(57)【要約】【課題】より精度の高い穀粒成分値を用いた農作評価が行われ、その結果、信頼度の高い営農管理が実現できる農作管理システムが要望されている。【解決手段】コンバインのための穀粒管理システムであって、穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部３０と、測定値から穀粒成分値を導出するための測定値・穀粒成分値テーブルを決定するテーブル管理部８３と、テーブル管理部８３によって決定された測定値・穀粒成分値テーブルを用いて測定値から穀粒成分値を求める穀粒成分値演算部８２とを備えている。【選択図】図１
2020096643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバインのための穀粒管理システムであって、
穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部と、
前記測定値から穀粒成分値を導出するための測定値・穀粒成分値テーブルを決定するテーブル管理部と、
前記テーブル管理部によって決定された測定値・穀粒成分値テーブルを用いて前記測定値から穀粒成分値を求める穀粒成分値演算部とを備えている、穀粒管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫された穀粒の品質を管理する穀粒管理システムに関する。この穀粒管理システムには、走行しながら圃場から刈り取った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と、前記コンバインによって収穫された穀粒の品質を管理する管理サーバとが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
穀粒タンクへの穀粒供給口から流入してくる穀粒を回転する電極ローラ間で圧砕するともに圧砕された状態の穀粒の電気抵抗値を検出する水分センサが穀粒タンク内に設けられ、この電気抵抗値から穀粒水分量を測定する穀粒水分量測定手段が制御装置に設けられているコンバインが、特許文献１から知られている。この穀粒水分量測定手段は、水分センサからの電気抵抗値から所定の穀粒水分量換算用演算式やＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて穀粒水分量を演算する。具体的には検量線と呼ばれる穀粒水分量換算用の演算式やＬＵＴは、収穫する作物の種類毎及び品種毎にＲＯＭに予め登録されている。
【０００３】
特許文献２では、農地情報として収穫作業位置を示す収穫位置データと、農作物情報として農地で収穫された農作物の収穫量を示す収穫量データ及びその品質を示す品質データとをコンバインから受け取り、農地情報と農作物情報とに基づいて農地の農作評価を行うことによって農作評価データをユーザに送り出す農作管理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０８１４８８号公報
【特許文献２】特開２０１４−０６７３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２による農作管理システムは、圃場単位の精度の高い営農管理を実現する可能性を有するが、そのためには、精度の高い品質データが必要となる。特許文献１によるコンバインに備えられた穀粒水分量測定手段では、制御装置のＲＯＭに予め登録された検量線（測定値から穀粒水分値を導出するテーブル）が用いられている。しかしながら、同一の作物の種類及び品種であっても、その地域や年度によって、測定値と穀粒成分値（穀粒水分値はその一種）との関係は異なっている。さらに、穀粒水分量を導出するための元になる測定値が、電気抵抗値ではなく分光測定値などの測定値と穀粒成分値との関係が高精度である測定法が採用された場合では、単に作物の種類毎及び品種毎に予め登録された検量線を使い続けるだけでは、満足できる穀粒成分の算定ができないという不都合が生じる。
上述の実情に鑑み、より精度の高い穀粒成分値を用いた農作評価が行われ、その結果、信頼度の高い営農管理が実現できる農作管理システムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による穀粒管理システムは、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と、前記コンバインによって収穫された穀粒の品質を管理する管理サーバとを備えている。前記コンバインは、前記穀粒タンクに供給される穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部と、通信回線を介して前記圃場を特定する圃場識別情報及び前記測定値を前記管理サーバに送信するデータ送信部とを備えている。前記管理サーバは、前記コンバインから前記圃場識別情報及び前記測定値を受信する受信部と、前記圃場識別情報に基づいて、前記測定値から穀粒成分値を導出するための測定値・穀粒成分値テーブルを決定するテーブル管理部と、前記テーブル管理部によって決定された測定値・穀粒成分値テーブルを用いて前記測定値から穀粒成分値を求める穀粒成分値演算部とを備えている。
【０００７】
この構成によれば、コンバインの穀粒測定部から出力された穀粒の成分に関する測定値は、当該穀粒が収穫された圃場を特定する圃場識別情報とともにコンバインから管理サーバに送られる。管理サーバでは、圃場識別情報に基づいて当該圃場で収穫された穀粒に最適な測定値・穀粒成分値テーブルが決定され、この測定値・穀粒成分値テーブル用いて測定値から穀粒成分値が導出される。これにより、収穫地域や収穫年度などを考慮した最新の、つまり収穫作業中の圃場での収穫穀粒に最適な測定値・穀粒成分値テーブルが用いられるので、精度の高い穀粒成分値が得られ、信頼度の高い営農管理が実現可能となる。
【０００８】
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記管理サーバは、各圃場で収穫される穀粒の種別または品種あるいはその両方を前記圃場識別情報に基づいて、読み出し可能に記録している圃場データベースを備え、前記テーブル管理部は、前記圃場データベースから読み出された穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて、最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定する。この構成では、圃場データベースから読み出された穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて、当該穀粒の成分値を測定値から導出する最適な測定値・穀粒成分値テーブルが決定される。その際、管理サーバは、コンバインから送られてくる圃場の圃場識別情報に基づいて収穫穀粒の種類毎及び品種、さらには地域や時期、さらには周辺の圃場における収穫穀粒の品質状況などを、実際に収穫しようとする穀粒にとって最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定するために取得できるように構成されることが好ましい。これにより、穀粒の種別の違い、あるいは穀粒の品種の違いによる穀粒成分値の誤差を抑制することができる。
【０００９】
