以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1に示すSyは穀物乾燥システムであり、穀物乾燥システムSyは、圃場Gで穀物の収穫作業をするコンバインAに設けた制御部60と、穀物を乾燥させる穀物乾燥施設Bに配設したサーバ300との間で、ネットワーク400を介して、情報を送受信可能としている。Crは圃場Gで育成された穀稈、Paは収獲された穀粒が運搬車等により圃場Gから穀物乾燥施設Bへ搬入される搬入路である。なお、本実施形態の穀物乾燥システムSyでは、図1に示すように、ネットワーク400の一形態であるインターネットを採用している。
[穀物乾燥システムの説明]
穀物乾燥システムSyは、図2に示すように、頻度分布作成手段500と単純平均値算出手段510と形状パターン選定手段520と乾燥処理手段530とを備えている。頻度分布作成手段500は、穀物を収穫する圃場において、収穫された穀物の水分値を継続的に測定するとともに、測定した水分値に基づいて頻度分布を作成する手段である。ここでの頻度分布とは、後述するヒストグラムや水分値曲線図Mをいう。単純平均値算出手段510は、穀物を収穫する圃場Gにおいて、収穫された穀物の水分値を継続的に測定するとともに、測定した穀物の水分値に基づいて単純平均値を算出する手段である。形状パターン選定手段520は、単純平均値算出手段510において算出された単純平均値及び頻度分布作成手段500により作成された頻度分布と、予め用意した同一種類の穀物の水分値に基づく単純平均値及び水分値に基づく頻度分布の形状パターンとを比較して、近似する単純平均値及び頻度分布の形状パターンを選定する手段である。同一種類の穀物とは、稲や小麦等の穀物の種類を同一種類に区分けすることであり、本実施形態では、稲の穀粒(以下、単に「穀粒」ともいう。)について説明する。乾燥処理手段530は、形状パターン選定手段520により選定された近似する単純平均値及び頻度分布の形状パターンに対応する1台ないしは数台をN台(N:自然数)の穀物乾燥機Kの中から特定し、その特定した1台ないしは数台の穀物乾燥機Kによって、近似する形状パターンの穀粒のみを乾燥処理する手段である。なお、使用頻度の多い穀物乾燥機Kは、複数台設定するようにしている。本実施形態では、穀物乾燥システムSyは単純平均値算出手段510を備えているが、単純平均値算出手段510を備えないこともある。
このように構成した穀物乾燥システムSyでは、頻度分布作成手段500が、収穫された穀物の水分値に基づいて頻度分布を作成し、単純平均値算出手段510が、収穫された穀物の水分値に基づいて単純平均値を算出して、形状パターン選定手段520が、単純平均値算出手段510で算出された単純平均値及び頻度分布作成手段500により作成された頻度分布と、予め用意した穀粒の水分値に基づく単純平均値及び水分値に基づく頻度分布の形状パターンとを比較して、近似する頻度分布の形状パターンを選定し、乾燥処理手段530が、形状パターン選定手段520により選定された近似する頻度分布の形状パターンに対応する1台ないしは数台の穀物乾燥機KをN台の穀物乾燥機Kの中から特定し、その特定した1台ないしは数台の穀物乾燥機Kによって、近似する形状パターンの穀粒のみを乾燥処理するようにしているため、穀粒の水分値に基づく頻度分布に適応した乾燥処理、つまり、連続乾燥、2段乾燥、通風乾燥等の乾燥処理の内、その穀粒に最適な乾燥処理を実現することができる。その結果、乾燥処理効率を向上させることができる。
次に、上記した穀物乾燥システムSyが備えているコンバインAと穀物乾燥施設Bの構成をより具体的に説明する。
コンバインAは、圃場Gに生育している穀稈Crを刈り取り、刈り取った穀稈Crから穀粒を脱穀し、脱穀した穀粒を選別し、選別した清粒としての一番穀粒(以下、単に「穀粒」ともいう。)を穀粒貯留部11に貯留するとともに、貯留される穀粒の一部をサンプリングして、サンプル穀粒の水分値を測定(検出)するようにしている。ここでの水分値とは、穀粒に含まれている水分の重量百分率である含水率(%)をいう。そして、サンプル穀粒の水分値(含水率)に基づいて、水分値(含水率)の単純平均値を算出するとともに、ヒストグラム等作成プログラムによりサンプル穀粒のヒストグラム及びヒストグラムにおける各頻度の頂点を結んでグラフ化した水分値曲線図M(図21参照)を作成し、これらの単純平均値、ヒストグラム及び水分値曲線図MをコンバインAからの情報としてサーバ300に送信可能としている。なお、本実施形態では、一定量ずつのサンプル穀粒の水分値を連続的に測定するようにしているが、一粒ずつのサンプル穀粒の水分値を連続的に測定することもできる。コンバインAの構成は、後で詳説する。
穀物乾燥施設Bは、穀粒の水分値(含水率)やそれに基づいて作成された水分値曲線図M等の情報を管理するサーバ300と、サーバ300に接続して水分値曲線図M等の情報を格納するデータベース310と、データベース310に格納された情報に基づいて特定される多数(N台)の穀物乾燥機Kを備えている。本実施形態では、測定したサンプル穀粒の水分値(含水率)のみをコンバインAからの情報としてサーバ300に送信して、サーバ300がヒストグラム等作成プログラムを実行させて、穀粒の水分値の情報に基づいてヒストグラム及び水分値曲線図Mを作成するようにしている。ここでのヒストグラム等作成プログラムは、サーバ300のデータベース310にあらかじめ記憶・格納されており、サーバ300の中央処理装置がヒストグラム等作成プログラムを実行させることで、ヒストグラム及び水分値曲線図Mが作成されるようにしている。
