木材収穫管理システム
【課題】急傾斜地や作業スペースの限られた森林で効率のよい林業経営が行える木材収穫管理システムを提供する。
【解決手段】無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機１と、それに作業指示を送信するコントローラ５０と、自走式無人樹木伐採運搬機１によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センター７０とを備える木材収穫管理システムであって、コントローラ５０が、自走式無人樹木伐採運搬機１に作業指示を送信するとともに、収穫情報を木材情報管理センター７０に送信するコントローラ送信部５２を備え、木材情報管理センター７０が、コントローラ送信部５２から送信された木材の収穫情報を受信するセンター受信部７２と、受信した収穫情報を格納して管理する情報管理部７１とを備える。
【解決手段】無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機１と、それに作業指示を送信するコントローラ５０と、自走式無人樹木伐採運搬機１によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センター７０とを備える木材収穫管理システムであって、コントローラ５０が、自走式無人樹木伐採運搬機１に作業指示を送信するとともに、収穫情報を木材情報管理センター７０に送信するコントローラ送信部５２を備え、木材情報管理センター７０が、コントローラ送信部５２から送信された木材の収穫情報を受信するセンター受信部７２と、受信した収穫情報を格納して管理する情報管理部７１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、その自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
森林にて樹木を伐採して木材とし、その木材を市場に搬出するまでの間、一元的な管理をする方法が知られている（たとえば特許文献１）。この技術によると、作業者が林業機械に乗車して、伐倒・枝打ち・玉切り作業を行った後、林業機械に搭載されたコンピュータより木材管理センターに収穫した木材の収穫情報が送信されて管理されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００１−５２２５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この特許文献１で開示されている技術では、タイヤ走行のクレーンをベース車両としてクレーンの先端にハーベスタを取り付けた林業機械を用いるものであった。すなわち、この文献では、緩やかな傾斜で広大なスペースによる森林経営を行う場合が想定されており、急傾斜地にある森林、樹間のつまった森林、あるいは作業スペースの限られた森林には適用することが困難であった。このため、これらの森林では、依然として人力による樹木の収穫作業に頼らざるを得ないという状況にある。加えて、人力にて収穫した木材の情報をどのように一元管理するかという点も解決すべき重要な課題である。
そこで、この発明の目的は、急傾斜地や作業スペースの限られた森林で効率のよい林業経営が行える木材収穫管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため請求項１に記載の発明は、無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、該自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、前記自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、樹木を把持する把持部と、前記把持した樹木を長手方向に送る送出部と、前記送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、前記切断した樹木を積載して運搬する運搬部とを備え、
前記コントローラが、前記自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するとともに、前記木材情報管理センターに前記収穫情報を送信するコントローラ送信部を備え、
前記木材情報管理センターが、前記コントローラ送信部から送信された前記木材の収穫情報を受信するセンター受信部と、受信した前記収穫情報を格納して管理する情報管理部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の木材収穫管理システムにおいて、前記木材情報管理センターがセンター送信部を備える一方、前記コントローラがコントローラ受信部を備える木材収穫管理システムであって、
前記木材情報管理センターが伐採する樹木の伐採指示を作成して前記センター送信部を介して前記伐採指示を送信し、前記コントローラ受信部が前記伐採指示を受信することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の木材収穫管理システムにおいて、前記コントローラと前記木材情報管理センターとの間の通信が人工衛星を介して行われる木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、該自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記人工衛星を用いて特定する位置決定部を備え、該位置決定部にて特定した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記木材情報管理センターに送信する一方、
前記木材情報管理センターが、収穫前の樹木の地理的分布情報を格納して管理するとともに、受信した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置と前記収穫前の樹木の地理的分布情報とに基づいて前記伐採指示を作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、その自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムであって、自走式無人樹木伐採運搬機が、樹木を把持する把持部と、把持した樹木を長手方向に送る送出部と、送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、切断した樹木を積載して運搬する運搬部とを備え、コントローラが、自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するとともに、木材情報管理センターに収穫情報を送信するコントローラ送信部を備え、木材情報管理センターが、コントローラ送信部から送信された木材の収穫情報を受信するセンター受信部と、受信した収穫情報を格納して管理する情報管理部とを備える。したがって、樹木伐採機が無人であるので、乗用の樹木伐採機に比べて車両を小型化・軽量化することができる。
【０００９】
