JP7835263B2 - Work vehicles - Google Patents
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- JP7835263B2 JP7835263B2 JP2024212307A JP2024212307A JP7835263B2 JP 7835263 B2 JP7835263 B2 JP 7835263B2 JP 2024212307 A JP2024212307 A JP 2024212307A JP 2024212307 A JP2024212307 A JP 2024212307A JP 7835263 B2 JP7835263 B2 JP 7835263B2
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Description
本発明は、圃場を走行しながら施肥を行う作業車両に関するものである。 This invention relates to a work vehicle that performs fertilization while traveling across a field.
近年、農業従事者の高齢化や労働力不足が問題視される中、我が国における販売農家1戸当たりの経営農地面積は増加傾向にあり、今後もこの傾向は継続するものと予測されている。これに応じて、ロボット技術やICTを活用して超省力・高品質生産を実現するスマート農業への関心が益々高まっている。 In recent years, amid concerns about the aging workforce and labor shortages in agriculture, the average farmland area per commercial farm in Japan has been increasing, and this trend is expected to continue. Accordingly, interest in smart agriculture, which utilizes robotic technology and ICT to achieve ultra-labor-saving and high-quality production, is growing rapidly.
このような潮流の中、農作業を行う作業車両の技術分野においては、例えば、下記特許文献1に示されるように、GPS等の測位衛星システムを利用し、圃場内において、作業車両を無人操縦により走行させることで作業のスマート化が図られている。 Amidst these trends, in the field of agricultural work vehicles, for example, as shown in Patent Document 1 below, smarter work is being achieved by using positioning satellite systems such as GPS to operate work vehicles unmanned within the field.
ところで、圃場全体の作物の生育を平準化することは、作物の倒伏等を防止する上で、従来からの課題となっている。しかしながら、圃場内において、作物を生育する環境は均一でなく、圃場内の場所により作物の育ちやすさが異なることが通常であり、圃場の面積が大きいほど、生育度合いにバラツキが生じやすい。そこで、圃場内において、作物の育ちやすい場所では、施肥量を増やし、育ちにくい場所では、施肥量を減らすことで、圃場全体の作物の生育の平準化が図られる。例えば、下記特許文献2に記載されているように、無人操縦により走行可能な作業車両の技術分野においては、圃場の所定区画ごとに目標となる施肥量が設定された施肥計画マップの情報を用いて、圃場内の位置に応じて、作業車両の施肥量を自動で調節する技術が公知である。なお、この施肥計画マップは、圃場の所定区画ごとに、その区画の位置情報と目標となる施肥量が紐づけられて記録されたデータであり、作物が育ちやすい区画では、施肥量が少なく、育ちにくい区画では、施肥量が多く設定される。 Incidentally, leveling the growth of crops across an entire field has long been a challenge in preventing crop lodging and other damage. However, the environment for crop growth is not uniform within a field, and the ease with which crops grow usually differs depending on the location within the field. The larger the field area, the more likely it is that variations in growth will occur. Therefore, leveling the growth of crops across the entire field can be achieved by increasing the amount of fertilizer applied in areas where crops grow easily and decreasing it in areas where they do not. For example, as described in Patent Document 2 below, in the field of autonomous work vehicles, there is a known technology that automatically adjusts the amount of fertilizer applied by a work vehicle according to its location within the field, using information from a fertilization plan map in which target amounts of fertilizer are set for each predetermined section of the field. This fertilization plan map contains data recorded for each designated plot in the field, linking the location information of that plot with the target amount of fertilizer to be applied. Plots where crops grow easily will have lower fertilizer application rates, while plots where crops do not grow easily will have higher rates.
この施肥計画マップの情報を用い、従来の作業車両は、作業走行中、所定の時間間隔で、自機の位置情報を取得することで、自機が作業を行っている圃場の区画を特定し、特定された区画に紐づけられた目標の施肥量となるように、施肥装置を自動制御する。これにより、従来の作業車両は、圃場を自動で走行しつつ、圃場の区画毎に施肥量の自動調節することが可能となっている。 Using the information from this fertilization plan map, conventional work vehicles acquire their own position information at predetermined time intervals while working. This allows them to identify the section of the field they are working in and automatically control the fertilizer application device to match the target fertilizer amount associated with that section. This enables conventional work vehicles to automatically adjust the fertilizer application amount for each section of the field while automatically navigating the field.
しかしながら、従来の作業車両は、複数の圃場に対して、施肥作業を行おうとする場合、圃場毎に施肥マップを用意しなければならず、作業負担の増加を招いていた。特に、耕作放棄地であった場所を新たな圃場として、施肥作業を行う場合など、過去のデータやプラクティスが乏しいことにより、施肥マップを用意することが難しい場合も存在する。 However, with conventional work vehicles, when fertilizing multiple fields, a separate fertilization map had to be prepared for each field, leading to an increased workload. This was particularly problematic when fertilizing newly developed fields that had previously been abandoned farmland, as the lack of historical data and practice made preparing a fertilization map difficult.
また、複数の圃場に対して施肥作業を行う場合、場所によって作土深(すなわち、作土層の深さ)の差が通常より大きい圃場などでは、必ずしも施肥マップによる施肥作業が有効でなく、作土深の深い地点で苗が育ちすぎて倒伏が生じてしまうことがある。したがって、圃場毎に、施肥量の決定方法を柔軟に変更して施肥作業を行いたいというニーズが存在する。 Furthermore, when fertilizing multiple fields, in fields where the difference in topsoil depth (i.e., the depth of the topsoil layer) is greater than usual, fertilization based on a fertilization map is not always effective. In such cases, seedlings may grow too large in areas with deeper topsoil, leading to lodging (falling over). Therefore, there is a need to flexibly adjust the method for determining fertilizer amounts for each field.
そこで、本発明は、このような問題を解消し、複数の圃場に対して、圃場毎に施肥マップを用意しなければならない作業負担を軽減するとともに、圃場毎に、施肥量の決定方法を柔軟に変更して施肥作業を可能とする作業車両を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to solve these problems, reduce the workload of having to prepare a separate fertilization map for each of the multiple fields, and provide a work vehicle that allows for flexible modification of the method for determining the amount of fertilizer to be applied for each field.
上記の目的を達成するため、第1の発明は、
施肥装置と、自機位置を取得する測位装置とを備え、前記測位装置により取得した自機位置に基づき、圃場の区画ごとに施肥量が設定された施肥マップを利用して、自機位置が属する区画に設定された目標施肥量を取得して、前記施肥装置の施肥量を制御するよう構成された作業車両であって、
圃場の土壌情報を取得する土壌情報取得部と、前記施肥装置の施肥量を制御する制御装置とをさらに備え、
前記土壌情報取得部は、土壌の作土深を測定する作土深センサと、土壌の肥沃度を測定する肥沃度センサとを備えており、
前記施肥マップの情報に基づき、前記施肥装置の施肥量を決定する施肥マップ利用施肥モードと、前記土壌情報取得部から取得した土壌情報を用いて前記施肥装置の施肥量を決定する土壌情報利用施肥モードとを選択して実行可能に構成され、
前記制御装置は、施肥マップ利用施肥モードの実行中、作土深センサによって測定された作土深が設定深さ以上となったとき、自動で土壌情報利用施肥モードに切り替えることを特徴とする作業車両を提供する。
To achieve the above objective, the first invention is:
A work vehicle comprising a fertilizer application device and a positioning device for acquiring its own position, wherein, based on the position acquired by the positioning device, it uses a fertilizer application map in which the amount of fertilizer to be applied to each plot of field is set, acquires a target amount of fertilizer to be applied to the plot to which the vehicle's position belongs, and controls the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device,
The system further comprises a soil information acquisition unit that acquires soil information of the field, and a control device that controls the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device.
The aforementioned soil information acquisition unit includes a topsoil depth sensor for measuring the topsoil depth of the soil and a soil fertility sensor for measuring the soil fertility.
The system is configured to allow selection and execution of two modes: a fertilization mode that uses a fertilization map to determine the amount of fertilizer applied by the fertilization device based on the information in the fertilization map, and a soil information-based fertilization mode that uses soil information acquired from the soil information acquisition unit to determine the amount of fertilizer applied by the fertilization device.
The control device provides a work vehicle characterized by automatically switching to a soil information utilization fertilization mode when the topsoil depth measured by the topsoil depth sensor becomes equal to or greater than a set depth while the fertilization map utilization fertilization mode is being executed.
上記第1の発明によれば、施肥マップ利用施肥モードと、土壌情報利用施肥モードとを選択実行可能に構成されたことで、複数の圃場に対して、圃場毎に施肥マップを用意しなければならない作業負担を軽減できる。さらに、圃場毎に、施肥量の決定方法を柔軟に変更して施肥作業を可能が可能となる。また、作土深が深い地点においては、施肥モードが自動で切り替えられて、土壌情報利用施肥モードによる施肥が行われる。その結果、作土深が深い地点において作土深を加味した施肥量の決定方法により施肥を行うことができるため、作土深が深いことによる苗の育ちすぎを要因とする倒伏を良好に防止できる。 According to the first invention described above, by configuring the system to allow selection between a fertilization map-based fertilization mode and a soil information-based fertilization mode, the workload of having to prepare a separate fertilization map for each field can be reduced. Furthermore, it becomes possible to flexibly change the method for determining the amount of fertilizer applied for each field, enabling efficient fertilization. In addition, at locations with deep topsoil, the fertilization mode is automatically switched, and fertilization is performed using the soil information-based fertilization mode. As a result, fertilization can be performed at locations with deep topsoil using a method that takes the topsoil depth into account, effectively preventing lodging caused by over-growth of seedlings due to deep topsoil.
第2の発明は、上記第1の発明において、
前記土壌情報利用施肥モードによって算出される施肥量を、圃場の区画ごとに平均値を算出してマップ化した土壌情報利用施肥マップを作成し、前記施肥マップの情報及び前記土壌情報利用施肥マップの情報を表示部に表示可能に構成されたことを特徴とする。
The second invention is, in the first invention described above,
The system is characterized by creating a soil information utilization fertilization map by calculating the average value of the fertilizer application amount calculated by the soil information utilization fertilization mode for each field section, and by enabling the display unit to display the information from the fertilization map and the information from the soil information utilization fertilization map.
上記第2の発明によれば、上記第1の発明の効果に加え、肥マップの情報及び土壌情報利用施肥マップの情報を表示部に表示可能に構成されたこことで、複数の圃場の施肥の分析に役立てることができる。 According to the second invention described above, in addition to the effects of the first invention, the display unit is configured to display information from the fertilizer map and information from the soil information utilization fertilization map, making it useful for analyzing fertilization in multiple fields.
(削除)(delete)
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第3の発明は、上記第1の発明において、
管理圃場に関する情報を管理する圃場群情報管理部を備え、
前記圃場群情報管理部は、圃場群情報を作成する圃場群情報作成部と、圃場群分析情報を作成する圃場群分析情報作成部と、管理圃場に関する情報を記憶する圃場群情報記憶部とを備え、
前記制御装置は、さらに、予め設定された基本施肥量を前記施肥装置の施肥量として決定する基本施肥量施肥モードを実行可能に構成され、
前記基本施肥量を設定する基本施肥量設定部を備え、
前記基本施肥量設定部は、作業者が、管理圃場に含まれる複数の圃場の中から、標準圃場を選択して基本施肥量を設定すると、標準圃場として選択されなかった圃場についても、前記圃場群分析情報に基づき自動設定するよう構成されたことを特徴とする。
The third invention is, in the first invention described above,
It is equipped with a field group information management unit that manages information about managed fields,
The aforementioned field group information management unit comprises a field group information creation unit for creating field group information, a field group analysis information creation unit for creating field group analysis information, and a field group information storage unit for storing information about managed fields.
The control device is further configured to execute a basic fertilizer application mode in which a preset basic fertilizer application amount is determined as the fertilizer application amount of the fertilizer application device.
The system includes a basic fertilizer application amount setting unit for setting the aforementioned basic fertilizer application amount,
The basic fertilizer application rate setting unit is configured such that, when an operator selects a standard field from among multiple fields included in the managed field and sets the basic fertilizer application rate, it automatically sets the rate for fields that were not selected as standard fields, based on the field group analysis information.
上記第3の発明によれば、上記第1の発明の効果に加え、複数の圃場における基本施肥量の設定において、標準圃場として選択されなかった圃場についても、圃場群分析情報に基づき自動設定することで、作業者の手間を軽減し、利便性を向上できる。 According to the third invention described above, in addition to the effects of the first invention described above, when setting the basic fertilizer application rate for multiple fields, even fields that were not selected as standard fields can be automatically set based on field group analysis information, thereby reducing the workload on workers and improving convenience.
本発明によれば、複数の圃場に対して、圃場毎に施肥マップを用意しなければならない作業負担を軽減するとともに、圃場毎に、施肥量の決定方法を柔軟に変更して施肥作業を可能とする作業車両を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a work vehicle that reduces the workload of having to prepare a separate fertilization map for each of multiple fields, and that allows for flexible modification of the method for determining the amount of fertilizer to be applied for each field.
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施形態につき、詳細に説明を加える。 The following describes preferred embodiments of the present invention in detail, based on the attached drawings.
まず、作業車両1の基本構成について以下説明する。 First, the basic configuration of work vehicle 1 will be explained below.
<作業車両の基本構成>
図1は、本発明の好ましい実施形態にかかる作業車両1の左側面図である。
<Basic configuration of work vehicles>
Figure 1 is a left side view of a work vehicle 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
本明細書においては、図1に矢印で示されるように、作業車両1の進行方向となる側を前方とし、特に断りがない限り、作業車両1の進行方向に向かって左側を「左」といい、その反対側を「右」という。また、作業車両1を、単に「機体」ともいう。 In this specification, as indicated by the arrows in Figure 1, the side of the work vehicle 1 that is in the direction of travel is referred to as the front. Unless otherwise specified, the left side of the work vehicle 1 in the direction of travel is referred to as "left," and the opposite side is referred to as "right." The work vehicle 1 is also simply referred to as the "machine."
