CN116234432A - 收获机 - Google Patents

Abstract

收获机具备：收获田地的种植作物的收获部(15)；检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度的作物高度检测单元(21)；取得田地的种植作物的基准高度的基准高度取得部(32)；以及控制单元(3)，基于实际高度相对于基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

Description

收获机

技术领域

本发明涉及配备有对田地的种植作物进行收获的收获部的收获机。

背景技术

收获时期的种植作物距田地面的高度因作物的品种、生育程度等而多种多样。特别是，在米、麦等种植作物中，若因过度成熟、风等而倒伏，则其高度比标准的高度低很多。

例如，日本特开平11－155340号公报的联合收割机为了在收获作业中对倒伏状态的种植谷秆进行与直立状态的种植谷秆不同的控制，具备拍摄割取部的前方的谷秆的电视相机与图像处理装置。图像处理装置比较来自电视相机的图像与预先存储的表示各种谷秆的种植状态的图像，检测谷秆的种植状态。若检测出割取部前方的谷秆的一部分倒伏，则扒搂轮向下方摆动。由此，倒伏谷秆的割取性能提高。

在日本特开平10－304734号公报的联合收割机中，根据基于在割取作业时取得的拍摄图像求出的功率谱分布，在割取前进行种植谷秆的倒伏程度的判定。根据通过图像处理判定的倒伏程度适时地进行车速等控制，由此进行脱谷负载的调节。由此，即使是倒伏谷秆，也能够进行顺畅的脱谷作业。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11－155340号公报

专利文献2:日本特开平10－304734号公报

发明内容

发明将要解决的课题

在日本特开平11－155340号公报以及日本特开平10－304734号公报的联合收割机中，通过图像处理技术检测倒伏谷秆，基于该检测结果，调节联合收割机的作业状态。然而，米、麦等种植作物的高度因品种、生育程度过度成熟、强风等而发生各种变动。因而，为了实现更好的收获作业，需要考虑与成为收获作业的对象的种植作物的标准高度的差异来调节收获机的作业状态。

鉴于这种实际情况，本发明的目的在于提供一种考虑与种植作物的标准高度的差异来调节收获机的作业状态的收获机。

用于解决课题的手段

本发明的收获机具备：收获部，其收获田地的种植作物；作物高度检测单元，其检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；基准高度取得部，其取得田地的种植作物的基准高度；以及控制单元，其基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

根据本发明，收获前的种植作物的实际高度由作物高度检测单元检测。而且，运算该实际高度相对于基准高度的比率，基于该比率，适当地调节机体的作业状态。基准高度由基准高度设定部根据作物品种、作物生育特性、田地特性、同一田地中的实际高度的统计值等来管理。

上述的收获机的技术特征也能够应用于控制***。因此，本发明也能够将控制***作为权利的对象。在这种情况下的控制***为一种收获机的控制***，所述收获机具有收获田地的种植作物的收获部，所述控制***具备：作物高度检测单元，其检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；基准高度取得部，其取得田地的种植作物的基准高度；以及控制单元，其基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

上述的收获机的技术特征也能够应用于控制方法。因此，本发明也能够将控制方法作为权利的对象。在这种情况下的控制方法为一种收获机的控制方法，所述收获机具有收获田地的种植作物的收获部，所述控制方法具备：作物高度检测步骤，检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；基准高度取得步骤，取得田地的种植作物的基准高度；以及调节步骤，基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

上述的收获机的技术特征也能够应用于控制程序。因此，本发明也能够将控制程序作为权利的对象。而且，记录有具有该技术特征的控制程序的光盘、磁盘、半导体存储器等也可以作为记录介质权利的对象。这种情况下的控制程序为一种收获机的控制程序，所述收获机具有收获田地的种植作物的收获部，所述控制程序使计算机执行：作物高度检测功能，检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；基准高度取得功能，取得田地的种植作物的基准高度；以及调节功能，基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

为了简化基于比率的控制处理，优选的是将计算出的比率分类，以类为单位进行控制处理。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，所述比率被分类成多个比率范围，基于所述比率范围导出所述控制参数。

