させる無段変速装置１５と、脱穀装置５の各部と、穀粒排出オーガ８と、刈取装置３と、にそれぞれ分岐して伝達される。

無段変速装置１５は、静圧油圧式無段変速（ＨＳＴ）式の変速装置として構成されている。この無段変速装置１５は図略の油圧ポンプと油圧モータの対を備えた公知の構造であるので、詳細な説明は省略する。

エンジン２０の駆動力の一部は、刈取装置３への駆動力の伝達の有無を切換可能な刈取クラッチ４６を介して、当該刈取装置３に伝達される。なお、刈取装置３の各構成への駆動力伝達機構については説明を省略する。

エンジン２０の駆動力の一部は、脱穀装置５への駆動力の伝達の有無を切換可能な脱穀クラッチ２５を介して、脱穀装置５の各構成に伝達される。具体的には、前記駆動力は、唐箕ファン２８及び一番コンベア３１に伝達された後、更に二番コンベア３２、揺動選別盤２７、排藁切断装置３５、及びフィードチェーン６へ伝達される。

前記一番コンベア３１は、揺動選別盤２７で選別された精粒を外部に送り出すためのものである。この一番コンベア３１の端部にはベベルギアを介して揚穀コンベア４１が連結されており、一番コンベア３１に伝達された駆動力によって揚穀コンベア４１が駆動される。揚穀コンベア４１は、一番揚穀筒３３の内部に配置されており、穀粒をグレンタンク７へ運ぶことができる。以上の構成で、揺動選別盤２７等で選別された精粒は、一番コンベア３１及び揚穀コンベア４１を介してグレンタンク７に運搬され、グレンタンク７内で貯留される。

前記二番コンベア３２の端部には還元コンベア４２がベベルギアを介して連結されている。また、還元コンベア４２の端部には二番処理部３７がベベルギアを介して連結されている。これにより、二番コンベア３２に伝達された駆動力は、更に還元コンベア４２及び二番処理部３７へ伝達される。前記二番コンベア３２及び還元コンベア４２は精粒から分離された二番物（枝梗付き穀粒や穂切れ粒等）を二番処理部３７に搬送するためのものである。二番物は、二番処理部３７により枝梗等が除去された後、揺動選別盤２７に戻されて再び選別される。

また、エンジン２０の駆動力の一部は、扱胴２６及び処理胴２９に伝達される。扱胴２６に伝達された駆動力は、更に、扱胴２６で処理された排藁を排藁切断装置３５まで搬送するための排藁チェーン３４に伝達される。排藁切断装置３５は、排藁チェーン３４によって搬送された排藁を図略の回転刃によって切断して排出する。

グレンタンク７に貯留された穀粒は、複数のコンベアにより穀粒排出オーガ８へ送られる。穀粒排出オーガ８は、穀粒排出オーガ８の内部に設けられたコンベアを駆動することで、穀粒を排出することができる。

次に、図４から図６を参照して、コンバイン１００に設けられたセンサと管理装置７０について説明する。図４は、コンバイン１００の電気的構成を示すブロック図である。図５は、グレンタンク７及び穀粒センサ６２の構成を示す縦断面図である。図６は、排藁チェーン３４に設けられる藁量センサ６３の構成を示す平面図である。

コンバイン１００は、図４に示すように、ＧＮＳＳ受信機６１と、穀粒センサ６２と、藁量センサ６３と、穀稈検出センサ６４と、扱深さセンサ６５と、をセンサとして備える。

ＧＮＳＳ受信機６１は、図略のＧＮＳＳアンテナと接続されている。ＧＮＳＳ受信機６１は、ＧＮＳＳアンテナが測位衛星から受信した信号に基づいて、コンバイン１００の位置（詳細にはＧＮＳＳアンテナの位置）の緯度・経度情報として算出する。ＧＮＳＳ受信機６１が行う測位は、単独測位であっても良いし、別のＧＮＳＳ受信機の算出結果を用いる相対測位であっても良い。また、相対測位としては、ディファレンシャルＧＮＳＳを用いても良いし、干渉測位を用いても良い。ＧＮＳＳ受信機６１が検出したコンバイン１００の位置は、検出した時刻とともに、管理装置７０へ出力される。なお、時刻との対応付けは、ＧＮＳＳ受信機６１側で行っても良いし、管理装置７０側で行っても良い（他のセンサについても同様）。