本実施形態にかかる作業車両1は、一例として、田植機の構成を有する。具体的には、図1に示されるように、その基本構成として、圃場を走行する走行車体2(以下、単に「車体」ともいう。)を備え、その走行車体2に、圃場に苗を植え付ける苗植付部3と、圃場に施肥を行う施肥装置4と、機体の位置を測定する測位装置5と、圃場の土壌情報を取得する土壌情報取得部Jと、作業車両1の各種機構を制御する制御装置Cとを搭載している。また、作業者が、作業車両1を遠隔操作するための携帯情報端末6(図3及び図5参照)を備えている。 The work vehicle 1 according to this embodiment, as an example, has the configuration of a rice transplanter. Specifically, as shown in Figure 1, its basic configuration includes a vehicle body 2 (hereinafter simply referred to as "vehicle body") that travels on the field. The vehicle body 2 is equipped with a seedling planting unit 3 for planting seedlings in the field, a fertilizer application device 4 for applying fertilizer to the field, a positioning device 5 for measuring the machine's position, a soil information acquisition unit J for acquiring soil information of the field, and a control device C for controlling various mechanisms of the work vehicle 1. Furthermore, it is equipped with a portable information terminal 6 (see Figures 3 and 5) for the operator to remotely control the work vehicle 1.
<走行車体の構成>
走行車体2は、作業車両1の本体を成す走行可能な車体である。この走行車体2は、機体骨格を形成する、機体前後方向に延びるメインフレーム2aと、このメインフレーム2aの後端部に取り付けられた、幅方向に延びる後部フレーム2bとを備えている。このメインフレーム2aの上部に、作業者が搭乗可能なフロアステップ2cが設けられており、このフロアステップ2c上に、操縦を司る操縦部7と、作業者が着座する操縦席7gとが設けられている。
<Structure of the running vehicle>
The mobile body 2 is a mobile body that forms the main body of the work vehicle 1. This mobile body 2 comprises a main frame 2a that extends in the front-rear direction of the machine and forms the machine's frame, and a rear frame 2b that extends in the width direction and is attached to the rear end of the main frame 2a. A floor step 2c on which an operator can stand is provided on the upper part of the main frame 2a, and a control unit 7 that controls operation and a cockpit 7g on which the operator sits are provided on this floor step 2c.
また、走行車体2の動力源であるエンジンEは、操縦席7gの下方に配設されており、エンジンEから出力された動力は、図1に示されるように、フロアステップ2cの下方に設けられたベルト式動力伝達機構e1を介して、静油圧式無段変速機(HST)e2からミッションケースe3へと伝達される。 Furthermore, the engine E, which is the power source for the vehicle body 2, is located below the driver's seat 7g. The power output from the engine E is transmitted to the transmission case e3 via a belt-type power transmission mechanism e1 located below the floor step 2c, through a hydrostatic continuously variable transmission (HST) e2, as shown in Figure 1.
なお、静油圧式無段変速機e2は、トラニオン軸(図示せず)の開度がHSTサーボモータe4(図2参照)の駆動によって調整されて、ミッションケースe3への出力を変更する機構である。これにより、車速の調整が可能となっている。 Furthermore, the hydrostatic continuously variable transmission e2 is a mechanism in which the opening degree of the trunnion shaft (not shown) is adjusted by the drive of the HST servo motor e4 (see Figure 2), thereby changing the output to the transmission case e3. This allows for adjustment of the vehicle speed.
ミッションケースe3に伝達された動力は、その内部で変速され、さらに、左右一対の前輪9および左右一対の後輪10への走行用の動力と、苗植付部3への作業用の動力とに分岐して伝達される。走行用の動力は、前輪ファイナルケースe5および前輪車軸e6(図1参照)を介して、左右一対の前輪9に伝達される他、図1に示される左右一対の後輪伝動軸e7、左右一対の後輪ギアケースe8および後輪車軸82を介して、左右一対の後輪9に伝達される。一方、作業用の動力は、走行車体2の後部に設けられた植付クラッチ(図示せず)へ伝達され、所定操作により植付クラッチが入れられると、さらに苗植付部3へと伝達される。 The power transmitted to the transmission case e3 is shifted internally and then branched and transmitted to the pair of front wheels 9 and the pair of rear wheels 10 for driving, and to the seedling planting unit 3 for work. The driving power is transmitted to the pair of front wheels 9 via the front wheel final drive case e5 and front wheel axle e6 (see Figure 1), and also to the pair of rear wheels 9 via the pair of rear wheel transmission shafts e7, the pair of rear wheel gear cases e8 and rear wheel axle 82 shown in Figure 1. Meanwhile, the work power is transmitted to a planting clutch (not shown) located at the rear of the vehicle body 2. When the planting clutch is engaged through a predetermined operation, the power is further transmitted to the seedling planting unit 3.
操縦部7は、作業者が操作に供する各種の操作部材を備えている。具体的には、走行車体2の前後進と車速を変更する主変速レバー7aと、左右一対の前輪9を操舵するステアリングホイール7bと、自動運転の一つである直進制御を制御装置Cに開始または終了させる直進アシストレバー7cと、種々の操作スイッチが設けられた操作盤7dとを備えている。さらに、この操作盤7dには、各種情報を表示可能なモニタ7eが設けられている。また、操縦部7は、作業車両1を操舵するための操舵機構として、ステアリングホイール7bの他、ステアリングシャフト7f、ピットマンアームおよびタイロッド(不図示)等を備えており、これらの機構により、ステアリングホイール7bの回動操作に応じて、操舵輪である前輪9の操舵角が変更される。また、ステアリングホイール7b後方には、操縦席7gが配設される。 The control unit 7 is equipped with various operating components for the operator. Specifically, it includes a main gear lever 7a for changing the forward/reverse movement and vehicle speed of the vehicle body 2, a steering wheel 7b for steering the pair of front wheels 9, a straight-line assist lever 7c for starting or ending the straight-line control, a type of automatic driving, via the control device C, and an operation panel 7d equipped with various operation switches. Furthermore, the operation panel 7d is equipped with a monitor 7e capable of displaying various information. In addition to the steering wheel 7b, the control unit 7 also includes a steering shaft 7f, a pitman arm, and tie rods (not shown) as steering mechanisms for steering the work vehicle 1. These mechanisms change the steering angle of the front wheels 9, which are the steering wheels, in accordance with the rotational operation of the steering wheel 7b. A driver's seat 7g is located behind the steering wheel 7b.
<苗植付部の構成>
苗植付部3は、昇降リンク装置11を介して、走行車体2の後部に取り付けられている。昇降リンク装置11は、上部リンクアーム11aおよび左右一対の下部リンクアーム11bを備え、苗植付部3を昇降可能に構成されている。
<Structure of the seedling planting section>
The seedling planting unit 3 is attached to the rear of the vehicle body 2 via a lifting linkage device 11. The lifting linkage device 11 comprises an upper link arm 11a and a pair of left and right lower link arms 11b, and is configured to allow the seedling planting unit 3 to move up and down.
上部リンクアーム11aおよび下部リンクアーム11bの前側の端部は、後部フレーム2dに固定されたリンクベースフレーム12に取り付けられ、他端は苗植付部63の下部に位置する上下リンクアーム13に取り付けられている。 The front ends of the upper link arm 11a and the lower link arm 11b are attached to the link base frame 12, which is fixed to the rear frame 2d, while the other ends are attached to the upper and lower link arms 13 located below the seedling planting section 63.
ここで、制御装置Cによって電子油圧バルブ(図示せず)が制御されて、図1に示される昇降油圧シリンダ14が油圧で縮められると、上部リンクアーム11aが後ろ上がりに回動され、苗植付部3が非作業位置まで上昇されるように構成されている。苗植付部3が非作業位置にあるときには、その下端部がメインフレーム2aの底部と略同一の高さに位置する。 Here, the control device C controls an electronic hydraulic valve (not shown), and when the lifting hydraulic cylinder 14 shown in Figure 1 is retracted hydraulically, the upper link arm 11a rotates upward and backward, causing the seedling planting unit 3 to rise to a non-working position. When the seedling planting unit 3 is in the non-working position, its lower end is at approximately the same height as the bottom of the main frame 2a.
これに対して、昇降油圧シリンダ14が油圧で伸ばされると、上部リンクアーム11aが後ろ下がりに回動され、苗植付部3が、苗の植付け作業が可能な作業位置(図1に示された位置)まで下降される。 In response, when the lifting hydraulic cylinder 14 is extended hydraulically, the upper link arm 11a rotates downward and backward, lowering the seedling planting unit 3 to a working position (the position shown in Figure 1) where seedling planting can be performed.
図1に示されるように、苗植付部3は、土付きのマット状の苗(所謂、苗マット)を立て掛ける苗載台3aと、苗載台3aの後方かつ下方に設けられた植付装置3bと、苗植付部3bの下部に設けられたセンターフロート3cと、センターフロート3cの左右に配置されたサイドフロート3dを備えている。 As shown in Figure 1, the seedling planting unit 3 comprises a seedling stand 3a for propping up soil-covered mat-shaped seedlings (so-called seedling mats), a planting device 3b located behind and below the seedling stand 3a, a center float 3c located below the seedling planting unit 3b, and side floats 3d positioned to the left and right of the center float 3c.
植付装置3bは作業車両1の幅方向に並べて複数設けられ、各植付装置3bは、前後方向に並ぶ左右二対の植付具3eを備えている。植付クラッチが入れられて、図1に示される駆動軸3fが回転されると、図1に示される前側の植付具3eと後ろ側の植付具3eとが、駆動軸3fまわりに回転しつつ、交互に苗載台3aの下端部に位置する苗を取出し、圃場に植え付けるように構成されている。 Multiple planting devices 3b are arranged in a row along the width of the work vehicle 1, and each planting device 3b is equipped with two pairs of planting tools 3e arranged in the front-to-back direction. When the planting clutch is engaged and the drive shaft 3f shown in Figure 1 is rotated, the front planting tool 3e and the rear planting tool 3e shown in Figure 1 rotate around the drive shaft 3f, alternately picking up seedlings located at the lower end of the seedling tray 3a and planting them in the field.
センターフロート3cおよびサイドフロート3dはそれぞれ、作業車両1が走行するのに伴って、圃場上を滑走し、整地するように構成され、各フロート3c,3dによって整地された圃場に、各植付装置3bによって苗が植え付けられる。また、センターフロート3cおよびサイドフロート3dはそれぞれ、圃場の凹凸に合わせて揺動可能に構成されている。 The center float 3c and side floats 3d are configured to glide and level the field as the work vehicle 1 moves, and seedlings are planted in the field leveled by each float 3c and 3d by each planting device 3b. Furthermore, the center float 3c and side floats 3d are configured to swing to conform to the unevenness of the field.
<施肥装置の構成>
図2は、図1に示された施肥装置4の概略左側面図である。
<Configuration of the fertilizer application system>
Figure 2 is a schematic left side view of the fertilizer application device 4 shown in Figure 1.
施肥装置4は、機体の左右方向に延びるエアチャンバー4aと、エアチャンバー4aを通じて左方から右方へエアを圧送するブロワ4bと、圃場に供給する肥料を貯留する施肥ホッパ4cと、施肥ホッパ27の下方に設けられた複数の繰出装置4dと、各繰出装置4dの下方に設けられ、前端部がエアチャンバー4aに接続された複数の接続管4eと、各接続管4eの後端部に接続され、苗植付部3の下部へ延びる複数の施肥ホース4fとを備えている。 The fertilizer application device 4 comprises an air chamber 4a extending in the left-right direction of the machine, a blower 4b that pumps air from left to right through the air chamber 4a, a fertilizer hopper 4c for storing fertilizer to be supplied to the field, a plurality of dispensing devices 4d located below the fertilizer hopper 27, a plurality of connecting pipes 4e located below each dispensing device 4d, with their front ends connected to the air chamber 4a, and a plurality of fertilizer hoses 4f connected to the rear ends of each connecting pipe 4e and extending to the lower part of the seedling planting section 3.
ブロワ4bは、吸気ダクト4gを備え、図示しないブロワモータが駆動されると、吸気ダクト4fを通じて吸引されたエアが、エアチャンバー4a内へ供給される。エアチャンバー4a内へ供給されたエアは、右方へ圧送される間に、各接続管4eを通じて、各施肥ホース4f内へ供給される。 The blower 4b is equipped with an intake duct 4g. When a blower motor (not shown) is driven, air is drawn in through the intake duct 4f and supplied into the air chamber 4a. The air supplied into the air chamber 4a is then pumped to the right and supplied to each fertilizer hose 4f through each connecting pipe 4e.
繰出装置4dは、各々、施肥ホッパ4cから落下供給される肥料を内部に受け入れる開口部を上部に備えるとともに、外周面に繰出溝4hを有する繰出ロール4iを内部に備えている。各繰出ロール4iを左右方向に貫通する孔(図示せず)に挿通された繰出軸4jが回転するのに伴い、繰出ロール4iが回転する。これにより、繰出溝4h内の肥料が繰出装置4dの下方へ繰り出される。繰出ロール4iによって繰り出された肥料は、接続管4e内に供給される。このとき、接続管38内に供給された肥料は、前方のエアチャンバー4aから供給されたエアによって、施肥ホース6fを通過して圃場へ供給される。 Each dispensing device 4d has an opening at the top to receive fertilizer supplied from the fertilizer hopper 4c, and internally contains a dispensing roll 4i with a dispensing groove 4h on its outer surface. As the dispensing shaft 4j, inserted through a hole (not shown) that penetrates each dispensing roll 4i in the left-right direction, rotates, the dispensing rolls 4i rotate. This causes the fertilizer in the dispensing groove 4h to be dispensed downwards from the dispensing device 4d. The fertilizer dispensed by the dispensing rolls 4i is supplied into the connecting pipe 4e. At this time, the fertilizer supplied into the connecting pipe 38 is supplied to the field via air supplied from the front air chamber 4a, passing through the fertilizer hose 6f.
