JP2018033407A - 配車システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく収穫作業を実施できる収穫機と運搬車との配車システムを提供する。【解決手段】予め設定された見込収穫量の情報に基づいて、作物を収穫する収穫機１の配置と、収穫物を圃場から搬送する運搬車１１の配車とを設定する収穫機１と運搬車１１との配車システムであって、見込収穫量は、収穫される作物の栽培条件に応じて設定されている。また、配車システムは、収穫機１の実収穫量の情報に基づいて運搬車１１の配車を修正する。更に、配車システムは、各運搬車１１の積載容量の情報を予め有するとともに、各運搬車１１の位置情報を取得し、実収穫量の情報及び積載容量の情報に基づいて運搬車１１の積載が満載に達する時刻を算出し、当該算出結果と積載容量の情報と位置情報とに応じて、運搬車１１の配車を修正する。【選択図】図４

Description

本発明は、配車システムであって、圃場に配置される収穫機に対して、収穫物を目的地まで運搬する車両を効率よく配分するためのシステムに関する。

複数の圃場に複数の運搬車を効率よく配分する配車システムが、従来から公知である（特許文献１参照）。特許文献１に記載の配車システムとしての遠隔配車サーバは、満量予想時刻、収穫終了予想時刻、及び、収穫機位置情報を各収穫機から受信し、各収穫機の満量予想時刻及び収穫終了予想時刻のうちの現在時刻から早い方の時刻を、その収穫機に対する運搬車の配車が優先的に必要とされる順位である配車必要順位の要素として選択している。

収穫終了予想時刻は、該当する圃場において実施される収穫作業が終了することが見込まれる時刻であり、収穫開始前に予測される収穫量である見込収穫量、圃場で収穫した累計の収穫量である圃場累計収穫量、及び、単位時間当りの収穫量を示す収穫速度に基づいて、現在時刻に対して算出される。

このような配車システムとして、効率よく収穫作業を実施できるように、収穫機と運搬車とを効率よく配車することが望まれている。

特開２０１５−８４６６７号公報

本発明は、効率よく収穫作業を実施できる収穫機と運搬車との配車システムを提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１に係る発明は、
予め設定された見込収穫量の情報に基づいて、作物を収穫する収穫機の配置と、収穫物を圃場から搬送する運搬車の配車とを設定する収穫機と運搬車との配車システムであって、前記見込収穫量は、収穫される作物の栽培条件に応じて設定されている、としたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載した配車システムにおいて、
前記収穫機の実収穫量の情報に基づいて前記運搬車の配車を修正する、としたものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載した配車システムにおいて、
当該配車システムは、各前記運搬車の積載容量の情報を予め有するとともに、各前記運搬車の位置情報を取得し、
前記実収穫量の情報及び前記積載容量の情報に基づいて前記運搬車の積載が満載に達する時刻を算出し、当該算出結果と前記積載容量の情報と前記位置情報とに応じて、前記運搬車の配車を修正する、としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に係る発明によれば、作物の栽培条件を情報として利用することによって適切な見込収穫量を設定したうえで、収穫機と運搬車とを効率的に配車することができるので、収穫作業及びこれに伴う運搬を効率よく実施することができる。

請求項２に係る発明によれば、実収穫量に基づいて運搬車の配置が修正されるので、収穫機と運搬車との配車をより効率的に運用することができる。

請求項３に係る発明によれば、積み込みを現に担当している運搬車の積載が満載に達する前に、他の運搬車を該当する圃場に配車することによって、収穫作業の中断を予防することができる。

収穫機の側面図である。 収穫機の平面図である。 収穫機の制御システムを示すブロック図である。 見込収穫量の情報を含む圃場情報の一例を示す図である。 （Ａ）は圃場に植え付けられた種キビを示す図であって、（Ｂ）は種キビから萌芽したサトウキビを示す図であって、（Ｃ）は種キビから側枝が成長したサトウキビを示す図であって、（Ｄ）は側枝が成長し茎が成長したサトウキビを示す図であって、（Ｅ）は収穫前の生育したサトウキビを示す図である。 （Ａ）は地中に残されて根切りされた根株を示す図であって、（Ｂ）は根株から萌芽したサトウキビを示す図であって、（Ｃ）は根株から側枝が成長したサトウキビを示す図である。 複数の圃場に対して予め設定された収穫機の配置と、これに対応する時間ごとの運搬車の配置との一例を示す図である。 収穫作業の開始時、即ち、図７に示す９時時点における運搬車の配置の状況を示す図である。 収穫作業の開始から９０分経過時、即ち、図７に示す１０時３０分時点における運搬車の配車の状況を示す図である。 収穫作業の開始から６０分の中断を含む２４０分経過時、即ち、図７に示す１３時時点における運搬車の配車の状況を示す図である。 収穫作業の開始から６０分の中断を含む３３０分経過時、即ち、図７に示す１４時３０分時点における運搬車の配車の状況を示す図である。 収穫作業の開始から６０分の中断を含む４２０分経過時、即ち、図７に示す１６時時点における運搬車の配車の状況を示す図である。 収穫機の実収穫量の情報に基づいて運搬車の配車を修正する制御を示すフローチャートである。

