JP6444491B2 - コンバイン及びコンバインのための穀粒評価制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバイン及びコンバインのための穀粒評価制御装置に関する。

［１］穀粒タンクに収納された穀粒の重量測定や水分測定を行って、収穫される穀粒の収穫情報として出力するコンバインが提案されている。例えば、特許文献１によるコンバインでは、穀粒タンクに供給される穀粒のうちの一部を取り込んでその水分量を測定する水分測定装置及び穀粒タンクの荷重を検出するロードセルが備えられている。収穫走行時には、穀粒タンクの増加から刈取り面積当たりの収穫穀粒（収量）が算定可能である。しかしながら、比較的小さな刈取り面積での収量を穀粒タンクの荷重変化から正確に算定することは、穀粒タンク自体の重さに比べて穀粒の増加重量が小さいことや穀粒タンク内での穀粒の片寄によって測定誤差が生じやすいことなどから困難である。

より正確な収量算定を行うため、特許文献２によるコンバインは、穀粒タンクに供給される穀粒を受け入れる収量受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する収量放出口と、収量放出口を開閉する収量シャッタとを有する収量測定容器と、収量測定容器に所定容積の穀粒が貯留されるまでの貯留時間を算定する時間算定部と、走行速度と貯留時間とから単位走行収量（単位刈取り面積当たりの収量）を算定する収量算定部とを備えている。収量算定部によって順次算定される単位走行収量を統計的に処理することにより、圃場全体の収量分布を作成することも可能である。

コンピュータによって支援される先進の圃場管理では、圃場の微小区画単位の収量分布が重要なデータとなる。しかしながら、コンバインの収穫作業走行の際、旋回走行や障害物迂回走行の際に収穫作業を伴わない非収穫作業走行が発生するにもかかわらず、上述したような従来のコンバインでは、収穫作業走行と非収穫作業走行とを区別しないで、単位走行収量を求めていたので、圃場全体の収量分布に不正確さが生じうる。

［２］穀粒タンクに収納された穀粒の重量測定（収量測定）と水分測定（食味測定）とを同時に行って、収穫穀粒を評価するコンバインが提案されている。例えば、特許文献２によるコンバインは、単位走行当たりで収穫された穀粒の収量を算定する収量算定装置と、その収穫された穀粒の食味とを算定する食味算定装置とを備えている。収量算定装置は、穀粒タンクに供給される穀粒を受け入れる収量受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する収量放出口と、収量放出口を開閉する収量シャッタとを有する収量測定容器と、収量測定容器に所定容積の穀粒が貯留されるまでの貯留時間を算定する時間算定部と、走行速度と貯留時間とから単位走行収量（単位刈取り面積当たりの収量）を算定する収量算定部とを有する。食味算定装置は、収量放出口から放出された穀粒を受け入れる食味受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する食味放出口と、食味放出口を開閉する食味シャッタとを有する食味測定容器と、食味測定容器に貯留された穀粒の食味を測定する食味測定部とを有する。この構成により、圃場の特定区画で収穫された穀粒の収量と食味値を収穫時穀粒測定のデータセットとして取得し、記録しておくことで、いつでも圃場における収量と食味との分布を評価することが可能となる。

特開２００６−０８１４８８号公報 特開２０１４−２１２７４９号公報

［１］背景技術［１］に対応する課題は、以下の通りである。
上述の実情に鑑み、より正確な圃場全体の収量分布を得るための収穫時収量算定技術が要望されている。

［２］背景技術［２］に対応する課題は、以下の通りである。
特許文献２のコンバインで用いられているような光学的食味測定では、測定中の穀粒を一定時間だけ静止状態にしておく必要がある。この一定時間は１回の収量測定に要する時間より数倍長いので、１回分の収量測定に用いられる穀粒の数倍の容積が、食味測定容器に必要となる。

このような実情から、収穫された穀粒に対する収量測定と食味測定を同時に行って圃場の特定区画で収穫された穀粒の収量と食味値を穀粒のデータセットとして取得するにあたって、収量測定に必要な時間と食味測定に必要な時間との違いがそれぞれの測定に悪影響を及ぼすことを避ける対策が要望されている。

［１］課題［１］に対応する解決手段は、以下の通りである。
走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留する、本発明によるコンバインは、単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、穀粒収穫を伴わない非収穫作業走行と穀粒収穫を伴う収穫作業走行とを判定する作業走行判定部と、前記単位走行収量と前記圃場において走行した走行経路と前記作業走行判定部による判定結果とを関係づけた収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部と、前記収穫マップデータを記録する収穫情報記録部とを備え、前記収量算定部により算定された各前記単位走行収量に、前記非収穫作業走行または前記収穫作業走行を示す属性が付与される。

この構成によれば、収量算定部によって算定された単位走行距離当たりの収量（単位走行収量）は、作業走行判定部によって判定される収穫作業走行または非収穫作業走行と関係付けられる。したがって、圃場全体の単位走行収量の集まりである収穫マップデータの単位走行収量には収穫作業走行または非収穫作業走行を示す属性情報を与えることができる。収穫マップデータを用いて圃場全体の収量分布を作成する際には、収穫作業走行と非収穫作業走行とを識別して非収穫作業走行を除去することができる。また、非収穫作業走行での単位走行収量を補間手法等で推定することも可能となる。これにより、実際の収穫作業走行に即した、より正確で、コンピュータによる微小区画単位での圃場管理に適した圃場全体の収量分布を得ることが可能となる。

圃場に対する実際の収穫作業時に、当該圃場における単位走行収量の様子を確認することは、農作業知識の取得の点からも重要である。また、作業効率を考察する上で、実際に行われた収穫作業走行と非収穫作業走行とを確認することもコンバインの運転者にとって重要である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記収穫マップデータに基づいて作業対象圃場における単位走行距離当たりの収量の分布を示す収量分布マップが生成され、その収量分布マップを表示するモニタが備えられている。このモニタは、コンバインに取り付けられた固定式の表示装置でもよいし、装着自在なあるいは運転者が持参する携帯端末のディスプレイであってもよい。

コンバインの走行軌跡に沿ってつなげた単位走行収量の集まりをベースに、１つの圃場における収量分布マップを生成することができる。その際、非収穫作業走行の軌跡部分と収穫作業走行の軌跡部分を識別することで、非収穫作業走行による収量低下と、農作業上の原因による収量低下とを簡単に見分けることができる。このため、前記収量分布マップにおいて、前記非収穫作業走行の走行経路が識別可能に表示されることが好ましい。

収穫マップデータから収量分布マップを作成するためには統計的な演算及び演算結果の可視化処理が必要となる。また、収穫マップデータから生成される収量分布マップは、農業経営の可視化や農作業の効率的な計画のために、蓄積しておくことが重要である。さらに、多くの圃場を管理している農家では、各圃場の収穫マップデータないしは収量分布マップは統一的に管理した方がよい。このような農業経営の統一的集中管理のためには、収穫マップデータや収量分布マップは、コンバインではなく外部に設置された管理サーバで取り扱われると好都合である。したがって、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記収穫マップデータを外部の管理サーバに通信回線を介して送信する送信部と、前記収穫マップデータに基づいて前記管理サーバによって生成された前記収量分布マップを受信する受信部とが備えられている。もちろん、近年、情報端末機器などの処理能力が向上しているので、そのような情報端末機器がコンバインに搭載されている場合には、前記収穫マップデータに基づいて前記収量分布マップを生成する収量分布マップ生成部をコンバイン自体に備えることも可能である。

コンバインは走行することで農作物の収穫を行うが、必ずしも一定速度で走行するわけではない。また、一般的なコンバインでは車速は常時チェックされている。このことから、単位走行収量、つまり単位走行距離当たりの収量を算定する好適な実施形態の１つは、前記収量算定部が、所定容積に穀粒が貯留するに要する貯留時間と車速とから前記単位走行収量を算定することである。例えば、脱穀装置から穀粒タンクに供給される穀粒が所定容積分となる貯留時間を計測する。その貯留時間に車速（正確にはその貯留時間内での平均車速）を乗算することで求まる走行距離で、所定容積を除算することで単位走行収量が得られる。

コンバインでは、圃場から穀稈を刈り取る刈取部が地面から上昇すると、刈取作業ができなくなるので、非収穫作業走行を判定するために、刈取部の地上高さが所定以上であることをチェックするだけでよい。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記作業走行判定部は、圃場から穀稈を刈り取る刈取部の地上高さに基づいて前記非収穫作業走行と前記収穫作業走行とを判定する。また、刈取部に動力が伝達されていなければ、収穫作業は不可能である。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記作業走行判定部は、圃場から穀稈を刈り取る刈取部への動力伝達を入り切りする刈取りクラッチの切り情報に基づいて前記非収穫作業走行と前記収穫作業走行とを判定する。つまり、刈取りクラッチの状態が切り状態でコンバインが走行していれば、非収穫作業走行と判定される。逆に、刈取りクラッチの状態が入り状態でコンバインが走行していれば収穫作業走行と判定される。

稲や麦などの収穫された穀粒の管理すべき情報としては、収量以外に、水分やタンパクなどの食味値も重要である。この食味値が単位走行距離単位で、つまり圃場の微小区画毎に測定できると、日当たりや施肥状態などが食味値に与える影響を評価することができ、きめの細かい圃場管理が可能となる。このような微小区画毎の食味値の測定、いわゆる食味測定を、できるだけ簡単な構成で実現するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を一時的に貯留する食味測定容器と、前記食味測定容器に貯留された穀粒の食味に関する測定値を出力する食味測定部と、前記測定値から単位走行距離当たりの食味値を算定する食味算定部とが備えられ、前記収穫マップデータ生成部は前記食味値を前記収穫マップデータに組み込むように構成されている。

収量算定部による単位走行収量の算定のために用いられる収量測定装置の具体的な構成の１つとして、本発明では、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を一時的に貯留する収量測定容器を備えることが提案される。その際、前記収量算定部は前記収量測定容器での穀粒の貯留状況から前記単位走行収量を算定する。脱穀装置と穀粒タンクとの間の穀粒搬送経路または穀粒タンク内に穀粒を一時的に貯留する収量測定容器の収量受け入れ口が穀粒タンクに供給される穀粒を部分的にしか受け入れることができない場合には、全体の供給量に対する受け入れ量の割合さえ予めわかっていれば、実際の単位走行収量を求めることができる。これにより、収量測定容器の穀粒蓄積容量を小さくできるので、その構造はコンパクトとなる。
また、走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留する、本発明による別のコンバインは、単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、穀粒収穫を伴わない非収穫作業走行と穀粒収穫を伴う収穫作業走行とを判定する作業走行判定部と、前記単位走行収量と圃場において走行した走行経路と前記作業走行判定部による判定結果とを関係づけた収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部と、前記収穫マップデータを記録する収穫情報記録部と、を備え、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を前記穀粒タンクに搬送する穀粒搬送機構と、前記穀粒搬送機構の終端領域に設けられ、穀粒放出口を設けた放出ケース及び前記放出ケース内に回転可能に配置された放出回転体を有する穀粒放出装置と、前記放出回転体による穀粒放出直前の穀粒による押圧力を受ける押圧作用部と、前記押圧作用部に作用する前記押圧力を検出する荷重検出器と、を備え、前記収量算定部は、前記荷重検出器の検出信号から前記単位走行収量を算定する。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記押圧作用部として、前記放出ケースにおける、穀粒搬送方向で前記穀粒放出口の直前の位置に、板状部材が取り付けられており、前記放出回転体と前記板状部材との間を通過する穀粒による前記押圧力が前記板状部材に作用する。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記板状部材が前記放出回転体の回転方向に沿って延びる感圧板として形成され、前記荷重検出器が前記感圧板に取り付けられたロードセルである。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記放出ケースは、前記放出回転体の回転軸心を中心とする円筒部分を有し、かつ前記回転軸心に沿って延びている筒状体であり、前記筒状体の内周面の一部に前記穀粒放出口が設けられ、前記内周面における、前記放出回転体の回転方向で前記穀粒放出口の手前に位置する周面部分に、前記押圧作用部が設けられている。

