CN115666223A - 收获机、收获机控制程序、记录有收获机控制程序的记录介质、收获机控制方法 - Google Patents
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Abstract
收获机包括具有收获部(H)以及输送部的收获输送装置(2),收获部(H)包含接收收获物的头部(5)和旋转驱动的绞龙(6),构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,输送部将由收获部(H)收获的收获物向机体后方输送,所述收获机具备:判定收获输送装置(2)是否堵塞的堵塞判定部;以及反转控制部,在由堵塞判定部判定为收获输送装置(2)堵塞的情况下使绞龙(6)反转驱动。
Description
技术领域
本发明涉及收获机,其包括具有收获部以及输送部的收获输送装置。
另外,本发明涉及具备收获田地的作物的收获装置的收获机。
背景技术
[1]作为上述那样的收获机,例如已知有专利文献1所记载的收获机。该收获机(专利文献1中为“联合收割机”)中的收获部(专利文献1中为“割取部”)包含旋转驱动的绞龙(专利文献1中为“横向输送绞龙”)。另外,该收获机中的输送部(专利文献1中为“送料器”)将由收获部收获的收获物向机体后方输送。
[2]例如在专利文献2所公开的收获机中配备有能够检测收获装置的前方的倒伏作物的检测部(文献中为“图像识别模块以及数据处理模块”)。检测部构成为也能够检测杂草。倒伏作物等信息使用于田地地图的生成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-35017号公报
专利文献2:日本特开2019-8536号公报
发明内容
发明将要解决的课题
[1]背景技术[1]所对应的课题如以下所述。
这里,在专利文献1所记载的收获机的收获输送装置中,有时会产生收获物等引发的堵塞。在收获输送装置堵塞的情况下,通过将绞龙反转驱动,能够消除堵塞。
此时,操作人员为了使绞龙反转驱动,需要进行从动力源向绞龙的动力传递路径的切换操作。动力传递路径的切换操作一般来说通过操作杆等操作器具来进行。
然而,在操作人员的熟练度相对较低的情况下,设想没有注意到收获输送装置堵塞而继续进行收获行驶的情况。另外,即使在注意到收获输送装置堵塞的情况下,操作人员也可能不知道堵塞的消除方法。
本发明的目的在于提供一种在收获输送装置堵塞的情况下容易自动地消除堵塞的收获机。
[2]背景技术[2]所对应的课题如以下所述。
然而,为了适当地进行收获作业,期望的是可掌握作物的种类与杂草的种类的至少一方的构成。特别是,在作物的商品价值较高的情况下等,根据田地的状态的变化进行车速的控制的构成较为重要,期望的是根据作物的种类与杂草的种类的至少一方将车速控制在低速侧。
本发明的目的在于提供能够根据作物的种类与杂草的种类的至少一方进行适当的收获作业的收获机。
用于解决课题的手段
[1]课题[1]所对应的解决手段如以下所述。
本发明的特征在于,一种收获机,其具备收获输送装置,该收获输送装置具有收获部以及输送部,所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,所述收获机具备:堵塞判定部,其判定所述收获输送装置是否堵塞;以及反转控制部,其在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下使所述绞龙反转驱动。
根据本发明,在收获输送装置堵塞的情况下,由堵塞判定部判定为收获输送装置堵塞。然后,在该情况下,反转控制部使绞龙反转驱动。即,根据本发明,在收获输送装置堵塞的情况下,绞龙被自动地反转驱动。由此,容易消除堵塞。
因而,根据本发明,能够实现在收获输送装置堵塞的情况下容易自动地消除堵塞收获机。
而且,在本发明中,优选的是,具备:高度变更装置,其变更所述绞龙相对于所述头部的高度位置;以及高度控制部,其通过控制所述高度变更装置来控制所述绞龙相对于所述头部的高度位置,所述高度控制部在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙相对于所述头部的高度位置上升。
根据该构成,在收获输送装置堵塞的情况下,绞龙相对于头部的高度位置自动地上升。其结果,头部的底板与绞龙之间的间隙变宽。由此,在头部的底板与绞龙之间堵塞有收获物等的情况下,容易可靠地消除堵塞。
而且,在本发明中,优选的是,所述反转控制部在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,能够执行使所述收获部上升并且使所述绞龙反转驱动的第一堵塞时控制。
在收获输送装置堵塞的情况下,若使绞龙反转驱动,则堵塞的收获物等将会从收获部排出到前方。
这里,根据上述的构成,在收获输送装置堵塞的情况下,堵塞的收获物等从上升的收获部排出到前方。此时,如果在机体的前方存在未收获的作物(例如种植谷秆),则排出的收获物等容易落在未收获的作物之上。
由此,在消除收获输送装置的堵塞之后使收获行驶再次开始时,能够与未收获的作物一同地将落在其上的收获物等接收到收获部。其结果,与将堵塞的收获物等排出到地面而废弃的情况相比,能够减少收获损失。
而且,在本发明中,优选的是,所述反转控制部在所述第一堵塞时控制中,在使所述机体前进之后使所述绞龙反转驱动。
根据该构成,在机体前进之后,堵塞的收获物等从收获部排出到前方。由此,排出的收获物等容易可靠地落到未收获的作物之上。其结果,能够更可靠地减少收获损失。
而且,在本发明中,优选的是,所述反转控制部在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,能够执行在使所述机体后退之后使所述绞龙反转驱动的第二堵塞时控制。
如上述那样,在堵塞的收获物等落到在未收获的作物之上的情况下,在使收获行驶再次开始时,与未收获的作物一同地将落到其上的收获物等接收到收获部。在该情况下,相对较多的收获物等被收获部接收。因此,在刚使收获行驶再次开始之后,为了避免再次产生堵塞,需要使机体的行驶速度暂时地成为相对较低的速度。由此,收获作业所需的时间容易变长。
这里,根据上述的构成,在收获输送装置堵塞的情况下,堵塞的收获物等从收获部排出到地面。因此,在刚使收获行驶再次开始之后,无需使机体的行驶速度暂时地成为相对较低的速度。由此,与堵塞的收获物等载置在未收获的作物之上的情况相比,容易缩短收获作业所需的时间。
而且,在本发明中,优选的是,所述收获部包含一边旋转驱动一边耙拢种植谷秆的拨禾轮,所述收获机具备拨禾轮控制部,在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,该拨禾轮控制部使所述拨禾轮相对于所述头部上升。
根据该构成,在收获输送装置堵塞的情况下,拨禾轮相对于头部上升。由此,在堵塞的收获物等从收获部排出到前方时,容易避免拨禾轮阻碍排出的情况。
而且,在本发明中,优选的是,具备感测所述绞龙的旋转速度的感测部,所述堵塞判定部基于所述感测部的感测结果判定所述收获输送装置是否堵塞。
在收获物等在头部的底板与绞龙之间堵塞的情况下,绞龙的旋转速度容易降低。即,绞龙的旋转速度是与收获输送装置是否堵塞有关的值。
这里,根据上述的构成,堵塞判定部基于绞龙的旋转速度,判定收获输送装置是否堵塞。由此,容易以相对较简单的构成实现判定收获输送装置是否堵塞的收获机。
而且,在本发明中,优选的是,具备对所述绞龙赋予反转动力的电动马达,所述反转控制部通过使所述电动马达驱动而使所述绞龙反转驱动。
根据该构成,在从动力源(例如发动机)向绞龙的动力传递路径中,无需设置能够将来自动力源的动力在正转方向与反转方向之间切换的正反切换机构。因此,能够使从动力源向绞龙的动力传递路径成为相对较简单的构成。
另外,本发明的另一特征在于一种控制收获机的收获机控制程序,所述收获机包括具有收获部以及输送部的收获输送装置,所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,所述收获机控制程序使计算机实现:堵塞判定功能,判定所述收获输送装置是否堵塞;以及反转控制功能,在通过所述堵塞判定功能判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙反转驱动。
另外,本发明的另一特征在于一种记录有控制收获机的收获机控制程序的记录介质,所述收获机包括具有收获部以及输送部的收获输送装置,所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,所述收获机控制程序使计算机实现:堵塞判定功能,判定所述收获输送装置是否堵塞;以及反转控制功能,在通过所述堵塞判定功能判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙反转驱动。
另外,本发明的另一特征在于一种控制收获机的收获机控制方法,所述收获机包括具有收获部以及输送部的收获输送装置,所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,所述收获机控制方法具备:堵塞判定步骤,判定所述收获输送装置是否堵塞;以及反转控制步骤,在通过所述堵塞判定步骤判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙反转驱动。
[2]课题[2]所对应的解决手段如以下所述。
本发明的收获机的特征在于,具备:行驶装置,其能够在田地中行驶;收获装置,其收获田地的作物;检测部,其检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及状态变更部,其在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,所述检测部构成为能够取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,所述状态变更部构成为能够根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
根据本发明,由检测部掌握作物的种类与杂草的种类的至少一方,根据作物的种类与杂草的种类的至少一方将车速控制在低速侧。因此,在作物的商品价值较高的情况下等,能够在杂草区域进行细致的收获。由此,可实现能够根据作物的种类与杂草的种类的至少一方进行适当的收获作业的收获机。
在本发明中,优选的是,具备脱谷装置,该脱谷装置具有:脱谷部,其对通过所述收获装置收获的作物进行脱谷处理;以及分选处理部,其设于所述脱谷部的下方,并且一边将进行了所述脱谷处理的脱谷处理物承接而向后方摆动输送,一边将所述脱谷处理物分选为收获物与非收获物,所述分选处理部具有沿所述脱谷处理物的输送方向排列的多个谷壳刮板,并且具有通过变更所述多个谷壳刮板的姿态而能够变更漏下开度的谷壳筛,所述状态变更部构成为,在分选在所述杂草区域中收获的作物时,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方减小所述谷壳筛的漏下开度。