ここで、繰出軸4jを回転させる施肥量調節モータ4mは、制御装置Cによって回転速度が制御される。すなわち、繰出装置4dによる肥料の繰出量は、繰出ロール4iの回転速度に応じて決まるため、制御装置Cは、施肥量調節モータ4mを制御することにより、施肥装置4の施肥量の制御が可能となっている。なお、施肥量とは、より詳細には、圃場の単位面積当たりに供給される肥料の重量であり、例えば、10a(1アール)当たりに、供給される肥料のkgで決定される。したがって、制御装置Cは、目標の施肥量に応じて、繰出ロール4iの回転速度が、目標の施肥量に基づき算出される目標の速度となるように制御する。なお、目標の施肥量が、多いほど繰出ロール4iの回転速度は速く、少ないほど遅くなるよう制御される。 Here, the rotation speed of the fertilizer application rate adjustment motor 4m, which rotates the dispensing shaft 4j, is controlled by the control device C. That is, since the amount of fertilizer dispensed by the dispensing device 4d is determined by the rotation speed of the dispensing roll 4i, the control device C can control the fertilizer application rate of the fertilizer application device 4 by controlling the fertilizer application rate adjustment motor 4m. More specifically, the fertilizer application rate is the weight of fertilizer supplied per unit area of the field, for example, determined by the kilograms of fertilizer supplied per 10 ares (1 are). Therefore, the control device C controls the rotation speed of the dispensing roll 4i so that it reaches a target speed calculated based on the target fertilizer application rate. The higher the target fertilizer application rate, the faster the rotation speed of the dispensing roll 4i is controlled; the lower the target fertilizer application rate, the slower the rotation speed is controlled.
<測位装置の構成>
測位装置5は、受信アンテナGNSS衛星からの電波を受信する受信アンテナを有するGNSS受信及び機体の三軸の傾きや加速度を検出する慣性計測モジュールが含まれて構成されている。この測位装置5は、走行車体1の前部において、上方へと延びるフレーム材の上端に配設されており、車体の位置情報を取得する機能を果たす。ここで、位置情報とは、作業車両1の位置を示す情報を指し、少なくとも機体の緯度・経度を示す情報を含んでいる。測位装置5によって測定された位置情報は、制御装置Cに送信される(図5参照)。
<Configuration of the positioning device>
The positioning device 5 includes a GNSS receiver with a receiving antenna that receives radio waves from GNSS satellites, and an inertial measurement module that detects the tilt and acceleration of the three axes of the vehicle. This positioning device 5 is located at the front of the vehicle body 1, at the upper end of the frame material extending upward, and performs the function of acquiring the vehicle's position information. Here, position information refers to information indicating the position of the work vehicle 1, and includes at least information indicating the latitude and longitude of the vehicle. The position information measured by the positioning device 5 is transmitted to the control device C (see Figure 5).
<土壌情報取得部の構成>
土壌情報取得部Jは、圃場の土壌を測定することで、その土壌の地力(すなわち、作物の育ちやすさ)を示す情報(以下、土壌情報という。)を取得する。土壌情報取得部Jは、土壌の作土深(すなわち、作土層の深さ)を測定する作土深センサj1と、土壌の肥沃度を測定する肥沃度センサj2とを備えている。作土深センサj1は、走行車体2の前部に設けられた超音波センサであり、機体が硬盤まで沈んだ深さを計測することで作土深を測定可能となっている。また、肥沃度センサj2は、前輪9に設けられており、土壌に微弱な電流を流しその電気伝導度(電気抵抗)から、土壌中のイオン(養分)を計測することで土壌の肥沃度を測定可能となっている。より詳細には、肥沃度の指標としてSFV値(Soil Fertility Value)を測定する。このSFV値は、EC値(Electric Conductivity)に相当する数値であり、単位は、mS/cm(ミリジーメンス)である。土壌情報取得部Jの測定情報(作土深、SFV値)は、所定の時間間隔で、測位装置5が測定した地点の位置情報(例えば、緯度、経度)と紐づけられて、制御装置Cに送信される。
<Configuration of the soil information acquisition unit>
The soil information acquisition unit J acquires information indicating the soil's fertility (i.e., how easily crops can grow) by measuring the soil in the field (hereinafter referred to as soil information). The soil information acquisition unit J is equipped with a topsoil depth sensor j1 that measures the topsoil depth (i.e., the depth of the topsoil layer) and a soil fertility sensor j2 that measures the soil's fertility. The topsoil depth sensor j1 is an ultrasonic sensor installed at the front of the vehicle body 2, and can measure the topsoil depth by measuring the depth to which the vehicle body sinks down to the hardpan. The soil fertility sensor j2 is installed on the front wheel 9, and can measure the soil's fertility by passing a weak electric current through the soil and measuring the ions (nutrients) in the soil from its electrical conductivity (electrical resistance). More specifically, the SFV value (Soil Fertility Value) is measured as an indicator of fertility. This SFV value is a numerical value equivalent to the EC value (Electrical Conductivity), and its unit is mS/cm (millisiemens). The measurement information (topsoil depth, SFV value) from the soil information acquisition unit J is linked to the location information (e.g., latitude, longitude) of the point measured by the positioning device 5 at predetermined time intervals and transmitted to the control device C.
<携帯情報端末の構成>
図3は、図1の携帯情報端末の概略平面図であり、図4は、図3の携帯情報端末の制御系の構成を示すブロック図である。
<Configuration of a mobile information terminal>
Figure 3 is a schematic plan view of the portable information terminal shown in Figure 1, and Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the control system of the portable information terminal shown in Figure 3.
携帯情報端末6は、走行車体2と別体の情報処理装置であり、例えば、スマートフォンやタブレット等、作業者が携帯可能な情報処理装置である。この携帯情報端末6は、図示されていないが、演算処理を行うCPUと、演算処理に必要な情報を読み書き可能なメモリとを備えて構成されており、メモリに記憶された各種制御プログラムに従ってCPUが動作することにより、図4中に機能ブロックとして記載された構成が実現される。 The portable information terminal 6 is an information processing device separate from the vehicle body 2, and is, for example, a smartphone or tablet, an information processing device that can be carried by the operator. Although not shown in the figure, this portable information terminal 6 is configured to include a CPU for processing calculations and memory capable of reading and writing information necessary for calculations. The configuration shown as a functional block in Figure 4 is realized by the CPU operating according to various control programs stored in the memory.
携帯情報端末6は、図3及び図4に示されるように、表示部6a、操作部6b、NDVI値取得部6c、施肥マップ作成部6d、土壌情報利用施肥マップ作成部6e、圃場情報管理部6f、通信制御部6jを備える。 As shown in Figures 3 and 4, the portable information terminal 6 comprises a display unit 6a, an operation unit 6b, an NDVI value acquisition unit 6c, a fertilization map creation unit 6d, a soil information utilization fertilization map creation unit 6e, a field information management unit 6f, and a communication control unit 6j.
表示部6aは、映像や音声を出力する機能を備え、例えば、スピーカを有する液晶パネルによって構成される。また、操作部6bは、押圧検知式の複数のボタン等により構成される。施肥マップ6cは、後述する施肥マップDhを施肥マップ記憶部6c及び制御装置Cに設定する機能を果たす。係る施肥マップDhに関するデータは、外部サーバSVから取得するように構成されてもよく、また、操作部6bの操作に基づきデータを生成可能に構成し、作業者の施肥量設定に係る操作部6bの操作によって、設定されるよう構成されてもよい。 The display unit 6a has the function of outputting video and audio, and is composed of, for example, a liquid crystal panel with a speaker. The operation unit 6b is composed of multiple pressure-sensitive buttons, etc. The fertilization map 6c has the function of setting the fertilization map Dh (described later) to the fertilization map storage unit 6c and the control device C. The data related to the fertilization map Dh may be configured to be acquired from an external server SV, or it may be configured to generate data based on the operation of the operation unit 6b, and the data may be set by the operator's operation of the operation unit 6b related to setting the fertilization amount.
また、施肥マップ記憶部6dは、記憶領域を備えたメモリであり、RAMなどで構成されるが、SDカードなどの脱着可能な記録媒体で構成されてもよい。この施肥マップ記憶部6cには、後述する施肥マップDhのデータが作業開始前に予め記憶される。 Furthermore, the fertilization map storage unit 6d is a memory equipped with a storage area, and is composed of RAM or the like, but may also be composed of a removable recording medium such as an SD card. The fertilization map data Dh, described later, is stored in this fertilization map storage unit 6c before the start of the operation.
NDVI値取得部6eは、作業対象となる圃場のNDVI値(正規化植生指数)を取得する機能を果たす。なお、NDVI値は、例えば、苗の植付けを行う圃場が写された前年度の収穫前の圃場の衛星画像に基づき、圃場の地点ごとに、赤外線の反射率等から算出される。また、苗の植付けを行う圃場が写された前年度の収穫前の圃場の衛星画像は、ネットワークNWを介して接続された外部サーバSVから取得する。なお、NDVI値は、0~200の整数値で表され、値が大きいほど、土壌の肥沃度が高いことが推定される。算出された圃場のNDVI値に関する情報は、圃場の地点ごとに、施肥マップDhのデータと紐づけられて、施肥マップ記憶部6dに記憶される。これにより、施肥マップDhのデータは、圃場のNDVI値に関する情報を含むように構成されている。 The NDVI value acquisition unit 6e performs the function of acquiring the NDVI value (Normalized Vegetation Index) of the field to be worked on. The NDVI value is calculated for each field location based on, for example, satellite imagery of the field before harvest in the previous year, showing the field where seedlings will be planted. The satellite imagery of the field before harvest in the previous year is acquired from an external server SV connected via a network NW. The NDVI value is represented as an integer value between 0 and 200, and a higher value is estimated to indicate higher soil fertility. Information regarding the calculated NDVI value of the field is linked to the data in the fertilization map Dh for each field location and stored in the fertilization map storage unit 6d. Thus, the data in the fertilization map Dh is configured to include information regarding the NDVI value of the field.
<施肥マップ>
施肥マップ作成部6dは、施肥マップDhの情報を作成する機能を果たす。図5は、施肥マップの情報作成手順を説明する説明図である。図5を参照しながら、施肥マップ作成部6dによる施肥マップDhの作成手順について以下説明する。
<Fertilization Map>
The fertilization map creation unit 6d performs the function of creating information for the fertilization map Dh. Figure 5 is an explanatory diagram illustrating the procedure for creating information for the fertilization map. Referring to Figure 5, the procedure for creating the fertilization map Dh by the fertilization map creation unit 6d will be explained below.
まず、施肥マップ作成部6dは、NDVI値取得部6eから、NDVI値マップDnの情報を取得する。このNDVI値マップDnは、圃場の地点PごとにNDVI値が設定されたデータであり、少なくとも、圃場の領域を示す情報、圃場の領域の各地点の位置情報、圃場の地点ごとに設定されたNDVI値の情報を含んで構成される。なお、圃場の領域を示す略矩形の圃場領域R内の任意の地点Pが、その地点Pの緯度・経度と対応する二次元座標X、Yで特定可能となっている。 First, the fertilization map creation unit 6d acquires information from the NDVI value acquisition unit 6e, specifically from the NDVI value map Dn. This NDVI value map Dn is data in which an NDVI value is set for each point P in the field. It consists of at least information indicating the field area, location information for each point within the field area, and information on the NDVI value set for each point in the field. Furthermore, any point P within the roughly rectangular field area R, which represents the field area, can be identified by its latitude and longitude and corresponding two-dimensional coordinates X and Y.
次に、NDVI値マップDnの情報を施肥マップDhの情報に変換するための変換用NDVI値マップDn2を作成する。ここで、施肥マップDhは、圃場の区画ごとに目標施肥量が設定されたデータであり、少なくとも、圃場の領域を示す情報、圃場の領域の各地点の位置情報、圃場の区画毎に設定された目標施肥量の情報を含んで構成される。 Next, a conversion NDVI value map Dn2 is created to convert the information in the NDVI value map Dn into the information in the fertilization map Dh. Here, the fertilization map Dh is data in which the target fertilization amount is set for each field section, and it consists of at least information indicating the field area, location information for each point within the field area, and information on the target fertilization amount set for each field section.
詳細には、図5に示されるように、施肥マップDhは、圃場の領域を示す略矩形の圃場領域R内の任意の地点が、その地点の緯度・経度と対応する二次元座標X、Yで特定可能となっている。これにより、圃場内にある機体の緯度・経度を示す位置情報から、圃場領域R内の地点が特定できるよう構成されている。 In detail, as shown in Figure 5, the fertilization map Dh allows any point within the roughly rectangular field area R, which represents the field's boundaries, to be identified by its latitude and longitude, and corresponding two-dimensional coordinates X and Y. This configuration allows for the identification of points within the field area R based on the positional information indicating the latitude and longitude of the machine located within the field.
さらに、その圃場領域Rは、マトリクス状に所定の大きさの矩形の区画K2に区切られる。施肥マップDhは、区画K2毎に、その区画を特定するための区画番号、その区画の二次元座標上の範囲(範囲X、範囲Y)及びその区画Kに設定された目標施肥量M、NDVI値の情報を含んで構成されている。なお、目標施肥量Mは、施肥装置4の目標となる施肥量(制御量)であり、例えば、10a(アール)当たりの肥料のKg数で設定される。 Furthermore, the field area R is divided into rectangular sections K2 of predetermined size in a matrix. The fertilization map Dh is composed of information for each section K2, including a section number to identify the section, the two-dimensional coordinate range of the section (range X, range Y), and the target fertilization amount M and NDVI value set for that section K. The target fertilization amount M is the target amount (control amount) for the fertilization device 4, and is set, for example, in kilograms of fertilizer per 10 ares (a).
このようなデータ構成により、制御装置Cは、施肥マップDhの参照によって、作業対象である圃場の任意の地点の位置情報から、その地点が属する区画K2を特定し、その特定された区画に設定された目標施肥量Mの情報を取得して、取得した目標施肥量Mとなるように、施肥装置4の施肥量を制御することができる。 With this data structure, the control device C can, by referring to the fertilization map Dh, identify the section K2 to which any point in the field being worked belongs based on its location information, obtain information on the target fertilizer application amount M set for that identified section, and control the fertilizer application amount of the fertilizer application device 4 to match the obtained target fertilizer application amount M.
したがって、変換用NDVI値マップDn2は、NDVI値マップDnの圃場領域Rを、施肥マップDhに合わせてマトリクス状に区切り、各区画K毎に、区画番号を付与して、その区画に含まれる地点のNDVI値の平均値を算出し、算出された平均値である平均NDVI値を設定するよう構成されている。 Therefore, the conversion NDVI value map Dn2 is configured to divide the field area R of the NDVI value map Dn into a matrix according to the fertilization map Dh, assign a section number to each section K, calculate the average value of the NDVI values of the points included in that section, and set the average NDVI value, which is the calculated average value.