これによって、これまで、転倒の危険性から乗用の大型作業車両の進入が困難であった急傾斜地の森林や、作業スペースが確保できないため作業車両の進入が困難であった森林など、人力による樹木の収穫作業に頼ってきた箇所でも機械化による伐採作業を行うことが可能となり、樹木伐採作業を効率的に行うことができるようになる。さらに、樹木伐採機が運搬部を備えるので、伐採した樹木を木材としてそのまま積載して搬出することができ、効率性の高い伐採・運搬作業が行える。加えて、従来、樹木伐採機と、木材運搬車両とを別々に用意する必要があり、両者の間の受け渡し作業を行うスペースが必要であったが、この発明の自走式無人樹木伐採運搬機は両者の機能を兼ね備えているので、木材の受け渡しを行うスペースを必要としない。このため、作業スペースの限られた森林においていっそう効率的な作業をすることができる。
【００１０】
さらに、収穫した木材の情報である収穫情報を木材情報管理センターに無線送信して管理するので、効率的な情報管理を行うことができる。以上より、急傾斜地や作業スペースの限られた森林で効率のよい林業経営が行える木材収穫管理システムを提供することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、木材情報管理センターがセンター送信部を備える一方、コントローラがコントローラ受信部を備える木材収穫管理システムであって、木材情報管理センターが伐採する樹木の伐採指示を作成してセンター送信部を介して伐採指示を送信し、コントローラ受信部が伐採指示を受信するので、木材情報管理センターからコントローラを操作する作業者に伐採する樹木をリアルタイムで指示することができ、効率的な木材の収穫・管理作業を行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、コントローラと木材情報管理センターとの間の通信が人工衛星を介して行われる木材収穫管理システムであって、自走式無人樹木伐採運搬機が、その自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を人工衛星を用いて特定する位置決定部を備え、その位置決定部にて特定した自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を木材情報管理センターに送信する一方、木材情報管理センターが、収穫前の樹木の地理的分布情報を格納して管理するとともに、受信した自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置と収穫前の樹木の地理的分布情報とに基づいて伐採指示を作成するので、木材情報管理センターで、収穫後の木材の管理に加えて、収穫前の樹木の管理も行うことが可能となり、いっそう効率的な林業経営が行える木材収穫管理システムを提供することができる。加えて、通信衛星を用いるので、コントローラと木材管理センターとの地理的距離が離れていても容易に通信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一例としての自走式無人樹木伐採運搬機の側面図である。
【図２】その要部拡大正面図である。
【図３】自走式無人樹木伐採運搬機を遠隔操作するコントローラの平面図である。
【図４】この発明の一例としての自走式無人樹木伐採運搬機の要部概略平面図であり、（ａ）は伐倒時、（ｂ）は枝払い・玉切り時、（ｃ）は（ｂ）のＸ矢視断面図である。
【図５】この発明の木材収穫管理システムのブロック図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、この発明のコントローラに備えるディスプレイにおける操作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１にこの発明の一例としての自走式無人樹木伐採運搬機の側面図を示す。自走式無人樹木伐採運搬機１は、クローラと車輪などを備える走行部２、走行部２の上方に脚体３を介して本体部４、本体部４の上に荷台（運搬部）５を備える。本体部４の前部分には、ブーム６、アーム７、ブラケット８を介して、ハーベスタ１０を備える。
【００１５】
走行部２は、自走式無人樹木伐採運搬機１の進行方向の左右側にそれぞれ設けられる。走行部２は左右それぞれに２つのクローラ２Ａを備えてなる。クローラ２Ａの内部には、クローラ２Ａを回転させるための駆動輪２Ｂのほか、トラックローラ、テンションローラなどを備えてなる。なお、駆動輪２Ｂは油圧式モータを備える。
【００１６】
本体部４内には、エンジン、ラジエータ、油圧ポンプ、油圧バルブ、油圧タンクなど自走式無人樹木伐採運搬機１を作動させるための作動手段に加えて、これらを制御する制御手段、無線を送受信する通信手段などを備える。荷台５は、伐採した樹木を載置するためのものである。なお、脚体３は、油圧シリンダ３Ａ，３Ｂを備える。油圧シリンダ３Ａ，３Ｂが伸縮することで、本体部４は走行部２に対して上下することができるように構成されている。
【００１７】
次にハーベスタ１０について、図１を参照しつつ、図２を用いて説明する。ハーベスタ１０は、樹木を伐倒、枝払い、玉切りして材木とするための林業機械である。ハーベスタ１０は、アーム７に固設されたブラケット８の先端に連結部９を介して取り付ける。この連結部９はパイプ状に構成され、ブラケット８に対して回動自在である。連結部９の下端には、ハンガー１１を取り付ける。なお、ハンガー１１の上端にはハーベスタ１０を旋回させるための旋回装置１１Ａを備えている。
【００１８】
ハンガー１１は側面視で略Ｌ字状に構成され、その下端には本体フレーム１２を取り付ける。本体フレーム１２は、側面視で略逆Ｌ字状に形成され、上端部分の上側には一対のグラップル（把持部）１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ回動軸１３ａ，１３ｂの周りに回動自在に備える。なお、ハンガー１１の側面と、本体フレーム１２の側面にはそれぞれ、油圧シリンダ１１Ｃ，１２Ｃが取り付けられている。油圧シリンダ１１Ｃは、ハンガー１１をその上端を支点として傾動させるように働き、油圧シリンダ１２Ｃは、本体フレーム１２をその下端を支点傾動さえるように働に、油圧シリンダ１１Ｃ，１２Ｃによって、ハーベスタ１０として図１中で矢印方向に回動させる。
【００１９】
グラップル１３Ａ，１３Ｂは樹木を把持する役割と、把持した樹木の枝払いをする役割を兼ね備える。後者の働きをするために、グラップル１３Ａ，１３Ｂはそれぞれ略三日月形状である。また、その内周側すなわち、グラップル１３Ａ，１３Ｂが樹木を把持する際に、樹木と接する側に枝払い用の刃が形成されている。そして、グラップル１３Ａ，１３Ｂの後端部にそれぞれ回動軸１３ａ，１３ｂを貫通させ、グラップル１３Ａ，１３Ｂがともに閉じる方向に回動すると、樹木を挟持するように構成されている。なお、グラップル１３Ａ，１３Ｂには、把持した樹木の直径を測定するための不図示の測径手段を備える。測径手段は、たとえば、回動軸１３ａ，１３ｂにポテンショメータをとりつけて、回動軸１３ａ，１３ｂの回動角度から把持している樹木の直径を計算するようなものである。
【００２０】
また、本体フレーム１２には測尺装置１８を設ける。測尺装置１８は、グラップル１３Ａ，１３Ｂが開いた状態のときに、グラップル１３Ａとグラップル１３Ｂとの中間に位置し、かつ、グラップル１３Ａ，１３Ｂが閉じて樹木を把持したときにその樹木の側面がこれに当接するように設けられる。
【００２１】