在分选在杂草区域中收获的作物的情况下,杂草混入由分选处理部分选的收获物的风险变大。根据本构成,在杂草区域中将车速向低速侧变更,并且谷壳筛的漏下开度变小,因此在杂草区域中被慎重收获的收获物在分选处理部中被慎重地分选。由此,杂草混入由分选处理部分选的收获物的风险减少。
在本发明中,优选的是,所述检测部构成为能够取得所述作物的种类,若在所述收获装置的前方检测出所述杂草区域,并且所述作物的种类是豆类,则所述状态变更部使所述行驶装置停止。
豆类中也有商品价值较高者。因此,若豆类与杂草一同被脱谷处理,则例如由于杂草附着于豆粒等原因,存在豆粒被污染而降低商品价值的隐患。根据本构成,在作物的种类是豆类的情况下,通过使行驶装置停止,可避免这种不良情况。
在本发明中,优选的是,所述检测部构成为能够取得所述作物的种类以及所述杂草的种类这两方,若在所述收获装置的前方检测出所述杂草区域,并且所述作物的种类是豆类以外,则所述状态变更部根据所述杂草的种类决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
通过本构成,可以成为基于作物的种类与杂草的种类这两方将车速调整为最佳的构成,能够兼得高效的收获作业与杂草区域中的慎重的收获作业。
在本发明中,优选的是,所述状态变更部根据所述杂草区域中的每单位面积的所述杂草的量即杂草率,决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
通过本构成,能够根据杂草区域中的杂草的量进行车速的细致的调整,能够兼得高效的收获作业与杂草区域中的慎重的收获作业。
另外,本发明的另一特征在于一种控制收获机的收获机控制程序,所述收获机具备能够在田地中行驶的行驶装置和收获田地的作物的收获装置,所述收获机控制程序使计算机实现:检测功能,检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及状态变更功能,在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,所述检测功能为,取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,所述状态变更功能为,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
另外,本发明的另一特征在于一种记录有控制收获机的收获机控制程序的记录介质,所述收获机具备能够在田地中行驶的行驶装置和收获田地的作物的收获装置,所述收获机控制程序使计算机实现:检测功能,检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及状态变更功能,在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,所述检测功能为,取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,所述状态变更功能为,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
另外,本发明的另一特征在于一种控制收获机的收获机控制方法,所述收获机具备能够在田地中行驶的行驶装置和收获田地的作物的收获装置,所述收获机控制方法具备:检测步骤,检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及状态变更步骤,在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,在所述检测步骤中,取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,在所述状态变更步骤中,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
附图说明
图1是表示第一实施方式的图(以下,到图8为止相同。),并且是联合收割机的左侧视图。
图2是表示田地中的绕圈行驶的图。
图3是表示沿着割取行驶路径的割取行驶的图。
图4是表示与控制部相关的构成的框图。
图5是表示高度变更装置等的构成的图。
图6是表示绞龙相对于头部的高度位置的变化的图。
图7是表示执行第一堵塞时控制的情况下的例子的图。
图8是表示执行第二堵塞时控制的情况下的例子的图。
图9是表示第二实施方式的图(以下,到图18为止相同。),并且是表示收获机的整体侧视图。
图10是收获机的整体俯视图。
图11是表示收获机的控制***的功能框图。
图12是示意地表示识别部生成识别输出数据的流程的说明图。
图13是表示收获装置的作业状态的主要部分侧视图。
图14是表示收获装置的作业状态的主要部分侧视图。
图15是表示状态决定部的状态变更处理的流程图。
图16是表示第二拍摄装置对田地的拍摄的示意俯视图。
图17是表示在检测倒伏作物时变更作业状态的说明图。
图18是表示在检测倒伏作物时变更作业状态的说明图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,一边参照图1~图8,一边对第一实施方式进行说明。另外,在以下的说明中,只要没有特别说明,将图1、图5、图6所示的箭头F的方向设为“前”,将箭头B的方向设为“后”。另外,将图1、图5、图6所示的箭头U的方向设为“上”,将箭头D的方向设为“下”。
〔联合收割机的整体构成〕
如图1所示,普通型的联合收割机1(相当于本发明的“收获机”)具备收获输送装置2、履带式的行驶装置11、驾驶部12、脱谷装置13、谷粒箱14、谷粒排出装置18、卫星定位模块80、发动机E。收获输送装置2具有收获部H以及输送部16。
即,联合收割机1包括具有收获部H以及输送部16的收获输送装置2。
行驶装置11配备于联合收割机1中的下部。另外,行驶装置11通过来自发动机E的动力驱动。而且,联合收割机1能够通过行驶装置11自行。
另外,驾驶部12、脱谷装置13、谷粒箱14配备于行驶装置11的上侧。监视联合收割机1的作业的操作人员能够搭乘于驾驶部12。另外,操作人员也可以从联合收割机1的机外监视联合收割机1的作业。
谷粒排出装置18设于谷粒箱14的上侧。另外,卫星定位模块80安装于驾驶部12的上表面。
收获部H配备于联合收割机1中的前部。而且,输送部16设于收获部H的后侧。另外,收获部H包含头部5、绞龙6、割取装置15、拨禾轮17。
割取装置15割取田地的种植谷秆。另外,拨禾轮17一边绕沿着机体左右方向的拨禾轮轴芯17b旋转驱动,一边耙拢收获对象的种植谷秆。
即,收获部H包含一边旋转驱动一边耙拢种植谷秆的拨禾轮17。
由割取装置15割取的割取谷秆(相当于本发明的“收获物”)被头部5接收。另外,绞龙6构成为沿机体左右方向延伸的圆筒状。绞龙6以沿机体左右方向延伸的绞龙轴6b为中心旋转驱动。由此,头部5所接收的割取谷秆被绞龙6送向输送部16。
通过该构成,收获部H收获田地的谷物(相当于本发明的“作物”)。而且,联合收割机1能够进行一边利用割取装置15割取田地的种植谷秆一边利用行驶装置11行驶的割取行驶。
由收获部H收获的割取谷秆被输送部16向机体后方输送。由此,割取谷秆向脱谷装置13输送。
即,输送部16将由收获部H收获的割取谷秆向机体后方输送。
在脱谷装置13中,割取谷秆被进行脱谷处理。通过脱谷处理获得的谷粒存储于谷粒箱14。存储于谷粒箱14的谷粒根据需要被谷粒排出装置18排出到机外。
另外,如图1所示,在驾驶部12配置有通信终端4。通信终端4构成为能够显示各种信息。在本实施方式中,通信终端4固定于驾驶部12。然而,本发明并不限定于此,通信终端4也可以构成为能够相对于驾驶部12装卸,通信终端4也可以位于联合收割机1的机外。
这里,联合收割机1构成为,如图2所示,在田地中的外周侧的区域一边收获谷物一边进行了绕圈行驶之后,如图3所示,在田地中的内侧的区域进行割取行驶,从而收获田地的谷物。
在本实施方式中,图2所示的绕圈行驶通过手动行驶进行。另外,图3所示的内侧的区域中的割取行驶通过自动行驶进行。即,联合收割机1能够自动行驶。
另外,本发明并不限定于此,图2所示的绕圈行驶也可以通过自动行驶进行。
另外,如图1所示,在驾驶部12设有主变速杆19。主变速杆19被人为操作。在联合收割机1手动行驶时,若操作人员操作主变速杆19,则联合收割机1的车速变化。即,在联合收割机1手动行驶时,操作人员通过操作主变速杆19,能够变更联合收割机1的车速。
另外,操作人员通过操作通信终端4,能够变更发动机E的旋转速度。
根据作物的种类,脱粒容易度、倒伏容易度等生育特性不同。因而,根据作物的种类,适当的作业速度不同。如果操作人员操作通信终端4,将发动机E的旋转速度设定为适当的旋转速度,则能够以适合作物的种类的作业速度进行作业。
〔与动力传递相关的构成〕
如图4所示,联合收割机1具备割取离合器C1。从发动机E输出的动力分配到割取离合器C1以及行驶装置11。行驶装置11通过来自发动机E的动力驱动。
另外,割取离合器C1构成为能够在传递动力的接通状态与不传递动力的断开状态之间进行状态变更。
在割取离合器C1为接通状态时,从发动机E输出的动力传递到输送部驱动轴16a。由此,输送部驱动轴16a向正转方向旋转。这里,输送部驱动轴16a是输送部16的驱动轴。输送部驱动轴16a向正转方向旋转,使得输送部16向正转方向驱动。
另外,如图4所示,从发动机E传递到输送部驱动轴16a的动力分配到单向离合器C2、割取装置15、绞龙6。由此,割取装置15驱动,并且绞龙6向正转方向旋转驱动。
单向离合器C2构成为将正转方向的旋转动力传递到拨禾轮17,并且不将反转方向的旋转动力传递到拨禾轮17。因此,在输送部驱动轴16a向正转方向旋转时,输送部驱动轴16a的旋转动力经由单向离合器C2传递到拨禾轮17。由此,拨禾轮17驱动。
另外,在割取离合器C1为断开状态时,从发动机E输出的动力不传递到输送部驱动轴16a。此时,从发动机E输出的动力不传递到拨禾轮17、割取装置15、绞龙6中的任一个。
另外,如图4所示,联合收割机1具备电动马达7。电动马达7构成为对输送部驱动轴16a赋予反转动力。即,输送部驱动轴16a通过来自电动马达7的动力向反转方向旋转。输送部驱动轴16a向反转方向旋转,使得输送部16反转方向驱动。
而且,从电动马达7传递到输送部驱动轴16a的动力分配到单向离合器C2、割取装置15、绞龙6。由此,割取装置15驱动,并且绞龙6向反转方向旋转驱动。
另外,在输送部驱动轴16a向反转方向旋转时,单向离合器C2不将输送部驱动轴16a的旋转动力传递到拨禾轮17。因此,此时,拨禾轮17不驱动。
通过以上的构成,电动马达7对绞龙6赋予反转动力。即,联合收割机1具备对绞龙6赋予反转动力的电动马达7。
另外,输送部16构成为在向正转方向驱动时将割取谷秆向机体后方输送。另外,输送部16构成为在向反转方向驱动时将割取谷秆向机体前方输送。
另外,绞龙6构成为在向正转方向驱动时将割取谷秆送向输送部16。另外,绞龙6构成为在向反转方向驱动时将割取谷秆送向机体前方。
〔与控制部相关的构成〕