まず、図１、図２より、収穫機として収穫機１（以下、収穫機１とする）の全体構造について説明する。なお、図中のＦ方向を前方として、収穫機１の前後方向を規定する。

収穫機１は、走行装置としてクローラ式走行装置１０上に機体フレーム３０を支持し走行部とする。機体フレーム３０の前部に昇降リンク機構１２を介して左右一対のクロップデバイダ２が配設される。なお、走行装置はホイル式であってもかまわない。クロップデバイダ２は、サトウキビを引き起こしながら機内に引き込む。左右一対のクロップデバイダ２の上部には、サイドカッター１６・１６が設けられる。こうして、サイドカッター１６は左右一対のクロップデバイダ２で掻きこんだときに絡み合う稈の上部を切断するようにしている。

また、刈取部取付フレーム３４の上部から前方にトップカッター１７が突出され、サトウキビの上部を切断可能に配置している。

クロップデバイダ２の後方には、掻込ロータ１３とベースカッター３と前搬送装置４が前搬送フレーム１４に支持されている。前搬送フレーム１４は左右一対設けられて、後部が後述する後搬送装置５の前端位置の機体フレーム３０に上下回動自在に枢支される。前搬送フレーム１４の前部と機体フレーム３０との間には油圧シリンダが介装されて、油圧シリンダを伸縮させることによりベースカッター３や掻込ロータ１３の高さを調節可能としている。

こうして、走行部の前部に刈取装置となるクロップデバイダ２、サイドカッター１６、ベースカッター３、トップカッター１７が前方に突出するように配設され、クロップデバイダ２により分草されサトウキビの稈の上部と左右両側が切断され、掻込ロータ１３の回転により掻き込まれて、株元がベースカッター３によって切断されると同時に稈の下端（根元）が跳ね上げられる。跳ね上げられたサトウキビは、その直後に配置された前搬送装置４に根元から引き込まれ、前搬送装置４によって斜め後上方に送られる。

前搬送装置４の後部は後搬送装置５の前下部に位置される。ベースカッター３により切断された後のサトウキビは、前搬送装置４により後方へ送られて後搬送装置５に受け継がれて斜め後上方に搬送される。

後搬送装置５の後部にはチョッピング装置６が配設される。チョッピング装置６はカッターと跳ね出しローラからなる。カッターは左右方向に軸心を有する上下一対のカッター軸上にブレード刃が固定され、サトウキビが回転する上下のブレード刃の間を通過するときに細断されるようにしている。跳ね出しローラは上下一対の左右方向に軸心を有する回転軸上に跳ね出し羽根を固定し、カッターの後上方に配置される。そして、上下の軸を互いに反対方向に回転させることで、細断されたサトウキビが強制的に上後方へ跳ね飛ばされるようにしている。跳ね出しローラの後部には拡散ロータが配置される。拡散ロータは細断された後のサトウキビの茎や葉が上方に拡散されるようにしている。なお、跳ね出しローラや拡散ロータを設けることなく、カッターで切断した後に直接後述する風選装置７に投入する構成とすることもできる。

風選装置７は、チョッピング装置６の後上部に設けられるブロワケース７ａと、ブロワケース７ａ内に収納されるブロワ７ｂからなる。ブロワケース７ａは下方と上側方が開口され、ブロワケース７ａの下部はチョッピング装置６と連通され、上側方が葉や塵等の排出口としている。ブロワケース７ａは上下方向の軸心を中心に回動可能とされ、排出方向を変更可能としている。ブロワ７ｂは上下方向を軸心としてブロワケース７ａ内に収納され、ブロワ７ｂを回転駆動することにより、下から上方への高速空気流が発生されて拡散ロータの回転により拡散され、細断後の葉や塵を上方へ吸い込んで側方または後方に排出できるようにし、重い茎は下方の排出コンベア８の下部に設けたホッパー１８上に落下する。

排出コンベア８は、下部が機体フレーム３０の後部に設けた旋回台２０上に支持され、旋回台２０に排出コンベア８が上下方向を軸心として左右回動可能に支持されている。排出コンベア８は油圧モータを作動させることにより左右回動でき、排出方向を変更可能に構成している。

図２に示すように、収穫機１による収穫作業時には、運搬車１１が併走し、排出コンベア８の排出部が運搬車１１の荷台１１ａへ向くように油圧モータを作動させて排出方向を変更し、刈取作業をしながら収穫物を運搬車１１へ排出するようにしている。

図１に示すように、排出コンベア８の前面には、収穫量検出手段１２０が配置され、排出コンベア８の後端上部の出口にはデフレクタ１５が設けられ、落下方向を変更可能に構成している。

また、機体フレーム３０の前後中央の前搬送装置４の後部上方には、エンジン５０が配置され、エンジン５０はクランク軸が左右方向となるように配置されている。クランク軸の一端側に冷却ファンを設けて、インタークーラ６４やラジエータ６５（何れも図２参照）を冷却できるようにし、クランク軸の他端に複数の油圧ポンプ６６（図２参照）が連動連結されて、駆動されるようにしている。

排出コンベア８は、左右の搬送フレーム１１０・１１０の間の下部に駆動ローラ１１１が配置され、上部に従動ローラ１１２が配置されて、駆動ローラ１１１と従動ローラ１１２の間に左右の搬送チェーン１１３・１１３が巻回される。左右の搬送チェーン１１３・１１３の間には所定間隔をあけて仕切板１１４・１１４・・・が取り付けられて搬送体が形成される。搬送フレーム１１０・１１０間に搬送面となる搬送底板（図示せず）が架設される。こうして、スラットコンベアが形成される。なお、搬送底板には多数のスリットが形成され、塵埃等をこのスリットから落下させることができるように構成している。

