JP2023033981A - Control method of harvesting machine, control program for harvesting machine, control system for harvesting machine, and harvesting machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、昇降可能な刈取装置を備える収穫機械の制御方法、収穫機械用制御プログラム、収穫機械用制御システム及び収穫機械に関する。 The present invention relates to a harvesting machine control method, a harvesting machine control program, a harvesting machine control system, and a harvesting machine that includes a harvesting device that can be raised and lowered.
関連技術として、機体(走行機体)の前部に昇降自在に連結された刈取装置(刈取り部)を備える収穫機械(コンバイン)が知られている(例えば、特許文献1参照)。関連技術に係る収穫機械は、刈取装置の対地高さ(刈高さ)を設定値に維持するように、刈取装置を自動的に昇降制御(自動刈高さ制御)する。 As a related art, there is known a harvesting machine (combine) provided with a reaping device (reaping unit) that is connected to the front part of the machine body (running machine body) so as to be able to move up and down (see, for example, Patent Document 1). A harvesting machine according to the related art automatically performs elevation control (automatic reaping height control) of the reaping device so as to maintain the height of the reaping device relative to the ground (reaping height) at a set value.
関連技術に係る収穫機械は、刈取装置の前端下部に設けられた接地式の刈高さ検出装置からの検出情報に基づいて、刈取装置を昇降制御する。ここで、刈高さ検出装置は、刈取装置の下部に支点を中心に上下揺動可能な接地体を設け、この接地体の揺動を角度センサで検知することにより、走行面(圃場面)に対する刈取装置の高さを検知する。 The harvesting machine according to the related art controls the elevation of the harvesting device based on the detection information from the ground-type cutting height detection device provided at the lower front end of the harvesting device. Here, in the cutting height detection device, a grounding body that can swing up and down around a fulcrum is provided at the bottom of the cutting device. Senses the height of the reaper relative to the
上記関連技術の構成では、例えば、圃場の溝等の窪みに接地体が嵌り込んだ場合に、接地体にて走行面(圃場面)を捉えることができず、刈取装置を下降させ過ぎることにより、刈取装置が走行面に接する(又は突っ込む)等の不具合につながる可能性がある。 In the configuration of the above related technology, for example, when the grounding body is stuck in a depression such as a ditch in the field, the grounding body cannot catch the running surface (farm field), and the reaping device is lowered too much. , the reaper may come into contact with (or plunge into) the running surface.
本発明の目的は、刈取装置を適切な高さに維持しやすい収穫機械の制御方法、収穫機械用制御プログラム、収穫機械用制御システム及び収穫機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a harvesting machine control method, a harvesting machine control program, a harvesting machine control system, and a harvesting machine that can easily maintain a harvesting device at an appropriate height.
本発明の一の局面に係る収穫機械の制御方法は、走行面上を走行する機体と、前記機体に対して昇降可能に支持されており前記走行面上の作物を刈り取る刈取装置と、を備える収穫機械の制御方法である。前記制御方法は、取得処理と、昇降処理と、を有する。前記取得処理では、前記走行面からの前記機体の特定点の高さを検知する第1検知部、及び前記機体に対する前記刈取装置の相対高さを検知する第2検知部の出力を取得する。前記昇降処理では、前記第1検知部及び前記第2検知部の出力に基づいて、前記刈取装置を昇降制御する。 A method of controlling a harvesting machine according to one aspect of the present invention includes a machine body that runs on a running surface, and a harvesting device that is supported so as to be able to move up and down relative to the machine body and that cuts crops on the running surface. It is a control method of the harvesting machine. The control method includes acquisition processing and elevation processing. In the acquisition process, outputs of a first detection unit that detects the height of a specific point of the machine body from the running surface and outputs of a second detection unit that detects the relative height of the reaper with respect to the machine body are acquired. In the elevating process, the elevating control of the reaper is performed based on the outputs of the first detection section and the second detection section.
本発明の一の局面に係る収穫機械用制御プログラムは、前記収穫機械の制御方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。 A harvesting machine control program according to one aspect of the present invention is a program for causing one or more processors to execute the harvesting machine control method.
本発明の一の局面に係る収穫機械用制御システムは、走行面上を走行する機体と、前記機体に対して昇降可能に支持されており前記走行面上の作物を刈り取る刈取装置と、を備える収穫機械に用いられる。前記収穫機械用制御システムは、取得処理部と、昇降処理部と、を備える。前記取得処理部は、前記走行面からの前記機体の特定点の高さを検知する第1検知部、及び前記機体に対する前記刈取装置の相対高さを検知する第2検知部の出力を取得する。前記昇降処理部は、前記第1検知部及び前記第2検知部の出力に基づいて、前記刈取装置を昇降制御する。 A control system for a harvesting machine according to one aspect of the present invention includes a machine body that runs on a running surface, and a reaper that is supported on the machine body so that it can move up and down and that cuts crops on the running surface. Used in harvesting machinery. The harvesting machine control system includes an acquisition processing section and an elevation processing section. The acquisition processing unit acquires outputs of a first detection unit that detects a height of a specific point of the machine body from the running surface and a second detection unit that detects a relative height of the reaper with respect to the machine body. . The elevation processing section controls elevation of the harvesting device based on the outputs of the first detection section and the second detection section.
本発明の一の局面に係る収穫機械は、前記収穫機械用制御システムと、前記機体と、前記刈取装置と、前記刈取装置を昇降駆動する昇降装置と、を備える。 A harvesting machine according to one aspect of the present invention includes the harvesting machine control system, the machine body, the harvesting device, and a lifting device that vertically drives the harvesting device.
本発明によれば、刈取装置を適切な高さに維持しやすい収穫機械の制御方法、収穫機械用制御プログラム、収穫機械用制御システム及び収穫機械を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a harvesting machine control method, a harvesting machine control program, a harvesting machine control system, and a harvesting machine that can easily maintain a harvesting device at an appropriate height.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention.
