JP2024015257A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、圃場の作物を収穫するコンバインの作業を管理し、制御する作業管理システム及び作業管理方法に関する。 The present invention relates to a work management system and work management method that manages and controls the work of combine harvesters that harvest crops in a farm field.
コンバインとして、例えば、特許文献1に記載のものが既に知られている。このコンバインは、走行装置によって走行しながら、収穫装置(特許文献1では「刈取装置」)によって圃場の作物を収穫する収穫走行が可能である。また、このコンバインは、収穫装置によって収穫された収穫物を貯留する穀粒タンク(特許文献1では「グレンタンク」)を備えている。 A combine harvester, for example, as described in Patent Document 1, is already known. This combine harvester is capable of harvesting travel, harvesting crops in a field using a harvesting device (referred to as a "reaping device" in Patent Document 1) while traveling using a traveling device. This combine harvester also has a grain tank (referred to as a "grain tank" in Patent Document 1) that stores the crops harvested by the harvesting device.
このコンバインは、GPS衛星から受信した信号に基づいて自動走行するように構成されていると共に、穀粒タンク内の穀粒量を検出する収量センサ(特許文献1では「穀粒量検出手段」)を備えている。そして、このコンバインは、収量センサによる検出値が設定値以上になると、穀粒タンクから穀粒を排出するために、収穫作業を中断して運搬車の近傍(排出ポイント)へ自動的に移動する。 This combine harvester is configured to run automatically based on signals received from GPS satellites, and is equipped with a yield sensor (referred to as a "grain amount detection means" in Patent Document 1) that detects the amount of grain in the grain tank. When the value detected by the yield sensor reaches or exceeds a set value, the combine harvester stops harvesting and automatically moves to the vicinity of the transport vehicle (discharge point) to discharge the grain from the grain tank.
しかしながら、従来のコンバインの自動走行では、穀粒を排出すべき穀粒量に到達した位置によっては、穀粒を排出するための移動を含めた自動走行が効率的でない場合があった。例えば、圃場の端部から離れた位置で穀粒を排出すべき穀粒量に到達した場合、コンバインはすでに収穫を終えた圃場の旋回領域(未作業地)まで後退した後、排出ポイントに移動する必要があり、非効率的な自動走行を行う必要があった。 However, in conventional automatic driving of combine harvesters, automatic driving, including movement to discharge grains, was sometimes inefficient depending on the position at which the amount of grains that needed to be discharged was reached. For example, if the amount of grains that needed to be discharged was reached at a position away from the edge of the field, the combine harvester had to retreat to the turning area (unworked area) of the field where harvesting had already been completed, and then move to the discharge point, necessitating inefficient automatic driving.
本発明は、効率的な自動走行を行うことを目的とする。 The purpose of the present invention is to achieve efficient automated driving.
本発明の一実施形態に係る作業管理システムは、作物を収穫して脱穀した穀粒を貯留する穀粒タンクと前記穀粒タンクに貯留された穀粒の収量を測定する収量センサとを有し、圃場内の外周領域の作物を収穫走行で収穫し、前記収穫走行が行われた既作業地の内側の未作業地を自動走行しながら作物の収穫を行うコンバインのための作業管理システムであって、前記コンバインに設けられ、衛星からの衛星信号を受信する衛星アンテナと、前記コンバインに設けられ、前記衛星信号に基づいて自車位置に対応する測位データを出力する衛星測位モジュールと、前記コンバインに設けられ、前記収量センサが測定した前記収量を出力する収量出力部と、前記測位データ及び前記収量を取得するデータ取得部と、前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する面積算出部と、前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する収量率算出部と、算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定し、推定された前記排出タイミングを通知する制御ユニットと、を備える。The work management system according to one embodiment of the present invention is a work management system for a combine harvester that has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing crops and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in an outer peripheral area of a field by a harvesting run, and harvests crops while automatically running through unworked land inside the already-worked land where the harvesting run was performed. The work management system includes a satellite antenna provided on the combine harvester that receives satellite signals from a satellite, a satellite positioning module provided on the combine harvester that outputs positioning data corresponding to the vehicle's position based on the satellite signal, and a sensor for detecting the position of the combine harvester. and comprises a yield output unit that outputs the yield measured by the yield sensor, a data acquisition unit that acquires the positioning data and the yield, an area calculation unit that calculates the area of the worked area of the worked area from the positioning data acquired while traveling on the worked area, a yield rate calculation unit that calculates the yield rate, which is the yield per unit area in the worked area, from the yield acquired while traveling on the worked area and the area of the worked area, and a control unit that estimates the discharge timing when it will be necessary to discharge grains based on the calculated yield rate and notifies the user of the estimated discharge timing.
また、前記制御ユニットは、推定された前記排出タイミングでの収穫走行の終了を通知することが好ましい。It is also preferred that the control unit notifies the end of the harvesting run at the estimated discharge timing.
また、前記制御ユニットは、推定された前記排出タイミングを作業者の端末へ通知することが好ましい。It is also preferable that the control unit notifies a terminal of an operator of the estimated discharge timing.
本発明の一実施形態に係る作業管理システムは、作物を収穫して脱穀した穀粒を貯留する穀粒タンクと前記穀粒タンクに貯留された穀粒の収量を測定する収量センサとを有し、圃場内の外周領域の作物を収穫走行で収穫し、前記収穫走行が行われた既作業地の内側の未作業地を自動走行しながら作物の収穫を行うコンバインのための作業管理システムであって、前記コンバインに設けられ、衛星からの衛星信号を受信する衛星アンテナと、前記コンバインに設けられ、前記衛星信号に基づいて自車位置に対応する測位データを出力する衛星測位モジュールと、前記コンバインに設けられ、前記収量センサが測定した前記収量を出力する収量出力部と、前記測位データ及び前記収量を取得するデータ取得部と、前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する面積算出部と、前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する収量率算出部と、算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定し、推定された前記排出タイミングで、前記穀粒タンクに貯留された穀粒を排出する排出ポイントへの自動走行を前記コンバインに実行させる制御ユニットと、を備える。The work management system according to one embodiment of the present invention is a work management system for a combine harvester that has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing crops and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in the outer periphery of a field by a harvesting run, and harvests the crops while automatically running through unworked land inside the already-worked land where the harvesting run was performed, the work management system comprising a satellite antenna provided on the combine harvester that receives satellite signals from a satellite, a satellite positioning module provided on the combine harvester that outputs positioning data corresponding to the vehicle's position based on the satellite signals, and a yield sensor provided on the combine harvester that measures the yield of the grains stored in the grain tank. the yield output unit outputs a yield, a data acquisition unit acquires the positioning data and the yield, an area calculation unit calculates the area of the worked area from the positioning data acquired while traveling on the worked area, a yield rate calculation unit calculates the yield rate, which is the yield per unit area in the worked area, from the yield and the area of the worked area acquired while traveling on the worked area, and a control unit that estimates the discharge timing when it will be necessary to discharge grains based on the calculated yield rate, and causes the combine to automatically travel to a discharge point to discharge the grains stored in the grain tank at the estimated discharge timing.
また、前記制御ユニットは、推定された前記排出タイミングに基づいて、収穫走行のための自動走行経路と、前記排出ポイントへの自動走行のための排出走行経路と、を生成することが好ましい。It is also preferable that the control unit generates an automatic driving route for harvesting driving and a discharge driving route for automatic driving to the discharge point based on the estimated discharge timing.
また、前記制御ユニットは、推定された前記排出タイミングが前記未作業地を刈り抜けるタイミングとなるように前記自動走行経路を生成することが好ましい。It is also preferable that the control unit generates the automatic driving route so that the estimated discharge timing coincides with the timing at which the unworked land is mowed.
また、前記制御ユニットは、前記排出走行経路を考慮して前記自動走行経路を生成することが好ましい。It is also preferable that the control unit generates the automatic driving route taking into account the discharge driving route.
本発明の一実施形態に係る作業管理方法は、作物を収穫して脱穀した穀粒を貯留する穀粒タンクと前記穀粒タンクに貯留された穀粒の収量を測定する収量センサとを有し、圃場内の外周領域の作物を収穫走行で収穫し、前記収穫走行が行われた既作業地の内側の未作業地を自動走行しながら作物の収穫を行うコンバインに対して行われる作業管理方法であって、衛星からの衛星信号を受信し、前記衛星信号に基づいて前記コンバインの自車位置に対応する測位データを算出する工程と、前記測位データ及び前記収量を取得する工程と、前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する工程と、前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する工程と、算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定する工程と、推定された前記排出タイミングを通知する工程と、を備える。A work management method according to one embodiment of the present invention is a work management method performed on a combine harvester which has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing crops and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, and which harvests crops in the outer peripheral area of a field by a harvesting run and harvests the crops while automatically running through unworked land inside the work area where the harvesting run was performed.The method includes the steps of receiving a satellite signal from a satellite and calculating positioning data corresponding to the vehicle position of the combine harvester based on the satellite signal, acquiring the positioning data and the yield, calculating the area of the work area of the work area of the work area from the positioning data acquired while running through the work area of the work area, calculating a yield rate, which is the yield per unit area of the work area of the work area, estimating the discharge timing at which it will be necessary to discharge grains based on the calculated yield rate, and notifying the estimated discharge timing.
また、推定された前記排出タイミングでの収穫走行の終了を通知する工程を更に備えることが好ましい。It is also preferable that the method further comprises the step of notifying the end of the harvesting run at the estimated discharge timing.
また、前記排出タイミングが作業者の端末へ通知されることが好ましい。It is also preferable that the timing of discharge is notified to a terminal of an operator.
本発明の一実施形態に係る作業管理方法は、作物を収穫して脱穀した穀粒を貯留する穀粒タンクと前記穀粒タンクに貯留された穀粒の収量を測定する収量センサとを有し、圃場内の外周領域の作物を収穫走行で収穫し、前記収穫走行が行われた既作業地の内側の未作業地を自動走行しながら作物の収穫を行うコンバインに対して行われる作業管理方法であって、衛星からの衛星信号を受信し、前記衛星信号に基づいて前記コンバインの自車位置に対応する測位データを算出する工程と、前記測位データ及び前記収量を取得する工程と、前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する工程と、前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する工程と、算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定する工程と、推定された前記排出タイミングで、前記穀粒タンクに貯留された穀粒を排出する排出ポイントへの自動走行を前記コンバインに実行させる工程と、を備える。A work management method according to one embodiment of the present invention is a work management method for a combine harvester that has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing crops and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in an outer peripheral area of a farm field by a harvesting run, and harvests the crops while automatically running through an unworked area inside an already-worked area where the harvesting run was performed. The work management method includes a step of receiving a satellite signal from a satellite and calculating positioning data corresponding to the vehicle position of the combine harvester based on the satellite signal, and a step of acquiring the positioning data and the yield. the step of calculating the area of the worked area from the positioning data acquired while traveling on the worked area; the step of calculating a yield rate, which is the yield per unit area on the worked area, from the yield and the area of the worked area acquired while traveling on the worked area; the step of estimating a discharge timing at which it will become necessary to discharge grains based on the calculated yield rate; and the step of causing the combine to automatically travel to a discharge point at which the grains stored in the grain tank are discharged at the estimated discharge timing.