サーバ300は、情報を送受信するための送受信部(図示せず)を備えており、その送受信部によりネットワーク400を介して、穀物乾燥システムSyを利用する各コンバインAが備えた送受信部62と情報を送受信可能としている。サーバ300は、パーソナルコンピュータ(PC)を基本に設計・製造されたPCサーバ等であり、プログラムによって様々な数値計算、情報処理、機器制御等を行う中央処理装置(CPU)や、主記憶装置である半導体メモリ等を備えている。サーバ300は、送受信部によりネットワーク400を介して各コンバインAが収穫した穀物の情報(例えば、穀粒の性状等)を、各コンバインAからリアルタイムに受信し、その受信した情報をデータベース310に収穫穀物情報として格納する。また、サーバ300は、複数台存在する内の一台のコンバインAの作業者の要求に応じて、所望の各圃場Gの過去の収穫穀物情報を、その一台のコンバインAに提供する。データベース310には、過去の収穫穀物情報を格納するとともに、乾燥する穀粒の性状を後述するようにパターン化して、各パターンに適合する1台ないしは数台の穀物乾燥機KをN台の中からを特定化している。また、データベース310には、あらかじめパターン認識プログラムが記憶・格納されており、パターン認識プログラムはサーバ300の中央処理装置により実行されて、マッチングを採用したパターン認識処理がなされるようにしている。そして、収穫された穀粒のパターンが認識されると、そのパターンに適合する1台ないしは数台の特定化された穀物乾燥機Kが選定されて、その選定された穀物乾燥機Kにより収穫された穀粒が乾燥処理されるようにしている。
N台の穀物乾燥機Kは、1〜Nの識別番号を付して識別しており、それぞれ基本的に同一構造に構成している。それらの代表例としての穀物乾燥機Kの構成を、図3の概念説明図を参照しながら説明すると、穀物乾燥機Kは、乾燥機本体600内に貯留室610と乾燥室620と集穀室630を上部から下部に向けて連通連設している。集穀室630の下部には搬出コンベア640を配設して、搬出コンベア640の終端部に穀物収容ケース650を連通連結し、穀物収容ケース650と貯留室610との間には、穀物搬送流路660を介設している。
このように構成した穀物乾燥機Kでは、収獲された穀粒を乾燥処理する際に、まず、穀物収容ケース650内に収獲された穀粒を収容し、穀物搬送流路660を介して貯留室610に貯留する。次に、乾燥室620内に温風を生起させる。続けて、貯留室610から乾燥室620を通して集穀室630に穀粒を繰り出すことで、乾燥室620の温風により穀粒を強制乾燥させる乾燥処理をする。乾燥処理された穀粒は穀物収容ケース650に搬出する。連続乾燥や2段乾燥をする場合には、乾燥処理された穀粒を、穀物収容ケース650から貯留室610に穀物搬送流路660を介して搬送することで、繰り返し乾燥処理する。つまり、所要回数だけ穀粒を搬送(循環)することで、所要回数だけ乾燥処理することができるものであり、この乾燥処理回数は穀物乾燥機K毎に独自に設定し、また、乾燥処理する温風の温度も独自に設定する。なお、乾燥機本体600内に発生する不要な塵や埃は、適宜、外部へ排出されるようにしている。
穀物乾燥機Kは、前記したように乾燥する穀粒の性状をパターン化して、そのパターン毎にN台の中から1台ないしは数台の穀物乾燥機Kに識別番号を付して特定している。例えば、図1に示すように、水分値の単純平均が20%未満で、水分値曲線図Mの形状が一つ山形態の形状パターンを有する穀粒を乾燥処理する穀物乾燥機Kは、穀物乾燥機K1と特定している。また、水分値の単純平均値が20%以上〜25%未満で、水分値曲線図Mの形状が一つ山形態の形状パターンを有する穀粒を乾燥処理する穀物乾燥機Kは、穀物乾燥機K2と特定している。また、水分値の単純平均値が20%未満で、水分値曲線図Mの形状が二つ山形態の場合形状パターンを有する穀粒を乾燥処理する穀物乾燥機Kは、穀物乾燥機K3と特定している。また、水分値の単純平均値が20%以上〜25%未満で、水分値曲線図Mの形状が二つ山形態の形状パターンを有する穀粒を乾燥処理する穀物乾燥機Kは、穀物乾燥機K4と特定している。このように、水分値の単純平均値と形状パターンの組み合わせ毎に、N台の穀物乾燥機Kを1台ないしは数台に識別番号を付して区分けしている。したがって、特定の穀物乾燥機Kでは、性状が同一形状パターンと認識された穀粒のみが乾燥処理される。そのため、特定の穀物乾燥機Kにより同一形状パターンの性状に応じた穀粒の乾燥処理、例えば、連続乾燥、2段乾燥、通風乾燥等の乾燥処理の内、その穀粒の性状に最適な乾燥処理、を実現することができる。
収穫された穀粒のパターン認識は、人力(パターン鑑定者等の判断力)による場合と、機械力(コンピュータの画像認識力)による場合とがあり、本実施形態では、機械力でパターン認識されるようにしている。すなわち、形状パターン選定手段530では、コンバインAから圃場で収穫した穀粒の水分値が送信されると、その送信情報に基づいて、サーバ300の中央処理装置が、ヒストグラム等作成プログラムを実行させて水分値曲線図M(図21参照)を作成するとともに、パターン認識プログラムを実行させて水分値曲線図Mに近似する形状パターンの選定が実現されるようにしている。