(実施形態1)
[1]全体構成
まず、本実施形態に係る収穫機械4の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。収穫機械4は、走行装置41、刈取装置42、脱穀装置43、選別装置44、貯留装置45、動力装置46及び運転部47等を備える。本実施形態では、収穫機械4は、昇降装置48、検知装置3(図3参照)、収穫機械用制御システム1(図3参照)、通信端末、燃料タンク及びバッテリ等を更に備える。以下では、収穫機械用制御システム1を単に「制御システム1」ともいう。
(Embodiment 1)
[1] Overall Configuration First, the overall configuration of the
本開示でいう「収穫機械」は、圃場F1にて作物Fp1の収穫作業を行う機械であって、一例として、収穫作業に加えて脱穀及び選別を行うコンバイン(コンバインハーベスタ)等を含む。収穫機械4としてのコンバインは、主として穀物の収穫作業に用いられ、圃場F1内を移動(走行)しながら、作物Fp1の刈り取りを行い、刈り取った作物Fp1を収穫する。特に、コンバインには、刈り取った作物Fp1全体を脱穀機(脱穀装置43)に送り込む普通型(汎用)コンバインと、刈り取った作物Fp1の穂先のみを脱穀機に送り込む自脱型コンバインとがあるところ、本実施形態では、自脱型コンバインを収穫機械4の例として説明する。また、本実施形態では一例として、収穫機械4は、人(オペレータ)の操作(遠隔操作を含む)により動作することとするが、これに限らず、収穫機械4は、自動運転により動作する無人機であってもよい。
A “harvesting machine” as used in the present disclosure is a machine that performs the harvesting work of the crop Fp1 in the field F1, and includes, for example, a combine (combine harvester) that performs threshing and sorting in addition to the harvesting work. The combine as the
本開示でいう「圃場」は、収穫機械4が収穫作業を行う領域であって、例えば、稲、麦、大豆又はそば等の収穫対象となる作物Fp1(農産物)を生育する田んぼ、畑、果樹園及び牧草地等を含む。本実施形態では一例として、収穫機械4による収穫対象が「小麦」であって、圃場F1が小麦を生育する屋外の畑である場合を例に挙げて説明する。
The “field” referred to in the present disclosure is an area where the
また、本実施形態では、説明の便宜上、収穫機械4が使用可能な状態での鉛直方向を上下方向D1と定義する。さらに、収穫機械4(の運転部47)に乗っている人(オペレータ)から見た方向を基準として、前後方向D2及び左右方向D3を定義する。つまり、収穫機械4の前進時における収穫機械4の進行方向が前方となる。ただし、これらの方向は、収穫機械4の使用方向(使用時の方向)を限定する趣旨ではない。
Further, in this embodiment, for convenience of explanation, the vertical direction in which the
走行装置41は、脱穀装置43、選別装置44、貯留装置45及び動力装置46等を含む機体40の下方に位置する。つまり、収穫機械4の機体40は、走行装置41にて走行装置41の上方に支持されている。走行装置41は、機体40を走行させる装置(車体)である。機体40は、走行装置41にて走行面Fs1上を走行(旋回を含む)することで、圃場F1内を前後方向D2及び左右方向D3に移動可能となる。本開示でいう「走行面」は、機体40が走行する面(地面)であって、田面及び舗装面等を含む。本実施形態では、圃場F1の表面である圃場面が走行面Fs1である場合を例とする。このような走行装置41を備えることで、収穫機械4は、圃場F1内を移動しながら、作業(収穫作業)を行うことが可能である。一例として、収穫機械4は、圃場F1内を外側から内側に向かって左に旋回しながら移動してもよく、この場合、収穫機械4の移動軌跡は平面視において反時計回りの渦巻き状の経路となる。
The
具体的には、走行装置41は、左右方向D3に並ぶ一対のクローラ部411を含む。これら一対のクローラ部411は、一例として、油圧モータ等の油圧アクチュエータを含み、独立変速が可能な状態で動力装置46からの動力により駆動される。そのため、機体40は、一対のクローラ部411が前進方向に等速駆動されることにより前方に直進する前進状態になり、一対のクローラ部411が後進方向に等速駆動されることにより後方に直進する後進状態になる。また、機体40は、一対のクローラ部411が前進方向に不等速駆動されることにより前進しながら旋回する前進旋回状態になり、一対のクローラ部411が後進方向に不等速駆動されることで後進しながら旋回する後進旋回状態になる。また、機体40は、一対のクローラ部411のいずれか一方が駆動停止された状態で他方が駆動されることによりピボット旋回(信地旋回)状態になり、一対のクローラ部411が前進方向と後進方向とに等速駆動されることでスピン旋回(超信地旋回)状態になる。また、機体40は、一対のクローラ部411が駆動停止されることで走行停止状態になる。
Specifically, the
刈取装置42は、走行面Fs1(本実施形態では圃場面)上の作物Fp1(本実施形態では一例として小麦)を刈り取る。刈取装置42は、収穫機械4の機体40の前方に配置され、機体40に結合されている。ここで、刈取装置42は、機体40に対して昇降可能に支持されており、昇降装置48により機体40に対して昇降駆動される。つまり、機体40に対する刈取装置42の相対高さ(相対的な高さ)は固定ではなく、昇降装置48が刈取装置42を昇降駆動することによって変化する。
The reaping
刈取装置42は、機体40、走行装置41、昇降装置48及び制御システム1等と共に、収穫機械4を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る収穫機械4は、制御システム1と、機体40と、刈取装置42と、昇降装置48と、を備えている。昇降装置48は、刈取装置42を昇降駆動する。機体40は、上述したように、脱穀装置43、選別装置44、貯留装置45及び動力装置46等を含み、走行装置41により走行面Fs1上を走行する。
The
刈取装置42は、図2に示すように、複数(ここでは一例として7つ)の分草板421と、引起装置422と、刈刃(カッター)と、を備えている。本実施形態では一例として、刈取装置42は、6条分の穀稈を同時に刈り取ることが可能な「6条刈」の刈取装置である。図2では、収穫機械4のうち刈取装置42の周辺部位、つまり収穫機械4のフロントセクションのみを図示し、それ以外の図示を省略する。さらに、図2では、引起装置422の引起タイン等を含む刈取装置42の内部部品について、適宜図示を省略する。
As shown in FIG. 2, the
複数の分草板421は、刈取装置42の前面側の下端部に、左右方向D3に並べて配置されている。複数の分草板421は、作物Fp1(穀稈)と作物Fp1(穀稈)との間に差し込まれることにより、作物Fp1を刈り取るべき幅を規定する。さらに、分草板421は、分草板421により分けられた作物Fp1を、引起装置422へ案内する機能を有する。
A plurality of
引起装置422は、作物Fp1を整流するための引起タインを有しており、倒伏した作物Fp1を拾い上げたり、作物Fp1の先端(穂先)を一定の幅に収束させたりする「引起し作業」を行う。具体的には、引起装置422は、引起タインが設けられたチェーンを回転させることにより、引起タインを駆動して引起し作業を実施する。分草板421により案内された作物Fp1は、引起装置422により引き起こされ、刈刃によって根本部付近が切断されて刈り取られる。これにより、作物Fp1は穀稈の途中で切断されることになり、少なくとも穂先を含む穀稈が収穫機械4によって刈り取られることになる。刈取装置42で刈り取られた作物Fp1の穀稈は、脱穀装置43に搬送される。
The raising
昇降装置48は、刈取装置42を昇降駆動する装置である。本実施形態では、刈取装置42は、機体40に対して、左右方向D3に沿った回転軸周りで回転可能に支持されている。昇降装置48は、一例として、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを含み、動力装置46からの動力により駆動される。例えば、昇降装置48の油圧シリンダの伸縮動作により刈取装置42が回転軸周りで回転し、これにより、機体40に対して刈取装置42が昇降する。昇降装置48は、制御システム1にて制御される。一例として、制御システム1は、昇降装置48の油圧アクチュエータへの作動油の供給路上の電磁弁等の制御弁を制御することによって、昇降装置48の動作を制御する。
The lifting
このように、本実施形態に係る収穫機械4においては、制御システム1が昇降装置48を制御することにより、機体40に対する刈取装置42の相対高さを調節することが可能である。そのため、収穫機械4は、刈取装置42の走行面Fs1(圃場面)からの高さである「刈高さ」を調節可能となる。制御システム1は、昇降装置48を駆動して刈取装置42を昇降させ、機体40に対する刈取装置42の相対高さを「目標高さ」に調節することによって、刈高さを調節する。本開示でいう「目標高さ」は、機体40に対する刈取装置42の相対高さの目標値であって、制御システム1は、機体40に対する刈取装置42の相対高さが「目標高さ」に一致する(又は近づく)ように、刈取装置42を昇降させる。