また、推定された前記排出タイミングに基づいて、収穫走行のための自動走行経路と、前記排出ポイントへの自動走行のための排出走行経路と、を生成する工程を更に備えることが好ましい。It is also preferable to further include a step of generating an automatic driving route for harvesting driving and a discharge driving route for automatic driving to the discharge point based on the estimated discharge timing.
また、前記自動走行経路と前記排出走行経路とを生成する前記工程において、推定された前記排出タイミングが前記未作業地を刈り抜けるタイミングとなるように前記自動走行経路が生成されることが好ましい。In addition, in the step of generating the automatic driving route and the discharge driving route, it is preferable that the automatic driving route is generated so that the estimated discharge timing coincides with the timing of mowing through the unworked land.
また、前記自動走行経路と前記排出走行経路とを生成する前記工程において、前記排出走行経路を考慮して前記自動走行経路が生成されることが好ましい。In addition, in the step of generating the automatic travel route and the discharge travel route, it is preferable that the automatic travel route is generated taking into consideration the discharge travel route.
このように未作業地の総収量を推定することにより、この圃場または他の圃場を含めた収穫作業の管理を、周囲刈りが終了した時点で容易に行うことができる。また、未作業地の自動走行における走行経路を生成する際に、未作業地で収穫される総収量を考慮することができる。そのため、総収量が一つの目安となって、自動走行の走行経路を効率的に生成することが可能となる。 By estimating the total yield of unworked land in this way, it is possible to easily manage harvesting work, including this field and other fields, once surrounding mowing is completed. In addition, when generating a driving route for automatic driving in unworked land, the total yield harvested in the unworked land can be taken into consideration. Therefore, the total yield serves as a guideline, making it possible to efficiently generate a driving route for automatic driving.
また、前記総収量を前記穀粒タンクの排出収量で除した上で小数点以下を繰り上げて、前記未作業地の自動走行中に最低限必要な排出回数を算出する排出回数算出部を備えることが好ましい。 It is also preferable to have a discharge count calculation unit that calculates the minimum number of discharges required during automatic travel in the unworked area by dividing the total yield by the discharge yield of the grain tank and rounding up to the nearest whole number.
このような構成により、穀粒を排出するタイミングを最適化することが容易となり、自動走行の走行経路を効率的に生成することが可能となる。 This configuration makes it easy to optimize the timing of grain discharge and enables efficient generation of automatic travel routes.
また、前記手動走行中に穀粒の排出を行った場合、前記排出回数算出部は、前記手動走行中の排出時に貯留されていた収量を前記排出収量として前記排出回数を算出することが好ましい。 In addition, when grains are discharged during the manual driving, it is preferable that the discharge count calculation unit calculates the discharge count using the yield amount stored at the time of discharge during the manual driving as the discharge yield amount.
実際に排出した際の収量を排出収量とすることにより、より現実的な排出回数を算出することが可能となる。 By using the actual yield when emissions are used as the emission yield, it becomes possible to calculate a more realistic number of emissions.
また、前記総収量と前記排出回数とから、前記排出収量以下の収量である排出基準収量を算出する排出基準収量算出部と、前記排出基準収量に基づいて、自動走行経路を生成する走行経路生成部とを備えることが好ましい。 It is also preferable to include an emission standard yield calculation unit that calculates an emission standard yield, which is a yield equal to or less than the emission yield, from the total yield and the number of emissions, and a driving route generation unit that generates an automatic driving route based on the emission standard yield.
自動走行において効率的な走行経路を生成するためには、効率的に排出ポイントに移動する経路を生成することが好ましい。効率的に排出ポイントに移動するためには、未作業地を刈り抜けてそのまま排出ポイントに移行することが重要である。そのため、未作業地の端部に至った際に、貯留されている穀粒の収量が排出するのに適した収量となっている必要がある。上記のように求めた排出基準収量は、最低限必要な排出回数から排出する際に基準となる収量を算出したものであり、排出基準収量で排出したとしても最終的な排出回数は変わらない。そのため、走行経路を生成する際に、排出基準収量から排出収量の間で排出するように、排出時の収量に幅を持たせることができる。これに伴い、走行経路を生成する際の自由度が向上し、未作業地の端部に至った際に、貯留されている穀粒の収量が排出するのに適した収量となるようにすることが容易となる。その結果、効率的な走行経路の生成がより容易となる。 In order to generate an efficient driving route in automatic driving, it is preferable to generate a route that moves efficiently to the discharge point. In order to move efficiently to the discharge point, it is important to cut through the unworked land and move directly to the discharge point. Therefore, when the end of the unworked land is reached, the yield of the stored grains must be suitable for discharge. The discharge standard yield calculated as above is a yield that serves as a standard when discharging from the minimum required number of discharges, and even if it is discharged at the discharge standard yield, the final number of discharges does not change. Therefore, when generating a driving route, a range can be given to the yield at the time of discharge so that it is discharged between the discharge standard yield and the discharge yield. As a result, the degree of freedom when generating a driving route is improved, and it becomes easier to make the yield of the stored grains suitable for discharge when the end of the unworked land is reached. As a result, it becomes easier to generate an efficient driving route.
また、前記穀粒タンクに貯留された穀粒を排出する排出ポイントを設定する排出ポイント設定部を備え、前記走行経路生成部は、前記排出ポイントを考慮して前記自動走行経路を生成することが好ましい。 It is also preferable that the system includes a discharge point setting unit that sets a discharge point for discharging grains stored in the grain tank, and the travel path generating unit generates the automatic travel path taking into account the discharge point.
排出ポイントを考慮することにより、排出ポイントにより近い未作業地の端部で収穫が終了するように走行経路を生成することができ、効率的な走行経路の生成がより容易となる。 By taking the discharge point into consideration, a driving route can be generated so that harvesting ends at the end of the unworked land closest to the discharge point, making it easier to generate an efficient driving route.
さらに、本発明の一実施形態に係る作業管理方法は、作物を収穫して脱穀した穀粒を貯留する穀粒タンクと前記穀粒タンクに貯留された穀粒の収量を測定する収量センサとを有し、圃場内の外周領域の作物を手動走行で収穫し、前記手動走行が行われた既作業地の内側の未作業地を自動走行しながら作物の収穫を行うコンバインに対して行われる作業管理方法であって、衛星からの衛星信号を受信し、前記衛星信号に基づいて前記コンバインの自車位置に対応する測位データを算出する工程と、前記測位データ及び前記収量を取得する工程と、前記手動走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積と前記未作業地の未作業地面積とを算出する工程と、前記手動走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する工程と、前記未作業地面積と前記収量率とから、前記未作業地で収穫されることが予想される穀粒の総収量を算出する工程とを備える。 Furthermore, the work management method according to one embodiment of the present invention is a work management method performed on a combine harvester that has a grain tank for storing grains harvested and threshed from crops and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in the outer periphery of a field by manual driving, and harvests crops while automatically driving through unworked land inside the previously worked land where the manual driving was performed, and includes the steps of receiving a satellite signal from a satellite and calculating positioning data corresponding to the vehicle position of the combine harvester based on the satellite signal, acquiring the positioning data and the yield, calculating the worked land area of the previously worked land and the unworked land area of the unworked land from the positioning data acquired during the manual driving, calculating the yield rate, which is the yield per unit area in the previously worked land, from the yield acquired during the manual driving and the previously worked land area, and calculating the total yield of grains expected to be harvested in the unworked land from the unworked land area and the yield rate.
このように未作業地の総収量を推定することにより、この圃場または他の圃場を含めた収穫作業の管理を、周囲刈りが終了した時点で容易に行うことができる。また、未作業地の自動走行における走行経路を生成する際に、未作業地で収穫される総収量を考慮することができる。そのため、総収量が一つの目安となって、自動走行の走行経路を効率的に生成することが可能となる。 By estimating the total yield of unworked land in this way, it is possible to easily manage harvesting work, including this field and other fields, once surrounding mowing is completed. In addition, when generating a driving route for automatic driving in unworked land, the total yield harvested in the unworked land can be taken into consideration. Therefore, the total yield serves as a guideline, making it possible to efficiently generate a driving route for automatic driving.
また、前記総収量を前記穀粒タンクの排出収量で除した上で小数点以下を繰り上げて、前記未作業地の自動走行中に最低限必要な排出回数を算出する工程を備えることが好ましい。 It is also preferable to include a step of dividing the total yield by the yield discharged from the grain tank and rounding up to the nearest whole number to calculate the minimum number of discharges required during automatic travel through the unworked area.
このような構成により、穀粒を排出するタイミングを最適化することが容易となり、自動走行の走行経路を効率的に生成することが可能となる。 This configuration makes it easy to optimize the timing of grain discharge and enables efficient generation of automatic travel routes.
また、前記手動走行中に穀粒の排出を行った場合、前記手動走行中の排出時に貯留されていた収量を前記排出収量として前記排出回数を算出することが好ましい。 In addition, when grains are discharged during the manual driving, it is preferable to calculate the number of discharges as the discharge yield based on the yield amount stored at the time of discharge during the manual driving.
実際に排出した際の収量を排出収量とすることにより、より現実的な排出回数を算出することが可能となる。 By using the actual yield when emissions are used as the emission yield, it becomes possible to calculate a more realistic number of emissions.
また、前記総収量と前記排出回数とから、前記排出収量以下の収量である排出基準収量を算出する工程と、前記排出基準収量に基づいて、自動走行経路を生成する工程とを備えることが好ましい。 It is also preferable to include a step of calculating an emission standard yield, which is a yield equal to or less than the emission yield, from the total yield and the number of emissions, and a step of generating an automated driving route based on the emission standard yield.