この搬送底板と仕切板１１４とにより囲まれた空間に搬送物となるサトウキビを収納し、搬送チェーン１１３を回動させることで搬送物を搬送することができる。但し、スラットコンベアは無端ベルト上に仕切板を立設して構成することも可能であり、その構成は限定するものではない。

この排出コンベア８の搬送行程に搬送物の搬送量を検出するための収穫量検出装置となる収穫量検出手段１２０が配置されている。収穫量検出手段１２０は、周囲を塵埃等の浸入を防止するとともに、破損防止のために保護カバーにより覆われている。保護カバーはシェード１２１により構成され、シェード１２１は収穫量検出手段１２０の検出側と反対側（前上方側）の周囲を覆っている。

収穫量検出手段１２０は距離センサによって構成され、複数（本実施形態では５個（図中には一つを図示））の距離センサとしてレーザ変位計１２２（図３参照）が左右方向（排出コンベア８の幅方向）に所定間隔をあけて配置される。レーザ変位計１２２は、搬送面上を通過するサトウキビの高さ（言い換えると層厚）を検知する。但し、距離センサは、超音波センサ等で構成してもよい。収穫されたサトウキビの体積は、搬送面からの各高さから得られる断面積と搬送速度と搬送時間とに基づいて算出される。

こうして、細断され風選後のサトウキビがホッパー１８よって排出コンベア８の下部上に落下し、排出コンベア８によって上方へ搬送される。この上方への搬送時には、細断されたサトウキビの束が振動によって解けることによって、搬送されるサトウキビの束の層厚が抑えられる。そして、風選装置７よりも高い位置において、収穫量検出手段１２０によってサトウキビの体積即ち収穫量が検出される。サトウキビは、収穫量が検出された後、運搬車１１の荷台１１ａ（図２参照）に投入される。つまり、サトウキビの収穫量は、運搬車１１への排出量として検出される。

次に、収穫機１の制御装置８０について説明する。

収穫機１は、最大限の性能を発揮できるよう、各所に情報ネットワークが張り巡らされている。具体的には、収穫機１の各構成が互いに情報を共有できるコントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）を構成している。

図３に示すように、制御装置８０は、ＣＰＵ等のマイクロコンピュータからなる処理部８１と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部８２とを有している。処理部８１は、ＲＯＭに格納されているプログラム等をＲＡＭ上に読み出したうえで、これを実行することができる。更に、制御装置８０は、制御プログラムを処理部８１が実行することにより、各種構成要素の作動制御を行う。具体的には、通信時における情報の送受信、各種の入出力制御及び演算処理の制御等を行う。

収穫機１は、制御装置８０の入力側の構成として、複数のレーザ変位計１２２と、走行速度センサ１０２とを備えている。上述のように、レーザ変位計１２２は、サトウキビの収穫量として、排出コンベア８における搬送面上のサトウキビの層厚を検出する。走行速度センサ１０２は、収穫機１の走行速度を検出する。各センサからの信号は、制御装置８０に送信される。なお、走行速度センサ１０２としては、公知の構成を有するセンサを用いることができる。

制御装置８０は、乗車するオペレータの操作に基づいて、圃場内において収穫機１が所定の作業を実施するように各構成を制御する。つまり、制御装置８０により、上述の各構成の作動が制御されている。

制御装置８０は、送信される信号のうち、走行速度の情報と収穫量の情報とに基づいて、単位時間当りの収穫量若しくは単位走行距離当りの収穫量を算出又は導出する。制御装置８０からは、実収穫量として収穫量検出手段１２０によって検出された収穫量の情報が、所定時間ごとに送信される。制御装置８０は、検出された収穫量に基づいて、単位時間当り又は単位走行距離当りの収穫量を算出する。また、制御装置８０は、単位時間当りの収穫量若しくは単位走行距離当りの収穫量の情報を所定時間ごとに送信していてもよく、蓄積した収穫量の情報を所定時間ごとに都度送信していてもよい。

制御装置８０は、通信部８３を有する。通信部８３は、収穫機１の外部の構成と通信する機能を有する。制御装置８０は、通信部８３を通じて別の収穫機１等の車両との間で通信自在であって、更に、通信部８３を含む通信機器を収穫機１が備えている場合には、制御装置８０は、収穫物を圃場から搬送する運搬車１１（図２参照）、運搬車１１のドライバが持つ携帯端末（図示せず）等と通信ネットワークを介して通信することができる。

制御装置８０の通信部８３と携帯端末とは、ネットワークを介してサーバに接続されている（何れも図示せず）。ネットワークは、サーバ、複数の携帯端末、複数の運搬車１１の通信機器、及び、複数の収穫機１の通信機器と情報伝達を行う。サーバと、１以上の携帯端末と、１以上の運搬車１１の通信機器と、１以上の収穫機１のそれぞれに設けられる通信機器（つまり通信部８３）とを含むシステムにおいて、収穫機１、運搬車１１、及び、携帯端末は、サーバに遠隔監視されている。

このような遠隔監視によれば、携帯端末と運搬車１１と収穫機１との各使用状態をサーバにおいて確認することができる。使用状態としては、各携帯端末の電源のオン又はオフの状態、各運搬車１１のキーのオン又はオフの状態が該当する。また、収穫機１の使用状態としては、各収穫機１のキーのオン又はオフの状態、収穫機１の各構成の稼働状態、単位時間当りの収穫量又は単位走行距離当りの収穫量の検出、収穫物の運搬車１１への排出量即ち収穫機検出手段１２０による検出等が該当する。