虽然由作物高度检测单元检测种植作物的实际高度，但高度以外的特征数据、例如种植作物的姿态、色调的检测较为困难。这样的种植作物的特征数据通过对种植作物的拍摄图像进行图像处理而得。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，具备：相机单元，其拍摄田地中的至少包含所述作物高度检测单元的检测对象范围的机体的行进方向前方的区域而取得拍摄图像；以及特征数据生成部，其根据所述拍摄图像生成所述种植作物的特征数据，基于所述比率与所述特征数据导出所述控制参数。

在存在倒伏的种植作物的田地中的收获作业中，倒伏的种植作物的倒伏方向成为重要的特征数据。即使倒伏成相同程度、其实际高度为相同程度，也优选根据其倒伏方向变更机体的作业状态。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，所述特征数据中包含种植作物的倒伏方向。

在本发明中，基于实际高度相对于基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。作为对机体的作业状态带来影响的设备，将调节扒搂种植作物的扒搂轮的高度、前后位置的设备、调节收获高度的设备等配备于收获部。而且，车速也给机体的作业状态带来影响。因而，在优选的实施方式中，控制参数中包含调节扒搂轮的高度的拨禾轮高度参数、调节扒搂轮的前后位置的拨禾轮前后位置参数、调节收获高度的收获高度参数、调节车速车速参数。控制单元基于实际高度相对于基准高度的比率，变更各控制参数，从而可获得良好的收获作业结果。实际高度相对于基准高度的比率与控制参数的变更度的关系通过实验且经验来求出。以下列举其优选的例子。

(1)在比率较低的情况下，调节拨禾轮高度参数以使扒搂轮下降。相反，如果比率较高，则调节拨禾轮高度参数以使扒搂轮上升。

(2)在比率较低的情况下，调节拨禾轮前后位置参数以使扒搂轮向前方移动。相反，如果比率较高，则调节拨禾轮前后位置参数以使扒搂轮向后方移动。

(3)在比率较低的情况下，调节收获高度参数以使收获部的收获高度降低。相反，如果比率较高，则调节收获高度参数以使收获部的收获上升。

(4)在比率较低的情况下，调节车速参数以使车速降低。相反，如果比率较高，则调节车速参数以使车速上升。

作为作物高度检测单元，能够使用超声波测定方式、立体匹配测定方式、ToF(Timeof flight)测定方式。超声波测定方式虽然测定精度较低，但较为廉价。立体匹配测定方式、ToF测定方式通过处理由该测定而得的点组数据，可获得种植谷秆的高度(空间位置)。作为采用了ToF测定方式的物***置测量器的一种的LiDAR使用于汽车的碰撞防止等，且广泛流通。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，所述作物高度检测单元具有测定物体的空间位置的物***置测量器与根据来自所述物***置测量器的点组数据运算所述实际高度的作物实际高度运算部。而且，通过在来自物***置测量器的点组数据中组合由拍摄图像而得的颜色信息，能够更准确地获得种植作物的高度。

附图说明

图1是收获机的整体侧视图。

图2是收获机的整体俯视图。

图3是表示收获机的控制***的功能框图。

图4是表示根据实际高度与基准高度导出控制参数的工序的示意图。

图5是表示收获部的作业状态的主要部分侧视图。

图6是表示收获部的作业状态的主要部分侧视图。

图7是对Z字形收割进行说明的示意图。

具体实施方式

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1的前后方向时，沿作业状态下的机体行进方向进行定义。图1以及图2中的附图标记(F)所示的方向是机体前侧，图1以及图2中的附图标记(B)所示的方向是机体后侧。图1中的附图标记(U)所示的方向是机体上侧，图1中的附图标记(D)所示的方向是机体下侧。图2中的附图标记(L)所示的方向是机体左侧，图2中的附图标记(R)所示的方向是机体右侧。在定义机体1的左右方向时，以在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1以及图2所示，在作为收获机的一方式的普通型的联合收割机配备有机体1与左右一对履带式的行驶装置11。在机体1配备有搭乘部12、脱谷装置13、谷粒箱14、收获部15、输送装置16以及谷粒排出装置18。