より具体的に説明すると、パターン認識プログラムは、図4に示すパターン認識工程図にしたがって実行されるものであり、画像入力工程700と前処理工程710と特徴抽出工程720とマッチング工程730と認識パターン出力工程740とを具備するパターン認識工程を経て実行されるものである。画像入力工程700は、収獲された穀粒の水分値曲線図Mの形状パターンを取得する処理がなされる工程である。前処理工程710は、認識過程を簡単にするために前もって行っておく処理がなされる工程であり、正規化やひずみ補正やノイズ除去等がなされる。特徴抽出工程720は、マッチングに必要な数値データを求める処理がなされる工程である。マッチング工程730は、特徴抽出工程720で求めた特徴量(数値データ)と、あらかじめ求めておいた標準パターンの特徴量とを比較して、最も近いグループを探す処理がなされる工程である。つまり、本実施形態では、入力された水分値曲線図Mと、あらかじめデータベース310に記憶・格納されている多数の標準パターンである水分値曲線図の形状パターン750とを対比して、マッチング(近似)する形状パターン750を選択する工程である。認識パターン出力工程740は、マッチング工程730でマッチングされた最も近いグループを認識パターンとして出力処理がなされる工程である。つまり、本実施形態では、収獲された穀粒の水分値曲線図Mと、収獲された穀粒の水分値の単純平均値とを加味して(組み合わせて)、マッチング(近似)する水分値曲線図と水分値の単純平均値とを有する形状パターン750を選定することにより、穀物乾燥機Kを特定する工程である。
認識パターン出力工程740において特定された穀物乾燥機Kの識別番号は、収獲された穀粒の水分値の情報をサーバ300に送信してきたコンバインAに、サーバ300からネットワーク400を介して返送される。したがって、コンバインAで収穫作業をした作業者は、収獲された穀粒に適合する穀物乾燥機Kの識別番号を圃場Gにおいて取得することができる。そして、収獲された穀粒は、取得した識別番号の穀物乾燥機Kに搬入されることで、その穀粒の性状にマッチした乾燥処理が堅実にかつ効率良くなされる。なお、性状の異なる穀粒が混合されて一緒に乾燥処理されるという不具合を回避することができるのであれば、穀物乾燥機Kの識別番号の取得は、遅くとも穀物乾燥機Kへの穀粒の搬入前でもよいものであり、何ら圃場Gにおける取得に限られるものではない。
[穀物乾燥方法の説明]
次に、本実施形態としての穀物乾燥方法について説明する。穀物乾燥方法は、図5に示すように、頻度分布作成工程800と単純平均値算出工程810と形状パターン選定工程820と乾燥処理工程830と、を具備している。頻度分布作成工程800は、穀物を収穫する圃場において、収穫された穀物の水分値を継続的に測定するとともに、測定した水分値に基づいて頻度分布を作成する工程である。単純平均値算出工程810は、穀物を収穫する圃場において、収穫された穀物の水分値を継続的に測定するとともに、測定した穀物の水分値に基づいて単純平均値を算出する工程である。形状パターン選定工程820は、単純平均値算出工程810において算出された単純平均値及び頻度分布作成工程800において作成された頻度分布と、予め用意した同一種類の穀物の水分値に基づく単純平均値及び水分値に基づく頻度分布の形状パターンとを比較して、近似する単純平均値及び頻度分布の形状パターンを選定する工程である。乾燥処理工程830は、形状パターン選定工程820において選定された近似する単純平均値及び頻度分布の形状パターンに対応する穀物乾燥機を特定し、その特定した穀物乾燥機により乾燥処理を行う工程である。本実施形態では、穀物乾燥システムSyは単純平均値算出工程810を備えているが、単純平均値算出工程810を具備しないこともある。
このように構成した穀物乾燥方法では、頻度分布作成工程800において、収穫された穀物の水分値に基づいて頻度分布を作成し、単純平均値算出工程810において、収穫された穀物の水分値に基づいて単純平均値を算出して、形状パターン選定工程820において、単純平均値算出工程で算出された単純平均値及び頻度分布作成工程800で作成された頻度分布と、予め用意した同一種類の穀物の水分値に基づく単純平均値及び水分値に基づく頻度分布の形状パターンとを比較して、近似する単純平均値及び頻度分布の形状パターンを選定し、乾燥処理工程830において、形状パターン選定工程820で選定された近似する単純平均値及び頻度分布の形状パターンに対応する1台ないしは数台の穀物乾燥機Kを特定し、その特定した穀物乾燥機Kにより乾燥処理を行うようにしているため、穀物の水分値に基づく単純平均値及び頻度分布に適応した乾燥処理、つまり、連続乾燥、2段乾燥、通風乾燥等の乾燥処理の内、その穀物に最適な乾燥処理を実現することができる。その結果、乾燥処理効率を向上させることができる。
[コンバインの全体構成の概要説明]
コンバインAは、図6〜図8に示すように、左右一対のクローラ式の走行部1,1上に、機体フレーム2を設け、機体フレーム2の左側前部に刈取フレーム3を介して刈取部4と搬送部5とを昇降自在に取り付けている。機体フレーム2上の左側前部には、穀稈移送部6と脱穀部7と選別部8を配設するとともに、後部に排藁処理部9を配設している。一方、機体フレーム2上の右側前部には、キャビン10を配設するとともに、右側中途部に穀粒貯留部11を配設し、穀粒貯留部11の直後方に穀粒搬出部12を穀粒貯留部11と連通させて配設している。そして、穀粒貯留部11内の底部に配設した底部搬送コンベア18と、穀粒搬出部12に内蔵させた搬出コンベア19とを連動連結している。キャビン10は、運転部(図示せず)を囲繞しており、キャビン10の後下部と穀粒貯留部11の前下部とに跨る機体フレーム2上の位置には、原動機部としてのエンジン13を搭載して、エンジン13の駆動力により上記した各部の作動部を作動させるようにしている。図6及び図8に示す14は、選別部8と穀粒貯留部11との間に起立状態にて介設した揚穀筒であり、揚穀筒14は、上下方向に延伸させて形成して搬送用のスパイラルコンベアである揚穀コンベア15を内蔵しており、選別部8の一番樋8aに下端部を連通連結するとともに、穀粒貯留部11の左側上部に設けた投入部16に上端部を連通連結している。7aは脱穀部7の扱胴、7bは脱穀部7の処理胴、8bは選別部8の揺動選別体、8cは選別部8の第1唐箕、8dは選別部8の第2唐箕、8eは選別部8の二番樋、8fは選別部8の二番還元筒である。9aは排藁処理部9の吸引排塵ファンである。