［２］課題［２］に対応する解決手段は、以下の通りである。
走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留する、本発明によるコンバインは、収量測定容器と、収量算定部と、食味測定容器と、食味算定部とを備えている。前記収量測定容器は、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第１受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第１放出口と、前記第１放出口を開閉することで前記第１受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第１シャッタとを有する。前記収量算定部は、前記収量測定容器での穀粒の貯留状況から単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する。前記食味測定容器は、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第２受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第２放出口と、前記第２放出口を開閉することで前記第２受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第２シャッタとを有する。前記食味算定部は、前記食味測定容器に一時的に貯留される穀粒の食味値を測定して、単位走行距離で収穫された穀粒の食味値である単位走行食味値を算定する。前記収量測定容器の位置と前記食味測定容器の位置とは、平面位置が互いにずれている。

この構成では、収量測定容器と食味測定容器とは互いに独立して設けられており、それぞれの受け入れ口を通じて穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる。これにより、収量測定及び食味測定において、それぞれの測定に適した量の穀粒を容器内に貯留させることができ、最適な測定が可能となる。
また、走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留する、本発明による別のコンバインは、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第１受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第１放出口と、前記第１放出口を開閉することで前記第１受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第１シャッタとを有する収量測定容器と、前記収量測定容器での穀粒の貯留状況から単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第２受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第２放出口と、前記第２放出口を開閉することで前記第２受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第２シャッタとを有する食味測定容器と、前記食味測定容器に一時的に貯留される穀粒の食味値を測定して、単位走行距離で収穫された穀粒の食味値である単位走行食味値を算定する食味算定部と、を備え、脱穀装置から前記穀粒タンクに穀粒を供給する供給管路の穀粒タンク内管路部分に穀粒供給方向に互いに間隔をあけて開口している第１開口部と第２開口部とが形成され、前記第１開口部が穀粒供給方向で前記第２開口部より前記脱穀装置に近い位置に形成されており、前記穀粒タンク内管路部分に穀粒供給用のスクリューコンベヤが備えられ、前記スクリューコンベヤは前記脱穀装置側から前記第１開口部まで延設されている。

脱穀装置から穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を、収量測定容器と食味測定容器とに分配するための好適な実施形態の１つとして、本発明では、脱穀装置から前記穀粒タンクに穀粒を供給する供給管路の穀粒タンク内管路部分に、穀粒供給方向に互いに間隔をあけて開口している第１開口部と第２開口部とが形成され、前記第１開口部が前記第１受け入れ口となり、前記第２開口部が前記第２受け入れ口となる構成が提案される。この構成では、穀粒タンクに穀粒を供給する供給管路に２つの開口部を形成するだけで、収量測定容器と食味測定容器とに分配供給されるので、製造コスト的に好都合である。

その際、本発明の好適な実施形態として、前記収量測定容器と前記食味測定容器とが前記穀粒タンクの同一壁面に配置されている構成を採用すれば、収量測定容器と前記食味測定容器との取付構造を一部兼用することも可能となり、好都合である。

食味測定では、水分やタンパク成分などの穀粒成分を測定するので、正確な測定のためには食味測定容器に穀粒（脱穀状態では籾とも称される）以外のものが入り込むことを避ける必要がある。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第２開口部が、藁などの異物と籾とを選別する多孔部材によって覆われている。これにより、脱穀装置から穀粒(籾)とともに流れてくる藁くずなどが食味測定容器に入り込むことが回避される。

第２開口部に多孔部材の様な選別部材を設けると、第２開口部からの穀粒の食味測定容器への送り出しが悪くなる可能性がある。これを避けるためには、外部の力で穀粒を第２開口部に押し込むことが有効である。この目的のため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記穀粒タンク内管路部分における前記第２開口部に対応する箇所に前記供給管路の延設方向に沿った回転軸周りに回転する羽根車が設けられており、前記羽根車によって籾が前記多孔部材を通じて前記食味測定容器に押し込められるように構成されている。

収量測定容器は、所定量の穀粒を一時的に貯留することができるので、この一時的な貯留を繰り返すことで、コンバインの刈取り走行に伴う、実質的に連続的な収量測定が可能となる。したがって、前記収量算定部は、前記収量測定容器における所定容積に穀粒が貯留するに要する貯留時間と車速とから前記単位走行収量を算定することができる。その際、刈取り幅を考慮すれば、単位面積当たりの収量も容易に算定できる。好適な実施形態として、前記単位走行収量と前記単位走行食味値とを前記圃場において走行した走行経路に組み合わせて収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部と、前記収穫マップデータを記録する収穫情報記録部とが備えられると、コンバインの走行経路に対して連続的に収量と食味値を割り当てていくことができる。これにより、収穫時にその収穫穀粒の評価が可能となる。

走行経路に対して収量と食味値を割り当てた収穫マップデータがあれば、作業対象圃場における走行経路の位置情報に基づいて、収量と食味値を圃場微小区画に割り振ることで作業対象圃場における収量の分布を示す収量分布マップ、さらには作業対象圃場における食味値の分布を示す食味分布マップを作成することができる。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記収穫マップデータに基づいて生成され、作業対象圃場における単位走行距離当たりの収量の分布を示す収量分布マップを表示するモニタが備えられている。

収穫マップデータから収量分布マップを作成するためには、簡単な統計的描画アルゴリズムを利用することが好ましい。収量分布マップの種類は多く、そのための統計的描画アルゴリズムも異なる。このため、コンバイン毎に収量分布マップ生成部を搭載してもよいが、収量分布マップ生成部を外部の管理サーバに構築して、多くのコンバインが共同利用するようにしてもよい。したがって、本発明の実施形態の１つでは、前記収穫マップデータを外部の管理サーバに通信回線を介して送信する送信部と、前記収穫マップデータに基づいて前記管理サーバによって生成された前記収量分布マップを受信する受信部とが備えられている。また、本発明の実施形態の他の１つでは、前記収穫マップデータに基づいて前記収量分布マップを生成する収量分布マップ生成部がコンバインに備えられている。

本発明は、走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインのための穀粒評価制御装置にも適用される。この穀粒評価制御装置は、収穫時に穀粒の収量及び食味を測定し、評価する機能を有する。この穀粒評価制御装置は、前記穀粒タンクに供給される穀粒の一部を一時的に貯留する第１シャッタの開閉を制御する第１シャッタ制御部と、前記穀粒タンクに供給される穀粒の他の一部を一時的に貯留する第２シャッタの開閉を前記第１シャッタの制御とは独立して制御する第２シャッタ制御部と、前記第１シャッタによって一時的に貯留される穀粒の貯留状況から単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、前記第２シャッタによって一時的に貯留される穀粒の食味値を測定して、単位走行距離で収穫された穀粒の食味値である単位走行食味値を算定する食味算定部とを備え、前記第１シャッタを有する収量測定容器の位置と前記第２シャッタを有する食味測定容器の位置とは、平面位置が互いにずれている。この構成による穀粒評価制御装置では、収穫走行時に穀粒タンクに供給されている穀粒を、互いに独立して制御される第１シャッタと第２シャッタとによって、それぞれ独立して一時貯留することができる。このため、収量測定と食味測定が、それぞれに適したタイミングで実行されるので、効率の良い測定が可能となる。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記単位走行収量と前記単位走行食味値とを圃場において走行した走行経路に組み合わせて収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部が備えられている。

第１実施形態を示す図であって（以下、図１１まで同じ。）、第１実施形態の基本的な構成を説明する模式図である。 収量分布マップの一例を示す模式図である。 本発明のコンバインの実施形態の１つを示す側面図である。 図３によるコンバインの平面図である。 図３によるコンバインの穀粒タンク内部に取り付けられた収量測定容器と食味測定容器の正面図である。 穀粒タンク内部に取り付けられた収量測定容器と食味測定容器の側面図である。 穀粒タンクに取り付けられた収量測定容器の断面図である。 穀粒タンクに取り付けられた食味測定容器の断面図である。 図３によるコンバインの制御系における本発明に関係する機能部を示す機能ブロック図である。 図９に示した制御系の変形例を示す機能ブロック図である。 食味測定容器と食味測定ユニットとの種々の配置パターンを示す模式図である。 第２実施形態を示す図であって（以下、図１３まで同じ。）、第２実施形態の基本的な構成を説明する模式図である。 収量食味分布マップの一例を示す模式図である。 第３実施形態を示す図であって（以下、図２４まで同じ。）、第３実施形態の基本的な構成を説明する模式図である。 コンバインの右側面図である。 コンバインの平面図である。 穀粒搬送機構と穀粒タンクとを示すコンバイン背面視説明図である。 穀粒搬送機構と穀粒タンクとを示すコンバイン左側面視説明図である。 穀粒放出装置の縦断面図である。 穀粒放出装置の斜視図である。 穀粒放出時における荷重検出器からの検出信号の継時的な挙動を説明する説明図である。 制御ユニットの機能を示す機能ブロック図である。 穀粒放出装置の別実施形態を示す分解斜視図である。 穀粒放出装置の別実施形態を示す平面図である。

［第１実施形態］
以下、図１〜１１を参照しながら、第１実施形態について説明する。
本発明における第１実施形態としてのコンバインの具体的な構成を説明する前に、図１を用いて、その基本原理を説明する。図１の例では、コンバインが圃場を走行しながら麦や稲の穀稈を刈り取り、脱穀された穀粒がコンバインに搭載された穀粒タンク２に貯蔵される。その際、このコンバインでは、時間経過とともに穀粒タンク２に供給される穀粒の量、つまり収量が測定される。このコンバインには、穀粒収穫を伴わない非収穫作業走行と穀粒収穫を伴う収穫作業走行とを刈取部１２などの動作状態に基づいて判定する作業走行判定部５３が備えられている。

穀粒の収量測定のため、穀粒タンク２には、この穀粒タンク２に供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第１受け入れ口３１と、受け入れた穀粒を放出する第１放出口３２と、前記第１放出口３２への流通路を開閉する第１シャッタ３３とを有する収量測定容器３０が設けられている。収量測定容器３０は、刈取り作業の間に脱穀装置１４から穀粒タンク２に連続的に送られてくる穀粒の流れに第１受け入れ口３１が向かい合うように配置されている。第１シャッタ３３は、第１放出口３２への流通路を閉鎖する閉鎖姿勢と開放する開放姿勢との間で切替可能である。したがって、第１シャッタ３３の閉鎖姿勢では、収量測定容器３０の内部に時間経過とともに穀粒が貯留されていく。