続いて、各区画K毎に、平均NDVI値を目標施肥量Mに変換することで、施肥マップDhが作成される。ここで、各区画K2の平均NDVI値に基づき、所定の算出方法により、各区画K2の目標施肥量Mが決定されるが、平均NDVI値が高いほど、その区画の土壌は肥沃であることが推定されるため、目標施肥量Mの値は低く設定される。なお、施肥マップDhの各区画K2の目標施肥量Mは、作業者によって、適宜、携帯情報端末6の操作により設定変更可能となっている。これにより、圃場の区画毎に、肥沃度等を考慮した施肥量の設定が可能となってる。このように、作成された施肥マップDhの情報は、後述する圃場群情報管理部6fに格納される。また、制御装置Cに送信され、後述する情報格納部c5に格納される。 Next, a fertilization map Dh is created for each plot K by converting the average NDVI value into a target fertilizer application amount M. Here, the target fertilizer application amount M for each plot K2 is determined based on the average NDVI value of each plot K2 using a predetermined calculation method. However, the higher the average NDVI value, the more fertile the soil in that plot is estimated to be, so the target fertilizer application amount M is set lower. The target fertilizer application amount M for each plot K2 in the fertilization map Dh can be changed as needed by the operator using the portable information terminal 6. This allows for setting fertilizer application amounts that take into account soil fertility, etc., for each plot in the field. The information in the created fertilization map Dh is stored in the field group information management unit 6f, which will be described later. It is also transmitted to the control device C and stored in the information storage unit c5, which will be described later.
<土壌情報利用施肥マップ>
土壌情報利用施肥マップ作成部6eは、土壌情報利用施肥マップDjを作成する機能を果たす。図6は、土壌情報利用施肥マップDjの情報のデータ内容を説明する説明図である。土壌情報利用施肥マップDjは、図6に示されるように、施肥マップDhの区画K2に対応して、圃場領域Rがマトリクス状に所定の大きさの矩形の区画K3に区切られる。すなわち、区画K2と区画K3の大きさ、範囲は同一に設計される。そして、各区画K3に土壌情報利用施肥量M2が設定される。
<Soil Information-Based Fertilization Map>
The soil information utilization fertilization map creation unit 6e performs the function of creating a soil information utilization fertilization map Dj. Figure 6 is an explanatory diagram illustrating the data content of the information in the soil information utilization fertilization map Dj. As shown in Figure 6, the soil information utilization fertilization map Dj divides the field area R into rectangular sections K3 of a predetermined size in a matrix manner, corresponding to section K2 of the fertilization map Dh. That is, the size and range of sections K2 and K3 are designed to be the same. Then, a soil information utilization fertilization amount M2 is set for each section K3.
ここで、土壌情報利用施肥量M2は、後述する土壌情報利用施肥モードの算出方法によって、算出される施肥量を、圃場の区画毎に平均値を算出して設定されるものである。すなわち、土壌情報利用施肥マップ作成部6eは、所定の時間間隔で、制御装置Cから、土壌情報利用施肥モードの算出方法によって算出された施肥量を位置情報とともに取得し、機体の位置情報から、どの区画K3に属するかを判断し、各区画K3毎に、施肥量を集計して平均値を算出し、算出された平均値を土壌情報利用施肥量M2として各区画K3に設定することで、土壌情報利用施肥マップDjを作成可能となっている。作成された土壌情報利用施肥マップDjは、後述する圃場群情報管理部6fに格納される。また、携帯情報端末6は、作業者が、所定操作により、圃場群情報管理部6fに格納された施肥マップDh及び土壌情報利用施肥マップDjを、表示部6aに表示して比較できるよう構成されている。これにより、異なる算出方法による施肥量を比較して、圃場にそれぞれ適した施肥方法の分析に役立てることができる。 Here, the soil information-based fertilizer application amount M2 is set by calculating the average value for each field section from the fertilizer application amount calculated by the calculation method of the soil information-based fertilizer application mode described later. In other words, the soil information-based fertilizer map creation unit 6e acquires the fertilizer application amount calculated by the calculation method of the soil information-based fertilizer application mode from the control device C at predetermined time intervals, along with location information, determines which section K3 it belongs to from the machine's location information, aggregates the fertilizer application amount for each section K3, calculates the average value, and sets the calculated average value as the soil information-based fertilizer application amount M2 for each section K3, thereby enabling the creation of the soil information-based fertilizer map Dj. The created soil information-based fertilizer map Dj is stored in the field group information management unit 6f described later. Furthermore, the portable information terminal 6 is configured so that the operator can display and compare the fertilizer map Dh and the soil information-based fertilizer map Dj stored in the field group information management unit 6f on the display unit 6a by performing predetermined operations. This allows for the comparison of fertilizer application rates calculated using different methods, which can be used to analyze the most suitable fertilization method for each field.
圃場群情報管理部6fは、作業対象となる複数の圃場(以下、管理圃場ともいう。)に関する情報を管理する機能を果たす。なお、圃場群とは、複数の圃場の意である。圃場群情報管理部6fは、圃場群情報DGを作成する圃場群情報作成部6g、圃場群分析情報DAを作成する圃場群分析情報作成部6h、管理圃場に関する情報を記憶する圃場群情報記憶部6iを備える。 The field group information management unit 6f performs the function of managing information about multiple fields that are the target of work (hereinafter also referred to as "managed fields"). Note that "field group" refers to multiple fields. The field group information management unit 6f comprises a field group information creation unit 6g that creates field group information DG, a field group analysis information creation unit 6h that creates field group analysis information DA, and a field group information storage unit 6i that stores information about managed fields.
図7は、管理圃場の一例を示す概略平面図であり、図8は、圃場群情報及び圃場群分析情報のデータ内容を説明する説明図である。圃場群情報作成部6gによって作成される圃場群情報DGは、管理圃場に関する情報を纏めたものであり、圃場毎に、作土深センサj1によって取得された測定値を位置情報とともに纏めてマップ化した作土深マップDs、NDVI値マップDn、施肥マップDh、土壌情報利用施肥マップDj、倒伏位置マップDs、基本施肥量、施肥総量、収量総量等の情報が纏められている。なお、倒伏位置マップDjは、苗の倒伏位置を示すマップであり、例えば、苗の植付けを行う圃場が写された前年度の収穫前の圃場の衛星画像を画像解析することにより作成される。図示例においては、図7に示される3つの圃場H1、H2、H3に関する情報が、図8に示される圃場群情報DGに纏められている。 Figure 7 is a schematic plan view showing an example of a managed field, and Figure 8 is an explanatory diagram illustrating the data contents of the field group information and field group analysis information. The field group information DG created by the field group information creation unit 6g summarizes information about managed fields, and for each field, it summarizes information such as a topsoil depth map Ds, NDVI value map Dn, fertilization map Dh, soil information utilization fertilization map Dj, lodging location map Ds, basic fertilization amount, total fertilization amount, and total yield, which are mapped by summarizing the measured values obtained by the topsoil depth sensor j1 together with location information. The lodging location map Dj is a map that shows the lodging location of seedlings, and is created, for example, by image analysis of satellite images of the field before harvest in the previous year, which shows the field where seedlings will be planted. In the illustrated example, information regarding the three fields H1, H2, and H3 shown in Figure 7 is consolidated into the field group information DG shown in Figure 8.
圃場群分析情報作成部6hは、圃場群情報DGに基づき、圃場群分析情報DAを作成する。作成された圃場群分析情報DAは、作業者が、所定操作により、表示部6aに表示して確認できるよう構成されている。これにより、複数の圃場にそれぞれ適した施肥方法の分析に役立てることができる。圃場群分析情報DAには、例えば、NDVI値マップDnの圃場全体のNDVI値の平均値を示すNDVI値マップ平均値、施肥マップDhの圃場全体の目標施肥量Mの平均値を示す施肥マップ平均値、NDVI値マップ平均値や施肥マップ平均値の値から判断されるその圃場の肥沃度の評価を示す肥沃度ランク(例えば、S、A、B、C、Dの5段階評価)の情報が含まれる。 The field group analysis information creation unit 6h creates field group analysis information DA based on the field group information DG. The created field group analysis information DA is configured to be displayed and confirmed by the operator on the display unit 6a through a predetermined operation. This allows for the analysis of fertilization methods suitable for each of multiple fields. The field group analysis information DA includes, for example, the NDVI value map average value showing the average value of the entire field in the NDVI value map Dn, the fertilization map average value showing the average value of the target fertilization amount M for the entire field in the fertilization map Dh, and fertility rank (for example, a five-level evaluation of S, A, B, C, D) indicating the evaluation of the field's fertility based on the values of the NDVI value map average value and the fertilization map average value.
作成された圃場群情報DG及び圃場群分析情報DAは、圃場群情報記憶部6iに記憶され、作業者が、所定操作により、表示部6aに表示して確認できるよう構成されている。これにより、複数の圃場にそれぞれ適した施肥方法の分析に役立てることができる。なお、圃場群分析情報DAは、圃場毎(圃場H1、H2、H3毎)にデータが纏められているが、さらに、複数の圃場を纏めたデータが作成されてもよい。例えば、圃場H1、H2、H3の値が合算あるいは平均値を算出して記録されたデータが作成されることで、圃場全体(圃場H1、H2、H3)の分析に役立てることができる。作業者が、複数の圃場から、合算あるいは平均値を算出する圃場を選択して(例えば、圃場H1とH3)データが作成されるようにしてもよい。これにより、場所が離れた複数の圃場が存在する場合(例えば、地域1と地域2)においても、それぞれの場所における圃場の分析(例えば、地域1に属する複数の圃場と、地域2に属する複数の圃場)が容易となる。 The created field group information DG and field group analysis information DA are stored in the field group information storage unit 6i, and the system is configured so that the operator can display and confirm them on the display unit 6a by performing a predetermined operation. This makes it possible to analyze fertilization methods suitable for each of multiple fields. In addition, the field group analysis information DA is compiled for each field (fields H1, H2, and H3), but data combining multiple fields may also be created. For example, by creating data in which the values of fields H1, H2, and H3 are added together or the average value is calculated and recorded, it can be used to analyze the entire field (fields H1, H2, and H3). The operator may also select fields from multiple fields to calculate the sum or average value (for example, fields H1 and H3) and have the data created accordingly. This makes it easier to analyze fields in different locations (for example, multiple fields belonging to region 1 and multiple fields belonging to region 2) even when there are multiple fields located far apart.
また、携帯情報端末6は、通信制御部6fによって、ネットワークNWを介して、作業車両1、外部サーバSVと無線通信により各種情報の送受信が可能である。なお、操作部6bの操作情報は、作業車両1の制御装置Cへと送信され、制御装置Cは、取得した操作情報に応じた各種の処理を実行する。これにより、作業者は、携帯情報端末6の操作によって、作業車両1に搭乗することなく、遠隔から、作業開始、走行開始、前後進、停車等の各種指示や各種設定を行うことが可能となっている。 Furthermore, the portable information terminal 6, via the communication control unit 6f, can transmit and receive various information wirelessly with the work vehicle 1 and the external server SV via the network NW. Operation information from the operation unit 6b is transmitted to the control device C of the work vehicle 1, and the control device C performs various processes according to the acquired operation information. This allows the worker to remotely control various commands and settings, such as starting work, starting to drive, forward/reverse, and stopping, without boarding the work vehicle 1, by operating the portable information terminal 6.
<制御装置の構成>
図9は、作業車両1の制御装置Cを含む制御系の構成を示すブロック図である。
<Control device configuration>
Figure 9 is a block diagram showing the configuration of the control system including the control device C of the work vehicle 1.
制御装置Cは、複数のECU(Electronic Control Unit)を組み合わせて構成された情報処理装置である。この複数のECUは、それぞれが、演算処理を行うCPUと、演算処理に必要な情報を読み書き可能なメモリとを備えて構成されており、メモリに記憶された各種制御プログラムに従ってCPUが動作することにより、図2中に機能ブロックとして記載された構成が実現される。 Control device C is an information processing device composed of multiple ECUs (Electronic Control Units). Each of these ECUs is equipped with a CPU for performing calculations and memory capable of reading and writing information necessary for those calculations. The CPU operates according to various control programs stored in the memory, thereby realizing the configuration shown as a functional block in Figure 2.
制御装置Cは、図5に示されるように、出力処理部c1、通信処理部c2、入力処理部c3、走行制御部c4、情報格納部c5、走行管理部c6、施肥量設定部c7、施肥装置制御部c8を備えており、これらは通信バスBAを介して相互に情報を送受可能に構成されている。 As shown in Figure 5, the control device C comprises an output processing unit c1, a communication processing unit c2, an input processing unit c3, a travel control unit c4, an information storage unit c5, a travel management unit c6, a fertilizer application amount setting unit c7, and a fertilizer application device control unit c8. These units are configured to send and receive information from each other via the communication bus BA.
出力処理部c1は、入出力インターフェースの機能を果たすものであり、作業車両1の走行・停止・走行方向の変更等の走行機能を司る走行系機器群M1、施肥や植付け等の作業機能を司る作業系機器群M2、映像や音声を出力するモニタ7eと接続されている。例えば、本実施形態において、走行系機器群M1には、操舵アクチュエータ、エンジンE、変速装置、ブレーキ等の機構が含まれ、作業系機器群M2には、PTOクラッチやPTO変速装置や制動装置、昇降油圧シリンダ14等の機構が含まれる。 The output processing unit c1 functions as an input/output interface and is connected to the driving system equipment group M1, which controls driving functions such as driving, stopping, and changing the direction of travel of the work vehicle 1; the work system equipment group M2, which controls work functions such as fertilization and planting; and the monitor 7e, which outputs video and audio. For example, in this embodiment, the driving system equipment group M1 includes mechanisms such as a steering actuator, engine E, transmission, and brakes, while the work system equipment group M2 includes mechanisms such as a PTO clutch, PTO transmission, braking system, and lifting hydraulic cylinder 14.
通信処理部c2は、制御装置Cと物理的に離間した外部機器とネットワークNWを介して接続を行い、通信により情報交換を行う通信機構である。本実施形態において、通信処理部c2は、例えば、携帯情報端末6と接続され、各種情報の送受が可能となっている。 The communication processing unit c2 is a communication mechanism that connects to an external device physically separated from the control device C via a network NW and exchanges information through communication. In this embodiment, the communication processing unit c2 is connected to, for example, a portable information terminal 6, enabling the transmission and reception of various types of information.