As described above, in the harvesting
ここで、本実施形態では、制御システム1は、刈高さの制御(昇降装置48の制御)機能として、自動制御機能と手動制御機能との2種類の制御機能を有している。自動制御機能は、検知装置3の出力(検知結果)に基づいて昇降装置48を制御することで、刈高さを自動的に調節する機能である。つまり、自動制御機能においては、「目標高さ」が検知装置3の出力に応じて自動的に決定される。一方、手動制御機能は、運転部47に設けられユーザ(オペレータ)によって操作される刈高さ調節用の操作部(操作レバー等)の出力に基づいて昇降装置48を制御することで、刈高さを調節する機能である。つまり、手動制御機能においては、「目標高さ」がユーザの操作に応じて手動で決定される。例えば、自動制御機能による刈高さの調節中に、ユーザにより刈高さ調節用の操作部が操作された場合には、制御システム1は、自動制御機能よりも手動制御機能を優先して、刈取装置42の昇降制御を行う。
Here, in this embodiment, the control system 1 has two types of control functions, an automatic control function and a manual control function, as the cutting height control (control of the lifting device 48) function. The automatic control function is a function of automatically adjusting the cutting height by controlling the
脱穀装置43は、刈取装置42により刈り取られた作物Fp1(穀稈)に対する脱穀処理を実行する。脱穀処理では、穀稈から穀粒を含む脱穀物を分離する。脱穀物は脱穀装置43から下方の選別装置44へ落下する。
The threshing
選別装置44は、脱穀装置43から落下する脱穀物から、穀粒を選別する選別処理を実行する。選別装置44は、例えば、脱穀物に対して斜め下方から風を当てつつ脱穀物をふるいにかけることにより、脱穀物から穀粒を選別する。
The sorting
貯留装置45は、グレンタンク451及び排出オーガ452等を有する。グレンタンク451は、搬送コンベアにより選別装置44から搬送される穀粒を貯留する。つまり、選別装置44で選別された穀粒は、搬送コンベアにてグレンタンク451まで搬送され、グレンタンク451に貯留される。排出オーガ452は、グレンタンク451内の穀粒を収穫機械4の周囲の任意の場所へ排出する。
The
動力装置46は、走行装置41、刈取装置42、脱穀装置43、選別装置44、貯留装置45及び昇降装置48等に動力を供給する。動力装置46は、動力源として、例えばディーゼルエンジン等のエンジンを有する。また、動力装置46は、動力源としてモータ(電動機)を有していてもよいし、エンジンとモータとを含むハイブリッド式の動力源を有していてもよい。動力装置46は、例えば、エンジン等の動力源によって油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから収穫機械4の各部の油圧アクチュエータ(油圧モータ及び油圧シリンダ等を含む)に作動油を供給することで、収穫機械4の各部に動力を供給する。
The
運転部47には、ユーザ(オペレータ)が着席する運転座席、並びに、ユーザにより操作されるハンドル、各種の操作レバー及び各種の操作スイッチ等の操作装置が設けられている。本実施形態では一例として、運転部47は、キャビン471を備えるキャビンタイプであって、キャビン471の内部のキャビン空間にユーザが搭乗する。
The
検知装置3は、第1検知部31と、第2検知部32と、第3検知部33と、第4検知部34と、を有している。第1検知部31、第2検知部32、第3検知部33及び第4検知部34の各々は、互いに異なる検知対象を検知するセンサを含み、検知結果に応じた電気信号を制御システム1に対して直接的又は間接的に出力する。本実施形態では一例として、第1検知部31、第2検知部32及び第4検知部34は、収穫機械4の機体40に配置されており、第3検知部33は、収穫機械4の刈取装置42に配置されている。ただし、第1検知部31、第2検知部32、第3検知部33及び第4検知部34の少なくとも一部は、制御システム1の構成要素に含まれていてもよい。
The
第1検知部31は、走行面Fs1からの機体40の特定点P1(図1参照)の高さH2(図5参照)を検知する。特定点P1は、走行面Fs1から機体40までの高さを表す際に機体40の位置を一意に特定するための点であって、例えば、機体40における中心又は重心等の任意の位置、又は機体40の周囲の任意の位置に設定される。本実施形態では一例として、機体40の内側の任意の位置に設定された、実体を伴わない仮想点が特定点P1である。つまり、第1検知部31は、上下方向D1における走行面Fs1から機体40内の特定点P1までの距離(高さH2)を、検知対象として検知する。
The
ここで、機体40は走行装置41に対して昇降可能に構成されており、第1検知部31は、走行装置41に対する機体40の相対高さに応じて出力値が変化する可変抵抗器又は光学式エンコーダ等を用いた車高センサ及びピッチングセンサを含む。つまり、走行面Fs1から走行装置41の上面までの高さが既知であるので、第1検知部31は、走行装置41に対する機体40の相対高さに相当するセンサの出力値を用いて、走行面Fs1からの機体40の特定点P1の高さH2を検知する。具体的には、第1検知部31は、走行装置41の各クローラ部411に対応するように、左右方向D3に複数設けられている。左右方向D3に並ぶ複数の第1検知部31では、左側のクローラ部411に対する機体40の相対高さ、及び右側のクローラ部411に対する機体40の相対高さを個別に検知可能である。さらに、各クローラ部411に対して、第1検知部31は前後方向D2に複数(例えば2つずつ)設けられている。前後方向D2に並ぶ複数の第1検知部31では、走行装置41の前端部に対する機体40の相対高さ、及び走行装置41の後端部に対する機体40の相対高さを個別に検知可能である。したがって、(複数の)第1検知部31によれば、走行面Fs1からの機体40の特定点P1の高さH2に加えて、走行面Fs1に対する機体40の傾斜(傾斜角度及び傾斜方向)についても検知可能である。
Here, the
第2検知部32は、機体40に対する刈取装置42の相対高さH3(図5参照)を検知する。相対高さH3は、機体40に対して昇降可能に支持されている刈取装置42の機体40に対する相対的な高さである。本実施形態では一例として、機体40の特定点P1から見た刈取装置42の下面の高さを相対高さH3とする。つまり、第2検知部32は、上下方向D1における刈取装置42の下面から機体40内の特定点P1までの距離(相対高さH3)を、検知対象として検知する。
The
ここで、刈取装置42は機体40に対して昇降可能に構成されており、第2検知部32は、昇降装置48の作動状態に応じて出力値が変化する可変抵抗器又は光学式エンコーダ等を用いた刈取位置センサを含む。つまり、機体40に対する刈取装置42の相対高さH3は昇降装置48の作動状態(油圧シリンダの伸縮量等)にて決まるので、第2検知部32は、昇降装置48の作動状態に相当するセンサの出力値を用いて、機体40に対する刈取装置42の相対高さH3を検知する。
Here, the
第3検知部33は、刈取装置42に配置され走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1(図4参照)を検知する。高さH1は、刈取装置42の走行面Fs1に対する相対的な高さである。本実施形態では一例として、走行面Fs1から見た刈取装置42の下面の高さを高さH1とする。つまり、第3検知部33は、上下方向D1における走行面Fs1から刈取装置42の下面までの距離(高さH1)を、検知対象として検知する。
The
ここで、第3検知部33は、刈取装置42の下面に設けられた接地式の対地高さセンサを含む。具体的に、第3検知部33は、刈取装置42の下面から出没するように回転可能な接地体331(図4参照)を有し、この接地体331の回転角度を可変抵抗器又は光学式エンコーダ等を用いた角度センサで検知することにより、走行面Fs1に対する刈取装置42の高さH1を検知する。接地体331は、刈取装置42の下面から突出する向きに付勢されており、走行面Fs1に接触して押し戻されることにより、刈取装置42からの突出量が小さくなるように回転する。本実施形態では一例として、第3検知部33は、7つの分草板421のうち左端に位置する分草板421の後側に配置されている。
Here, the
第4検知部34は、走行面Fs1に対する機体40の傾斜を検知する。第4検知部34は、例えば、ジャイロセンサ等の慣性センサを含み、機体40の任意の位置に配置されている。つまり、第4検知部34は、水平面(走行面Fs1)に対する機体40の傾斜(傾斜角度及び傾斜方向)を、検知対象として検知する。
The