本体フレーム１２の上端部分の下側には、一対のローラアーム１４Ａ，１４Ｂの上端部分を矢印方向（図２）に回動自在に取り付ける。ローラアーム１４Ａ，１４Ｂの下端部分には、材搬送ローラ（送出部）１５Ａ，１５Ｂを回転自在に取り付ける。グラップル１３Ａ，１３Ｂが樹木を把持するときに、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが開き、２つのローラの間に樹木を挟持し、これらのローラが回転することで挟持した樹木を送り出すことができる。材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの外周面には、樹木を確実に挟持して送り出すことができるように無数の凹凸が形成されて、ローラの回転スリップを防止するようになっている。
【００２２】
材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの下方には下部フレーム１６を備え、下部フレーム１６の下側には、これと平行にチェーンソー（切断部）１７を回動自在に取り付ける。なお、１７Ａはチェーンソーのモータである。チェーンソー１７は、樹木を根元で切断したり、所望の長さで切断（玉切り）したりするためのものであり、通常、グラップル１３Ａ，１３Ｂまたは／および材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが樹木を挟持した状態で切断操作がなされる。
【００２３】
自走式無人樹木伐採運搬機１は、コントローラ５０によって遠隔無線操作される。図３に示すように、コントローラ本体５０Ｂの表面には操作部が形成されている。コントローラ本体５０Ｂの表面の左右には、それぞれ操作スティック５５，５６を設ける。この操作スティック５５，５６は上下左右に傾動可能である。また、操作スティック５５，５６の間には、伐倒と玉切りをするための伐倒・玉切ボタン５９と、枝払いをするための枝払ボタン６０とを備える。操作スティック５５の下側には、ブーム６の上下動作と回転動作、さらにアーム７の伸縮操作とを切り替える切替スイッチ５７を設ける。
【００２４】
また、操作スティック５６の下側には、クローラ２Ａ、グラップル１３Ａ，１３Ｂ、脚体３の操作を切り替える、切替スイッチ５８を設ける。これら２つの切替スイッチのさらに下側には、ディスプレイ（表示部）５４を設ける。ディスプレイ５４の右側には、ディスプレイ５４に表示される項目を選択するための選択ボタン６２と、選択した項目を決定する確定ボタン６３とを設ける。また、ディスプレイ５４の左側には、操作画面を切り替えるための画面切替ボタン６４を設ける。
【００２５】
コントローラ本体５０Ｂの上端には、無線電波を送受信するためのアンテナ６１を突出して備える。このアンテナ６１はコントローラ本体５０Ｂ内に備える送信部５２、受信部５３（ともに後述）に接続されている。また、操作部からの操作信号はすべてアンテナ６１を介して自走式無人樹木伐採運搬機１の受信部へと無線送信される。
【００２６】
次にコントローラ５０を用いて自走式無人樹木伐採運搬機１を操作する方法を説明する。まず、コントローラ５０の切替スイッチ５８をクローラ側に切り替える。そして、自走式無人樹木伐採運搬機１を進行させたい方向に操作スティック５６を倒すと、自走式無人樹木伐採運搬機１のクローラ２Ａがその方向へと走行するように制御される。たとえば、図３中で上側に操作スティック５６を倒すと自走式無人樹木伐採運搬機１は直進し、操作スティック５６を左側に倒すと自走式無人樹木伐採運搬機１は左折する。
【００２７】
このようにして、自走式無人樹木伐採運搬機１が所望の位置に到着したら、作業者は樹木の伐採の操作をコントローラ５０によって行う。まず、伐倒である。グラップル１３Ａ，１３Ｂで所望の樹木を把持するには、切替スイッチ５８をグラップル側に切り替える。そして、操作スティック５６を左に倒す。これによって一対のグラップル１３Ａ，１３Ｂが開く。これに連動して、一対の材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂも開く。自走式無人樹木伐採運搬機１をやや前進させて、樹木をグラップル１３Ａ，１３Ｂの間で、かつ、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの間に位置させる。次に、操作スティック５６を右に倒すと、グラップル１３Ａ，１３Ｂ、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂのそれぞれが閉じて、両者で樹木を把持する。この状態で、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木の根元付近を切断する。
【００２８】
次に枝払いと玉切りを行う。枝払ボタン６０を押下すると、ハーベスタ１０が樹木を把持したままで、前側にほぼ９０度傾倒する。同時に、ブーム６とアーム７が適宜操作されて、荷台５にわずかにかかる位置で荷台５の上方に移動する。言い換えると、樹木を切断する際にチェーンソー１７が荷台５の上方に位置するとともに、切断された樹木が、チェーンソー１７を挟んで材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂと反対側でかつ、荷台５内に落下するように構成する。したがって、この発明では玉切りと同時に木材の荷台５への積載を行うことができる。
【００２９】
詳しくは、図４（ａ）に示すような位置で樹木の伐倒を行ったのち、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すような位置にハーベスタ１０を移動させる。ハーベスタ１０の移動位置は、樹木を玉切りしたときに、切り落とした材木が荷台５内に落下する位置である。さらに、その後、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転して樹木を荷台５に向けて水平方向に送り出す。このとき、グラップル１３Ａ，１３Ｂに形成された刃が樹木の側面に突出した枝を切り落としながら、樹木は送り出される。このときに、樹木の平均直径が測径手段によって測定されて、送受信部４０からコントローラ５０を介して後述する木材情報管理センターに自動送信される。
【００３０】
測尺装置１８は送り出された樹木の長さを測定しており、あらかじめ設定された長さに到達すると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転を停止する。そして、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木を所望の長さで切断し、木材が製造される。チェーンソー１７で切断された木材は、荷台５内に落下する。チェーンソー１７が樹木を切断した時点で測尺装置１８は測長値をリセットし、新たに長さを測定することが可能となる。なお、測尺装置１８とチェーンソー１７との組み合わせによって、木材の長さに加えて本数もカウントすることができる。これらの情報は、送受信部４０からコントローラ５０を介して後述する木材情報管理センターに自動送信される。
【００３１】
さらに枝払ボタン６０を押下すると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが再び回転して、樹木の枝打ちをしながら樹木は送り出される。樹木が所定の長さだけ送り出されると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転を停止する。そして、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木を所望の長さで切断し、２本目の木材が製造されて、荷台５内に落下する。
