特許 7535929 収穫物回収支援システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-08

(45)【発行日】2024-08-19

(54)【発明の名称】収穫物回収支援システム

(51)【国際特許分類】

   A01D 41/127 20060101AFI20240809BHJP

   A01F 12/60 20060101ALI20240809BHJP

【ＦＩ】

A01D41/127

A01F12/60

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020203505

(22)【出願日】2020-12-08

(65)【公開番号】P2022090919

(43)【公開日】2022-06-20

【審査請求日】2023-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001878

【氏名又は名称】三菱マヒンドラ農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085394

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 哲夫

(74)【代理人】

【識別番号】100165456

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 佑子

(72)【発明者】

【氏名】木村 敦

(72)【発明者】

【氏名】石橋 俊之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康仁

【審査官】星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０８４６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５８８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８６３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２０５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３３４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９５８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７３４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１２８７３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｄ ４１／１２７

Ａ０１Ｆ １２／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

収穫物をタンクに貯留する複数のコンバインから受信した稼働情報に基づいて、運搬車による複数の前記コンバインの収穫物回収順番を決定する外部端末を備える収穫物回収支援システムであって、
前記外部端末は、前記収穫物回収順番を決定するための基準を有し、
前記基準には、複数の前記コンバインの単位時間当たりの収穫量である収穫能率要素が含まれ、
前記外部端末は、前記収穫物回収順番を、タンク満杯予測時刻が早い順番に決定し、前記タンク満杯予測時刻が早いコンバインが複数ある場合は、前記収穫能率が高い方のコンバインに決定することを特徴とする収穫物回収支援システム。

【請求項2】

収穫物をタンクに貯留する複数のコンバインから受信した稼働情報に基づいて、運搬車による複数の前記コンバインの収穫物回収順番を決定する外部端末を備える収穫物回収支援システムであって、
前記外部端末は、前記収穫物回収順番を決定するための基準を有し、
前記基準には、複数の前記コンバインの単位時間当たりの収穫量である収穫能率要素が含まれ、
さらに、前記基準には、複数の前記コンバインのタンク満杯予測時刻から運搬車到着予測時刻までに経過するロス時間と、複数の前記コンバインの収穫能率と、に基づいて算出される収穫ロスが含まれることを特徴とする収穫物回収支援システム。

【請求項3】

複数の前記収穫物回収順番毎に前記収穫ロスを算出し、前記収穫ロスが小さい前記収穫物回収順番に決定することを特徴とする請求項２に記載の収穫物回収支援システム。

【請求項4】

前記収穫能率は、複数の前記コンバインで計測される実際の稼働情報に基づいて算出されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の収穫物回収支援システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、運搬車による複数のコンバインの収穫物回収を支援する収穫物回収支援システムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数のコンバインから受信した稼働情報に基づいて、運搬車による複数のコンバインの収穫物回収順番を決定する収穫物回収支援システムが知られている。例えば、特許文献１～３には、貯留タンクが満杯になるタイミングが早いコンバインから優先的に収穫物を回収するようにした収穫物回収支援システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－１８６３４８号公報