入力処理部c3は、接続された外部機器から情報の入力を受ける機構であり、測位情報や検出情報等の各種情報を取得可能となっている。本実施形態においては、入力処理部c3は、測位装置5、操舵角検出手段を含む走行系検出センサS1、苗植付部3、施肥装置4の動作の状態を検出する各種センサや土壌情報取得部Jを含む作業系検出センサS2と接続されている。 The input processing unit c3 is a mechanism that receives information input from connected external devices and is capable of acquiring various types of information, such as positioning information and detection information. In this embodiment, the input processing unit c3 is connected to the positioning device 5, the driving system detection sensor S1 including the steering angle detection means, the seedling planting unit 3, the fertilizer application device 4, and various sensors that detect the operating status, as well as the work system detection sensor S2 including the soil information acquisition unit J.
また、制御装置Cは、作業車両Aの走行を制御する走行制御部c4、各種情報を格納する情報格納部c5、目標走行経路Lに関する処理を行う経路管理部c6を備えている。 Furthermore, the control device C includes a travel control unit c4 that controls the movement of the work vehicle A, an information storage unit c5 that stores various information, and a route management unit c6 that performs processing related to the target travel route L.
走行制御部c4は、自動走行(自動操舵)及び手動走行(手動操舵)時の作業車両1の走行を制御するプログラム及び各種回路を含む機構であり、自動走行時に走行系機器群M1を制御する自動走行制御装置c41、手動走行時に走行系機器群M1を制御する手動走行制御装置c42を備えている。 The driving control unit c4 is a mechanism that includes a program and various circuits for controlling the movement of the work vehicle 1 during automatic driving (automatic steering) and manual driving (manual steering). It includes an automatic driving control device c41 that controls the driving system equipment group M1 during automatic driving, and a manual driving control device c42 that controls the driving system equipment group M1 during manual driving.
自動走行制御装置c41は、測位装置5の測位情報(位置情報)の取得により、圃場における自機位置を算出する自機位置算出部c411、自機方位を算出する自機方位算出部c412、偏差を算出する偏差算出部c413、走行系検出センサ群S1の検出情報から操舵角を算出する操舵角算出部c414を備えている。このように構成された自動走行制御装置c41は、偏差算出部c413により偏差を算出し、算出された偏差に基づいて、作業車両1が目標走行経路Lに沿って走行するために適切なステアリングホイール7bの操舵角を算出し、算出された操舵角となるように操舵アクチュエータを制御することで、作業車両1の目標走行経路L上の自動走行が可能となっている。 The automatic driving control device c41 includes a vehicle position calculation unit c411 that calculates the vehicle's position in the field based on positioning information (location information) acquired from the positioning device 5, a vehicle orientation calculation unit c412 that calculates the vehicle's orientation, a deviation calculation unit c413 that calculates the deviation, and a steering angle calculation unit c414 that calculates the steering angle from the detection information of the driving system detection sensor group S1. The automatic driving control device c41, configured in this way, calculates the deviation using the deviation calculation unit c413, calculates the appropriate steering angle of the steering wheel 7b for the work vehicle 1 to travel along the target driving path L based on the calculated deviation, and controls the steering actuator to achieve the calculated steering angle, thereby enabling the work vehicle 1 to automatically travel along the target driving path L.
情報格納部c5は、各種情報を格納可能な記憶装置であり、例えば、例えばHDD(Hard Disc Drive)やSSD(Solid State Drive)で構成される。情報格納部c5は、圃場に関する情報(以下、「圃場情報」という。)を格納する圃場情報格納部c51、作業車両1の走行経路に関する情報(以下、「経路情報」という。)を格納する経路情報格納部c52、作業に関する設定情報(以下、「圃場情報」という。)を格納する作業情報格納部c53を備える。なお、情報格納部c5に格納された情報は、ネットワークNWを介して、携帯情報端末6が取得可能であり、取得した情報を表示部6aに表示して作業者が可能となっている。これにより、作業者は、圃場や作業の分析を行うことができる。 The information storage unit c5 is a storage device capable of storing various types of information, and is composed of, for example, an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive). The information storage unit c5 includes a field information storage unit c51 for storing field information (hereinafter referred to as "field information"), a route information storage unit c52 for storing the travel route of the work vehicle 1 (hereinafter referred to as "route information"), and a work information storage unit c53 for storing setting information related to work (hereinafter referred to as "field information"). The information stored in the information storage unit c5 can be acquired by the portable information terminal 6 via the network NW, and the acquired information can be displayed on the display unit 6a for the worker. This allows the worker to analyze the field and the work.
圃場情報格納部c51は、圃場情報を格納する記憶領域である。ここで、圃場情報には、例えば、作業対象となっている圃場の大きさ・形状・位置や当該圃場の境界線を規定する畦の位置データなどの情報が含まれる。 The field information storage unit c51 is a memory area for storing field information. This field information includes, for example, information such as the size, shape, and location of the field being worked on, and the location data of the ridges that define the field's boundaries.
経路情報格納部c52は、経路情報を格納する記憶領域である。ここで、経路情報には、例えば、後述する目標走行経路Lを示す位置情報等、作業車両1の走行経路に関する情報が含まれる。 The route information storage unit c52 is a memory area for storing route information. Here, the route information includes, for example, position information indicating the target travel route L described later, and other information related to the travel route of the work vehicle 1.
作業情報格納部c53は、作業情報を格納する記憶領域である。ここで、作業情報には、例えば、作業者によって予め設定された作業幅W、作業の種類(施肥、植付けなど)等、作業車両1の作業に関する設定情報が含まれる。 The work information storage unit c53 is a memory area for storing work information. Here, the work information includes, for example, setting information related to the work of the work vehicle 1, such as the work width W and the type of work (fertilization, planting, etc.), which are pre-set by the worker.
走行管理部c6は、作業車両1の走行を管理するプログラムであり、経路算出部c61、走行順設定部c62、停止位置設定部c63を備えている。 The travel management unit c6 is a program that manages the travel of the work vehicle 1, and includes a route calculation unit c61, a travel order setting unit c62, and a stop position setting unit c63.
経路算出部c61は、圃場情報及び作業情報等に基づき目標走行経路Lを算出する。 The route calculation unit c61 calculates the target travel route L based on field information and work information, etc.
図10は、作業車両1の目標走行経路を説明するための説明図である。ここで、目標走行経路Lとは、自動走行時に作業車両1が目標とする走行経路を指し、目標走行経路Lを示す情報は、目標走行経路Lの軌跡を示す位置情報を含んで構成される。経路算出部c61は、目標走行経路Lの算出は、例えば、以下のような設計手順で行われる。 Figure 10 is an explanatory diagram illustrating the target travel path of the work vehicle 1. Here, the target travel path L refers to the travel path that the work vehicle 1 aims for during automated driving. The information indicating the target travel path L includes positional information showing the trajectory of the target travel path L. The route calculation unit c61 calculates the target travel path L using, for example, the following design procedure.
まず、圃場情報を取得し、圃場領域R内を、周回状に走行して作業を行う枕地走行領域R1と、直線状に走行して作業を行う直線走行領域R2とに区画分けする。ここで、枕地走行領域R1は、作業幅Wを有する枠形状の領域に設定され、枕地走行領域R1の内側に、矩形状の直線走行領域R2が設定される。なお、圃場領域Rとは、圃場を示す領域であり、圃場の形状や大きさに対応して領域の形状や大きさが設計されている。 First, field information is acquired, and the field area R is divided into a headland area R1 where work is performed in a circular motion, and a straight-line area R2 where work is performed in a straight line. Here, the headland area R1 is set as a frame-shaped area with a working width W, and the rectangular straight-line area R2 is set inside the headland area R1. The field area R is the area representing the field, and its shape and size are designed to correspond to the shape and size of the field.
次に、枕地走行領域R1内を周回状に走行する枕地走行経路l1が設計される(作業経路VI~IX)。続いて、直線走行領域R2内を直線状に走行する複数の直線走行経路l2が設計される(作業経路I~V)。ここで、直線走行経路l2同士は、1つの地点に重複して作業が行われないようにするため、作業幅Wと略同一の間隔が設けられる。 Next, a headland travel path l1 is designed, which travels in a circular manner within the headland travel area R1 (work paths VI to IX). Subsequently, multiple straight travel paths l2 are designed, which travel in a straight line within the straight travel area R2 (work paths I to V). Here, to prevent overlapping work at a single point, the straight travel paths l2 are spaced approximately equal to the work width W.
次に、一筆書きの要領で直線走行経路l2同士を移動し、また、直線走行経路l2同士の旋回や、直線走行経路l2から枕地走行経路l1へと移動するための、作業を行わない経路である非作業経路l3が設計される。以上のように算出された目標走行経路Lを示す情報は、経路情報格納部c52に格納される。 Next, a non-working path l3 is designed, which involves moving along two straight-line travel paths l2 in a single continuous line, as well as turning along two straight-line travel paths l2 and moving from a straight-line travel path l2 to a headland travel path l1, without performing any work. The information indicating the target travel path L calculated in this manner is stored in the path information storage unit c52.
走行順設定部c62は、経路算出部c61によって算出された目標走行経路Lを示す情報を取得し、目標走行経路Lに含まれる作業を行う経路である作業経路(図示例においては、作業経路I~IX)の走行順を設定する。係る走行順は、所定のルールに基づいて設定されるが、作業者が、携帯情報端末6や操作盤7dの操作により、任意の走行順に変更することもできる。係る走行順の設定情報は、目標走行経路Lを示す情報とともに、経路情報格納部c52に格納される。 The travel order setting unit c62 acquires information indicating the target travel route L calculated by the route calculation unit c61, and sets the travel order of the work routes (work routes I to IX in the illustrated example), which are the routes for performing tasks included in the target travel route L. This travel order is set based on predetermined rules, but the operator can also change it to any desired travel order by operating the portable information terminal 6 or the control panel 7d. This travel order setting information, along with the information indicating the target travel route L, is stored in the route information storage unit c52.
例えば、図10の図示例においては、走行順は、作業経路I、作業経路II、作業経路III、作業経路IV、作業経路V、作業経路VI、作業経路VII、作業経路VIII、作業経路IXの順に設定される。なお、図中に示される枕地走行経路l1及び直線走行経路l2の矢線の向きは、作業車両1の走行の方向を示すが、走行順によっては、必ずしもこの方向に限定されるものではない。なお、作業車両1の自動走行開始時においては、作業開始点Ps近傍まで作業車両1が移動される。係る移動は、作業者の運転により行われるが、作業開始点Psの位置情報に基づき、作業車両1を自動走行させてもよい。また、作業車両1は、図6中の直線走行経路l2の作業終了点PEに達すると、非作業経路l3を経て、直線走行経路l2から枕地走行経路l1への走行に移行するよう構成されているが、走行順によっては、逆に、枕地走行経路l1から直線走行経路l2への走行に移行するように構成することもできる。 For example, in the example shown in Figure 10, the travel order is set as follows: work path I, work path II, work path III, work path IV, work path V, work path VI, work path VII, work path VIII, and work path IX. The direction of the arrows for the headland travel path l1 and straight travel path l2 shown in the figure indicates the direction of travel of the work vehicle 1, but depending on the travel order, it is not necessarily limited to this direction. When the automatic travel of the work vehicle 1 begins, the work vehicle 1 is moved to the vicinity of the work start point Ps. This movement is performed by the operator, but the work vehicle 1 may be driven automatically based on the position information of the work start point Ps. Furthermore, when the work vehicle 1 reaches the work end point PE of the straight travel path l2 in Figure 6, it is configured to travel via the non-work path l3 and then from the straight travel path l2 to the headland travel path l1. However, depending on the travel order, it can also be configured to travel in the reverse direction, from the headland travel path l1 to the straight travel path l2.
停止位置設定部c63は、目標走行経路L上の自動走行において、作業車両1が一時的に停止する位置を設定する。係る停止位置は、所定のルールに基づいて設定されるが、作業者が、携帯情報端末6や操作盤7dの操作により、設定された停止位置を変更することもできる。設定された停止位置に関する情報は、経路情報格納部c52に格納される。作業車両1は、自動走行中に停止位置に達すると、自動走行を一時停止する。一時停止後、携帯情報端末6の所定操作により走行再開を指示することで、自動走行を再開するよう構成されている。これにより、作業者は、停止位置において作業車両1の燃料や肥料、苗等の残量を確認し、必要な場合は、資材補給することができる。 The stop position setting unit c63 sets the position where the work vehicle 1 will temporarily stop during automatic travel along the target travel path L. While these stop positions are set based on predetermined rules, the operator can also change the set stop positions by operating the portable information terminal 6 or the control panel 7d. Information regarding the set stop positions is stored in the route information storage unit c52. When the work vehicle 1 reaches a stop position during automatic travel, it temporarily stops automatic travel. After the temporary stop, the system is configured to resume automatic travel by instructing the operator to resume travel through a predetermined operation on the portable information terminal 6. This allows the operator to check the remaining fuel, fertilizer, seedlings, etc., in the work vehicle 1 at the stop position and replenish materials if necessary.
停止位置は、作業経路I~作業経路IXの終端位置に設定可能であり、図示例においては、圃場の一端側(すなわち、作業者が確認しやすい側)の作業経路II、作業経路IVの終端位置Pm1、Pm2に設定されている。なお、圃場の他端側に作業経路I、作業経路III、作業経路Vの終端位置に設定されてもよい。 The stopping position can be set at the end points of work paths I through IX. In the illustrated example, it is set at the end points Pm1 and Pm2 of work paths II and IV on one end of the field (i.e., the side easily visible to the worker). Alternatively, it may be set at the end points of work paths I, III, and V on the other end of the field.