行驶装置11配备于联合收割机的下部。行驶装置11具有左右一对履带行驶机构，联合收割机能够利用行驶装置11在田地中行驶。搭乘部12、脱谷装置13、谷粒箱14配备于比行驶装置11靠上侧，它们构成为机体1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12。在搭乘部12的下方配备有驱动用的发动机(未图示)。谷粒排出装置18连结于谷粒箱14的后下部。

收获部15收获田地的种植作物。种植作物例如是稻、麦等种植谷秆，但也可以是大豆、玉米等。而且，联合收割机能够进行一边通过收获部15收获田地的种植作物一边通过行驶装置11行驶的作业行驶。输送装置16在比收获部15靠后侧邻接地设置。收获部15以及输送装置16可上下升降地支承于机体1的前部。收获部15以及输送装置16通过由可进行伸缩动作的头部用促动器15H上下升降操作而一体地上下摆动。

在收获部15配备有收获头15A、扒搂轮15B、横向输送绞龙15C以及推子状的切断刃15D。收获头15A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。

扒搂轮15B位于收获头15A的上方。在收获头15A可摆动地支承有拨禾轮支承臂15K，拨禾轮支承臂15K由能够进行伸缩动作的第一拨禾轮促动器15J摆动操作。扒搂轮15B的旋转轴芯部分支承于拨禾轮支承臂15K的自由端区域。因此，扒搂轮15B构成为能够通过第一拨禾轮促动器15J的伸缩动作而上下摆动。

扒搂轮15B构成为，在支承于拨禾轮支承臂15K的状态下，能够绕机体横向轴芯旋转。另外，扒搂轮15B的旋转轴芯部分构成为在拨禾轮支承臂15K的自由端区域能够通过第二拨禾轮促动器15L沿前后方向滑动。即，扒搂轮15B构成为能够相对于收获头15A变更上下高度，并且构成为能够相对于收获头15A变更前后位置。

在扒搂轮15B配备有多个拨爪15T，拨爪15T对种植作物起到扒搂作用。扒搂轮15B在从田地种植作物收获时，利用拨爪15T后方朝向扒搂种植作物中的靠近前端的部位。

切断刃15D切断由扒搂轮15B扒搂到后方的种植作物的株根侧。横向输送绞龙15C绕机体横向轴芯旋转驱动，将切断刃15D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16送出。

为了减少脱谷装置13中的脱谷负载，有将收获头15A的对地高度CH(收获高度：参照图5以及图6)设定得较高、种植作物仅被收获穗尖侧的情况。此时，为了避免切断后的种植秸秆的残杆以高度较高的状态残留在田地中，利用设于收获部15的后方的推子式的残杆处理部19进行切断。

由收获部15收获的作物(例如割取谷秆)由输送装置16向脱谷装置13输送。收获的作物由脱谷装置13进行脱谷处理。脱谷装置13具有脱谷部13A、分选处理部13B与风选机13C。另外，在图1中，将脱谷部13A表示为脱粒筒，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13A中。送尘阀将送入脱粒室的处理作物向后方引导。脱谷部13A对由输送装置16送入脱粒室的作物、即脱谷装置13的处理对象即处理作物进行脱谷处理。分选处理部13B设于脱谷部13A的下方，并且接住由脱谷部13A进行了脱谷处理的处理作物并向后方摆动输送，同时将处理作物筛选分为收获物与非收获物。

由于是公知的技术，因此未图示，但在分选处理部13B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近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。风选机13C向分选处理部13B供给分选风。

通过脱谷处理而获得的谷粒存储于谷粒箱14。存储于谷粒箱14的谷粒根据需要由谷粒排出装置18排出到机外。谷粒排出装置18构成为能够绕机体后部的纵轴芯摆动。即，谷粒排出装置18构成为，能够切换为谷粒排出装置18的自由端部比机体1向机体横向外侧伸出而能够排出作物的排出状态、及谷粒排出装置18的自由端部位于机体1的机体横向宽度的范围内的收纳状态。在谷粒排出装置18为收纳状态的情况下，谷粒排出装置18的自由端部位于比搭乘部12靠前侧，并且位于收获部15的上方。