このように構成したコンバインAでは、刈取部4により穀稈を刈り取り、刈り取った穀稈を搬送部5により後上方の穀粒移送部6まで搬送して、穀粒移送部6に穀稈を受け渡し、穀稈移送部6により穀稈の株元を挟扼するとともに、穂先を脱穀部7内に挿入した状態で後方へ移送させるようにしている。
この際、穀稈の穂先は脱穀部7により脱穀されるとともに、脱穀された穀粒は選別部8により選別されて、清粒(一番穀粒)のみが揚穀筒14を介して穀粒貯留部11に搬送される。穀粒貯留部11内には、搬送された清粒が投入されて貯留されるとともに、穀粒貯留部11内に貯留された清粒は、適宜、穀粒貯留部11内の底部に配設した底部搬送コンベア18により穀粒搬出部12の基端部内に搬送され、穀粒搬出部12の搬出コンベア19により機外へ搬出されるようにしている。また、脱穀された穀稈は排藁として排藁処理部9に搬送されて、排藁処理部9により細断された後に機外へ搬出されるようにしている。
上記のような構成において、本実施形態は穀粒貯留部11の構成に特徴と有する。次に、穀粒貯留部11の構成について説明する。
[穀粒貯留部の構成の説明]
穀粒貯留部11は、図9及び図10に示すように、揚穀筒14から投入部16を通して投入された穀粒を貯留する貯留部本体20と、投入された穀粒の一部をサンプリングするサンプリング流路形成体30を備えている。
貯留部本体20は、前壁21と後壁22と左側壁23と右側壁24と天井壁25と底部壁26とにより箱型に形成している。左側壁23の中途上部には、投入部16を開口させて形成し、投入部16に揚穀筒14の上端部を連通連結している。揚穀筒14に内蔵された揚穀コンベア15の終端部(上端部)には飛散羽根17(図6参照)を取り付けている。そして、揚穀コンベア15によりその終端部まで搬送された穀粒は、揚穀コンベア15と一体回転する飛散羽根17により投入部16から貯留部本体20内に平面的に拡散状態に投入されるようにしている。この際、投入される穀粒は、少なくとも貯留部本体20の前壁21と後壁22と右側壁24と天井壁25には衝突する勢いで広範囲に飛散されるようにしている。
サンプリング流路形成体30は、上下方向に延伸して上下面が開口する筒状に形成して、投入部16から貯留部本体20内に拡散状態に投入される穀粒の一部を取り込んでサンプリング可能としている。本実施形態では、貯留部本体20の右側壁24をサンプリング流路形成体30の一部として、その内面に上下方向に延伸する樋状の流路形成体本体31を取り付けることにより、上下方向に延伸して上下面が開口する筒状のサンプリング流路形成体30を形成している。なお、サンプリング流路形成体30の配設位置は、平面的に拡散状態に投入される穀粒の一部を経時的にサンプリングすることができる位置であればよいものであり、穀粒貯留部20内に穀粒を投入する揚穀筒14と連通連結したいずれかの前・後・左側・右側壁21〜24以外の壁を、サンプリング流路形成体30の一部として形成することもできる。また、サンプリング流路形成体30は、上下方向に延伸する筒状に形成することで、穀粒貯留部20内に各壁から離隔させて配置することもできる。
流路形成体本体31は、図11〜図16に示すように、上下方向に延伸して上下方向と右側方が開口する樋状に形成しており、その前・後側縁部には、上下方向に延伸する帯状の前・後取付片32,33をそれぞれ形成している。そして、前・後取付片32,33は、貯留部本体20の右側壁24の内面前部に面接触させて取り付けることで、サンプリング流路形成体30を形成している。
サンプリング流路形成体30は、図11〜図16に示すように、その上端開口部から下端開口部へ向けてサンプリングしたサンプル穀粒が流動するサンプリング流路34と、サンプリング流路34の下部を開閉する開閉弁35と、開閉弁35により閉塞された上部のサンプリング流路34内に一時的に貯留される一定以上のサンプル穀粒量を検出する一時的貯留量センサ36と、一時的貯留量センサ36によるサンプル穀粒の一時的貯留量の検出結果に基づいて一時的に貯留されたサンプル穀粒の水分値を検出する水分センサ37と、を具備している。
そして、サンプリング流路形成体30は、サンプル穀粒をサンプリングして収集するロート状の収集部40と、収集部40で収集されたサンプル穀粒を一時的に貯留する扁平筒状の一時貯留部41と、一時貯留部41で一時的に貯留されたサンプル穀粒を下方へ流下させる裾広がりのスカート状の流下部42とを上下方向に直状に連通連結して、これらの収集部40と一時貯留部41と流下部42とによりサンプリング流路34を形成している。