このような構成により、走行経路を生成する際に、排出基準収量から排出収量の間で排出するように、排出時の収量に幅を持たせることができる。そのため、走行経路を生成する際の自由度が向上し、未作業地の端部に至った際に、貯留されている穀粒の収量が排出するのに適した収量となるようにすることが容易となる。その結果、効率的な走行経路の生成がより容易となる。 With this configuration, when generating a travel path, a range can be provided for the yield at the time of discharge so that the yield is discharged between the discharge standard yield and the discharge yield. This improves the degree of freedom when generating a travel path, and makes it easier to ensure that the yield of stored grain is suitable for discharge when the end of the unworked area is reached. As a result, it becomes easier to generate an efficient travel path.
また、前記穀粒タンクに貯留された穀粒を排出する排出ポイントを設定する工程を備え、前記自動走行経路は、前記排出ポイントを考慮して生成されることが好ましい。 It is also preferable that the method further includes a step of setting a discharge point for discharging grains stored in the grain tank, and the automatic travel route is generated taking into account the discharge point.
排出ポイントを考慮することにより、排出ポイントにより近い未作業地の端部で収穫が終了するように走行経路を生成することができ、効率的な走行経路の生成がより容易となる。 By taking the discharge point into consideration, a driving route can be generated so that harvesting ends at the end of the unworked land closest to the discharge point, making it easier to generate an efficient driving route.
本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明においては、図1に示す矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」とし、図1の紙面の手前方向を「左」、奥向き方向を「右」とする。また、図1に示す矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the direction of arrow F in FIG. 1 is referred to as "front", the direction of arrow B as "rear", the direction toward the front of the paper in FIG. 1 as "left", and the direction toward the back as "right". The direction of arrow U in FIG. 1 is referred to as "up", and the direction of arrow D as "down".
〔コンバインの全体構成〕
図1及び図2に示すように、コンバインは、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、収穫装置H、搬送装置16、穀粒排出装置18、衛星測位モジュール80を備えている。
[Overall configuration of the combine]
As shown in Figures 1 and 2, the combine harvester is equipped with a crawler-type running device 11, a driving unit 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a harvesting device H, a conveying device 16, a grain discharge device 18, and a satellite positioning module 80.
図1に示すように、走行装置11は、走行車体10(以下単に車体10と称する)の下部に備えられている。コンバインは、走行装置11によって自走可能に構成されている。 As shown in FIG. 1, the traveling device 11 is provided on the lower part of the traveling vehicle body 10 (hereinafter simply referred to as the vehicle body 10). The combine is configured to be self-propelled by the traveling device 11.
また、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11の上側に備えられている。運転部12には、コンバインの作業を監視する監視者が搭乗可能である。なお、監視者は、コンバインの機外からコンバインの作業を監視していても良い。 The driving section 12, threshing device 13, and grain tank 14 are provided above the traveling device 11. An observer who monitors the operation of the combine can ride in the driving section 12. The observer may also monitor the operation of the combine from outside the machine.
穀粒排出装置18は、穀粒タンク14の上側に設けられている。また、衛星測位モジュール80は、運転部12の上面に取り付けられている。 The grain discharge device 18 is provided on the upper side of the grain tank 14. The satellite positioning module 80 is attached to the upper surface of the driving unit 12.
収穫装置Hは、コンバインにおける前部に備えられている。そして、搬送装置16は、収穫装置Hの後側に設けられている。また、収穫装置Hは、切断機構15及びリール17を有している。 The harvesting device H is provided at the front of the combine. The transport device 16 is provided at the rear of the harvesting device H. The harvesting device H also has a cutting mechanism 15 and a reel 17.
切断機構15は、圃場の植立穀稈を刈り取る。また、リール17は、回転駆動しながら収穫対象の植立穀稈を掻き込む。この構成により、収穫装置Hは、圃場の穀物(以下、「作物」とも称す)を収穫する。そして、コンバインは、走行装置11によって走行しながら、収穫装置Hによって圃場の穀物を収穫する収穫走行が可能である。 The cutting mechanism 15 cuts the planted culms in the field. The reel 17 rotates and rakes in the planted culms to be harvested. With this configuration, the harvesting device H harvests the grain (hereinafter also referred to as the "crop") in the field. The combine is capable of traveling on the traveling device 11 while harvesting the grain in the field with the harvesting device H.
このように、コンバインは、圃場の穀物を収穫する収穫装置Hと、走行装置11と、を備えている。 Thus, the combine is equipped with a harvesting device H that harvests grains from the field and a traveling device 11.
切断機構15により刈り取られた刈取穀稈は、搬送装置16によって脱穀装置13へ搬送される。脱穀装置13において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14には、穀粒タンク14に貯留された穀粒の収量を測定する収量センサ19が設けられる。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。 The harvested stalks cut by the cutting mechanism 15 are transported by the transport device 16 to the threshing device 13. In the threshing device 13, the harvested stalks are threshed. The grains obtained by the threshing process are stored in the grain tank 14. The grain tank 14 is provided with a yield sensor 19 that measures the yield of the grains stored in the grain tank 14. The grains stored in the grain tank 14 are discharged outside the machine by the grain discharge device 18 as necessary.
このように、コンバインは、収穫装置Hによって収穫された穀粒を貯留する穀粒タンク14を備えている。 Thus, the combine is equipped with a grain tank 14 that stores the grain harvested by the harvesting device H.
運転部12には、通信端末2が配置されている。図1において、通信端末2は、運転部12に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末2は、運転部12に対して着脱可能に構成されていても良い。また、コンバインの機外に持ち出されても良い。 The communication terminal 2 is disposed in the driving unit 12. In FIG. 1, the communication terminal 2 is fixed to the driving unit 12. However, the present invention is not limited to this, and the communication terminal 2 may be configured to be detachable from the driving unit 12. It may also be taken outside the combine harvester.
〔自動走行に関する構成〕
図2に示すように、コンバインは、圃場において生成された走行経路に沿って自動走行する。そのため、コンバインは、自車位置を認識することが必要である。衛星アンテナを備える衛星測位モジュール80には、衛星航法モジュール81と慣性航法モジュール82とが含まれている。衛星航法モジュール81は、人工衛星GSからのGNSS(global navigation satellite system)信号(GPS信号を含む)を衛星アンテナを介して受信して、自車位置を算出するための測位データを出力する。慣性航法モジュール82は、ジャイロ加速度センサ及び磁気方位センサを組み込んでおり、瞬時の走行方向を示す位置ベクトルを出力する。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81による自車位置算出を補完するために用いられる。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81とは別の場所に配置してもよい。
[Configuration related to autonomous driving]
As shown in FIG. 2, the combine automatically travels along a travel route generated in a field. Therefore, the combine needs to recognize its own vehicle position. The satellite positioning module 80 equipped with a satellite antenna includes a satellite navigation module 81 and an inertial navigation module 82. The satellite navigation module 81 receives GNSS (global navigation satellite system) signals (including GPS signals) from an artificial satellite GS via a satellite antenna and outputs positioning data for calculating the vehicle position. The inertial navigation module 82 incorporates a gyro acceleration sensor and a magnetic direction sensor, and outputs a position vector indicating the instantaneous traveling direction. The inertial navigation module 82 is used to complement the vehicle position calculation by the satellite navigation module 81. The inertial navigation module 82 may be disposed at a location separate from the satellite navigation module 81.
コンバインによって圃場での収穫作業を行う場合の手順は、以下に説明する通りである。 The procedure for harvesting in a field using a combine is as follows:
まず、運転者兼監視者は、コンバインを手動で操作し、図2に示すように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように収穫走行を行う(以下、周囲刈りとも称す)。これにより既刈地(既作業地)となった領域は、外周領域SAとして設定される。そして、外周領域SAの内側に未刈地(未作業地)のまま残された領域は、作業対象領域CAとして設定される。図2は、外周領域SAと作業対象領域CAの一例を示している。なお、周囲刈りは手動走行により行われるが、この際の周囲刈りは、運転者がコンバインに搭乗してコンバインを操縦する走行であっても良いが、遠隔操作により監視者等がコンバインを走行させても良い。 First, the driver/supervisor manually operates the combine harvester and drives it around the outer periphery of the field, as shown in FIG. 2, to harvest along the boundary line of the field (hereinafter also referred to as periphery mowing). The area that has been mowed (worked) is set as the outer periphery area SA. The area inside the outer periphery area SA that remains unmowed (unworked) is set as the work target area CA. FIG. 2 shows an example of the outer periphery area SA and the work target area CA. Note that periphery mowing is performed by manual driving, and in this case, the driver may ride on the combine harvester and operate it, or the combine harvester may be driven by a supervisor or the like by remote control.
また、このとき、外周領域SAの幅をある程度広く確保するために、運転者は、コンバインを2~3周走行させる。この走行においては、コンバインが1周する毎に、コンバインの作業幅分だけ外周領域SAの幅が拡大する。最初の、2~3周の走行が終わると、外周領域SAの幅は、コンバインの作業幅の2~3倍程度の幅となる。 At this time, in order to ensure that the width of the outer circumferential area SA is relatively wide, the operator runs the combine harvester two or three times around the field. During this run, the width of the outer circumferential area SA increases by the working width of the combine harvester each time the combine harvester makes one revolution. After the first two or three revolutions, the width of the outer circumferential area SA will be about two to three times the working width of the combine harvester.
外周領域SAは、作業対象領域CAにおいて自動走行により収穫走行を行うときに、コンバインが方向転換するためのスペースとして利用される。また、外周領域SAは、収穫走行を一旦終えて、穀粒の排出場所へ移動する際や、燃料の補給場所へ移動する際等の移動用のスペースとしても利用される。 The outer periphery area SA is used as a space for the combine to change direction when it is automatically traveling to harvest in the work area CA. The outer periphery area SA is also used as a space for moving when it finishes harvesting and moves to a grain discharge location or a fuel supply location.
なお、図2に示す運搬車CVは、コンバインから排出された穀粒を収集し、運搬することができる。穀粒排出の際、コンバインは運搬車CVの近傍へ移動した後、穀粒排出装置18によって穀粒を運搬車CVへ排出する。 The transport vehicle CV shown in FIG. 2 can collect and transport grains discharged from the combine harvester. When discharging grains, the combine harvester moves close to the transport vehicle CV, and then the grain discharge device 18 discharges the grains into the transport vehicle CV.