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記管理サーバは、収穫穀粒の種別または品種あるいはその両方と関連付けられた複数の測定値・穀粒成分値テーブルを抽出可能に格納するテーブル格納部を備え、前記圃場データベースから読み出された穀粒の種別または品種あるいはその両方を検索条件として前記テーブル格納部から抽出された測定値・穀粒成分値テーブルを、前記最適な測定値・穀粒成分値テーブルとして決定する。この構成では、コンバインには、収穫する作物の種類毎及び品種、さらには地域や年度変動などを考慮して作成された、測定値と穀粒成分値との関係が異なる複数の測定値・穀粒成分値テーブルが抽出可能に格納されている。中央の管理センタなどに設置される管理サーバは、多数のコンバインから送られてくる圃場の圃場識別情報に基づいて決定される、収穫穀粒の種類毎及び品種、好ましくは地域や時期も、さらに好ましくは周辺の圃場における収穫穀粒の品質状況などをも用いて、コンバインが実際に収穫しようとする穀粒にとって最適な測定値・穀粒成分値テーブルを抽出するための検索条件を作成することができる。この検索条件を用いてテーブル管理部が設定した最適な測定値・穀粒成分値テーブルを用いて、穀粒成分値演算部がコンバインから送られてきた測定値から精度の高い穀粒成分値を算出することができる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記管理サーバは、前記測定値・穀粒成分値テーブルの基準となる基準測定値・穀粒成分値テーブルを保有しており、前記テーブル管理部は、圃場データベースから読み出された穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて前記基準測定値・穀粒成分値テーブルを補正することで、前記最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定する。この実施形態では、基準の測定値・穀粒成分値テーブルだけが用意されており、コンバインから送られてきた圃場の圃場識別情報に基づいて演算対象となる穀粒の種別または品種あるいはその両方が読み出される。さらに、この穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて基準の測定値・穀粒成分値テーブルを補正することで、最適な測定値・穀粒成分値テーブルが作成され、穀粒成分値の演算に用いられる。
【００１１】
管理サーバは多くの農家が参加して構築されている。このため、各農家の営農計画を支援するためには、管理サーバから各農家に圃場毎の収穫穀粒の穀粒成分値がダウンロードできることが大切である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記管理サーバは、前記穀粒成分値演算部によって求められた前記穀粒成分値を前記コンバインに送信する送信部を備えている。その際、コンバインは、前記管理サーバの送信部から送信された前記穀粒成分値を受信する受信部と、前記穀粒成分値を表示可能な表示部とを備えていれば、コンバインで収穫作業中の運転者が穀粒成分値をリアルタイムあるいは作業途中で確認できるので、好都合である。
【００１２】
本発明によるコンバインでは、上述したように、穀粒測定部の測定値から精度の高い穀粒成分値を求めることができる。このため、穀粒測定部においても、精度の高い測定方法、及び圃場単位ではなく圃場の微小区画単位のきめの細かい穀粒測定が行われることが好ましい。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記穀粒タンクに供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる一時貯留室が設けられ、前記穀粒測定部は、前記一時貯留室に一時的に貯留されている穀粒に対して照射した光の分光測定に基づいて前記測定値を出力し、前記穀粒成分値演算部は測定値から少なくとも水分を求める構成が採用されている。この構成により、収穫される穀粒は、順次一時貯留室に貯留され、その穀粒成分量、特に食味との関連が高い水分が、分光測定を通じて高精度で求められる。これにより、圃場微細区画単位の営農管理が可能となる。
【００１３】
また、穀粒の重要な栄養成分としてのタンパク質の成分も水分とともに測定可能であれば、営農管理上、好都合である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記穀粒成分値演算部が、前記測定値からタンパク質の成分値を導出するように構成されている。
【００１４】
コンバインの運転者が、収穫作業を行っている圃場に対する営農管理に関心を持っている場合、収穫中の穀粒の粒成分値等をリアルタイムあるいは作業途中で確認できると好都合である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記コンバインは、前記管理サーバの送信部から送信された前記穀粒成分値を受信する受信部と、前記穀粒成分値を表示可能な表示部とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】コンバインから送られてきた測定値から正確な穀粒成分値を求めるための基本的な構成を示す模式図である。
【図２】本発明による穀粒管理システムを構成するコンバインの一例を示す側面図である。
【図３】コンバインの平面図である。
【図４】コンバインに搭載された穀粒タンクの前部を示す横断平面図である。
【図５】穀粒タンク内部を示す模式図である。
【図６】穀粒タンクに設けられた筒状形成体の内部に設けられた貯留シャッタが閉位置の時の計測ユニットの縦断側面図である。
【図７】貯留シャッタが開位置の時の計測ユニットの縦断側面図である。
【図８】穀粒管理システムの構築例の１つを示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による穀粒管理システムの具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて、コンバインによる穀粒収穫時にその穀粒成分値の算定を管理サーバと協働して行う穀粒管理システムの基本構成を説明する。ここでは、コンバインは走行しながら刈取部１４で圃場から穀稈を刈り取り、刈り取られた穀稈から脱穀装置１５によって穀粒が取り出される。穀粒は、脱穀装置１５から穀粒搬送機構によって穀粒タンク１６に供給される。コンバインには、穀粒タンク１６に供給される穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部３０と、圃場を特定する圃場識別情報を管理する圃場識別情報管理部６１とが備えられている。穀粒測定部３０は、脱穀装置１５から穀粒タンク１６までの穀粒供給路において、少なくとも一部の穀粒を取り込んで、穀粒の成分に関する測定が行われる。圃場識別情報管理部６１は、タッチパネルなどの入力デバイスを用いた運転者による手動入力、圃場に設置されたビーコンなどを用いた自動入力、圃場地図とＧＰＳ測位データとのマッチング、などを通じて、これから収穫作業を行う圃場を特定する圃場識別情報を生成する。さらにコンバインには、無線公衆回線やインターネットなどのデータ通信網を通じて管理サーバ８の通信部８１（送信部８１ａと受信部８１ｂとを含む）とデータ交換可能に接続できるデータ送信部５１ａとデータ受信部５１ｂとが備えられている。また、このコンバインに、管理サーバ８から送られてくる穀粒収穫時の穀粒成分値を表示可能な液晶ディスプレイなどの表示部５２が備えられると、運転者は収穫作業中に穀粒成分値を確認することができ、好都合である。
【００１７】