在搭乘部12的前上部设有构成作物高度检测单元21的第一物体检测器21A。作物高度检测单元21检测在机体1的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度。第一物体检测器21A是测定物体的空间位置的物***置测量器。在作物高度检测单元21的测定方式中使用超声波测定方式、立体匹配测定方式、ToF(Time of flight)测定方式等。该第一物体检测器21A是作为ToF测定方式的二维扫描LiDAR。另外，在第一物体检测器21A中也可以取代二维扫描LiDAR而使用三维扫描LiDAR。通过运算来自第一物体检测器21A的点组数据，可获得机体后方的种植谷秆的高度(空间位置)。在该实施方式中，在脱谷装置13与谷粒箱14之间，在成为机体1的上部的区域，设有与第一物体检测器21A相同的第二物体检测器21B。第二物体检测器21B检测机体1的行进方向后方的种植秸秆的切断痕迹以及周边的种植作物的实际高度。第二物体检测器21B也是测定空间位置的物***置测量器，构成作物高度检测单元21。当然，可以省略第二物体检测器21B。

而且，在搭乘部12的前上部设有第一相机22A。第一相机22A构成相机单元22。第一相机22A拍摄田地中的机体1的行进方向前方的区域而取得包含颜色信息的拍摄图像。第一相机22A的拍摄区域至少包含第一物体检测器21A的检测对象范围。根据由第一相机22A取得的拍摄图像生成种植作物的特征数据。拍摄图像中包含颜色信息，因此通过利用识别种植作物的图像识别技术，能够生成包含种植作物的颜色信息、姿态的特征数据。在该实施方式中，在脱谷装置13与谷粒箱14之间，在成为机体1的上部的区域设有与第一相机22A相同的第二相机22B。第二相机22B构成相机单元22。第二相机22B拍摄田地中的机体1的行进方向后方的区域而取得包含颜色信息的拍摄图像。第二相机22B的拍摄区域至少包含第二物体检测器21B的检测对象范围。当然，也可以省略第二相机22B。

由作物高度检测单元21检测的种植作物的例子表示在图1以及图2中。在该例子中，具有标准的高度的标准种植作物组由附图标记Z0表示，高度比标准种植作物组低的短尺寸作物组由附图标记Z1表示，倒伏种植作物组由附图标记Z2表示。

在搭乘部12的顶棚部设有卫星定位模块80。卫星定位模块80接收来自人工卫星GS的GNSS(Global Navigation Satellite System)的信号(包含GPS信号)，取得本车位置。另外，为了补充基于卫星定位模块80的卫星导航，将组装有陀螺仪加速度传感器、磁方位传感器的惯性导航单元组装于卫星定位模块80。当然，惯性导航单元也可以配置于联合收割机中的与卫星定位模块80不同的部位。

〔控制单元的构成〕

图3所示的控制单元3是联合收割机的控制***的核心要素，表示为多个ECU的集合体。作为与种植作物的高度检测有关的功能部，在控制单元3配备有特征数据生成部30、作物实际高度运算部31、基准高度取得部32、比率运算部33。作为与联合收割机的行驶、作业有关的功能部，在控制单元3配备有控制参数调节部34、行驶控制部35、作业控制部36、本车位置计算部37。

从第一相机22A与第二相机22B输出的图像数据、从第一物体检测器21A与第二物体检测器21B输出的点组数据、从卫星定位模块80输出的定位数据被输入到控制单元3。从收获高度检测部23输出的收获高度数据、从拨禾轮高度检测部24a输出的拨禾轮高度数据、从拨禾轮前后位置检测部24b输出的拨禾轮前后位置数据、从绞龙高度检测部25输出的绞龙高度数据也被输入到控制单元3。

如上述那样，收获部15以及输送装置16(参照图1等)构成为能够上下摆动，收获高度检测部23设于输送装置16的摆动轴芯部位。收获高度检测部23构成为，通过检测输送装置16的摆动角度，能够检测收获部15的下端部处的对地高度CH(参照图5以及图6)。拨禾轮高度检测部24a构成为，通过检测拨禾轮支承臂15K相对于收获头15A的摆动角度，能够检测扒搂轮15B相对于收获头15A的高度位置RH(参照图5以及图6)。拨禾轮前后位置检测部24b构成为，通过检测扒搂轮15B相对于拨禾轮支承臂15K的前后方向滑动位置，能够检测扒搂轮15B的前后位置RL(参照图5以及图6)。绞龙高度检测部25构成为，通过检测使横向输送绞龙15C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15C的高度位置OH(参照图5以及图6)。