また、停止位置設定部c63は、作業車両1の自動走行中、携帯情報端末6が所定操作されると、設定された停止位置をスキップ(停止せず自動走行を継続)するよう構成されている。スキップ回数は、停止位置に達する前に回数を累積して予約でき、係るスキップ回数は、作業情報格納部c53に都度記憶される。例えば、操作部6bの「F」ボタンと、「右」「決定」ボタンの同時押しで、停止位置のスキップ回数を1回増加させるよう構成できる。さらに、操作部6bの「F」ボタンと、「左」「戻る」ボタンの同時押しで、停止位置のスキップ回数を1回減少させるよう構成できる。これにより、例えば、圃場の大小に応じて、資材補給のための停止回数を柔軟に変更することができる。 Furthermore, the stop position setting unit c63 is configured to skip the set stop position (continue automatic driving without stopping) when a predetermined operation is performed on the portable information terminal 6 while the work vehicle 1 is automatically driving. The number of skips can be accumulated and reserved before reaching the stop position, and this number of skips is stored in the work information storage unit c53 each time. For example, pressing the "F" button and the "Right" and "OK" buttons simultaneously on the operation unit 6b can increase the number of stop position skips by one. Furthermore, pressing the "F" button and the "Left" and "Back" buttons simultaneously on the operation unit 6b can decrease the number of stop position skips by one. This allows for flexible adjustment of the number of stops for material replenishment, for example, depending on the size of the field.
施肥量設定部c7は、施肥量を設定する機能を果たすプログラムであり、基本施肥量設定部c71、土壌情報学習部c72を備えている。 The fertilizer application amount setting unit c7 is a program that performs the function of setting the fertilizer application amount, and includes a basic fertilizer application amount setting unit c71 and a soil information learning unit c72.
基本施肥量設定部c71は、基本施肥量を設定する機能を果たすプログラムである。係る基本施肥量の設定は、携帯情報端末6や操作盤7dの操作によって行うことができ、設定された基本施肥量の設定値は、作業情報格納部c53に記憶され、施肥作業において必要時に参照される。ここで、基本施肥量とは、作業対象の圃場の基本となる施肥量であり、換言すれば、圃場毎に設定される施肥量の基本値である。基本施肥量は、例えば、10a(アール)当たりの肥料のKg数で設定される。 The basic fertilizer application rate setting unit c71 is a program that performs the function of setting the basic fertilizer application rate. This basic fertilizer application rate can be set by operating the portable information terminal 6 or the control panel 7d. The set value of the basic fertilizer application rate is stored in the work information storage unit c53 and referenced as needed during fertilization work. Here, the basic fertilizer application rate is the basic fertilizer application rate for the field being worked on; in other words, it is the basic value of the fertilizer application rate set for each field. The basic fertilizer application rate is set, for example, in kilograms of fertilizer per 10 ares (a).
<基本施肥量の設定>
図11は、基本施肥量の設定時の処理の流れを示すフローチャートである。
<Setting the basic fertilizer application rate>
Figure 11 is a flowchart showing the processing flow when setting the basic fertilizer application rate.
基本施肥量設定部c71は、複数の圃場(管理圃場)について、下記の手順により、纏めて基本施肥量の設定が可能となっている。 The basic fertilizer application rate setting unit c71 allows for the simultaneous setting of basic fertilizer application rates for multiple fields (managed fields) using the following procedure.
図1に示されるように、まず、管理圃場の中から、設定対象とする圃場(標準圃場)を選択する(ステップ♯1)。標準圃場が選択されると(例えば、図7の圃場H1)、基本施肥量の設定の際に参考となる参考施肥量を、表示部6eあるいはモニタ7eに表示する(ステップ♯2)。参考施肥量は、例えば、標準圃場として選択された圃場の圃場群分析情報DAに含まれる施肥マップ平均値の値である(例えば、図8の場合、35kg/10a)。 As shown in Figure 1, first, a field to be set (standard field) is selected from the managed fields (Step #1). Once a standard field is selected (for example, field H1 in Figure 7), a reference fertilizer application rate, which is used as a reference when setting the basic fertilizer application rate, is displayed on the display unit 6e or monitor 7e (Step #2). The reference fertilizer application rate is, for example, the average value of the fertilizer map included in the field group analysis information DA of the field selected as the standard field (for example, in Figure 8, 35 kg/10a).
次に、作業者が、標準圃場の基本施肥量を入力すると、これを圃場情報格納部c51に設定し、また、入力設定された基本施肥量に関する情報に基づき、圃場群情報記憶部6iの圃場群情報DGの基本施肥量の項目のデータ内容も更新する(ステップ♯3)。 Next, when the operator inputs the basic fertilizer application rate for a standard field, this is set in the field information storage unit c51. Furthermore, based on the input information regarding the basic fertilizer application rate, the data content of the basic fertilizer application rate item in the field group information storage unit 6i's field group information DG is also updated (step #3).
続いて、入力設定された標準圃場の基本施肥量に基づき、標準圃場以外の圃場(例えば、図7の圃場H1、H2)の基本施肥量の候補を算出する(ステップ♯4)。このとき算出される基本施肥量の候補は、例えば、圃場群分析情報DAのNDVI値マップ平均値の比較によって算出される。図8の例では、標準圃場H1の基本施肥量が、40と入力され、圃場H1のNDVI値マップ平均値が120、圃場H2が100であるため、圃場H2の基本施肥量の候補は、40×120/100=48と算出される。なお、算出方法は、これに限られない。同様の要領で、圃場H3についても、基本施肥量の候補を算出される。 Next, based on the standard fertilizer application rate set in the input settings for the standard field, candidate basic fertilizer application rates for fields other than the standard field (for example, fields H1 and H2 in Figure 7) are calculated (Step #4). The candidate basic fertilizer application rates calculated at this time are determined, for example, by comparing the average values of the NDVI value maps in the field group analysis information DA. In the example in Figure 8, the basic fertilizer application rate for standard field H1 is input as 40, the average value of the NDVI value map for field H1 is 120, and for field H2 it is 100. Therefore, the candidate basic fertilizer application rate for field H2 is calculated as 40 × 120 / 100 = 48. Note that the calculation method is not limited to this. Candidate basic fertilizer application rates for field H3 are calculated in a similar manner.
次に、基本施肥量設定部c71は、算出された基本施肥量の候補が、設定上限値から設定下限値の範囲内であるか判定する(ステップ♯5)。この設定上限値及び設定下限値は、作業者によって所望の値が設定され、例えば、設定上限値は、80kg/10a、設定下限値は、30kg/10aで設定される。 Next, the basic fertilizer application rate setting unit c71 determines whether the calculated candidate basic fertilizer application rate falls within the range between the set upper and lower limits (step #5). These upper and lower limits are set by the operator; for example, the upper limit might be set to 80 kg/10a and the lower limit to 30 kg/10a.
基本施肥量設定部c71は、算出された基本施肥量の候補が、設定上限値から設定下限値の範囲内でないと判定されると(ステップ♯5でN)、基本施肥量の候補が設定上限値から設定下限値の範囲内となるように修正する(ステップ♯6)。例えば、基本施肥量の候補が設定上限値の80を超える場合は、80に修正し、また、設定下限値の30を下回る場合は、30に修正する。このとき、参考のため、修正前の値も表示部6eあるいはモニタ7eに表示して作業者が確認可能とする。これにより、適切な範囲を逸脱した基本施肥量の値が設定されることを防止できる。 The basic fertilizer application rate setting unit c71, if it determines that the calculated candidate basic fertilizer application rate is outside the range between the set upper and lower limits (N in step #5), corrects the candidate so that it falls within the range (step #6). For example, if the candidate basic fertilizer application rate exceeds the set upper limit of 80, it is corrected to 80; if it falls below the set lower limit of 30, it is corrected to 30. At this time, for reference, the value before correction is also displayed on the display unit 6e or monitor 7e so that the operator can confirm it. This prevents the setting of a basic fertilizer application rate value that deviates from the appropriate range.
最後に、基本施肥量設定部c71は、標準圃場以外の圃場(圃場H2、H3)について、それぞれ、算出された基本施肥量の候補(ステップ♯5でYのとき)または修正された基本施肥量の候補(ステップ♯5でNのとき)を、基本施肥量として、情報格納部c51に設定し、また、設定された基本施肥量に関する情報に基づき、圃場群情報記憶部6iの圃場群情報DGの基本施肥量の項目のデータ内容も更新する(ステップ♯3)。以上の構成によれば、複数の圃場を管理する場合について、それぞれの圃場に基本施肥量を設定する手間を省き、作業者の作業負担を軽減して利便性を向上できるとともに、適切な基本施肥量を設定することができる。 Finally, the basic fertilizer application rate setting unit c71 sets the calculated candidate basic fertilizer application rate (when Y is selected in step #5) or the modified candidate basic fertilizer application rate (when N is selected in step #5) as the basic fertilizer application rate for each field other than the standard field (fields H2 and H3) in the information storage unit c51. Furthermore, based on the information regarding the set basic fertilizer application rates, the data content of the basic fertilizer application rate item in the field group information storage unit 6i's field group information DG is also updated (step #3). With this configuration, when managing multiple fields, the effort of setting the basic fertilizer application rate for each field is eliminated, reducing the workload on the operator and improving convenience, while also enabling the setting of appropriate basic fertilizer application rates.
<土壌情報の学習(ティーチング)>
土壌情報学習部c72は、土壌情報を学習(ティーチング)する機能を果たすプログラムである。土壌情報学習部c72は、土壌情報の学習の開始及び終了を管理し、学習中に土壌情報取得部Jから取得した土壌情報(作土深、SFV値)を作業情報格納部c53に格納する。さらに、土壌情報(作土深、SFV値)を取得すると、都度、作土深及びSFV値を用いた生育評価値Wを算出し、作業情報格納部c53に格納する。ここで、生育評価値Wは、土壌の苗の生育し易さの評価値を示し、値が大きいほど生育がし易いことを表す。
<Learning about soil information (teaching)>
The soil information learning unit c72 is a program that performs the function of learning (teaching) soil information. The soil information learning unit c72 manages the start and end of soil information learning and stores the soil information (topsoil depth, SFV value) acquired from the soil information acquisition unit J during learning in the work information storage unit c53. Furthermore, whenever soil information (topsoil depth, SFV value) is acquired, it calculates a growth evaluation value W using the topsoil depth and SFV value and stores it in the work information storage unit c53. Here, the growth evaluation value W indicates an evaluation value of how easily seedlings can grow in the soil, and a larger value indicates easier growth.
生育評価値Wは、例えば、下式(1)により算出されうる。 The growth evaluation value W can be calculated, for example, by the following formula (1).
(式1)W=α×SFV値+β×作土深α、βは、重み付け係数である。これにより、生育評価値Wは、SFV値が大きいほど、また、作土深が深いほど、大きい値となる。 (Equation 1) W = α × SFV value + β × topsoil depth, where α and β are weighting coefficients. As a result, the growth evaluation value W increases as the SFV value increases and as the topsoil depth increases.
土壌情報学習部c72は、予め設定された開始条件が充足されると、土壌情報の学習の開始し、また、予め設定された終了条件が充足されると、土壌情報の学習を終了する。土壌情報の学習の開始条件・終了条件は、予め、作業情報格納部c53に設定され記憶されているが、作業者は、携帯情報端末6や操作盤7dの操作によって設定変更が可能となっている。 The soil information learning unit c72 begins learning soil information when the pre-set start conditions are met, and terminates learning soil information when the pre-set end conditions are met. The start and end conditions for soil information learning are pre-set and stored in the work information storage unit c53, but the operator can change these settings using the portable information terminal 6 or the control panel 7d.
土壌情報の学習の開始条件は、例えば、自動走行が開始されたことを条件とすることができる。また、目標走行経路L上の、作業を行う経路である作業経路I~作業経路IXのいずれか(作業者が選択して設定可能)の始端に到達したことを条件とすることができる(図6参照)。また、目標走行経路L上の、作業経路I~作業経路IXのうち予め設定されたいずれか1つの作業経路の始点に到達したことを条件とすることができる。 The conditions for starting soil information learning can, for example, be that automatic driving has begun. Alternatively, it can be that the system has reached the starting point of one of the work routes I through IX (which can be selected and set by the operator) on the target driving path L (see Figure 6). Furthermore, it can be that the system has reached the starting point of any one of the pre-set work routes I through IX on the target driving path L.
土壌情報の学習の終了条件は、例えば、自動走行が終了(走行停止)されたことを条件とすることができる。また、目標走行経路L上の、作業を行う経路である作業経路I~作業経路IXのいずれか(作業者が選択して設定可能)の終端に到達したことを条件とすることができる。また、目標走行経路L上の、作業経路I~作業経路IXのうち予め設定されたいずれか1つの作業経路の終端に到達したことを条件とすることができる。 The completion condition for learning soil information can be, for example, when automatic driving ends (driving stops). Alternatively, it can be when the system reaches the end of one of the work routes I through IX (which can be selected and set by the operator) on the target driving path L. Furthermore, it can be when the system reaches the end of one of the pre-set work routes I through IX on the target driving path L.
好ましい土壌情報の学習の開始条件・終了条件として、例えば、自動走行による作業の開始後、直線走行経路l2の3工程目(作業経路III)の始端に到達したことを条件として土壌情報の学習を開始し、直線走行経路l2の3工程目(作業経路III)の終端に到達したことを条件として土壌情報の学習を終了するよう構成されることが好ましい。なお、3工程目は例示であり、圃場の大きさによっては、1工程目でも4工程目でもよく、作業者が任意の工程を選択して設定できる。これにより、直線走行領域R2内の作業1工程において、土壌情報の学習を行うことで、より正確な圃場全体の土壌情報を学習できるためである。逆に、圃場の端近傍において、土壌情報を学習すると、例えば、圃場脇の水路等の存在により、土壌情報の測定値が偏った値とる場合があり、必ずしも圃場全体を反映したものとならないおそれがある。 Preferably, the system is configured to start and end learning soil information when the third step (work path III) of the straight-line travel path l2 is reached after the start of work by automated driving, and to end when the third step (work path III) of the straight-line travel path l2 is reached. Note that the third step is an example; depending on the size of the field, it could be the first or fourth step, and the operator can select and set any step. This allows for more accurate learning of soil information for the entire field by learning soil information in one work step within the straight-line travel area R2. Conversely, if soil information is learned near the edge of the field, the measured values may be biased due to the presence of, for example, waterways next to the field, and may not necessarily reflect the entire field.
また、土壌情報学習部c72は、上記条件に拘わらず、携帯情報端末6や操作盤7dの所定操作(例えば、ボタンの押圧操作)により、作業者の所望のタイミングで、土壌情報の学習を開始し、または、終了させることができるよう構成されている。これにより、作業者の所望の場所やタイミングで、土壌情報を学習させることができるため、利便性が向上する。 Furthermore, the soil information learning unit c72 is configured to allow the operator to start or stop learning soil information at their desired timing by performing a predetermined operation (for example, pressing a button) on the portable information terminal 6 or the control panel 7d, regardless of the above conditions. This improves convenience by allowing the operator to learn soil information at their desired location and timing.
