(57)【要約】【課題】本発明は、自律走行コンバインにおいて、刈取走行中に故障が発見されて修理が必要になることを極力回避することを課題とする。【解決手段】走行制御装置１と刈取制御装置２と脱穀制御装置３と作業機制御装置４と本機制御装置５を有し、各制御装置１，２，３，４，５を統合して制御するロボット制御装置６を設けた自動制御コンバインにおいて、ロボット制御装置６が起動すると、まず各制御装置１，２，３，４，５の管理機器を試し駆動して機器の機能を確認後に、ロボット制御装置６の指令を実行する自動制御コンバインとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行制御装置（１）と刈取制御装置（２）と脱穀制御装置（３）と作業機制御装置（４）と本機制御装置（５）を有し、各制御装置（１，２，３，４，５）を統合して制御するロボット制御装置（６）を設けた自動制御コンバインにおいて、前記ロボット制御装置（６）が起動すると、まず各制御装置（１，２，３，４，５）の管理機器を試し駆動して機器の機能を確認後に、前記ロボット制御装置（６）の指令を実行することを特徴とする自動制御コンバイン。
【請求項２】
各制御装置（１，２，３，４，５）が試し駆動中に異常作動を検出しても試し駆動を直ちに停止することなく、全ての機能を確認後に前記ロボット制御装置（６）で異常を報知することを特徴とする請求項１に記載の自動制御コンバイン。
【請求項３】
各制御装置（１，２，３，４，５）の管理機器機能チェックは同時並行して行うことを特徴とする請求項１に記載の自動制御コンバイン。
【請求項４】
各制御装置（１，２，３，４，５）の管理機器機能チェック後の異常検出結果を時系列で異常データに記憶することを特徴とする請求項１に記載の自動制御コンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律走行して収穫作業を行うコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業者が操縦操作を行わず自律走行するコンバインは、下記の特許文献に記載されている。
【０００３】
これらの自律走行コンバインは、機体の前方を映す電子カメラを設け、映した圃場の画像を解析して走行装置を自動制御しながら穀稈を刈取装置で刈り取って収穫作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１１４３３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１０３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自律走行コンバインは、圃場を走行する走行装置を制御する走行制御装置と圃場に植生する穀稈を刈り取る刈取装置を制御する刈取制御装置と刈取穀稈から穀粒を脱穀選別する脱穀装置を制御する脱穀制御装置とその他の付属装置を制御する本機制御装置をロボット制御装置で統合制御して自動で走行しながら圃場に植生する穀稈を刈り取って脱穀しながら穀粒を収穫する。
【０００６】
このために、ロボット制御装置は複数制御装置の各センサの出力を検出しながら順次制御しているので、どれか制御装置の一部機能が不良であると、統合制御に不具合が生じて圃場の中で刈取走行が中断して修理が必要になるが、圃場内での点検修理は面倒になる。
【０００７】
本発明は、自律走行コンバインにおいて、刈取走行中に故障が発見されて修理が必要になることを極力回避することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
【０００９】
請求項１の発明は、走行制御装置１と刈取制御装置２と脱穀制御装置３と作業機制御装置４と本機制御装置５を有し、各制御装置１，２，３，４，５を統合して制御するロボット制御装置６を設けた自動制御コンバインにおいて、ロボット制御装置６が起動すると、まず各制御装置１，２，３，４，５の管理機器を試し駆動して機器の機能を確認後に、ロボット制御装置６の指令を実行する自動制御コンバインとする。