【００３２】
一本目の樹木の伐採が終了したら、次の目的の樹木へと自走式無人樹木伐採機１を移動させて同様の作業を行う。なお、荷台５、本体部４（またはハーベスタ１０）の位置を上下させたいときは、切替スイッチ５８を本体上下の位置に切り替える。そして、操作スティック５６を上下方向に操作して高さを変化させる。この脚体３の昇降は、油圧シリンダ３Ａ，３Ｂの伸縮にてなされる。
【００３３】
図５には、自走式無人樹木伐採運搬機１を用いた木材収穫管理システムのブロック図を示す。木材収穫管理システムは、自走式無人樹木伐採運搬機１と、これを遠隔無線操縦するコントローラ５０と、収穫した木材の在庫を管理する木材情報管理センター７０とを備える。そして、コントローラ５０と木材情報管理センター７０との通信は人工衛星１００によって行われる。
【００３４】
自走式無人樹木伐採運搬機１には、図１，２にて説明した装置に加えて、送受信部４０（送信部４０Ａ、受信部（伐採機受信部）４０Ｂ）、位置決定部４１、エンジンスイッチキーなどを備える。送受信部４０は、コントローラ５０から送信された作業指示を受信するほか、製造した木材の直径、長さ、本数などの情報を収穫情報としてコントローラ５０に送信するためのものである。また、位置決定部４１は、人工衛星１００からの電波を受信して、ＧＰＳ機能により自走式無人樹木伐採運搬機１の地理的位置を特定するためのものである。
【００３５】
コントローラ５０は、図３に示す各種の操作部５１、アンテナ６１に加えて、送信部（コントローラ送信部）５２、受信部（コントローラ受信部）５３などを内蔵する。送信部５２は、操作部５１からの操作指令を電波として自走式無人樹木伐採運搬機１へ送信したり、操作部５１から入力された収穫情報や自走式無人樹木伐採機１の地理的位置情報などを木材情報管理センター７０に送信したりする。また、受信部５３は、木材情報管理センター７０からの情報や伐採指示を電波として受信するためのものである。なお、この送受信は人工衛星１００を介して行われる。
【００３６】
木材情報管理センター７０には、情報管理部７１、自走式無人樹木伐採運搬機１およびコントローラ５０からの情報の無線受信する受信部（センター受信部）７２、コントローラ５０へ情報を無線送信する送信部（センター送信部）７３、各種情報を表示するモニター７４などを備える。情報管理部７１には、顧客からの木材の注文情報、出荷した木材の出荷情報、自走式無人樹木伐採運搬機１で収穫した木材の収穫情報など在庫管理に関する情報が一元管理されているほか、木材情報管理センター７０が管理する、収穫前の樹木の地理的分布情報である樹木分布図が管理されている。
【００３７】
次に、このように構成された木材収穫管理システムを運用する方法を説明する。まず、木材情報管理センター７０では、オペレータが情報管理部７１によって管理されている木材の在庫管理状況に応じて、次に伐採する樹木の種類と場所を設定して、コントローラ５０を操作する現場の作業者に伐採指示をする。なお、自走式無人樹木伐採運搬機１に備える位置決定部４１は、自走式無人樹木伐採運搬機１のエンジンがＯＮであるときはいつでも自走式無人樹木伐採運搬機１の地理的位置をコントローラ５０経由で木材情報管理センター７０に送信できる。したがって、木材情報管理センター７０のオペレータは、この自走式無人樹木伐採運搬機１の現在位置と、情報管理部７１に格納している樹木分布図に基づいて、最適な伐採箇所についても同時に作業者に指示する。これらの情報は、送信部７３よりコントローラ５０に送信されてディスプレイ５４に表示され、作業者に報知される。
【００３８】
作業者は、木材情報管理センター７０からの指示に基づき、コントローラ５０を操作して自走式無人樹木伐採運搬機１を伐採位置に移動させる。このとき、コントローラ５０は、自走式無人樹木伐採運搬機１の地理的位置を把握しているので、自走式無人樹木伐採運搬機１を所望の位置に確実に移動させることができる。まず、伐採作業を開始するには、画像切替ボタン６４を押下してディスプレイ５４に伐採作業開始の画面を表示する（図６（ａ））。選択ボタン６２で「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。これによって、不図示の記憶部に記憶されていた送信済みの収穫情報が消去され、新たな収穫情報の記憶が開始可能となる。伐採作業の手順は前述したとおりであるので説明を省略する。
【００３９】
伐採作業が終了したら、画面切替ボタン６４を押下して終了画面を表示する。終了画面は詳しくは、図６（ｂ）に示すように構成されている。所望の樹木の伐採が終了したときは、選択ボタン６２にて「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。すると、樹木の種類が表示されるので（図６（ｃ））、杉を伐採したときは、「スギ」を選択ボタン６２にて選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。次に、コントローラ５０に蓄積された、製造された木材の直径、長さ、本数とともに、木材の種類を収穫情報として木材情報管理センター７０に送信するか、尋ねられるので、選択ボタン６２にて「Ｙｅｓ」を選択し（図６（ｄ））、確定ボタン６３を押下して確定する。すると、収穫情報が木材情報管理センター７０に送信され、情報管理部７１に記憶される。さらに、ディスプレイ５４上では、収穫作業を終了するかを尋ねられる（図６（ｅ））。収穫作業を終了するときは、選択ボタン６２にて「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。
【００４０】
一方、収穫作業を終了せずに、別の場所に移動して伐採作業を継続するときは、選択ボタン６２にて「Ｎｏ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。その後、コントローラ５０を操作して自走式無人樹木伐採運搬機１を移動させ、伐採作業を開始する。このとき、ディスプレイ５４において、伐採作業開始の画面にて（図６（ａ））、選択ボタン６２で「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。これによって、不図示の記憶部に記憶されていた送信済みの収穫情報が消去され、新たな収穫情報の記憶が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
なお、この発明の自走式無人樹木伐採運搬機は上述の実施形態に限定されるものではない。上述の例では、自走式無人樹木伐採運搬機の走行部がクローラ式であったが、車輪走行タイプであってもよい。また、ハーベスタのタイプは、上述の例に限定されるものではなく、公知の技術を利用してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１ 自走式無人樹木伐採運搬機
２ 走行部
３ 脚体
４ 本体部
５ 荷台（運搬部）
６ ブーム
７ アーム
８ ブラケット
９ 連結部
１０ ハーベスタ
１１ ハンガー
１１Ｃ，１２Ｃ 油圧シリンダ
１２ 本体フレーム
１３Ａ，１３Ｂ グラップル（把持部）
１３ａ，１３ｂ 回動軸
１４Ａ，１４Ｂ ローラアーム
１５Ａ，１５Ｂ 材搬送ローラ（送出部）
１６ 下部フレーム
１７ チェーンソー（切断部）
１８ 測尺装置
５０ コントローラ
５０Ｂ コントローラ本体
５１ 操作部
５２ 送信部（コントローラ送信部）