一時貯留部41の下端部には、一時貯留部41の横断面形状と同一の四角形板状に形成した開閉弁35を開閉自在に取り付けている。すなわち、開閉弁35の左側縁部は、前後方向に軸線を向けた開閉支軸43を介して一時貯留部41に枢支し、開閉支軸43の後端部には、ギヤケース47を介して電動式の開閉駆動モータ45を連動連結している。一方、開閉支軸43の前端部には、検出連動機構48を介してポテンショメータ等の開閉センサ46の検出端部を連動連結している。そして、検出連動機構48を介して開閉支軸43の回動角度を開閉センサ46により検出することで、開閉弁35が横臥した所定の閉弁位置と、開閉弁35が垂下した所定の開弁位置とを、検出可能としている。また、開閉センサ46は、後述する制御部60の入力側に接続する一方、制御部60の出力側に開閉駆動モータ45を接続して、開閉弁35を開閉弁制御可能としている。46aは開閉センサ取付ピンであり、開閉センサ取付ピン46aを介して一時貯留部41に開閉センサ46を取り付けている。49はモータステーであり、モータステー49を介して一時貯留部41に開閉駆動モータ45を支持させている。
一時貯留部41には、開閉弁35と一定の間隔をあけた上方に位置させて感圧センサ(圧力センサ)である一時的貯留量センサ36を配設している。一時的貯留量センサ36は、センシング面部36aをサンプリング流路34内に露出させて、閉弁状態の開閉弁35上に一時的に貯留されるサンプル穀粒によりセンシング面部36aが一定圧以上の圧力で押圧された際に、一時的貯留量センサ36が検出作動して、その検出情報を後述する制御部60に送信するようにしている。すなわち、一時的貯留量センサ36は、一時貯留部41に一時的に貯留された一定量以上のサンプル穀粒からの側圧により、センシング面部36aが一定圧以上の圧力で押圧されると、図示しないダイヤフラムなどを介して押圧力を感圧素子で計測し、その計測値を電気信号に変換して制御部60に出力するようにしている。
一時的貯留量センサ36と開閉弁35との間に位置する一時貯留部41には、水分センサ37を取り付けている。ここでの水分センサ37としては、非破壊式で連続測定が可能な高周波式や静電容量式等の計測手段を採用することができる。そして、一時的貯留量センサ36からの検出情報を取得した制御部60は、一時貯留部41に水分値を検出可能な一定量のサンプル穀粒が貯留されたと判断して、水分センサ37を始動させ、一時貯留部41に一時的に貯留されたサンプル穀粒の水分値を水分センサ37により検出する。水分センサ37による検出情報は、制御部60に送信される。水分センサ37による検出情報を取得した制御部60は、サンプル穀粒の水分値の検出が終了したと判断して、開閉駆動モータ45に開弁駆動信号を送信することで、開閉駆動モータ45を開弁駆動させて開閉弁35を開弁作動させる。そして、開閉センサ46が開弁位置を検出すると、その検出情報が開閉センサ46から制御部60に送信されて、その検出情報を取得した制御部60が開閉駆動モータ45に駆動停止信号を送信して、開閉駆動モータ45の開弁駆動を停止させる。
開閉弁35が開弁されると、サンプル穀粒は、サンプリング流路34内から流下部42内に流下される。開閉弁35が開弁されてから一定時間(例えば、1秒)が経過後には、開閉弁35は閉弁される。そして、開閉弁35上にサンプル穀粒が一時的に貯留されると、上記したような水分値検出が繰り返される。つまり、水分値検出は、貯留部本体20内に所定量の穀粒が貯留されるまで連続的に非破壊で行われる。なお、本実施形態では、制御部60が一時的貯留量センサ36からの検出情報を取得した際に、一時貯留部41に水分値を検出可能な一定量のサンプル穀粒が貯留されたと判断して、水分センサ37を始動させるようにしているが、一時的貯留量センサ36や開閉センサ46を設けることなく、制御部60が水分値検出のための設定時間毎に水分センサ37を作動させて、開弁のための設定時間後に開閉弁35を開弁し、さらに、閉弁のための設定時間後に開閉弁35を閉弁させる制御を行うようにすることもできる。
流下部42は、その下端開口部を開閉蓋90により開閉蓋可能としている。すなわち、開閉蓋90は、流下部42の下端開口部を下方から閉蓋可能な四角形板状に形成して、蝶板91を介して流下部42の左側縁部に開閉蓋90の左側縁部を開閉蓋自在に取り付けている。流下部42の前・後右側部には、規制用ガイド溝93,93を有する開蓋規制片92,92を垂設して、各規制用ガイド溝93,93に開閉蓋90の前・後端面右側部に突設した係合ピン94,94を摺動自在に係合させている。
開閉蓋90は、自重により開蓋するとともに、開蓋規制片92,92により開蓋量が一定に規制されるようにしている。つまり、貯留部本体20内に穀粒が開閉蓋90の高さまで貯留されていない間は、開閉蓋90がその自重により開蓋されているため、流下部42内を流下されるサンプリング穀粒は、開蓋された流下部42の下端開口部を通して貯留部本体20内まで流下される。その後、貯留部本体20内に穀粒が開閉蓋90の高さまで貯留量が増大されると、開閉蓋90は貯留された穀粒により下方から押圧されて閉蓋される。したがって、貯留部本体20内に穀粒が開閉蓋90の高さ以上に貯留量が増大されても流下部42内には下方から貯留穀粒が流入することがない。その結果、流下部42内には水分値検出後のサンプル穀粒が流下されて貯留されるが、貯留部本体20内の下部から流下部42内に穀粒が逆流入されることがない。そのため、予め、貯留部本体20内に穀粒が満杯(所定量)に貯留されるまでに数回にわたってサンプリングされるサンプル穀粒の全量を計測しておき、サンプル穀粒の全量が貯留されるように流下部42内の空間(容積)を確保しておくことで、流下部42内が水分値検出後のサンプル穀粒で充満されることがないようにするとともに、流下部42内に流下されたサンプル穀粒が開閉弁35の開弁動作に支障とならないようにすることができる。つまり、貯留部本体20内が満杯(所定量)に貯留されるまで、サンプル穀粒の水分値検出を繰り返し連続的に行うことができる。なお、貯留部本体20内の穀粒が底部搬送コンベア18により搬送されると、開閉蓋90に下方から閉蓋方向に押圧していた押圧力が解除されて、開閉蓋90はその自重により開蓋されるため、流下部42内のサンプル穀粒を流下部42の下端開口部を通して貯留部本体20内に流下させることができて、底部搬送コンベア18により搬送することができる。