【００１０】
請求項２の発明は、各制御装置１，２，３，４，５が試し駆動中に異常作動を検出しても試し駆動を直ちに停止することなく、全ての機能を確認後にロボット制御装置６で異常を報知することを特徴とする請求項１に記載の自動制御コンバインとする。
【００１１】
請求項３の発明は、各制御装置１，２，３，４，５の管理機器機能チェックは同時並行して行うことを特徴とする請求項１に記載の自動制御コンバインとする。
【００１２】
請求項４の発明は、各制御装置１，２，３，４，５の管理機器機能チェック後の異常検出結果を時系列で異常データに記憶することを特徴とする請求項１に記載の自動制御コンバインとする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明で、自律走行コンバインは、走行制御装置１と刈取制御装置２と脱穀制御装置３と作業機制御装置４と本機制御装置５をロボット制御装置６で統合制御して穀粒の刈取走行を自律で行うが、ロボット制御装置６が起動されると、各制御装置１，２，３，４，５が管理制御する機器を試し駆動して誤動作が無いかを確認後にロボット制御装置６の指令を実行するので、収穫作業中に故障が生じる可能性が少なくなる。
【００１４】
請求項２の発明で、各制御装置１，２，３，４，５は、異常の発生毎にロボット制御装置６に報知するのではないので、試し駆動が終わると全ての異常が纏めてロボット制御装置６で報知されて、作業者が効率よく機器の異常に対応できる。
【００１５】
請求項３の発明で、各制御装置１，２，３，４，５は、機器の機能を同時に試し駆動して確認するので、異常動作の検出を速やかに行え、異常に対する対処を迅速に行える。
【００１６】
請求項４の発明で、各制御装置１，２，３，４，５の機能チェックを異常データに基づいて新しい異常から優先的に行うことで効率的に行って作業前確認を迅速に行ったり、異常発生頻度で部品交換のタイミングを知ったり出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】コンバインの自動制御ブロック図である。
【図２】コンバインのメータパネルの正面図である。
【図３】メータパネルのメニュー選択画面である。
【図４】メータパネルの異常発生情報画面である。
【図５】メータパネルの本体関係異常表示画面である。
【図６】圃場管理サーバのネットワークを利用する概念図である。
【図７】圃場データの利用ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、自律走行コンバインの自動制御を行う制御ブロック図で、走行装置の制御を行う走行制御装置１と刈取搬送装置の制御を行う刈取制御装置２と脱穀装置の制御を行う脱穀制御装置３と穀粒排出オーガの制御を行う作業機制御装置４と機体の操縦関係の制御を行う本機制御装置５と各制御装置１，２，３，４，５の制御順序等を制御するロボット制御装置６がＣＡＮ通信回路７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９で連結されている。
【００２０】
走行制御装置１は、エンジン回転センサ１０からの回転信号が入力し、エアコンプレサー１１と作業灯リレー１２と前照灯リレー１３と警報ブザー１４と走行ＨＳＴバルブ１５とエンジン出力１６とＤＰＦ１７とエンジン停止信号１８とサイドクラッチ左１９とサイドクラッチ右２０と旋回ブレーキ２１とＩＧＮ・ＯＮ出力２２を制御する。
【００２１】
刈取制御装置２は、刈取上昇バルブ２３と刈取下降バルブ２４と刈取ＨＳＴモータ２５を制御し、刈取回転センサ２６と穀稈センサ前Ａ２７と穀稈センサ前Ｂ２８と刈取昇降センサ２９から検出信号が入力する。
【００２２】