制御システム1は、CPU(Central Processing Unit)等の1以上のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等の1以上のメモリとを有するコンピュータシステムを主構成とし、種々の処理(情報処理)を実行する。制御システム1は、少なくとも、昇降装置48を制御することで機体40に対する刈取装置42の相対高さを調節する、刈高さの制御機能を有している。本実施形態では、制御システム1は、収穫機械4全体の制御を行う統合コントローラであって、例えば、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)からなる。ただし、制御システム1は、統合コントローラと別に設けられていてもよい。制御システム1について詳しくは「[2]制御システムの構成」の欄で説明する。
The control system 1 is mainly composed of a computer system having one or more processors such as a CPU (Central Processing Unit) and one or more memories such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). Execute processing (information processing). The control system 1 has at least a cutting height control function for adjusting the relative height of the
通信端末は、収穫機械4の外部のサーバ等と通信を行う。ここでは、通信端末は、収穫機械4の稼働状況、収穫機械4の現在位置、作物Fp1の収穫量(収量)、作物Fp1の食味(タンパク質含有量又は水分含有量等を含む)、作業時間又は作業効率等に関する情報を、サーバ等に適宜送信する。本実施形態では、通信端末は、例えばGNSS(Global Navigation Satellite System)等の衛星測位システムを用いて、収穫機械4の現在位置を検出可能に構成されている。また、通信端末は、収穫機械4の運転支援又は自動運転等に係る制御情報をサーバ等から受信してもよい。
The communication terminal communicates with a server or the like outside the harvesting
一例として、収穫量に関する情報(収量データ)は、収穫機械4に備わっているセンサ(穀粒センサ)により、収穫された穀粒量を検出することで取得可能である。この種のセンサは、一例として、グレンタンク451の上面に取り付けられる歪みゲージ又は圧電素子等の衝撃検出部を含み、グレンタンク451へ向けて搬送された穀粒が、衝撃検出部に衝突した際の衝撃力を検出する。もちろん、収穫機械4の収穫量の取得手法は、これに限定されない。
As an example, information (yield data) on the harvested amount can be obtained by detecting the amount of harvested grains with a sensor (grain sensor) provided in the harvesting
収穫機械4は、機体40の周辺の障害物等を検知するための障害物検知装置、及びユーザインタフェースとしての端末装置等を更に備えている。障害物検知装置は、例えば、イメージセンサ(カメラ)、ソナーセンサ、レーダ又はLiDAR(Light Detection and Ranging)等のセンサを含み、機体40の周辺に存在する物体(障害物等)の有無等を検知する。端末装置は、表示部及び操作部等を含み、各種の情報をユーザ(オペレータ)に表示したり、ユーザの操作を受け付けたりする。障害物検知装置及び端末装置等は、制御システム1に接続されている。
The harvesting
上記のように構成される収穫機械4は、圃場F1内を走行しながら刈取作業を行うことで、圃場F1に生育されている作物Fp1を刈り取り、脱穀して穀粒を取り出すことができる。
The harvesting
[2]制御システムの構成
次に、本実施形態に係る制御システム1の構成について、図3を参照して説明する。制御システム1は、走行面Fs1上を走行する機体40と、機体40に対して昇降可能に支持されており走行面Fs1上の作物Fp1を刈り取る刈取装置42と、を備える収穫機械4に用いられる。本実施形態では、制御システム1は、収穫機械4全体の制御を行う統合コントローラであるが、以下では、制御システム1の機能のうち、主に機体40に対する刈取装置42の相対高さを調節する刈高さの制御機能について説明する。
[2] Configuration of Control System Next, the configuration of the control system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. The control system 1 is used in a
制御システム1は、図3に示すように、取得処理部11と、昇降処理部12と、を備えている。本実施形態では一例として、制御システム1は1以上のプロセッサを有するコンピュータシステムを主構成とするので、1以上のプロセッサが収穫機械用制御プログラムを実行することにより、これら複数の機能部(取得処理部11等)が実現される。制御システム1に含まれる、これら複数の機能部は、複数の筐体に分散して設けられていてもよいし、1つの筐体に設けられていてもよい。
The control system 1 includes an
制御システム1は、収穫機械4の各部に設けられたデバイスと通信可能に構成されている。つまり、制御システム1には、少なくとも検知装置3、走行装置41、刈取装置42、昇降装置48及び機体40(脱穀装置43、選別装置44、貯留装置45及び動力装置46等を含む)が接続されている。これにより、制御システム1は、検知装置3の検知結果を取得したり、走行装置41、刈取装置42及び昇降装置48等を制御したりすることが可能である。ここで、制御システム1は、各種の情報(データ)の授受を、各デバイスと直接的に行ってもよいし、中継器等を介して間接的に行ってもよい。
The control system 1 is configured to be able to communicate with devices provided in each section of the harvesting
取得処理部11は、検知装置3における第1検知部31、第2検知部32、第3検知部33及び第4検知部34の各々の検知結果を、検知装置3から定期的又は不定期に取得する。つまり、取得処理部11は、走行面Fs1からの機体40の特定点P1の高さH2を検知する第1検知部31、及び機体40に対する刈取装置42の相対高さH3を検知する第2検知部32の出力を取得する取得処理を実行する。さらに、取得処理部11は、刈取装置42に配置され走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を検知する第3検知部33、及び走行面Fs1に対する機体40の傾斜を検知する第4検知部34の出力を取得する。取得処理部11で取得されたデータ(検知結果)は、例えば、メモリ等に記憶される。
The
昇降処理部12は、昇降装置48を制御することにより、刈取装置42を昇降制御する昇降処理を実行する。ここで、昇降処理部12は、少なくとも第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づいて、刈取装置42を昇降制御可能に構成されている。本実施形態では、上述したように、刈高さの制御機能として、自動制御機能と手動制御機能との2種類の制御機能があるところ、第1検知部31及び第2検知部32の出力は、自動制御機能に用いられる。また、自動制御機能において、昇降処理部12は、刈取装置42を昇降制御に、第3検知部33及び第4検知部34の出力も利用可能に構成されている。
The
[3]収穫機械の制御方法
以下、図4~図8を参照しつつ、主として制御システム1によって実行される収穫機械4の制御方法(以下、単に「制御方法」という)の一例について説明する。
[3] Harvesting Machine Control Method An example of the harvesting
本実施形態に係る制御方法は、コンピュータシステムを主構成とする制御システム1にて実行されるので、言い換えれば、収穫機械用制御プログラム(以下、単に「制御プログラム」という)にて具現化される。つまり、本実施形態に係る制御プログラムは、制御方法に係る各処理を1以上のプロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムである。 The control method according to the present embodiment is executed by the control system 1 mainly composed of a computer system, so in other words, it is embodied in a harvesting machine control program (hereinafter simply referred to as "control program"). . That is, the control program according to this embodiment is a computer program for causing one or more processors to execute each process related to the control method.