外周領域SA及び作業対象領域CAが設定されると、図3に示すように、作業対象領域CAにおける走行経路が算定される。算定された走行経路は、作業走行のパターンに基づいて順次生成され、生成された走行経路に沿ってコンバインが自動走行する経路となる。
なお、コンバインは、旋回走行のための旋回パターンとして、図3に示すようなU字状の旋回走行経路に沿って方向転換するU旋回パターンの他にも、前後進を繰り返しながら方向転換するα旋回パターンや、後進走行をともなってU旋回パターンよりも狭い領域でU旋回パターンと同様の方向転換をするスイッチバック旋回パターンを有する。このような後進を含む旋回走行は、穀粒タンク14が満杯になって、作業対象領域CAの走行経路から離脱したコンバインが、運搬車CVに対して位置合わせする時などにも行われる。
When the outer periphery area SA and the work target area CA are set, a travel route in the work target area CA is calculated as shown in Fig. 3. The calculated travel route is generated sequentially based on the work travel pattern, and the combine harvester automatically travels along the generated travel route.
In addition to the U-turn pattern shown in Fig. 3, which changes direction along a U-shaped turning path, the combine also has an α-turn pattern, which changes direction while repeatedly moving forward and backward, and a switchback pattern, which changes direction in a similar manner to the U-turn pattern but in a narrower area than the U-turn pattern, with reverse travel. Such turning including reverse travel is also performed when the grain tank 14 becomes full and the combine leaves the travel path of the work area CA to align itself with the transport vehicle CV.
〔自動走行に係る管理・制御について〕
以下、図4~図6を用いて自動走行に係る管理・制御を行う構成について説明する。
[Management and control of automated driving]
The configuration for managing and controlling the automatic driving will be described below with reference to Figs.
コンバインの管理・制御系は、多数のECUと呼ばれる電子制御ユニットからなる制御ユニット5、及び、この制御ユニット5との間で車載LANなどの配線網を通じて信号通信(データ通信)を行う各種入出力機器から構成されている。 The combine harvester's management and control system is made up of a control unit 5, which is made up of numerous electronic control units called ECUs, and various input/output devices that communicate signals (data) with this control unit 5 via a wiring network such as an on-board LAN.
通信部66は、このコンバインの管理・制御系が、通信端末2との間で、あるいは、遠隔地に設置されている管理コンピュータとの間でデータ交換するために用いられる。通信端末2には、圃場に立っている監視者、またはコンバイン乗り込んでいる運転者兼監視者が操作するタブレットコンピュータ、自宅や管理事務所に設置されているコンピュータなども含まれる。制御ユニット5は、この制御系の中核要素であり、複数のECUの集合体として示されている。衛星測位モジュール80からの信号は、車載LANを通じて制御ユニット5に入力される。なお、制御ユニット5の構成要素の一部は、通信端末2に配置されても良い。 The communication unit 66 is used by the combine's management and control system to exchange data with the communication terminal 2 or with a management computer installed in a remote location. The communication terminal 2 may be a tablet computer operated by a supervisor standing in the field or a driver/supervisor in the combine, or a computer installed at home or in a management office. The control unit 5 is the core element of the control system, and is shown as a collection of multiple ECUs. Signals from the satellite positioning module 80 are input to the control unit 5 via the vehicle-mounted LAN. Some of the components of the control unit 5 may be located in the communication terminal 2.
制御ユニット5は、入力処理部90、自車位置算出部55、車体方位算出部56、圃場管理部83、収量管理部70、走行経路生成部54を含む。さらに制御ユニット5は、図示しないが、出力処理部、走行機器群を制御する走行制御部、収穫作業装置を制御する作業制御部等を含めることができる。出力処理部は、操舵機器、エンジン機器、変速機器、制動機器、収穫装置H(図1参照)、脱穀装置13(図1参照)、搬送装置16(図1参照)、穀粒排出装置18(図1参照)等と接続される。 The control unit 5 includes an input processing unit 90, a vehicle position calculation unit 55, a vehicle orientation calculation unit 56, a field management unit 83, a yield management unit 70, and a driving path generation unit 54. Although not shown, the control unit 5 can further include an output processing unit, a driving control unit that controls the group of driving equipment, a work control unit that controls the harvesting work equipment, etc. The output processing unit is connected to the steering equipment, the engine equipment, the transmission equipment, the braking equipment, the harvesting equipment H (see FIG. 1), the threshing equipment 13 (see FIG. 1), the conveying equipment 16 (see FIG. 1), the grain discharge equipment 18 (see FIG. 1), etc.
入力処理部90には、衛星測位モジュール80、収量出力部20、走行状態センサ群63、作業状態センサ群64、走行操作ユニット(図示せず)等が接続されている。入力処理部90は、これらから情報を受信し、制御ユニット5内の各種機能部に情報を提供する。走行状態センサ群63には、エンジン回転数センサ、オーバーヒート検出センサ、ブレーキペダル位置検出センサ、変速位置検出センサ、操舵位置検出センサ等が含まれている。作業状態センサ群64には、収穫作業装置(収穫装置H(図1参照))、脱穀装置13(図1参照)、搬送装置16(図1参照)、穀粒排出装置18(図1参照)の駆動状態を検出するセンサ、穀稈や穀粒の状態を検出するセンサなどが含まれている。 The input processing unit 90 is connected to the satellite positioning module 80, the yield output unit 20, the driving condition sensor group 63, the work condition sensor group 64, the driving operation unit (not shown), etc. The input processing unit 90 receives information from these and provides the information to various functional units in the control unit 5. The driving condition sensor group 63 includes an engine speed sensor, an overheat detection sensor, a brake pedal position detection sensor, a gear shift position detection sensor, a steering position detection sensor, etc. The work condition sensor group 64 includes sensors that detect the driving status of the harvesting work device (harvesting device H (see Figure 1)), the threshing device 13 (see Figure 1), the conveying device 16 (see Figure 1), and the grain discharge device 18 (see Figure 1), and sensors that detect the status of the stalks and grains, etc.
自車位置算出部55は、衛星測位モジュール80から逐次送られてくる測位データに基づいて、予め設定されている車体10(図1参照)の特定箇所の地図座標(または圃場座標)として自車位置や収穫幅の両端部の位置を算出する。車体方位算出部56は、自車位置算出部55で逐次算出される自車位置から、微小時間での走行軌跡を求めて車体10(図1参照)の走行方向での向きを示す車体方位を決定する。また、車体方位算出部56は、慣性航法モジュール82からの出力データに含まれている方位データに基づいて車体方位を決定することも可能である。 The vehicle position calculation unit 55 calculates the vehicle position and the positions of both ends of the harvest width as map coordinates (or field coordinates) of a specific location of the vehicle body 10 (see FIG. 1) that has been set in advance, based on the positioning data successively sent from the satellite positioning module 80. The vehicle orientation calculation unit 56 determines the vehicle orientation, which indicates the direction of travel of the vehicle body 10 (see FIG. 1) in the travel direction, by determining the travel trajectory over a short period of time from the vehicle position successively calculated by the vehicle position calculation unit 55. The vehicle orientation calculation unit 56 can also determine the vehicle orientation based on the orientation data included in the output data from the inertial navigation module 82.
圃場管理部83は、自車位置算出部55が算出した自車位置に基づいて、圃場の外形形状や作業対象領域CAの外形形状、圃場の面積や作業対象領域CAの面積等を算出する。
例えば、圃場管理部83は、面積算出部84、形状算出部85等を備える。形状算出部85は、圃場の外形形状や作業対象領域CAの外形形状を算出する。面積算出部84は、圃場の面積や作業対象領域CAの面積を算出する。なお、圃場管理部83は、運搬車CVに穀粒を排出する排出ポイントを設定する排出ポイント設定部86を備えても良い。
Based on the vehicle position calculated by the vehicle position calculation unit 55, the field management unit 83 calculates the outer shape of the field, the outer shape of the work area CA, the area of the field, the area of the work area CA, etc.
For example, the field management unit 83 includes an area calculation unit 84, a shape calculation unit 85, etc. The shape calculation unit 85 calculates the outer shape of the field and the outer shape of the work area CA. The area calculation unit 84 calculates the area of the field and the area of the work area CA. The field management unit 83 may also include a discharge point setting unit 86 that sets a discharge point for discharging grains onto the transport vehicle CV.
収量管理部70は、自動走行の走行経路の決定等を行うために用いる収量を管理する。
そのため、収量管理部70は、圃場の単位面積当たりに作物を収穫する収量である収量率や、作業対象領域CAで収穫できる総収量等を推定する。また、収量管理部70は、作業対象領域CAの作物を収穫する際に最低限必要となる、貯留された穀粒の排出回数や、排出すべき際の穀粒の収量を算出する。具体的には、収量管理部70は、収量率算出部71、総収量算出部72(総収量推定部に相当)、排出回数算出部73、排出基準収量算出部74等を備えることができる。なお、収量管理部70は、これらの全てを備えることができ、あるいはこれらの一部を組み合わせて備えることもできる。
The yield management unit 70 manages the yield used for determining the driving route for automatic driving, etc.
Therefore, the yield management unit 70 estimates the yield rate, which is the yield of crops harvested per unit area of the field, the total yield that can be harvested in the work area CA, etc. The yield management unit 70 also calculates the minimum number of times stored grains are discharged when harvesting crops in the work area CA, and the yield of grains when they should be discharged. Specifically, the yield management unit 70 can include a yield rate calculation unit 71, a total yield calculation unit 72 (corresponding to a total yield estimation unit), a discharge count calculation unit 73, a discharge standard yield calculation unit 74, etc. The yield management unit 70 can include all of these, or a combination of some of these.
収量率算出部71は、周囲刈りにおいて、外周領域SAで収穫された穀粒の収量と、外周領域SAの面積とから、単位面積当たりの収量である収量率を算出する。具体的には、収量率は、外周領域SAで収穫された穀粒の収量を外周領域SAの面積で除算することにより求められる。外周領域SAで収穫された穀粒の収量は、手動走行による周囲刈りを開始してから終了するまでに穀粒タンク14に貯留された穀粒の増加量から求められる。なお、周囲刈り中に穀粒の排出を行った場合には、その前後における穀粒の増加量が積算される。また、外周領域SAで収穫された穀粒の収量は収量率算出部71が算出しても良いが、収量管理部70における他の機能部等の、その他の機能部が算出しても良い。外周領域SAの面積は、面積算出部84が、圃場の面積から作業対象領域CAの面積を減算することにより求められる。 The yield rate calculation unit 71 calculates the yield rate, which is the yield per unit area, from the yield of grains harvested in the outer peripheral area SA during peripheral mowing and the area of the outer peripheral area SA. Specifically, the yield rate is calculated by dividing the yield of grains harvested in the outer peripheral area SA by the area of the outer peripheral area SA. The yield of grains harvested in the outer peripheral area SA is calculated from the increase in the amount of grains stored in the grain tank 14 from the start to the end of peripheral mowing by manual driving. If grains are discharged during peripheral mowing, the increase in the amount of grains before and after that is accumulated. The yield of grains harvested in the outer peripheral area SA may be calculated by the yield rate calculation unit 71, or may be calculated by another functional unit, such as another functional unit in the yield management unit 70. The area of the outer peripheral area SA is calculated by the area calculation unit 84 subtracting the area of the work target area CA from the area of the field.