土壌情報学習部c72は、土壌情報の学習が終了すると、学習中における作土深、SFV値、生育評価値Wの平均値を算出し、作業情報格納部c53に格納する。このとき、算出され、作業情報格納部c53に格納された生育評価値Wの平均値を、以下の説明において、学習結果による生育評価値Wと称する。 When the soil information learning unit c72 finishes learning the soil information, it calculates the average values of the topsoil depth, SFV value, and growth evaluation value W during the learning process and stores them in the work information storage unit c53. At this time, the average value of the growth evaluation value W calculated and stored in the work information storage unit c53 will be referred to as the growth evaluation value W based on the learning results in the following explanation.
施肥装置制御部c8は、施肥量制御部c81、施肥モード実行部c82、施肥モード管理部c83を備える。 The fertilizer application device control unit c8 comprises a fertilizer application amount control unit c81, a fertilizer application mode execution unit c82, and a fertilizer application mode management unit c83.
施肥量制御部c81は、施肥量を制御するための制御信号を施肥装置4に送信し、これにより施肥装置4の施肥量を制御する機能を果たすプログラムである。 The fertilizer application control unit c81 is a program that transmits control signals to the fertilizer application device 4 to control the amount of fertilizer applied, thereby performing the function of controlling the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device 4.
施肥モード実行部c82は、施肥量の決定方法の異なる複数の施肥モードを実行可能なプログラムであり、施肥量制御部c81に、施肥装置4の施肥量(制御量)の情報を受け渡すことで、施肥作業中において、施肥装置4の施肥量を決定する機能を果たす。 The fertilization mode execution unit c82 is a program capable of executing multiple fertilization modes with different methods for determining the amount of fertilizer applied. It transmits information about the amount of fertilizer applied (control amount) from the fertilizer application control unit c81, thereby performing the function of determining the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device 4 during the fertilization process.
施肥モード実行部c82は、実行可能な施肥モード(プログラム)として、基本施肥量施肥モードc821、施肥マップ利用施肥モードc822、土壌情報利用施肥モードc823、ハイブリッド施肥モードc824を備える。 The fertilization mode execution unit c82 includes the following executable fertilization modes (programs): basic fertilizer amount fertilization mode c821, fertilization map-based fertilization mode c822, soil information-based fertilization mode c823, and hybrid fertilization mode c824.
<基本施肥量施肥モード>
基本施肥量施肥モードc821は、予め設定された基本施肥量を施肥装置4の施肥量として決定するモードである。すなわち、基本施肥量施肥モードc821の実行中(つまり、基本施肥量施肥モード選択中)においては、施肥装置4の施肥量は、基本施肥量となるように制御されるため、通常は一定となる。なお、基本施肥量は、作業情報格納部c53に設定された値を適宜参照する。作業情報格納部c53に設定された値が変更されると、施肥装置4の施肥量も変更される。
<Basic fertilizer application amount, fertilizer application mode>
The basic fertilizer application mode c821 is a mode in which a preset basic fertilizer application amount is determined as the fertilizer application amount of the fertilizer application device 4. That is, while the basic fertilizer application mode c821 is running (i.e., while the basic fertilizer application mode is selected), the fertilizer application amount of the fertilizer application device 4 is controlled to be the basic fertilizer application amount, and therefore remains constant under normal circumstances. The basic fertilizer application amount is determined by appropriately referring to the value set in the work information storage unit c53. If the value set in the work information storage unit c53 is changed, the fertilizer application amount of the fertilizer application device 4 is also changed.
<施肥マップ利用施肥モード>
施肥マップ利用施肥モードc822は、施肥マップDhの情報に基づき、施肥装置4の施肥量を決定するモードである。すなわち、基本施肥量施肥モードc821の実行中(つまり、施肥マップ利用施肥モード選択中)においては、下記の手順により施肥装置4の施肥量が決定される。
<Fertilization map-based fertilization mode>
The fertilization map-based fertilization mode c822 is a mode in which the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device 4 is determined based on the information in the fertilization map Dh. In other words, while the basic fertilization amount mode c821 is running (i.e., while the fertilization map-based fertilization mode is selected), the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device 4 is determined by the following procedure.
この施肥マップ利用施肥モードc822は、所定の時間間隔で、測位装置5から自機の位置情報(緯度、経度)を取得し、その都度、施肥マップDhの情報を参照し、施肥マップDhの位置情報と、測位装置5から取得した位置情報を突き合わせ、施肥マップDh上の区画Kを特定する。次に、特定された区画Kに設定された目標施肥量Mの情報を取得し、取得した施肥量を施肥装置4の施肥として決定する。 This fertilization map-based fertilization mode c822 acquires the vehicle's position information (latitude and longitude) from the positioning device 5 at predetermined time intervals. Each time, it refers to the information on the fertilization map Dh, compares the position information on the fertilization map Dh with the position information acquired from the positioning device 5, and identifies the section K on the fertilization map Dh. Next, it acquires information on the target fertilization amount M set for the identified section K, and determines the acquired fertilization amount as the fertilization amount for the fertilization device 4.
<土壌情報利用施肥モード>
土壌情報利用施肥モードc823は、土壌情報に基づき、施肥装置4の施肥量を決定するモードである。すなわち、土壌情報利用施肥モードc821の実行中(つまり、土壌情報利用施肥モード選択中)においては、下記の手順により施肥装置4の施肥量が決定される。
<Soil Information-Based Fertilization Mode>
Soil information utilization fertilization mode c823 is a mode in which the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device 4 is determined based on soil information. That is, while soil information utilization fertilization mode c821 is running (i.e., while soil information utilization fertilization mode is selected), the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device 4 is determined by the following procedure.
土壌情報利用施肥モードc823は、所定の時間間隔で、土壌情報取得部Jから土壌情報を取得し、上記式(1)による生育評価値Wを算出する。次に、算出された生育評価値Wと、作業情報格納部c53に記憶された学習結果による生育評価値Wを比較し、その大小によって施肥装置4の施肥量を決定する。土壌情報利用施肥モードc823によって決定される施肥量は、例えば、下記式(2)により算出されうる。 The soil information utilization fertilization mode c823 acquires soil information from the soil information acquisition unit J at predetermined time intervals and calculates the growth evaluation value W using the above formula (1). Next, the calculated growth evaluation value W is compared with the growth evaluation value W based on the learning results stored in the work information storage unit c53, and the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device 4 is determined based on the magnitude of the two values. The amount of fertilizer determined by the soil information utilization fertilization mode c823 can be calculated, for example, using the following formula (2).
(式2)施肥量=基本施肥量×(100-減肥率(%))/100但し、生育評価値W>学習結果による生育評価値Wのとき、減肥率(%)=20×算出された生育評価値W/学習結果による生育評価値W、また、生育評価値W<学習結果による生育評価値Wのとき、減肥率(%)=0とする。 (Equation 2) Fertilizer application amount = Basic fertilizer application amount × (100 - Fertilizer reduction rate (%)) / 100. However, when growth evaluation value W > growth evaluation value W based on learning results, the fertilizer reduction rate (%) = 20 × calculated growth evaluation value W / growth evaluation value W based on learning results. Also, when growth evaluation value W < growth evaluation value W based on learning results, the fertilizer reduction rate (%) = 0.
すなわち、学習結果による生育評価値Wに対して、算出された生育評価値Wが高いほど、その土壌情報が取得された地点は、圃場全体の平均的な肥沃度よりも、肥沃であることが推測されるから、減肥率(%)を増加させ、それにより、施肥量を減じるよう決定する。逆に、学習結果による生育評価値Wに対して、算出された生育評価値Wが低い場合、その土壌情報が取得された地点は、圃場全体の平均的な肥沃度よりも、肥沃でないことが推測されるから、減肥率(%)を0とし、減肥せずに基本施肥量を施肥量として決定する。このように構成された土壌情報利用施肥モードc824によれば、リアルタイムで測定される土壌情報を反映しながら、施肥量の増減、すなわち可変施肥を行うことができる。 In other words, the higher the calculated growth evaluation value W is compared to the growth evaluation value W obtained from the learning results, the more fertile the location where the soil information was obtained is presumed to be compared to the average fertility of the entire field. Therefore, the fertilizer reduction rate (%) is increased, and the amount of fertilizer applied is reduced accordingly. Conversely, if the calculated growth evaluation value W is lower than the growth evaluation value W obtained from the learning results, the less fertile the location where the soil information was obtained is presumed to be compared to the average fertility of the entire field. Therefore, the fertilizer reduction rate (%) is set to 0, and the base fertilizer amount is determined as the amount of fertilizer applied without reduction. With the soil information utilization fertilization mode c824 configured in this way, it is possible to increase or decrease the amount of fertilizer applied, i.e., variable rate fertilization, while reflecting soil information measured in real time.
なお、土壌情報利用施肥モードc824は、作業開始直後で、未だ土壌情報学習部c72による土壌情報の学習が行われておらず、作業情報格納部c53に、学習結果による生育評価値Wの情報が存在しない場合、土壌情報学習部c72による土壌情報の学習が完了するまで、減肥率(%)=0として、基本施肥量を施肥装置4の施肥量として決定する。 Furthermore, in the soil information utilization fertilization mode c824, immediately after the start of operation, if the soil information learning unit c72 has not yet learned the soil information, and the growth evaluation value W based on the learning results does not exist in the operation information storage unit c53, the fertilizer reduction rate (%) will be set to 0, and the basic fertilizer amount will be determined as the fertilizer amount of the fertilizer application device 4 until the soil information learning unit c72 completes learning the soil information.
なお、制御装置Cは、土壌情報利用施肥モードc824を実行中でなくても、土壌情報利用施肥モードc823の上記方法による施肥量を所定の時間間隔で算出し、算出された施肥量を位置情報とともに携帯情報端末6に送信するように構成されている。これにより、携帯情報端末6は、土壌情報利用施肥マップDjを作成可能となっている。 Furthermore, even when the soil information-based fertilization mode c824 is not running, the control device C is configured to calculate the amount of fertilizer applied using the method described above in the soil information-based fertilization mode c823 at predetermined time intervals and transmit the calculated amount of fertilizer along with location information to the mobile information terminal 6. This enables the mobile information terminal 6 to create the soil information-based fertilization map Dj.
<ハイブリッド施肥モード>
ハイブリッド施肥モードc824は、施肥マップの情報及び土壌情報を利用して、施肥装置4の施肥量を決定するモードである。より詳細には、ハイブリッド施肥モードc824の実行中(つまり、ハイブリッド施肥モード選択中)においては、施肥マップ利用施肥モードc822によって決定される施肥量と、土壌情報利用施肥モードc824によって決定される施肥量を組み合わせて施肥量が決定される。
<Hybrid Fertilization Mode>
The hybrid fertilization mode c824 is a mode in which the amount of fertilizer applied by the fertilization device 4 is determined using information from the fertilization map and soil information. More specifically, while the hybrid fertilization mode c824 is running (i.e., while the hybrid fertilization mode is selected), the amount of fertilizer applied is determined by combining the amount of fertilizer determined by the fertilization map-based fertilization mode c822 and the amount of fertilizer determined by the soil information-based fertilization mode c824.
具体的には、施肥マップ利用施肥モードc822によって決定される施肥量をM1(kg/10a)とし、土壌情報利用施肥モードc823によって決定される施肥量M2(kg/10a)とすると、ハイブリッド施肥モードc824によって決定される施肥量は、例えば、下記式(3)により算出されうる。 Specifically, if the fertilizer application rate determined by the fertilizer map-based fertilization mode c822 is M1 (kg/10a), and the fertilizer application rate determined by the soil information-based fertilization mode c823 is M2 (kg/10a), then the fertilizer application rate determined by the hybrid fertilization mode c824 can be calculated, for example, by the following formula (3).
(式3)施肥量=(γ1×M1+γ2×M2)/2
但し、γ1、γ2は、作業者が任意に設定可能な重み付け係数であって、γ1+γ2=1である。重み付け係数の設定において、γ1の値を大きくすれば、施肥マップ利用施肥モードc822によって決定される施肥量M1がより重視され、γ2の値を大きくすれば、土壌情報利用施肥モードc823によって決定される施肥量M2がより重視されることとなる。これにより、作業者のニーズに応じた細かな可変施肥を実現できる。また、圃場の多面的な評価により施肥の質を向上できる。
(Formula 3) Fertilization amount = (γ1×M1+γ2×M2)/2
However, γ1 and γ2 are weighting coefficients that can be arbitrarily set by the operator, and γ1 + γ2 = 1. When setting the weighting coefficients, increasing the value of γ1 will give more weight to the amount of fertilizer M1 determined by the fertilization map-based fertilization mode c822, and increasing the value of γ2 will give more weight to the amount of fertilizer M2 determined by the soil information-based fertilization mode c823. This enables fine-grained variable fertilization according to the operator's needs. In addition, the quality of fertilization can be improved through a multifaceted evaluation of the field.
施肥モード管理部c83は、制御装置Cが実行する施肥モードを管理する機能を果たし、施肥モード選択切替部c831、施肥モード自動切替部c832を備える。 The fertilization mode management unit c83 performs the function of managing the fertilization mode executed by the control device C, and includes a fertilization mode selection/switching unit c831 and an automatic fertilization mode switching unit c832.
施肥モード選択切替部c831は、上述の施肥モード実行部c82が実行可能な施肥モードを、作業者が所定操作により選択可能とするプログラムであり、例えば、携帯情報端末6の表示部6aやモニタ7eに、選択可能な施肥モード一覧を表示して、操作部6bや操作盤7dの操作により、作業者が所望する施肥モードを選択させ、選択された施肥モードを施肥モード実行部c82に実行させる。 The fertilization mode selection switching unit c831 is a program that allows the operator to select a fertilization mode that can be executed by the fertilization mode execution unit c82 through a predetermined operation. For example, it displays a list of selectable fertilization modes on the display unit 6a or monitor 7e of the portable information terminal 6, and allows the operator to select the desired fertilization mode by operating the operation unit 6b or control panel 7d, causing the fertilization mode execution unit c82 to execute the selected fertilization mode.