脱穀制御装置３は、モータ出力リレー３０と充電リレー３１とクラッチ切換３２を制御し、扱胴回転センサ３３とフィードチェンセンサ３４と排藁チェンセンサ３５から検出信号が入力し、自動スイッチ３６の信号が入力する。
【００２３】
作業機制御装置４は、オーガ上昇モータリレー４０とオーガ下降モータリレー４１とオーガ旋回右４２とオーガ旋回左４３と排出駆動リレー４４を制御し、オーガ旋回センサ４５とオーガ昇降センサ４６から検出信号が入力する。
【００２４】
本機制御装置５は、刈取昇降レバー５０と主変速レバー５５を制御し、刈高センサ５１と脱穀レバーセンサ５３と刈取レバーセンサ５４と穀稈センサ前左５６と穀稈センサ前右５７とスピードセンサ５８から検出信号が入力し、オーガスイッチ信号５２が入力する。
【００２５】
ロボット制御装置６は、各制御装置１，２，３，４，５の制御順序等を制御し、遠隔通信ユニット６０と通信し、パイロットモニタ６１に制御状態を表示し、緊急解除スイッチ６２から信号を入力し、常時通電回路６３から電力が供給される。
【００２６】
自律走行コンバインのロボット制御装置６を起動すると、まず、本機制御装置５の主変速レバー５５をクラッチ切にして、走行制御装置１でエンジン出力１６を出力してエンジン回転センサ１０の出力を検出し、エアコンプレサー１１を作動し、作業灯リレー１２と前照灯リレー１３と警報ブザー１４と走行ＨＳＴバルブ１５の出力を検出し、サイドクラッチ左１９とサイドクラッチ右２０と旋回ブレーキ２１を作動し、ＩＧＮ・ＯＮ出力２２を確認し、全ての制御装置の動作確認後にエンジン停止信号１８を行う。次に、エンジン出力１６を行って、刈取制御装置２で刈取装置を駆動して、刈取上昇バルブ２３と刈取下降バルブ２４と刈取ＨＳＴモータ２５の駆動を確認し、刈取回転センサ２６と穀稈センサ前Ａ２７と穀稈センサ前Ｂ２８と刈取昇降センサ２９のセンサ出力を検出する。次に、脱穀制御装置３でモータ出力リレー３０と充電リレー３１とクラッチ切換３２と自動スイッチ３６の作動を確認し、扱胴回転センサ３３とフィードチェンセンサ３４と排藁チェンセンサ３５の出力を確認する。次に、作業機制御装置４で、オーガ上昇モータリレー４０とオーガ下降モータリレー４１とオーガ旋回右４２とオーガ旋回左４３と排出駆動リレー４４の作動を確認し、オーガ旋回センサ４５とオーガ昇降センサ４６の出力を確認する。次に、本機制御装置５で、刈高センサ５１とオーガスイッチ信号５２と脱穀レバーセンサ５３と刈取レバーセンサ５４と穀稈センサ前左５６と穀稈センサ前右５７とスピードセンサ５８の出力を確認する。
【００２７】
自律走行コンバインの駆動部確認は、機体の走行を停止した状態で一定時間駆動して行い、1回チェックのみ或いは複数回チェックの判定とする。判定する部位によって判定回数を変更しても良い。また、同時動作可能な部位は、同時に動作させて全て終了後にチェック結果を判定する。また、同時動作でいずれかがエラーを判定すると後のエラーチェックを終了しても、全てのエラーチェックを所定の順序で最後まで行いエラー箇所を表示するようにしても良い。
【００２８】
また、エラー発生個所の履歴を記憶して、古い或いは新しい発生個所の順番で全てのチェックを最後まで行うかエラーを判定すると動作を中断するようにしても良い。
【００２９】
また、エラー履歴が記憶されていない場合には、複数個所の同時動作或いは所定順番でエラーチェックを行うと良い。
【００３０】
動作エラーやセンサエラーが一つでも或いは重要度の高いもの又はエラー履歴に登録済みのものがロボット制御装置６に届くと、走行制御装置１と刈取制御装置２と脱穀制御装置３と作業機制御装置４と本機制御装置５は、ロボット制御装置６からの次の動作指令を受け付けない。また、各制御装置１，２，３，４，５がエラーチェック中になんらかのエラー或いは重要度の高いもの又はエラー履歴に登録済みのものを検出すると、再起動するまでロボット制御装置６の動作指令を受け付けないようにする。また、各制御装置１，２，３，４，５がエラーチェック中にはロボット制御装置６からの動作指令を受け付けないが、エンジン停止指令は受け付けて走行制御装置１からエンジン停止信号１８を出力する。また、チェック中止指令は、エンジン停止またはエンジン始動牽制を解除して作業クラッチを切動作してエンジンを停止して、受け付けて実行する。  