【文献】特開２００４－２５８８７７号公報

【文献】特許第６０８７２５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１～３の収穫物回収支援システムでは、貯留タンクが満杯になるタイミングだけで収穫物回収順番を決定しているため、改善の余地があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、収穫物をタンクに貯留する複数のコンバインから受信した稼働情報に基づいて、運搬車による複数の前記コンバインの収穫物回収順番を決定する外部端末を備える収穫物回収支援システムであって、前記外部端末は、前記収穫物回収順番を決定するための基準を有し、前記基準には、複数の前記コンバインの単位時間当たりの収穫量である収穫能率要素が含まれ、前記外部端末は、前記収穫物回収順番を、タンク満杯予測時刻が早い順番に決定し、前記タンク満杯予測時刻が早いコンバインが複数ある場合は、前記収穫能率が高い方のコンバインに決定することを特徴とする。
請求項２の発明は、収穫物をタンクに貯留する複数のコンバインから受信した稼働情報に基づいて、運搬車による複数の前記コンバインの収穫物回収順番を決定する外部端末を備える収穫物回収支援システムであって、前記外部端末は、前記収穫物回収順番を決定するための基準を有し、前記基準には、複数の前記コンバインの単位時間当たりの収穫量である収穫能率要素が含まれ、さらに、前記基準には、複数の前記コンバインのタンク満杯予測時刻から運搬車到着予測時刻までに経過するロス時間と、複数の前記コンバインの収穫能率と、に基づいて算出される収穫ロスが含まれることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載の収穫物回収支援システムであって、複数の前記収穫物回収順番毎に前記収穫ロスを算出し、前記収穫ロスが小さい前記収穫物回収順番に決定することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１～３のいずれか１項に記載の収穫物回収支援システムであって、前記収穫能率は、複数の前記コンバインで計測される実際の稼働情報に基づいて算出されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

請求項１の発明によれば、複数のコンバインの収穫能率に基づいて収穫物回収順番を決定するので、全体の収穫効率を考慮しつつ効率の良い収穫物回収を行うことができる。
請求項２の発明によれば、ロス時間による収穫ロスを考慮して収穫物回収順番を決定するので、さらに効率の良い収穫物回収を行うことができる。
請求項３の発明によれば、複数の収穫物回収順番毎に収穫ロスを算出し、収穫ロスが小さい収穫物回収順番に決定するので、収穫ロスの小さい効率の良い収穫物回収を行うことができる。
請求項４の発明によれば、収穫能率は、複数のコンバインで計測される実際の稼働情報に基づいて算出されるので、設計値に基づいて算出する場合に比べ、実際の稼働に則した収穫能率を取得できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態に係る収穫物回収支援システムの全体構成を示す図である。

【図2】収穫物回収支援システムの概略構成を示すブロック図である。

【図3】コンバインの制御構成を示すブロック図である。

【図4】複数のコンバインの収穫能率を示すグラフである。

【図5】収穫物回収の優先順位判断項目を示す表である。

【図6】トータル収穫ロスの算出手順を示す説明図である。

【図7】回収ルートパターン毎のトータル収穫ロスを示す説明図である。

【図8】回収ルートパターン決定手順を示すフローチャートである。

【図9】回収ルートパターン決定手順の他例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［収穫物回収支援システム］
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１及び図２において、１は収穫物回収支援システムであって、該収穫物回収支援システム１は、複数のコンバイン２（以下、各コンバイン２を特定するためにコンバインＡ、Ｂ、Ｃという場合がある。）と、複数のコンバイン２の収穫物を回収する運搬車３と、通信ネットワーク（図示せず）を介して複数のコンバイン２及び運搬車３と通信可能な外部端末４と、を備える。なお、収穫物回収支援システム１は、複数の運搬車３を含んでもよい。また、収穫物回収支援システム１は、収穫物回収支援を補助する補助者の携帯端末５を含んでもよい。

【0009】

［運搬車］
図２に示すように、運搬車３は、コンバイン２から回収した収穫物を貯留するタンク６と、タンク６の貯留状況を検出する貯留センサ（図示せず）と、車両の位置情報を検出するＧＰＳなどのＧＮＳＳ（図示せず）と、車両位置情報及びタンク貯留状況を外部端末４に送信し、かつ外部端末４から回収ルート情報を受信する通信部７と、回収ルート情報を車両の運転者に報知する回収ルート報知部（図示せず）と、を備える。

【0010】

［コンバイン］
図１に示すように、コンバイン２は、穀稈を刈取る刈取部８と、刈取った穀稈から穀粒を脱穀して選別する脱穀部（図示せず）と、選別された穀粒を貯留するタンク９と、タンク９内の穀粒を機外に搬出するオーガ１０と、運転者が乗車する操縦部１１と、クローラ式の走行部１２と、を備える。