特征数据生成部30根据从相机单元22送来的包含颜色信息的图像数据，使用包含神经网络的图像识别等技术，生成田地中的未收获种植作物、收获完毕种植作物的区域的划分、倒伏的种植作物的倒伏方向等特征数据。

在该实施方式中，在作物高度检测单元21配备有第一物体检测器21A与作物实际高度运算部31。使用来自第一物体检测器21A的点组数据，能够求出在机体1的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度。在作物高度检测单元21中包含第二物体检测器21B的情况下，能够使用来自第二物体检测器21B的点组数据求出在机体1的行进方向后方种植的收获前的种植作物的实际高度。而且，也可以将基于来自第二物体检测器21B的点组数据求出的机体1的后方的收获前的种植作物的实际高度用作使用第一物体检测器21A求出的收获前的种植作物的实际高度的参照数据或者代替数据。另外，取得了使用第一物体检测器21A的实际高度与使用第二物体检测器21B的实际高度的情况下，也可以将它们的平均值(包含加权平均值等)作为最终的实际高度。而且，作物实际高度运算部31也可以利用由特征数据生成部30生成的特征数据、例如颜色信息。通过分析被赋予了颜色信息的点状数据，能够更准确地求出种植作物的前端部(穗尖等)的高度。

另外，虽然省略了详细的说明，但来自第一物体检测器21A以及第二物体检测器21B的点组数据也可以用于障碍物检测。

基准高度取得部32取得成为田地的收获对象的种植作物的基准高度。作为基准高度，可以默认设定规定的值，但也可以由监视者设定任意的值。另外，适合于田地以及种植作物的品种的基准高度也可以通过通信部38从远处的服务器2下载，并设定于该基准高度取得部32。进而，也可以采用在收获作业中由作物实际高度运算部31随时间计算的实际高度的平均值、中间值等统计值作为基准高度。比率运算部33运算由所述作物实际高度运算部31输出的实际高度相对于从基准高度取得部32读出的基准高度的比率并输出。

控制参数调节部34基于从比率运算部33输出的比率，调节决定机体1的作业状态的控制参数。控制参数用于决定行驶装置11、收获部15等设备的作业状态。在该实施方式中，在控制参数调节部34中包含分类部34a与类/参数表34b。分类部34a将输入的比率分类为多个比率范围。类/参数表34b具备将由分类部34a分类出的类(比率范围)与控制参数建立关联的表。即，类/参数表34b具有相当于基于输入的类输出控制参数的查询表的功能。

在从特征数据生成部30输出倒伏的种植作物的倒伏方向作为特征数据的情况下，控制参数调节部34也参照该特征数据，能够调节控制参数。即，类/参数表34b具有由倒伏方向决定的多个模式。

图4中示意性地例示了基于检测出的实际高度与特征数据导出控制参数的工序中的数据流。在该例子中，首先，根据实际高度与基准高度，求出实际高度相对于基准高度的比率。接着，将比率分类为类1、类2、类3、类4中的某一个。另外，如果实际高度降低的原因是种植作物的倒伏，则类1为“直立”，类2为“稍微倒伏”，类3为“倒伏”，类4为“全倒(日文：べたごけ)(穗尖为以与田地面相接的方式倒伏的状态)”。

类/参数表34b按照四个类的每一个，作为控制参数，将拨禾轮高度参数(图4中，简称为拨禾轮高度)、拨禾轮前后位置参数(图4中，简称为拨禾轮前后)、收获高度参数(图4中，简称为收获高度)、车速参数(图4中，简称为车速)的参数值建立了关联。而且，该四个类的每类的控制参数组例如按照三个模式(模式A、模式B、模式C)设定。在该实施方式中，根据倒伏方向选择三个模式中的某一个。