如图4所示,联合收割机1具备控制部20。控制部20具有本车位置计算部21、区域计算部22、路径计算部23、行驶控制部24。
如图1所示,卫星定位模块80接收来自在GPS(全球定位***)中使用的人工卫星GS的GPS信号。然后,如图4所示,卫星定位模块80基于接收到的GPS信号,将表示联合收割机1的本车位置的定位数据送向本车位置计算部21。
本车位置计算部21基于由卫星定位模块80输出的定位数据,随时间计算联合收割机1的位置坐标。计算出的联合收割机1的经时的位置坐标被送向区域计算部22以及行驶控制部24。
区域计算部22基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的经时的位置坐标,如图3所示,计算外周区域SA以及作业对象区域CA。
更具体而言,区域计算部22基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的经时的位置坐标,计算田地的外周侧的绕圈行驶中的联合收割机1的行驶轨迹。然后,区域计算部22基于计算出的联合收割机1的行驶轨迹,计算联合收割机1一边收获谷物一边绕圈行驶过的田地的外周侧的区域作为外周区域SA。另外,区域计算部22计算比计算出的外周区域SA靠田地内侧的区域作为作业对象区域CA。
例如在图2中,用箭头表示用于田地的外周侧的绕圈行驶的联合收割机1的行驶路径。在图2所示的例子中,联合收割机1进行3周的绕圈行驶。而且,若沿着该行驶路径的割取行驶完成,则田地成为图3所示的状态。
如图3所示,区域计算部22计算联合收割机1一边收获谷物一边绕圈行驶过的田地的外周侧的区域作为外周区域SA。另外,区域计算部22计算比计算出的外周区域SA靠田地内侧的区域作为作业对象区域CA。
然后,如图4所示,区域计算部22的计算结果被送向路径计算部23。
路径计算部23基于从区域计算部22接收到的计算结果,如图3所示,计算作业对象区域CA中的割取行驶所用的行驶路径即割取行驶路径LI。另外,如图3所示,在本实施方式中,割取行驶路径LI是沿纵横方向延伸的多个网格线。另外,多个网格线也可以不是直线,也可以弯曲。
如图4所示,由路径计算部23计算出的割取行驶路径LI被送向行驶控制部24。
行驶控制部24构成为能够控制行驶装置11。而且,行驶控制部24基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的位置坐标与从路径计算部23接收到的割取行驶路径LI,控制联合收割机1的自动行驶。更具体而言,行驶控制部24如图3所示,控制联合收割机1的行驶,以便通过沿着割取行驶路径LI的自动行驶进行割取行驶。
〔由联合收割机进行的收获作业的流程〕
以下,作为联合收割机1进行的收获作业的例子,对联合收割机1在图2所示的田地中进行收获作业的情况下的流程进行说明。
首先,操作人员手动操作联合收割机1,如图2所示,在田地内的外周部分,以沿田地的分界线绕圈的方式进行割取行驶。在图2所示的例子中,联合收割机1进行3周的绕圈行驶。若该绕圈行驶完成,则田地成为图3所示的状态。
区域计算部22基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的经时的位置坐标,计算图2所示的绕圈行驶中的联合收割机1的行驶轨迹。然后,如图3所示,区域计算部22基于计算出的联合收割机1的行驶轨迹,计算联合收割机1一边割取种植谷秆一边绕圈行驶过的田地的外周侧的区域作为外周区域SA。另外,区域计算部22计算比计算出的外周区域SA靠田地内侧的区域作为作业对象区域CA。
接下来,路径计算部23基于从区域计算部22接收到的计算结果,如图3所示,设定作业对象区域CA中的割取行驶路径LI。
然后,操作人员按下自动行驶开始按钮(未图示),从而如图3所示,开始沿着割取行驶路径LI的自动行驶。此时,行驶控制部24控制联合收割机1的行驶,以便通过沿着割取行驶路径LI的自动行驶进行割取行驶。
若作业对象区域CA中的自动行驶开始,则如图3所示,联合收割机1通过反复进行沿着割取行驶路径LI的行驶与方向转换,以网罗作业对象区域CA的整体的方式进行割取行驶。
另外,在本实施方式中,如图2以及图3所示,运输车CV在田地外驻车。而且,在外周区域SA中,在运输车CV的附近位置设定有停车位置PP。
运输车CV能够收集并运输联合收割机1从谷粒排出装置18排出的谷粒。在排出谷粒时,联合收割机1在停车位置PP停车,通过谷粒排出装置18向运输车CV排出谷粒。
然后,若沿着作业对象区域CA中的所有割取行驶路径LI的割取行驶完成,则田地的整体收获结束。
另外,在本实施方式中,在作业对象区域CA中,割取行驶完成的部分成为外周区域SA。区域计算部22构成为在田地中的割取行驶的执行中随时间计算外周区域SA以及作业对象区域CA。
〔与收获部、拨禾轮、绞龙的升降控制相关的构成〕
如图1、图4、图5所示,联合收割机1具备割取缸体15A、拨禾轮缸体17A、高度变更装置6A。
另外,如图4所示,控制部20具有堵塞时控制部25。堵塞时控制部25包含反转控制部26。
反转控制部26构成为能够控制割取缸体15A。若反转控制部26向伸长方向控制割取缸体15A,则收获输送装置2向收获输送装置2的前端部上升的方向摆动。由此,收获部H相对于机体上升。
另外,若反转控制部26向缩短方向控制割取缸体15A,则收获输送装置2向收获输送装置2的前端部下降的方向摆动。由此,收获部H相对于机体下降。
通过该构成,反转控制部26能够控制收获部H相对于机体的升降。另外,收获部H能够相对于机体升降。
即,收获部H包含接收割取谷秆的头部5与旋转驱动的绞龙6,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的谷物。
另外,如图4所示,堵塞时控制部25包含拨禾轮控制部27。
拨禾轮控制部27构成为能够控制拨禾轮缸体17A。若拨禾轮控制部27向伸长方向控制拨禾轮缸体17A,则拨禾轮17相对于头部5上升。
另外,若拨禾轮控制部27向缩短方向控制拨禾轮缸体17A,则拨禾轮17相对于头部5下降。
通过该构成,拨禾轮控制部27能够控制拨禾轮17相对于头部5的升降。另外,拨禾轮17能够相对于头部5升降。
另外,如图5所示,高度变更装置6A由能够伸缩的缸体构成。另外,如图4所示,堵塞时控制部25包含高度控制部28。高度控制部28构成为能够控制高度变更装置6A。
如图5所示,头部5具有轴支承部51以及装置支承部52。装置支承部52以从头部5的侧板53向机体左右方向外侧突出的状态设置。装置支承部52支承高度变更装置6A。
另外,轴支承部51构成为能够相对于侧板53上下滑动移动。轴支承部51经由高度变更装置6A支承于装置支承部52。而且,绞龙轴6b支承于轴支承部51。
若高度控制部28向伸长方向控制高度变更装置6A,则如图5所示,轴支承部51以及绞龙轴6b相对于侧板53上升。由此,如图6所示,绞龙6相对于头部5上升。
另外,若高度控制部28向缩短方向控制高度变更装置6A,则如图5所示,轴支承部51以及绞龙轴6b相对于侧板53下降。由此,如图6所示,绞龙6相对于头部5下降。
另外,在本实施方式中,轴支承部51、装置支承部52、高度变更装置6A分别设于头部5的左端以及右端。头部5的左端的轴支承部51、装置支承部52、高度变更装置6A与头部5的右端的轴支承部51、装置支承部52、高度变更装置6A具有相互相同的构造。而且,绞龙轴6b以横跨左右的轴支承部51的状态设置。
通过以上的构成,高度变更装置6A变更绞龙6相对于头部5的高度位置。另外,高度控制部28通过控制高度变更装置6A,控制绞龙6相对于头部5的高度位置。
如图6所示,绞龙6相对于头部5的高度位置越高,头部5的底板5a与绞龙6之间的间隔越宽。在本实施方式中,绞龙6相对于头部5的高度位置最低时,底板5a与绞龙6之间的间隔为第一间隔D1。另外,在绞龙6相对于头部5的高度位置最高时,底板5a与绞龙6之间的间隔为第二间隔D2。另外,第二间隔D2比第一间隔D1宽。
即,联合收割机1具备变更绞龙6相对于头部5的高度位置的高度变更装置6A。另外,联合收割机1具备通过控制高度变更装置6A而控制绞龙6相对于头部5的高度位置的高度控制部28。
〔与收获输送装置产生堵塞时的控制相关的构成〕
如图4所示,联合收割机1具备感测部SE。另外,控制部20具有堵塞判定部29。
感测部SE在联合收割机1在田地中进行收获作业时感测绞龙6的旋转速度。感测部SE的感测结果被送向堵塞判定部29。
堵塞判定部29基于感测部SE的感测结果,判定收获输送装置2是否堵塞。更具体而言,堵塞判定部29基于感测部SE的感测结果,判定绞龙6的旋转速度是否小于规定的阈值。然后,在绞龙6的旋转速度为规定的阈值以上的情况下,堵塞判定部29判定为收获输送装置2不堵塞。另外,在绞龙6的旋转速度小于规定的阈值的情况下,堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞。
即,联合收割机1具备感测绞龙6的旋转速度的感测部SE。另外,联合收割机1具备判定收获输送装置2是否堵塞的堵塞判定部29。
另外,堵塞判定部29也可以构成为判定收获输送装置2中的收获部H是否堵塞,也可以构成为判定输送部16是否堵塞。
在通过堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,如图4所示,堵塞判定部29将规定的信号送向堵塞时控制部25。该信号是表示收获输送装置2堵塞的信号。若堵塞时控制部25接收该信号,则堵塞时控制部25中的反转控制部26、拨禾轮控制部27、高度控制部28执行用于消除收获输送装置2的堵塞的控制。以下,详细叙述用于消除收获输送装置2的堵塞的控制。
如图4所示,反转控制部26构成为能够控制割取离合器C1以及电动马达7。而且,反转控制部26在通过堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,能够执行第一堵塞时控制。第一堵塞时控制是使收获部H上升并且使绞龙6反转驱动的控制。
详细地说,若执行第一堵塞时控制,则首先反转控制部26将割取缸体15A向伸长方向控制,使收获部H相对于机体上升。接下来,反转控制部26将规定的指令送向行驶控制部24。该指令命令使机体前进规定距离。
若行驶控制部24接收该指令,则行驶控制部24通过控制行驶装置11,使机体前进规定距离。
接下来,反转控制部26将割取离合器C1从接通状态切换为断开状态,并且使电动马达7驱动。由此,从发动机E输出的正转方向的动力被割取离合器C1切断,并且通过从电动马达7输出的反转方向的动力,绞龙6反转驱动。由此,第一堵塞时控制完成。
即,联合收割机1具备在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下使绞龙6反转驱动的反转控制部26。另外,反转控制部26在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,能够执行使收获部H上升并且使绞龙6反转驱动的第一堵塞时控制。另外,反转控制部26在第一堵塞时控制中,在使机体前进之后使绞龙6反转驱动。另外,反转控制部26通过使电动马达7驱动,使绞龙6反转驱动。