管理サーバ８には、コンバインから送られてくる測定値から穀粒成分を求める穀粒成分値演算部８２が備えられている。なお、収穫穀物が米や小麦の場合、その食味に影響する穀粒成分は、水分やタンパク質であるので、ここでは、穀粒成分値演算部８２によって求められる穀粒成分は水分及びタンパク質とする。穀粒成分値演算部８２は、穀粒成分値を求める際には、コンバインの穀粒測定部３０から出力され、管理サーバ８に送られてきた測定値を入力値とし、特定の穀粒成分値を出力値とする、関数あるいはテーブルを用いる。このような関数あるいはテーブル（簡単なものは計量線とも呼ばれる）を、ここでは、穀粒成分値を測定値から導出する測定値・穀粒成分値テーブルと称する。測定値と穀粒成分値との関係は、測定対象となっている穀粒の種類や状態等によって異なるので、正確な穀粒成分値を得るためには、測定対象の穀粒に最適な測定値・穀粒成分値テーブル（計量線）を使用しなければならない。このため、管理サーバ８には、最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定するためにテーブル管理部８３が備えられている。管理サーバ８は、コンバインから送られてくる圃場を特定する圃場識別情報を受け取る。この圃場識別情報から収穫穀粒に関する最新の情報、例えば、穀粒の種別または品種あるいはその両方を取得することができる。例えば、各圃場で収穫される穀粒の種別または品種あるいはその両方を圃場識別情報に基づいて読み出し可能に記録している圃場データベースが管理サーバ８に構築されておれば、テーブル管理部８３は圃場データベースにアクセスして、処理対象となっている圃場での収穫される穀粒の種別または品種あるいはその両方を読み出すことができる。テーブル管理部８３は読み出した穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて最適に測定値・穀粒成分値テーブルを生成または選択することができる。穀粒成分値演算部８２は、テーブル管理部８３によって決定された最適な測定値・穀粒成分値テーブルを用いて、コンバインから送られてきた測定値から穀粒成分値を求める。
【００１８】
穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて、最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定するためにテーブル管理部８３に採用される構成の２つの例を以下に示す。
（１）テーブル管理部６３に、予め多数の測定値・穀粒成分値テーブルが準備され、これらのテーブルから圃場識別情報によって特定される圃場に最適な測定値・穀粒成分値テーブルを抽出する際には、特定された圃場で収穫される穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて作成される抽出条件が用いられる。
（２）予めに測定値・穀粒成分値テーブルの基準となる基準測定値・穀粒成分値テーブルだけを用意しておき、特定された圃場に最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルを当該基準測定値・穀粒成分値テーブルを補正して作成する。例えば、測定値から穀粒成分値を求める関数の係数群（計量線の傾きや平行移動量などが含まれる）を穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて決定する。この係数群を用いて、基準測定値・穀粒成分値テーブルから最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルが作成される。
もちろん、（１）と（２）と組み合わせることも可能である。
【００１９】
穀粒タンク１６に供給される穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部３０として、穀粒タンク１６に供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる一時貯留室に一時的に貯留されている穀粒に対して照射した光の分光測定に基づいて測定値を出力する光学式測定装置が採用可能である。この場合、収穫された穀粒を一時的に貯留しながら穀粒成分を算定することを収穫作業中に繰り返すことで、単位走行距離当たり、つまり圃場の微小区画当たりの穀粒成分値を得ることができる。このような微小区画当たりの穀粒成分値から、特定の圃場における穀粒成分値の分布図を作成することができ、精密営農が実現可能となる。
【００２０】
収穫物が米や小麦の場合、その食味に影響する穀粒成分は、水分やタンパク質である。このことから、穀粒測定部３０が水分やタンパク質に関する測定データを出力できることが好ましい。
【００２１】
また、コンバインの運転者が収穫作業中に収穫穀粒の穀粒成分値を確認できることが要望される。このため、管理サーバ８の穀粒成分値演算部８２で求められた穀粒成分値（水分やタンパク質）がコンバインに送信され、コンバインに備えられた液晶ディスプレイなどの表示部５２に穀粒成分値が表示される。管理サーバ８から各農家に設置されているコンピュータや農作業者が保持する携帯通信端末にも穀粒成分値演算部８２で求められた穀粒成分値が送られる。
【００２２】
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２はクローラ走行式の自脱型コンバインの側面図であり、図３は平面図である。このコンバインには、エンジン１１によって駆動される左右一対のクローラ走行装置１２によって自走するように構成された走行機体１０が備えられている。走行機体１０の機体フレーム１３の前部に支持された植立穀稈を刈取る刈取部１４と、刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置１５と、脱穀装置１５によって脱穀された穀粒を貯留する穀粒タンク１６と、穀粒タンク１６内の穀粒を外部に排出する穀粒排出装置であるアンローダ１７と、運転者が着座する運転座席１８等が備えられた運転操縦部１９とが備えられている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、穀粒タンク１６は、機体フレーム１３のうち脱穀装置１５に対して機体右横側に配置され、エンジン１１の後方に位置する。穀粒タンク１６の左横側部には、揚送スクリュー２６が備えられている。揚送スクリュー２６は、穀粒タンク１６内の機体左横部に配置されている。揚送スクリュー２６は、脱穀装置１５から搬送されてきた穀粒を流入口２７まで揚送する。図４に示すように、流入口２７まで揚送された穀粒は、揚送スクリュー２６と一体に設けられて反時計まわりに回転駆動される回転羽根２８によって流入口２７から跳ね飛ばされて、穀粒タンク１６内に広範囲に拡散されながら飛翔し、落下する。流入口２７から供給された穀粒のうちの大部分は穀粒タンク１６内の内部空間Ｍに供給される。穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部３０が穀粒タンク１６の前部に配置されている。この穀粒測定部３０は、流入口２７から供給された穀粒の一部を内部に一時的に貯留し、貯留状態の穀粒に光ビームを照射し、戻ってくる光ビームの分光計測結果を出力する。
【００２４】
図２と図３に示すように、穀粒タンク１６内の底部には、穀粒タンク１６に貯留された穀粒を外部に排出するように構成されている機体前後向きの排出オーガ２４が設けられている。排出オーガ２４は、エンジン１１の駆動力により作動される。排出オーガ２４によって、穀粒タンク１６に貯留された穀粒が、穀粒タンク１６の後部から排出され、さらにアンローダ１７を通じて外部へ排出される。
【００２５】
図２と図３に示すように、穀粒タンク１６の前部の下方位置には、穀粒タンク１６内の穀粒の収量を穀粒タンク１６の重量に基づいて測定するように構成されているロードセルが収量測定器７０として備えられている。
【００２６】
図５に示すように、穀粒測定部３０は、穀粒タンク１６の前壁１６ａに、防振ゴムを介してねじ固定されている。穀粒測定部３０は、測定容器３０Ａと測定ユニット３０Ｂとからなる。図６と図７に示すように、測定ユニット３０Ｂは、穀粒の水分とタンパクの成分値に関する測定データを取得する光学プローブ３１が内蔵された箱状のハウジング３２を備えている。測定容器３０Ａは、光学プローブ３１による穀粒成分測定を行う穀粒を一時貯留させるための、一時貯留部３３を備えている。
【００２７】
測定容器３０Ａは、穀粒タンク１６の内部空間Ｍの方を向いた第１壁３４１と、左右一対の側壁３４３と、測定ユニット３０Ｂの方を向いた第２壁３４２とからなる断面矩形の筒体である。なお、この実施形態では、第２壁３４２はハウジング３２の内部空間Ｍの方を向いた垂直な壁面部分で兼用されている。もちろん、第２壁３４２が個別に設けられてもよい。このような測定容器３０Ａの構造により、その内部に、垂直に延びた穀粒経路３４が作り出され、穀粒経路３４の途中に一時貯留部３３が形成される。穀粒経路３４は、穀粒を取り込む上部の取込口３４ａと、穀粒を排出する下部の排出口３４ｂを有する。