エラーチェックの結果がエラーなしであれば、走行指令が有れば直ちには走行開始せずに一定時間警報ブザーを鳴らしてその後に指令速度にかかわらず一定距離走行までは微速走行を行う。また、エラーチェックの結果で一つのエラーが有っても或いは危険度の高いエラーがある場合やエラー履歴にある同じエラーがある場合には、キーオフまで警報ブザーを鳴らし続ける。この場合でも警報がかなりの時間継続するかソナーセンサやミリ波レーダで付近に人を感知すると、ブザーを停止する。なお、付近に人を感知すると、警報ブザーを鳴らすようにしても良い。
【００３１】
エラーチェックの結果でエラーが無い場合は、警報ブザーを一定時間断続で鳴らし、ソナーセンサにより周囲に障害物が一定時間ないことを確認して走行を開始する。
【００３２】
図２は、自律走行コンバインの操縦席前方に設けるメータパネル８０で、異常を表示するスパナマーク８１による異常表示を設け、異常が発生すると点灯或いは点滅させて注意を促し、画面中央に操作指示画面８６を割り込み表示する。
【００３３】
そして、メニュースイッチ８７を押すと、図３のメニュー選択画面８３がメータパネル８０に表示され、異常発生情報を選択すると、図４の異常発生情報画面８４に切り替わり、さらに本体関係を選択すると図５の本体関係異常表示画面８５に切り替わる。
【００３４】
なお、エラーが脱穀作業に影響する異常（唐箕やシーブ異常等）の場合には、脱穀クラッチを切ると、スパナマーク８１を点灯させたままで操作指示画面８６を非表示とし、脱穀クラッチを接続すると操作指示画面８６を表示することで、脱穀作業をしていないときには脱穀関係のエラー表示を消すようにする。
【００３５】
図６は、圃場管理サーバ８９のネットワーク９０の概念図を示し、ネットワーク９０に圃場管理サーバ８９と操作端末９４を連結し、第一基地局９５Ａと第二基地局９５ＢでＧＮＳＳ衛星９３から位置情報を入手して自律飛行する無人航空機（ドローン）９１を制御している。
【００３６】
操作端末９４で、圃場の作物を写す指令を任意或いは所定時刻毎に発すると、ネットワーク９０を通じて無人航空機９１が圃場９２の作物を写してネットワーク９０を通じて圃場管理サーバ８９と自動制御コンバイン７のロボット制御装置６に写真データを送信する。
【００３７】
圃場管理サーバ８９では、圃場の作物写真を色相で判定する圃場写真判定手段で作物の生育状況を判定し、ネットワーク９０を通じて自動制御コンバイン７のディスプレイ８に圃場ごとの作物写真及び生育状況判定を表示する。
【００３８】
図７は、制御のブロック図で、操作端末９４から圃場管理サーバ８９の通信処理部９７に圃場撮影依頼を送信すると、ドローン指令処理部９８に撮影指令が送られ、圃場区画データベース９９から管理圃場の位置情報が送られ、圃場９２の上空を飛ぶ無人航空機９１で映した圃場作物の写真データ１００が圃場管理サーバ８９の写真データベース１０１に送られ、画像認識部１０２で数値化され、演算・判定部１０３で作物の生育状況が判定され、自動制御コンバイン７の遠隔通信ユニット６０に送られてディスプレイ８に表示される。
【符号の説明】
【００３９】
１  走行制御装置
２  刈取制御装置
３  脱穀制御装置
４  作業機制御装置
５  本機制御装置
６  ロボット制御装置
７  自動制御コンバイン
８  ディスプレイ
６０  遠隔通信ユニット
８９  圃場管理サーバ
９０  ネットワーク
９１  無人航空機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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