另外,反转控制部26在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,能够执行第二堵塞时控制。第二堵塞时控制是使机体后退之后使绞龙6反转驱动的控制。
详细地说,若执行第二堵塞时控制,则首先,反转控制部26将规定的指令送向行驶控制部24。该指令命令使机体后退规定距离。
若行驶控制部24接收该指令,则行驶控制部24通过控制行驶装置11,使机体后退规定距离。
另外,本发明并不限定于此,也可以构成为在使机体后退规定距离之前,通过反转控制部26向伸长方向控制割取缸体15A,使收获部H相对于机体上升。
接下来,反转控制部26将割取离合器C1从接通状态切换为断开状态,并且使电动马达7驱动。由此,从发动机E输出的正转方向的动力由割取离合器C1切断,并且通过从电动马达7输出的反转方向的动力,绞龙6反转驱动。由此,第二堵塞时控制完成。
即,反转控制部26在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,能够执行在使机体后退之后使绞龙6反转驱动的第二堵塞时控制。
另外,在本实施方式中,通信终端4构成为能够选择执行第一堵塞时控制与第二堵塞时控制中的哪一个。更具体而言,通信终端4能够显示控制选择画面(未图示)。而且,在通信终端4上显示控制选择画面时,操作人员通过操作通信终端4,能够任意地选择第一堵塞时控制与第二堵塞时控制中的某一方。
然后,如图4所示,表示操作人员的选择内容的信号从通信终端4被送向堵塞时控制部25。在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,反转控制部26根据该信号执行第一堵塞时控制与第二堵塞时控制中的某一方。即,反转控制部26执行第一堵塞时控制与第二堵塞时控制中的由操作人员选择的一方。
另外,本发明并不限定于此,反转控制部26也可以构成为,根据作业状况自动地选择并执行第一堵塞时控制与第二堵塞时控制中的适当的一方。
另外,如图4所示,拨禾轮控制部27在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,能够执行拨禾轮上升控制。拨禾轮上升控制是使拨禾轮17相对于头部5上升的控制。
更具体而言,若执行拨禾轮上升控制,则拨禾轮控制部27向伸长方向控制拨禾轮缸体17A,从而使拨禾轮17相对于头部5上升。由此,拨禾轮上升控制完成。
即,联合收割机1具备在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下使拨禾轮17相对于头部5上升的拨禾轮控制部27。
另外,在本实施方式中,拨禾轮上升控制与第一堵塞时控制或者第二堵塞时控制同时执行。
另外,如图4所示,高度控制部28在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,能够执行绞龙上升控制。绞龙上升控制是使绞龙6相对于头部5的高度位置上升的控制。
更具体而言,若执行绞龙上升控制,则高度控制部28通过向伸长方向控制高度变更装置6A,使绞龙6相对于头部5的高度位置上升。由此,绞龙上升控制完成。
即,高度控制部28在由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞的情况下,使绞龙6相对于头部5的高度位置上升。
另外,在本实施方式中,绞龙上升控制与第一堵塞时控制或者第二堵塞时控制同时执行。
〔第一堵塞时控制的流程〕
以下,作为在收获作业中执行第一堵塞时控制的情况下的例子,对联合收割机1如图7所示那样被控制的情况进行说明。
在图7所示的例子中,联合收割机1按照步骤S01至步骤S06的顺序被控制。
首先,在收获输送装置2产生堵塞(步骤S01)。由此,绞龙6的旋转速度小于规定的阈值。此时,堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞。其结果,反转控制部26执行第一堵塞时控制。另外,拨禾轮控制部27执行拨禾轮上升控制。另外,高度控制部28执行绞龙上升控制。
另外,在该例子中,反转控制部26在执行第一堵塞时控制时,经由行驶控制部24进行使联合收割机1的机体的行驶暂时停止的控制。
接下来,通过第一堵塞时控制,收获部H上升(步骤S02)。另外,与此同时,通过拨禾轮上升控制,拨禾轮17相对于头部5上升。另外,与此同时,通过绞龙上升控制,绞龙6相对于头部5的高度位置上升。
接下来,通过第一堵塞时控制,联合收割机1的机体前进规定距离(步骤S03)。然后,通过第一堵塞时控制,绞龙6被反转驱动(步骤S04)。由此,在收获输送装置2堵塞的割取谷秆等从收获部H排出到前方。其结果,排出的割取谷秆等载置在未收获的种植谷秆之上。
接下来,反转控制部26经由行驶控制部24进行使联合收割机1的机体后退规定距离的控制(步骤S05)。另外,步骤S03中的前进距离与步骤S05中的后退距离可以彼此相同,也可以彼此不同。
接下来,反转控制部26使收获部H下降(步骤S06)。另外,与此同时,拨禾轮控制部27使拨禾轮17相对于头部5下降。另外,与此同时,高度控制部28使绞龙6相对于头部5的高度位置下降。
若到步骤S06为止的控制完成,则联合收割机1再次开始割取行驶。
另外,在以上说明的例子中,第一堵塞时控制通过步骤S02至步骤S04而完成。即,步骤S05以及步骤S06不包含在第一堵塞时控制中。然而,本发明并不限定于此,步骤S05以及步骤S06也可以包含在第一堵塞时控制中。
〔第二堵塞时控制的流程〕
以下,作为在收获作业中执行第二堵塞时控制的情况下的例子,对联合收割机1如图8所示那样被控制的情况进行说明。
在图8所示的例子中,联合收割机1按照步骤S11步骤S15的顺序被控制。
首先,在收获输送装置2产生堵塞(步骤S11)。由此,绞龙6的旋转速度小于规定的阈值。此时,堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞。其结果,反转控制部26执行第二堵塞时控制。另外,拨禾轮控制部27执行拨禾轮上升控制。另外,高度控制部28执行绞龙上升控制。
另外,在该例子中,反转控制部26在执行第二堵塞时控制时,经由行驶控制部24进行使联合收割机1的机体的行驶暂时停止的控制。
接下来,通过第二堵塞时控制,收获部H上升(步骤S12)。另外,与此同时,通过拨禾轮上升控制,拨禾轮17相对于头部5上升。另外,与此同时,通过绞龙上升控制,绞龙6相对于头部5的高度位置上升。
接下来,通过第二堵塞时控制,联合收割机1的机体后退规定距离(步骤S13)。然后,通过第二堵塞时控制,绞龙6被反转驱动(步骤S14)。由此,在收获输送装置2堵塞的割取谷秆等从收获部H排出到前方。其结果,排出的割取谷秆等下落到收获完毕的区域中的地面。
另外,如此,在该例子中,在第二堵塞时控制中包含在机体后退之前使收获部H上升的控制。然而,本发明并不限定于此,也可以在第二堵塞时控制中不包含使收获部H上升的控制。即,也可以不在机体后退之前进行使收获部H上升的控制。
接下来,反转控制部26使收获部H下降(步骤S15)。另外,与此同时,拨禾轮控制部27使拨禾轮17相对于头部5下降。另外,与此同时,高度控制部28使绞龙6相对于头部5的高度位置下降。
若到步骤S15为止的控制完成,则联合收割机1再次开始割取行驶。
另外,在以上说明的例子中,第二堵塞时控制通过步骤S12至步骤S14而完成。即,步骤S15不包含在第二堵塞时控制中。然而,本发明并不限定于此,步骤S15也可以包含在第二堵塞时控制中。
根据以上说明的构成,在收获输送装置2堵塞的情况下,由堵塞判定部29判定为收获输送装置2堵塞。而且,在该情况下,反转控制部26使绞龙6反转驱动。即,根据以上说明的构成,在收获输送装置2堵塞的情况下,绞龙6被自动地反转驱动。由此,容易消除堵塞。
因而,根据以上说明的构成,能够实现在收获输送装置2堵塞的情况下容易自动地消除堵塞的联合收割机1。
另外,以上记载的实施方式只是一个例子,本发明并不限定于此,能够适当变更。
[第一实施方式的其他实施方式]
以下,对变更了上述的实施方式的其他实施方式进行说明。以下的各其他实施方式中说明的事项以外与上述的实施方式中说明的事项相同。上述的实施方式以及以下的各其他实施方式在不产生矛盾的范围内也可以适当组合。另外,本发明的范围并不限定于上述的实施方式以及以下的各其他实施方式。
(1)行驶装置11可以是车轮式,也可以是半履带式。
(2)在上述实施方式中,由路径计算部23计算的割取行驶路径LI是沿纵横方向延伸的多个网格线。然而,本发明并不限定于此,由路径计算部23计算的割取行驶路径LI也可以不是沿纵横方向延伸的多个网格线。例如由路径计算部23计算的割取行驶路径LI也可以是漩涡状的行驶路径。另外,割取行驶路径LI也可以不与另一割取行驶路径LI正交。另外,由路径计算部23计算的割取行驶路径LI也可以是相互平行的多个平行线。
(3)在上述实施方式中,操作人员手动操作联合收割机1,如图2所示,在田地内的外周部分中,以沿田地的分界线绕圈的方式进行割取行驶。然而,本发明并不限定于此,也可以构成为,联合收割机1自动地行驶,在田地内的外周部分以沿田地的分界线绕圈的方式进行割取行驶。另外,此时的绕圈数也可以是3周以外的数。例如此时的绕圈数也可以是1周。
(4)本车位置计算部21、区域计算部22、路径计算部23、行驶控制部24、堵塞时控制部25、反转控制部26、拨禾轮控制部27、高度控制部28、堵塞判定部29中的一部分或者全部也可以配备于联合收割机1的外部,例如也可以配备于设于联合收割机1的外部的管理服务器。
(5)也可以不设置高度变更装置6A。即,也可以构成为绞龙6相对于头部5的高度位置不能变更。
(6)反转控制部26也可以构成为不能执行第一堵塞时控制。
(7)反转控制部26也可以构成为不能执行第二堵塞时控制。
(8)反转控制部26也可以构成为在第一堵塞时控制中,在使绞龙6反转驱动之前不使机体前进。
(9)联合收割机1也可以构成为不能自动行驶。例如也可以构成为,在收获输送装置2未堵塞时通过操作人员的手动操作进行收获作业,并且在收获输送装置2堵塞时,执行上述实施方式中说明的基于反转控制部26的自动控制。
(10)也可以构成为使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的收获机控制程序。另外,也可以构成为记录有使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的收获机控制程序的记录介质。另外,也可以构成为通过一个或者多个步骤进行在上述实施方式中由各部件进行的工作的收获机控制方法。
[第二实施方式]
以下,一边参照图9~图18,一边对本发明的第二实施方式进行说明。