在图4中，虽然没有明示控制参数值，但比率(类)的关系如下。

(1)在比率较低的情况下，成为扒搂轮15B下降那样的控制参数值(拨禾轮高度参数值)。相反，如果比率较高，则成为扒搂轮15B上升那样的控制参数值。

(2)在比率较低的情况下，成为扒搂轮15B向前方移动那样的控制参数值(前后位置参数值)。相反，如果比率较高，则成为扒搂轮15B向后方移动那样的控制参数值。

(3)在比率较低的情况下，成为收获部15的收获高度减少那样的控制参数值(收获高度参数)。相反，如果比率较高，则成为收获部15的收获高度增大那样的控制参数值。

(4)在比率较低的情况下，调节使车速降低那样的控制参数值(车速参数值)。相反，如果比率较高，则成为车速上升那样的控制参数值。

在图4中，作为在选择模式A且输入类1的情况下导出的控制参数，如P[h1、d1、c1、v1]所示，输出上述(1)至(4)内的全部。当然，可以输出上述(1)至(4)中的某一个，也可以附加地追加用于其他设备的调整的控制参数值。

如图3所示，行驶控制部35具有车速控制部35A与车高控制部35B。基于从控制参数调节部34输出的控制参数，调整现状的行驶控制部35的控制参数。如果从控制参数调节部34输出的控制参数是车速参数，则车速控制部35A调节车速。

行驶控制部35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，基于控制参数，对行驶装置11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，行驶控制部35生成控制信号，控制行驶装置11。

该联合收割机还能够进行自动操舵。本车位置计算部37基于来自卫星定位模块80的定位数据计算本车位置。在自动操舵的情况下，行驶控制部35基于由控制单元3的自动行驶控制模块(非图示)赋予的目标行驶路径、及由本车位置计算部37计算出的本车位置，对于行驶装置11进行与操舵、车速相关的控制。

作业控制部36具有头控制部36A、拨禾轮控制部36B以及绞龙控制部36C。基于从控制参数调节部34输出的控制参数，调整现状的作业控制部36的控制参数。

控制单元3能够经由通信部38与远处的服务器2进行通信。例如田地的微小分区中的作物的高度信息、倒伏信息、作业状态信息等经由无线通信网络向田地的服务器2发送，记录于由服务器2管理的田地的地图信息。由此，田地的管理者能够将作物的高度信息、倒伏信息、作业状态信息等灵活运用于下一年度的农业计划。

〔根据比率而变更的作业状态〕

以下，使用图5及图6说明作为机体1的前方的收获对象的种植作物的实际高度相对于基准高度的比率下的作业状态的变更方式例。

收获部15的作业状态主要取决于成为收获高度的收获头15A的对地高度CH、扒搂轮15B的高度位置RH、扒搂轮15B的前后位置RL。收获头15A的对地高度CH可以通过收获高度参数来调节。扒搂轮15B的高度位置RH可以通过拨禾轮高度参数来调节。扒搂轮15B的前后位置RL可以通过拨禾轮前后位置参数来调节。

若扒搂轮15B的高度位置RH过高，则扒搂轮15B难以对作物起到扒搂作用。另外，若扒搂轮15B的高度位置RH过低，则作物容易缠绕在扒搂轮15B上。如图5以及图6所示，在由收获部15收获田地的作物时，为了使扒搂轮15B的拨爪15T从前上方向后方扒搂穗尖，期望的是拨爪15T的旋转轨迹与作物的穗尖区域重叠。

在本实施方式中，基于由比率运算部33运算的比率，使用由控制参数调节部34调整的各参数，由作业控制部36生成用于实现成为目标的对地高度CH、高度位置RH、前后位置RL的控制信号。

而且，收获中的作业状态也可以根据车速变更。因而，行驶控制部35使用车速参数生成用于实现成为目标的车速的控制信号。

除了对地高度CH、高度位置RH、前后位置RL以外，作为给收获部15的作业状态带来影响的重要因素，有扒搂轮15B的旋转速度、拨爪15T的旋转轨迹、横向输送绞龙15C的高度(图5、图6中用OH表示)等。也可以采用根据实际高度相对于基准高度的比率调节这些重要因素至少一个的构成。

另外，也可以根据种植作物的实际高度相对于基准高度的比率变更脱谷装置13的作业状态。脱谷装置13的作业状态能够通过调节风选机13C的旋转速度、分选处理部13B中的谷壳筛的漏下开度来变更。在该情况下，控制参数中将会包含风选机速度参数、漏下开度参数。