穀粒センサ６２は、コンバイン１００で収穫された穀粒量を検出する。具体的には、図５に示すように、穀粒センサ６２はグレンタンク７の上面に取り付けられている。上述のように、脱穀装置５等によって得られた穀粒１０２は、一番揚穀筒３３の内部に設けられた揚穀コンベア４１によってグレンタンク７へ向けて搬送される。この揚穀コンベア４１の軸の下流側の端部には、放出羽根４３が接続されている。放出羽根４３は、揚穀コンベア４１により搬送された穀粒１０２をグレンタンク７に向けて跳ね飛ばす。また、穀粒センサ６２には、歪みゲージ又は圧電素子等の衝撃検出部が設けられている。この構成により、穀粒センサ６２は、放出羽根４３が跳ね飛ばした穀粒１０２が衝突した際の衝撃力を検出する。穀粒センサ６２は、この衝撃力に基づいて、穀粒量を検出する。穀粒センサ６２は、検出した穀粒量を管理装置７０へ出力する。

なお、揚穀コンベア４１に穀粒１０２が連続的に供給されている場合であっても、放出羽根４３は穀粒を間欠的に跳ね飛ばすため、穀粒センサ６２が検出する衝撃力も離散的となる。従って、穀粒センサ６２は、一定の間隔で得られた衝撃力を平均化する等して、穀粒量を算出する。この処理を行うことにより、穀粒センサ６２は、穀粒量の時間変化を検出することができる。

なお、穀粒センサ６２は、衝撃力以外の方法を用いることで、穀粒量を検出する構成であっても良い。例えば、収穫した穀粒の重さを用いることで穀粒量を検出可能である。穀粒量の重さを用いる場合、穀粒量の時間変化を刈取り中に検出することは困難であるが、例えば刈取りの終了後であれば穀粒量（刈取りで得られた穀粒量の合計）を正確に検出できる。

藁量センサ６３は、コンバイン１００で刈り取られた穀稈の量を検出する。具体的には、コンバイン１００は、図６に示すように、排藁チェーン３４に対向するように配置された挟扼杆８１を備える。排藁チェーン３４と挟扼杆８１で排藁１０３を挟み込んだ状態で排藁チェーン３４が駆動することで、排藁１０３が搬送される。ここで、挟扼杆８１は、支持軸８２によって支持されるとともに、付勢部材８３によって排藁チェーン３４に近づく方向に付勢されている。これにより、搬送される排藁１０３の量に応じて、挟扼杆８１及び支持軸８２は、支持軸８２の軸方向に移動する。また、支持軸８２の挟扼杆８１と反対側の端部には、藁量センサ６３が設けられている。藁量センサ６３は、アーム部６３ａと角度センサ６３ｂとから構成されている。アーム部６３ａは、支持軸８２の位置に応じて回動するように構成されている。角度センサ６３ｂは、アーム部６３ａの回動角を検出する。以上により、藁量センサ６３は、藁量の時間変化を検出することができる。藁量センサ６３は、検出した藁量の時間変化を管理装置７０へ出力する。

なお、本実施形態の藁量センサ６３は、搬送される排藁１０３の茎の太さの合計により、排藁１０３の量を検出する構成であるが、例えば、重さを計測することにより排藁１０３の量を検出する構成であっても良い。

穀稈検出センサ６４は、例えば刈取装置３に設けられており、搬送される穀稈に接触することで穀稈を検出する構成のセンサである。穀稈検出センサ６４は、穀稈が搬送されているか否か、即ち刈取作業が行われているかを検出する。なお、穀稈検出センサ６４が設けられる位置は任意であり、例えば穀稈搬送装置４９に設けられていても良い。穀稈検出センサ６４は、検出結果を管理装置７０へ出力する。