水分センサ37の近傍に位置する個所には点検蓋51を設けている。すなわち、本実施形態では水分センサ37の水分検出面部37aに対面する右側壁24の部分には、水分検出面部37aよりも大きめの四角形の点検口50を形成するとともに、点検口50を点検蓋51により開閉蓋可能として、点検蓋51を介して点検口50を開口可能としている。点検蓋51は、点検口50よりもやや大きめのアクリル樹脂製板等の透明樹脂製板で形成し、右側壁24の内面に取り付けたスライドガイド体52を介して上下方向に摺動(スライド)自在に取り付けている。53は点検蓋51の外表面の下部に突設した開閉蓋用の抓みである。そして、透明な点検蓋51を通して一時貯留部41内を点検可能とするとともに、抓み53を抓んで点検蓋51を上方へスライドさせて開蓋することで、水分センサ37の水分検出面部37aを清掃等可能としている。
サンプリング流路形成体30の一部を形成する右側壁24には、サンプリング流路34内を視認するための視認窓を設けており、本実施形では、点検蓋51を透明素材の合成樹脂で成形することで、点検蓋51が視認窓を兼用している。
サンプリング流路形成体30の一時貯留部41には、図17に示すように、サンプリング流路34に向けて光を照射する電球や発光ダイオード(LED)使用の照明器具等の光照射具61を設けて、光照射具61により光が照射されたサンプリング流路34内を、視認窓としての点検蓋51を通して機外から視認可能としている。本実施形態では、光照射具61は、サンプリング流路34に向けて光を照射するとともに、貯留部本体20内も照射可能として、光照射具61により光が照射されたサンプリング流路34内と貯留部本体20内の両方を、視認窓としての点検蓋51を通して機外から視認可能としている。Lsは光照射具61から照射される照射光線である。
サンプリング流路形成体30に近接する穀粒貯留部11の壁、本実施形態では右側壁24に、図11又は図18に示すように、供給口70を形成するとともに、供給口70を供給口開閉蓋71により開閉可能としている。供給口開閉蓋71は、供給口70を閉塞可能な四角形板状の蓋本体72と、蓋本体72の前後端縁部に連設した扇形板状の側壁73,73とから形成している。流路形成体本体31に、側壁73,73の右側下部を前後方向に軸線を向けた枢支ピン74,74を介して枢支している。蓋本体72には、ボス部75を介してロック用抓み支軸76を挿通し、ロック用抓み支軸76の内側端にロック用係止片77を取り付ける一方、ロック用抓み支軸76の外側端にロック用抓み78を取り付けている。
そして、ロック用抓み78をロック用抓み支軸76の軸線廻りに回動操作して、供給口70の上端縁部にロック用係止片77を係合することで、供給口開閉蓋71を供給口70が閉蓋された状態でロックすることができる。また、ロック用抓み78をロック用抓み支軸76の軸線廻りに回動操作して、供給口70の上端縁部からロック用係止片77を係合解除するとともに、ロック用抓み78を右側外方へ引いて蓋本体72を傾倒させることで、供給口70を開口させることができる。したがって、機外から蓋本体72の内面に沿わせてサンプル穀粒を供給するとともに、供給口70を通してサンプリング流路34内にサンプル穀粒を供給することができるようにして、供給されたサンプル穀粒の水分値を機内に設けた水分センサ37により検出可能としている。この際、蓋本体72はその自重により開蓋状態が保持され、開蓋した蓋本体72の前・後側部は側壁73,73により閉塞されているため、サンプリング流路34内にサンプル穀粒を堅実に供給することができる。
右側壁24の外面には、供給口開閉蓋71に隣接させて四角形板状の表示・操作体80を取り付けている。表示・操作体80には、水分センサ37を検出作動させる操作具としての水分センサスイッチ81を設け、水分センサスイッチ81を機外から操作可能としている。また、表示・操作体80には、水分センサ37による水分値検出結果を表示する水分値表示部82を設けて、水分値表示部82を機外から視認可能としている。そして、機内に設けた水分センサ37により水分値を検出する際には、供給口開閉蓋71を介して機外からサンプル穀粒を供給して、水分センサスイッチ81を機外からON操作することで、水分センサ37を検出作動させるとともに、水分値表示部82に、水分センサ37による水分値検出結果として後述する水分値の単純平均値とヒストグラムを表示するようにしている。
制御部60は、マイクロプロセッサ(MPU)等を備えたマイクロコンピュータシステムで構成されており、あらかじめ設定されているシステムプログラムを実行することによって、水分センサ37により穀粒の水分値を連続的に測定する。制御部60は、記憶部等を備えており、記憶部には、システムプログラムや後述するグラフ作成プログラム等があらかじめ記憶・格納されているとともに、水分センサ37から取得した情報データが記憶・格納されるようにしている。そして、制御部60は、水分センサ37から取得した情報データに基づいて穀粒の水分値(含水率)、さらには、水分値の単純平均値を算出するようにしている。水分センサ37の起動は、運転部に設けた操作部85(図15参照)ないしは水分値表示部82に設けた水分センサスイッチ81により行われる。水分値表示部82には、光照射具61を起動・停止させるためのON・OFFスイッチ83を設けている。86は運転部に設けた表示部である。