総収量算出部72は、作業対象領域CAの面積と収量率とから、作業対象領域CA全体で収穫されると予想される穀粒の総収量を推定する。具体的には、総収量は、作業対象領域CAの面積と収量率とを乗算することにより求められる。これにより、総収量を参考に、穀粒の排出を考慮しながら、作業対象領域CAにおける自動走行の走行経路を効率的に生成することが可能となる。 The total yield calculation unit 72 estimates the total yield of grains expected to be harvested in the entire work area CA from the area of the work area CA and the yield rate. Specifically, the total yield is calculated by multiplying the area of the work area CA by the yield rate. This makes it possible to efficiently generate a driving route for automatic driving in the work area CA while taking into account the discharge of grains and referring to the total yield.
排出回数算出部73は、穀粒を排出する際に穀粒タンク14に貯留された収量である排出収量と、作業対象領域CAの総収量とから、作業対象領域CAにおける自動走行時に最低限必要となる排出回数を算出する。具体的には、排出回数は、総収量を排出収量で除算して、整数値に繰り上げることにより求められる。排出収量は、穀粒タンク14の満杯収量や満杯収量に対して所定の割合又は所定量少ない収量、外部から要求される排出収量、運搬車の積載容量に対応した収量、あるいはあらかじめ排出時の収量として規定された収量とすることができる。また、周囲刈り中に穀粒の排出を行った場合、排出時の収量を排出収量としても良い。このように排出回数を算出することにより、後段で例示するように、排出回数を考慮して効率的な排出タイミングを設定しながら、作業対象領域CAでの自動走行において、効率的な走行経路を生成することが可能となる。 The discharge count calculation unit 73 calculates the minimum number of discharges required during automatic travel in the work area CA from the discharge yield, which is the yield stored in the grain tank 14 when discharging grains, and the total yield in the work area CA. Specifically, the discharge count is calculated by dividing the total yield by the discharge yield and rounding up to an integer value. The discharge yield can be the full yield of the grain tank 14, a yield that is a predetermined percentage or a predetermined amount less than the full yield, a discharge yield required from the outside, a yield corresponding to the loading capacity of the transport vehicle, or a yield that is specified in advance as the yield at the time of discharge. In addition, when grains are discharged during peripheral mowing, the yield at the time of discharge may be the discharge yield. By calculating the discharge count in this way, it is possible to generate an efficient travel route during automatic travel in the work area CA while setting an efficient discharge timing taking into account the discharge count, as exemplified later.
排出基準収量算出部74は、作業対象領域CAの総収量と排出回数算出部73で算出された排出回数とから、排出基準収量を算出する。排出基準収量は、自動走行中に穀粒を排出する目安とする、穀粒タンク14に貯留された穀粒の収量である。具体的には、排出基準収量は、総収量を排出回数で除算することにより求められる。このように排出基準収量を算出することにより、後段で例示するように、排出基準収量を目安として効率的な排出タイミングを設定しながら、作業対象領域CAにおける自動走行の走行経路を効率的に生成することが可能となる。 The standard discharge yield calculation unit 74 calculates the standard discharge yield from the total yield in the work area CA and the discharge count calculated by the discharge count calculation unit 73. The standard discharge yield is the yield of grains stored in the grain tank 14, which is used as a guide for discharging grains during automatic driving. Specifically, the standard discharge yield is calculated by dividing the total yield by the discharge count. By calculating the standard discharge yield in this manner, it becomes possible to efficiently generate a driving route for automatic driving in the work area CA while setting an efficient discharge timing using the standard discharge yield as a guide, as exemplified later.
走行経路生成部54は、圃場の外形形状や作業対象領域CAの外形形状等に基づいて、作業対象領域CAにおける自動走行の走行経路を生成する。自動走行で用いられる走行経路は、走行経路生成部54が経路算出アルゴリズムによって自ら生成することもできるが、通信端末2や遠隔地の管理コンピュータ等で生成されたものをダウンロードしたものを用いることも可能である。なお、走行経路生成部54によって算出された走行経路は、手動運転であっても、コンバインが当該走行経路に沿って走行するためのガイダンス目的で利用することができる。 The travel path generating unit 54 generates a travel path for automatic travel in the work area CA based on the external shape of the field and the external shape of the work area CA. The travel path used for automatic travel can be generated by the travel path generating unit 54 itself using a route calculation algorithm, but it is also possible to use a route generated by the communication terminal 2 or a remote management computer, etc. and downloaded. Note that the travel path calculated by the travel path generating unit 54 can be used for guidance purposes for the combine to travel along the travel path even in manual operation.
また、このコンバインは自動走行で収穫作業を行う自動運転と手動走行で収穫作業を行う手動運転との両方で走行可能である。自動運転を行う際には、自動走行モードが設定され、手動運転を行うためには手動走行モードが設定される。走行モードの切り替えは、走行モード管理部(図示せず)等によって管理される。 This combine harvester can be operated in both automatic operation, where harvesting work is performed by automatic driving, and manual operation, where harvesting work is performed by manual driving. When operating automatically, the automatic driving mode is set, and when operating manually, the manual driving mode is set. The switching of driving modes is managed by a driving mode management unit (not shown) or the like.
なお、走行経路生成部54は、自動走行の走行経路を生成するに際し、作業対象領域CAの総収量、排出回数算出部73で算出される排出回数、及び排出基準収量のいずれか、またはこれらを適宜組み合わせて考慮することもできる。また、走行経路生成部54は、排出ポイント設定部86で設定された排出ポイントを考慮して、走行経路を生成することもできる。 When generating a driving route for automatic driving, the driving route generating unit 54 can take into consideration any one of the total yield of the work area CA, the number of discharges calculated by the discharge number calculating unit 73, and the standard discharge yield, or an appropriate combination of these. The driving route generating unit 54 can also generate a driving route taking into consideration the discharge points set by the discharge point setting unit 86.
作業対象領域CAの総収量を考慮して作業対象領域CAを自動走行する走行経路を生成することにより、排出収量を参照しながら、排出ポイントに移動する排出走行を含めた走行経路を効率的に生成することができる。また、自動走行中に収穫した穀粒の収量から残りの収量を算出し、自動走行が進むにつれて、作業対象領域CAの残りの収量から随時効率的な走行経路に変更することも可能である。 By generating a driving route for automatic travel in the work area CA taking into account the total yield of the work area CA, it is possible to efficiently generate a driving route including discharge travel to the discharge point while referring to the discharge yield. In addition, it is also possible to calculate the remaining yield from the yield of grains harvested during automatic travel, and as automatic travel progresses, change to an efficient driving route at any time based on the remaining yield in the work area CA.
また、排出回数を考慮して作業対象領域CAを自動走行する走行経路を生成することにより、排出回数に応じて、穀粒を排出してから次に穀粒を排出するまでに行う自動走行による収穫走行の距離を均等にする等して、容易に最適な走行経路を効率的に生成することができる。 In addition, by generating a driving route for automatic travel in the work area CA taking into account the number of times of discharge, it is possible to easily and efficiently generate an optimal driving route by, for example, equalizing the distance of automatic harvesting travel performed between the time grains are discharged and the time the next grains are discharged, depending on the number of times of discharge.
また、走行経路は、排出収量に到達する等の穀粒を排出する必要が生じる状態となるタイミングを推定し、排出ポイントへ移動する経路を考慮して、排出収量に到達するタイミングが作業対象領域CAを刈り抜けるタイミングとなるように生成することが望ましい。 It is also desirable to generate the travel route by estimating the timing when the grains will need to be discharged, such as when the discharge yield is reached, and taking into account the route to the discharge point, so that the timing at which the discharge yield is reached coincides with the timing at which the work area CA is mowed.
例えば、図5に示すように、自動走行中のコンバインは、ある位置で作業対象領域CAを縦断するように走行した後旋回して別の位置で作業対象領域CAを縦断し、このような往復走行を繰り返す。コンバイン(図では走行車体10として図示する)は、穀粒タンク14に貯留された穀粒の収量が排出収量に到達すると、貯留された穀粒を排出するために運搬車CVの近傍に設定された排出ポイントPOに移動する。排出収量に到達した際、コンバインが作業対象領域CAの内部の位置(例えば位置PF1)を走行していたとすると、コンバインは、すでに収穫を行った走行経路を後退し、外周領域SAで旋回して排出ポイントPOに向かう排出走行経路LO1を走行する。しかし、このように走行経路を後退し、排出ポイントPOに向かうと排出に伴う排出走行経路LO1が長くなり、自動走行の効率が悪くなる。 For example, as shown in FIG. 5, a combine harvester traveling automatically travels across the work area CA at one position, then turns and travels across the work area CA at another position, repeating this round trip travel. When the yield of grain stored in the grain tank 14 reaches the discharge yield, the combine harvester (illustrated as a traveling vehicle body 10 in the figure) moves to a discharge point PO set near the transport vehicle CV to discharge the stored grain. If the combine harvester is traveling at a position inside the work area CA (e.g., position PF1) when the discharge yield is reached, the combine harvester will reverse the travel path that has already been used for harvesting, turn in the outer peripheral area SA, and travel along the discharge travel path LO1 toward the discharge point PO. However, if the combine harvester reverses the travel path in this way and heads toward the discharge point PO, the discharge travel path LO1 associated with discharge will become longer, and the efficiency of automatic traveling will decrease.
これに対して、排出基準収量を考慮して作業対象領域CAを自動走行する走行経路を生成することにより、穀粒を排出する際の収量として排出基準収量から満杯収量を超えない範囲で幅を持たせた収量を考慮すればよい。そのため、排出ポイントに移動するタイミングが作業対象領域CAを刈り抜けるタイミングとなるように走行経路を容易に生成することができる。例えば、図5に示すように、作業対象領域CAの端部の位置PF2で排出基準収量以上で満杯収量以下の幅を持たせた収量に到達したとすると、そのまま前進して排出走行経路LO2を通って排出ポイントPOに向かうことができる。その結果、効率的な走行経路を容易に生成することができる。 In response to this, by generating a travel path that automatically travels through the work area CA while taking into account the discharge standard yield, it is possible to consider a yield with a margin between the discharge standard yield and the full yield when discharging grains. Therefore, a travel path can be easily generated so that the timing of moving to the discharge point coincides with the timing of harvesting through the work area CA. For example, as shown in FIG. 5, if a yield with a margin between the discharge standard yield and the full yield is reached at position PF2 at the end of the work area CA, as shown in FIG. 5, the tractor can continue forward along the discharge travel path LO2 toward the discharge point PO. As a result, an efficient travel path can be easily generated.