扱深さセンサ６５は、例えば穀稈搬送装置４９に設けられており、扱深さを検出する。扱深さとは、脱穀装置５（扱胴２６）に挿入される穀稈の長さである。例えば扱深さが浅過ぎる場合、脱穀後においても穀稈に穀粒が残る現象（扱ぎ残し）が発生し易くなる。また、扱深さが深過ぎる場合、穀稈が扱胴２６に引っ掛かって（抵抗を及ぼして）過剰な動力が必要となったり、二番物が増加したりする。扱深さセンサ６５は、穀稈の接触を検出可能な第１検出部と第２検出部とを有している。第１検出部及び第２検出部は、穀稈搬送装置４９により搬送される穀稈の穂先が接触し得る箇所に設けられている。第１検出部及び第２検出部は、それぞれ、穀稈の穂先が接触した場合に所定の電気信号を出力する構成である。また、穀稈搬送装置４９が穀稈を保持する位置を保持位置とした場合、保持位置から第１検出部までの長さよりも、保持位置から第２検出部の方が長くなるように配置されている。従って、扱深さが所定以下の場合は、穀稈は第１検出部のみに接触する。また、扱深さが所定より深い場合は、穀稈は第１検出部と第２検出部の両方に接触する。この構成により、扱深さセンサ６５は扱深さを検出する。なお、本実施形態では、扱深さを２段階で検出しているが、３段階以上であっても良いし、カメラ等により扱深さを計測しても良い。扱深さセンサ６５は、検出結果を管理装置７０へ出力する。

管理装置７０は、キャビン１１内に設けられており、オペレータの操作等に応じて様々な情報を表示可能である。管理装置７０は、制御部７１と、表示部７５と、記憶部７６と、操作部７７と、を備える。

制御部７１は、管理装置７０内に配置されたＣＰＵ等の演算装置であるが、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ等の演算装置であっても良い。制御部７１は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して実行することで、様々な処理を行うことができる。制御部７１は、取得部７２と、算出部７４と、を備える。取得部７２は、ＧＮＳＳ受信機６１、穀粒センサ６２、藁量センサ６３、穀稈検出センサ６４、及び扱深さセンサ６５等の検出値を取得する。算出部７４は、取得部７２が取得した検出値に基づいて収量分布を算出する（詳細な算出方法を後述する）。

表示部７５は、液晶ディスプレイ等で構成されており、取得部７２が取得した検出値、及び、算出部７４が算出した収量分布等を表示する。記憶部７６は、フラッシュメモリ（フラッシュディスク及びメモリーカード等）、ハードディスク、又は光ディスク等の不揮発性メモリである。記憶部７６は、取得部７２が取得した検出値、及び、算出部７４が算出した収量分布等を記憶する。操作部７７は、ハードウェアキー又はタッチパネル等であり、オペレータの操作内容を制御部７１へ出力する。

次に、収量分布を算出する処理について説明する。図７（ａ）は、各センサの検出結果を時系列で並べたグラフである。図７（ｂ）は、穀粒藁比を示すグラフである。図８は、収量分布を算出するフローチャートである。

初めに、本実施形態の収量分布を算出する方法の概要を説明する。上述したように、刈取装置３によって刈り取られた穀稈は、扱胴２６により穀粒が分離されて揚穀コンベア４１を介してグレンタンク７に搬送される場合もあれば、扱胴２６により桔梗付き穀粒となり、二番処理部３７で穀粒が分離された後に、揚穀コンベア４１を介してグレンタンク７に搬送される場合もある。従って、穀粒センサ６２の検出値は、一定時間前に収穫された穀稈の穀粒量を正確に示している訳ではない。また、刈り取られた穀稈のうち何％が二番処理部３７を経由するかについても推測することは困難である。

これに対し、藁量については、もちろん刈取装置３によって刈り取られてから藁量センサ６３が検出するまでの遅れは発生するが、穀稈の搬送装置の駆動速度等に基づいて、遅れ時間を算出できる。従って、藁量センサ６３が検出した藁量が、どの位前に刈り取られた穀稈か（言い換えれば、圃場のどの位置で刈り取られた穀稈か）を精度良く推定することができる。図７（ａ）には、これらを確かめた結果が示されている。