図20に示すように、制御部60の入力側には、一時的貯留量センサ36と水分センサ37と開閉センサ46と水分センサスイッチ81と操作部85とがそれぞれ接続されている。一方、制御部60の出力側には、開閉駆動モータ45と水分値表示部82と表示部86とを接続している。また、制御部60には、情報を送受信するための送受信部62を接続しており、送受信部62によりネットワーク400を介してサーバ300の送受信部との間で情報を送受信可能としている。
制御部60は、水分センサ37により検出された水分値に基づいて、制御部60の記憶部に格納されたグラフ作成プログラムを実行させることで、縦軸を頻度とし、かつ、横軸を水分値(%)とするヒストグラムを作成するとともに、ヒストグラムにおける各頻度の頂点を結んでグラフ化した水分値曲線図Mを作成する(図16参照)。そして、作成された水分値曲線図Mは、水分値表示部82と表示部86にそれぞれ表示可能としている。また、制御部60は、水分センサ37により検出された水分値に基づいて、水分値の単純平均値を算出し、表示部86に水分値の単純平均値と水分値曲線図Mを一緒に表示する一方、水分値表示部82に水分値の単純平均値とヒストグラムを表示する。したがって、オペレータは、収獲された直後(揚穀筒から穀粒貯留部に投入された直後)の穀粒の水分値の単純平均値と水分値曲線図Mを、運転部における表示部86によって確認することができる。また、機外においては水分値表示部82によって穀粒の水分値の単純平均値とヒストグラムを確認することができる。また、制御部60には、有線ないしは無線で情報を送受信する送受信部62を接続することで、水分値の単純平均値と水分値曲線図Mを制御部60から送受信部62により所望の場所(例えば、穀粒を乾燥させる乾燥施設)に送信することができる一方、制御部60は外部に配設されたサーバ等から所望の情報を送受信部62により取得することができる。
図22は、穀粒貯留部11内に投入された穀粒をサンプリング流路形成体30によりサンプリングして、サンプリングしたサンプル穀粒の水分値を検出する制御動作を示すフローチャートであり、以下に、図22のフローチャートを参照しながら水分センサ37の検出動作を説明する。
すなわち、一時的貯留量センサ36が一定圧以上の圧力を検出すると(S100Yes)、その検出情報を制御部60に送信する。制御部60が一時的貯留量センサ36からの検出情報を取得すると、一時貯留部41に水分値を検出可能な一定量のサンプル穀粒が貯留されたと判断して、水分センサ37を始動させる。水分センサ37はサンプル穀粒の水分値を検出し(S110)、検出した水分値の情報を制御部60に送信する。制御部60は、記憶部に水分値の情報を記憶させるとともに、サンプル穀粒の水分値の検出が終了したと判断して、開閉駆動モータ45に開弁駆動信号を送信し、開閉駆動モータ45を開弁駆動させて開閉弁35を開弁作動させる(S120)。そして、開閉センサ46が所定の開弁位置を検出すると(S130Yes)、その検出情報が開閉センサ46から制御部60に送信されて、その検出情報を取得した制御部60が開閉駆動モータ45に駆動停止信号を送信して、開閉駆動モータ45の開弁駆動を停止させる。開閉弁35が所定の開弁位置まで開弁される(S140)。開閉弁35が開弁されると、サンプル穀粒は、サンプリング流路34内から流下部42内に流下される。開閉弁35が開弁されてから一定時間(例えば、1秒)が経過すると(S150Yes)、開閉駆動モータ45に閉弁駆動信号を送信し、開閉駆動モータ45を閉弁駆動させて開閉弁35を閉弁作動させる(S160)。そして、開閉センサ46が開閉弁35の閉弁位置を検出すると(S170Yes)、その検出情報が開閉センサ46から制御部60に送信されて、その検出情報を取得した制御部60が開閉駆動モータ45に駆動停止信号を送信して、開閉駆動モータ45の閉弁駆動を停止させる。開閉弁35は閉弁される(S180)。S100〜S180までの水分値検出動作が、貯留部本体20内に所定量の穀粒が貯留されるまで繰り返される。なお、上記したフローチャートにおいて、検出動作がNoの場合には、その検出動作がYesとなるまで継続する。
図23は、機外から供給口70を通してサンプリング流路34内にサンプル穀粒を供給することで、機外から供給したサンプル穀粒の水分値を検出する制御動作を示すフローチャートであり、以下に、図23のフローチャートを参照しながら水分センサ37の検出動作を説明する。
すなわち、オペレータが供給口開閉蓋71を開蓋して、開閉弁35が閉弁されたサンプリング流路34内に機外から供給口70を通してサンプル穀粒を供給する。続いて、表示・操作体80に設けた水分センサスイッチ81をONにすると(S200Yes)、水分センサスイッチ81のON信号が制御部60に送信される。一時的貯留量センサ36が一定圧以上の圧力を検出すると(S210Yes)、その検出情報を制御部60に送信する。制御部60が一時的貯留量センサ36からの検出情報を取得すると、一時貯留部41に水分値を検出可能な一定量のサンプル穀粒が貯留されたと判断して、水分センサ37を始動させる。水分センサ37はサンプル穀粒の水分値を検出し(S220)、検出した水分値の情報を制御部60に送信する。制御部60は、記憶部に水分値の情報を記憶させるとともに、サンプル穀粒の水分値の検出が終了したと判断する。