【００２８】
一時貯留部３３は、脱穀装置１５から搬送されてきて回転羽根２８（図４参照）によって跳ね飛ばされた穀粒の一部を、一時的に貯留するように構成されている。一時貯留部３３は、一時貯留部３３の上部に形成された取込口３４ａから脱穀装置１５より搬送されてきた穀粒の一部を取り込んで一時的に貯留し、一時貯留部３３の下部に形成された排出口３４ｂから一時貯留部３３に貯留された穀粒を穀粒タンク１６内の内部空間Ｍへ排出されるように構成されている。一時貯留部３３の上部には、測定容器３０Ａの側壁３４３に穀粒を検知する近接センサからなる貯留量検出器７４１が備えられている。一時貯留部３３の下部には、排出口３４ｂを閉塞または開放する貯留シャッタ３５が備えられている。一時貯留部３３に貯留された穀粒の品質を検出する光学プローブ３１は一時貯留部３３に臨んでいる。
【００２９】
貯留シャッタ３５は、板状の揺動式に構成されている。貯留シャッタ３５は、モータ３７を駆動してカム等によって構成される切換機構３６によって、水平姿勢となる貯留用閉位置と、下向き垂直姿勢となる排出用開位置とに切り替えられる。貯留シャッタ３５は、貯留シャッタ３５の開閉方向と交差する横向きの支軸３８周りに揺動する。支軸３８は、測定容器３０Ａの第１壁３４１に支持されている。
【００３０】
図８は、上述したコンバインと、コンバインを保有または賃借りする多くの農家が参加している農業管理センタに構築されている管理サーバ８とからなる穀粒管理システムの構成を示す機能ブロック図である。各コンバインには、測定制御系として、穀粒測定部３０、収量測定器７０、測定制御モジュール６を構築する制御ユニット５が備えられている。制御ユニット５には、管理サーバ８と無線データ通信網を介してデータ交換を行うデータ送信部５１ａとデータ受信部５１ｂとからなる通信部５１、液晶パネルなどで構成される表示部５２、データ入力インターフェースである入力信号処理部５３、種々の動作機器を制御する機器制御部５４、測定制御モジュール６などが含まれている。実質的にプログラムの実行を通じて構築される測定制御モジュール６の各機能は、図１を用いて説明された計測制御の基本原理に基づく機能を含んでいる。
【００３１】
入力信号処理部５３には、穀粒測定部３０及び収量測定器７０からの測定値信号、センサ・スイッチ群７４の１つである貯留量検出器７４１からの貯留完了信号（又は貯留未了信号）、タッチパネルなどの人為操作入力デバイス７１からの入力操作信号、各種のセンサやスイッチからの検出信号などが入力される。さらに、計測始動スイッチ（非図示）などの計測制御に関するスイッチからの信号も入力される。入力信号処理部５３に入力された信号は、必要な前処理を受けて、測定制御モジュール６に転送される。機器制御部５４は、コンバインに装備されている種々の動作機器の制御を行うための制御機能を備えている。例えば、シャッタ制御部を開閉するモータ３７に開閉制御指令を与える。この実施形態では、貯留量検出器７４１からの信号に基づいて、一時貯留部３３における穀粒が所定量以上貯留された状態を検知することで、穀粒測定部３０による測定を開始する。穀粒測定部３０による測定が終了すると、貯留シャッタ３５を開位置に揺動させ、一時貯留部３３で貯留された穀粒を排出する。次いで、貯留シャッタ３５を閉位置に揺動させ、次の測定に移行する。
【００３２】
測定制御モジュール６には、圃場識別情報管理部６１、穀粒成分値取得部６２、収量演算部６５、表示データ生成部６６、収穫情報記録部６７、収穫情報管理部６８が含まれている。
【００３３】
圃場識別情報管理部６１は、穀粒を収穫するためにコンバインが穀稈を刈り取る圃場を確定し、その確定された圃場を特定する圃場識別情報を管理する。収穫対象となる圃場の確定には、種々の方法がある。たとえば、（１）圃場に設置された圃場ＩＤ保持体から、近距離無線通信やＯＣＲなどによって圃場ＩＤを受け取って、この圃場ＩＤに基づいて収穫対象となる圃場を確定する、（２）運転者が写真や地図を参照しながら実際の圃場を目で確認して、収穫対象となる圃場を入力デバイス７１等を通じて入力する、（３）正確な圃場地図が作成されている場合は、圃場地図とＧＰＳによる方位情報（経緯度）とのマッチングによって収穫対象となる圃場を確定する、などである。
【００３４】
穀粒成分値取得部６２は、一方では、圃場識別情報管理部６１で管理されている圃場識別情報及び穀粒測定部３０から出力された測定データである、穀粒成分値に関する測定値を管理サーバ８に送信し、他方では、管理サーバ８から送られてくる収穫した穀粒の穀粒成分値を受け取る。
【００３５】
収量演算部６５は、ロードセルである収量測定器７０の測定値から測定値・収量変換テーブルを用いて収量を算定する。なお、この実施形態では、収量演算部６５は、所定のサンプリング時間で算定した収量から、指定の開始時点から指定の終了時点までの収量の増加量を演算することで、走行距離当たりの収量を算定する機能を有する。穀粒成分値取得部６２で取得された穀粒成分値及び収量演算部６５で算定された収量はその収穫位置（走行位置）とともに収穫情報管理部６８に収集され、収穫情報記録部６７に記録される。収穫情報記録部６７に記録された穀粒成分値（水分及びタンパク質）及び収量は、表示データ生成部６６で視覚データ化され、表示部５２で表示される。その際、穀粒成分値や収量は、走行距離単位または圃場単位で表示可能である。
【００３６】
管理サーバ８には、コンバインから送られてくる圃場識別情報及び穀粒成分に関する測定値とから穀粒成分値を求めるために、圃場別穀粒情報管理部８０、穀粒成分値演算部８２、テーブル管理部８３、測定値・穀粒成分値テーブル部８４、収穫情報記録部８７が含まれている。
【００３７】
圃場別穀粒情報管理部８０は、コンバインから送られてくる圃場識別情報に基づいて、当該コンバインが収穫作業を行っている圃場を特定し、収穫穀粒の種別と品種を決定する。このため、圃場別穀粒情報管理部８０は、圃場識別情報を抽出条件として、作業対象となっている穀粒の種別と品種を読み出すデータベースを有する。穀粒の種別と品種とは、例えば、種別が米であれば品種が大和小町２５号などとなる。テーブル管理部８３は、穀粒の種別と品種、さらに必要に応じて地域やその年の天候条件などに基づいて収穫対象圃場に最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定し、測定値・穀粒成分値テーブル部８４に設定する。穀粒成分値演算部８２は、測定値・穀粒成分値テーブル部８４に設定されている収穫対象圃場に最適な測定値・穀粒成分値テーブルを用いてコンバインから送られてきている測定値から穀粒成分値として、水分とタンパク質を求める。穀粒成分値演算部８２で算定された穀粒成分値（水分及びタンパク質）は、コンバインに送信される。さらに、この穀粒成分値は、管理サーバ８においても、コンバインから送信されてきた収量とともに、収穫情報記録部８７に記録される。その際、穀粒成分値及び収量はその収穫位置（走行位置）とリンクされて記録することも可能である。
【００３８】
なおこの実施形態では、テーブル管理部８３は、予め用意している基準測定値・穀粒成分値テーブルを補正し、当該圃場における穀粒成分値を導出するために最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルを作成して、測定値・穀粒成分値テーブル部６４に設定する。例えば、Ｓを成分値、Ｘ1、Ｘ2、・・・を分光結果群、Ｆを基準測定値・穀粒成分値テーブル（計量線）とすれば、基準測定値・穀粒成分値テーブルはＳ＝Ｆ（Ｘ1、Ｘ2、・・・、α1、α2）と表すことができ、穀粒の種別と品種によってα1とα2の係数値が与えられると、唯一の最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルが決定可能となる。
【００３９】
〔別実施形態〕（１）図８で示された機能ブロック図における機能部の区分けは一例であり、それぞれの機能部の統合や、各機能部の分割は任意である。本発明の制御機能が実現するものであればどのような構成でもよいし、またそれらの機能は、ハードウエアまたはソフトウエアあるいはその両方で実現することができる。