５３ 受信部（コントローラ受信部）
５４ ディスプレイ（表示部）
５５，５６ 操作スティック
５７，５８ 切替スイッチ
５９ 伐倒・玉切ボタン
６０ 枝払ボタン
６１ アンテナ
６２ 選択ボタン
６３ 確定ボタン
６４ 画面切替ボタン
７０ 木材情報管理センター
７１ 情報管理部
７２ 受信部（センター受信部）
７３ 送信部
７４ モニター
１００ 人工衛星
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、その自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
森林にて樹木を伐採して木材とし、その木材を市場に搬出するまでの間、一元的な管理をする方法が知られている（たとえば特許文献１）。この技術によると、作業者が林業機械に乗車して、伐倒・枝打ち・玉切り作業を行った後、林業機械に搭載されたコンピュータより木材管理センターに収穫した木材の収穫情報が送信されて管理されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００１−５２２５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この特許文献１で開示されている技術では、タイヤ走行のクレーンをベース車両としてクレーンの先端にハーベスタを取り付けた林業機械を用いるものであった。すなわち、この文献では、緩やかな傾斜で広大なスペースによる森林経営を行う場合が想定されており、急傾斜地にある森林、樹間のつまった森林、あるいは作業スペースの限られた森林には適用することが困難であった。このため、これらの森林では、依然として人力による樹木の収穫作業に頼らざるを得ないという状況にある。加えて、人力にて収穫した木材の情報をどのように一元管理するかという点も解決すべき重要な課題である。
そこで、この発明の目的は、急傾斜地や作業スペースの限られた森林で効率のよい林業経営が行える木材収穫管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため請求項１に記載の発明は、無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、該自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、前記自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、樹木を把持する把持部と、前記把持した樹木を長手方向に送る送出部と、前記送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、前記切断した樹木を積載して運搬する運搬部とを備え、
前記コントローラが、前記自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するとともに、前記木材情報管理センターに前記収穫情報を送信するコントローラ送信部を備え、
前記木材情報管理センターが、前記コントローラ送信部から送信された前記木材の収穫情報を受信するセンター受信部と、受信した前記収穫情報を格納して管理する情報管理部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の木材収穫管理システムにおいて、前記木材情報管理センターがセンター送信部を備える一方、前記コントローラがコントローラ受信部を備える木材収穫管理システムであって、
前記木材情報管理センターが伐採する樹木の伐採指示を作成して前記センター送信部を介して前記伐採指示を送信し、前記コントローラ受信部が前記伐採指示を受信することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の木材収穫管理システムにおいて、前記コントローラと前記木材情報管理センターとの間の通信が人工衛星を介して行われる木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、該自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記人工衛星を用いて特定する位置決定部を備え、該位置決定部にて特定した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記木材情報管理センターに送信する一方、
前記木材情報管理センターが、収穫前の樹木の地理的分布情報を格納して管理するとともに、受信した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置と前記収穫前の樹木の地理的分布情報とに基づいて前記伐採指示を作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、その自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムであって、自走式無人樹木伐採運搬機が、樹木を把持する把持部と、把持した樹木を長手方向に送る送出部と、送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、切断した樹木を積載して運搬する運搬部とを備え、コントローラが、自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するとともに、木材情報管理センターに収穫情報を送信するコントローラ送信部を備え、木材情報管理センターが、コントローラ送信部から送信された木材の収穫情報を受信するセンター受信部と、受信した収穫情報を格納して管理する情報管理部とを備える。したがって、樹木伐採機が無人であるので、乗用の樹木伐採機に比べて車両を小型化・軽量化することができる。
【０００９】
これによって、これまで、転倒の危険性から乗用の大型作業車両の進入が困難であった急傾斜地の森林や、作業スペースが確保できないため作業車両の進入が困難であった森林など、人力による樹木の収穫作業に頼ってきた箇所でも機械化による伐採作業を行うことが可能となり、樹木伐採作業を効率的に行うことができるようになる。さらに、樹木伐採機が運搬部を備えるので、伐採した樹木を木材としてそのまま積載して搬出することができ、効率性の高い伐採・運搬作業が行える。加えて、従来、樹木伐採機と、木材運搬車両とを別々に用意する必要があり、両者の間の受け渡し作業を行うスペースが必要であったが、この発明の自走式無人樹木伐採運搬機は両者の機能を兼ね備えているので、木材の受け渡しを行うスペースを必要としない。このため、作業スペースの限られた森林においていっそう効率的な作業をすることができる。
【００１０】