ここで、制御システム1は、制御プログラムを実行させるための予め設定された特定の開始操作が行われた場合に、制御方法に係る下記の各種処理を実行する。開始操作は、例えば、収穫機械4のエンジンの起動操作等である。一方、制御システム1は、予め設定された特定の終了操作が行われた場合に、制御方法に係る下記の各種処理を終了する。終了操作は、例えば、収穫機械4のエンジンの停止操作等である。
Here, the control system 1 executes the following various processes related to the control method when a preset specific start operation for executing the control program is performed. The start operation is, for example, an operation to start the engine of the harvesting
ところで、本実施形態に係る制御システム1は、刈高さの自動制御機能として、昇降処理部12が実行する昇降処理には、対地制御モードと、接触回避モードと、の2つのモードがある。そこで、以下では、対地制御モードと、接触回避モードとの各々について、順次説明する。
By the way, the control system 1 according to the present embodiment has two modes, a ground control mode and a contact avoidance mode, for the elevation processing executed by the
[3.1]対地制御モード
対地制御モードは、第3検知部33の出力に基づいて刈取装置42を昇降制御するモードである。図4は、対地制御モードにおける昇降処理部12の動作(昇降処理)を説明するための概略図である。図4では、機体40及び走行装置41等を想像線(二点鎖線)で示している。
[3.1] Ground Control Mode The ground control mode is a mode in which the reaping
対地制御モードにおいては、昇降処理部12は、検知装置3の検知結果のうち、刈取装置42に配置され走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を検知する第3検知部33の出力に基づいて、昇降装置48を制御する。ここで、第3検知部33は、接地式の対地高さセンサを含んでおり、図4に示すように、刈取装置42の下面から出没するように回転可能な接地体331の回転角度に応じた検知結果を出力する。つまり、接地体331が走行面Fs1(圃場面)に接触することで、接地体331の回転角度は走行面Fs1から刈取装置42(の下面)までの高さH1に応じて変化し、当該高さH1に応じた検知結果が第3検知部33から出力される。
In the ground control mode, the
制御システム1の昇降処理部12は、第3検知部33にて検知される走行面Fs1から刈取装置42までの高さH1が所望の値に一致する(又は近づく)ように、機体40に対する刈取装置42の相対高さの「目標高さ」を決定する。そして、昇降処理部12は、このように決定される「目標高さ」に、機体40に対する刈取装置42の相対高さが一致する(又は近づく)ように、昇降装置48を制御して刈取装置42を昇降させる。
The
一例として、図4の左側に示すように、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を「H11」に調節する場合、昇降処理部12は、第3検知部33の検知結果が「H11」に一致する(又は近づく)ように、「目標高さ」を決定し刈取装置42を昇降させる。つまり、第3検知部33の検知結果(高さH1)が「H11」より小さければ(低ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を上昇させるように昇降装置48を制御する。一方、第3検知部33の検知結果(高さH1)が「H11」より大きければ(高ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を下降させるように昇降装置48を制御する。このように刈取装置42が昇降制御される結果、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1は「H11」に収束する。
As an example, when adjusting the height H1 of the
さらに、図4の右側に示すように、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を「H11」より大きな「H12」に調節する場合、昇降処理部12は、第3検知部33の検知結果が「H12」に一致する(又は近づく)ように、「目標高さ」を決定し刈取装置42を昇降させる。つまり、第3検知部33の検知結果(高さH1)が「H12」より小さければ(低ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を上昇させるように昇降装置48を制御する。一方、第3検知部33の検知結果(高さH1)が「H12」より大きければ(高ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を下降させるように昇降装置48を制御する。このように刈取装置42が昇降制御される結果、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1は「H12」に収束する。
Furthermore, as shown on the right side of FIG. The 'target height' is determined and the
このように、対地制御モードにおいては、昇降処理部12は、第1検知部31、第2検知部32及び第4検知部34の出力には依らず、第3検知部33の出力のみに基づいて、昇降装置48を制御することが可能である。
Thus, in the ground control mode, the
ところで、対地制御モードでは、例えば、圃場F1の溝等の窪みに接地体331が嵌り込んだ場合に、接地体331にて走行面Fs1(圃場面)を捉えることができないことがある。この場合、制御システム1は、刈取装置42を下降させ過ぎることにより、刈取装置42が走行面Fs1に接する(又は突っ込む)等の不具合につながる可能性がある。
By the way, in the ground control mode, for example, when the
すなわち、例えば、圃場F1において作物Fp1が均等な間隔の列をなして(正条植えで)植えられているような場合に、圃場F1の表面である走行面Fs1(圃場面)には、排水目的で明きょ(開放された水路)となる溝が条間に形成されていることがある。このような場合、刈取装置42に設けられた第3検知部33の接地体331が溝部分を通ると、接地式の第3検知部33では走行面Fs1(圃場面)を正常に検知できない可能性がある。その結果、第3検知部33の検知結果(高さH1)は、走行面Fs1からの刈取装置42の実際の高さH1よりも小さくなり、昇降処理部12が、刈取装置42を下降させ続けることによって、刈取装置42が走行面Fs1に接触し得る。
That is, for example, when the crops Fp1 are planted in rows at even intervals in the field F1 (by regular row planting), the traveling surface Fs1 (field surface), which is the surface of the field F1, has drainage Sometimes grooves are formed between the rows to serve as open waterways for the purpose. In such a case, if the grounding
このような不具合を回避するために、第3検知部33を刈取装置42の幅方向(左右方向D3)の複数箇所に設置することも考えられる。この場合、複数の第3検知部33のいずれかが溝部分を通ったとしても、残りの第3検知部33で走行面Fs1を捉えることが可能である。ただし、複数の第3検知部33が必要になるという問題がある。
In order to avoid such a problem, it is conceivable to install the
本実施形態に係る制御方法では、以下に説明する接触回避モードを用意することで、第3検知部33を複数箇所に設置しなくても、刈取装置42を適切な高さに維持しやすい収穫機械4の制御方法を実現する。
In the control method according to the present embodiment, by preparing a contact avoidance mode described below, even if the
[3.2]接触回避モード
接触回避モードは、第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づいて刈取装置42を昇降制御するモードである。図5は、接触回避モードにおける昇降処理部12の動作(昇降処理)を説明するための概略図である。図5では、機体40及び走行装置41等を想像線(二点鎖線)で示している。
[3.2] Contact Avoidance Mode The contact avoidance mode is a mode in which the
接触回避モードにおいては、昇降処理部12は、検知装置3の検知結果のうち、走行面Fs1からの機体40の特定点P1の高さH2を検知する第1検知部31、及び機体40に対する刈取装置42の相対高さH3を検知する第2検知部32の出力に基づいて、昇降装置48を制御する。すなわち、本実施形態に係る制御方法は、第1検知部31及び第2検知部32の出力を取得する取得処理と、(取得処理で取得した)第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づいて、刈取装置42を昇降制御する昇降処理と、を有している。
In the contact avoidance mode, the
このように、接触回避モードにおいては、昇降処理部12は、第3検知部33の出力には依らず、他の検知部(第1検知部31及び第2検知部32等)の出力に基づいて、昇降装置48を制御することが可能である。したがって、本実施形態に係る制御方法によれば、たとえ刈取装置42に設けられた第3検知部33の接地体331が溝部分を通ることで接地式の第3検知部33では走行面Fs1(圃場面)を正常に検知できない場合でも、刈取装置42を適切な高さに維持しやすい。つまり、接地式の第3検知部33では走行面Fs1を捉えられない状況でも、その他の検知部(第1検知部31及び第2検知部32等)の出力に基づいて刈取装置42を昇降制御することで、刈取装置42を下降させ過ぎて刈取装置42が走行面Fs1に接する(又は突っ込む)等の不具合を回避できる。さらに、第3検知部33は1つで足りるため、複数の第3検知部33が必要になるという問題も解消できる。
Thus, in the contact avoidance mode, the
より詳細には、昇降処理は、第1処理と第2処理との2段階の処理を含む。第1処理は、第1検知部31の出力に基づいて走行面Fs1に相当する仮想走行面GL1を求める処理である。第2処理は、第1処理で求めた仮想走行面GL1と第2検知部32の出力とに基づいて実際に刈取装置42を昇降制御する処理である。すなわち、昇降処理は、第1検知部31の出力に基づいて走行面Fs1に相当する仮想走行面GL1を求める処理と、第2検知部32の出力と仮想走行面GL1とに基づいて刈取装置42を昇降制御する処理と、を含む。
More specifically, the elevating process includes a two-step process of a first process and a second process. A first process is a process of obtaining a virtual running surface GL1 corresponding to the running surface Fs1 based on the output of the
本開示でいう「仮想走行面」は、図5に示すように、実体を伴わない仮想面であって、走行面Fs1に相当する平面である。つまり、走行装置41の下面(接地面)の高さ(位置)に、仮想走行面GL1が設定される。具体的に、機体40の特定点P1の高さから、第1検知部31で検知される走行面Fs1からの機体40の特定点P1の高さH2分だけ下がった位置に、仮想走行面GL1が設定される。
The “virtual running surface” referred to in the present disclosure is, as shown in FIG. 5 , a virtual surface without an entity and a plane corresponding to the running surface Fs1. That is, the virtual running plane GL1 is set at the height (position) of the lower surface (grounding surface) of the running