収量測定容器３０に所定容積の穀粒が貯留されると、所定量の収量が得られたとして、貯留に要した経過時間である貯留時間が算定される。同時にその時点（図１では添え字付きｔで示されている）の走行速度（図１では添え字付きＶで示されている）も取得される。なお、ここで取得される走行速度（以下、車速と略称する）は貯留時間中の平均車速が好ましい。貯留時間と車速とから走行距離（図１では添え字付きＬで示されている）が演算され、単位走行距離当たりの収量（単位走行収量）が算定される。さらに、穀粒が貯留されている間に、作業走行判定部５３により非収穫作業走行が判定されていた場合には、当該単位走行収量には、非収穫作業走行を示すタグが付与される。穀粒が貯留されている間に、まったく非収穫作業走行が判定されていない場合には、収穫作業走行が実施されていたとして、当該単位走行収量に対して収穫作業走行を示すタグが付与される。さらに、この単位走行収量は、慣性航法装置やＧＰＳユニット９０などから得られる方位情報（収穫位置情報）とも関係づけられる。

このように順次算定された単位走行収量は、収穫マップデータ生成部６６によって、収穫マップデータとして記録されていく。図１に、収穫マップデータとして記録されていく単位走行収量（図１では添え字付きＱで示されている）が模式的に表されている。

なお、図１に示す通り、ＧＰＳユニット９０によってコンバインの収穫位置情報（走行経路）が取得されており、この収穫位置情報と圃場地図とをマッチングさせることにより、収穫作業の対象となった圃場における単位走行距離当たりの収量の分布を示す収量分布マップを生成することができる。さらに、その収量分布マップ上に非収穫作業走行を示す識別体を付与することができる。図２にそのような収量分布マップを簡単化したものが例示されており、そこでは、収量の大きさは色の濃淡で示され、非収穫作業走行を示す識別体はシンボル「×」である。

なお、単位走行距離当たりの収量を測定する収量測定だけではなく、穀粒の品質評価として、食味測定も行うことが可能である。その際、米などの穀粒では、食味の評価値として水分やタンパクなどの穀粒成分値が用いられている。そのようなコンバインでは、穀粒成分の測定値から単位走行距離当たりの食味値を算定することができ、その食味値を収穫マップデータに組み込むことで、収量＋食味分布マップを生成することが可能となる。脱穀装置１４から穀粒タンク２への穀粒の流れはかなり大きな流れ断面積を有するので、収量測定容器３０と食味測定容器とを横並びで配置し、それぞれの容器の上方から並列的に穀粒を供給するような構成を採用することが好ましい。しかしながら、収量測定容器３０の下方に食味測定容器を配置して、収量測定容器３０において収量測定が終了した穀粒を再度食味測定容器で一時貯留して、その穀粒成分（食味値）を測定してもよい。

穀粒の食味測定として、穀粒中の水分やタンパクの含有率を測定することが好ましい。そのような食味測定を正確に行うためには、食味測定容器に一時貯留されている穀粒に光ビームを照射し、戻ってきた光ビームを分光分析することで水分やタンパク質成分に関する測定値を求める光学測定方法が適している。

なお、ＧＰＳユニット９０などによって求められる収穫位置（圃場位置）に対してその位置で収穫された穀粒の収量や食味を割り当てるためには、穀稈の刈取り時点からその刈取穀稈に含まれる穀粒に対する測定時点までの時間的な遅れを考慮する必要がある。この遅れ時間は、最初に刈り取られる穀稈の株元センサによる検出時から穀粒が収量測定容器３０に到達するまでの処理時間とその時のコンバインの走行速度とに基づいて算定することができる。この算定された遅れ時間を用いることで、収量及び食味からなるデータセットを、収穫位置に正確に割り当てることができる。

次に、図面を用いて、本発明によるコンバインの具体的な実施形態の１つを説明する。図３は、コンバインの一例である普通型コンバインの側面図であり、図４は平面図である。このコンバインは、溝形材や角パイプ材などの複数の鋼材を連結した機体フレーム１０を備えている。機体フレーム１０の下部には左右一対のクローラ式の走行装置１１を装備している。機体フレーム１０における右半部の前側には、エンジン１５が搭載され、その上部にキャビン構成の運転部１３が形成されている。運転部１３には、操縦レバー１７やモニタ１８などが配置されている。機体フレーム１０の前部には、刈取部１２が昇降自在に装備されており、機体フレーム１０の後部には、刈取部１２から供給された刈取穀稈を全稈投入して脱穀する脱穀装置１４と、脱穀装置１４から穀粒供給装置７によって供給される穀粒を貯留する穀粒タンク２と、穀粒タンク２に貯留された穀粒を外部へ排出するアンローダ１６とが装備されている。

刈取部１２は、機体横向きの第一横軸心Ｘ１周りに上下昇降可能に構成されており、旋回時などの非収穫作業時には刈取部１２は上昇状態となり、収穫作業時には圃場面に近接した下降状態となる。刈取部１２には、植立穀稈を梳き分ける左右一対のデバイダ１２０と、回転駆動されることにより植立穀稈を後方へ掻き込む掻込リール１２１と、掻込リール１２１によって掻き込まれた植立穀稈を刈る刈刃装置１２２と、刈刃装置１２２によって刈られた刈取穀稈を後方へ送るオーガドラム１２３と、オーガドラム１２３から送られた刈取穀稈を脱穀装置１４の前端部へ搬送するフィーダ１２４とが備えられている。

脱穀装置１４は、フィーダ１２４から供給された刈取穀稈を、回転駆動される扱胴１４ａによって脱穀処理するように構成されている。穀粒タンク２は、機体フレーム１０上の右後部に配置されており、脱穀装置１４の右横隣側で、運転部１３の後方側に位置している。脱穀装置１４から穀粒タンク２に穀粒を供給する供給管路として機能する穀粒供給装置７が脱穀装置１４と穀粒タンク２との間に配置されている。穀粒供給装置７の最終段はスクリューコンベヤ７１として構成され、穀粒タンク２の内部に突入している。

図５と図６とに示されているように穀粒供給装置７は、一番物回収スクリュー７４、揚送コンベヤ７５、スクリューコンベヤ７１、羽根車７３から構成されている。脱穀装置１４の底部に左右向きに装備された一番物回収スクリュー７４は、その搬送終端部においてバケット式の揚送コンベヤ７５に接続されている。揚送コンベヤ７５は、駆動スプロケット７５１と従動スプロケット７５２とにわたって巻き掛けられた無端回動チェーン７５３の外周側に複数のバケット７５４が一定間隔で取り付けられているバケットコンベヤである。揚送コンベヤ７５はその搬送終端部においてスクリューコンベヤ７１に接続されている。スクリューコンベヤ７１は、断面形状八角形（その他の多角形または円形でもよい）のハウジング７２で包囲されており、スクリューコンベヤ７１の終端部にはスクリューコンベヤ７１と一体回転する一対の羽根車７３が配置されている。

図５と図６に示すように、穀粒タンク２の内部に、穀粒の収量を測定する収量測定装置３の収量測定容器３０と、穀粒の食味を測定する食味測定装置４の食味測定容器４０が配置されている。収量測定装置３は、収量測定容器３０内で所定量の穀粒が貯留される時間に基づいて、時間当たりの収量を測定する。同様に、食味測定装置４は、食味測定容器４０に一時的に貯留された穀粒に対する分光測定を通じて、水分やタンパクなどの穀粒成分を測定する。

図５と図６と図７と図８に示されているように、収量測定容器３０と食味測定容器４０とは、穀粒タンク２の内部で、穀粒タンク２の前壁２ａの上部に横並びで取り付けられている。収量測定容器３０は筒状容器であり、収量測定容器３０の上端には穀粒を受け入れる第１受け入れ口３１が形成されており、収量測定容器３０の下端には受け入れた穀粒を放出する第１放出口３２が形成されている。第１受け入れ口３１と第１放出口３２との間に第１受け入れ口３１を通じて受け入れた穀粒を一時的に貯留するとともに、所定量の穀粒が貯留した後に当該貯留穀粒を第１放出口３２を通じて放出する第１シャッタ３３が設けられている。同様に、食味測定容器４０も筒状容器であり、食味測定容器４０の上端には穀粒を受け入れる第２受け入れ口４１が形成されており、食味測定容器４０の下端には受け入れた穀粒を放出する第２放出口４２が形成されている。第２受け入れ口４１と第２放出口４２との間に、第２受け入れ口４１を通じて受け入れた穀粒を一時的に貯留するとともに、所定量の穀粒が貯留した後に第２放出口４２を通じて当該貯留穀粒を放出する第２シャッタ４３が設けられている。

穀粒タンク２の前壁２ａの最上部に設けられているスクリューコンベヤ７１のハウジング７２には穀粒供給装置７の穀粒排出口となる第１開口部７２１と第２開口部７２２とが穀粒搬送方向に沿って並設されている。第１開口部７２１と第２開口部７２２とは、ハウジング７２の横断面方向においてハウジング７２のほぼ下半分を占める大きさを有する。第１開口部７２１の下方に第１受け入れ口３１が位置するように収量測定容器３０が配置され、第２開口部７２２の下方に第２受け入れ口４１が位置するように食味測定容器４０が配置されている。スクリューコンベヤ７１は、第１開口部７２１の上方まで延びており、スクリューコンベヤ７１で運ばれてきた穀粒の半分以上が第１開口部７２１を通じて放出される。

スクリューコンベヤ７１で搬送されてきた穀粒を受ける羽根車７３は、穀粒の供給管路となっているハウジング７２の延設方向、つまりスクリューコンベヤ７１の軸心方向に延びた回転軸７３１とこの回転軸７３１から径方向で放射状に延びた複数の羽根体７３２とを有する。第２開口部７２２には、多孔部材として金網７２３が張られている。羽根体７３２によって押し出された穀粒は金網７２３を通り抜け、その一部は第２受け入れ口４１を通じて食味測定容器４０に供給される。穀粒選別作用をもたらす程度の孔サイズを有する金網７２３により、食味測定容器４０に供給される穀粒に穀稈や葉っぱなどが混じることが抑制される。

図７に示すように、収量測定容器３０の穀粒シャッタである第１シャッタ３３は、穀粒の通過を遮断する閉鎖姿勢と穀粒の通過を許す開放姿勢との間でアクチュエータ３４によって揺動可能である。第１シャッタ３３が閉鎖姿勢に揺動すると、第１開口部７２１から落下して第１受け入れ口３１を通じて収量測定容器３０に入った穀粒は、閉鎖姿勢の第１シャッタ３３上に貯留され始める。貯留された穀粒が所定量になれば近接センサ３５によって検出される。その際、第１シャッタ３３が閉鎖姿勢に揺動してから、近接センサ３５によって穀粒の所定量の貯留が検出されるまでの時間が計測される。これにより時間当たりの収量が得られるので、この計測時間と車速とから単位走行距離当たりの収量が算定される。このような処理を繰り返すことで、コンバインの走行軌跡に沿った単位走行距離当たりの収量が算定される。

図８に示すように、食味測定容器４０の穀粒シャッタである第２シャッタ４３も、穀粒の通過を遮断する閉鎖姿勢と穀粒の通過を許す開放姿勢との間でアクチュエータ４４によって揺動可能である。なお、この実施形態では、第１シャッタ３３及び第２シャッタ４３のアクチュエータ３４，４４は電動モータで構成されている。第２シャッタ４３が閉鎖姿勢に揺動すると、第２開口部７２２から落下して第２受け入れ口４１を通じて食味測定容器４０に入った穀粒は、閉鎖姿勢の第２シャッタ４３上に貯留され始める。貯留された穀粒が所定高さに達したことが近接センサ４５によって検出されると、穀粒の食味が測定される。この実施形態では、食味測定装置４を構成する食味測定ユニット４Ａは、食味測定容器４０の内部に突き出した送受光ヘッドを備えており、穀粒を透過して戻ってくる光のスペクトルを計測する分光測定方式を採用している。食味測定ユニット４Ａは、穀粒水分値やタンパク値の測定が可能であり、食味測定ユニット４Ａは、穀粒成分である水分やタンパクに関する測定値、さらにはそれらの成分比から求められる食味演算値などのうちの少なくとも１つを含む食味値を出力する。食味測定が完了すると、第２シャッタ４３が開放姿勢に揺動し、貯留された穀粒が排出される。続いて、第２シャッタ４３が閉鎖姿勢に揺動し、次に貯留される穀粒の食味測定が始まる。このような処理を繰り返すことで、コンバインの走行軌跡に沿った単位走行距離当たりの食味値が算定される。