<施肥モード自動切替処理>
施肥モード自動切替部c832は、施肥モードを自動で切り替える機能(以下、施肥モード自動切替機能という。)を果たすプログラムであり、施肥モード自動切替機能は、作業者の所定操作により、適宜オンオフすることができる。施肥モード自動切替機能がオンされると、施肥モード自動切替部c832は、以下の施肥モード自動切替処理を行う。
<Automatic fertilization mode switching process>
The fertilization mode automatic switching unit c832 is a program that performs the function of automatically switching the fertilization mode (hereinafter referred to as the fertilization mode automatic switching function), and the fertilization mode automatic switching function can be turned on or off as appropriate by a predetermined operation by the operator. When the fertilization mode automatic switching function is turned on, the fertilization mode automatic switching unit c832 performs the following fertilization mode automatic switching process.
図12は、施肥モード自動切替処理の流れを示すフローチャートである。 Figure 12 is a flowchart showing the flow of the automatic fertilization mode switching process.
施肥モード自動切替部c832は、施肥モード自動切替処理を開始すると、施肥マップ利用施肥モードc822を実行する(ステップ♯11)。これにより、施肥マップ利用施肥モードによる施肥が行われる。 The automatic fertilization mode switching unit c832 executes the fertilization map-based fertilization mode c822 when the automatic fertilization mode switching process begins (step #11). This enables fertilization using the fertilization map-based fertilization mode.
次に、土壌情報取得部J(作土深センサj1)によって取得された作度深が設定深さ以上であるか判定する(ステップ♯12)。作土深が設定深さ以上であると判定した場合、土壌情報利用施肥モードc823を実行する(ステップ♯13)。なお、設定深さは作業者により予め設定される。これにより、作土深が深い地点においては、施肥モードが自動で切り替えられて、土壌情報利用施肥モードによる施肥が行われる。その結果、作土深が深い地点において作土深を加味した施肥量の決定方法により施肥を行うことができるため、作土深が深いことによる苗の育ちすぎを要因とする倒伏を良好に防止できる。なお、その後、作土深が設定深さを下回ると、施肥マップ利用施肥モードに復帰する(ステップ♯12でN)。 Next, the soil information acquisition unit J (soil depth sensor j1) determines whether the soil depth acquired is greater than or equal to the set depth (step #12). If it is determined that the soil depth is greater than or equal to the set depth, the soil information utilization fertilization mode c823 is executed (step #13). The set depth is predetermined by the operator. As a result, in areas with deep soil depth, the fertilization mode is automatically switched, and fertilization is performed using the soil information utilization fertilization mode. Consequently, in areas with deep soil depth, fertilization can be performed using a method that takes soil depth into account, effectively preventing lodging caused by overgrowth of seedlings due to deep soil depth. Afterward, when the soil depth falls below the set depth, the system returns to the fertilization map utilization fertilization mode (step #12, N).
また、施肥モード自動切替部c832は、土壌情報が取得不能である(ステップ♯14でY)、すなわち、土壌情報取得部Jから制御装置Cが土壌情報を取得できておらず、何らかの不具合が生じていると判定される場合は、基本施肥量施肥モードc821を実行する(ステップ♯15)。これにより、施肥モードが自動で切り替えられて、基本施肥量施肥モードによる施肥が行われる。その結果、土壌情報取得部Jに何らかの不具合が発生して、土壌情報利用施肥モードによる施肥の進行に不具合が生じた場合においても、円滑に施肥作業を続行でき、作業効率の低下を好適に防止することができる。 Furthermore, if the automatic fertilization mode switching unit c832 determines that soil information cannot be acquired (Y in step #14), that is, that the control device C is unable to acquire soil information from the soil information acquisition unit J and that some kind of malfunction has occurred, it executes the basic fertilization rate mode c821 (step #15). This automatically switches the fertilization mode, and fertilization is performed using the basic fertilization rate mode. As a result, even if some malfunction occurs in the soil information acquisition unit J, causing problems with the progress of fertilization using the soil information utilization mode, the fertilization work can continue smoothly, effectively preventing a decrease in work efficiency.
その後、ステップ♯14に戻り、土壌情報が問題なく取得可能であると判定した場合(ステップ♯14でN)、土壌情報利用施肥モードに復帰する(ステップ♯13)。 Subsequently, the process returns to step #14. If it is determined that soil information can be acquired without problems (N in step #14), the system returns to the soil information-based fertilization mode (step #13).
以上、本発明の実施形態を説明した。本件発明は、前記した実施形態の態様にのみ限定されない。技術的思想の範囲内で、適宜変更であることは言うまでも無い。例えば、土壌情報利用施肥モードにおける基本施肥量を、その作業対象となっている圃場の施肥マップ平均値(図8参照)を用いて、施肥量を決定してもよい。圃場は、地域ごとに地質等が異なることが多く、この地域ごとの特性を、外部(衛星)等で得た情報を加味して基本施肥量を決めることで、地域ごとに適切な基本施肥量を設定できる。 The embodiments of the present invention have been described above. The present invention is not limited to the embodiments described above. It goes without saying that modifications can be made as appropriate within the scope of the technical idea. For example, the basic fertilizer application rate in the soil information utilization fertilization mode may be determined using the average value of the fertilization map of the field being worked on (see Figure 8). Fields often differ in soil type and other characteristics from region to region. By determining the basic fertilizer application rate while taking into account the characteristics of each region and incorporating information obtained from external sources (satellites, etc.), an appropriate basic fertilizer application rate can be set for each region.
基本施肥量設定部c71は、標準圃場における基本施肥量の設定時、その標準圃場に最も近い圃場に設定された基本施肥量を参照して設定できるよう構成されてもよい。例えば、図7の図示例で、標準圃場が圃場H1のとき、圃場H2との距離D1と、圃場H3との距離D2を比較して、近い方の圃場H2に基本施肥量が設定されていれば、これを標準圃場の圃場H1の基本施肥量に設定可能とする。これにより利便性を向上できる。 The basic fertilizer application rate setting unit c71 may be configured to set the basic fertilizer application rate for a standard field by referencing the basic fertilizer application rate set for the field closest to that standard field. For example, in the example shown in Figure 7, when the standard field is field H1, the distance D1 to field H2 and the distance D2 to field H3 are compared. If the basic fertilizer application rate is set for the closer field H2, this can be set as the basic fertilizer application rate for field H1 of the standard field. This improves convenience.
<その他>
下記の構成を追加することも可能である。
<Other>
The following configurations can also be added.
ロボット田植機において、畦よせ後に特定のリモコン操作をした場合、除草剤補給状態に移行する構成。以下の手順で除草剤補給が行えることで、従来よりも利便性が向上する。
(1)畦よせ後、特定の操作で(リモコンメニュー画面から選択等)除草剤補給状態に移行する。
(2)旋回が開始し、しかるべきタイミングで自動的に一時停止する。
(3)リモコンによる前後進操作で田植機の位置を調整し、決定ボタンで植付部を下げる。
(4)除草剤補給が完了したら、F+開始ボタンで、自動走行を再開する。
In this robotic rice transplanter, a specific remote control operation after ridging will initiate a transition to herbicide replenishment mode. The herbicide replenishment process can be performed using the following procedure, improving convenience compared to conventional methods.
(1) After the ridges have been trimmed, the system will switch to herbicide replenishment mode through a specific operation (such as selecting from the remote control menu screen).
(2) The turning begins and automatically pauses at the appropriate time.
(3) Adjust the position of the rice transplanter by moving it forward and backward using the remote control, and lower the planting unit with the OK button.
(4) Once the herbicide replenishment is complete, press F + Start button to resume automatic driving.
除草剤補給状態に移行したとき、ロボット田植機が旋回を開始し、「植付部を下げ始めた後、植付を開始する前」のタイミングで自動的に一時停止される構成。一時停止した後、戻るボタンを長押ししたとき、除草剤補給状態を中止する構成。または植付部下げ動作が行われた後、Fボタン+開始ボタンを長押ししたとき、自動走行を再開する構成。それまで自動走行再開操作(Fボタン+開始ボタン)を受け付けない構成。 When the system switches to herbicide replenishment mode, the robotic rice transplanter begins to turn and automatically pauses at the point "after the planting unit begins to lower but before planting begins." After pausing, pressing and holding the back button cancels the herbicide replenishment mode. Alternatively, after the planting unit lowering operation, pressing and holding the F button + start button resumes automatic operation. Until then, the system will not accept the automatic operation restart operation (F button + start button).
1 作業車両
2 走行車体
2a メインフレーム
2b 後部フレーム
2c フロアステップ
3 苗植付部
3a 苗載台
3b 植付装置
3c センターフロート
3d サイドフロート
3e 植付具
3f 駆動軸
4 施肥装置
4a エアチャンバー
4b ブロワ
4c 施肥ホッパ
4d 繰出装置
4e 接続管
4f 施肥ホース
4g 吸気ダクト
4h 繰出溝
4i 繰出ロール
4j 繰出軸
4m 施肥量調節モータ
5 測位装置
6 携帯情報端末
7 操縦部
7a 主変速レバー
7b ステアリングホイール
7c 直進アシストレバー
7d 操作盤
7e モニタ
7f ステアリングシャフト
7g 操縦席
9 前輪
10 後輪
11 昇降リンク装置
11a 上部リンクアーム
11b 下部リンクアーム
12 リンクベースフレーム
13 上下リンクアーム
14 昇降油圧シリンダ
C 制御装置
E エンジン
J 土壌情報取得部
1. Work vehicle 2. Driving body 2a. Main frame 2b. Rear frame 2c. Floor step 3. Seedling planting section 3a. Seedling platform 3b. Planting device 3c. Center float 3d. Side float 3e. Planting tool 3f. Drive shaft 4. Fertilizer application device 4a. Air chamber 4b. Blower 4c. Fertilizer hopper 4d. Dispensing device 4e. Connecting pipe 4f. Fertilizer hose 4g. Intake duct 4h. Dispensing groove 4i. Dispensing roll 4j. Dispensing shaft 4m. Fertilizer application amount adjustment motor 5. Positioning device 6. Portable information terminal
7 Control Unit 7a Main Gear Lever 7b Steering Wheel 7c Straight-line Assist Lever 7d Control Panel 7e Monitor 7f Steering Shaft 7g Cockpit 9 Front Wheels 10 Rear Wheels 11 Lifting Linkage Device 11a Upper Link Arm 11b Lower Link Arm 12 Link Base Frame 13 Upper and Lower Link Arms 14 Lifting Hydraulic Cylinder C Control Device E Engine J Soil Information Acquisition Unit
Claims (3)
圃場の土壌情報を取得する土壌情報取得部と、前記施肥装置の施肥量を制御する制御装置とをさらに備え、
前記土壌情報取得部は、土壌の作土深を測定する作土深センサと、土壌の肥沃度を測定する肥沃度センサとを備えており、
前記施肥マップの情報に基づき、前記施肥装置の施肥量を決定する施肥マップ利用施肥モードと、前記土壌情報取得部から取得した土壌情報を用いて前記施肥装置の施肥量を決定する土壌情報利用施肥モードとを選択して実行可能に構成され、
前記制御装置は、施肥マップ利用施肥モードの実行中、作土深センサによって測定された作土深が設定深さ以上となったとき、自動で土壌情報利用施肥モードに切り替えることを特徴とする作業車両。 A work vehicle comprising a fertilizer application device and a positioning device for acquiring its own position, wherein, based on the position acquired by the positioning device, it uses a fertilizer application map in which the amount of fertilizer to be applied to each plot of field is set, acquires a target amount of fertilizer to be applied to the plot to which the vehicle's position belongs, and controls the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device,
The system further comprises a soil information acquisition unit that acquires soil information of the field, and a control device that controls the amount of fertilizer applied by the fertilizer application device.
The aforementioned soil information acquisition unit includes a topsoil depth sensor for measuring the topsoil depth of the soil and a soil fertility sensor for measuring the soil fertility.
The system is configured to allow selection and execution of two modes: a fertilization mode that uses a fertilization map to determine the amount of fertilizer applied by the fertilization device based on the information in the fertilization map, and a soil information-based fertilization mode that uses soil information acquired from the soil information acquisition unit to determine the amount of fertilizer applied by the fertilization device.
The control device is characterized in that, while the fertilization map-based fertilization mode is being executed, when the topsoil depth measured by the topsoil depth sensor becomes equal to or greater than a set depth, the work vehicle automatically switches to the soil information-based fertilization mode.
算出してマップ化した土壌情報利用施肥マップを作成し、前記施肥マップの情報及び前記
土壌情報利用施肥マップの情報を表示部に表示可能に構成されたことを特徴とする請求項
1に記載の作業車両。 The work vehicle according to claim 1, characterized in that it is configured to create a soil information utilization fertilization map by calculating the average value of the amount of fertilizer to be applied by the soil information utilization fertilization mode for each plot of field, and to display the information of the fertilization map and the information of the soil information utilization fertilization map on a display unit.
前記圃場群情報管理部は、圃場群情報を作成する圃場群情報作成部と、圃場群分析情報を作成する圃場群分析情報作成部と、管理圃場に関する情報を記憶する圃場群情報記憶部とを備え、
前記制御装置は、さらに、予め設定された基本施肥量を前記施肥装置の施肥量として決定する基本施肥量施肥モードを実行可能に構成され、
前記基本施肥量を設定する基本施肥量設定部を備え、
前記基本施肥量設定部は、作業者が、管理圃場に含まれる複数の圃場の中から、標準圃場を選択して基本施肥量を設定すると、標準圃場として選択されなかった圃場についても、前記圃場群分析情報に基づき自動設定するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 It is equipped with a field group information management unit that manages information about managed fields,
The aforementioned field group information management unit comprises a field group information creation unit for creating field group information, a field group analysis information creation unit for creating field group analysis information, and a field group information storage unit for storing information about managed fields.
The control device is further configured to execute a basic fertilizer application mode in which a preset basic fertilizer application amount is determined as the fertilizer application amount of the fertilizer application device.
The system includes a basic fertilizer application amount setting unit for setting the aforementioned basic fertilizer application amount,
The work vehicle according to claim 1, characterized in that the basic fertilizer application rate setting unit is configured to automatically set the basic fertilizer application rate for fields that were not selected as standard fields, based on the field group analysis information, when an operator selects a standard field from among multiple fields included in the managed field and sets the basic fertilizer application rate .
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