【0011】

また、図３に示すように、コンバイン２は、各種の制御を実行する制御部１３を備える。制御部１３には、コンバイン２の車速を検出する車速センサ１４と、刈取動力及び脱穀動力を断接する刈脱クラッチの断接状態を検出する刈脱クラッチセンサ１５と、穀稈搬送で刈取穀稈の有無を検出する穀稈センサ１６と、コンバイン２の機体位置を検出するＧＰＳなどのＧＮＳＳ１７と、タンク９内の穀粒量を検出する収量センサ１８と、運転者が視認可能な表示を行う表示部１９と、外部端末４と通信を行う通信部２０と、を備える。

【0012】

制御部１３は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現する機能的な構成として収穫能率算出部２１を備える。収穫能率算出部２１は、コンバイン２の単位時間あたりの収穫量である収穫能率を算出する。具体的に説明すると、収穫能率算出部２１は、車速センサ１４、刈脱クラッチセンサ１５、穀稈センサ１６等の検出信号に基づいてコンバイン２の作業状態を判断し、刈取作業中であると判断したら、車速センサ１４、ＧＮＳＳ１７、収量センサ１８等の検出データ値を読み込み、その実測値に基づいてコンバイン２の収穫能率を算出する。つまり、実測値に基づき、刈取走行速度と収穫量との相関関係を求め、平均刈取走行速度により収穫能率を求める。

【0013】

また、収穫能率算出部２１は、収穫能率に基づいてタンク９の満杯予定時刻（以下、満杯予想時刻という場合がある。）を算出する。収穫能率は、刈取走行速度によって変化するので、刈取走行速度が変化した場合は、その都度タンク満杯予定時刻が補正される。なお、コンバイン２の収穫能率やタンク満杯予定時刻の算出は、コンバイン２側、外部端末４側のいずれで計算してもよい。

【0014】

また、収穫能率算出部２１は、算出した収穫能率及びタンク満杯予定時刻に加え、コンバイン２の位置情報（機体位置、圃場位置）とタンク貯留状況を外部端末４に送信する。

【0015】

［外部端末］
外部端末４は、通信部４１を介して複数のコンバイン２から受信した稼働情報に基づいて、運搬車３による複数のコンバイン２の収穫物回収順番を決定する。そして、外部端末４は、収穫物回収順番を決定するための基準を有しており、この基準には、複数のコンバイン２の単位時間当たりの収穫量である収穫能率要素が含まれる。このようにすると、複数のコンバイン２の収穫物を回収するにあたり、全体の収穫効率を考慮しつつ効率の良い収穫物回収を行うことができる。

【0016】

図４は、複数のコンバインの収穫能率を示すグラフである。この図は、Ｘ軸を時間、Ｙ軸を収量としたグラフ上で複数のコンバインＡ、Ｂ、Ｃの収穫効率を示しており、収穫効率が大きいほど傾きが大きい一次関数となる。図４において、「●」は現在の収穫量を示し、ｔ１、ｔ２、ｔ３は、各コンバインＡ、Ｂ、Ｃのタンク満杯までの時間を示し、ｔ１、ｔ２、ｔ３の関係は、下記の式が成立すると仮定する。
ｔ２≒ｔ３ ｔ２（ｔ３）＜ｔ１

【0017】

図４に示すように、コンバインＡとコンバインＢが略同時刻に満杯になる場合は、収穫能率の良いコンバインＢの回収を優先した方がトータルの生産性が高くなる。つまり、コンバインＢのダウンタイムを減らして稼働時間を増やした方がトータルの生産性は高くなるからである。

【0018】

コンバインＡがコンバインＣより早く満杯になる場合でも、時間差の大小によってコンバインＣの回収を優先した方が生産性は高くなる。つまり、コンバインＣのダウンタイムを極力減らした方が生産性高くなるからである。