このコンバインにおける、単位走行距離当たり（圃場の単位微小区画当たり）の収量算定と食味算定に関する制御系を説明するための機能ブロック図が、図９に示されている。この制御系では、実質的には図１で示された基本原理が採用されている。このコンバインには、収量算定と食味算定に関する電子制御ユニットとして、走行制御ＥＣＵ５１、作業装置ＥＣＵ５２、単位走行収穫評価ユニット６が、互いに車載ＬＡＮやその他のデータ通信線を介してデータ交換可能に、備えられている。

走行制御ＥＣＵ５１は、車両走行に関する種々の制御情報を取り扱うＥＣＵであり、例えば、車載ＬＡＮを通じて、種々のセンサ、スイッチ、ボタン等を含む機器状態検出センサ群９から取得した、車速、走行距離、走行軌跡（走行位置）、エンジン回転数、燃費などのデータを走行情報化する機能を備えている。走行制御ＥＣＵ５１は、継時的な走行位置(緯度経度などの方位位置)からなる走行軌跡を算定するため、このコンバインに搭載されているＧＰＳユニット９０から方位情報を取得している。作業装置ＥＣＵ５２は、刈取部１２や脱穀装置１４などの刈取り収穫装置を制御するＥＣＵであり、作業装置を構成する各種機器の操作状態や稼働状態を示すデータを取得するため、機器状態検出センサ群９と接続されている。これにより、作業装置ＥＣＵ５２は作業状態を示す作業状態情報を出力することができる。また、作業装置ＥＣＵ５２は、作業装置を構成する各種機器、例えば刈取りクラッチ１２ａや刈取部１２を昇降させる昇降シリンダ１２ｂなどに動作制御信号を与える。

作業走行判定部５３は、作業装置ＥＣＵ５２から受け取る作業状態情報及び走行制御ＥＣＵ５１から受け取る走行状態情報から、コンバインが収穫作業走行中であるか、あるいは非収穫作業走行中であるかを判定する。その判定結果は、単位走行収穫評価ユニット６に与えられる。例えば、昇降シリンダ１２ｂの動きを検出するセンサからの信号に基づいて刈取部１２が所定以上に上昇してコンバインが走行していることが検知された場合には、コンバインは非収穫作業走行中（非収穫）であると判定される。また、刈取りクラッチ１２ａが切り操作され刈取部１２が駆動されていない状態でコンバインが走行していることが検知された場合も、コンバインは非収穫作業走行中（非収穫）であると判定される。その他にも、適当な検出信号に基づいてコンバインが非収穫作業走行中であると判定するための種々のルールが作業走行判定部５３に設定されている。

アクチュエータ３４に制御信号を与えて第１シャッタ３３を開閉させる第１シャッタ制御部６１と、アクチュエータ４４に制御信号を与えて第２シャッタ４３を開閉させる第２シャッタ制御部６４と、食味測定ユニット４Ａとが単位走行収穫評価ユニット６に接続されている。さらに、第１シャッタ制御部６１は時間算定部６２とも接続されており、時間算定部６２は単位走行収穫評価ユニット６と接続されている。時間算定部６２は、収量測定容器３０に所定量の穀粒が貯留されるまでの時間である貯留時間を計測する。なお、ここでは、穀粒評価制御装置は、第１シャッタ制御部６１、第２シャッタ制御部６４、食味測定ユニット４Ａ、単位走行収穫評価ユニット６から構成されている。

単位走行収穫評価ユニット６には、収量算定部６３、食味算定部６５、収穫マップデータ生成部６６、収穫情報記録部６７が備えられている。収量算定部６３は、時間算定部６２からの貯留時間と当該貯留時の車速とから、単位走行収量を算定する。食味算定部６５は、食味測定ユニット４Ａからの測定値から単位走行距離当たりの食味値（単位走行食味値）を算定する。収穫マップデータ生成部６６は、単位走行収量と、単位走行食味値と、食味測定及び収量測定された穀粒が収穫された走行位置（走行軌跡）と、作業走行判定部５３による判定結果とを関係づけた収穫マップデータを生成する。生成された収穫マップデータは、収穫情報記録部６７によって一旦メモリに記録される。

このコンバインの制御系には、メモリから読み出した収穫マップデータに基づいて収量分布マップを生成する収量分布マップ生成部６８が備えられている。収量分布マップとは、作業対象圃場における単位走行距離当たりの収量の分布、具体的には圃場の微小区画毎に割り付けられた収穫穀粒の収量と食味値（水分とタンパク成分）分布グラフである。さらに、この収量分布マップには、非収穫作業走行が生じた微小区画には収穫作業走行と識別可能な識別子が付与される。このように生成された収量分布マップは、運転部１３に設けられた液晶パネルなどのモニタ１８に表示される。

次に、収量測定装置３による収量測定の流れを説明する。
刈取り作業が始まっていない初期状態では、第１シャッタ３３は開放姿勢となっている。刈取り作業が始まって、穀粒が穀粒タンク２に放出されるタイミングとなると、第１シャッタ３３が閉鎖姿勢に切り替わって、収量測定容器３０において穀粒の貯留が始まる。同時に時間算定部６２による時間計測（計数信号の生成）がスタートする。収量測定容器３０における穀粒貯留量が所定量に達すると、近接センサ３５が作動し、適量検知信号が生じる。

この適量検知信号の発生をトリガーとして、時間算定部６２による時間計測がストップするとともに、第１シャッタ３３が開放姿勢に切り替わる。時間算定部６２による時間計測値（貯留時間）は所定量の穀粒が収量測定容器３０に貯留するまでの時間である。ここで、所定量をｑ、貯留時間をｔとすれば、ｑ／ｔで単位時間当たりの収量が得られる。さらに貯留されている穀粒が収穫されている際の車速をｖとすれば、ｑ／(ｔ＊ｖ)で単位走行距離当たりの収量（単位走行収量）が得られる。また、刈取部１２の刈幅（収穫幅）をｗとすれば、ｑ／(ｔ＊ｖ＊ｗ)で単位走行面積当たりの収量が得られるが、ここでは、単位走行収量と称する。これは、一般に単位走行距離当たりの収量は刈幅（収穫幅）で正規化されているからである。

同様に、刈取り作業が始まっていない初期状態では、第２シャッタ４３は開放姿勢となっている。刈取り作業が始まって、穀粒が穀粒タンク２に放出されるタイミングとなると、第２シャッタ４３が閉鎖姿勢に切り替わって、食味測定容器４０への穀粒の貯留が始まる。同時に時間算定部６２による時間計測がスタートする。食味測定容器４０での穀粒貯留量が所定量に達すると、近接センサ４５が作動し、適量検知信号が生じる。

この適量検知信号の発生をトリガーとして、食味測定ユニット４Ａによる食味測定が開始される。穀粒に照射した光ビームの波長解析を通じて水分の値やタンパクの値を測定する。食味測定のために必要な測定時間は数秒から数十秒程度である。食味測定が終了すると、第２シャッタ４３が開放姿勢に切り替えられ、食味測定容器４０内の穀粒が食味測定容器４０から穀粒タンク２の内部に放出される。食味測定容器４０から穀粒が放出されると、食味算定部６５からの指令に基づいて、第２シャッタ４３が閉鎖姿勢に切り替わり、次の食味測定に移行する。

食味測定の測定時間が収量測定の測定時間より長い場合には、最も近いタイミングで算定された収量と食味値とが組み合わされる。

なお、図５から理解できるように、穀粒タンク２に収容されていく穀粒の量が増えていくと、収量測定容器３０の第１放出口３２や食味測定容器４０の第２放出口４２から穀粒がそれぞれの容器内部に進入してくる。収量測定容器３０における貯留空間の底面を形成する第１シャッタ３３及び食味測定容器４０における貯留空間の底面を形成する第２シャッタ４３は下方に開放するよう構成されているため、そのように容器内部に進入してきた穀粒によってその開閉操作が正常に行われなくなる。図７と図８と図９とを用いて説明したように、第１シャッタ３３及び第２シャッタ４３はそれぞれ、電動モータを開閉動作のためのアクチュエータ３４，４４として用いているので、増大する穀粒によって第１シャッタ３３及び第２シャッタ４３の開閉動作がスムーズに行われなくなると、電動モータに不都合が生じる。このため、この実施形態では、第１シャッタ３３及び第２シャッタ４３の開閉位置の検出のために装備されているポテンショメータからの信号を利用して、開閉動作の非正常を検知する。具体的には、ポテンショメータからの電圧信号を揺動角として、開閉動作開始時間から所定の揺動角に達するまでの時間を計測する。所定の揺動角に達するまでの計測時間が前もって設定されたしきい値範囲を外れた場合には、シャッタ動作不良とみなし、測定が中止され、第１シャッタ３３及び第２シャッタ４３の動作は停止する。

［第１実施形態の別実施形態］
以下、上記した実施形態を変更した別実施形態について説明する。以下の各別実施形態で説明している事項以外は、上記した実施形態で説明している事項と同様である。上記した実施形態及び以下の各別実施形態は、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせてもよい。なお、本発明の範囲は、上記した実施形態及び以下の各別実施形態に限定されるものではない。

（１）上述した実施形態では、収量分布マップ生成部６８がコンバインの制御系に組み込まれていたが、これに代えて、図１０に示すように収量分布マップ生成部６８を、外部の管理サーバ１００に構築してもよい。この構成では、収穫マップデータ生成部６６によって生成された収穫マップデータは、コンバインの制御系に備えられた送受信部１０１から、無線データ通信回線を介して管理サーバ１００の送受信部１０２に伝送される。送受信部１０２で受け取られた収穫マップデータに基づき、管理サーバ１００の収量分布マップ生成部６８によって収量分布マップが生成され、コンバインの制御系に送信される。

（２）上述した実施形態では、走行位置（走行経路）に単位走行収量と単位走行食味値を関係付け、さらに走行位置（走行経路）に対して作業走行であるかまたは非作業走行であるかという走行に関する判定結果を加えた収穫マップデータが作成された。これに代えて、走行位置（走行経路）に単位走行収量と走行に関する判定結果とだけを関係付けた収量マップデータと、走行位置（走行経路）に単位走行食味値と走行に関する判定結果とだけを関係付けた食味値マップデータとを別々に作成してもよい。

（３）上記実施形態では、単位走行収穫評価ユニット６は、コンバインに搭載されたＥＣＵの１つとして構築されていたが、少なくとも単位走行収穫評価ユニット６は穀粒評価制御装置として、コンバインから取り外し自在な携帯型パソコンなどのポータブル制御機器や運転者が持参するスマートフォンなどの携帯通信端末にアプリケーションプログラムとして構築することも可能である。