図７（ａ）は、穀粒センサ６２、藁量センサ６３、及び穀稈検出センサ６４の検出結果を同じ時間軸上に示したグラフである。図７（ａ）に示すように、穀稈検出センサ６４が穀稈を検出してから（即ち刈取りが開始してから）、穀粒センサ６２及び藁量センサ６３が穀粒及び藁を検出するまでに遅れがある。そして、穀粒センサ６２は、上述の事情により、検出値が安定するまでに長い時間が掛かる。これに対し、藁量センサ６３の検出値は、早いタイミングで安定する。

次に、図７（ｂ）を参照して、藁量と穀粒量の関係を説明する。一般的に、藁量が多くなるにつれて穀粒量も多くなり、藁量と穀粒量はある程度の相関性を有している。ただし、穀粒と藁量の比率である穀粒藁比は、作物及び生育状況によって、異なると考えられる。逆に言えば、作物及び生育状況が同様であれば、穀粒藁比は同じような値となる。これを考慮し、本実施形態では、穀粒センサ６２と藁量センサ６３の検出値に基づいて穀粒藁比を求め、藁量センサの検出値と、穀粒藁比と、に基づいて、収量分布を算出する。これにより、圃場の位置と穀粒量との対応関係を正確に算出することができる。以下、具体的な処理について説明する。なお、図８に示す処理は、刈取り中に行っても良いし、圃場全体の刈取りが完了した後に行っても良い。

上述のように、コンバイン１００が備える各センサの検出値は、管理装置７０へ出力される。言い換えれば、管理装置７０の制御部７１の取得部７２は、コンバイン１００が備える各センサの検出値（特に、ＧＮＳＳ受信機６１、穀粒センサ６２、藁量センサ６３、及び扱深さセンサ６５の検出値）を取得する（図８のＳ１０１）。

次に、制御部７１の算出部７４は、扱深さセンサ６５の検出値に基づいて、藁量センサ６３の検出値を補正する（Ｓ１０２）。具体的に説明すると、穀稈は、長手方向の位置に応じて太さが異なる（詳細には、穂先側に近づくほど細くなり、根本側に近づくほど太くなる）。従って、藁量センサ６３が同じ検出値を示している場合であっても、穀稈を把持する位置が異なる場合は、藁量も異なることとなる。以上の事情を考慮して、例えば、扱深さセンサ６５が検出する扱深さ（穀稈を把持する位置）が深くなるほど、穀稈の根元を把持していることとなるため、藁量センサ６３の検出値を減少させる補正を行う。

次に、算出部７４は、所定期間の穀粒センサ６２の検出値の積算値と、藁量センサ６３の検出値の積算値と、に基づいて穀粒藁比を算出する（Ｓ１０３）。穀粒藁比を算出するタイミング（即ち、所定期間をどうするか）については、任意であるが、上述のように生育状況によっても穀粒藁比は変化するため、頻繁に穀粒藁比を算出することが好ましい。例えば同じ圃場において、複数回の穀粒藁比を算出することが好ましい。具体的には、算出部７４は、同じ圃場において、所定の領域毎に前記穀粒藁比を算出する。そして、ある領域の収量分布を求める際には、この領域において算出された穀粒藁比を用いる。しかし、刈取りを継続している間は、次々に穀稈を刈り取って、穀粒及び藁が搬送されるため、穀粒藁比を算出することは困難である。従って、穀稈を刈り始めてから連続した穀稈の刈取りが終了するまで（例えば、穀稈検出センサ６４の検出値がＯＮになってからＯＦＦになるまで、又は、穀稈検出センサ６４の検出値がＯＮになってから検出値がＯＦＦになり更にコンバイン１００内の穀稈の処理が完了するまで）を１刈りと称する。また、「穀稈の処理の完了」は、例えば穀粒センサ６２の検出値が所定以下になったタイミングにより検出できる。算出部７４は、この１刈り毎に穀粒藁比を求めることが好ましい。１刈り単位であれば、刈取りの開始から完了までに検出した穀粒量の積算値と、藁量の積算値と、が対応するため、穀粒藁比を精度良く算出できる。