在由于倒伏到田地面附近而导致种植作物的实际高度变得极低、并且其倒伏方向朝向收获部15的情况下，将该收获作业称作相相向收割，如果是通常的直线行驶，收获作业变难。在这种收获作业中，使机体1以Z字形行驶的Z字形收割较为有效。以基于相向收割区域设定的规定距离、或规定时间进行Z字形行驶。图7中示出了Z字形收割的一个例子。在图7中，用附图标记BL表示成为机体1的行驶目标的目标行驶线，用附图标记W表示收获部15的收获宽度(收割宽度)，用附图标记L表示在收获宽度的两端设定的重叠值。如果将邻接的目标行驶线的间隔设为D，则D＝W－2L成立。在Z字形收割中，机体1进行Z字形行驶。在Z字形行驶中，以较短的周期左右交替地进行操舵，该行驶轨迹在图7中被赋予附图标记Z，并用粗线表示。在Z字形行驶中，机体1一边以从目标行驶线向横向左右振动的方式偏移一边行驶。在图7中，该横向偏移的左侧最大偏移量用dL表示，右侧最大偏移量用dR表示。为了避免在Z字形行驶的收获作业中有收获残留(收割残留)，以最大偏移量不超过重叠值的方式设定操舵量。该操舵量也包含在控制参数中，由此能够进行基于比率以及特征数据的自动的Z字形行驶。如此一边伴随着左右的横向偏移一边行进，使得机体1(结果是收获部15)以倾斜的姿态冲入种植谷秆，改善了相向收割中的割取性能。左侧最大偏移量dL与右侧最大偏移量dR可以相同，也可以根据倒伏状态而不同。

〔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，作物实际高度运算部31为了计算作物高度，不仅使用点组数据，还使用作为来自特征数据生成部30的特征数据的颜色信息，但也可以仅使用点组数据来计算作物高度。

(2)图3的功能框图的各功能部主要以说明目的来区分，实际上，任意的功能部的统一、分离是自如的。例如作物实际高度运算部31、特征数据生成部30也可以构成为控制单元3的外部单元。或者，特征数据生成部30、作物实际高度运算部31、比率运算部33也可以由统一后的一个单元构成。

(3)在上述的实施方式中，行驶装置11构成为履带式，但行驶装置11也可以构成为轮式。

(4)在上述的实施方式中，类/参数表34b具有由倒伏方向决定的多个模式，但也可以根据种植作物的品种、田地准备不同的模式。此时，使用的模式根据监视者的意向等决定。另外，类/参数表34b可以构成为仅根据比率导出控制参数，也可以构成为不将比率分类、而是根据比率直接导出控制参数。

(5)在上述的实施方式中，作物高度检测单元21、基准高度取得部32、控制单元3等配备于收获机，但并不限定于该实施方式。例如也可以是作物高度检测单元21配备于收获机以外的作业机、飞行体的构成，也可以是基准高度取得部32以及控制单元3配备于未搭载于收获机的终端(一台或者多台终端，固定、便携中的任一种)的构成。在该情况下，也可以是在终端与收获机分别配备有各自的控制单元3、各个控制单元3能够相互进行数据通信(例如有线/无线因特网通信)的构成。具体而言，也可以是如下构成：在终端侧的控制单元3配备有特征数据生成部30、作物实际高度运算部31、基准高度取得部32、比率运算部33、控制参数调节部34，在收获机侧的控制单元3配备有行驶控制部35、作业控制部36、本车位置计算部37。如此，也可以作物高度检测单元21、基准高度取得部32、终端侧的控制单元3、及收获机侧的控制单元3分别能够相互进行数据通信(例如有线/无线因特网通信)的控制***。

另外，上述的实施方式(包括其他实施方式，以下相同)所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来应用。另外，本说明书中公开的实施方式是例示的，本发明的实施方式并不限定于此，能够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