また、各運搬車１１と各収穫機１と各携帯端末とは、ＧＰＳを用いて位置情報を取得している。各位置情報を含む信号は、各基地局及びネットワークを介してサーバに送信され、サーバは、それぞれの位置情報を取得且つ蓄積している。本発明の配車システムは、各収穫機１と各運搬車１１と各携帯端末とからサーバに送信される情報に基づいて、各収穫機１、各運搬車１１、及び、各携帯端末の位置及び使用状態を認識することができる。

次に、本発明の配車システムに予め入力されている圃場情報ＦＩについて説明する。圃場情報ＦＩは、プログラムとしての配車システムを格納しているパーソナルコンピュータ等の端末装置又は各収穫機１の制御装置８０に格納されていてもよく、各収穫機１、各運搬車１１、及び、各運搬車１１のドライバが持つ携帯端末とネットワークを介して通信するサーバの記憶領域に格納されていてもよい。

図４に、栽培条件情報ＣＩを含む圃場情報ＦＩの一例を示す。圃場情報ＦＩは、各圃場の面積の情報、各圃場と工場（具体的には製糖工場）との間の距離の情報、各圃場における見込収穫量の情報、及び、栽培条件情報ＣＩを含む。また、栽培条件情報ＣＩは、各圃場の作物としてのサトウキビの栽培条件を数値化したものであって、圃場ごとに予め設定されている。

本実施形態において、圃場情報ＦＩは、グループＩに含まれる圃場Ａ〜Ｃまでの三つの圃場に対して設定されている。各圃場Ａ〜Ｃを除いた図示しない他の圃場は、更に別のグループに区分けされている。各グループは、収穫作業の組分けを表している。つまり、各グループは、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの収穫を担当する各収穫機１Ａ・１Ｂ・１Ｃ（図８参照）と、これらの収穫機１Ａ・１Ｂ・１Ｃに対して配車される複数の運搬車１１との組み合わせを表している。図示しない別のグループにおいても、各圃場の収穫をそれぞれ担当する複数の収穫機１と、各収穫機１に対して配車される複数の運搬車１１とが組み合わさっている。

各圃場と工場との間の距離として、圃場Ａに対しては『２０ｋｍ』、圃場Ｂに対しては『１４ｋｍ』、圃場Ｃに対しては『５ｋｍ』の各情報が入力されている。運搬車１１は、収穫物即ち細断されたサトウキビを荷台１１ａに載せたうえで製糖工場まで搬送する。なお、距離は、収穫物が集積される工場と各圃場とを結ぶ距離として、運搬車１１が走行する道筋の距離であるが、直線距離であってもよい。

各圃場の面積として、圃場Ａに対しては『５．６ｈａ（ヘクタール）』、圃場Ｂに対しては『３．８ｈａ』、圃場Ｃに対しては『４．２ｈａ』の各情報が入力されている。

見込収穫量は、圃場ごとの全体の収穫量（ｔ／ｆｉｅｌｄ）を表している。各圃場の見込収穫量として、圃場Ａに対しては『４６０ｔ』、圃場Ｂに対しては『２１０ｔ』、圃場Ｃに対しては『２２０ｔ』の各情報が入力されている。各圃場の見込収穫量は、圃場の面積の他に、収穫される作物の栽培条件に応じて設定されている。なお、圃場における所定のブロック若しくは条毎に抽出されるサンプルを活用し、又は、衛星写真、ドローン等を活用することによって、所定のブロック若しくは条毎に見込収穫量を細分化することにしてもよい。

栽培条件情報ＣＩは、サトウキビの収穫年度の情報、植付位置の情報、フィルターケーキの施肥の有無の情報、窒素（Ｎ）肥料の施肥量の情報、病歴の有無の情報、地下水位の情報、圃場環境の情報、及び、土壌質の情報を含む。

収穫年度の情報として、栽培条件情報ＣＩには、新株からの植付年数に対応する係数が入力されている。表中の『１』、『２』は、それぞれサトウキビの植付からの経過年数として、１年目、２年目の年数を表している。１年目は、収穫対象のサトウキビが新株から植え付けられたものであることを表す。株出し回数が少なく、苗の植付から年数の経過が少ないサトウキビが植えられている圃場には、見込収穫量が割り増しされる傾向に設定されている。

以下、サトウキビの苗（種キビ）の植付と、株出しとについて説明する。株出しとは、周知のように、苗から生育したサトウキビを一旦収穫した後、残された根株から発芽させる方法のことである。

図５（Ａ）に示すように、図示しないサトウキビ移植機による作業によって、略台形状の溝９１と、溝９１の縁の両側に盛り上げられた盛土９３とが地面に成形される。また、一節以上の長さごとに切断されている種キビ９０が、溝９１に沿って順に整列するように、溝９１の底面９２に載置される。更に、種キビ９０の周囲に肥料が蒔かれる。

そして、盛土９３が種キビ９０の上に被せられたうえで鎮圧される。このようにして、地中において各種キビ９０が溝９１に沿って略一定深さに埋められる。このように新たに地中に植え付けされたサトウキビは、新株と呼ばれる。

図５（Ｂ）に示すように、植え付けられた種キビ９０は、根を張りつつ節部分にある芽が土中から芽吹く。この栽培期間中に、培土と施肥によって根張りが促進される。更に、図５（Ｃ）に示すように、この芽が成長して２次、３次と次々に側枝が発生する。