（２）上述した実施形態では、収量測定は、穀粒タンク１６の重量増加に基づいて行われた。これに代えて、収量測定も、穀粒を一時的に所定量だけ貯留する測定容器を用い、所定量の穀粒が貯留するまでの時間と車速とで単位走行（面積）当たりの収量を算定する構成を採用してもよい。その際、収量測定用の測定ユニットと穀粒成分測定用の測定容器とが相互連結された一体的な構造体であってもよいし、互いに独立した別構造体であってもよい。
（３）上述した実施形態では、管理サーバ８の通信部８１と制御ユニット５の通信部５１がデータ交換のために直接つながれていた。これに代えて、管理サーバ８の通信部８１と制御ユニット５の通信部５１との間に運転者が持参するスマートフォンなどの携帯通信端末を介在させてもよい。その際、表示部５２に表示される内容の少なくとも一部が携帯通信端末の表示画面にも表示されると好都合である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、自脱型のコンバインの他、全稈投入型コンバインにも利用できる。また、クローラ走行式のコンバインの他、ホイール走行式のコンバインにも利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１５      ：脱穀装置
１６      ：穀粒タンク
３０      ：穀粒測定部
３３      ：一時貯留部
３５      ：貯留シャッタ
５        ：制御ユニット
５１      ：通信部
５１ａ    ：データ送信部
５１ｂ    ：データ受信部
５２      ：表示部
６        ：測定制御モジュール
６１      ：圃場識別情報管理部
６２      ：穀粒成分値取得部
６３      ：テーブル管理部
６５      ：収量演算部
６６      ：表示データ生成部
６７      ：収穫情報記録部
６８      ：収穫情報管理部
７０      ：収量測定器
８        ：管理サーバ
８０      ：圃場別穀粒情報管理部
８１      ：通信部
８１ａ    ：送信部
８１ｂ    ：受信部
８２      ：穀粒成分値演算部
８３      ：テーブル管理部
８４      ：測定値・穀粒成分値テーブル部
８７      ：収穫情報記録部
【図１】
2020096643.tif 000003
【図２】
2020096643.tif 000004
【図３】
2020096643.tif 000005
【図４】
2020096643.tif 000006
【図５】
2020096643.tif 000007
【図６】
2020096643.tif 000008
【図７】
2020096643.tif 000009
【図８】
2020096643.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月13日(2020.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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よって収穫された穀粒の品質を管理する穀粒管理システムであって、
前記コンバインは、前記穀粒タンクに供給される穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部を備え、
前記圃場を特定する圃場識別情報を取得し、前記圃場識別情報に基づいて、前記測定値から穀粒成分値を導出するための測定値・穀粒成分値テーブルを決定するテーブル管理部と、
前記テーブル管理部によって決定された測定値・穀粒成分値テーブルを用いて前記測定値から穀粒成分値を求める穀粒成分値演算部と、
前記穀粒タンクに供給される穀粒の収量を求める穀粒演算部とを備えている、穀粒管理システム。
【請求項２】
収穫情報記録部を有し、穀粒の品質を管理する管理サーバと、
前記穀粒成分値及び前記収量を通信回線を介して前記管理サーバに送信するデータ送信部とを備え、
前記管理サーバに送信された前記穀粒成分値及び前記収量は前記収穫情報記録部に記録される請求項１に記載の穀粒管理システム。
【請求項３】
前記管理サーバに送信された前記穀粒成分値及び前記収量は、収穫位置とリンクされて記録される請求項２に記載の穀粒管理システム。
【請求項４】
前記穀粒成分値は前記管理サーバから携帯通信端末に送信される請求項２または３に記載の穀粒管理システム。
【請求項５】
前記穀粒演算部は、前記穀粒タンクの下方位置に設けられ、穀粒の重量を計測する穀粒計測部を備え、
前記重量から、あらかじめ設定された測定値・収量変換テーブルを用いて前記収量を算定する請求項１から４のいずれか一項に記載の穀粒管理システム。
【請求項６】
前記穀粒演算部は、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所定量だけ貯留する一時貯留室を備え、
前記一時貯留室に前記所定量の穀粒が貯留するまでの時間と車速とに基づいて、前記収量を算定する請求項１から４のいずれか一項に記載の穀粒管理システム。
【請求項７】
前記穀粒成分値は水分である請求項１から６のいずれか一項に記載の穀粒管理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫された穀粒の品質を管理する穀粒管理システムに関する。この穀粒管理システムには、走行しながら圃場から刈り取った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と、前記コンバインによって収穫された穀粒の品質を管理する管理サーバとが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
穀粒タンクへの穀粒供給口から流入してくる穀粒を回転する電極ローラ間で圧砕するともに圧砕された状態の穀粒の電気抵抗値を検出する水分センサが穀粒タンク内に設けられ、この電気抵抗値から穀粒水分量を測定する穀粒水分量測定手段が制御装置に設けられているコンバインが、特許文献１から知られている。この穀粒水分量測定手段は、水分センサからの電気抵抗値から所定の穀粒水分量換算用演算式やＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて穀粒水分量を演算する。具体的には検量線と呼ばれる穀粒水分量換算用の演算式やＬＵＴは、収穫する作物の種類毎及び品種毎にＲＯＭに予め登録されている。
【０００３】
特許文献２では、農地情報として収穫作業位置を示す収穫位置データと、農作物情報として農地で収穫された農作物の収穫量を示す収穫量データ及びその品質を示す品質データとをコンバインから受け取り、農地情報と農作物情報とに基づいて農地の農作評価を行うことによって農作評価データをユーザに送り出す農作管理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０８１４８８号公報
【特許文献２】特開２０１４−０６７３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２による農作管理システムは、圃場単位の精度の高い営農管理を実現する可能性を有するが、そのためには、精度の高い品質データが必要となる。特許文献１によるコンバインに備えられた穀粒水分量測定手段では、制御装置のＲＯＭに予め登録された検量線（測定値から穀粒水分値を導出するテーブル）が用いられている。しかしながら、同一の作物の種類及び品種であっても、その地域や年度によって、測定値と穀粒成分値（穀粒水分値はその一種）との関係は異なっている。さらに、穀粒水分量を導出するための元になる測定値が、電気抵抗値ではなく分光測定値などの測定値と穀粒成分値との関係が高精度である測定法が採用された場合では、単に作物の種類毎及び品種毎に予め登録された検量線を使い続けるだけでは、満足できる穀粒成分の算定ができないという不都合が生じる。