（４）上述した実施形態では、収量測定容器３０及び食味測定容器４０は、穀粒タンク２の前壁２ａに取り付けられていたが、それ以外の側壁に取り付けられていてもよい。

（５）上述した実施形態では、穀粒供給装置７の最終段に位置するスクリューコンベヤ７１のハウジング７２に穀粒搬送方向に並んで第１開口部７２１と第２開口部７２２とが設けられていたが、スクリューコンベヤ７１の先端に２つの分岐路を設けて、収量測定容器３０及び食味測定容器４０に供給するような構成を採用してもよい。

（６）上述した実施形態では、収量測定容器３０及び食味測定容器４０は、矩形断面を有する筒状体で構成されていたが、その他の断面を有する筒状体であってもよい。また、穀粒タンク２の壁面を収量測定容器３０及び食味測定容器４０の少なくとも１つの側壁として兼用してもよい。

（７）上記実施形態では、コンバインとして普通型コンバインが取り扱われたが、もちろん、その他の形式のコンバイン、例えば、自脱型コンバインにも本発明は適用可能である。

（８）上記実施形態では、収量測定容器３０と食味測定容器４０とは別体で構成されていたが、図１１で模式的に示されているように、収量測定容器３０及び食味測定容器４０への穀粒の供給を共通化することで、穀粒供給構造を簡単化することができる。例えば、図１１の（ａ）の構成は、収量測定容器３０と食味測定容器４０とが共有する筒状体によって一体化されたものであり、その上部が収量測定容器３０として用いられ、その下部が食味測定容器４０として用いられる。第１シャッタ３３の閉鎖によって収量測定容器３０に貯留されていく穀粒によって収量測定が行われる。収量測定が終了すると第１シャッタ３３が開放され、貯留穀粒は第２シャッタ４３を閉鎖している食味測定容器４０に放出され、食味測定ユニット４Ａによる食味測定が行われる。食味測定が終了すると、第２シャッタ４３が開放され、食味測定容器４０から穀粒が放出される。食味測定に要する時間で収量測定容器３０に貯留される穀粒の量は圃場によって異なるので、近接センサ３５を複数（図１１（ａ）では３つ）用意し、食味測定時間での収量に適合するものを選択する。図１１の（ｂ）の構成は、図１１の（ａ）に類似する構造であるが、食味測定容器４０の容積が収量測定容器３０の容積の数倍となっていることで異なっている。これにより、食味測定の間に数回分の収量測定が可能となるので、食味測定に要する時間が収量測定に要する時間より数倍長くても双方の測定が可能となる。ただし、数回の収量測定の間に食味測定は１回しかできない。図１１の（ｃ）では、収量測定容器３０と食味測定容器４０とが兼用化されており、第２シャッタ４３が第１シャッタ３３としても機能する。ただし、食味測定を行っている間の穀粒貯留量を測定するため、多数の近接センサ３５が必要となるが、シャッタが１つだけで済むという利点がある。図１１の（ｄ）では、収量測定容器３０と食味測定容器４０とは別体で構成されているが、収量測定容器３０の真下に食味測定容器４０が配置されている。したがって、食味測定容器４０に穀粒を受け入れるタイミングは、収量測定容器３０からの穀粒排出タイミングに依存する。

［第２実施形態］
以下、図１２及び図１３を参照しながら、第２実施形態を説明する。第２実施形態は、穀粒を一時的に貯留する測定容器を用いての収量及び食味の測定を前提とした実施形態である。以下では、その基本原理について、上記の第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１２では、圃場を走行しながら麦や稲の穀稈を刈り取り、脱穀装置２１４で得られた穀粒を穀粒タンク２０２に貯蔵するコンバインが例示されている。その際、このコンバインでは、時間経過とともに脱穀装置２１４から穀粒タンク２０２に供給される穀粒の量、つまり収量が測定される。さらには、その穀粒の食味（水分やタンパクなど）も測定可能である。

図１２に示された例では、穀粒タンク２０２の内壁に、収量測定のための収量測定容器２３０と食味測定（ここでは水分とタンパク成分の測定）のための食味測定容器２４０とが取り付けられている。収量測定容器２３０は、穀粒タンク２０２に供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第１受け入れ口２３１と、受け入れた穀粒を放出する第１放出口２３２と、第１受け入れ口２３１を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留または第１放出口２３２への穀粒の流通をその開閉によって可能にする第１シャッタ２３３とを有する。食味測定容器２４０は、収量測定容器２３０に類似する構造であり、収量測定容器２３０の近くに並んで配置されている。食味測定容器２４０は、穀粒タンク２０２に供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第２受け入れ口２４１と、受け入れた穀粒を放出する第２放出口２４２と、第２受け入れ口２４１を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留または第２放出口２４２への穀粒の流通をその開閉によって可能にする第２シャッタ２４３とを有する。

収量算定処理では、第１シャッタ２３３が貯留可能姿勢に変更されてから収量測定容器２３０に貯留される穀粒の量が監視され、所定量の穀粒が貯留される時間とコンバインの車速とから単位走行時間当たりの収量（単位走行収量）が算定される。１回の収量算定が終了すると、第１シャッタ２３３が放出（開）姿勢に変更され、貯留穀粒が放出される。その後すぐに、第１シャッタ２３３が貯留（閉）姿勢に戻され、次の収量算定が行われる。

食味算定処理では、第２シャッタ２４３が貯留（閉）姿勢に変更され、所定量の穀粒が食味測定容器２４０に貯留されると、分光測定方式の食味測定が開始され、食味値が算定される。食味測定が終了すると、第２シャッタ２４３が放出（開）姿勢に変更され、貯留されていた穀粒が放出される。その後すぐに、第２シャッタ２４３が貯留可能姿勢に戻され、次の食味算定に移行する。

収量算定処理で単位走行収量が算定されたタイミングとほぼ同じタイミングで算定された食味値は、コンバインの走行データと関係づけられ、単位走行収量とともに収穫マップデータとして、コンバインの収穫作業走行に伴って順次記録されていく。

脱穀装置２１４と穀粒タンク２０２とを接続する穀粒の供給管路は、スクリューコンベヤやバケットコンベヤや羽根車などによって構成される。その際、図１２で模式的に示しているように、供給管路の終端部分は穀粒タンク内管路部分として穀粒タンク２０２の上部に入り込んでいる。穀粒タンク内管路部分のハウジング２７２には、穀粒供給方向に互いに間隔をあけて開口している第１開口部９２１と第２開口部９２２とが形成されている。第１開口部９２１の下方には第１受け入れ口２３１が位置しており、第１開口部９２１から放出された穀粒が収量測定容器２３０に投入される。第２開口部９２２の下方には第２受け入れ口２４１が位置しており、第２開口部９２２から放出された穀粒が食味測定容器２４０に投入される。収量測定では、実際の時間当たりの収穫量と収量測定容器２３０に投入される時間当たりの穀粒との間に良好な比例関係を得る必要があるので、穀粒タンク内管路部分における穀粒供給方向において、第１開口部９２１が第２開口部９２２より脱穀装置２１４に近い位置に形成されている。これにより、第１開口部９２１から排出される穀粒量は第２開口部９２２による穀粒排出の影響を受けない。また、穀粒に光ビームを照射して戻ってきた光ビームを分光分析することで水分やタンパク質成分に関する測定値を求める食味測定では、食味測定容器２４０内へ藁などの異物が混入することをできるだけ避ける必要がある。このため、第２開口部９２２に、穀粒は通過するが藁などは通過しにくいパンチングメタルなどの多孔部材が張設されることが好ましい。

収量算定処理で経時的に得られる単位走行収量と、食味測定処理で経時的に得られる経時的な食味値とを含む収穫マップデータは、図１２で示すように圃場における収穫位置（図１２では添え字付きのＰで示されている）と関係付けられている。この収穫位置として、緯度経度で表す絶対方位位置や圃場座標における座標位置で表す相対方位位置が用いられる。したがって、この収穫マップデータに基づいて、作業対象圃場における単位走行距離当たり、つまり圃場の微小区画当たりの収量と食味の分布を示す収量食味分布マップの生成が可能となる。図１３にそのような収量食味分布マップの一例が示されている。なお、食味の分布は図の煩雑さを避けるために一部は省略されている。もちろん、収量と食味とを別々にして、収量分布マップまたは食味分布マップを生成することも可能である。

なお、ＧＰＳユニットなどによって求められる収穫位置（圃場位置）に対してその位置で収穫された穀粒の収量や食味を割り当てるためには、穀稈の刈取り時点からその穀稈に含まれる穀粒に対する測定時点までの時間的な遅れを考慮する必要がある。この遅れ時間は、最初に刈り取られる穀稈の株元センサによる検出時から穀粒が収量測定容器２３０や食味測定容器２４０に到達するまでの処理時間とその時のコンバインの走行速度とに基づいて算定することができる。この算定された遅れ時間を用いることで、収量及び食味からなるデータセットを、収穫位置に正確に割り当てることができる。

［第３実施形態］
以下、図１４〜図２４を参照しながら、第３実施形態を説明する。上記の第１実施形態においては、単位走行収量を算定するために、収量測定容器３０が設けられている。これに対して、第３実施形態では、収量測定容器が設けられておらず、代わりに、荷重検出器３４１の検出信号から単位走行収量が算定されるよう構成されている。以下で説明している事項以外は、上記の第１実施形態で説明している事項と同様である。なお、以下の説明において、第１実施形態の構成要素と同じ符号が付された構成要素については、第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略している。

本発明における第３実施形態としてのコンバインの具体的な構成を説明する前に、図１４を用いて、その基本原理を説明する。図１４の例では、コンバインが圃場を走行しながら麦や稲の穀稈を刈り取り、脱穀された穀粒がコンバインに搭載された穀粒タンク２に貯蔵される。その際、このコンバインでは、時間経過とともに穀粒タンク２に供給される穀粒の量、つまり収量が測定される。このコンバインには、穀粒収穫を伴わない非収穫作業走行と穀粒収穫を伴う収穫作業走行とを刈取部１２などの動作状態に基づいて判定する作業走行判定部５３が備えられている。

穀粒の収量測定のため、このコンバインには、穀粒を穀粒タンク２に搬送する穀粒搬送機構３１６と、穀粒搬送機構３１６の終端領域に設けられ、穀粒放出口３３０を設けた放出ケース３３１及び放出ケース３３１内に回転可能に配置された放出回転体３３２を有する穀粒放出装置３０３と、放出回転体３３２による穀粒放出直前の穀粒による押圧力を受ける押圧作用部３４０と、押圧作用部３４０に作用する押圧力を検出する荷重検出器３４１と、が備えられている。そして、荷重検出器３４１の検出信号に基づき、単位時間当たりの穀粒の収量が導出される。同時にその時点（図１４では添え字付きｔで示されている）の走行速度（図１４では添え字付きＶで示されている）も取得される。なお、ここで取得される走行速度（以下、車速と略称する）は測定時間中の平均車速が好ましい。そして、単位時間当たりの穀粒の収量と車速とに基づいて、単位走行距離当たりの収量（単位走行収量）が算定される。さらに、収量が測定されている間に、作業走行判定部５３により非収穫作業走行が判定されていた場合には、当該単位走行収量には、非収穫作業走行を示すタグが付与される。収量が測定されている間に、まったく非収穫作業走行が判定されていない場合には、収穫作業走行が実施されていたとして、当該単位走行収量に対して収穫作業走行を示すタグが付与される。さらに、この単位走行収量は、慣性航法装置やＧＰＳユニット９０などから得られる方位情報（収穫位置情報）とも関係づけられる。なお、車速の取得は必ずしも必要ではない。例えば、所定距離を走行する間に経過した時間を測定し、この時間と単位時間当たりの穀粒の収量とに基づいて、単位走行収量を算定してもよい。