さらに、図6に示すように、効率的な走行経路を容易に生成するために、走行経路生成部54は、自動走行において、走行経路に沿った方向の作業対象領域CAの長さを調整する予備調整走行を行う予備調整経路LRを生成しても良い。このように予備調整走行を行うことにより、自動走行において、作業対象領域CAの内部で排出収量にならないように、作業対象領域CAを刈り抜けるタイミングで排出収量に到達するように走行経路を生成することが容易となる。例えば、往復走行中に作業対象領域CAの端部で排出収量に到達するように走行経路を生成することができる。これにより、常に後退を伴わない排出走行経路LO2を通って排出ポイントPOに向かい、適量の収量の穀粒を排出することができる。その結果、効率的に穀粒の排出を行うと共に効率的な排出走行を行うことができる、効率的な走行経路を容易に生成することが可能となる。この際の排出収量は、排出基準収量または、排出基準収量以上で満杯収量に対して所定の割合又は所定の収量少ない収量以下の収量とすることもできる。また、図では、作業対象領域CAの一辺側端部に予備調整経路LRを生成する例を示したが、向かい合う二辺側の端部に予備調整経路LRを生成しても良い。 Furthermore, as shown in FIG. 6, in order to easily generate an efficient travel path, the travel path generating unit 54 may generate a preliminary adjustment path LR that performs a preliminary adjustment run to adjust the length of the work target area CA in the direction along the travel path in automatic travel. By performing the preliminary adjustment run in this way, in automatic travel, it becomes easy to generate a travel path so that the discharge yield is reached at the timing of mowing through the work target area CA so that the discharge yield does not become the discharge yield inside the work target area CA. For example, a travel path can be generated so that the discharge yield is reached at the end of the work target area CA during round trip travel. This allows the grain to always travel toward the discharge point PO via the discharge travel path LO2 without retreating, and an appropriate amount of grain can be discharged. As a result, it becomes possible to easily generate an efficient travel path that can efficiently discharge grains and perform efficient discharge travel. The discharge yield in this case can be the discharge standard yield or a yield that is equal to or greater than the discharge standard yield and is a predetermined ratio or a predetermined yield less than the full yield. Also, while the figure shows an example in which a preliminary adjustment path LR is generated at the end of one side of the work target area CA, the preliminary adjustment path LR may be generated at the ends of two opposing sides.
なお、作業対象領域CAの面積、収量率、作業対象領域CAの総収量、排出回数算出部73で算出された排出回数、及び排出基準収量の少なくとも一部は、あらかじめ調べておいたものを保持して用いても良いし、入力処理部90を介して外部から取得したものを用いても良い。外部から取得する場合、入力処理部90または走行経路生成部54、その他の機能部は、作業対象領域CAの面積を取得する面積取得部、収量率を取得する収量率取得部、総収量を取得する総収量取得部、排出回数を取得する排出回数取得部及び排出基準収量を取得する排出基準収量取得部等のデータ取得部として機能する。 The area of the work area CA, the yield rate, the total yield of the work area CA, the number of discharges calculated by the discharge count calculation unit 73, and at least some of the discharge standard yield may be stored and used in advance, or may be acquired from outside via the input processing unit 90. When acquired from outside, the input processing unit 90 or the travel path generation unit 54 and other functional units function as data acquisition units such as an area acquisition unit that acquires the area of the work area CA, a yield rate acquisition unit that acquires the yield rate, a total yield acquisition unit that acquires the total yield, a discharge count acquisition unit that acquires the number of discharges, and an emission standard yield acquisition unit that acquires the emission standard yield.
また、走行経路生成部54は、圃場における畦からの進入口に向かい合う一辺上で作業対象領域CAの収穫作業を終えるように予備調整経路を生成することが好ましい。 In addition, it is preferable that the travel path generation unit 54 generates a preliminary adjustment path so that the harvesting work in the work area CA is completed on one side facing the entrance from the ridge in the field.
以下、図4~図7を用いて自動走行に係る管理・制御を行う方法について説明する。なお、以下で説明する方法は、上述した図4に示す装置構成によって実現しても良いが、その他の任意の構成で実現しても良い。また、以下で説明する方法をプログラムを用いて実現することができる。例えば、プログラムは記憶装置92に格納され、CPUやECU等からなる制御部91によって実行される。また、記憶装置92及び制御部91は、制御ユニット5に設けられても良いが、別の個所に設けられても良い。 Below, a method for managing and controlling autonomous driving will be described with reference to Figures 4 to 7. The method described below may be realized by the device configuration shown in Figure 4 above, but may also be realized by any other configuration. The method described below can also be realized by using a program. For example, the program is stored in the storage device 92 and executed by the control unit 91, which is composed of a CPU, ECU, etc. The storage device 92 and the control unit 91 may be provided in the control unit 5, but may also be provided in a different location.
継続的に衛星からの衛星信号が受信され、自車位置に対応する測位データが算出される(図7のステップ#1)。 Satellite signals are continuously received from the satellites, and positioning data corresponding to the vehicle's position is calculated (step #1 in Figure 7).
また、継続的に穀粒タンク14に貯留される穀粒の収量が測定される(図7のステップ#2)。 The yield of grain stored in the grain tank 14 is also continuously measured (step #2 in Figure 7).
このように測位データの算出と収量の測定を継続的に行いながら、コンバインは圃場の外周領域SAの周囲刈りを行う(図7のステップ#3)。 While continuously calculating positioning data and measuring yields in this manner, the combine harvester mows the outer perimeter area SA of the field (step #3 in Figure 7).
周囲刈りを行った後、継続的に算出された測位データから、外周領域SA(既作業地)の内側の未刈地(未作業地)である作業対象領域CA(未作業地)の外形形状と外周領域SAの外形形状(圃場の外形形状)が算出される。加えて、作業対象領域CAの面積と外周領域SAの面積とが算出される(図7のステップ#4)。 After the perimeter mowing is performed, the outer shape of the work target area CA (unworked land), which is the untouched land (untouched land) inside the outer perimeter area SA (already worked land), and the outer shape of the outer perimeter area SA (outer shape of the field) are calculated from the continuously calculated positioning data. In addition, the area of the work target area CA and the area of the outer perimeter area SA are calculated (step #4 in Figure 7).
また、周囲刈りの際に収穫した穀粒の収量と外周領域SAの面積とから、外周領域SAを周囲刈りした際の単位面積当たりの収量である収量率が算出される。具体的には、収量率は、周囲刈りの際に収穫した穀粒の収量を外周領域SAの面積で除算することによって求められる。なお、求められた収量率は、圃場全体における収穫に適応できると見積もって、自動走行による作業対象領域CAの走行経路の生成等に用いることができる(図7のステップ#5)。 The yield rate, which is the yield per unit area when the outer peripheral area SA is mowed, is calculated from the yield of grains harvested during the perimeter mowing and the area of the outer peripheral area SA. Specifically, the yield rate is calculated by dividing the yield of grains harvested during the perimeter mowing by the area of the outer peripheral area SA. The calculated yield rate can be estimated as being applicable to harvesting in the entire field and can be used to generate a travel path for the work area CA by automatic driving (step #5 in Figure 7).
そして、作業対象領域CAの面積と収量率とから、作業対象領域CAで収穫されることが見込まれる穀粒の総収量を算出する。具体的には、総収量は、作業対象領域CAの面積と収量率とを乗算することによって求められる。総収量を参考にすることにより、穀粒の排出を考慮しながら、作業対象領域CAにおける自動走行の走行経路を効率的に生成することが可能となる(図7のステップ#6)。 Then, the total yield of grains expected to be harvested in the work area CA is calculated from the area of the work area CA and the yield rate. Specifically, the total yield is calculated by multiplying the area of the work area CA by the yield rate. By referring to the total yield, it becomes possible to efficiently generate a driving path for automatic driving in the work area CA while taking into account the discharge of grains (step #6 in Figure 7).
次に、排出収量と作業対象領域CAの総収量とから、作業対象領域CAを自動走行する際に最低限必要となる穀粒の排出回数が算出される。具体的には、最低限必要となる穀粒の排出回数は、総収量を排出収量で除した上で小数点以下を繰り上げて求められる。なお、ここでの排出収量は、穀粒タンク14の満杯収量や、満杯収量に対して所定の割合又は所定量少ない収量、外部から要求される排出収量、運搬車の積載容量に対応した容量、あるいはあらかじめ排出時の収量として規定された収量とすることができる。また、周囲刈り中に穀粒の排出を行った場合、排出時の収量を排出収量としても良い(図7のステップ#7)。 Next, the minimum number of times grains are discharged that is required when automatically traveling through the work area CA is calculated from the discharge yield and the total yield of the work area CA. Specifically, the minimum number of times grains are discharged that is required is calculated by dividing the total yield by the discharge yield and rounding up to the nearest whole number. The discharge yield here can be the full yield of the grain tank 14, a yield that is a predetermined percentage or a predetermined amount less than the full yield, a discharge yield required from the outside, a capacity corresponding to the loading capacity of the transport vehicle, or a yield that has been specified in advance as the yield at the time of discharge. In addition, if grains are discharged during perimeter mowing, the yield at the time of discharge can also be the discharge yield (step #7 in FIG. 7).
上述したように、排出収量になるまで自動走行を行った場合、作業対象領域CAの内部で排出収量になると、排出ポイントPOに移動するために後退する必要がある等、効率的な自動走行ができなくなる場合がある。これに対して、最低限必要となる穀粒の排出回数を求めておくことにより、自動走行の走行経路を生成する際に、排出回数を考慮しながら、排出収量に至らない状態であっても、排出ポイントPOに移動するのに都合の良い位置で排出ポイントPOへの移動を開始する走行経路を生成することができる場合がある。その結果、作業対象領域CAにおける自動走行において、効率的な走行経路を生成することが可能となる。 As described above, if automatic driving is performed until the discharge yield is reached, when the discharge yield is reached inside the work target area CA, efficient automatic driving may not be possible, such as having to move backward to move to the discharge point PO. In contrast, by determining the minimum number of times grains are discharged, it may be possible to generate a driving route for automatic driving that takes the number of discharges into consideration and starts moving to the discharge point PO at a convenient position for moving to the discharge point PO, even if the discharge yield has not yet been reached. As a result, it is possible to generate an efficient driving route for automatic driving in the work target area CA.