【0019】

本実施形態の外部端末４は、上記のような前提条件を踏まえ、図５に示すような優先順位判断項目に基づいて、複数のコンバイン２の収穫物回収順番を決定する。優先順位判断項目には、前述した各コンバイン２の収穫能率及びタンク満杯予想時刻の他に、収穫終了予想時刻と、運搬車３から各圃場までの距離を算出するための位置情報と、各圃場に対する運搬車到着予想時刻と、タンク満杯時刻から運搬車到着時刻までに経過する各コンバイン２のロス時間であるダウンタイムと、ダウンタイム及び収穫能率に基づいて算出される各コンバイン２の収穫ロスと、が含まれる。このような優先順位判断項目によれば、収穫ロスが大きいコンバイン２から優先的に収穫物を回収することにより、効率の良い収穫物回収を行うことが可能になる。

【0020】

また、本実施形態の外部端末４は、図６及び図７に示すように、複数の収穫物回収順番（例えば、回収ルートパターン１～６）を想定し、収穫物回収順番毎にトータルの収穫ロスを算出し、トータルの収穫ロスが小さい収穫物回収順番に決定することができる。

【0021】

具体的に説明すると、外部端末４は、図６に示すように、運搬車３の現在位置から１番目に収穫物を回収する圃場までの距離に基づいて、１番目の圃場の到着予想時刻を算出するとともに、到着予想時刻及びタンク満杯予想時刻に基づいてダウンタイムを算出し、ダウンタイム及び収穫効率に基づいて１番目のコンバイン２の収穫ロスを算出する。

【0022】

つぎに、外部端末４は、１番目の圃場から２番目の圃場までの距離に基づいて、２番目の圃場の到着予想時刻を算出するとともに、到着予想時刻及びタンク満杯予想時刻に基づいてダウンタイムを算出し、ダウンタイム及び収穫効率に基づいて２番目のコンバイン２の収穫ロスを算出する。

【0023】

続いて、外部端末４は、２番目の圃場から３番目の圃場までの距離に基づいて、３番目の圃場の到着予想時刻を算出するとともに、到着予想時刻及びタンク満杯予想時刻に基づいてダウンタイムを算出し、ダウンタイム及び収穫効率に基づいて３番目のコンバイン２の収穫ロスを算出する。

【0024】

その後、外部端末４は、１番目～３番目の収穫ロスを合計してトータルの収穫ロスを算出する。このようなトータル収穫ロスの演算をすべての収穫物回収順番（パターン１～６）に当てはめて実行し、トータル収穫ロスの小さい収穫物回収順番を選択する。

【0025】

つぎに、外部端末４の具体的な処理手順を図８に沿って説明する。図８に示すように、外部端末４は、まず、各コンバイン２からの情報を読み込む（Ｓ１０１）。この情報には、各コンバイン２の位置情報（機体位置又は圃場位置）と、各コンバイン２の収穫能率と、各コンバイン２のタンク貯留状況と、各コンバイン２のタンク満杯予定時刻と、が含まれる。

【0026】

つぎに、外部端末４は、運搬車３からの情報を読み込む（Ｓ１０２）。この情報には、運搬車３の位置情報と、運搬車３のタンク貯留状況と、が含まれる。

【0027】

つぎに、外部端末４は、複数の回収ルートパターンについて、各コンバイン２及び運搬車３からの情報を基に、それぞれのトータル収穫ロスを算出するとともに、複数の回収ルートパターンの中から一番トータル収穫ロスが小さいものを決定する（Ｓ１０３）。

【0028】

その後、外部端末４は、各コンバイン２、運搬車３及び携帯端末５に回収ルート情報を送信する（Ｓ１０４）。なお、本実施形態では、各コンバイン２の通信部２０及び運搬車３の通信部７に対して回収ルート情報を送信し、該回収ルート情報を各コンバイン２に設けられる表示部１９に表示したり、運搬車３に設けられる表示部（図示せず）に表示することを想定しているが、各コンバイン２の運転者が所持する携帯端末（図示せず）や、運搬車３の運転者が所持する携帯端末（図示せず）に対して回収ルート情報を送信し、該回収ルート情報を各携帯端末に表示させるようにしてもよい。