そして、制御部60は、水分値の情報に基づいて水分値の単純平均値を算出するとともに、グラフ作成プログラムを実行させてサンプル穀粒のヒストグラムを作成し、水分値表示部82に水分値の単純平均値とヒストグラムを表示する(S230)。また、制御部60は、開閉駆動モータ45に開弁駆動信号を送信し、開閉駆動モータ45を開弁駆動させて開閉弁35を開弁作動させる(S240)。そして、開閉センサ46が所定の開弁位置を検出すると(S250Yes)、その検出情報が開閉センサ46から制御部60に送信されて、その検出情報を取得した制御部60が開閉駆動モータ45に駆動停止信号を送信して、開閉駆動モータ45の開弁駆動を停止させる。開閉弁35が所定の開弁位置まで開弁される(S260)。開閉弁35が開弁されると、サンプル穀粒は、サンプリング流路34内から流下部42内に流下される。開閉弁35が開弁位置まで開弁されてから一定時間(例えば、1秒)が経過すると(S270Yes)、開閉駆動モータ45に閉弁駆動信号を送信し、開閉駆動モータ45を閉弁駆動させて開閉弁35を閉弁作動させる(S280)。そして、開閉センサ46が開閉弁35の閉弁位置を検出すると(S290Yes)、その検出情報が開閉センサ46から制御部60に送信されて、その検出情報を取得した制御部60が開閉駆動モータ45に駆動停止信号を送信して、開閉駆動モータ45の閉弁駆動を停止させる。開閉弁35は閉弁される(S300)。なお、上記したフローチャートにおいて、検出動作がNoの場合には、その検出動作がYesとなるまで継続する。
[コンバインの作用効果の説明]
本実施形態に係るコンバインAは、上記のように構成しているものであり、かかるコンバインAによれば、以下のような作用効果が生起される。
すなわち、本実施形態に係るコンバインAでは、穀粒貯留部11内に投入された穀粒をサンプリング流路形成体30内に取り込んで、投入された穀粒の一部をサンプリングすることができる。この際、サンプリング流路34内は、一時貯留部41の下部において、閉弁された開閉弁35により閉塞されているため、サンプリング流路34内にサンプリングされたサンプル穀粒が一時貯留部41に一時的に貯留される。そして、制御部60により、以下の制御がなされる。つまり、一定量以上に貯留されたサンプル穀粒量が一時的貯留量センサ36により検出されると、水分センサ37が始動されて、水分センサ37により一時的に貯留されたサンプル穀粒の水分値が検出される。また、水分センサ37によるサンプル穀粒の水分値検出が終了した後には、開閉弁35が開弁されて、サンプリング流路34内から流下部42内にサンプル穀粒が流下される。このようにして、サンプル穀粒の水分値検出が、連続的に非破壊で行われる。したがって、水分値測定する穀粒に無駄が生じることがなく、効率的に水分値測定を実行することができる。
この際、穀粒貯留部11内に穀粒を投入する揚穀筒14と連通連結した左側壁23以外の壁である右側壁24を、サンプリング流路形成体30の一部として形成しているため、サンプリング流路形成体30の形成部材の点数を削減することができるとともに、揚穀筒14から投入される穀粒を堅実にサンプリングすることができる。
そして、点検蓋51を介して水分センサ37の近傍に位置する右側壁24に形成した点検口50を開口することで、点検口50を通して水分センサ37を楽に点検することができる。
しかも、光照射具61によりサンプリング流路34内に光が照射されることで、視認窓として透明素材の合成樹脂で成形した点検蓋51を通して機外からサンプリング流路34内を明確に視認することができる。そのため、サンプリング流路34内、並びに、その流路34内のサンプル穀粒の状況を堅実に把握することができる。したがって、サンプリング流路34内で何か不具合が生じていれば、速やかに対処することができる。
さらには、光照射具61によりサンプリング流路34内のみならず貯留部本体20内の両方に光が照射されることで、点検蓋51を通して機外から貯留部本体20内も視認することができる。そのため、サンプリング流路34内、並びに、その流路34内に収集されるサンプル穀粒の状況、さらには、貯留部本体20内、並びに、貯留部本体20内の貯留穀粒の状況を堅実に把握することができる。したがって、サンプリング流路34内ないしは貯留部本体20内に何か不具合が生じていれば、速やかに対処することができる。
また、右側壁24に開口された供給口70を通して機外からサンプリング流路34内にサンプル穀粒を供給して、供給されたサンプル穀粒の水分値をサンプリング流路形成体30が具備する水分センサ37により検出可能としている。そのため、例えば、穀稈に朝露が付いている場合、その穀稈をコンバインAで刈り取って穀粒を収獲する前に、一部の穀稈を手刈りして、その穀粒の水分値を測定・確認しておきたいことがあるが、そのような場合にも、コンバインAの穀粒貯留部11内に取り付けられた水分センサ37を有効利用して、手刈りした穀稈の穀粒の水分値を測定・確認することができる。
この際、右側壁24の外面には、供給口70を開閉蓋する供給口開閉蓋71に隣接させて四角形板状の表示・操作体80を取り付け、表示・操作体80に水分センサ37を検出作動させる操作具としての水分センサスイッチ81を設けて、水分センサスイッチ81を機外から操作可能としているため、例えば、手刈りした穀稈の穀粒の水分値を、機外から手軽に測定操作することができる。
しかも、表示・操作体80に水分センサ37による水分値検出結果を表示する水分値表示部82を設けて、水分値表示部82を機外から視認可能としているため、例えば、手刈りした穀稈の穀粒の水分値を、機外で手軽に測定することができるとともに、その測定結果(検出結果)をその場で速やかに確認することができる。