図５（Ｄ）に示すように、次々に側枝が発生して茎が伸びていき、サトウキビは成長する。図５（Ｅ）に示すように、サトウキビは、所定高さに成長した際に、刈り取られて収穫される。

図６（Ａ）に示すように、収穫作業後には、畦上のハカマ（枯葉）を取り除きつつ、株揃えが行われる。この際に、刈取後に残った株が、地表から所定深さ又は所定の高さで切断される。

また、株揃えと同時に根切りが行われる。出芽が確認された後に、根切りが実施されて、更に施肥作業が行われる。根切りによって古い根が切断されて、新根の発生を促すとともに、根切り位置に筋状に肥料が施される。栽培期間中には、溝の両縁の土が株側に寄せられることによって、地中への根張りが促進される。

図６（Ｂ）に示すように、この古株（根株）からも萌芽する。また、図６（Ｃ）に示すように、芽が成長して次々に側枝が発生する。このように、古株から成長した２年目のサトウキビも、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）に示すように所定高さまで成長させることができる。そして、成長後に収穫すると、前年と同様に、株揃えと根切りと培土とが行われる。３年目も同様に株揃えと根切りと培土とが行われ、収穫量を増大させたうえで収穫が行われる。３年目のサトウキビの収穫の後には、古株が掘り起こされて、上述の移植作業が行われて、以上が所定の年数ごとに繰り返される。

なお、品種、土壌、圃場環境等、栽培条件によって、若しくは、圃場管理者の熟練度によって、古株が掘り起こされて新株に植え替えられる年数は、２年（即ち、株出し回数が１回）であってもよく又は逆に４年（即ち、株出し回数が３回）であってもよい。

１回目の株出し回数には、新株から２年目の栽培が実施された株が該当し、２回目の株出し回数には、新株から３年目の栽培が実施された株が該当する。言い換えると、収穫年度が『１』であるサトウキビは、新株のものに該当し、収穫年度が『２』であるサトウキビは、株出し回数が１回目のものに該当する。また、図示されていないが、収穫年度が『３』であるサトウキビは、株出し回数が２回目のものに該当する。

また、植付位置の情報として、栽培条件情報ＣＩには、浅、深の二段階に設定された係数が数値化されて入力されている。ただし、植付位置の情報としては、地表面から苗までの実際の深さの数値が数値化されて入力されていてもよい。サトウキビの植付位置が深く、土中の根域が広い（高い）ことが見込まれるサトウキビのある圃場には、見込収穫量が割り増しされる傾向に設定されている。

図４に示すように、栽培条件情報ＣＩには、フィルターケーキの情報として、各圃場にフィルターケーキの施用があるか否かの情報が入力されている。

フィルターケーキとは、圧搾汁中の不純物を石灰及びバガスに吸着させたものである。収穫されたサトウキビは、細かく砕かれて圧搾機で絞られることによって、圧搾汁とバガスに分離される。これらのうち、「バガス」は、サトウキビの「絞りかす」を指す。一方の「圧搾汁」に、石灰が加えられて加熱されると、不純物が沈殿し、これを除去できる。沈殿成分のうち、濾過後に残ったものがフィルターケーキとなる。周知のように、黒糖は、不純物が除去されて沈殿した「濾過液」から生成される。

栽培条件情報ＣＩは、このようなフィルターケーキが発酵堆肥として各圃場に施用されているか否かの情報を含む。苗（種キビ）の植付後にフィルターケーキが条ごとに施用されている圃場には、見込収穫量が割り増しされる傾向に設定されている。

窒素（Ｎ）施肥量の情報として、栽培条件情報ＣＩには、圃場に散布された窒素肥料の量が数値化されて入力されている。本例においては、各圃場に対して一定値『６０ｋｇ／１０ａ』の情報、即ち、１０ａ（アール）当りに６０ｋｇの窒素肥料が散布されていることを示す情報が入力されている。

病歴の情報として、栽培条件情報ＣＩには、現在植わっている株に病歴があるか否かの情報が入力されている。病歴のある株が植わっている圃場には、見込収穫量が割り引かれる傾向に設定されている。

地下水位の情報として、栽培条件情報ＣＩには、高、中、低の三段階に設定された係数が数値化されて入力されている。表中には、『高』のみが記載されている。ただし、地下水位の情報としては、地下水位の実際の数値が数値化されて入力されていてもよい。乾田状態にある圃場には、地下水位が高い場合に見込収穫量が割り増しされる傾向に設定されている。また、降雨後に水溜りが比較的長期間残るような排水が悪い圃場、又は、低地にある圃場には、湿害、酸素不足による生育不良を考慮して、地下水位が高い場合に見込収穫量が割り引かれる傾向に設定されている。このように、栽培条件情報ＣＩによれば、地下水位と圃場環境と土壌質との兼ね合いによって、見込収穫量に適切な補正値を加えることができる。

圃場環境の情報と土壌質の情報として、栽培条件情報ＣＩには、優、良、可の三段階に設定された係数が数値化されて入力されている。表中に記載されていない『可』を示す係数も、圃場環境の情報と土壌質の情報とに含まれる。圃場環境の情報としては、圃場の傾斜面の有無、傾斜面の多寡、日当りの良し悪し、圃場の海抜（高台若しくは低地等）、圃場の形状等を総合して人為的に数値化された係数が入力されている。

以上のように見込収穫量として予測された各圃場の収穫量に基づいて、配車システムは、収穫機１と運搬車１１との最適な組み合わせを割り出し、圃場ごとの収穫機１と運搬車１１との配置を設定している。