【0029】

［実施形態の効果］
叙述の如く構成された本実施形態によれば、収穫物をタンク９に貯留し、かつ稼働情報を送信する複数のコンバイン２と、複数のコンバイン２から受信した稼働情報に基づいて、運搬車３による複数のコンバイン２の収穫物回収順番を決定する外部端末４と、を備える収穫物回収支援システム１であって、外部端末４は、収穫物回収順番を決定するための基準を有し、この基準には、複数のコンバイン２の単位時間当たりの収穫量である収穫能率要素が含まれるので、全体の収穫効率を考慮しつつ効率の良い収穫物回収を行うことができる。

【0030】

また、前記基準には、複数のコンバイン２のタンク満杯予測時刻から運搬車到着予測時刻までに経過するロス時間と、複数の前記コンバインの収穫能率と、に基づいて算出される収穫ロスが含まれるので、ロス時間による収穫ロスを考慮して収穫物回収順番を決定し、さらに効率の良い収穫物回収を行うことができる。

【0031】

また、外部端末４は、複数の収穫物回収順番毎に収穫ロスを算出し、収穫ロスが小さい収穫物回収順番に決定するので、収穫ロスの小さい効率の良い収穫物回収を行うことができる。

【0032】

また、収穫能率は、複数のコンバイン２で計測される実際の稼働情報に基づいて算出されるので、設計値に基づいて算出する場合に比べ、実際の稼働に則した収穫能率を取得できる。

【0033】

［他例］
つぎに、回収ルートパターン決定手順の他例について、図９を参照して説明する。図９に示す回収ルートパターン決定手順では、収穫ロスを算出することなく、収穫能率を利用して回収ルートパターンを決定する。具体的に説明すると、他例の外部端末４は、図８のステップＳ１０１及びステップＳ１０２と同様に各コンバイン２及び運搬車３の情報を読み込んだ後（Ｓ２０１、Ｓ２０２）、各コンバイン２のタンク満杯予定時刻を算出し、最もタンク満杯予定時刻が早いコンバイン２を特定する（Ｓ２０３）。

【0034】

つぎに、外部端末４は、タンク満杯予定時刻が早いコンバイン２が複数あるか否かを判断し（Ｓ２０４）、この判断結果がＮＯの場合は、最もタンク満杯予定時刻が早いコンバイン２を回収１番目に決定するが（Ｓ２０５）、判断結果がＹＥＳの場合は、収穫能率が高い方のコンバイン２を回収１番目に決定する（Ｓ２０６）。

【0035】

つぎに、外部端末４は、残りのコンバイン２の中から２番目にタンク満杯予定時刻が早いコンバイン２を特定した後（Ｓ２０７）、タンク満杯予定時刻が早いコンバイン２が複数あるか否かを判断し（Ｓ２０８）、この判断結果がＮＯの場合は、２番目にタンク満杯予定時刻が早いコンバイン２を回収２番目に決定するが（Ｓ２０９）、判断結果がＹＥＳの場合は、収穫能率が高い方のコンバイン２を回収２番目に決定する（Ｓ２１０）。

【0036】

その後、外部端末４は、残りのコンバイン２を回収３番目に決定するとともに（Ｓ２１１）、回収ルートパターンを決定し（Ｓ２１２）、決定した回収ルート情報を各コンバイン２、運搬車３及び携帯端末５に送信する（Ｓ２１３）。

【0037】

なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、前述した実施形態では、回収対象のコンバイン２が３台の場合について説明しているが、回収対象のコンバイン２が４台以上の場合にも適用できる。また、収穫能率は、実測値ではなく、設計値に基づいて算出してもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ 収穫物回収支援システム
２ コンバイン
３ 運搬車
４ 外部端末
５ 携帯端末
８ 刈取部
９ タンク
１１ 操縦部
１２ 走行部
１３ 制御部
１４ 車速センサ
１５ 刈脱クラッチセンサ
１６ 穀稈センサ
１７ ＧＮＳＳ
１８ 収量センサ
１９ 表示部
２０ 通信部
２１ 収穫能率算出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】