このように順次算定された単位走行収量は、収穫マップデータ生成部６６によって、収穫マップデータとして記録されていく。図１４に、収穫マップデータとして記録されていく単位走行収量（図１４では添え字付きＱで示されている）が模式的に表されている。

次に、図面を用いて、本発明によるコンバインの具体的な実施形態の１つを説明する。図１５は、コンバインの一例である普通型コンバインの側面図であり、図１６は平面図である。このコンバインは、溝形材や角パイプ材などの複数の鋼材を連結した機体フレーム１０を備えている。機体フレーム１０の下部には左右一対のクローラ式の走行装置１１を装備している。機体フレーム１０における右半部の前側には、エンジン１５が搭載され、その上部にキャビン構成の運転部１３が形成されている。

運転部１３には、操縦レバー１７やモニタ１８などが配置されている。機体フレーム１０の前部には、刈取部１２が昇降自在に装備されており、機体フレーム１０の後部には、刈取部１２から供給された刈取穀稈を全稈投入して脱穀する脱穀装置１４と、脱穀装置１４から穀粒搬送機構３１６によって供給される穀粒を貯留する穀粒タンク２と、穀粒タンク２に貯留された穀粒を外部へ排出するアンローダ１６とが装備されている。

刈取部１２は、機体横向きの第一横軸芯Ｘ１周りに上下昇降可能に構成されており、旋回時などの非収穫作業時には刈取部１２は上昇状態となり、収穫作業時には圃場面に近接した下降状態となる。刈取部１２によって刈られた刈取穀稈は脱穀装置１４の前端部へ搬送される。

脱穀装置１４は、刈取部１２から搬送された刈取穀稈を、回転駆動される扱胴１４ａによって脱穀処理するように構成されている。穀粒タンク２は、機体フレーム１０上の右後部に配置されており、脱穀装置１４の右横隣側で、運転部１３の後方側に位置している。脱穀装置１４から穀粒タンク２に穀粒を搬送する穀粒搬送機構３１６が脱穀装置１４と穀粒タンク２との間に配置されている。

図１７と図１８とに示されているように、穀粒搬送機構３１６は、脱穀装置１４の底部に設けられた一番物回収スクリュー７４と揚送コンベヤ３１６Ａと横送りコンベヤ３１６Ｂとを含む。揚送コンベヤ３１６Ａは、脱穀装置１４から排出された穀粒を上方に送るために、ほぼ垂直に立設されている。揚送コンベヤ３１６Ａは、駆動スプロケット７５１と従動スプロケット７５２とにわたって巻き掛けられた無端回動チェーン７５３の外周側に複数のバケット７５４が一定間隔で取り付けられているバケットコンベヤである。

揚送コンベヤ３１６Ａは、脱穀装置１４から排出された穀粒を上方に送るバケットコンベヤである。横送りコンベヤ３１６Ｂは、揚送コンベヤ３１６Ａの搬送終端部と接続されており、揚送コンベヤ３１６Ａから移送された穀粒を穀粒タンク２の内部に送り込むスクリューコンベヤである。横送りコンベヤ３１６Ｂは、揚送コンベヤ３１６Ａの上端部から横向きに延びて穀粒タンク２の左側壁２ｂにおける前側の上部に差し込まれており、外周部は、断面形状円形（八角形やその他の多角形でもよい）のケーシング１６５で包囲されている。横送りコンベヤ３１６Ｂは、スクリュー軸１６６と、このスクリュー軸１６６に固定されたスクリュー体１６７とを備えている。

横送りコンベヤ３１６Ｂの終端領域に、穀粒を穀粒タンク２の内部に拡散放出する穀粒放出装置３０３が設けられている。穀粒放出装置３０３は、放出回転体３３２と放出回転体３３２の周囲を覆う放出ケース３３１とを備えている。放出回転体３３２は、スクリュー軸１６６から延長された回転軸６２１と、回転軸６２１に設けられた羽根板６２２からなる回転羽根である。羽根板６２２は、回転軸６２１から径外方向に突出するように回転軸６２１に固定されている。羽根板６２２は、その回転方向に穀粒を押し出していく実質的に平坦な押し出し面を有している。放出ケース３３１は、羽根板６２２の回転軌跡より少し大きな内径を有する円筒形である。放出ケース３３１の周面の一部が切り欠かれている。この切り欠きによって、羽根板６２２の回転によって穀粒を穀粒タンク２の内部における後方側へ放出する穀粒放出口３３０（図１９参照）が形成されている。

スクリュー軸１６６と回転軸６２１とは、横軸芯Ｘ２周りに一体回転する。その回転方向は、この実施形態においては、横軸芯Ｘ２に沿ってスクリュー軸１６６の基端側から先端側を向く視線を基準にした左回転に設定されている。つまり、羽根板６２２は、図１９において反時計回りに回転する。

この実施形態では、羽根板６２２の回転軌跡径とスクリュー体１６７の回転軌跡径がほぼ同じなので、放出ケース３３１は、円筒状の筒体であり、横送りコンベヤ３１６Ｂのケーシング１６５の延長部として形成されている。なお、羽根板６２２の回転軌跡径が、スクリュー体１６７の回転軌跡径より大きい場合は、放出ケース３３１は、横送りコンベヤ３１６Ｂのケーシング１６５より大径に形成され、逆の場合は、放出ケース３３１は、横送りコンベヤ３１６Ｂのケーシング１６５より小径に形成される。

なお、第１実施形態と同様に、本実施形態においても、食味測定装置４及び第２開口部７２２が設けられている。図１７に示すように、穀粒タンク２の内部には、食味測定装置４の食味測定容器４０が配置されている。食味測定装置４は、食味測定容器４０に一時的に貯留された穀粒に対する分光測定を通じて、水分やタンパクなどの穀粒成分を測定する。食味測定容器４０は筒状容器であり、食味測定容器４０の上端には穀粒を受け入れる第２受け入れ口４１が形成されており、食味測定容器４０の下端には受け入れた穀粒を放出する第２放出口４２が形成されている。第２受け入れ口４１と第２放出口４２との間に、第２受け入れ口４１を通じて受け入れた穀粒を一時的に貯留するとともに、所定量の穀粒が貯留した後に第２放出口４２を通じて当該貯留穀粒を放出する第２シャッタ４３が設けられている。穀粒の搬送方向における穀粒放出装置３０３の上手側には、第２開口部７２２が設けられている。食味測定装置４は、第２開口部７２２の下方に配置されている。これにより、第２開口部７２２から落下した穀粒が第２受け入れ口４１を通じて食味測定容器４０に入ることとなる。第２開口部７２２には、多孔部材として金網７２３が張られている。穀粒選別作用をもたらす程度の孔サイズを有する金網７２３により、食味測定容器４０に供給される穀粒に穀稈や葉っぱなどが混じることが抑制される。なお、本実施形態においては、第１実施形態における第１開口部７２１や収量測定装置３に相当する要素は設けられていない。

穀粒放出口３３０は、図１９と図２０に示すように、放出ケース３３１の軸方向において、ほぼ羽根板６２２の幅で、放出ケース３３１の周方向において下端から回転方向でほぼ四分の一円周の長さにわたる切り欠き開口である。羽根板６２２で押し送りされてきた穀粒はこの穀粒放出口３３０を通じて、放出ケース３３１から穀粒タンク２の内部に放出される。放出ケース３３１から放出される穀粒の放出方向を規定するノズルを作り出すため、穀粒放出口３３０の周方向で両側の縁部に、放出ケース３３１から羽根板６２２の回転軌跡の接線方向に延びる放出案内片６１１が形成されている。

図２０に示すように、羽根板６２２の回転方向で穀粒放出口３３０の手前に位置する放出ケース３３１の周壁部分に、羽根板６２２の軸方向の幅内で、羽根板６２２の回転方向に沿って延びた開口が設けられ、この開口に板状部材で形成された押圧作用部３４０が取り付けられている。その際、放出ケース３３１の周壁の内面と押圧作用部３４０の内面とに段差を形成しないために、開口に押圧作用部３４０を嵌め込むような構造を採用してもよい。さらに、押圧作用部３４０にかかる荷重を検出する荷重検出器３４１として、押圧作用部３４０の外面にロードセルが設けられている。羽根板６２２による穀粒の放出時に、羽根板６２２の回転力による穀粒への押圧が穀粒を介して押圧作用部３４０に伝達される。この押圧による圧力が押圧作用部３４０にひずみを生じさせる。羽根板６２２による穀粒への押圧は、穀粒搬送機構３１６によって搬送されてくる穀粒の量が多くなるほど、大きくなる。したがって、押圧作用部３４０のひずみによりロードセルに生じる電気信号は、搬送されてくる穀粒の量（収穫された穀粒の量：収量）に依存する強さを有することになるので、搬送されてくる穀粒の変動や量を評価するための検出信号として取り扱うことができる。

この実施形態では、押圧作用部３４０を構成する板状部材は放出ケース３３１の周壁の一部として機能するとともに、穀粒の増減による圧力変動を検出する感圧板として機能している。このことから、押圧作用部３４０にかかる荷重を検出する荷重検出器３４１としては、ロードセル以外に、その他の感圧センサを用いることも可能である。

さらに、図２０に示されているように、回転軸６２１の周辺に、羽根板６２２の回転周期、つまり回転軸６２１の周期を検出する回転角センサ３９１が配置されている。回転角センサ３９１は、回転軸６２１の周方向の特定位置に設けられた突起などの被検出体を光学的または磁気的に検出するセンサであり、この検出信号に基づいて、回転軸６２１の周方向特定点の通過時点、結果的には羽根板６２２の通過時点を示すパルス信号が生成される。

図２１に、穀粒放出時における荷重検出器３４１からの検出信号の継時的な挙動が示されている。図２１の上のグラフは、羽根板６２２が一回転する間（一周期）に荷重検出器３４１により出力される検出信号（ロードセルからの電圧）を模式的に示している。羽根板６２２が押圧作用部３４０を通り過ぎた直後は、押圧作用部３４０に大きな押圧（荷重）が掛からないので、検出信号は低いレベルを示している。横送りコンベヤ３１６Ｂから穀粒放出装置３０３に連続的に送り込まれてくる穀粒は、回転する羽根板６２２によって穀粒放出口３３０の方に押し込まれていく。羽根板６２２が押圧作用部３４０を通過する際に、羽根板６２２による押し込みによる力が押圧作用部３４０において最も強くなるので、その時に荷重検出器３４１の検出信号が一周期における最大値（ｍａｘ）を示す。