上述の実情に鑑み、より精度の高い穀粒成分値を用いた農作評価が行われ、その結果、信頼度の高い営農管理が実現できる農作管理システムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る穀粒管理システムは、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によって収穫された穀粒の品質を管理する穀粒管理システムであって、前記コンバインは、前記穀粒タンクに供給される穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部を備え、前記圃場を特定する圃場識別情報を取得し、前記圃場識別情報に基づいて、前記測定値から穀粒成分値を導出するための測定値・穀粒成分値テーブルを決定するテーブル管理部と、前記テーブル管理部によって決定された測定値・穀粒成分値テーブルを用いて前記測定値から穀粒成分値を求める穀粒成分値演算部と、前記穀粒タンクに供給される穀粒の収量を求める穀粒演算部とを備えている。
【０００７】
また、収穫情報記録部を有し、穀粒の品質を管理する管理サーバと、前記穀粒成分値及び前記収量を通信回線を介して前記管理サーバに送信するデータ送信部とを備え、前記管理サーバに送信された前記穀粒成分値及び前記収量は前記収穫情報記録部に記録されても良い。
【０００８】
また、前記管理サーバに送信された前記穀粒成分値及び前記収量は、収穫位置とリンクされて記録されても良い。
【０００９】
また、前記穀粒成分値は前記管理サーバから携帯通信端末に送信されても良い。
【００１０】
また、前記穀粒演算部は、前記穀粒タンクの下方位置に設けられ、穀粒の重量を計測する穀粒計測部を備え、前記重量から、あらかじめ設定された測定値・収量変換テーブルを用いて前記収量を算定しても良い。
【００１１】
また、前記穀粒演算部は、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所定量だけ貯留する一時貯留室を備え、前記一時貯留室に前記所定量の穀粒が貯留するまでの時間と車速とに基づいて、前記収量を算定しても良い。
【００１２】
また、前記穀粒成分値は水分であっても良い。
【００１３】
【００１４】
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】コンバインから送られてきた測定値から正確な穀粒成分値を求めるための基本的な構成を示す模式図である。
【図２】本発明による穀粒管理システムを構成するコンバインの一例を示す側面図である。
【図３】コンバインの平面図である。
【図４】コンバインに搭載された穀粒タンクの前部を示す横断平面図である。
【図５】穀粒タンク内部を示す模式図である。
【図６】穀粒タンクに設けられた筒状形成体の内部に設けられた貯留シャッタが閉位置の時の計測ユニットの縦断側面図である。
【図７】貯留シャッタが開位置の時の計測ユニットの縦断側面図である。
【図８】穀粒管理システムの構築例の１つを示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による穀粒管理システムの具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて、コンバインによる穀粒収穫時にその穀粒成分値の算定を管理サーバと協働して行う穀粒管理システムの基本構成を説明する。ここでは、コンバインは走行しながら刈取部１４で圃場から穀稈を刈り取り、刈り取られた穀稈から脱穀装置１５によって穀粒が取り出される。穀粒は、脱穀装置１５から穀粒搬送機構によって穀粒タンク１６に供給される。コンバインには、穀粒タンク１６に供給される穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部３０と、圃場を特定する圃場識別情報を管理する圃場識別情報管理部６１とが備えられている。穀粒測定部３０は、脱穀装置１５から穀粒タンク１６までの穀粒供給路において、少なくとも一部の穀粒を取り込んで、穀粒の成分に関する測定が行われる。圃場識別情報管理部６１は、タッチパネルなどの入力デバイスを用いた運転者による手動入力、圃場に設置されたビーコンなどを用いた自動入力、圃場地図とＧＰＳ測位データとのマッチング、などを通じて、これから収穫作業を行う圃場を特定する圃場識別情報を生成する。さらにコンバインには、無線公衆回線やインターネットなどのデータ通信網を通じて管理サーバ８の通信部８１（送信部８１ａと受信部８１ｂとを含む）とデータ交換可能に接続できるデータ送信部５１ａとデータ受信部５１ｂとが備えられている。また、このコンバインに、管理サーバ８から送られてくる穀粒収穫時の穀粒成分値を表示可能な液晶ディスプレイなどの表示部５２が備えられると、運転者は収穫作業中に穀粒成分値を確認することができ、好都合である。
【００１７】
管理サーバ８には、コンバインから送られてくる測定値から穀粒成分を求める穀粒成分値演算部８２が備えられている。なお、収穫穀物が米や小麦の場合、その食味に影響する穀粒成分は、水分やタンパク質であるので、ここでは、穀粒成分値演算部８２によって求められる穀粒成分は水分及びタンパク質とする。穀粒成分値演算部８２は、穀粒成分値を求める際には、コンバインの穀粒測定部３０から出力され、管理サーバ８に送られてきた測定値を入力値とし、特定の穀粒成分値を出力値とする、関数あるいはテーブルを用いる。このような関数あるいはテーブル（簡単なものは計量線とも呼ばれる）を、ここでは、穀粒成分値を測定値から導出する測定値・穀粒成分値テーブルと称する。測定値と穀粒成分値との関係は、測定対象となっている穀粒の種類や状態等によって異なるので、正確な穀粒成分値を得るためには、測定対象の穀粒に最適な測定値・穀粒成分値テーブル（計量線）を使用しなければならない。このため、管理サーバ８には、最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定するためにテーブル管理部８３が備えられている。管理サーバ８は、コンバインから送られてくる圃場を特定する圃場識別情報を受け取る。この圃場識別情報から収穫穀粒に関する最新の情報、例えば、穀粒の種別または品種あるいはその両方を取得することができる。例えば、各圃場で収穫される穀粒の種別または品種あるいはその両方を圃場識別情報に基づいて読み出し可能に記録している圃場データベースが管理サーバ８に構築されておれば、テーブル管理部８３は圃場データベースにアクセスして、処理対象となっている圃場での収穫される穀粒の種別または品種あるいはその両方を読み出すことができる。テーブル管理部８３は読み出した穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて最適に測定値・穀粒成分値テーブルを生成または選択することができる。穀粒成分値演算部８２は、テーブル管理部８３によって決定された最適な測定値・穀粒成分値テーブルを用いて、コンバインから送られてきた測定値から穀粒成分値を求める。
【００１８】
穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて、最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定するためにテーブル管理部８３に採用される構成の２つの例を以下に示す。
（１）テーブル管理部６３に、予め多数の測定値・穀粒成分値テーブルが準備され、これらのテーブルから圃場識別情報によって特定される圃場に最適な測定値・穀粒成分値テーブルを抽出する際には、特定された圃場で収穫される穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて作成される抽出条件が用いられる。