具体的には、配車システムは、各圃場の見込収穫量を合計したグループＩ全体の見込収穫量を算出する。更に、配車システムは、グループＩ全体の見込収穫量と、１台ごとの収穫機１が有する収穫能力（例えば、単位時間当り又は単位走行距離当りの収穫速度）とに応じて、収穫作業に費やされる所定時間内に必要な収穫機１の台数を算出する。

そして、配車システムは、所定時間内に各収穫機１が収穫する量を積載できる運搬車１１の台数を、各運搬車１１の積載可能容量と各収穫機１の収穫能力とに応じて収穫機１ごとに算出する。各運搬車１１の積載容量の情報は、予め配車システムの記憶領域に入力されている。更に、配車システムは、各圃場から工場までの距離と、各運搬車１１の積載可能容量とに基づいて、所定時間内ごとの運搬車１１の配置を設定する。このようにして、配車システムは、見込収穫量の情報に基づいて、収穫機１の配置、及び、収穫機１の配置に対応する運搬車１１の配置を設定している。

図７に、複数の圃場に対して予め設定された収穫機１の配置と、これに対応する時間ごとの運搬車１１の配置との一例を示す。

図７は、収穫期間の任意の一日の収穫機１と運搬車１１との配車の例であって、本例は、圃場Ａ、圃場Ｂ、圃場Ｃの三つの圃場に対して、各圃場に１台ずつ配置される収穫機１と、各収穫機１によって収穫されるサトウキビを圃場から搬送する７台の運搬車１１とで運用される。当日は、９時に収穫作業が開始されて、１７時３０分まで継続される。

本例によれば、三つの各圃場に対して、９時から１０時３０分までの９０分の間に、１号車、４号車及び５号車の三台の運搬車１１が収穫機１と併走して収穫作業を実施することが設定されている。一定速度で刈取及び収穫されるサトウキビを積載する１号車、４号車及び５号車の各積載量が、９０分経過時に満載に達することが予測されている。つまり、各圃場における１号車、４号車及び５号車の作業終了時刻は、１０時３０分に設定されている。図８には、設定された運搬車１１の配置のうち、９時における運搬車１１の配置の状況を示す。

図８に示すように、この時間帯において、１号車は収穫機１Ａと併走して圃場Ａの収穫物の積載を担当し、４号車は収穫機１Ｂと併走して圃場Ｂの収穫物の積載を担当し、５号車は収穫機１Ｃと併走して圃場Ｃの収穫物の積載を担当する。

また、この時間帯において、２号車は圃場Ａの内外において次の時間帯まで待機し、３号車は圃場Ｂの内外において次の時間帯まで待機し、６号車は圃場Ｃの内外において次の時間帯まで待機する。７号車は、この時間帯及び次の時間帯まで担当の圃場が割り当てられていない。

図７に示すように、９時から９０分経過した後には、１号車には、圃場Ａから工場まで１号車が移動し、更に工場から圃場Ａまで移動する時間帯が設定されている。また、４号車には、圃場Ｂから工場まで４号車が移動し、更に工場から圃場Ａまで移動する時間帯が設定されている。５号車には、圃場Ｃから工場まで５号車が移動し、更に工場から圃場Ａまで移動する時間帯が設定されている。１号車は、１４時３０分から圃場Ａの内外において待機することが設定されている。しかし、１号車は、１６時から圃場Ａの収穫物の積載を担当することが設定されているので、圃場Ａへの帰着は、１４時３０分から９０分の間に許容されている。４号車は、１３時から圃場Ａの内外において待機することが設定されている。しかし、４号車は、１４時３０分から圃場Ａの収穫物の積載を担当することが設定されているので、圃場Ａへの帰着は、１３時から９０分の間に許容されている。５号車は、１３時から圃場Ａの収穫物の積載を担当することが設定されている。

次の時間帯として、１０時３０分から１２時までの９０分の間に、２号車、３号車及び６号車の三台の運搬車１１が収穫機１と併走して収穫作業を実施することが設定されている。一定速度で刈取及び収穫されるサトウキビを積載する２号車、３号車及び６号車の各積載量も、９０分経過時に満載に達することが予測されている。図９には、設定された運搬車１１の配置のうち、１０時３０分における運搬車１１の配置の状況を示す。

図９に示すように、この時間帯において、１号車から受け継いだ２号車は収穫機１Ａと併走して圃場Ａの収穫物の積載を担当し、４号車から受け継いだ３号車は収穫機１Ｂと併走して圃場Ｂの収穫物の積載を担当し、５号車から受け継いだ６号車は収穫機１Ｃと併走して圃場Ｃの収穫物の積載を担当する。

また、先の時間帯において満載となった各運搬車１１として、１号車、４号車、５号車は各圃場から離れて工場へ移動し、収穫物を排出する。７号車は、この時間帯も担当の圃場が割り当てられていない。

図７に示すように、１０時３０分から９０分経過した後には、２号車には、圃場Ａから工場まで２号車が移動し、更に工場から圃場Ｂまで移動する時間帯が設定されている。また、３号車には、圃場Ｂから工場まで３号車が移動し、更に工場から圃場Ｂまで移動する時間帯が設定されている。６号車には、圃場Ｃから工場まで６号車が移動し、更に工場から圃場Ｃまで移動する時間帯が設定されている。２号車は、１４時３０分から圃場Ｂの収穫物の積載を担当することが設定されている。３号車は、１４時３０分から圃場Ｂの内外において待機することが設定されている。しかし、３号車は、１６時から圃場Ｂの収穫物の積載を担当することが設定されているので、圃場Ｂへの帰着は、１４時３０分から９０分の間に許容されている。６号車は、１４時３０分から圃場Ｃの収穫物の積載を担当することが設定されている。