本実施形態に係る制御システム1の昇降処理部12は、上述したように求められる(設定される)仮想走行面GL1を基準に、刈取装置42までの高さH1を規定するように、刈取装置42を昇降制御する。すなわち、仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が所望の値に一致する(又は近づく)ように、機体40に対する刈取装置42の相対高さの「目標高さ」を決定する。仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1は、仮想走行面GL1からの機体40の特定点P1の高さH2から、第2検知部32で検知される機体40に対する刈取装置42の相対高さH3を減算した値に等しい。そして、昇降処理部12は、このように決定される「目標高さ」に、機体40に対する刈取装置42の相対高さが一致する(又は近づく)ように、昇降装置48を制御して刈取装置42を昇降させる。
The
一例として、図5の左側に示すように、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を「H11」に調節する場合、昇降処理部12は、仮想走行面GL1から刈取装置42(の下面)までの高さH1が「H11」に一致する(又は近づく)ように、「目標高さ」を決定し刈取装置42を昇降させる。つまり、仮想走行面GL1からの刈取装置42の高さH1が「H11」より小さければ(低ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を上昇させるように昇降装置48を制御する。一方、仮想走行面GL1からの刈取装置42の高さH1が「H11」より大きければ(高ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を下降させるように昇降装置48を制御する。このように刈取装置42が昇降制御される結果、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1は「H11」に収束する。
As an example, as shown on the left side of FIG. 5, when adjusting the height H1 of the
さらに、図5の右側に示すように、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を「H11」より大きな「H12」に調節する場合、昇降処理部12は、仮想走行面GL1からの刈取装置42の高さH1が「H12」に一致する(又は近づく)ように、「目標高さ」を決定し刈取装置42を昇降させる。つまり、仮想走行面GL1からの刈取装置42の高さH1が「H12」より小さければ(低ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を上昇させるように昇降装置48を制御する。一方、仮想走行面GL1からの刈取装置42の高さH1が「H12」より大きければ(高ければ)、昇降処理部12は、刈取装置42を下降させるように昇降装置48を制御する。このように刈取装置42が昇降制御される結果、走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1は「H12」に収束する。
Furthermore, as shown on the right side of FIG. 5, when adjusting the height H1 of the reaping
このように、昇降処理が、仮想走行面GL1を求めた上で、仮想走行面GL1を基準に刈取装置42を昇降制御することで、第3検知部33で走行面Fs1を正常に捉えた場合と同様の制御で、刈取装置42を適切な高さに維持することが可能である。
In this way, when the vertical movement process obtains the virtual driving surface GL1 and controls the vertical movement of the
また、本実施形態では、走行面Fs1に対する機体40の傾斜に応じて、仮想走行面Fs1を変化させる。走行面Fs1に対する機体40の傾斜(傾斜角度及び傾斜方向)は、複数の第1検知部31の出力、又は第4検知部34の出力にて特定される。機体40が走行面Fs1に対して傾斜している状態では、制御システム1の昇降処理部12は、その傾斜に応じて仮想走行面Fs1を傾斜させるように補正する。これにより、機体40が走行面Fs1に対して傾斜している状態では、走行面Fs1と同様に機体40に対して傾斜した仮想走行面GL1を設定することができる。したがって、実際の走行面Fs1からの仮想走行面GL1のずれを小さく抑え、仮想走行面GL1を基準とする刈取装置42の高さを適切に調節しやすくなる。
Further, in this embodiment, the virtual running plane Fs1 is changed according to the inclination of the
ところで、本実施形態に係る制御方法では、接触回避モードで動作中、昇降処理において、仮想走行面GL1から刈取装置42までの距離が小さくなると刈取装置42の下降動作を制限する。本開示でいう「制限」は、刈取装置42の下降動作に関し、何かしら制限する方向に作用する処理を意味する。一例として、刈取装置42の下降動作を禁止する(昇降装置48を停止する)、刈取装置42の下降速度を遅くする、刈取装置42の下降量を小刻みにする、又は刈取装置42を上昇動作させる等の処理が、刈取装置42の下降動作の制限に含まれる。本実施形態では一例として、接触回避モードにおいて、仮想走行面GL1からの刈取装置42の高さH1が所定の閾値(例えば図5の「H11」)以下になると、刈取装置42の下降動作を制限する。これにより、刈取装置42を下降させる際に、刈取装置42を走行面Fs1の手前で止めやすくなり、刈取装置42が勢い余って走行面Fs1に接触することを回避しやすくなる。
By the way, in the control method according to the present embodiment, during the operation in the contact avoidance mode, the lowering operation of the
図6は、制御方法のうち接触回避モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flow chart showing an example of processing related to the contact avoidance mode of the control method.
図6に示すように、制御システム1の取得処理部11は、ステップS1で、第1検知部31の出力を取得する。このとき、取得処理部11は、第1検知部31の検知結果、つまり走行面Fs1からの機体40の特定点P1の高さH2を、第1検知部31の出力として取得する。次のステップS2では、制御システム1の昇降処理部12は、第1検知部31の出力に基づいて走行面Fs1に相当する仮想走行面GL1を求める(設定する)第1処理を実行する。
As shown in FIG. 6, the
ステップS3では、取得処理部11は、第4検知部34の出力を取得する。このとき、取得処理部11は、第4検知部34の検知結果、つまり走行面Fs1に対する機体40の傾斜を、第4検知部34の出力として取得する。次のステップS4では、制御システム1の昇降処理部12は、第4検知部34の出力に基づいて仮想走行面GL1の傾斜を補正する。
In step S<b>3 , the
次のステップS5では、制御システム1の昇降処理部12は、仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が所望の値に一致するように、機体40に対する刈取装置42の相対高さの「目標高さ」を決定する。制御システム1の取得処理部11は、ステップS6で、第2検知部32の出力を取得する。このとき、取得処理部11は、第2検知部32の検知結果、つまり機体40に対する刈取装置42の相対高さH3を、第2検知部32の出力として取得する。
In the next step S5, the
次のステップS7では、制御システム1の昇降処理部12は、第2検知部32の出力に基づいて求まる、現在の仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が、目標値(所望の値)より大きいか否かを判断する。仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が目標値より大きければ(S7:Yes)、昇降処理部12は、ステップS8で昇降装置48を制御して刈取装置42を下降させる。一方、仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が目標値以下であれば(S7:No)、昇降処理部12は、ステップS11で昇降装置48を制御して刈取装置42を上昇させ、処理をステップS12に移行させる。
In the next step S7, the
ステップS9では、制御システム1の昇降処理部12は、仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が閾値以下であるか否かを判断する。仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が閾値以下であれば(S9:Yes)、昇降処理部12は、ステップS10で刈取装置42の下降動作を制限する。一方、仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が閾値より大きければ(S9:No)、昇降処理部12は、ステップS10をスキップして、処理をステップS12に移行させる。
In step S9, the
ステップS12では、制御システム1の昇降処理部12は、現在の(下降又は昇降後の)仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が、目標値に一致しているか否かを判断する。仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が目標値に一致していれば(S12:Yes)、昇降処理部12は、一連の処理を終了する。仮想走行面GL1から刈取装置42までの高さH1が目標値に一致していなければ(S12:No)、昇降処理部12は、処理をステップS7に戻す。
In step S12, the
制御システム1は、上記ステップS1~S12の処理を繰り返し実行する。ただし、図6に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。 The control system 1 repeatedly executes the processes of steps S1 to S12. However, the flowchart shown in FIG. 6 is merely an example, and processes may be added or omitted as appropriate, and the order of the processes may be changed as appropriate.
[3.3]モード切替処理
次に、対地制御モードと接触回避モードとの切替処理について、図7を参照して説明する。図7は、制御方法のうちモードの切替処理に係る処理の一例を示すフローチャートである。
[3.3] Mode Switching Processing Next, switching processing between the ground control mode and the contact avoidance mode will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing related to mode switching processing in the control method.
図7に示すように、制御システム1の昇降処理部12は、ステップS21で、第1検知部31の出力に基づいて走行面Fs1に相当する仮想走行面GL1を算出する。このとき、昇降処理部12は、図6のステップS4と同様に、仮想走行面GL1の補正まで行うことが好ましい。次のステップS22では、昇降処理部12は、仮想走行面GL1に基づいて基準高さを算出する。ここでいう「基準高さ」は、走行面Fs1を基準とする高さである。本実施形態では一例として、昇降処理部12は、走行面Fs1に相当する仮想走行面GL1の高さ位置よりも所定量だけ上方に基準高さを設定する。
As shown in FIG. 7, the
ステップS23では、昇降処理部12は、第2検知部32で検知される機体40に対する刈取装置42の相対高さH3から求まる刈取装置42の高さが、基準高さよりも大きいか否かを判断する。刈取装置42が基準高さよりも上方に位置する場合(S23:Yes)、昇降処理部12は、判定条件を満たすと判断して、ステップS24で対地制御モードを選択する。一方、刈取装置42の高さが基準高さ以下であれば(S23:No)、昇降処理部12は、判定条件を満たさないと判断して、ステップS25で接触回避モードを選択する。
In step S23, the
制御システム1は、上記ステップS21~S25の処理を繰り返し実行する。ただし、図7に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。 The control system 1 repeatedly executes the processes of steps S21 to S25. However, the flowchart shown in FIG. 7 is merely an example, and processes may be added or omitted as appropriate, and the order of the processes may be changed as appropriate.