さらに、収穫した木材の情報である収穫情報を木材情報管理センターに無線送信して管理するので、効率的な情報管理を行うことができる。以上より、急傾斜地や作業スペースの限られた森林で効率のよい林業経営が行える木材収穫管理システムを提供することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、木材情報管理センターがセンター送信部を備える一方、コントローラがコントローラ受信部を備える木材収穫管理システムであって、木材情報管理センターが伐採する樹木の伐採指示を作成してセンター送信部を介して伐採指示を送信し、コントローラ受信部が伐採指示を受信するので、木材情報管理センターからコントローラを操作する作業者に伐採する樹木をリアルタイムで指示することができ、効率的な木材の収穫・管理作業を行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、コントローラと木材情報管理センターとの間の通信が人工衛星を介して行われる木材収穫管理システムであって、自走式無人樹木伐採運搬機が、その自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を人工衛星を用いて特定する位置決定部を備え、その位置決定部にて特定した自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を木材情報管理センターに送信する一方、木材情報管理センターが、収穫前の樹木の地理的分布情報を格納して管理するとともに、受信した自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置と収穫前の樹木の地理的分布情報とに基づいて伐採指示を作成するので、木材情報管理センターで、収穫後の木材の管理に加えて、収穫前の樹木の管理も行うことが可能となり、いっそう効率的な林業経営が行える木材収穫管理システムを提供することができる。加えて、通信衛星を用いるので、コントローラと木材管理センターとの地理的距離が離れていても容易に通信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一例としての自走式無人樹木伐採運搬機の側面図である。
【図２】その要部拡大正面図である。
【図３】自走式無人樹木伐採運搬機を遠隔操作するコントローラの平面図である。
【図４】この発明の一例としての自走式無人樹木伐採運搬機の要部概略平面図であり、（ａ）は伐倒時、（ｂ）は枝払い・玉切り時、（ｃ）は（ｂ）のＸ矢視断面図である。
【図５】この発明の木材収穫管理システムのブロック図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、この発明のコントローラに備えるディスプレイにおける操作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１にこの発明の一例としての自走式無人樹木伐採運搬機の側面図を示す。自走式無人樹木伐採運搬機１は、クローラと車輪などを備える走行部２、走行部２の上方に脚体３を介して本体部４、本体部４の上に荷台（運搬部）５を備える。本体部４の前部分には、ブーム６、アーム７、ブラケット８を介して、ハーベスタ１０を備える。
【００１５】
走行部２は、自走式無人樹木伐採運搬機１の進行方向の左右側にそれぞれ設けられる。走行部２は左右それぞれに２つのクローラ２Ａを備えてなる。クローラ２Ａの内部には、クローラ２Ａを回転させるための駆動輪２Ｂのほか、トラックローラ、テンションローラなどを備えてなる。なお、駆動輪２Ｂは油圧式モータを備える。
【００１６】
本体部４内には、エンジン、ラジエータ、油圧ポンプ、油圧バルブ、油圧タンクなど自走式無人樹木伐採運搬機１を作動させるための作動手段に加えて、これらを制御する制御手段、無線を送受信する通信手段などを備える。荷台５は、伐採した樹木を載置するためのものである。なお、脚体３は、油圧シリンダ３Ａ，３Ｂを備える。油圧シリンダ３Ａ，３Ｂが伸縮することで、本体部４は走行部２に対して上下することができるように構成されている。
【００１７】
次にハーベスタ１０について、図１を参照しつつ、図２を用いて説明する。ハーベスタ１０は、樹木を伐倒、枝払い、玉切りして材木とするための林業機械である。ハーベスタ１０は、アーム７に固設されたブラケット８の先端に連結部９を介して取り付ける。この連結部９はパイプ状に構成され、ブラケット８に対して回動自在である。連結部９の下端には、ハンガー１１を取り付ける。なお、ハンガー１１の上端にはハーベスタ１０を旋回させるための旋回装置１１Ａを備えている。
【００１８】
ハンガー１１は側面視で略Ｌ字状に構成され、その下端には本体フレーム１２を取り付ける。本体フレーム１２は、側面視で略逆Ｌ字状に形成され、上端部分の上側には一対のグラップル（把持部）１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ回動軸１３ａ，１３ｂの周りに回動自在に備える。なお、ハンガー１１の側面と、本体フレーム１２の側面にはそれぞれ、油圧シリンダ１１Ｃ，１２Ｃが取り付けられている。油圧シリンダ１１Ｃは、ハンガー１１をその上端を支点として傾動させるように働き、油圧シリンダ１２Ｃは、本体フレーム１２をその下端を支点傾動さえるように働に、油圧シリンダ１１Ｃ，１２Ｃによって、ハーベスタ１０として図１中で矢印方向に回動させる。
【００１９】
グラップル１３Ａ，１３Ｂは樹木を把持する役割と、把持した樹木の枝払いをする役割を兼ね備える。後者の働きをするために、グラップル１３Ａ，１３Ｂはそれぞれ略三日月形状である。また、その内周側すなわち、グラップル１３Ａ，１３Ｂが樹木を把持する際に、樹木と接する側に枝払い用の刃が形成されている。そして、グラップル１３Ａ，１３Ｂの後端部にそれぞれ回動軸１３ａ，１３ｂを貫通させ、グラップル１３Ａ，１３Ｂがともに閉じる方向に回動すると、樹木を挟持するように構成されている。なお、グラップル１３Ａ，１３Ｂには、把持した樹木の直径を測定するための不図示の測径手段を備える。測径手段は、たとえば、回動軸１３ａ，１３ｂにポテンショメータをとりつけて、回動軸１３ａ，１３ｂの回動角度から把持している樹木の直径を計算するようなものである。
【００２０】
また、本体フレーム１２には測尺装置１８を設ける。測尺装置１８は、グラップル１３Ａ，１３Ｂが開いた状態のときに、グラップル１３Ａとグラップル１３Ｂとの中間に位置し、かつ、グラップル１３Ａ，１３Ｂが閉じて樹木を把持したときにその樹木の側面がこれに当接するように設けられる。
【００２１】
本体フレーム１２の上端部分の下側には、一対のローラアーム１４Ａ，１４Ｂの上端部分を矢印方向（図２）に回動自在に取り付ける。ローラアーム１４Ａ，１４Ｂの下端部分には、材搬送ローラ（送出部）１５Ａ，１５Ｂを回転自在に取り付ける。グラップル１３Ａ，１３Ｂが樹木を把持するときに、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが開き、２つのローラの間に樹木を挟持し、これらのローラが回転することで挟持した樹木を送り出すことができる。材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの外周面には、樹木を確実に挟持して送り出すことができるように無数の凹凸が形成されて、ローラの回転スリップを防止するようになっている。
【００２２】
材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの下方には下部フレーム１６を備え、下部フレーム１６の下側には、これと平行にチェーンソー（切断部）１７を回動自在に取り付ける。なお、１７Ａはチェーンソーのモータである。チェーンソー１７は、樹木を根元で切断したり、所望の長さで切断（玉切り）したりするためのものであり、通常、グラップル１３Ａ，１３Ｂまたは／および材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが樹木を挟持した状態で切断操作がなされる。
【００２３】