以下基于附图记载作为本发明的收获机的一个例子的联合收割机的实施方式。在该实施方式中,在定义机体101的前后方向时,沿作业状态下的机体行进方向定义。图9以及图10中用附图标记(F)所示的方向是机体前侧,图9以及图10中用附图标记(B)所示的方向是机体后侧。图9中用附图标记(U)所示的方向是机体上侧,图9中用附图标记(D)所示的方向是机体下侧。图10中用附图标记(L)所示的方向是机体左侧,图10中用附图标记(R)所示的方向是机体右侧。在定义机体101的左右方向时,以沿机体行进方向观察时看到的状态定义左右。
〔收获机的基本构成〕
如图9以及图10所示,在作为收获机的一方式的普通型的联合收割机中配备有机体101与左右一对履带式的行驶装置111。在机体101中配备有搭乘部112、脱谷装置113、谷粒箱114、收获装置115、输送装置116以及谷粒排出装置118。
行驶装置111配备于联合收割机的下部。行驶装置111具有左右一对履带行驶机构。联合收割机能够通过行驶装置111在田地中行驶。另外,在左右的履带行驶机构分别设有升降装置。该升降装置也通称为“Monroe”,构成为能够分别变更机体101相对于左右的履带行驶机构各自的高度位置。因此,该升降装置构成为能够变更机体101相对于左右的履带行驶机构各自的高度位置而使机体101横摆。
搭乘部112、脱谷装置113、谷粒箱114配备于比行驶装置111靠上侧,它们构成为机体101的上部。联合收割机的搭乘者、监视联合收割机的作业的监视者能够搭乘于搭乘部112。通常,搭乘者与监视者兼任。另外,在搭乘者与监视者是不同人的情况下,监视者也可以从联合收割机的机外监视联合收割机的作业。在搭乘部112的下方配备有驱动用的发动机(未图示)。谷粒排出装置118连结于谷粒箱114的后下部。
收获装置115收获田地的作物。作物例如是稻等种植谷秆,但也可以是大豆、玉米等。而且,联合收割机能够进行一边利用收获装置115收获田地的作物一边利用行驶装置111行驶的作业行驶。输送装置116在比收获装置115靠后侧邻接地设置。收获装置115以及输送装置116可上下升降地支承在机体101的前部。收获装置115以及输送装置116通过能够伸缩动作的头部用促动器115H被上下升降操作,从而一体地上下摆动。
在收获装置115配备有收获头部115A、耙拢拨禾轮115B、横向输送绞龙115C以及推子状的切断刀115D。收获头部115A将前方的种植作物分禾为收获对象与非收获对象,并且接收前方的种植作物中的收获对象。
耙拢拨禾轮115B位于收获头部115A的上方。在收获头部115A上可摆动地支承有拨禾轮支承臂115K。拨禾轮支承臂115K由能够伸缩动作的拨禾轮促动器115J摆动操作。耙拢拨禾轮115B的旋转轴芯部分支承于拨禾轮支承臂115K的自由端区域。因此,耙拢拨禾轮115B构成为能够通过拨禾轮促动器115J的伸缩动作上下摆动。
耙拢拨禾轮115B构成为在支承于拨禾轮支承臂115K的状态下能够绕机体横向轴芯旋转。另外,耙拢拨禾轮115B的旋转轴芯部分构成为能够在拨禾轮支承臂115K的自由端区域沿前后方向滑动。即,耙拢拨禾轮115B构成为能够相对于收获头部115A上下摆动,并且构成为能够相对于收获头部115A前后变更位置。
在耙拢拨禾轮115B配备有多个拨爪115T,拨爪115T对种植作物发挥耙拢作用。耙拢拨禾轮115B在从田地收获种植作物时,利用拨爪115T朝向后方耙拢种植作物中的靠前端的部位。
切断刀115D切断由耙拢拨禾轮115B耙拢到后方的种植作物的株根侧。横向输送绞龙115C沿机体横向轴芯旋转驱动,将由切断刀115D切断后的收获作物向左右方向的中间侧横向输送并聚集,朝向后方的输送装置116送出。关于详细情况将在后面叙述,横向输送绞龙115C构成为能够在上下方向上变更位置。
为了减少脱谷装置113中的脱谷负载,将收获头部115A的对地高度H1(参照图13)设定得较高,有时种植作物仅被收获穗尖侧。此时,为了避免收获后的残杆以高度较高的状态残留于田地,因此需要切断该残杆。因此,在收获装置115的后方设有残杆处理部119。残杆处理部119具有横跨机体左右方向上的横长的推子状的切断刀,该切断刀通过左右往复运动而切断该残杆。
由收获装置115收获的作物(例如割取谷秆)被输送装置116向脱谷装置113输送。收获的作物被脱谷装置113进行脱谷处理。脱谷装置113具有脱谷部113A、分选处理部113B与风选机113C。另外,在图9中,脱谷部113A作为脱粒筒而示出,但收纳该脱粒筒的脱粒室、配置于脱粒室的上部的送尘阀、及位于脱粒筒的下侧区域的周围的筛网也包含在脱谷部113A中。送尘阀将由收获装置115收获的处理作物向后方引导。脱谷部113A对由输送装置116输送的作物、即作为脱谷装置113的处理对象的处理作物进行脱谷处理。分选处理部113B设于脱谷部113A的下方,并且一边将由脱谷部113A脱谷处理后的处理作物承接而向后方摆动输送,一边将处理作物筛选为收获物与非收获物。
虽然因为是公知技术而未图示,但在分选处理部113B配备有谷壳筛,谷壳筛具有多个谷壳刮板。谷壳刮板分别沿机体横向延伸。多个谷壳刮板沿输送处理作物的输送方向(前后方向)排列,多个谷壳刮板分别以越靠后端侧越朝向斜上方的倾斜姿态配置。谷壳刮板各自的漏下开度构成为能够变更。漏下开度能够变更是指倾斜姿态被变更。具体而言,谷壳刮板相对于前后方向越接***行,漏下开度越小,谷壳刮板相对于上下方向越接***行,漏下开度越大。处理作物在谷壳刮板之上向后方摆动输送,作为收获物的谷粒从多个谷壳刮板间的间隙向下方漏下。分选处理部113B具有沿脱谷处理物的输送方向排列的多个谷壳刮板,并且具有通过变更多个谷壳刮板的姿态能够变更漏下开度的谷壳筛。风选机113C向分选处理部113B供给分选风。
通过脱谷处理而获得的谷粒存储于谷粒箱114。存储于谷粒箱114的谷粒根据需要由谷粒排出装置118排出到机外。谷粒排出装置118构成为能够绕机体后部的纵轴芯摆动。即,谷粒排出装置118构成为,能够切换为谷粒排出装置118的自由端部比机体101向机体横外侧伸出而能够排出作物的排出状态、及谷粒排出装置118的自由端部位于机体101的机体横宽度的范围内的收纳状态。在谷粒排出装置118为收纳状态的情况下,谷粒排出装置118的自由端部位于比搭乘部112靠前侧,并且位于收获装置115的上方。
在搭乘部112的前上部设有第一拍摄装置121A与测距传感器122。第一拍摄装置121A是能够拍摄可见光的彩色相机,例如是CCD相机、CMOS相机。第一拍摄装置121A设于机体101的前部并且是比收获装置115高的位置,以便俯视收获装置115前方的未收获的作物。即,第一拍摄装置121A能够以从上方俯视行进方向前方的视点拍摄。第一拍摄装置121A的前后方向上的拍摄视场例如是15米、25米。
由第一拍摄装置121A取得的拍摄数据被拍摄数据化并送至联合收割机的控制***。第一拍摄装置121A在收获作业时拍摄田地。在田地中存在各种物体作为拍摄对象。联合收割机的控制***具有根据从第一拍摄装置121A送来的拍摄数据识别特定的物体的功能。作为这样的特定的物体,在图9以及图10中,示意地表示用附图标记Z0表示的正常的种植谷秆组、用附图标记Z1表示的杂草组、用附图标记Z2表示的倒伏作物组。
测距传感器122构成为能够测量存在于机体101的前方的田地的拍摄对象与机体101的分离距离。测距传感器122可以是声纳,也可以是雷达(毫米波),也可以是LIDAR(例如激光扫描仪、激光雷达)。如果测距传感器122是声纳,则在成本方面有利。如果测距传感器122是毫米波雷达,则能够进行难以被天气左右的测定,在成本方面有利。如果毫米波雷达是除了前方、左右之外还能够对上下方向进行三维扫描的构成,则相比于二维扫描的类型的毫米波雷达,能够使测距范围为更宽的范围。如果测距传感器122是LIDAR,则可高精度地进行分离距离的测定。除此之外,如果LIDAR是除了前方、左右之外还能够对上下方向进行三维扫描的构成,则相比于二维扫描的类型的LIDAR,能够使测距范围为更宽的范围。另外,测距传感器122也可以由声纳、雷达与LIDAR的组合构成。
在本实施方式中,在收获装置115的后下部设有第二拍摄装置121B。第二拍摄装置121B是能够拍摄可见光的彩色相机,例如是CCD相机、CMOS相机。第二拍摄装置121B能够拍摄收获装置115的后方的收获痕迹区域S(参照图16)。因此,第二拍摄装置121B构成为能够一边作业行驶一边检测作业后的田地状态。
在搭乘部112的顶棚部设有卫星定位模块180。卫星定位模块180接收来自人工卫星GS的GNSS(Global Navigation Satellite System)的信号(包含GPS信号)而取得本车位置。另外,卫为了补充基于星定位模块180的卫星导航,在卫星定位模块180中组装有惯性导航单元,该惯性导航单元组装有陀螺仪加速度传感器、磁方位传感器。当然,惯性导航单元也可以在联合收割机中配置于与卫星定位模块180不同的部位。
〔控制单元的构成〕
图11所示的控制单元130是联合收割机的控制***的核心要素,被表示为多个ECU的集合体。在控制单元130配备有第一作物检测部131A、第二作物检测部131B、状态决定部132、存储部133、报告部134、行驶控制部135以及作业控制部136。第一作物检测部131A是本发明的“检测部”。状态决定部132是本发明的“状态变更部”。
从卫星定位模块180输出的定位数据、来自第一拍摄装置121A的拍摄数据、来自第二拍摄装置121B的拍摄数据、从测距传感器122输出的距离数据、从收割高度检测部123输出的高度位置信息、从拨禾轮高度检测部124输出的高度位置信息、及从绞龙高度检测部125输出的高度位置信息通过布线网被输入到控制单元130。如上述那样,收获装置115以及输送装置116(参照图9等)构成为能够上下摆动,收割高度检测部123设于输送装置116的摆动轴芯部位。收割高度检测部123构成为通过检测输送装置116的摆动角度,能够检测收获装置115的下端部的对地高度H1(参照图13以及图14)。拨禾轮高度检测部124构成为通过检测拨禾轮支承臂115K相对于收获头部115A的摆动角度,能够检测耙拢拨禾轮115B相对于收获头部115A的高度位置H2(参照图13以及图14)。绞龙高度检测部125构成为通过检测使横向输送绞龙115C上下升降的促动器(未图示)的上下位置,能够检测横向输送绞龙115C的高度位置H3(参照图13以及图14)。
第一作物检测部131A基于由第一拍摄装置121A连续地依次取得的拍摄数据和由测距传感器122随时间依次取得的距离数据,检测种植作物的存在区域,并且检测种植作物的高度。另外,第一作物检测部131A例如使用机器学习(深度学习)后的神经网络,判定作物的种类。换言之,第一作物检测部131A构成为能够取得收获装置115的收获对象的作物的种类。作物的种类例如可列举大米、麦(大麦、小麦、荞麦)、豆(大豆、小豆、黑豆)、菜籽、玉米等。另外,第一作物检测部131A构成为能够基于拍摄数据检测作物中的穗尖的大小、长度。