次に、作業対象領域CAの総収量と最低限必要となる穀粒の排出回数とから、排出基準収量が算出される。具体的には、排出基準収量は、作業対象領域CAの総収量を最低限必要となる穀粒の排出回数で除算することにより求められる。このようにして求めた排出基準収量は、最低限必要となる穀粒の排出回数で穀粒を排出する際に、それぞれの自動走行において排出される収量を均等に割り振った場合の収量に相当する。そして、排出基準収量は排出収量以下の収量となる。そのため、自動走行の走行経路を生成する際に考慮される排出時の収量として、排出基準収量以上排出収量以下の収量を用いることができる。このように、走行経路を生成する際に考慮される排出時の収量に幅を持たせることができるため、排出ポイントPOに移動するのに都合の良い位置で排出ポイントPOへの移動を開始するような走行経路を、より容易に生成することが可能となる(図7のステップ#8)。 Next, the standard discharge yield is calculated from the total yield of the work area CA and the minimum required number of grain discharges. Specifically, the standard discharge yield is calculated by dividing the total yield of the work area CA by the minimum required number of grain discharges. The standard discharge yield calculated in this way corresponds to the yield when the yield discharged in each automatic run is evenly allocated when grains are discharged at the minimum required number of grain discharges. The standard discharge yield is a yield less than the discharge yield. Therefore, a yield greater than the standard discharge yield and less than the discharge yield can be used as the yield at the time of discharge considered when generating the driving route for automatic driving. In this way, a range can be given to the yield at the time of discharge considered when generating the driving route, making it easier to generate a driving route that starts moving to the discharge point PO at a position convenient for moving to the discharge point PO (step #8 in FIG. 7).
次に、自動走行による作業対象領域CAの走行経路を生成する際に、まず、予備調整経路が生成される。予備調整経路は、作業対象領域CAを自動走行により往復走行する長さが短くなるように、作業対象領域CAの外形形状の長さを短くするために収穫走行が行われる経路である。そのため、予備調整経路は、往復走行する方向と交差する方向に走行する経路である。予備調整経路を収穫走行することにより、作業対象領域CAが、その後の自動走行による往復走行を行うのに最適な形状となる。最適な形状は、例えば、自動走行において、作業対象領域CAにおける走行経路の途中(作業対象領域CAの内部)で排出収量にならないような形状である。上述のように、走行経路の途中で排出収量となると、効率的に排出ポイントPOへの移動ができなくなる。そのため、作業対象領域CAの端部で排出ポイントPOへの移動を開始できるような収量となるように、走行経路を生成することが好ましい。予備調整経路は、作業対象領域CAの形状を、このような走行経路を生成し易い形状にするための経路である。このような予備調整経路は、上述の作業対象領域CAの総収量に基づいて生成される。さらに、排出収量を考慮することが好ましい。排出収量は、上述のように、穀粒タンク14の満杯収量や満杯収量に対して所定の割合又は所定量少ない収量、外部から要求される排出収量、運搬車の積載容量に対応した容量、あるいはあらかじめ排出時の収量として規定された収量とすることができる(図7のステップ#9)。 Next, when generating a travel path in the work target area CA by automatic driving, a preliminary adjustment path is generated first. The preliminary adjustment path is a path on which harvesting is performed to shorten the length of the external shape of the work target area CA so that the length of the round trip travel in the work target area CA by automatic driving is shortened. Therefore, the preliminary adjustment path is a path that travels in a direction intersecting the direction of round trip travel. By harvesting the preliminary adjustment path, the work target area CA becomes an optimal shape for subsequent round trip travel by automatic driving. The optimal shape is, for example, a shape that does not become a discharge yield in the middle of the travel path in the work target area CA (inside the work target area CA) in automatic driving. As described above, if the discharge yield becomes a discharge yield in the middle of the travel path, it becomes impossible to move efficiently to the discharge point PO. Therefore, it is preferable to generate a travel path so that the yield is such that movement to the discharge point PO can be started at the end of the work target area CA. The preliminary adjustment path is a path for making the shape of the work target area CA into a shape that makes it easy to generate such a travel path. Such a preliminary adjustment path is generated based on the total yield of the work area CA described above. In addition, it is preferable to take the discharge yield into consideration. As described above, the discharge yield can be the full yield of the grain tank 14, a yield that is a predetermined percentage or a predetermined amount less than the full yield, a discharge yield required from the outside, a capacity corresponding to the loading capacity of the transport vehicle, or a yield that is previously specified as the yield at the time of discharge (step #9 in FIG. 7).
なお、総収量は、図7のステップ#6で求めた総収量を用いても良いが、あらかじめ求めた総収量を用いても良く、予備調整経路を生成する際に、外部から取得しても良い。 The total yield may be the total yield calculated in step #6 of FIG. 7, or may be a total yield calculated in advance, or may be obtained from outside when generating the preliminary adjustment path.
また、予備調整経路を生成する際に、穀粒タンク14に貯留された穀粒を排出する排出ポイントをあらかじめ設定し、排出ポイントを考慮して予備調整経路を生成しても良い。
また、作業対象領域CAを構成する辺の内、圃場における畦からの進入口に向かい合う一辺上で作業対象領域CAの収穫作業を終えるように予備調整経路を生成しても良い。
Furthermore, when generating the preliminary adjustment path, a discharge point for discharging the grains stored in the grain tank 14 may be set in advance, and the preliminary adjustment path may be generated taking the discharge point into consideration.
In addition, a preliminary adjustment route may be generated so that harvesting work in the work target area CA is completed on one of the sides that make up the work target area CA that faces the entrance from the ridge in the field.
次に、収穫を行っていない作業対象領域CAに対する自動走行のための走行経路が生成される(図7のステップ#10)。 Next, a driving route for automatic driving in the work area CA where harvesting is not being performed is generated (step #10 in Figure 7).
最後に、収穫を行っていない作業対象領域CAに対して自動走行による収穫が行われる。すべての領域の収穫走行が終了した時点で処理を終了する(図7のステップ#10)。 Finally, harvesting is performed by automatic driving in the work area CA where no harvesting has been performed. The process ends when harvesting driving in all areas is completed (step #10 in Figure 7).
なお、自動走行における走行経路の生成は、収量率、総収量、排出回数、排出基準収量の内の少なくとも1つを考慮して行うこともできる。また、走行経路の生成の際に、穀粒タンク14に貯留された穀粒を排出する排出ポイントをあらかじめ設定し、排出ポイントを考慮して走行経路を生成しても良い。 The generation of a driving route for automatic driving can also be performed taking into consideration at least one of the yield rate, total yield, number of discharges, and discharge standard yield. In addition, when generating a driving route, a discharge point for discharging grains stored in the grain tank 14 can be set in advance, and the driving route can be generated taking the discharge point into consideration.
上記実施形態において、下記各別実施形態を組み合わせて実施することもできる。 The above embodiment can also be implemented in combination with the following other embodiments.
〔別実施形態1〕
収量率、総収量、排出回数及び排出基準収量は、圃場の周囲刈りにおける情報に基づいて算出され、周囲刈りでは、圃場のマップが作成される。圃場のマップを作成する際には、圃場マップ作成開始スイッチ等により、圃場のマップの作成を開始するための操作が行われる。また、圃場マップ作成開始スイッチの操作は、アシストスイッチが入力されて(アシストモードがON状態)、自動走行に関連する作業状態である場合にのみ可能となるように規制しても良い。さらに、周囲刈りは、収穫状態で、かつ、圃場マップ作成開始スイッチが入力されている状態でのみ開始されるようにしても良い。以上のような規制を設けることにより、不適切な位置において圃場マップが作成することを回避でき、圃場の周囲刈りの際に適切な圃場マップを作成することができる。
[Another embodiment 1]
The yield rate, total yield, number of discharges, and discharge standard yield are calculated based on information from the peripheral mowing of the field, and a map of the field is created during peripheral mowing. When creating a map of the field, an operation to start creating the map of the field is performed using a field map creation start switch or the like. In addition, the operation of the field map creation start switch may be restricted so that it is possible only when the assist switch is turned on (assist mode is ON) and the vehicle is in a work state related to automatic driving. Furthermore, peripheral mowing may be started only when the vehicle is in a harvesting state and the field map creation start switch is turned on. By providing such restrictions, it is possible to avoid creating a field map in an inappropriate position, and it is possible to create an appropriate field map during peripheral mowing of the field.
なお、収穫状態は、収穫装置H(図1参照)が所定の高さにある場合であり、さらに、脱穀装置13(図1参照)が稼働している状態であっても良い。また、周囲刈り中であると判断される状態において、圃場マップ作成開始スイッチが入力されていない場合、警告を行っても良い。これにより、圃場マップ作成開始スイッチの入力忘れを抑制することができる。周囲刈り中であるか否かの判断は、マップが作成されていない場所において、アシストスイッチが入力されているか、収穫装置H(図1参照)が所定の位置であるか等により判断できる。 The harvesting state is when the harvesting device H (see FIG. 1) is at a predetermined height, and may also be when the threshing device 13 (see FIG. 1) is operating. In addition, if the field map creation start switch has not been pressed when it is determined that perimeter mowing is in progress, a warning may be issued. This can prevent forgetting to press the field map creation start switch. Whether perimeter mowing is in progress can be determined by, for example, whether the assist switch has been pressed in an area where a map has not been created, or whether the harvesting device H (see FIG. 1) is in a predetermined position.
また、周囲刈り中(圃場マップ作成中)に衛星測位モジュール80(図1参照)の測位状態が低下すると、警告を行い、さらに、圃場マップの作成または収穫作業を中断しても良い。これにより、不正確な圃場マップが作成されることを抑制することができる。 In addition, if the positioning status of the satellite positioning module 80 (see FIG. 1) deteriorates during perimeter mowing (while creating a field map), a warning may be issued and the creation of the field map or harvesting work may be suspended. This can prevent an inaccurate field map from being created.
なお、上記の警告は、VT(virtual terminal)等の通信端末2(図1参照)や運転部12(図1参照)等に行うことができ、警告音の鳴動や警告ランプの点灯等である。 The above warning can be sent to a communication terminal 2 (see FIG. 1) such as a virtual terminal (VT) or the driving unit 12 (see FIG. 1), and can be, for example, an alarm sound or a warning lamp light.
