(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-24
(45)【発行日】2022-09-01
(54)【発明の名称】穀稈の刈取作業方法
(51)【国際特許分類】
A01B 69/00 20060101AFI20220825BHJP
【FI】
A01B69/00 303Q
(21)【出願番号】P 2021074642
(22)【出願日】2021-04-27
【審査請求日】2021-05-31
(73)【特許権者】
【識別番号】000000125
【氏名又は名称】井関農機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002321
【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】三宅 浩喜
【審査官】川野 汐音
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-156513(JP,A)
【文献】特開2000-166314(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A01B 69/00-69/08
A01D 41/127
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圃場に植立された穀稈の刈取りを行う刈取装置(3)と、該刈取装置(3)の後方左側に穀稈の脱穀を行う脱穀装置(4)と、前記刈取装置(3)の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部(5)を設けたコンバインを使用して圃場に植立する穀稈を刈取る穀稈の刈取作業方法であって、
前記コンバインのコントローラ(20)の処理部(21)は、前記コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路(40)を設定し、
前記走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、前記処理部(21)は、前記コンバインを第1経路(41)から内周部に連続する第2経路(42)に自動走行させ、
前記走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部(21)は、第1経路(41)の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路(44)を設定して、前記コンバインを第1経路(41)から補正走行経路(44)を介して第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部に自動走行させることを特徴とする穀稈の刈取作業方法。
【請求項2】
前記走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部(21)は、前記第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部からコンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の再走行経路(45,46)を再設定する請求項
1記載の穀稈の刈取作業方法。
【請求項3】
前記補正走行経路(44)を第1経路(41)の外周部に刈取装置(3)の刈幅の半分隔てた位置に設定する請求項1又は2記載の穀稈の刈取作業方法。
【請求項4】
前記処理部(21)は、残存する未刈穀稈の量が所定以上の場合には、前記コンバインを補正走行経路(44)を介して第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部から外周部に所定の距離隔てた位置に自動走行させる請求項1~
3のいずれか1項に記載の穀稈の刈取作業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、操縦者がコンバインを操縦して圃場の外周部の穀稈の刈取りを行った後、コンバインが自動走行して圃場の内周部の穀稈の刈取りを行う穀稈の刈取作業方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の穀稈の刈取作業方法では、圃場内に搬入されたコンバインが、測位衛星の信号に基づいて設定された刈取経路を走行しながら穀稈の刈取作業を行う方法が知られている。(特許文献1)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の穀稈の刈取作業方法では、自動走行するコンバインを作業領域の外側に設けられた枕地でUターンさせて作業領域内に植立する穀稈の刈取作業を行なわせるので、穀稈の刈取作業効率が低いという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、穀稈の刈取作業の効率が高く、刈取作業域の外側に残った未刈穀稈を効率良く刈取ることができる穀稈の刈取作業方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
すなわち、請求項1記載の発明は、圃場に植立された穀稈の刈取りを行う刈取装置(3)と、該刈取装置(3)の後方左側に穀稈の脱穀を行う脱穀装置(4)と、前記刈取装置(3)の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部(5)を設けたコンバインを使用して圃場に植立する穀稈を刈取る穀稈の刈取作業方法であって、