図７に示すように、当日のタイムスケジュールにおいて、１２時から１３時までの一時間は、各圃場Ａ・Ｂ・Ｃでの収穫作業が中断することが設定されている。

中断から次の時間帯として、１３時から１４時３０分までの９０分の間に、５号車及び７号車の二台の運搬車１１が収穫機１と併走して収穫作業を実施することが設定されている。７号車は、圃場Ｃにおいて１３時から収穫物の積載を担当することが設定されている。即ち、一定速度で刈取及び収穫されるサトウキビを積載する７号車の各積載量も、９０分経過時に満載に達することが予測されている。圃場Ｂにおいては、１３時から１４時３０分までの当該時間帯に収穫作業を中断するように設定されている。図１０には、設定された運搬車１１の配置のうち、１３時における運搬車１１の配置の状況を示す。

図１０に示すように、この時間帯において、搬出等を終えて工場から戻ってくる５号車は収穫機１Ａと併走して圃場Ａの収穫物の積載を担当し、７号車は収穫機１Ｃと併走して圃場Ｃの収穫物の積載を担当する。

また、先の各時間帯において満載となった各運搬車１１として、１号車、２号車、３号車、及び、６号車は各圃場から離れている。図中には、１３時までに圃場Ａへの帰着が完了していることを前提として、圃場Ａの内外において４号車が待機している。しかし、４号車に対しての設定は、次の時間帯として１４時３０分までに圃場Ａへ帰着することが許容されている。

図７に示すように、１３時から９０分経過した後には、７号車には、圃場Ｃから工場まで７号車が移動し、更に工場から圃場Ｃまで移動する時間帯が設定されている。７号車は、１６時３０分から圃場Ｃの収穫物の積載を担当することが設定されている。１３時から９０分経過した後には、５号車に以降の時間帯における担当の圃場は設定されていない。１３時から９０分経過した後の時間帯を、５号車は圃場Ａから工場まで移動し、収穫物を排出する時間に充てることができる。

更に次の時間帯として、１４時３０分から１６時までの９０分の間に、２号車、４号車及び６号車の三台の運搬車１１が収穫機１と併走して収穫作業を実施することが設定されている。図１１には、設定された運搬車１１の配置のうち、１４時３０分における運搬車１１の配置の状況を示す。

図１１に示すように、この時間帯において、搬出等を終えて工場から戻ってくる２号車は収穫機１Ｂと併走して圃場Ｂの収穫物の積載を担当し、工場から戻った後に待機していた４号車は収穫機１Ａと併走して圃場Ａの収穫物の積載を担当し、工場から戻ってくる６号車は収穫機１Ｃと併走して圃場Ｃの収穫物の積載を担当する。

また、先の各時間帯において満載となった各運搬車１１として、５号車及び７号車は各圃場から離れて工場へ移動し、収穫物を排出する。図中には、１４時３０分までに、圃場Ａ又は圃場Ｂへの帰着が完了していることを前提として、圃場Ａの内外において１号車が待機し、また、圃場Ｂの内外において３号車が待機している。しかし、それぞれ、１号車と３号車とに対しての設定は、次の時間帯として１６時までに圃場Ａ又は圃場Ｂへ帰着することが許容されている。

図７に示すように、１４時３０分から９０分経過した後には、２号車、４号車及び６号車に以降の時間帯における担当の圃場は設定されていない。１４時３０分から９０分経過した後の時間帯を、２号車は圃場Ｂから工場まで、４号車は圃場Ａから工場まで、６号車は圃場Ｃから工場まで移動し、収穫物を排出する時間に充てることができる。

更にまた次の時間帯として、１６時から１７時３０分までの９０分の間に、１号車及び３号車の二台の運搬車１１が収穫機１と併走して収穫作業を実施することが設定されている。また、１６時３０分から７号車が収穫機１と併走して収穫作業を実施することが設定されている。図１２には、設定された運搬車１１の配置のうち、１６時における運搬車１１の配置の状況を示す。

図１２に示すように、この時間帯において、搬出等を終えて工場から戻った後に待機していた３号車は収穫機１Ｂと併走して圃場Ｂの収穫物の積載を担当し、工場から戻った後に待機していた１号車は収穫機１Ａと併走して圃場Ａの収穫物の積載を担当する。

また、先の各時間帯において満載となった各運搬車１１として、２号車、４号車、５号車、６号車、及び、７号車は各圃場から離れている。７号車は、１６時３０分から収穫機１Ｃと併走して圃場Ｃの収穫物の積載を担当することが設定されているとしても、１６時以降且つ１６時３０分よりも早く圃場Ｃに戻っている場合には、圃場Ｃに帰着した次第、積載を開始することができる。

図７に示すように、１６時から９０分経過した後、また、１６時３０分から６０分経過した後には、１号車、３号車及び７号車に以降の時間帯における担当の圃場は設定されていない。１６時から９０分経過した後の時間帯を、１号車は圃場Ａから工場まで、３号車は圃場Ｂから工場まで、７号車は圃場Ｃから工場まで移動し、収穫物を排出する時間に充てることができる。