本发明不仅能够适用于普通型联合收割机，也能够适用于半喂入式联合收割机等收获作物的收获机全般(例如玉米收获机、胡萝卜收获机)。另外，本发明的收获机的技术特征也能够适用于控制***。因此，上述的实施方式能够构成为控制***。除此之外，本发明的收获机的技术特征也能够适用于控制方法。因此，上述的实施方式能够构成为控制方法。除此之外，本发明的收获机的技术特征也能够适用于控制程序。因此，上述的实施方式能够构成为控制程序。而且，记录有具有该技术特征的控制程序的记录介质也包含在本发明中。

附图标记说明

1：机体

3：控制单元

30：特征数据生成部

31：作物实际高度运算部

32：基准高度取得部

33：比率运算部

34：控制参数调节部

34a：分类部

34b：类/参数表

11：行驶装置

15：收获部

15A：收获头

15B：扒搂轮

21：作物高度检测单元

21A：第一物体检测器(物***置测量器)

21B：第二物体检测器(物***置测量器)

22：相机单元

22A：第一相机

22B：第二相机

23：收获高度检测部

24a：拨禾轮高度检测部

24b：拨禾轮前后位置检测部

25：绞龙高度检测部

Claims (13)

1.一种收获机，其特征在于，具备：

收获部，其收获田地的种植作物；

作物高度检测单元，其检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；

基准高度取得部，其取得田地的种植作物的基准高度；以及

控制单元，其基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

2.根据权利要求1所述的收获机，其特征在于，

所述比率被分类成多个比率范围，基于所述比率范围导出所述控制参数。

3.根据权利要求1或2所述的收获机，其特征在于，具备：

相机单元，其拍摄田地中的至少包含所述作物高度检测单元的检测对象范围的机体的行进方向前方的区域而取得拍摄图像；以及

特征数据生成部，其根据所述拍摄图像生成所述种植作物的特征数据，基于所述比率与所述特征数据导出所述控制参数。

4.根据权利要求3所述的收获机，其特征在于，

所述特征数据中包含种植作物的倒伏方向。

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，

在所述收获部配备有扒搂种植作物的扒搂轮，

在所述控制参数中包含调节所述扒搂轮的高度的拨禾轮高度参数，

所述控制单元在所述比率较低的情况下，调节所述拨禾轮高度参数以使所述扒搂轮下降。

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，

在所述收获部中配备有扒搂种植作物的扒搂轮，

在所述控制参数中包含调节所述扒搂轮的前后位置的拨禾轮前后位置参数，

所述控制单元在所述比率较低的情况下，调节所述拨禾轮前后位置参数以使所述扒搂轮向前方移动。

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，

在所述控制参数中包含调节所述收获部的收获高度的收获高度参数，

所述控制单元在所述比率较低的情况下，调节所述收获高度参数以使所述收获高度降低。

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，

在所述控制参数中包含调节车速的车速参数，

所述控制单元在所述比率较低的情况下调节所述车速参数以使所述车速降低。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的收获机，其特征在于，

所述作物高度检测单元具有：物***置测量器，其测定物体的空间位置；以及作物实际高度运算部，其根据来自所述物***置测量器的点组数据对所述实际高度进行运算。

10.一种收获机的控制***，所述收获机具有收获田地的种植作物的收获部，其特征在于，所述控制***具备：

作物高度检测单元，其检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；

基准高度取得部，其取得田地的种植作物的基准高度；以及

控制单元，其基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

11.一种收获机的控制方法，所述收获机具有收获田地的种植作物的收获部，其特征在于，所述控制方法具备：

作物高度检测步骤，检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；

基准高度取得步骤，取得田地的种植作物的基准高度；以及

调节步骤，基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

12.一种收获机的控制程序，所述收获机具有收获田地的种植作物的收获部，其特征在于，所述控制程序使计算机执行：

作物高度检测功能，检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；

基准高度取得功能，取得田地的种植作物的基准高度；以及

调节功能，基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

13.一种记录有收获机的控制程序的记录介质，所述收获机具有收获田地的种植作物的收获部，其特征在于，所述控制程序使计算机执行：

作物高度检测功能，检测在机体的行进方向前方种植的收获前的种植作物的实际高度；

基准高度取得功能，取得田地的种植作物的基准高度；以及

调节功能，基于所述实际高度相对于所述基准高度的比率，调节决定机体的作业状态的控制参数。

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