このように、本実施形態に係る制御方法は、刈取装置42に配置され走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を検知する第3検知部33の出力を取得することを更に有する。そして、第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づく判定条件を満たす場合、昇降処理では、第3検知部33の出力に基づいて走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を制御する対地制御モードで刈取装置42を昇降制御する。すなわち、本実施形態では、第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づく判定条件を満たすか否かによって、第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づく接触回避モードと、第3検知部33の出力に基づく対地制御モードと、が自動的に切り替わる。そのため、その時々で適切なモードを選択し、刈取装置42を適切な高さに維持しやすい。
As described above, the control method according to the present embodiment further includes acquiring the output of the
また、本実施形態では、判定条件は、走行面Fs1を基準とする基準高さよりも刈取装置42が上方に位置することを含む。これにより、刈取装置42(の下面)の高さが基準高さ以下となるような状態では、第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づく接触回避モードとすることで、刈取装置42の昇降制御が可能となる。つまり、例えば、第3検知部33の接地体331が溝部分を通り、接地式の第3検知部33では走行面Fs1(圃場面)を正常に検知できないような場合には、接触回避モードとすることで、刈取装置42を適切な高さに維持しやすい。一方、接地式の第3検知部33で走行面Fs1を正常に検知できている場合には、対地制御モードとすることで、刈取装置42を適切な高さに維持しやすい。
Further, in the present embodiment, the determination condition includes that the
[3.4]その他の機能
次に、制御システム1の昇降処理部12の他の機能について、図8を参照して説明する。図8は、制御方法のうち他の機能に係る処理の一例を示すフローチャートである。
[3.4] Other Functions Next, other functions of the
図8に示すように、制御システム1の昇降処理部12は、ステップS31で、対地制御モードでの動作を開始する。ステップS32では、制御システム1の取得処理部11は、接地式の第3検知部33の出力を取得する。このとき、取得処理部11は、第3検知部33の検知結果、つまり走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を、第3検知部33の出力として取得する。
As shown in FIG. 8, the
次のステップ33では、昇降処理部12は、第3検知部の出力の変動(出力変動)が所定値を超えるか否かを判断する。ここで、第3検知部33の出力の変動の大きさは、単位時間における第3検知部33の出力(高さH1)の変化量、第3検知部33の出力の振幅(peak to peak)、第3検知部33の出力の変化率(微分値)若しくは第3検知部33の出力が変動する頻度、又はこれらの組み合わせ等である。第3検知部33の出力変動が所定値を超える場合(S33:Yes)、昇降処理部12は、ステップS34で第1検知部31の出力に基づいて走行面Fs1に相当する仮想走行面GL1を算出し、処理をステップS35に移行させる。このとき、昇降処理部12は、図6のステップS4と同様に、仮想走行面GL1の補正まで行うことが好ましい。一方、第3検知部33の出力変動が所定値以下であれば(S33:No)、昇降処理部12は、処理をステップS37に移行させる。
In the
ステップS35では、昇降処理部12は、仮想走行面GL1に基づいて設定高さを算出する。ここでいう「設定高さ」は、刈取装置42の高さとして設定される(所定の)高さである。本実施形態では一例として、昇降処理部12は、走行面Fs1に相当する仮想走行面GL1の高さ位置よりも所定量だけ上方に設定高さを設定する。次のステップS36では、昇降処理部12は、刈取装置42(の下面)の高さを設定高さに維持する。つまり、昇降処理部12は、第3検知部33の出力に依らずに、刈取装置42(の下面)の高さを一定の設定高さに固定する。これにより、刈取装置42は、仮想走行面GL1付近に維持されることになる。
In step S35, the
ステップS37では、昇降処理部12は、第3検知部33の出力に基づいて刈取装置42を昇降制御する。つまり、ステップS37では、昇降処理部12は、対地制御モードとしての通常の動作を行う。
In step S<b>37 , the
制御システム1は、上記ステップS31~S37の処理を繰り返し実行する。ただし、図8に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。 The control system 1 repeatedly executes the processes of steps S31 to S37. However, the flowchart shown in FIG. 8 is merely an example, and processes may be added or omitted as appropriate, and the order of the processes may be changed as appropriate.
このように、本実施形態に係る制御方法は、刈取装置42に配置され走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を検知する第3検知部33の出力を取得することを更に有する。昇降処理は、第3検知部33の出力に基づいて走行面Fs1からの刈取装置42の高さH1を制御する対地制御モードを含む。第3検知部33の出力が所定値を超えて変動する場合、対地制御モードでの刈取装置42の高さを設定高さに維持する。すなわち、本実施形態では、対地制御モードであっても、接地式の第3検知部33の出力が所定値を超えて変動する場合には、刈取装置42の高さが一定(設定高さ)に維持される。例えば、第3検知部33が株と走行面Fs1とを繰り返し検知する場合には、第3検知部33の出力が所定値を超えて変動する。このような場合に、刈取装置42の高さを一定(設定高さ)に維持することで、株と走行面Fs1との凹凸を追従して刈取装置42が頻繁に昇降制御されることを回避できる。一方で、第3検知部33の出力変動が所定値を超えない場合には、走行面Fs1の凹凸を追従して刈取装置42を昇降制御し、刈取装置42を適切な高さに調節できる。
As described above, the control method according to the present embodiment further includes acquiring the output of the
また、設定高さは、走行面Fs1を基準に設定される。これにより、第3検知部33の出力が所定値を超えて変動する場合には、刈取装置42(の下面)の高さを、例えば、走行面Fs1付近に維持することが可能となる。
Also, the set height is set based on the running surface Fs1. As a result, when the output of the
第3検知部33の出力が所定値を超えて変動する場合に対地制御モードでの刈取装置42の高さを設定高さに維持する処理は、第1検知部31及び第2検知部32の出力に基づいて刈取装置42を昇降制御する接触回避モードの有無にかかわらず採用可能である。
The process of maintaining the height of the
[4]変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
[4] Modifications Modifications of the first embodiment are listed below. Modifications described below can be applied in combination as appropriate.
本開示における制御システム1は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御システム1としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御システム1に含まれる一部又は全部の機能部は電子回路で構成されていてもよい。 The control system 1 in the present disclosure includes a computer system. A computer system is mainly composed of one or more processors and one or more memories as hardware. The functions of the control system 1 in the present disclosure are realized by the processor executing a program recorded in the memory of the computer system. The program may be recorded in advance in the memory of the computer system, may be provided through an electric communication line, or may be recorded in a non-temporary recording medium such as a computer system-readable memory card, optical disk, or hard disk drive. may be provided. Moreover, some or all of the functional units included in the control system 1 may be configured by electronic circuits.
また、制御システム1の少なくとも一部の機能が、1つの筐体内に集約されていることは制御システム1に必須の構成ではなく、制御システム1の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。反対に、実施形態1において、複数の装置(例えば制御システム1及び検知装置3)に分散されている機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。さらに、制御システム1の少なくとも一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。 In addition, it is not an essential configuration of the control system 1 that at least part of the functions of the control system 1 are integrated in one housing, and the components of the control system 1 are dispersed in a plurality of housings. may be provided. Conversely, in Embodiment 1, functions distributed across multiple devices (eg, control system 1 and sensing device 3) may be consolidated within a single housing. Furthermore, at least part of the functions of the control system 1 may be realized by a cloud (cloud computing) or the like.