以上のように設定された収穫機１の配置及び運搬車１１の配置に対して、実際に刈取及び収穫作業が実施される場合に見込収穫量と実収穫量との間に差が生じる事態が発生する。このようなときには、配車システムは、設定した収穫機１の配置及び運搬車１１の配置を修正する。以下、収穫機１の実収穫量の情報に基づいて、当日における運搬車１１の配車を修正する制御について説明する。

図１３に示すように、ステップＳ１において、配車システムは、実収穫量の情報と位置情報とを所定時間ごとに各収穫機１から取得する。

ステップＳ２において、配車システムは、位置情報を所定時間ごとに各運搬車１１から取得する。

ステップＳ３において、配車システムは、取得した実収穫量の情報と、予め入力されている運搬車１１ごとの積載容量の情報とに基づいて、収穫物の積載を現に担当している各運搬車１１の積載が満載に達する時刻（『満載到達時刻』という）を算出する。

ステップＳ４において、配車システムは、予測した各運搬車１１の作業終了時刻と満載到達時刻との時間差を算出する。

ステップＳ５において、配車システムは、算出した時間差が所定の時間内であるか否かを判定する。ここで、時間差が所定の時間内である場合にはステップＳ６にステップが移行し、時間差が所定の時間以上である場合にはステップＳ８にステップが移行する。

ステップＳ６において、配車システムは、算出した満量予測時刻を各運搬車１１の作業終了時刻としてリセットする。ここでリセットされる作業終了時刻は、当日における各運搬車１１の次の行先を変更するまでもなく、各圃場への帰着時間の前後のずれを表している。

ステップＳ７において、配車システムは、リセットした作業終了時刻を各運搬車１１に通知する。なお、この通知は、収穫機１を操縦するオペレータが、収穫機１の通信機器又は携帯端末を用いて、運搬車１１のドライバ又は運搬車１１の通信機器に連絡する形態であってもよい。例えば、収穫機１は、収穫機１のキャビン内にディスプレイ等の表示装置、又は、音声出力装置が設置されている。オペレータは、表示装置による表示、又は、音声等の出力によって、予測された作業終了時刻がリセットされたことを認識することができる。

一方、ステップＳ８において、配車システムは、各運搬車１１の積載可能容量と満載予測時刻と各運搬車１１の位置とに基づいて、次に各圃場において積載を担当する運搬車１１の当日の配車を変更することにより、予め設定された各運搬車１１の配車を修正する。

ステップＳ９において、配車システムは、修正した各運搬車１１の配車と算出した満量予測時刻とを各運搬車１１に通知する。なお、この通知は、修正が要求された運搬車１１に対してのみ実施されていてもよく、該当するグループ中の各運搬車１１に対して実施されていてもよい。また、この通知は、ステップＳ７の通知のように、収穫機１を操縦するオペレータが、収穫機１の通信機器又は携帯端末を用いて、運搬車１１のドライバ又は運搬車１１の通信機器に連絡する形態であってもよい。収穫機１は、表示装置による表示、又は、音声等の出力によって、予測された作業終了時刻がリセットされたことと、運搬車１１の配車が修正されたことをオペレータに認識させるための構成を備えている。

収穫機１の実収穫量の情報に基づいて運搬車１１の配車を修正する制御としては、見込収穫量と実収穫量との差に応じて運搬車１１の配車とともに収穫機１の配置を修正する制御であってもよい。つまり、配車システムは、各収穫機１から送信される実収穫量の情報と、予め入力された見込収穫量の情報とに基づいて、見込収穫量と実収穫量との差を算出し、算出した差に応じて翌日以降の収穫機１と運搬車１１との配車を修正する。なお、見込収穫量と実収穫量との差とは、圃場ごと若しくはグループごとの何れか又は両方の差であるとする。また、修正される収穫機１と運搬車１１との配車は、翌年以降のものであってもよく、当日のものであってもよい。

配車システムは、実収穫量の情報を圃場情報ＦＩの情報に追加して、圃場情報ＦＩの情報を更新する。このように、次回以降の収穫作業に用いられる圃場情報ＦＩの情報に今回の実際の収穫量の情報を反映することによって、予測精度の向上を図ることができる。更に、このように予測精度を向上させたうえで収穫機１と運搬車１１とをより的確に配車できるので、次回以降の収穫作業の効率をより高めることができる。

また、配車システムは、上述のように各々修正した運搬車１１の配車の情報を保存している。このように、修正された運搬車１１の配車の情報を保存且つ更新することにより、当該情報を常に最新且つ最適に維持できる。

１ 収穫機
１１ 運搬車
ＣＩ 栽培条件情報
ＦＩ 圃場情報

Claims (3)

1. 予め設定された見込収穫量の情報に基づいて、作物を収穫する収穫機の配置と、収穫物を圃場から搬送する運搬車の配車とを設定する収穫機と運搬車との配車システムであって、
   前記見込収穫量は、収穫される作物の栽培条件に応じて設定されている、ことを特徴とする配車システム。
2. 前記収穫機の実収穫量の情報に基づいて前記運搬車の配車を修正する、ことを特徴とする請求項１に記載の配車システム。
3. 当該配車システムは、各前記運搬車の積載容量の情報を予め有するとともに、各前記運搬車の位置情報を取得し、
   前記実収穫量の情報及び前記積載容量の情報に基づいて前記運搬車の積載が満載に達する時刻を算出し、当該算出結果と前記積載容量の情報と前記位置情報とに応じて、前記運搬車の配車を修正する、ことを特徴とする請求項２に記載の配車システム。