（２）予めに測定値・穀粒成分値テーブルの基準となる基準測定値・穀粒成分値テーブルだけを用意しておき、特定された圃場に最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルを当該基準測定値・穀粒成分値テーブルを補正して作成する。例えば、測定値から穀粒成分値を求める関数の係数群（計量線の傾きや平行移動量などが含まれる）を穀粒の種別または品種あるいはその両方に基づいて決定する。この係数群を用いて、基準測定値・穀粒成分値テーブルから最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルが作成される。
もちろん、（１）と（２）と組み合わせることも可能である。
【００１９】
穀粒タンク１６に供給される穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部３０として、穀粒タンク１６に供給される穀粒の少なくとも一部を受け入れる一時貯留室に一時的に貯留されている穀粒に対して照射した光の分光測定に基づいて測定値を出力する光学式測定装置が採用可能である。この場合、収穫された穀粒を一時的に貯留しながら穀粒成分を算定することを収穫作業中に繰り返すことで、単位走行距離当たり、つまり圃場の微小区画当たりの穀粒成分値を得ることができる。このような微小区画当たりの穀粒成分値から、特定の圃場における穀粒成分値の分布図を作成することができ、精密営農が実現可能となる。
【００２０】
収穫物が米や小麦の場合、その食味に影響する穀粒成分は、水分やタンパク質である。このことから、穀粒測定部３０が水分やタンパク質に関する測定データを出力できることが好ましい。
【００２１】
また、コンバインの運転者が収穫作業中に収穫穀粒の穀粒成分値を確認できることが要望される。このため、管理サーバ８の穀粒成分値演算部８２で求められた穀粒成分値（水分やタンパク質）がコンバインに送信され、コンバインに備えられた液晶ディスプレイなどの表示部５２に穀粒成分値が表示される。管理サーバ８から各農家に設置されているコンピュータや農作業者が保持する携帯通信端末にも穀粒成分値演算部８２で求められた穀粒成分値が送られる。
【００２２】
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２はクローラ走行式の自脱型コンバインの側面図であり、図３は平面図である。このコンバインには、エンジン１１によって駆動される左右一対のクローラ走行装置１２によって自走するように構成された走行機体１０が備えられている。走行機体１０の機体フレーム１３の前部に支持された植立穀稈を刈取る刈取部１４と、刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置１５と、脱穀装置１５によって脱穀された穀粒を貯留する穀粒タンク１６と、穀粒タンク１６内の穀粒を外部に排出する穀粒排出装置であるアンローダ１７と、運転者が着座する運転座席１８等が備えられた運転操縦部１９とが備えられている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、穀粒タンク１６は、機体フレーム１３のうち脱穀装置１５に対して機体右横側に配置され、エンジン１１の後方に位置する。穀粒タンク１６の左横側部には、揚送スクリュー２６が備えられている。揚送スクリュー２６は、穀粒タンク１６内の機体左横部に配置されている。揚送スクリュー２６は、脱穀装置１５から搬送されてきた穀粒を流入口２７まで揚送する。図４に示すように、流入口２７まで揚送された穀粒は、揚送スクリュー２６と一体に設けられて反時計まわりに回転駆動される回転羽根２８によって流入口２７から跳ね飛ばされて、穀粒タンク１６内に広範囲に拡散されながら飛翔し、落下する。流入口２７から供給された穀粒のうちの大部分は穀粒タンク１６内の内部空間Ｍに供給される。穀粒の成分に関する測定値を出力する穀粒測定部３０が穀粒タンク１６の前部に配置されている。この穀粒測定部３０は、流入口２７から供給された穀粒の一部を内部に一時的に貯留し、貯留状態の穀粒に光ビームを照射し、戻ってくる光ビームの分光計測結果を出力する。
【００２４】
図２と図３に示すように、穀粒タンク１６内の底部には、穀粒タンク１６に貯留された穀粒を外部に排出するように構成されている機体前後向きの排出オーガ２４が設けられている。排出オーガ２４は、エンジン１１の駆動力により作動される。排出オーガ２４によって、穀粒タンク１６に貯留された穀粒が、穀粒タンク１６の後部から排出され、さらにアンローダ１７を通じて外部へ排出される。
【００２５】
図２と図３に示すように、穀粒タンク１６の前部の下方位置には、穀粒タンク１６内の穀粒の収量を穀粒タンク１６の重量に基づいて測定するように構成されているロードセルが収量測定器７０として備えられている。
【００２６】
図５に示すように、穀粒測定部３０は、穀粒タンク１６の前壁１６ａに、防振ゴムを介してねじ固定されている。穀粒測定部３０は、測定容器３０Ａと測定ユニット３０Ｂとからなる。図６と図７に示すように、測定ユニット３０Ｂは、穀粒の水分とタンパクの成分値に関する測定データを取得する光学プローブ３１が内蔵された箱状のハウジング３２を備えている。測定容器３０Ａは、光学プローブ３１による穀粒成分測定を行う穀粒を一時貯留させるための、一時貯留部３３を備えている。
【００２７】
測定容器３０Ａは、穀粒タンク１６の内部空間Ｍの方を向いた第１壁３４１と、左右一対の側壁３４３と、測定ユニット３０Ｂの方を向いた第２壁３４２とからなる断面矩形の筒体である。なお、この実施形態では、第２壁３４２はハウジング３２の内部空間Ｍの方を向いた垂直な壁面部分で兼用されている。もちろん、第２壁３４２が個別に設けられてもよい。このような測定容器３０Ａの構造により、その内部に、垂直に延びた穀粒経路３４が作り出され、穀粒経路３４の途中に一時貯留部３３が形成される。穀粒経路３４は、穀粒を取り込む上部の取込口３４ａと、穀粒を排出する下部の排出口３４ｂを有する。
【００２８】
一時貯留部３３は、脱穀装置１５から搬送されてきて回転羽根２８（図４参照）によって跳ね飛ばされた穀粒の一部を、一時的に貯留するように構成されている。一時貯留部３３は、一時貯留部３３の上部に形成された取込口３４ａから脱穀装置１５より搬送されてきた穀粒の一部を取り込んで一時的に貯留し、一時貯留部３３の下部に形成された排出口３４ｂから一時貯留部３３に貯留された穀粒を穀粒タンク１６内の内部空間Ｍへ排出されるように構成されている。一時貯留部３３の上部には、測定容器３０Ａの側壁３４３に穀粒を検知する近接センサからなる貯留量検出器７４１が備えられている。一時貯留部３３の下部には、排出口３４ｂを閉塞または開放する貯留シャッタ３５が備えられている。一時貯留部３３に貯留された穀粒の品質を検出する光学プローブ３１は一時貯留部３３に臨んでいる。
【００２９】
貯留シャッタ３５は、板状の揺動式に構成されている。貯留シャッタ３５は、モータ３７を駆動してカム等によって構成される切換機構３６によって、水平姿勢となる貯留用閉位置と、下向き垂直姿勢となる排出用開位置とに切り替えられる。貯留シャッタ３５は、貯留シャッタ３５の開閉方向と交差する横向きの支軸３８周りに揺動する。支軸３８は、測定容器３０Ａの第１壁３４１に支持されている。
【００３０】
図８は、上述したコンバインと、コンバインを保有または賃借りする多くの農家が参加している農業管理センタに構築されている管理サーバ８とからなる穀粒管理システムの構成を示す機能ブロック図である。各コンバインには、測定制御系として、穀粒測定部３０、収量測定器７０、測定制御モジュール６を構築する制御ユニット５が備えられている。制御ユニット５には、管理サーバ８と無線データ通信網を介してデータ交換を行うデータ送信部５１ａとデータ受信部５１ｂとからなる通信部５１、液晶パネルなどで構成される表示部５２、データ入力インターフェースである入力信号処理部５３、種々の動作機器を制御する機器制御部５４、測定制御モジュール６などが含まれている。実質的にプログラムの実行を通じて構築される測定制御モジュール６の各機能は、図１を用いて説明された計測制御の基本原理に基づく機能を含んでいる。
【００３１】