在本实施方式中,第一作物检测部131A构成为能够基于种植作物的高度检测倒伏作物(例如倒伏谷秆)。第一作物检测部131A生成识别输出数据的流程如图12所示。从第一拍摄装置121A向第一作物检测部131A输入拍摄数据的RGB像素值作为输入值。该拍摄数据与由测距传感器122取得的距离数据被建立关联,基于种植作物的存在区域中的作物高度检测倒伏作物。第一作物检测部131A构成为基于种植作物的作物高度与种植作物以相同的作物高度扩展的区域的大小来检测倒伏作物。种植作物以相同的作物高度扩展的区域的大小可以基于拍摄数据与距离数据的至少一个通过面积计算来计算,也可以除此之外还根据在拍摄数据中图像识别出的区域的形状来计算。或者,种植作物以相同的作物高度扩展的区域的大小也可以根据在拍摄数据中图像识别出的区域的形状和相对的大小中的至少一方来计算。
另外,第一作物检测部131A构成为检测混在收获装置115的前方的作物中而存在杂草的杂草区域,构成为能够取得杂草区域中的杂草的种类(也包括杂草的大小)。
在图12的例子中,在正常的种植谷秆之中示出了倒伏作物与杂草。杂草存在的杂草区域用被标注附图标记F1的矩形框表示,倒伏作物的存在区域用被标注附图标记F2的矩形框表示。另外,第一作物检测部131A构成为能够取得杂草区域中的每单位面积的杂草的量即杂草率。如此,第一作物检测部131A构成为能够从田地之中辨别作物的倒伏、杂草。第一拍摄装置121A以规定时间间隔、例如0.1~0.5秒间隔取得拍摄数据,将该拍摄数据输入到第一作物检测部131A,因此第一作物检测部131A也以相同的时间间隔输出识别输出数据。
在自动行驶中,进行第一拍摄装置121A对机体前方的拍摄和测距传感器122对机体101与机体前方的物体的距离的测定。然后,基于又第一拍摄装置121A拍摄到的拍摄数据与由测距传感器122测定出的机体前方的距离数据,第一作物检测部131A识别田地的作物作为特定的物体,并且检测该田地的作物的作物高度。
第二作物检测部131B基于由第二拍摄装置121B连续地依次取得的拍摄数据的拍摄数据,能够检测例如倒伏作物等未被收获而留下的残留作物。另外,第二作物检测部131B例如使用机器学习(深度学习)过的神经网络,判定残留作物的种类。残留作物的种类例如可列举大米、麦(大麦、小麦、荞麦)、豆(大豆、小豆、黑豆)、菜籽、玉米等。
在控制单元130配备有存储部133,在存储部133配备有多个收获控制模式与多个行驶控制模式。存储部133例如是EEPROM等半导体的存储元件。
收获控制模式例如作为用于根据作物的种类与作物高度的至少一方调整收获头部115A的对地高度H1、耙拢拨禾轮115B的高度位置H2、及横向输送绞龙115C的高度位置H3的查询表储存于存储部133。即,由状态决定部132选择与作物的种类、作物高度对应的收获控制模式以及行驶控制模式。然后,根据选择的收获控制模式以及行驶控制模式将目标值从状态决定部132向作业控制部136输出。
行驶控制模式例如作为用于根据作物的种类与作物高度的至少一方调整行驶装置111的车速以及车高的查询表储存于存储部133。即,由状态决定部132选择与作物的种类与作物高度的至少一方对应的行驶控制模式。然后,根据选择出的行驶控制模式将目标值从状态决定部132向行驶控制部135输出。
行驶控制部135具有车速控制部135A与车高控制部135B。基于由状态决定部132选择的行驶控制模式决定车速的目标值与车高的目标值。车速控制部135A以车速的目标值为基准进行行驶装置111的速度调整控制。车高控制部135B以车高的目标值为基准进行对于行驶装置111的升降机构的控制。
即,行驶控制部135具有发动机控制功能、操舵控制功能、车速控制功能、车高控制功能等,对行驶装置111赋予行驶控制信号。在手动操舵的情况下,基于搭乘者的操作,由行驶控制部135生成控制信号,控制行驶装置111。在自动操舵的情况下,基于由控制单元130的自动行驶控制模块赋予的自动行驶指令和来自卫星定位模块180的定位数据,由行驶控制部135对于行驶装置111进行与操舵、车速相关的控制。
作业控制部136具有头部控制部136A、拨禾轮控制部136B以及绞龙控制部136C。基于由状态决定部132选择的收获控制模式决定对地高度H1的目标值、高度位置H2的目标值、耙拢拨禾轮115B的前后位置的目标值、及高度位置H3的目标值。头部控制部136A以对地高度H1的目标值为基准进行收获头部115A的升降控制。拨禾轮控制部136B以高度位置H2的目标值与耙拢拨禾轮115B的前后位置的目标值为基准调整控制耙拢拨禾轮115B的上下位置以及前后位置。而且,绞龙控制部136C以高度位置H3的目标值为基准调整控制横向输送绞龙115C的上下位置。
即,作业控制部136具有对收获装置115、脱谷装置113等与田地的作物的收获、脱谷相关的装置进行控制的功能。在手动操舵的情况下,基于搭乘者的操作,作业控制部136生成控制信号,控制收获装置115等。在自动操舵的情况下,基于第一拍摄装置121A的拍摄数据与测距传感器122的距离信息,作业控制部136控制收获装置115的对地高度H1、耙拢拨禾轮115B的高度位置H2、耙拢拨禾轮115B的前后位置、及横向输送绞龙115C的高度位置H3等。除此之外,收获控制模式中还包含与收获装置115的动作速度相关的参数,作业控制部136构成为能够基于由状态决定部132选择的收获控制模式对收获装置115用的变速装置(例如静液压式无级变速装置)进行变速控制。
本实施方式的控制单元130构成为能够与通信网络连接。在控制单元130配备有通信部137,通信部137能够经由有线或者无线的通信网络与管理计算机102通信。例如田地中的作物的倒伏信息、杂草的信息等与由卫星定位模块180定位的位置信息一起经由无线通信网络向田地的管理计算机102发送,记录于管理计算机102中的田地的地图信息。由此,田地的管理者能够将田地中的作物的倒伏信息、杂草的信息等运用在下一年度的农业计划。
〔关于收获装置的作业状态〕
关于收获控制模式,基于图11、图13以及图14进行说明。收获控制模式的参数中包含收获头部115A的对地高度H1的目标值、耙拢拨禾轮115B的高度位置H2的目标值、及耙拢拨禾轮115B的前后位置的目标值。若耙拢拨禾轮115B的高度位置H2过高,则耙拢拨禾轮115B难以对作物进行耙拢作用。另外,若耙拢拨禾轮115B的高度位置H2过低,则作物容易缠绕于耙拢拨禾轮115B。如图13以及图14所示,在由收获装置115收获田地的作物时,期望的是拨爪115T的旋转轨迹与作物的穗尖区域重叠,以使耙拢拨禾轮115B的拨爪115T从前上方向后方耙拢穗尖。
在多个收获控制模式的每一个中,对地高度H1以及高度位置H2被设定为按照每个收获控制模式不同的参数。基于作物的种类、作物高度、作物的穗尖区域的上下高度、及该穗尖区域的表面积等,由状态决定部132选择多个收获控制模式中的适当的收获控制模式。然后,从选择的收获控制模式读出对地高度H1以及高度位置H2的目标值,对地高度H1以及高度位置H2的调整用的控制信号从状态决定部132被送向作业控制部136。例如如果作物的种类是豆类,则对地高度H1设定在最低的区域。另外,如果作物的种类是荞麦、菜籽,则对地高度H1设定得比大米的情况下低,并且设定得比豆类的情况下高。
如此,状态决定部132构成为,通过根据种植作物的高度操作头部用促动器115H,能够变更收获装置115的作业状态。此时,收获装置115的作业状态中包含收获装置115的对地高度H1、耙拢拨禾轮115B的高度位置H2、耙拢拨禾轮115B的前后位置、耙拢拨禾轮115B的旋转速度以及拨爪115T的旋转轨迹。另外,状态决定部132构成为,除了收获装置115的作业状态之外还能够变更行驶装置111的车速。收获装置115的对地高度H1是“收获高度”,也是收获头部115A的“作业高度”。换言之,状态决定部132构成为通过操作头部用促动器115H,能够根据作物的种类与作物高度的至少一方变更收获装置115的收获高度。另外,状态决定部132构成为通过操作拨禾轮促动器115J,能够根据作物的种类与作物高度的至少一方变更耙拢拨禾轮115B的高度位置H2。
在由收获装置115收获田地的作物时,为了使耙拢拨禾轮115B的拨爪115T从前上方向后方耙拢穗尖,由状态决定部132选择收获控制模式,调整对地高度H1以及高度位置H2。若对地高度H1被调整,则收获头部115A的下端部(割刀所在的部分)位于比作物的穗尖区域靠下侧。另外,若高度位置H2被调整,则耙拢拨禾轮115B的前端位置位于比作物的穗尖靠上侧。其结果,由耙拢拨禾轮115B将作物的穗尖区域遍及上下向后方耙拢。即,基于由第一作物检测部131A检测出的作物高度以及作物的种类,由收获装置115仅高效地收获作物的穗尖区域,该穗尖区域由后方的输送装置116输送而由脱谷装置113脱谷处理。因此,与直到作物的株根区域为止都由收获装置115收获的构成比较,输送装置116的输送负载、脱谷装置113的脱谷负载减少,收获装置115的收获效率变得良好。
横向输送绞龙115C构成为能够根据作物的种类在上下方向上进行位置变更。虽然未图示,但在收获头部115A配备有能够沿上下方向升降操作横向输送绞龙115C的促动器。该促动器可以是液压式,也可以是电动式。由状态决定部132根据作物的种类选择具有适当的高度位置H3的目标值的收获控制模式。然后,基于选择的收获控制模式,高度位置H3的目标值从状态决定部132被送向作业控制部136,横向输送绞龙115C被升降控制。
由切断刀115D切断了株根的收获作物在收获头部115A的底板115u上游横向输送绞龙115C向输送装置116所在的一侧横向输送。此时,若横向输送绞龙115C的高度位置H3沿上下方向变更,则横向输送绞龙115C的下端部与收获头部115A的底板115u的上下方向的间隙变化。
在作物的种类是大米、麦类的情况下,作物的形状为上下细长,谷粒为较小的粒状。因此,在作物的种类是大米、麦类的情况下的收获控制模式中,高度位置H3的目标值设定为较低的高度位置H31。因此,在进行大米、麦类的收获作业的情况下,横向输送绞龙115C位于相对于收获头部115A较低的位置,横向输送绞龙115C的下端部与收获头部115A的底板115u的上下方向的间隙变窄。由此,大米、麦类的穗尖部分被横向输送绞龙115C高效地横向输送。
在作物的种类为豆类的情况下,豆类的穗尖部分具有比大米、麦类的穗尖部分大的粒。因此,在通过横向输送绞龙115C横向输送豆类的穗尖部分时,若横向输送绞龙115C的下端部与收获头部115A的底板115u的上下方向的间隙过窄,则有豆粒等被压碎或受到损伤的隐患。因此,在作物的种类为豆类的情况下的收获控制模式中,高度位置H3的目标值设定为较高的高度位置H32。因此,在进行豆类的收获作业的情况下,横向输送绞龙115C位于比大米、麦类的情况高的位置。因此,与作物的种类是大米、麦类的情况比较,横向输送绞龙115C的下端部与收获头部115A的底板115u的上下方向的间隙变宽。由此,在由横向输送绞龙115C横向输送豆类的穗尖部分时,豆粒等难以受到损伤。
如此,状态决定部132通过根据作物的种类变更高度位置H3来变更收获装置115中的输送路径的上下宽度。即,状态决定部132通过操作可在上下方向上升降操作横向输送绞龙115C的促动器,作为输送路径的上下宽度,变更横向输送绞龙115C的下端部与收获头部115A的底板115u的间隙的上下宽度。
〔状态决定部的状态变更处理〕