前記コンバインのコントローラ(20)の処理部(21)は、前記コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路(40)を設定し、前記走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、前記処理部(21)は、前記コンバインを第1経路(41)から内周部に連続する第2経路(42)に自動走行させ、前記走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部(21)は、第1経路(41)の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路(44)を設定して、前記コンバインを第1経路(41)から補正走行経路(44)を介して第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部に自動走行させることを特徴とする穀稈の刈取作業方法である。
【0007】
【0008】
請求項2記載の発明は、前記走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、前記処理部(21)は、前記第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部からコンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の再走行経路(45,46)を再設定する請求項1記載の穀稈の刈取作業方法である。
【0009】
請求項3記載の発明は、前記補正走行経路(44)を第1経路(41)の外周部に刈取装置(3)の刈幅の半分隔てた位置に設定する請求項1又は2記載の穀稈の刈取作業方法である。
【0010】
請求項4記載の発明は、前記処理部(21)は、残存する未刈穀稈の量が所定以上の場合には、前記コンバインを補正走行経路(44)を介して第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部から外周部に所定の距離隔てた位置に自動走行させる請求項1~3のいずれか1項に記載の穀稈の刈取作業方法である。
【発明の効果】
【0011】
請求項1記載の発明によれば、コンバインのコントローラ(20)の処理部(21)は、コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路(40)を設定し、走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、処理部(21)は、コンバインを第1経路(41)から内周部に連続する第2経路(42)に自動走行させ、走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、処理部(21)は、第1経路(41)の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路(44)を設定して、コンバインを第1経路(41)から補正走行経路(44)を介して第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部に自動走行させるので、刈取作業を効率良く行うことができ、また、走行経路(40)の外周部に残存する未刈穀稈を効率良く刈取ることができる。
【0012】
【0013】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明による効果に加えて、走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、処理部(21)は、第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部からコンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の再走行経路(45,46)を再設定するので、圃場の状況に合わせてコンバインの走行経路(40)を最適化して、走行経路(40)の外周部に残存する未刈穀稈を減少させることができる。
【0014】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の発明による効果に加えて、補正走行経路(44)を第1経路(41)の外周部に刈取装置(3)の刈幅の半分隔てた位置に設定するので、走行経路(40)の外周部に残存する未刈穀稈をより効率良く刈取ることができる。
【0015】
請求項4記載の発明によれば、請求項1~3のいずれか1項に記載の発明による効果に加えて、処理部(21)は、残存する未刈穀稈の量が所定以上の場合には、コンバインを補正走行経路(44)を介して第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部から外周部に所定の距離隔てた位置に自動走行させるので、ぬかるみ等が多い圃場の状況に合わせてコンバインの走行経路(40)を最適化して、走行経路(40)の外周部に残存する未刈穀稈をより減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図9】第1走行方法後の再走行経路の説明図である。
【
図10】コンバインの第2走行方法の説明図である。
【
図11】第2走行方法後の再走行経路の説明図である。