次に、算出部７４は、藁量センサ６３の時間変化と、穀粒藁比と、に基づいて、刈取時刻毎の穀粒量を算出する（Ｓ１０４）。上述したように、藁の搬送装置の搬送速度を考慮することで、藁量センサ６３の検出値が、どの程度前に刈り取られた穀稈であるか（遅れ量）を算出することができる。例えば、搬送装置が車速に依存する場合、車速に基づいて遅れ量を算出することとなる。この遅れ量を考慮することで、藁量センサ６３が検出した藁量が、どの時刻で刈り取られたものかを把握することができる。更に、穀粒藁比を用いて、藁量から穀粒量を求めることで、刈取時刻毎の穀粒量（穀粒量の時間変化）を算出することができる。

次に、算出部７４は、刈取時刻毎の穀粒量と、ＧＮＳＳ受信機６１が検出した時刻毎の位置と、に基づいて、圃場の位置に応じた穀粒量（収量分布）を算出する（Ｓ１０５）。上述のように、ＧＮＳＳ受信機６１が検出したコンバイン１００の位置は、時刻と対応付けて記憶されている。従って、位置と時刻の対応関係を、Ｓ１０４で算出した刈取時刻毎の穀粒量に適用することで、圃場の位置に応じた穀粒量（収量分布）を算出することができる。この収量分布は、コンバイン１００が走行した位置に応じた穀粒量の変化を示すデータである。このデータに基づいて、例えば圃場を所定の領域毎に分割し、当該領域で得られた穀粒量を示す収量マップ（図９を参照）を作成することができる。

次に、上記実施形態とは別の実施形態について説明する。図１０は、別の実施形態において収量分布を算出する構成を示す図である。上記実施形態では、コンバイン１００に設けられた管理装置（コンピュータ）７０でセンサの検出結果の取得及び収量分布の算出を行ったが、これらの処理は、コンバイン１００以外で行うこともできる。

図１０（ａ）に示す例では、コンバイン１００に設けられた各センサの検出結果を、無線通信又は有線通信を用いたり、記録媒体を用いたりして、オペレータの所有するＰＣ２００に送信する。そして、ＰＣ２００は、インターネットを介して、センサの検出結果をサーバ２１０に送信する。サーバ２１０は、センサの検出結果を取得し、上記実施形態で説明した方法を用いて収量分布を算出する。そして、収量分布をＰＣ２００へ送信する。生産者は、例えばＰＣ２００上で収量分布を閲覧することができる。

なお、サーバ２１０は、１台のサーバでなくても良く、例えば複数台のサーバで演算を分担して行っても良い。また、センサの検出結果を取得又は記憶する装置と、収量分布を算出する装置と、が物理的に離れていても良い（この場合、２つの装置は適宜の通信手段で接続される）。これらの場合においても、本発明における「収量分布算出装置、コンピュータ」に相当する。

図１０（ｂ）に示す例においても、図１０（ａ）に示す例と同様に、コンバイン１００に設けられた各センサの検出結果をオペレータの所有するＰＣ２００に送信する。図１０（ｂ）に示す例では、サーバ２１０ではなくＰＣ２００がセンサの検出結果の取得及び収量分布の算出を行う。この処理に必要な収量分布算出プログラムは、サーバ２１０から提供されている。図１０（ｂ）に示す例では、ＰＣ２００が本発明における「収量分布算出装置、コンピュータ」に相当する。

なお、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の何れにおいても、ＰＣ２００に代えて、スマートフォン又はタブレット端末を用いることもできる。また、コンバイン１００がインターネット等に接続されている場合は、ＰＣ２００を介さずにセンサの検出結果を送信することもできる。

以上に説明したように、この管理装置７０は、取得部７２と、算出部７４と、を備える。取得部７２は、コンバイン１００の位置を検出するＧＮＳＳ受信機６１の検出値と、コンバイン１００を搬送される藁量を検出する藁量センサ６３の検出値と、コンバイン１００で収穫された穀粒量を検出する穀粒センサ６２の検出値と、を取得する（取得処理）。算出部７４は、取得部７２が取得したコンバイン１００の位置及び藁量の検出値に基づいて得られる、位置又は時間に応じた藁量の変化である藁量分布と、取得部７２が取得した穀粒量の検出値と、に基づいて、位置に応じた穀粒量を示す収量分布を算出する（算出処理）。