状态决定部132的处理基于图15所示的流程图而进行,图15的流程图中的从开始到结束的处理被周期性地执行。如上述那样,第一作物检测部131A构成为不仅能够检测收获对象的作物的种类,还能够检测杂草与倒伏作物。因此,状态决定部132在检测出收获对象的作物的情况下、检测出倒伏作物的情况下、及检测出杂草的情况下执行不同的处理。
首先,状态决定部132判定第二作物检测部131B的检测结果(步骤#01)。第二作物检测部131B检测收获装置115进行收获作业后的收获痕迹。如图16所示,第二拍摄装置121B拍摄收获装置115的后方并且行驶装置111的前方的区域、即收获装置115与行驶装置111之间的区域即收获痕迹区域S。另外,在图16中,为了简单地表示第二拍摄装置121B拍摄收获痕迹区域S的情形,省略表示残杆处理部119。若由第二作物检测部131B基于由第二拍摄装置121B拍摄到的拍摄数据,在收获痕迹区域S检测出残留作物,则在步骤#01中,判定为“检测出收割残留”。即,由第二拍摄装置121B拍摄收获装置115的后方,由第二作物检测部131B判定在第二拍摄装置121B的拍摄数据中是否包含作物(例如倒伏作物)。
在第二作物检测部131B中没有检测结果的情况下(步骤#01:无检测结果),状态决定部132判定第一作物检测部131A的检测结果(步骤#03)。在由第一作物检测部131A检测出收获对象的作物的情况下(步骤#03:收获对象的作物),状态决定部132根据作物的种类与作物高度的至少一方选择收获控制模式,以使收获装置115能够高效地收获作物的穗尖区域(步骤#04)。然后,状态决定部132基于选择的收获控制模式向行驶控制部135以及作业控制部136输出控制信号。即,调整收获头部115A的对地高度H1、耙拢拨禾轮115B的高度位置H2、及横向输送绞龙115C的高度位置H3,以使耙拢拨禾轮115B的拨爪115T成为从前上方向后方耙拢穗尖的状态。
在由第二作物检测部131B检测出收割残留的情况下(步骤#01:检测出收割残留),状态决定部132选择检测出收割残留的情况下的收获控制模式,将基于该收获控制模式的控制信号向行驶控制部135以及作业控制部136输出(步骤#02)。在步骤#02中,进行收割残留区域中的收获作业的重试处理。
第二拍摄装置121B构成为能够检测在收获装置115进行收获作业后未被收获而残留的残留作物。如图17所示,在倒伏作物未被收获装置115收获、收获装置115通过倒伏作物的上方的情况下,由设于收获装置115的后下方的第二拍摄装置121B拍摄倒伏作物,由第二作物检测部131B判定倒伏作物的存在(步骤#01:检测出收割残留)。然后,基于步骤#02的处理,行驶装置111反转动作,机体101后退预先设定的距离。即,若由第二拍摄装置121B检测出残留作物,则状态决定部132使行驶装置111后退预先设定的距离。由于图15所示的流程图的处理被周期性地进行,因此在收获装置115离开倒伏作物的上方、检测出的倒伏作物位于收获装置115的前方的状态下,在步骤#01中切换为“无检测结果”这一判定。如此,状态决定部132构成为能够根据作业后的田地状态变更行驶装置111与收获装置115各自的作业状态。然后,由第一作物检测部131A检测倒伏作物(步骤#03:倒伏作物),进行后述的步骤#05的处理。即,状态决定部132构成为,若基于收获痕迹判定为收获装置115的对地高度H1过高,则将收获装置115的对地高度H1变更得较低。
在由第一作物检测部131A检测出倒伏作物的情况下(步骤#03:倒伏作物),状态决定部132选择用于收获倒伏作物的收获控制模式,将基于该收获控制模式的控制信号向行驶控制部135以及作业控制部136输出(步骤#05)。如图18所示,通过步骤#05的处理,收获头部115A的对地高度H1被调整到最下侧的区域,耙拢拨禾轮115B的高度位置H2被调整到最下侧的区域,耙拢拨禾轮115B的前后方向上的位置被调整到最前侧的区域。另外,通过步骤#05的处理,收获装置115用的变速装置(例如静液压式无级变速装置)被变速控制到高速侧,耙拢拨禾轮115B的旋转速度被增速。除此之外,通过步骤#05的处理,行驶装置111的车速被减速。
即,若由第一作物检测部131A感测到倒伏状态的作物,则由状态决定部132切换为倒伏作物收获用的收获控制模式,收获头部115A的对地高度H1与耙拢拨禾轮115B的高度位置H2降低。然后,在田地中的作物的倒伏区域中,收获机以低速前进,同时耙拢拨禾轮115B比通常的收获作业高速旋转,倒伏状态的作物被耙拢拨禾轮115B向收获头部115A耙拢。换言之,状态决定部132一旦检测出倒伏作物,就使耙拢拨禾轮115B的位置位于最下侧的区域并且最前侧的区域,使耙拢拨禾轮115B的旋转速度上升,并且使行驶装置111的车速减速。由此,联合收割机一边逐渐前进一边割取收割残留的倒伏作物。
由于图15所示的流程图的处理周期性地进行,因此若第一作物检测部131A未感测到倒伏状态的作物(步骤#03:≠倒伏作物),则进行步骤#04或者后述的步骤#06的处理。在步骤#03的判定是“收获对象的作物”的情况下,再次进行步骤#04的处理,此时,行驶装置111的车速比倒伏状态的作物的收获时增速。
对由第一作物检测部131A检测出杂草的情况下(步骤#03:杂草)进行说明。虽然在田地中种植有作物,但有在作物中混有杂草的情况,在该情况下,在种植作物被收获装置115收获时,杂草也与种植作物一起被耙拢拨禾轮115B耙拢,由输送装置116送向后方的脱谷装置113。因此,状态决定部132基于收获对象的作物的种类与杂草的种类,以“小”、“中”、“大”这三个阶段判定杂草对收获作业带来的影响度(步骤#06)。
在杂草较少的情况下、杂草较小的情况下、及即使杂草进入脱谷装置113也不会给脱谷负载、分选精度带来影响的情况下等,状态决定部132在步骤#06中选择“小”。在该情况下,与步骤#04相同,状态决定部132根据作物的种类与作物高度的至少一方选择收获控制模式,以使收获装置115能够高效地收获作物的穗尖区域(步骤#07)。然后,状态决定部132基于所选择的收获控制模式向行驶控制部135以及作业控制部136输出控制信号。
在若杂草进入脱谷装置113则给脱谷负载、分选精度带来影响、但是如果车速减速则对脱谷负载、分选精度的影响程度减少的情况下,状态决定部132在步骤#06中选择“中”。在该情况下,判定收获对象的作物的种类是否是豆类(步骤#08)。
若收获对象的作物的种类是豆类以外(步骤#08:豆类以外),状态决定部132使车速减速,并且为了使收获装置115能够高效地收获作物的穗尖区域而根据作物的种类与作物高度的至少一方选择执行收获装置115所进行的收获作业的收获控制模式(步骤#09)。然后,状态决定部132基于所选择的收获控制模式向行驶控制部135以及作业控制部136输出控制信号。即,状态决定部132在杂草区域中将行驶装置111的车速变更为比在杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧。
在步骤#09中,若在收获装置115的前方检测出杂草区域,并且作物的种类为豆类以外,则状态决定部132根据杂草的种类决定行驶装置111的车速的变更程度。具体而言,状态决定部132根据杂草区域中的每单位面积的杂草的量即杂草率决定行驶装置111的车速的变更程度。杂草率越多,状态决定部132越将行驶装置111的车速变更到更低速侧。另外,状态决定部132也可以构成为根据作物的种类、杂草的种类、杂草率等对判断要素赋予优先顺序而阶段性地将车速向低速侧变更。
另外,在步骤#09中,状态决定部132减小设于分选处理部113B的谷壳筛的漏下开度。在谷壳筛配备有多个谷壳刮板,通过变更谷壳刮板的倾斜姿态(倾斜角度)来缩小多个谷壳刮板之间的间隙。杂草等比谷粒颗粒大的情况较多,通过缩小谷壳筛的漏下开度,使得杂草等难以从谷壳刮板之间的间隙漏下,减少向分选精度的影响。即,状态决定部132构成为在分选在杂草区域中收获的作物时,根据作物的种类与杂草的种类的至少一方减小谷壳筛的漏下开度。
在本实施方式中,若在收获装置115的前方检测出杂草区域,并且作物的种类是豆类(步骤#08:豆类),则状态决定部132使行驶装置111停止(步骤#10)。由于豆类中也有商品价值较高者,因此若豆类与杂草一同被脱谷处理,则例如由于杂草附着于豆粒等原因,存在豆粒被污染而降低商品价值的隐患。在作物的种类是豆类的情况下,通过使行驶装置111停止,能够避免这种不良情况。
例如在杂草的茎较粗的情况下,有在横向输送绞龙115C、输送装置116、脱谷装置113产生堵塞的隐患。另外,若茎较粗的杂草进入脱谷装置113,则也有脱谷装置113中的分选精度降低的隐患。在产生这些不良情况的隐患较大的情况下,状态决定部132在步骤#06中判定为“大”,选择使行驶装置111停止的收获控制模式,机体101停车(步骤#10)。然后,作业者通过手工作业撤除杂草之后,再次开始收获装置115的收获作业。另外,状态决定部132也可以构成为根据杂草的种类、杂草率等对判断要素赋予优先顺序而阶段性地使车速减速并使行驶装置111停止。
如此,状态决定部132构成为能够根据杂草的种类决定行驶装置111的车速的变更程度。
[第二实施方式的其他实施方式]
以下,对变更了上述的实施方式的其他实施方式进行说明。以下的各其他实施方式中说明的事项以外与上述的实施方式中说明的事项相同。上述的实施方式以及以下的各其他实施方式在不产生矛盾的范围内也可以适当组合。另外,本发明的范围并不限定于上述的实施方式以及以下的各其他实施方式。
本发明并不限定于上述的实施方式所例示的构成,以下,例示本发明的代表性的其他实施方式。
(1)在上述的实施方式中,在第一作物检测部131A中构建了能够使用深层学习进行学习的神经网络,但也可以不在第一作物检测部131A中构建神经网络。在该情况下,神经网络也可以构建于管理计算机102、其他终端,通过第一作物检测部131A与管理计算机102、其他终端通信来进行神经网络中的输入输出。即,第一作物检测部131A只要是能够取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方的构成即可。
(2)在上述的实施方式中,行驶装置111构成为履带式,但行驶装置111也可以构成为车轮式。
(3)在上述的实施方式中,第一作物检测部131A构成为能够取得作物的种类与杂草区域中的杂草的种类这两方,但并不限定于该实施方式。第一作物检测部131A只要构成为能够取得作物的种类与杂草区域中的杂草的种类的至少一方即可。
(4)在上述的实施方式中,若在收获装置115的前方检测出杂草区域,并且作物的种类为豆类,则状态决定部132使行驶装置111停止,但并不限定于该实施方式。例如也可以构成为,若在收获装置115的前方检测出杂草区域,并且作物的种类为豆类,则状态决定部132使行驶装置111减速为比豆类以外的情况低速。
(5)在上述的实施方式中,状态决定部132根据杂草区域中的每单位面积的杂草的量即杂草率决定行驶装置111的车速向低速侧的变更程度,但并不限定于该实施方式。例如状态决定部132也可以构成为,处理杂草率之外(或取代杂草率),还根据杂草的高度、杂草的茎的粗细等决定行驶装置111的车速向低速侧的变更程度。