入力信号処理部５３には、穀粒測定部３０及び収量測定器７０からの測定値信号、センサ・スイッチ群７４の１つである貯留量検出器７４１からの貯留完了信号（又は貯留未了信号）、タッチパネルなどの人為操作入力デバイス７１からの入力操作信号、各種のセンサやスイッチからの検出信号などが入力される。さらに、計測始動スイッチ（非図示）などの計測制御に関するスイッチからの信号も入力される。入力信号処理部５３に入力された信号は、必要な前処理を受けて、測定制御モジュール６に転送される。機器制御部５４は、コンバインに装備されている種々の動作機器の制御を行うための制御機能を備えている。例えば、シャッタ制御部を開閉するモータ３７に開閉制御指令を与える。この実施形態では、貯留量検出器７４１からの信号に基づいて、一時貯留部３３における穀粒が所定量以上貯留された状態を検知することで、穀粒測定部３０による測定を開始する。穀粒測定部３０による測定が終了すると、貯留シャッタ３５を開位置に揺動させ、一時貯留部３３で貯留された穀粒を排出する。次いで、貯留シャッタ３５を閉位置に揺動させ、次の測定に移行する。
【００３２】
測定制御モジュール６には、圃場識別情報管理部６１、穀粒成分値取得部６２、収量演算部６５、表示データ生成部６６、収穫情報記録部６７、収穫情報管理部６８が含まれている。
【００３３】
圃場識別情報管理部６１は、穀粒を収穫するためにコンバインが穀稈を刈り取る圃場を確定し、その確定された圃場を特定する圃場識別情報を管理する。収穫対象となる圃場の確定には、種々の方法がある。たとえば、（１）圃場に設置された圃場ＩＤ保持体から、近距離無線通信やＯＣＲなどによって圃場ＩＤを受け取って、この圃場ＩＤに基づいて収穫対象となる圃場を確定する、（２）運転者が写真や地図を参照しながら実際の圃場を目で確認して、収穫対象となる圃場を入力デバイス７１等を通じて入力する、（３）正確な圃場地図が作成されている場合は、圃場地図とＧＰＳによる方位情報（経緯度）とのマッチングによって収穫対象となる圃場を確定する、などである。
【００３４】
穀粒成分値取得部６２は、一方では、圃場識別情報管理部６１で管理されている圃場識別情報及び穀粒測定部３０から出力された測定データである、穀粒成分値に関する測定値を管理サーバ８に送信し、他方では、管理サーバ８から送られてくる収穫した穀粒の穀粒成分値を受け取る。
【００３５】
収量演算部６５は、ロードセルである収量測定器７０の測定値から測定値・収量変換テーブルを用いて収量を算定する。なお、この実施形態では、収量演算部６５は、所定のサンプリング時間で算定した収量から、指定の開始時点から指定の終了時点までの収量の増加量を演算することで、走行距離当たりの収量を算定する機能を有する。穀粒成分値取得部６２で取得された穀粒成分値及び収量演算部６５で算定された収量はその収穫位置（走行位置）とともに収穫情報管理部６８に収集され、収穫情報記録部６７に記録される。収穫情報記録部６７に記録された穀粒成分値（水分及びタンパク質）及び収量は、表示データ生成部６６で視覚データ化され、表示部５２で表示される。その際、穀粒成分値や収量は、走行距離単位または圃場単位で表示可能である。
【００３６】
管理サーバ８には、コンバインから送られてくる圃場識別情報及び穀粒成分に関する測定値とから穀粒成分値を求めるために、圃場別穀粒情報管理部８０、穀粒成分値演算部８２、テーブル管理部８３、測定値・穀粒成分値テーブル部８４、収穫情報記録部８７が含まれている。
【００３７】
圃場別穀粒情報管理部８０は、コンバインから送られてくる圃場識別情報に基づいて、当該コンバインが収穫作業を行っている圃場を特定し、収穫穀粒の種別と品種を決定する。このため、圃場別穀粒情報管理部８０は、圃場識別情報を抽出条件として、作業対象となっている穀粒の種別と品種を読み出すデータベースを有する。穀粒の種別と品種とは、例えば、種別が米であれば品種が大和小町２５号などとなる。テーブル管理部８３は、穀粒の種別と品種、さらに必要に応じて地域やその年の天候条件などに基づいて収穫対象圃場に最適な測定値・穀粒成分値テーブルを決定し、測定値・穀粒成分値テーブル部８４に設定する。穀粒成分値演算部８２は、測定値・穀粒成分値テーブル部８４に設定されている収穫対象圃場に最適な測定値・穀粒成分値テーブルを用いてコンバインから送られてきている測定値から穀粒成分値として、水分とタンパク質を求める。穀粒成分値演算部８２で算定された穀粒成分値（水分及びタンパク質）は、コンバインに送信される。さらに、この穀粒成分値は、管理サーバ８においても、コンバインから送信されてきた収量とともに、収穫情報記録部８７に記録される。その際、穀粒成分値及び収量はその収穫位置（走行位置）とリンクされて記録することも可能である。
【００３８】
なおこの実施形態では、テーブル管理部８３は、予め用意している基準測定値・穀粒成分値テーブルを補正し、当該圃場における穀粒成分値を導出するために最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルを作成して、測定値・穀粒成分値テーブル部６４に設定する。例えば、Ｓを成分値、Ｘ1、Ｘ2、・・・を分光結果群、Ｆを基準測定値・穀粒成分値テーブル（計量線）とすれば、基準測定値・穀粒成分値テーブルはＳ＝Ｆ（Ｘ1、Ｘ2、・・・、α1、α2）と表すことができ、穀粒の種別と品種によってα1とα2の係数値が与えられると、唯一の最適な基準測定値・穀粒成分値テーブルが決定可能となる。
【００３９】
〔別実施形態〕（１）図８で示された機能ブロック図における機能部の区分けは一例であり、それぞれの機能部の統合や、各機能部の分割は任意である。本発明の制御機能が実現するものであればどのような構成でもよいし、またそれらの機能は、ハードウエアまたはソフトウエアあるいはその両方で実現することができる。
（２）上述した実施形態では、収量測定は、穀粒タンク１６の重量増加に基づいて行われた。これに代えて、収量測定も、穀粒を一時的に所定量だけ貯留する測定容器を用い、所定量の穀粒が貯留するまでの時間と車速とで単位走行（面積）当たりの収量を算定する構成を採用してもよい。その際、収量測定用の測定ユニットと穀粒成分測定用の測定容器とが相互連結された一体的な構造体であってもよいし、互いに独立した別構造体であってもよい。
（３）上述した実施形態では、管理サーバ８の通信部８１と制御ユニット５の通信部５１がデータ交換のために直接つながれていた。これに代えて、管理サーバ８の通信部８１と制御ユニット５の通信部５１との間に運転者が持参するスマートフォンなどの携帯通信端末を介在させてもよい。その際、表示部５２に表示される内容の少なくとも一部が携帯通信端末の表示画面にも表示されると好都合である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、自脱型のコンバインの他、全稈投入型コンバインにも利用できる。また、クローラ走行式のコンバインの他、ホイール走行式のコンバインにも利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１５      ：脱穀装置
１６      ：穀粒タンク
３０      ：穀粒測定部
３３      ：一時貯留部
３５      ：貯留シャッタ
５        ：制御ユニット
５１      ：通信部
５１ａ    ：データ送信部
５１ｂ    ：データ受信部
５２      ：表示部
６        ：測定制御モジュール
６１      ：圃場識別情報管理部
６２      ：穀粒成分値取得部
６３      ：テーブル管理部
６５      ：収量演算部
６６      ：表示データ生成部
６７      ：収穫情報記録部
６８      ：収穫情報管理部
７０      ：収量測定器
８        ：管理サーバ
８０      ：圃場別穀粒情報管理部
８１      ：通信部
８１ａ    ：送信部
８１ｂ    ：受信部
８２      ：穀粒成分値演算部
８３      ：テーブル管理部
８４      ：測定値・穀粒成分値テーブル部
８７      ：収穫情報記録部