図２１では、回転角センサ３９１の検出信号に基づくパルス信号が発生してから次のパルス信号が発生するまでの期間（以下、パルス区間とも呼称する）に、羽根板６２２が押圧作用部３４０を１度だけ通過しており、最大値（ｍａｘ）として検出されるべきであるピーク（穀粒放出直前のピーク）が各パルス区間に１度ずつ生じている。ここで、羽根板６２２が一回転する間において、最大値（ｍａｘ）として検出されるべきであるピークの生じるタイミング（以下、ピークタイミングとも呼称する）は、多少前後にずれることがある。そのため、仮に、パルス信号が発生するタイミングと荷重検出器３４１の検出信号が最大値（ｍａｘ）となるタイミングとが近接するように構成されている場合、ピークタイミングのずれによって、最大値（ｍａｘ）として検出されるべきであるピークが１つのパルス区間に１つも含まれない、あるいは、１つのパルス区間に２つ以上含まれてしまう、といった事象が起こり得る。そこで、この実施形態においては、図２１に示すように、パルス区間のうち、中央付近の時点で、羽根板６２２が押圧作用部３４０を通過し、ピークタイミングとなるように構成されている。この構成によれば、ピークタイミングが多少前後にずれても、最大値（ｍａｘ）として検出されるべきであるピークが１つのパルス区間に１つも含まれない、あるいは、１つのパルス区間に２つ以上含まれてしまう、といった事象が起こりにくい。

図２１の下のグラフは、羽根板６２２が複数回転する間（複数周期）に荷重検出器３４１により出力される検出信号（ロードセルからの電圧）を模式的に示している。各周期における最大値（ｍａｘ）の変動は、横送りコンベヤ３１６Ｂで送られてくる穀粒量の変動、つまり圃場の微小区画単位の収穫量(収量)の変動を表す。

したがって、荷重検出器３４１からの検出信号に対してフィルタ処理を含む信号処理を施し、羽根板６２２の一回転（一周期）毎に算定される最大値（ｍａｘ）から、予め設定されている収量導出マップ３６３を用いて単位走行距離当たりの収量を導出することができる。収量導出マップ３６３の内容は、コンバインの走行速度、羽根板６２２の回転速度、穀粒の種別等によって変更される。最も簡単な収量導出マップ３６３は、最大値（ｍａｘ）と単位時間（羽根板６２２の一回転）当たりの収量とを線形で関係付けたものである。これを用いて導出された単位時間当たりの収量とコンバインの走行速度とから単位走行距離当たりの収量、即ち単位走行収量が得られる。なお、このようにして得られた単位走行収量は、圃場の単位距離当たりの収量でもある。さらに、単位走行収量とコンバインの刈幅とから圃場の単位面積（微小区画）当たりの収量が得られる。

刈取り走行中のコンバインの圃場における穀稈の刈取り位置（収穫位置）は、ＧＰＳユニット９０などを用いて取得できる。刈り取られた穀稈から脱穀処理で取り出された穀粒が、穀粒放出口３３０から放出されるまでの遅れ時間を予め求めておき、この遅れの間のコンバインの走行軌跡を辿ることで、上述した単位面積（微小区画）当たりの収量を割り当てるべき圃場の微小区画を決定することができる。これにより、最終的に圃場の穀粒収量分布の生成が可能となる。

なお、収量を割り当てるべき圃場の微小区画（単位走行距離）において、羽根板６２２が複数回回転する場合には、各回転（各周期）毎に得られる最大値（ｍａｘ）は積算される。

図２２には、コンバインの制御ユニット３０５の機能ブロックの一部が示されている。制御ユニット３０５には、コンバインの各機器の動作を制御するモジュールとして、走行に関する機器を制御する走行制御部３５１と作業装置に関する機器を制御する作業制御部３５２と、入力信号処理部３５３が備えられている。さらに、制御ユニット３０５には、収量計測に関する機能モジュールとして収量評価部３０６が構築されている。走行制御部３５１及び作業制御部３５２で生成された制御信号は機器制御部３５４を介して各種機器に送られる。入力信号処理部３５３には、人為操作デバイスからの信号、コンバインを構成する機器の状態を検出するセンサやスイッチなど作業状態検出センサ群３０９からの信号、ロードセルである荷重検出器３４１の検出信号が入力される。そして、入力信号処理部３５３は、これらの入力を要求されるデータフォーマットに変換したのち、制御ユニット３０５の各機能部に転送する。このコンバインには、自車位置を検出するためにＧＰＳユニット９０が備えられている。ＧＰＳユニット９０で取得される方位情報も、制御ユニット３０５に入力される。

この実施形態では、収量評価部３０６は、最大値算定部３６１、収量演算部３６２、収量導出マップ３６３、収量分布算定部３６４を備えている。最大値算定部３６１には、入力信号処理部３５３で増幅処理やフィルタ処理を受けた、ロードセルである荷重検出器３４１の検出信号が入力される。最大値算定部３６１は、さらに、穀粒放出装置３０３の羽根板６２２の回転周期を検出する回転角センサ３９１からの信号を、入力信号処理部３５３を介して受け取り、一周期毎の最大値（ｍａｘ）を算定する。

この実施形態では、１つの羽根板６２２が回転軸６２１に設けられており、回転角センサ３９１からの検出信号に基づいて、回転軸６２１が１回転する毎に１つのパルスが生成される。つまり、３６０度の回転周期毎に１つの最大値（ｍａｘ）が算定される。このパルスの発生する時点と、最大値（ｍａｘ）が発生する時点との関係は予め算定できる。したがって、所定の時間幅をもった最大値発生領域をゲートとして設定し、この最大値発生領域を、最大値（ｍａｘ）を算定するための評価領域とすることが可能である。

収量導出マップ３６３は、羽根板６２２の一周期における最大値（ｍａｘ）を入力として、横送りコンベヤ３１６Ｂで送られてくる単位時間当たりの穀粒量を導出するルックアップテーブルである。羽根板６２２の回転速度が選択可能な場合、各回転速度別にルックアップテーブルが用意されるか、あるいは回転速度に応じて設定される補正係数で出力値が補正される。収量演算部３６２は、最大値算定部３６１で算定された最大値（ｍａｘ）から収量導出マップ３６３を用いて、単位時間当たりの穀粒量（収量）を求める。さらに、コンバインの車速や刈取り幅を取得して、単位走行距離当たりや単位面積当たりの穀粒量（収量）を求めることも可能である。

収量演算部３６２は、その収量演算の対象となった穀粒に対応する穀稈が刈り取られた圃場位置をＧＰＳユニット９０からの位置情報に基づいて算定し、当該位置情報と求めた穀粒量（収量）とを関係づけて、穀粒収量状態情報として記録する。収量分布算定部３６４は、穀粒収量状態情報に基づいて、圃場の微小区画毎に収量を割り当て、穀粒収量分布を生成する。

なお、以上の説明においては、単位面積当たりの収量と位置情報とを関係づけることによって、穀粒収量分布が生成される。しかしながら、本実施形態では、第１実施形態と同様に、単位走行収量と位置情報と作業走行判定部５３による判定結果とを関係づけた収穫マップデータを生成することも可能である。

即ち、荷重検出器３４１からの検出信号に対してフィルタ処理を含む信号処理が施され、羽根板６２２の一回転（一周期）毎に算定される最大値（ｍａｘ）と、収量導出マップ３６３と、に基づいて、単位走行収量が導出される。そして、ＧＰＳユニット９０により取得された位置情報及び作業走行判定部５３における判定結果が、この単位走行収量に関係づけられ、収穫マップデータ生成部６６によって、収穫マップデータが生成される。

さらに、第１実施形態と同様に、位置情報と圃場地図とをマッチングさせることにより、収穫作業の対象となった圃場における単位走行収量の分布を示す収量分布マップを生成することができる。また、これらの情報に加えて、食味測定装置４における測定値を用いることによって、単位走行収量及び単位走行食味値の分布を示す収量分布マップを生成できるが、これも第１実施形態と同様であり、その詳細な説明は省略する。

［第３実施形態の別実施形態］
以下、上記した実施形態を変更した別実施形態について説明する。以下の各別実施形態で説明している事項以外は、上記した実施形態で説明している事項と同様である。上記した実施形態及び以下の各別実施形態は、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせてもよい。なお、本発明の範囲は、上記した実施形態及び以下の各別実施形態に限定されるものではない。

（１）上述した実施形態では、穀粒収量状態情報として収量が取り扱われたが、これに代えて、単に収量の変動、つまり最大値（ｍａｘ）の変動データを穀粒収量状態情報としてもよい。この場合、穀粒収量分布は、微小区画単位での収量の多少を示す相対データとなる。圃場における収量の絶対的な値は、穀粒タンク２から穀粒を搬出する際に行われる穀粒量の計測結果によって、得ることが可能である。

（２）上述した実施形態では、押圧作用部３４０と荷重検出器３４１とは、横送りコンベヤ３１６Ｂの延長上に設けられた穀粒放出装置３０３の放出ケース３３１の一部分に設けられている。穀粒放出装置３０３の形態は、コンバインの種類によって異なるので、本発明では、穀粒放出装置３０３の形態、押圧作用部３４０と荷重検出器３４１との形状及び配置は、上述した実施形態に限定されない。例えば、図２３と図２４では、脱穀装置１４の底部から穀粒を穀粒タンク２の上方に搬送するスクリューコンベア式の揚送コンベヤ３１６Ａの上端に穀粒放出装置３０３が設けられている。穀粒放出装置３０３は、揚送コンベヤ３１６Ａを構成するスクリューコンベア１９０の軸体１９１の上端に、軸方向に沿って設けられた羽根板１９２と、この羽根板１９２を覆う羽根カバー１９３とを備えている。羽根カバー１９３は、羽根板１９２の回転軌跡の穀粒タンク２の内部を向いている部分に対向する領域を開口しており、この開口が穀粒の穀粒放出口３３０となる。スクリューコンベア１９０で搬送されてきた穀粒は、羽根板１９２が穀粒放出口３３０から穀粒を穀粒タンク２内に向けて跳ね飛ばす。羽根カバー１９３は、跳ね飛ばされた穀粒が穀粒タンク２内に極力均一な水平分布状態で貯留されるような形状を有する。羽根カバー１９３の側壁で、穀粒放出時に羽根板１９２との間に穀粒を挟み込む箇所に、板状の押圧作用部３４０と、ロードセルによる荷重検出器３４１とが取り付けられている。揚送コンベヤ３１６Ａで搬送されてきた穀粒は、羽根板１９２によって羽根カバー１９３の側壁に押し付けられるので、穀粒の量に対応する荷重が押圧作用部３４０に掛かる。荷重検出器３４１（ロードセル）は、この側壁に掛かる荷重を検出する。

（３）上述した実施形態では、回転軸６２１に１つの羽根板６２２が設けられていたが、回転軸６２１に複数の羽根板６２２が設けられてもよい。その際、羽根板６２２は周方向で等間隔に配置されることが好ましい。この場合、最大値（ｍａｘ）として検出されるべきであるピーク（穀粒放出直前のピーク）が発生する回転位相の間隔は、３６０度ではなく、３６０度を羽根板６２２の数で割った値となる。各ピークをそれぞれ最大値（ｍａｘ）として検出するためには、回転軸６２１の回転周期を、回転軸６２１の回転方向における羽根板６２２の割り付けピッチと対応する比率で、羽根板６２２の数と同数の区間（以下、分割区間と呼称する）に分割すればよい。その場合、各分割区間における中央付近の時点で、羽根板６２２が押圧作用部３４０を通過し、ピークタイミングとなるように構成すれば、ピークタイミングが多少前後にずれても、最大値（ｍａｘ）として検出されるべきであるピークが１つの分割区間に１つも含まれない、あるいは、１つの分割区間に２つ以上含まれてしまう、といった事象が起こりにくい。なお、回転軸６２１の回転周期を分割するためには、各羽根板６２２に対応するように複数の特定点を設定すればよい。その場合、回転角センサ３９１は、回転軸６２１の１回転毎に、羽根板６２２の数の分だけのパルスを発生させる。これにより、回転軸６２１の回転周期が、羽根板６２２の数と同数のパルス区間に分割されることとなる。