【
図12】コンバインの第3走行方法の説明図である。
【
図13】第3走行方法後の再走行経路の説明図である。
【
図14】コンバインの第4走行方法の説明図である。
【
図15】第4走行方法後の再走行経路の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1,2に示すように、コンバインは、機体フレーム1の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置2が設けられ、機体フレーム1の前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置3が設けられ、刈取装置3の後方左側に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置4が設けられ、刈取装置3の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部5が設けられている。
【0018】
操縦部5の下側にはエンジンEを搭載するエンジンルーム6が設けられ、操縦部5の後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク7が設けられ、グレンタンク7の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する揚穀部と前後方向に延在する横排出からなる排出オーガ8が設けられている。
【0019】
図3に示すように、RTK-GPS測位方式である測位ユニット10は、測位衛星11と、既知の位置に設けられた基地局12と、コンバインに設けられた移動局16で構成されている。これにより、測位衛星11から移動局16に送信されてくる位置情報と基地局12から移動局16に送信されてくる補正用の位置情報から移動局16の位置、すなわちコンバインの位置を正確に得ることができる。
【0020】
基地局12は、固定用通信機13と、測位衛星11からの位置情報を受信する固定用GPSアンテナ14と、移動局16に補正用の位置情報を送信する固定用データ送信アンテナ15で構成されている。
【0021】
移動局16は、移動用通信機17と、測位衛星11からの位置情報を受信する移動用GPSアンテナ18と、基地局12からの補正用の位置情報を受信する移動用データ送信アンテナ19で構成されている。
【0022】
図4に示すように、コンバインのコントローラ20は、CPU等からなる処理部21と、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等からなる記憶部22と、外部とのデータ通信用の通信部23から形成されている。
【0023】
処理部21は、後述するコンバインの走行経路の設定や、コンバインの走行経路からの離脱に伴って発生する未刈穀稈の発生の判断や、未刈穀稈を刈取る新たな走行経路の設定等を行う。
【0024】
記憶部22は、処理部21で設定された走行経路や矩形状の走行経路の隅部の位置等が保存している。
【0025】
コントローラ20の入力側には、移動用GPSアンテナ18が受信した測位衛星11で測定したコンバインの走行位置と、移動用データ送信アンテナ19が受信した固定用データ送信アンテナ15で測定したコンバインの走行位置と、操縦者による操縦走行から自動走行に切換える切換スイッチ25が所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。
【0026】
コントローラ20の出力側には、コンバインを自動走行させる走行スイッチ30と、コンバインを補正走行経路上を自動走行させる第1~4走行スイッチ31~34と、コンバインの走行経路を設定する走行経路スイッチ35と、コンバインを走行経路から離脱させる離脱スイッチ36と、未刈穀稈を刈取る補正走行経路を設定する補正走行経路スイッチ37と、コンバインの走行経路を再設定する再走行経路スイッチ38が所定の出力インターフェース回路を介して接続されている。
【0027】
<穀稈の刈取作業方法>
図5に示すように、ステップS1で、コントローラ20の処理部21は、切換スイッチ25が入力されているか否か判断する。切換スイッチ25が入力されている場合にはステップS2に進み、切換スイッチ25が入力されていない場合にはステップS1に戻る。
【0028】
ステップS2で、処理部21は、走行経路スイッチ35を起動させてコンバインが自動走行する走行経路40を設定し、ステップS3に進む。理解を容易にするために、
図6に示すように、反時計方向に周回する矩形状の走行経路40を例にとって、走行経路40のN周回目の辺41A、辺41B、辺41C、辺41Dからなる経路を第1経路41といい、N+1周回目の辺42A、辺42B、辺42C、辺42Dからなる経路を第2経路42といい、同じくN+2周回目の辺43Aからなる経路を第3経路43という。
【0029】
ステップS3で、処理部21は、走行スイッチ30を起動させてコンバインを走行経路40に沿って自動走行させて、ステップS4に進む。なお、コンバインは、N周回目では、辺41A、辺41B、辺41C、辺41Dに沿って反時計回りに自動走行する。
【0030】
ステップS4で、処理部21は、N周回目の辺41Aの外側に未刈穀稈が有るか否か判断して、N周回目の辺41Aの外側に未刈穀稈が無い場合にはステップS5に進み、N周回目の辺41Aの外側に未刈穀稈が有る場合にはステップS8に進む。
【0031】