一般的に、穀稈を刈り取ってから穀粒センサ６２が穀粒を検出するまでの時間にバラツキがあるため、穀粒センサ６２の検出値だけでは、正確な収量分布を作成できない。しかし、藁量センサ６３が藁量を検出するまでの時間は精度良く求めることができる。従って、藁量分布を用いることで、収量分布の精度を上げることができる。

また、管理装置７０においては、藁量の検出値と、穀粒量の検出値と、に基づいて、藁量と穀粒量の対応関係である穀粒藁比を算出する。少なくとも、藁量分布と、穀粒藁比と、に基づいて、収量分布を算出する。

これにより、穀粒藁比を求めることで、簡単な処理で正確な収量分布を算出できる。

また、管理装置７０においては、算出部７４は、同じ圃場において、所定の領域毎に前記穀粒藁比を算出し、当該穀粒藁比を用いて、当該所定の領域の前記収量分布を算出する複数回の穀粒藁比を算出する。

これにより、圃場の場所によっても生育状況（即ち穀粒藁比）が異なるため、圃場の所定の領域毎に穀粒藁比を算出して収量分布を算出することで、収量分布の精度を向上できる。

また、管理装置７０においては、穀稈を刈り始めてから連続した穀稈の刈取りが終了するまでを１刈りと称したときに、算出部７４は、１刈り毎に穀粒藁比を算出する。

これにより、圃場の場所によっても生育状況（即ち穀粒藁比）が異なるため、１刈り毎に穀粒藁比を算出することで、一層正確な収量分布を算出できる。

また、管理装置７０においては、取得部７２は、時間又はコンバイン１００の位置に応じた穀粒量の推移を、穀粒センサ６２の検出値として取得する。

これにより、穀粒センサ６２で穀粒量の推移（収量分布に近い値）を取得できるので、例えば穀粒量がそれほど変化していない区間については、検出した穀粒量を用いて収量分布を算出できる。

また、管理装置７０の取得部７２は、藁量センサ６３から、藁の太さに関する値を検出値として取得するとともに、扱深さセンサ６５から、藁の掴み位置に関する値を検出値として取得する。算出部７４は、扱深さセンサ６５の検出値に基づいて、藁量の検出値を補正する。

これにより、同じ藁の束であっても、掴む位置によって藁の太さは異なるため、藁を掴んでいる位置に基づいて補正を行うことで、藁量を一層正確に検出できる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、コンバイン１００に設けられた管理装置７０でセンサの検出結果の取得及び収量分布の算出を行ったが、コンバイン１００に設けられた別の制御装置（例えばコンバイン１００の各部を制御する装置）で同様の処理を行っても良い。

上記実施形態では、圃場の全ての位置において、藁量センサ６３の検出値と、穀粒藁比と、に基づいて、収量分布を算出したが、穀粒センサ６２の検出値が安定しない位置（即ち刈り始めと刈り終い）にだけ上記の方法を用い、それ以外の位置については穀粒センサ６２の検出値を用いても良い。また、穀粒センサ６２が検出する穀粒量と、藁量センサ６３が検出する藁量と、がともに略一定となる部分がある場合、その部分の穀粒量と藁量の比率に基づいて穀粒藁比を算出することができる（言い換えれば、所定期間の検出値の積算値を用いることなく穀粒藁比を算出することもできる）。また、上記実施形態では、藁量センサ６３が検出した藁量は、穀粒藁比を算出するために用いたが、穀粒センサ６２が検出する穀粒量の時間的なズレを補正するためだけに用いることもできる。つまり、上述のように刈取装置３で穀稈を刈り取った後に藁量センサ６３が藁量を検出するまでの時間は精度良く求めることができる。従って、穀粒センサ６２が検出する穀粒量の時間的なズレを藁量センサ６３が検出する藁量を用いて補正することで（具体的には、２つの検出値の立ち上がり位置、２つの検出値の挙動が似ている位置等に基づいて、２つの検出値の時間的なズレを求め、この時間的なズレを打ち消すように穀粒センサ６２の検出値を補正することで）、従来例よりは収量分布の精度を向上できる。