(6)在上述的实施方式中,状态决定部132构成为在分选在杂草区域中收获的作物时,根据作物的种类与杂草的种类的至少一方减小谷壳筛的漏下开度,但并不限定于该实施方式。例如状态决定部132也可以构成为根据作物的种类与杂草的种类的至少一方来控制风选机113C的旋转速度的增速或者减速。另外,状态决定部132也可以构成为根据作物的种类与杂草的种类的至少一方来控制脱谷部113A的脱粒筒的旋转速度的增速或者减速。除此之外,状态决定部132也可以构成为根据作物的种类与杂草的种类的至少一方来调整脱谷部113A的送尘阀的角度。
(7)也可以构成为使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的收获机控制程序。另外,也可以构成为记录有使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的收获机控制程序的记录介质。另外,也可以构成为通过一个或者多个步骤进行在上述实施方式中由各部件进行的工作的收获机控制方法。
另外,上述的实施方式(包含其他实施方式,以下相同)中公开的构成只要不产生矛盾,就能够与在其他实施方式中公开的构成组合应用。另外,本说明书中公开的实施方式是例示,本发明的实施方式并不限定于此,可以在不脱离本发明的目的的范围内适当改变。
工业上的可利用性
本发明能够利用于包括具有收获部以及输送部的收获输送装置的收获机。另外,本发明不仅能够应用于普通型联合收割机,还能够应用于半喂入式联合收割机等收获作物的所有收获机(例如玉米收获机、胡萝卜收获机)。
附图标记说明
(第一实施方式)
1 联合收割机(收获机)
2 收获输送装置
5 头部
6 绞龙
6A 高度变更装置
7 电动马达
16 输送部
17 拨禾轮
26 反转控制部
27 拨禾轮控制部
28 高度控制部
29 堵塞判定部
H 收获部
SE 感测部
(第二实施方式)
111 行驶装置
113 脱谷装置
113A 脱谷部
113B 分选处理部
115 收获装置
131A 第一作物检测部(检测部)
132 状态决定部(状态变更部)
F1 杂草区域
Claims (19)
1.一种收获机,其具备收获输送装置,该收获输送装置具有收获部以及输送部,
所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,
所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,
所述收获机具备:
堵塞判定部,其判定所述收获输送装置是否堵塞;以及
反转控制部,其在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下使所述绞龙反转驱动。
2.根据权利要求1所述的收获机,其特征在于,具备:
高度变更装置,其变更所述绞龙相对于所述头部的高度位置;以及
高度控制部,其通过控制所述高度变更装置来控制所述绞龙相对于所述头部的高度位置,
所述高度控制部在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙相对于所述头部的高度位置上升。
3.根据权利要求1或2所述的收获机,其特征在于,
所述反转控制部在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,能够执行使所述收获部上升并且使所述绞龙反转驱动的第一堵塞时控制。
4.根据权利要求3所述的收获机,其特征在于,
所述反转控制部在所述第一堵塞时控制中,在使所述机体前进之后使所述绞龙反转驱动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的收获机,其特征在于,
所述反转控制部在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,能够执行在使所述机体后退之后使所述绞龙反转驱动的第二堵塞时控制。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的收获机,其特征在于,
所述收获部包含一边旋转驱动一边耙拢种植谷秆的拨禾轮,
所述收获机具备拨禾轮控制部,在由所述堵塞判定部判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,该拨禾轮控制部使所述拨禾轮相对于所述头部上升。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的收获机,其特征在于,
具备感测所述绞龙的旋转速度的感测部,
所述堵塞判定部基于所述感测部的感测结果判定所述收获输送装置是否堵塞。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的收获机,其特征在于,
具备对所述绞龙赋予反转动力的电动马达,
所述反转控制部通过使所述电动马达驱动而使所述绞龙反转驱动。
9.一种控制收获机的收获机控制程序,所述收获机包括具有收获部以及输送部的收获输送装置,所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,所述收获机控制程序使计算机实现:
堵塞判定功能,判定所述收获输送装置是否堵塞;以及
反转控制功能,在通过所述堵塞判定功能判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙反转驱动。
10.一种记录有控制收获机的收获机控制程序的记录介质,所述收获机包括具有收获部以及输送部的收获输送装置,所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,所述收获机控制程序使计算机实现:
堵塞判定功能,判定所述收获输送装置是否堵塞;以及
反转控制功能,在通过所述堵塞判定功能判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙反转驱动。
11.一种控制收获机的收获机控制方法,所述收获机包括具有收获部以及输送部的收获输送装置,所述收获部包含接收收获物的头部和旋转驱动的绞龙,构成为能够相对于机体升降,并且收获田地的作物,所述输送部将由所述收获部收获的收获物向机体后方输送,所述收获机控制方法具备:
堵塞判定步骤,判定所述收获输送装置是否堵塞;以及
反转控制步骤,在通过所述堵塞判定步骤判定为所述收获输送装置堵塞的情况下,使所述绞龙反转驱动。
12.一种收获机,具备:
行驶装置,其能够在田地中行驶;
收获装置,其收获田地的作物;
检测部,其检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及
状态变更部,其在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,
所述检测部构成为能够取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,
所述状态变更部构成为能够根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
13.根据权利要求12所述的收获机,其特征在于,
具备脱谷装置,该脱谷装置具有:脱谷部,其对通过所述收获装置收获的作物进行脱谷处理;以及分选处理部,其设于所述脱谷部的下方,并且一边将进行了所述脱谷处理的脱谷处理物承接而向后方摆动输送,一边将所述脱谷处理物分选为收获物与非收获物,
所述分选处理部具有沿所述脱谷处理物的输送方向排列的多个谷壳刮板,并且具有通过变更所述多个谷壳刮板的姿态而能够变更漏下开度的谷壳筛,
所述状态变更部构成为,在分选在所述杂草区域中收获的作物时,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方减小所述谷壳筛的漏下开度。
14.根据权利要求12或13所述的收获机,其特征在于,
所述检测部构成为能够取得所述作物的种类,
若在所述收获装置的前方检测出所述杂草区域,并且所述作物的种类是豆类,则所述状态变更部使所述行驶装置停止。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的收获机,其特征在于,
所述检测部构成为能够取得所述作物的种类以及所述杂草的种类这两方,
若在所述收获装置的前方检测出所述杂草区域,并且所述作物的种类是豆类以外,则所述状态变更部根据所述杂草的种类决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的收获机,其特征在于,
所述状态变更部根据所述杂草区域中的每单位面积的所述杂草的量即杂草率,决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
17.一种控制收获机的收获机控制程序,所述收获机具备能够在田地中行驶的行驶装置和收获田地的作物的收获装置,所述收获机控制程序使计算机实现:
检测功能,检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及
状态变更功能,在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,
所述检测功能为,取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,
所述状态变更功能为,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
18.一种记录有控制收获机的收获机控制程序的记录介质,所述收获机具备能够在田地中行驶的行驶装置和收获田地的作物的收获装置,所述收获机控制程序使计算机实现:
检测功能,检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及
状态变更功能,在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,
所述检测功能为,取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,
所述状态变更功能为,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
19.一种控制收获机的收获机控制方法,所述收获机具备能够在田地中行驶的行驶装置和收获田地的作物的收获装置,所述收获机控制方法具备:
检测步骤,检测混在所述收获装置的前方的作物中而存在杂草的杂草区域;以及
状态变更步骤,在所述杂草区域中将所述行驶装置的车速变更为比在所述杂草区域以外行驶的情况下的车速低的低速侧,
在所述检测步骤中,取得作物的种类与所述杂草区域中的所述杂草的种类的至少一方,
在所述状态变更步骤中,根据所述作物的种类与所述杂草的种类的至少一方决定所述行驶装置的车速向低速侧的变更程度。
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