また、刈取装置42は機体40に対する相対高さH3が変化するように昇降可能であればよく、機体40に対して回転動作することで昇降する構成に限らず、例えば、上下方向D1に直進移動することで昇降してもよい。さらに、刈取装置42の昇降は、油圧式に限らず、例えば、電動式又は空圧式等であってもよい。また、刈取装置42は、連続的に昇降する構成に限らず、例えば、予め規定された複数の高さ位置のいずれかの高さ位置となるように、非連続的に昇降する構成であってもよい。
In addition, the
また、検知装置3における第1検知部31、第2検知部32、第3検知部33及び第4検知部34の少なくとも一部は、収穫機械4とは別に設けられてもよい。一例として、走行面Fs1からの機体40の特定点P1の高さH2を検知する第1検知部31は、収穫機械4を外部から撮像した画像を解析することで、高さH2を検知する構成であってもよい。
At least part of the
また、収穫機械4は、自脱型コンバインに限らず、普通型コンバインであってもよいし、コンバイン以外の収穫機械であってもよい。収穫機械4による収穫対象は、「小麦」に限らず、更には穀物にも限らない。運転部47は、キャビンタイプに限らず、例えば、キャノピータイプ又はフロアタイプ等であってもよい。また、刈取装置42は、「6条刈」に限らず、例えば、2条刈、3条刈、4条刈、5条刈又は7条刈等であってもよい。
Moreover, the harvesting
また、昇降処理が、第1検知部31の出力に基づいて仮想走行面GL1を求める処理を含むことは必須ではない。さらに、走行面Fs1に対する機体40の傾斜に応じて、仮想走行面GL1を変化させることも必須ではない。また、昇降処理において、仮想走行面GL1から刈取装置42までの距離が小さくなると刈取装置42の下降動作を制限することも必須ではない。また、判定条件が、走行面Fs1を基準とする基準高さよりも刈取装置42が上方に位置することを含むのは必須ではない。また、設定高さが、走行面Fs1を基準に設定されることは必須ではない。
In addition, it is not essential that the lifting process includes the process of obtaining the virtual running plane GL1 based on the output of the
(実施形態2)
本実施形態に係る収穫機械4Aは、図9に示すように、検知装置3が第3検知部33(図3参照)を備えない点で、実施形態1に係る収穫機械4と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 9, the harvesting
本実施形態に係る制御システム1Aは、第1検知部31、第2検知部32及び第4検知部34の出力のみを検知装置3から取得する。したがって、昇降処理部12は、接地式の第3検知部33の出力に基づいて対地制御モードを有しておらず、接触回避モードでのみ動作する。この構成においても、刈取装置42を適切な高さに維持しやすい収穫機械4の制御方法を実現することができる。
The control system 1</b>A according to this embodiment acquires only the outputs of the
実施形態2の構成は、実施形態1で説明した種々の構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて採用可能である。 The configuration of the second embodiment can be employed in appropriate combination with the various configurations (including modifications) described in the first embodiment.
1,1A 収穫機械用制御システム
4,4A 収穫機械
11 取得処理部
12 昇降処理部
31 第1検知部
32 第2検知部
33 第3検知部
40 機体
42 刈取装置
48 昇降装置
Fs1 走行面
Fp1 作物
GL1 仮想走行面
H1 (走行面からの刈取装置の)高さ
H2 (走行面からの機体の特定点の)高さ
H3 (機体に対する刈取装置の)相対高さ
P1 特定点
1, 1A harvesting
Claims (11)
前記走行面からの前記機体の特定点の高さを検知する第1検知部、及び前記機体に対する前記刈取装置の相対高さを検知する第2検知部の出力を取得する取得処理と、
前記第1検知部及び前記第2検知部の出力に基づいて、前記刈取装置を昇降制御する昇降処理と、を有する、
収穫機械の制御方法。 A control method for a harvesting machine comprising: a machine body that runs on a running surface; and a harvesting device that is supported on the machine body so as to be able to move up and down and that cuts crops on the running surface,
Acquisition processing for acquiring outputs of a first detection unit that detects the height of a specific point of the machine body from the running surface and a second detection unit that detects the relative height of the harvesting device with respect to the machine body;
an elevation process for controlling elevation of the harvesting device based on the outputs of the first detection unit and the second detection unit;
Harvesting machine control method.
前記第1検知部の出力に基づいて前記走行面に相当する仮想走行面を求める処理と、
前記第2検知部の出力と前記仮想走行面とに基づいて前記刈取装置を昇降制御する処理と、を含む、
請求項1に記載の収穫機械の制御方法。 The lifting process includes:
A process of obtaining a virtual running surface corresponding to the running surface based on the output of the first detection unit;
a process of controlling the elevation of the reaper based on the output of the second detection unit and the virtual running surface;
A method of controlling a harvesting machine according to claim 1.
請求項2に記載の収穫機械の制御方法。 changing the virtual running surface according to the inclination of the aircraft with respect to the running surface;
A method for controlling a harvesting machine according to claim 2.
請求項2又は3に記載の収穫機械の制御方法。 In the lifting process, when the distance from the virtual running surface to the reaper becomes smaller, the lowering operation of the reaper is restricted.
A method for controlling a harvesting machine according to claim 2 or 3.
前記第1検知部及び前記第2検知部の出力に基づく判定条件を満たす場合、前記昇降処理では、前記第3検知部の出力に基づいて前記走行面からの前記刈取装置の高さを制御する対地制御モードで前記刈取装置を昇降制御する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の収穫機械の制御方法。 further comprising acquiring an output of a third detection unit disposed on the reaper and detecting a height of the reaper from the running surface;
When the determination condition based on the outputs of the first detection section and the second detection section is satisfied, in the elevation process, the height of the reaper from the running surface is controlled based on the output of the third detection section. raising and lowering the reaper in a ground control mode;
A control method for a harvesting machine according to any one of claims 1-4.
請求項5に記載の収穫機械の制御方法。 The determination condition includes that the reaper is positioned above a reference height based on the running surface.
A method for controlling a harvesting machine according to claim 5.
前記昇降処理は、前記第3検知部の出力に基づいて前記走行面からの前記刈取装置の高さを制御する対地制御モードを含み、
前記第3検知部の出力が所定値を超えて変動する場合、前記対地制御モードでの前記刈取装置の高さを設定高さに維持する、
請求項1~6のいずれか1項に記載の収穫機械の制御方法。 further comprising acquiring an output of a third detection unit disposed on the reaper and detecting a height of the reaper from the running surface;
the lifting process includes a ground control mode for controlling the height of the reaper from the running surface based on the output of the third detection unit;
maintaining the height of the reaper in the ground control mode at a set height when the output of the third detection unit fluctuates beyond a predetermined value;
A control method for a harvesting machine according to any one of claims 1-6.
請求項7に記載の収穫機械の制御方法。 The set height is set with reference to the running surface,
A method of controlling a harvesting machine according to claim 7.
1以上のプロセッサに実行させるための収穫機械用制御プログラム。 The method for controlling a harvesting machine according to any one of claims 1 to 8,
Harvesting machine control program for execution by one or more processors.
前記走行面からの前記機体の特定点の高さを検知する第1検知部、及び前記機体に対する前記刈取装置の相対高さを検知する第2検知部の出力を取得する取得処理部と、
前記第1検知部及び前記第2検知部の出力に基づいて、前記刈取装置を昇降制御する昇降処理部と、を備える、
収穫機械用制御システム。 Used in a harvesting machine comprising a machine body that runs on a running surface and a harvesting device that is supported so as to be able to move up and down with respect to the machine body and that cuts crops on the running surface,
an acquisition processing unit that acquires outputs of a first detection unit that detects the height of a specific point of the machine body from the running surface and a second detection unit that detects the relative height of the reaper with respect to the machine body;
an elevation processing unit that controls elevation of the harvesting device based on the outputs of the first detection unit and the second detection unit;
Control system for harvesting machinery.
前記機体と、
前記刈取装置と、
前記刈取装置を昇降駆動する昇降装置と、を備える、
収穫機械。 a control system for a harvesting machine according to claim 10;
the aircraft;
the harvesting device;
a lifting device that drives the harvesting device up and down,
harvesting machinery.
Priority Applications (1)
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