藁量センサ６３は、排藁チェーン３４以外の搬送装置（例えば穀稈搬送装置４９、フィードチェーン６等）に設けられていても良い。また、穀粒センサ６２、藁量センサ６３、及び扱深さセンサ６５等は、穀粒量、藁量、扱深さを検出して管理装置７０へ出力するが、穀粒量、藁量、扱深さを算出するための値（衝撃力、アーム部６３ａの回動角、第１検出部及び第２検出部の検出結果）を管理装置７０へ出力し、管理装置７０側で穀粒量、藁量、扱深さを算出しても良い。

上記実施形態では、時刻に応じた藁量センサ６３の検出値を用いて、時刻に応じた穀粒量を算出し（Ｓ１０４）、その後に圃場の位置に応じた穀粒量を算出した。これに代えて、圃場の位置に応じた藁量センサ６３の検出値を予め求め、その値に穀粒藁比を適用することで、圃場の位置に応じた穀粒量を算出しても良い。言い換えれば、Ｓ１０５で行った処理は、Ｓ１０４よりも前（例えばＳ１０１とＳ１０２の間、又は、Ｓ１０２とＳ１０３の間）で行っても良い。

６１ ＧＮＳＳ受信機
６２ 穀粒センサ
６３ 藁量センサ
６４ 穀稈検出センサ
６５ 扱深さセンサ（藁把持位置センサ）
７０ 管理装置（収量分布算出装置）
７１ 制御部
７２ 取得部
７４ 算出部
１００ コンバイン

Claims (7)

1. コンバインの位置を検出するＧＮＳＳ受信機の検出値と、コンバインを搬送される藁量を検出する藁量センサの検出値と、コンバインで収穫された穀粒量を検出する穀粒センサの検出値と、を取得する取得部と、
   前記取得部が取得したコンバインの位置及び藁量の検出値に基づいて得られる、位置又は時間に応じた藁量の変化である藁量分布と、前記取得部が取得した穀粒量の検出値と、に基づいて、位置に応じた穀粒量を示す収量分布を算出する算出部と、
   を備えることを特徴とする収量分布算出装置。
2. 請求項１に記載の収量分布算出装置であって、
   前記算出部は、
   藁量の検出値と、穀粒量の検出値と、に基づいて、藁量と穀粒量の対応関係である穀粒藁比を算出し、
   少なくとも、前記藁量分布と、前記穀粒藁比と、に基づいて、前記収量分布を算出することを特徴とする収量分布算出装置。
3. 請求項２に記載の収量分布算出装置であって、
   前記算出部は、同じ圃場において、所定の領域毎に前記穀粒藁比を算出し、当該穀粒藁比を用いて、当該所定の領域の前記収量分布を算出することを特徴とする収量分布算出装置。
4. 請求項２に記載の収量分布算出装置であって、
   穀稈を刈り始めてから連続した穀稈の刈取りが終了するまでを１刈りと称したときに、
   前記算出部は、１刈り毎に前記穀粒藁比を算出することを特徴とする収量分布算出装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の収量分布算出装置であって、
   前記取得部は、時間又はコンバインの位置に応じた穀粒量の推移を、前記穀粒センサの検出値として取得することを特徴とする収量分布算出装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の収量分布算出装置であって、
   前記取得部は、前記藁量センサから、藁の太さに関する値を検出値として取得するとともに、藁把持位置センサから、藁の掴み位置に関する値を検出値として取得し、
   前記算出部は、藁把持位置センサの検出値に基づいて、藁量の検出値を補正することを特徴とする収量分布算出装置。
7. コンバインの位置を検出するＧＮＳＳ受信機の検出値と、コンバインを搬送される藁量を検出する藁量センサの検出値と、コンバインで収穫された穀粒量を検出する穀粒センサの検出値と、を取得する取得処理と、
   前記取得処理で取得したコンバインの位置及び藁量の検出値に基づいて、位置に応じた藁量の変化である藁量分布を算出し、少なくとも、当該藁量分布と、穀粒量の検出値と、に基づいて、位置に応じた収量を示す収量分布を算出する算出処理と、
   をコンピュータに行わせることを特徴とする収量分布算出プログラム。

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