〔別実施形態2〕
算出された収量率、総収量、排出回数及び排出基準収量をはじめ、各作業が終了したこと、穀粒タンク14(図1参照)が満杯あるいは所定の収量となる予測時間、走行が停止したこと、異常停止したこと、収穫装置H(図1参照)等に詰りが検知されたこと等の情報を、ベテランの作業者や管理者等の他者のスマートフォン等の端末に通知するようにしても良い。これにより、他者から必要な指示やアドバイスを受けたり、運搬車の移動等の必要な作業を行うことを促したりすることが可能となる。
[Another embodiment 2]
Information such as the calculated yield rate, total yield, number of discharges, and discharge standard yield, as well as the completion of each task, the predicted time when the grain tank 14 (see FIG. 1) will be full or reach a specified yield, the stop of travel, the abnormal stop, and the detection of a blockage in the harvesting device H (see FIG. 1) may be notified to a terminal such as a smartphone of an experienced worker or a manager. This makes it possible to receive necessary instructions or advice from others, and to encourage the carrying out of necessary tasks such as moving the transport vehicle.
〔別実施形態3〕
圃場及び作業対象領域CAについての外形形状や面積の算出を含めた圃場マップの作成と、作業対象領域CAにおける自動走行とを、2以上の異なるコンバイン等の作業機で行うこともできる。これにより、一方の作業機で作業対象領域CAにおける自動走行を行いながら、他方の作業機で周囲刈りを行うことにより、多くの圃場に対して効率的に収穫作業を行うことができる。また、周囲刈りには経験が必要であるため、経験の多い作業者が周囲刈りを行い、自動走行の監視は経験の浅い作業者が行うことにより、より効率的な収穫作業を行うことができる。
[Alternative embodiment 3]
The creation of a field map, including calculation of the outer shape and area of the field and the work target area CA, and the automatic travel in the work target area CA can be performed by two or more different work machines, such as combine harvesters. This allows one work machine to perform automatic travel in the work target area CA while the other work machine performs perimeter mowing, thereby enabling efficient harvesting work in many fields. Furthermore, since perimeter mowing requires experience, more experienced workers can perform the perimeter mowing and less experienced workers can monitor the automatic travel, allowing more efficient harvesting work.
また、周囲刈りを行う作業機は、自動走行を行うことができる作業機ではなく、測定データを記録可能な衛星測位モジュール80(図1参照)と通信装置とを備える作業機が行うことができる。この場合、測位データを管理サーバ等に送信し、管理サーバで圃場マップ等の情報を作成し、自動走行を行う作業機に転送しても良い。これにより、より簡易な構成で自動走行による圃場の収穫を行うことができる。また、周囲刈りを行う作業機は、自動走行を行えない作業機に、衛星測位モジュール80(図1参照)と通信装置とを後付で設けたものであっても良い。 The work machine performing the perimeter mowing does not have to be a work machine capable of automatic driving, but rather can be a work machine equipped with a satellite positioning module 80 (see FIG. 1) capable of recording measurement data and a communication device. In this case, the positioning data can be sent to a management server, etc., and the management server can create information such as a field map and transfer it to the work machine performing the automatic driving. This allows the field to be harvested by automatic driving with a simpler configuration. The work machine performing the perimeter mowing can also be a work machine that cannot perform automatic driving and has a satellite positioning module 80 (see FIG. 1) and a communication device retrofitted.
なお、測位データの記録を行う記録装置は、衛星測位モジュール80(図1参照)の外部に備えられても良い。管理サーバで測位データを記録することができる場合、衛星測位モジュール80(図1参照)は測位データを記録する必要はない。 The recording device that records the positioning data may be provided outside the satellite positioning module 80 (see FIG. 1). If the management server can record the positioning data, the satellite positioning module 80 (see FIG. 1) does not need to record the positioning data.
本発明は、コンバイン等の様々な収穫作業車に好適である。 The present invention is suitable for a variety of harvesting vehicles, such as combine harvesters.
14 穀粒タンク
15 切断機構
16 搬送装置
17 リール
18 穀粒排出装置
19 収量センサ
20 収量出力部
54 走行経路生成部
71 収量率算出部
72 総収量算出部
73 排出回数算出部
74 排出基準収量算出部
80 衛星測位モジュール
84 面積算出部
86 排出ポイント設定部
90 入力処理部
REFERENCE SIGNS LIST 14 Grain tank 15 Cutting mechanism 16 Conveyor device 17 Reel 18 Grain discharge device 19 Yield sensor 20 Yield output unit 54 Travel path generation unit 71 Yield rate calculation unit 72 Total yield calculation unit 73 Discharge count calculation unit 74 Discharge standard yield calculation unit 80 Satellite positioning module 84 Area calculation unit 86 Discharge point setting unit 90 Input processing unit
Claims (14)
前記コンバインに設けられ、衛星からの衛星信号を受信する衛星アンテナと、
前記コンバインに設けられ、前記衛星信号に基づいて自車位置に対応する測位データを出力する衛星測位モジュールと、
前記コンバインに設けられ、前記収量センサが測定した前記収量を出力する収量出力部と、
前記測位データ及び前記収量を取得するデータ取得部と、
前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する面積算出部と、
前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する収量率算出部と、
算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定し、推定された前記排出タイミングを通知する制御ユニットと、を備える作業管理システム。 A work management system for a combine harvester that has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing a crop and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in an outer peripheral area of a farm field by a harvesting run, and harvests the crops while automatically running through an unworked area inside an already-worked area where the harvesting run was performed,
a satellite antenna provided on the combine harvester for receiving a satellite signal from a satellite;
a satellite positioning module provided in the combine harvester and configured to output positioning data corresponding to the vehicle position based on the satellite signal;
A yield output unit provided in the combine harvester and outputting the yield measured by the yield sensor;
a data acquisition unit for acquiring the positioning data and the yield;
an area calculation unit that calculates an area of the completed work site from the positioning data acquired during travel of the completed work site;
a yield rate calculation unit that calculates a yield rate, which is a yield per unit area in the already worked area, from the yield obtained during travel in the already worked area and the area of the already worked area;
A work management system comprising: a control unit that estimates the discharge timing when it will become necessary to discharge the grains based on the calculated yield rate, and notifies the user of the estimated discharge timing .
前記コンバインに設けられ、衛星からの衛星信号を受信する衛星アンテナと、
前記コンバインに設けられ、前記衛星信号に基づいて自車位置に対応する測位データを出力する衛星測位モジュールと、
前記コンバインに設けられ、前記収量センサが測定した前記収量を出力する収量出力部と、
前記測位データ及び前記収量を取得するデータ取得部と、
前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する面積算出部と、
前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する収量率算出部と、
算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定し、推定された前記排出タイミングで、前記穀粒タンクに貯留された穀粒を排出する排出ポイントへの自動走行を前記コンバインに実行させる制御ユニットと、を備える作業管理システム。 A work management system for a combine harvester that has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing a crop and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in an outer peripheral area of a farm field by a harvesting run, and harvests the crops while automatically running through an unworked area inside an already-worked area where the harvesting run was performed,
a satellite antenna provided on the combine harvester for receiving a satellite signal from a satellite;
a satellite positioning module provided in the combine harvester and configured to output positioning data corresponding to the vehicle position based on the satellite signal;
A yield output unit provided in the combine harvester and outputting the yield measured by the yield sensor;
a data acquisition unit for acquiring the positioning data and the yield;
an area calculation unit that calculates an area of the completed work site from the positioning data acquired during travel of the completed work site;
a yield rate calculation unit that calculates a yield rate, which is a yield per unit area in the already worked area, from the yield obtained during travel in the already worked area and the area of the already worked area;
A work management system comprising: a control unit that estimates the discharge timing when it will be necessary to discharge grains based on the calculated yield rate, and causes the combine to automatically travel to a discharge point where the grains stored in the grain tank will be discharged at the estimated discharge timing .
衛星からの衛星信号を受信し、前記衛星信号に基づいて前記コンバインの自車位置に対応する測位データを算出する工程と、
前記測位データ及び前記収量を取得する工程と、
前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する工程と、
前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する工程と、
算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定する工程と、
推定された前記排出タイミングを通知する工程と、を備える作業管理方法。 A method of managing operations performed on a combine harvester that has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing a crop and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in an outer peripheral area of a farm field by a harvesting run, and harvests the crops while automatically running through an unworked area inside an already-worked area where the harvesting run was performed, comprising:
receiving a satellite signal from a satellite and calculating positioning data corresponding to a vehicle position of the combine harvester based on the satellite signal;
acquiring the positioning data and the yield;
A step of calculating an area of the completed work site from the positioning data acquired during travel of the completed work site;
A step of calculating a yield rate, which is a yield per unit area in the already worked area, from the yield obtained during travel in the already worked area and the area of the already worked area;
A step of estimating a discharge timing at which it becomes necessary to discharge grains based on the calculated yield rate;
and notifying the estimated discharge timing .
衛星からの衛星信号を受信し、前記衛星信号に基づいて前記コンバインの自車位置に対応する測位データを算出する工程と、
前記測位データ及び前記収量を取得する工程と、
前記既作業地の走行時に取得した前記測位データから、前記既作業地の既作業地面積を算出する工程と、
前記既作業地の走行時に取得した前記収量と前記既作業地面積とから、前記既作業地における単位面積当たりの収量である収量率を算出する工程と、
算出された前記収量率に基づいて穀粒を排出する必要が生じる状態となる排出タイミングを推定する工程と、
推定された前記排出タイミングで、前記穀粒タンクに貯留された穀粒を排出する排出ポイントへの自動走行を前記コンバインに実行させる工程と、を備える作業管理方法。 A method of managing operations performed on a combine harvester that has a grain tank for storing grains obtained by harvesting and threshing a crop and a yield sensor for measuring the yield of the grains stored in the grain tank, harvests crops in an outer peripheral area of a farm field by a harvesting run, and harvests the crops while automatically running through an unworked area inside an already-worked area where the harvesting run was performed, comprising:
receiving a satellite signal from a satellite and calculating positioning data corresponding to a vehicle position of the combine harvester based on the satellite signal;
acquiring the positioning data and the yield;
A step of calculating an area of the completed work site from the positioning data acquired during travel of the completed work site;
A step of calculating a yield rate, which is a yield per unit area in the already worked area, from the yield obtained during travel in the already worked area and the area of the already worked area;
A step of estimating a discharge timing at which it becomes necessary to discharge grains based on the calculated yield rate;
and a step of causing the combine to automatically travel to a discharge point at the estimated discharge timing to discharge the grain stored in the grain tank .
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