N周回目の辺41Aの外側に未刈穀稈が有るか否かの判断は、N周回目の辺41Dの終端部で、N周回目の辺41Aと、移動用GPSアンテナ18が受信した測位衛星11で測定したコンバインの走行位置及び移動用データ送信アンテナ19が受信した固定用データ送信アンテナ15で測定したコンバインの走行位置を比較して行う。
【0032】
N周回目の辺41Aと移動用GPSアンテナ18が受信した測位衛星11で測定したコンバインの走行位置及び移動用データ送信アンテナ19が受信した固定用データ送信アンテナ15で測定したコンバインの走行位置の隔たりが、所定距離未満の場合にはN周回目の辺41Aの外側に未刈穀稈が無いと判断し、所定距以上の場合にはN周回目の辺41Aの外側に未刈穀稈があると判断する。なお、N周回目の辺42B、42C、42Dの外側に未刈穀稈が有るか否かの判断も同様に行うことができる。
【0033】
ステップS5では、処理部21は、走行スイッチ30の起動状態を維持してコンバインをN+1周回目の辺42A、辺42B、辺42C、辺42Dに沿って反時計回りに自動走行させてステップS6に進む。
【0034】
ステップS6で、処理部21は、コンバインが走行経路40の終端部に到達したか否か判断して、コンバインが走行経路40の終端部に到達したと判断した場合にはステップS7に進み、コンバインが走行経路40の終端部に到達していないと判断した場合にはステップS4に戻る。
【0035】
ステップS7で、処理部21は、離脱スイッチ36を起動してコンバインを走行経路40から離脱させて圃場の搬出口に自動走行させる。
【0036】
ステップS8で、
図7に示すように、処理部21は、補正走行経路スイッチ37を起動してN周回目の辺41Aの外側に辺41Aと平行な新たな補正走行経路44を設定して、ステップS9に進む。これにより、N周回目の辺41Aの外側にある未刈穀稈を刈取ることができる。平面視において、補正走行経路44の始端部はN周回目の辺41Dの延長線上に位置し、補正走行経路44の終端部はN周回目の辺41Bの延長線上に位置している。また、補正走行経路44は、辺41Aから外側にコンバインの刈取装置3の刈幅の1/2隔てた位置に設定するのが好ましい。これにより、N周回目の辺41Aの外側にある未刈穀稈を確実に刈取ることができる。
【0037】
ステップS9で、処理部21は、未刈穀稈の位置について判断し、平面視において、N周回目の辺41BとN+1周回目の辺42Bの間に未刈穀稈が有るか否かについて判断し、平面視においてN周回目の辺41BとN+1周回目の辺42Bの間に未刈穀稈が有る場合にはステップS10に進み、平面視においてN周回目の辺41BとN+1周回目の辺42Bの間に未刈穀稈が無い場合にはステップS15に進む。
【0038】
ステップS10で、処理部21は、未刈穀稈の量について判断し、未刈穀稈の量が所定未満の場合には、ステップS11に進み、未刈穀稈の量が所定以上の場合には、ステップS13に進む。
【0039】
未刈穀稈の量は、N周回目の辺41Dの走行距離に対するコンバインがN周回目の辺41Dから所定距離以上離れて走行した距離の割合で判断する。コンバインがN周回目の辺41Dから所定距離以上離れて走行した距離がN周回目の辺41Dの走行距離の30%未満の場合には、未刈穀稈の量が所定未満と判断し、コンバインがN周回目の辺41Dから所定距離以上離れて走行した距離がN周回目の辺41Dの走行距離の30%超の場合には、未刈穀稈の量が所定以上と判断する。なお、N周回目の辺42B、42C、42Dの外側に未刈穀稈の量も同様に行うことができる。
【0040】
ステップS11で、処理部21は、第1走行スイッチ31を起動してコンバインを自動走行させる。先ず、
図8(a)に示すように、N周回目の辺41Dの終端部から補正走行経路44の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、
図8(b)に示すように、補正走行経路44の始端部から終端部にコンバインを自動走行させる。これにより、平面視において、N周回目の辺41BとN+1周回目の辺42Bの間に残った未刈穀稈を刈取ることができる。
【0041】
次に、
図8(c)に示すように、補正走行経路44の終端部でUターンさせて離脱部44Aにコンバインを自動走行させる。なお、補正走行経路44の離脱部44Aとは、平面視において、N+1周回目の辺42Bの延長線と補正走行経路44の交差部である。次に、
図8(d)に示すように、補正走行経路44の離脱部44AからN+1周回目の辺42Bの始端部にコンバインを自動走行させてステップS12に進む。
【0042】
ステップS12で、
図9に示すように、処理部21は、再走行経路スイッチ38を起動させて、N+1周回目の辺42Bの始端部から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路45を設定してステップS4に戻る。これにより、再走行経路45の外側に未刈穀稈が残るのを抑制することができる。
【0043】
ステップS13で、処理部21は、第2走行スイッチ32を起動してコンバインを自動航行させる。先ず、
図10(a)に示すように、N周回目の辺41Dの終端部から補正走行経路44の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、
図10(b)に示すように、補正走行経路44の始端部から終端部にコンバインを自動走行させる。これにより、平面視において、N周回目の辺41BとN+1周回目の辺42Bの間に残った未刈穀稈を刈取ることができる。