（４）上述した実施形態では、羽根板６２２の形状は平板であったが、湾曲体など、種々の形状を採用することができる。
産業上の利用可能性

本発明は、走行しながら圃場から刈り取った穀稈を脱穀して得られた穀粒を収容する穀粒タンクを備えた、各種コンバインに適用可能である。
符号の説明

（第１実施形態）
２ ：穀粒タンク
１２ ：刈取部
１２ａ ：刈取りクラッチ
１４ ：脱穀装置
１８ ：モニタ
３０ ：収量測定容器
３１ ：第１受け入れ口
３２ ：第１放出口
３３ ：第１シャッタ
４０ ：食味測定容器
４１ ：第２受け入れ口
４２ ：第２放出口
４３ ：第２シャッタ
５３ ：作業走行判定部
６１ ：第１シャッタ制御部
６３ ：収量算定部
６４ ：第２シャッタ制御部
６５ ：食味算定部
６６ ：収穫マップデータ生成部
６７ ：収穫情報記録部
６８ ：収量分布マップ生成部
７１ ：スクリューコンベヤ
７３ ：羽根車
１００ ：管理サーバ
７２１ ：第１開口部
７２２ ：第２開口部
７３１ ：回転軸

（第２実施形態）
２０２ ：穀粒タンク
２１４ ：脱穀装置
２３０ ：収量測定容器
２３１ ：第１受け入れ口
２３２ ：第１放出口
２３３ ：第１シャッタ
２４０ ：食味測定容器
２４１ ：第２受け入れ口
２４２ ：第２放出口
２４３ ：第２シャッタ
９２１ ：第１開口部
９２２ ：第２開口部

（第３実施形態）
２ ：穀粒タンク
１２ ：刈取部
１４ ：脱穀装置
３１６ ：穀粒搬送機構
３０３ ：穀粒放出装置
３３０ ：穀粒放出口
３３１ ：放出ケース
３３２ ：放出回転体
３３２ ：放出回転体
３４０ ：押圧作用部
３４１ ：荷重検出器

Claims (27)

1. 走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインにおいて、
   単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、
   穀粒収穫を伴わない非収穫作業走行と穀粒収穫を伴う収穫作業走行とを判定する作業走行判定部と、
   前記単位走行収量と圃場において走行した走行経路と前記作業走行判定部による判定結果とを関係づけた収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部と、
   前記収穫マップデータを記録する収穫情報記録部と、を備え、
   前記収量算定部により算定された各前記単位走行収量に、前記非収穫作業走行または前記収穫作業走行を示す属性が付与されるコンバイン。
2. 前記収穫マップデータに基づいて生成された、作業対象圃場における単位走行距離当たりの収量の分布を示す収量分布マップを表示するモニタが備えられている請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記収量分布マップにおいて、前記非収穫作業走行の走行経路が識別可能に表示される請求項２に記載のコンバイン。
4. 前記収穫マップデータを外部の管理サーバに通信回線を介して送信する送信部と、前記収穫マップデータに基づいて前記管理サーバによって生成された前記収量分布マップを受信する受信部とが備えられている請求項２または３に記載のコンバイン。
5. 前記収穫マップデータに基づいて前記収量分布マップを生成する収量分布マップ生成部が備えられている請求項２または３に記載のコンバイン。
6. 前記収量算定部は、所定容積に穀粒が貯留するに要する貯留時間と車速とから前記単位走行収量を算定する請求項１から５のいずれか一項に記載のコンバイン。
7. 前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を一時的に貯留する収量測定容器が備えられており、前記収量算定部は前記収量測定容器での穀粒の貯留状況から前記単位走行収量を算定する請求項１から６のいずれか一項に記載のコンバイン。
8. 走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインにおいて、
   単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、
   穀粒収穫を伴わない非収穫作業走行と穀粒収穫を伴う収穫作業走行とを判定する作業走行判定部と、
   前記単位走行収量と圃場において走行した走行経路と前記作業走行判定部による判定結果とを関係づけた収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部と、
   前記収穫マップデータを記録する収穫情報記録部と、を備え、
   刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を前記穀粒タンクに搬送する穀粒搬送機構と、
   前記穀粒搬送機構の終端領域に設けられ、穀粒放出口を設けた放出ケース及び前記放出ケース内に回転可能に配置された放出回転体を有する穀粒放出装置と、
   前記放出回転体による穀粒放出直前の穀粒による押圧力を受ける押圧作用部と、
   前記押圧作用部に作用する前記押圧力を検出する荷重検出器と、を備え、
   前記収量算定部は、前記荷重検出器の検出信号から前記単位走行収量を算定するコンバイン。
9. 前記押圧作用部として、前記放出ケースにおける、穀粒搬送方向で前記穀粒放出口の直前の位置に、板状部材が取り付けられており、
   前記放出回転体と前記板状部材との間を通過する穀粒による前記押圧力が前記板状部材に作用する請求項８に記載のコンバイン。
10. 前記板状部材が前記放出回転体の回転方向に沿って延びる感圧板として形成され、前記荷重検出器が前記感圧板に取り付けられたロードセルである請求項９に記載のコンバイン。
11. 前記放出ケースは、前記放出回転体の回転軸心を中心とする円筒部分を有し、かつ前記回転軸心に沿って延びている筒状体であり、
    前記筒状体の内周面の一部に前記穀粒放出口が設けられ、前記内周面における、前記放出回転体の回転方向で前記穀粒放出口の手前に位置する周面部分に、前記押圧作用部が設けられている請求項８から１０のいずれか一項に記載のコンバイン。
12. 前記作業走行判定部は、圃場から穀稈を刈り取る刈取部の地上高さに基づいて前記非収穫作業走行と前記収穫作業走行とを判定する請求項１から１１のいずれか一項に記載のコンバイン。
13. 前記作業走行判定部は、圃場から穀稈を刈り取る刈取部への動力伝達を入り切りする刈取りクラッチの切り情報に基づいて前記非収穫作業走行と前記収穫作業走行とを判定する請求項１から１１のいずれか一項に記載のコンバイン。
14. 前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を一時的に貯留する食味測定容器と、前記食味測定容器に貯留された穀粒の食味に関する測定値を出力する食味測定部と、前記測定値から単位走行距離当たりの食味値を算定する食味算定部とが備えられ、前記収穫マップデータ生成部は前記食味値を前記収穫マップデータに組み込む請求項１から１３のいずれか一項に記載のコンバイン。
15. 走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインにおいて、
    前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第１受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第１放出口と、前記第１放出口を開閉することで前記第１受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第１シャッタとを有する収量測定容器と、
    前記収量測定容器での穀粒の貯留状況から単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、
    前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第２受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第２放出口と、前記第２放出口を開閉することで前記第２受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第２シャッタとを有する食味測定容器と、
    前記食味測定容器に一時的に貯留される穀粒の食味値を測定して、単位走行距離で収穫された穀粒の食味値である単位走行食味値を算定する食味算定部と、を備え、
    前記収量測定容器の位置と前記食味測定容器の位置とは、平面位置が互いにずれているコンバイン。
16. 走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインにおいて、
    前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第１受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第１放出口と、前記第１放出口を開閉することで前記第１受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第１シャッタとを有する収量測定容器と、
    前記収量測定容器での穀粒の貯留状況から単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、
    前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる第２受け入れ口と、受け入れた穀粒を放出する第２放出口と、前記第２放出口を開閉することで前記第２受け入れ口を通じて受け入れた穀粒の一時的な貯留を可能にする第２シャッタとを有する食味測定容器と、
    前記食味測定容器に一時的に貯留される穀粒の食味値を測定して、単位走行距離で収穫された穀粒の食味値である単位走行食味値を算定する食味算定部と、を備え、
    脱穀装置から前記穀粒タンクに穀粒を供給する供給管路の穀粒タンク内管路部分に穀粒供給方向に互いに間隔をあけて開口している第１開口部と第２開口部とが形成され、
    前記第１開口部が穀粒供給方向で前記第２開口部より前記脱穀装置に近い位置に形成されており、
    前記穀粒タンク内管路部分に穀粒供給用のスクリューコンベヤが備えられ、前記スクリューコンベヤは前記脱穀装置側から前記第１開口部まで延設されているコンバイン。
17. 脱穀装置から前記穀粒タンクに穀粒を供給する供給管路の穀粒タンク内管路部分に穀粒供給方向に互いに間隔をあけて開口している第１開口部と第２開口部とが形成され、前記第１開口部が前記第１受け入れ口であり、前記第２開口部が前記第２受け入れ口である請求項１５または１６に記載のコンバイン。
18. 前記第２開口部が、籾と藁とを選別する多孔部材によって覆われている請求項１６または１７に記載のコンバイン。
19. 前記穀粒タンク内管路部分における前記第２開口部に対応する箇所に前記供給管路の延設方向に沿った回転軸周りに回転する羽根車が設けられており、前記羽根車によって籾が前記多孔部材を通じて前記食味測定容器に押し込められる請求項１８に記載のコンバイン。
20. 前記収量算定部は、前記収量測定容器における所定容積に穀粒が貯留するに要する貯留時間と車速とから前記単位走行収量を算定する請求項１５から１９のいずれか一項に記載のコンバイン。
21. 前記単位走行収量と前記単位走行食味値とを圃場において走行した走行経路に組み合わせて収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部と、前記収穫マップデータを記録する収穫情報記録部とが備えられている請求項１５から２０のいずれか一項に記載のコンバイン。
22. 前記収穫マップデータに基づいて生成され、作業対象圃場における単位走行距離当たりの収量の分布を示す収量分布マップを表示するモニタが備えられている請求項２１に記載のコンバイン。
23. 前記収穫マップデータを外部の管理サーバに通信回線を介して送信する送信部と、前記収穫マップデータに基づいて前記管理サーバによって生成された前記収量分布マップを受信する受信部とが備えられている請求項２２に記載のコンバイン。
24. 前記収穫マップデータに基づいて前記収量分布マップを生成する収量分布マップ生成部が備えられている請求項２２に記載のコンバイン。
25. 前記収量測定容器と前記食味測定容器とが前記穀粒タンクの同一壁面に配置されている請求項１５から２４のいずれか一項に記載のコンバイン。
26. 走行しながら圃場から穀稈を刈り取り、刈取穀稈を脱穀することで得られた穀粒を穀粒タンクに貯留するコンバインのための穀粒評価制御装置であって、
    前記穀粒タンクに供給される穀粒の一部を一時的に貯留する第１シャッタの開閉を制御する第１シャッタ制御部と、
    前記穀粒タンクに供給される穀粒の他の一部を一時的に貯留する第２シャッタの開閉を前記第１シャッタの制御とは独立して制御する第２シャッタ制御部と、
    前記第１シャッタによって一時的に貯留される穀粒の貯留状況から単位走行距離当たりの収量である単位走行収量を算定する収量算定部と、
    前記第２シャッタによって一時的に貯留される穀粒の食味値を測定して、単位走行距離で収穫された穀粒の食味値である単位走行食味値を算定する食味算定部と、を備え、
    前記第１シャッタを有する収量測定容器の位置と前記第２シャッタを有する食味測定容器の位置とは、平面位置が互いにずれている穀粒評価制御装置。
27. 前記単位走行収量と前記単位走行食味値とを圃場において走行した走行経路に組み合わせて収穫マップデータを生成する収穫マップデータ生成部が備えられている請求項２６に記載の穀粒評価制御装置。

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