自走式無人樹木伐採運搬機１は、コントローラ５０によって遠隔無線操作される。図３に示すように、コントローラ本体５０Ｂの表面には操作部が形成されている。コントローラ本体５０Ｂの表面の左右には、それぞれ操作スティック５５，５６を設ける。この操作スティック５５，５６は上下左右に傾動可能である。また、操作スティック５５，５６の間には、伐倒と玉切りをするための伐倒・玉切ボタン５９と、枝払いをするための枝払ボタン６０とを備える。操作スティック５５の下側には、ブーム６の上下動作と回転動作、さらにアーム７の伸縮操作とを切り替える切替スイッチ５７を設ける。
【００２４】
また、操作スティック５６の下側には、クローラ２Ａ、グラップル１３Ａ，１３Ｂ、脚体３の操作を切り替える、切替スイッチ５８を設ける。これら２つの切替スイッチのさらに下側には、ディスプレイ（表示部）５４を設ける。ディスプレイ５４の右側には、ディスプレイ５４に表示される項目を選択するための選択ボタン６２と、選択した項目を決定する確定ボタン６３とを設ける。また、ディスプレイ５４の左側には、操作画面を切り替えるための画面切替ボタン６４を設ける。
【００２５】
コントローラ本体５０Ｂの上端には、無線電波を送受信するためのアンテナ６１を突出して備える。このアンテナ６１はコントローラ本体５０Ｂ内に備える送信部５２、受信部５３（ともに後述）に接続されている。また、操作部からの操作信号はすべてアンテナ６１を介して自走式無人樹木伐採運搬機１の受信部へと無線送信される。
【００２６】
次にコントローラ５０を用いて自走式無人樹木伐採運搬機１を操作する方法を説明する。まず、コントローラ５０の切替スイッチ５８をクローラ側に切り替える。そして、自走式無人樹木伐採運搬機１を進行させたい方向に操作スティック５６を倒すと、自走式無人樹木伐採運搬機１のクローラ２Ａがその方向へと走行するように制御される。たとえば、図３中で上側に操作スティック５６を倒すと自走式無人樹木伐採運搬機１は直進し、操作スティック５６を左側に倒すと自走式無人樹木伐採運搬機１は左折する。
【００２７】
このようにして、自走式無人樹木伐採運搬機１が所望の位置に到着したら、作業者は樹木の伐採の操作をコントローラ５０によって行う。まず、伐倒である。グラップル１３Ａ，１３Ｂで所望の樹木を把持するには、切替スイッチ５８をグラップル側に切り替える。そして、操作スティック５６を左に倒す。これによって一対のグラップル１３Ａ，１３Ｂが開く。これに連動して、一対の材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂも開く。自走式無人樹木伐採運搬機１をやや前進させて、樹木をグラップル１３Ａ，１３Ｂの間で、かつ、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの間に位置させる。次に、操作スティック５６を右に倒すと、グラップル１３Ａ，１３Ｂ、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂのそれぞれが閉じて、両者で樹木を把持する。この状態で、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木の根元付近を切断する。
【００２８】
次に枝払いと玉切りを行う。枝払ボタン６０を押下すると、ハーベスタ１０が樹木を把持したままで、前側にほぼ９０度傾倒する。同時に、ブーム６とアーム７が適宜操作されて、荷台５にわずかにかかる位置で荷台５の上方に移動する。言い換えると、樹木を切断する際にチェーンソー１７が荷台５の上方に位置するとともに、切断された樹木が、チェーンソー１７を挟んで材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂと反対側でかつ、荷台５内に落下するように構成する。したがって、この発明では玉切りと同時に木材の荷台５への積載を行うことができる。
【００２９】
詳しくは、図４（ａ）に示すような位置で樹木の伐倒を行ったのち、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すような位置にハーベスタ１０を移動させる。ハーベスタ１０の移動位置は、樹木を玉切りしたときに、切り落とした材木が荷台５内に落下する位置である。さらに、その後、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転して樹木を荷台５に向けて水平方向に送り出す。このとき、グラップル１３Ａ，１３Ｂに形成された刃が樹木の側面に突出した枝を切り落としながら、樹木は送り出される。このときに、樹木の平均直径が測径手段によって測定されて、送受信部４０からコントローラ５０を介して後述する木材情報管理センターに自動送信される。
【００３０】
測尺装置１８は送り出された樹木の長さを測定しており、あらかじめ設定された長さに到達すると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転を停止する。そして、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木を所望の長さで切断し、木材が製造される。チェーンソー１７で切断された木材は、荷台５内に落下する。チェーンソー１７が樹木を切断した時点で測尺装置１８は測長値をリセットし、新たに長さを測定することが可能となる。なお、測尺装置１８とチェーンソー１７との組み合わせによって、木材の長さに加えて本数もカウントすることができる。これらの情報は、送受信部４０からコントローラ５０を介して後述する木材情報管理センターに自動送信される。
【００３１】
さらに枝払ボタン６０を押下すると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが再び回転して、樹木の枝打ちをしながら樹木は送り出される。樹木が所定の長さだけ送り出されると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転を停止する。そして、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木を所望の長さで切断し、２本目の木材が製造されて、荷台５内に落下する。
【００３２】
一本目の樹木の伐採が終了したら、次の目的の樹木へと自走式無人樹木伐採機１を移動させて同様の作業を行う。なお、荷台５、本体部４（またはハーベスタ１０）の位置を上下させたいときは、切替スイッチ５８を本体上下の位置に切り替える。そして、操作スティック５６を上下方向に操作して高さを変化させる。この脚体３の昇降は、油圧シリンダ３Ａ，３Ｂの伸縮にてなされる。
【００３３】
図５には、自走式無人樹木伐採運搬機１を用いた木材収穫管理システムのブロック図を示す。木材収穫管理システムは、自走式無人樹木伐採運搬機１と、これを遠隔無線操縦するコントローラ５０と、収穫した木材の在庫を管理する木材情報管理センター７０とを備える。そして、コントローラ５０と木材情報管理センター７０との通信は人工衛星１００によって行われる。
【００３４】
自走式無人樹木伐採運搬機１には、図１，２にて説明した装置に加えて、送受信部４０（送信部４０Ａ、受信部（伐採機受信部）４０Ｂ）、位置決定部４１、エンジンスイッチキーなどを備える。送受信部４０は、コントローラ５０から送信された作業指示を受信するほか、製造した木材の直径、長さ、本数などの情報を収穫情報としてコントローラ５０に送信するためのものである。また、位置決定部４１は、人工衛星１００からの電波を受信して、ＧＰＳ機能により自走式無人樹木伐採運搬機１の地理的位置を特定するためのものである。