【0044】
次に、
図10(c)に示すように、補正走行経路44の終端部でUターンさせて上側離脱部44Bにコンバインを自動走行させる。なお、補正走行経路44の上側離脱部44Bとは、平面視において、N+1周回目の辺42Bの延長線と補正走行経路44の交差部よりも補正走行経路44の終端部側に偏移した部位をいい、N+1周回目の辺42Bの延長線と補正走行経路44の交差部よりも補正走行経路44の終端部側にコンバインの刈取装置3の刈幅の1/4隔てた位置に設定するのが好ましい。これにより、N+1周回目の辺42A等の外側にある未刈穀稈を確実に刈取ることができる。次に、
図10(d)に示すように、補正走行経路44の上側離脱部44BからN+1周回目の辺42Bの始端部の上側にコンバインを自動走行させてステップS14に進む。
【0045】
ステップS14で、
図11に示すように、処理部21は、再走行経路スイッチ38を起動させて、N+1周回目の辺42Bの始端部の上側から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路46を設定してステップS4に戻る。これにより、再走行経路46の外側に未刈穀稈が残るのをより抑制することができる。
【0046】
ステップS15で、処理部21は、未刈穀稈の量について判断し、未刈穀稈の量が所定未満の場合には、ステップS16に進み、未刈穀稈の量が所定以上の場合には、ステップS18に進む。
【0047】
ステップS16で、処理部21は、第3走行スイッチ33を起動してコンバインを自動走行させる。先ず、
図12(a)に示すように、N周回目の辺41Dの終端部から補正走行経路44の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、
図12(b)に示すように、補正走行経路44の始端部から離脱部44Aにコンバインを自動走行させる。これにより、平面視において、N周回目の辺41Bの外側に残った未刈穀稈を刈取ることができる。
【0048】
次に、
図12(c)に示すように、補正走行経路44の離脱部44AからN+1周回目の辺42Bの始端部にコンバインを自動走行させてステップS17に進む。これにより、N+1周回目の辺42Bの始端部にコンバインを速やかに移動させることができる。
【0049】
ステップS17で、
図13に示すように、処理部21は、再走行経路スイッチ38を起動させて、N+1周回目の辺42Bの始端部から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路45を設定してステップS4に戻る。これにより、再走行経路45の外側に未刈穀稈が残るのを抑制することができる。
【0050】
ステップS18で、処理部21は、第4走行スイッチ34を起動してコンバインを自動走行させる。先ず、
図14(a)に示すように、N周回目の辺41Dの終端部から補正走行経路44の始端部にコンバインを自動走行させる。次に、
図14(b)に示すように、補正走行経路44の始端部から上側離脱部44Bにコンバインを自動走行させる。なお、補正走行経路44の上側離脱部44Bとは、平面視において、N+1周回目の辺42Bの延長線と補正走行経路44の交差部よりもN周回目の辺42B側に偏移した部位をいい、N+1周回目の辺42Bの延長線と補正走行経路44の交差部よりもN周回目の辺42B側にコンバインの刈取装置3の刈幅の1/4隔てた位置に設定するのが好ましい。これにより、N+1周回目の辺42A等の外側にある未刈穀稈を確実に刈取ることができる。
【0051】
次に、
図14(c)に示すように、補正走行経路44の上側離脱部44BからN+1周回目の辺42Bの始端部の上側にコンバインを自動走行させてステップS17に進む。これにより、N+1周回目の辺42Bの始端部の上側にコンバインを速やかに移動させることができる。
【0052】
ステップS19で、
図15に示すように、処理部21は、再走行経路スイッチ38を起動させて、N+1周回目の辺42Bの始端部の上側から反時計方向に周回する矩形状の新たな再走行経路46を設定してステップS4に戻る。これにより、再走行経路46の外側に未刈穀稈が残るのを抑制することができる。
【符号の説明】
【0053】
3 刈取装置
4 脱穀装置
5 操縦部
20 コントローラ
21 処理部
40 走行経路
41 第1経路
41A 辺
41B 辺
41C 辺
41D 辺
42 第2経路
42B 辺
42C 辺
42D 辺
43 第3経路
43A 辺
44 補正走行経路
45 再走行経路
46 再走行経路
【要約】
【課題】穀稈の刈取作業の効率が高く、刈取作業域の外側に残った未刈穀稈を効率良く刈取ることができる穀稈の刈取作業方法を提供する。
【解決手段】コンバインのコントローラ(20)の処理部(21)は、コンバインを自動走行させる反時計方向に周回する矩形状の走行経路(40)を設定し、走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存しない場合は、処理部(21)は、コンバインを第1経路(41)から内周部に連続する第2経路(42)に自動走行させ、走行経路(40)の第1経路(41)の外周部に未刈穀稈が残存する場合は、処理部(21)は、第1経路(41)の外周部に所定の間隔を隔てて補正走行経路(44)を設定して、コンバインを第1経路(41)から補正走行経路(44)を介して第2経路(42)又は第3経路(43)の始端部に自動走行させる。
【選択図】
図5