【００３５】
コントローラ５０は、図３に示す各種の操作部５１、アンテナ６１に加えて、送信部（コントローラ送信部）５２、受信部（コントローラ受信部）５３などを内蔵する。送信部５２は、操作部５１からの操作指令を電波として自走式無人樹木伐採運搬機１へ送信したり、操作部５１から入力された収穫情報や自走式無人樹木伐採機１の地理的位置情報などを木材情報管理センター７０に送信したりする。また、受信部５３は、木材情報管理センター７０からの情報や伐採指示を電波として受信するためのものである。なお、この送受信は人工衛星１００を介して行われる。
【００３６】
木材情報管理センター７０には、情報管理部７１、自走式無人樹木伐採運搬機１およびコントローラ５０からの情報の無線受信する受信部（センター受信部）７２、コントローラ５０へ情報を無線送信する送信部（センター送信部）７３、各種情報を表示するモニター７４などを備える。情報管理部７１には、顧客からの木材の注文情報、出荷した木材の出荷情報、自走式無人樹木伐採運搬機１で収穫した木材の収穫情報など在庫管理に関する情報が一元管理されているほか、木材情報管理センター７０が管理する、収穫前の樹木の地理的分布情報である樹木分布図が管理されている。
【００３７】
次に、このように構成された木材収穫管理システムを運用する方法を説明する。まず、木材情報管理センター７０では、オペレータが情報管理部７１によって管理されている木材の在庫管理状況に応じて、次に伐採する樹木の種類と場所を設定して、コントローラ５０を操作する現場の作業者に伐採指示をする。なお、自走式無人樹木伐採運搬機１に備える位置決定部４１は、自走式無人樹木伐採運搬機１のエンジンがＯＮであるときはいつでも自走式無人樹木伐採運搬機１の地理的位置をコントローラ５０経由で木材情報管理センター７０に送信できる。したがって、木材情報管理センター７０のオペレータは、この自走式無人樹木伐採運搬機１の現在位置と、情報管理部７１に格納している樹木分布図に基づいて、最適な伐採箇所についても同時に作業者に指示する。これらの情報は、送信部７３よりコントローラ５０に送信されてディスプレイ５４に表示され、作業者に報知される。
【００３８】
作業者は、木材情報管理センター７０からの指示に基づき、コントローラ５０を操作して自走式無人樹木伐採運搬機１を伐採位置に移動させる。このとき、コントローラ５０は、自走式無人樹木伐採運搬機１の地理的位置を把握しているので、自走式無人樹木伐採運搬機１を所望の位置に確実に移動させることができる。まず、伐採作業を開始するには、画像切替ボタン６４を押下してディスプレイ５４に伐採作業開始の画面を表示する（図６（ａ））。選択ボタン６２で「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。これによって、不図示の記憶部に記憶されていた送信済みの収穫情報が消去され、新たな収穫情報の記憶が開始可能となる。伐採作業の手順は前述したとおりであるので説明を省略する。
【００３９】
伐採作業が終了したら、画面切替ボタン６４を押下して終了画面を表示する。終了画面は詳しくは、図６（ｂ）に示すように構成されている。所望の樹木の伐採が終了したときは、選択ボタン６２にて「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。すると、樹木の種類が表示されるので（図６（ｃ））、杉を伐採したときは、「スギ」を選択ボタン６２にて選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。次に、コントローラ５０に蓄積された、製造された木材の直径、長さ、本数とともに、木材の種類を収穫情報として木材情報管理センター７０に送信するか、尋ねられるので、選択ボタン６２にて「Ｙｅｓ」を選択し（図６（ｄ））、確定ボタン６３を押下して確定する。すると、収穫情報が木材情報管理センター７０に送信され、情報管理部７１に記憶される。さらに、ディスプレイ５４上では、収穫作業を終了するかを尋ねられる（図６（ｅ））。収穫作業を終了するときは、選択ボタン６２にて「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。
【００４０】
一方、収穫作業を終了せずに、別の場所に移動して伐採作業を継続するときは、選択ボタン６２にて「Ｎｏ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。その後、コントローラ５０を操作して自走式無人樹木伐採運搬機１を移動させ、伐採作業を開始する。このとき、ディスプレイ５４において、伐採作業開始の画面にて（図６（ａ））、選択ボタン６２で「Ｙｅｓ」を選択し、確定ボタン６３を押下して確定する。これによって、不図示の記憶部に記憶されていた送信済みの収穫情報が消去され、新たな収穫情報の記憶が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
なお、この発明の自走式無人樹木伐採運搬機は上述の実施形態に限定されるものではない。上述の例では、自走式無人樹木伐採運搬機の走行部がクローラ式であったが、車輪走行タイプであってもよい。また、ハーベスタのタイプは、上述の例に限定されるものではなく、公知の技術を利用してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１ 自走式無人樹木伐採運搬機
２ 走行部
３ 脚体
４ 本体部
５ 荷台（運搬部）
６ ブーム
７ アーム
８ ブラケット
９ 連結部
１０ ハーベスタ
１１ ハンガー
１１Ｃ，１２Ｃ 油圧シリンダ
１２ 本体フレーム
１３Ａ，１３Ｂ グラップル（把持部）
１３ａ，１３ｂ 回動軸
１４Ａ，１４Ｂ ローラアーム
１５Ａ，１５Ｂ 材搬送ローラ（送出部）
１６ 下部フレーム
１７ チェーンソー（切断部）
１８ 測尺装置
５０ コントローラ
５０Ｂ コントローラ本体
５１ 操作部
５２ 送信部（コントローラ送信部）
５３ 受信部（コントローラ受信部）
５４ ディスプレイ（表示部）
５５，５６ 操作スティック
５７，５８ 切替スイッチ
５９ 伐倒・玉切ボタン
６０ 枝払ボタン
６１ アンテナ
６２ 選択ボタン
６３ 確定ボタン
６４ 画面切替ボタン
７０ 木材情報管理センター
７１ 情報管理部
７２ 受信部（センター受信部）
７３ 送信部
７４ モニター
１００ 人工衛星
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、該自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、前記自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、樹木を把持する把持部と、前記把持した樹木を長手方向に送る送出部と、前記送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、前記切断した樹木を積載して運搬する運搬部とを備え、
前記コントローラが、前記自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するとともに、前記木材情報管理センターに前記収穫情報を送信するコントローラ送信部を備え、
前記木材情報管理センターが、前記コントローラ送信部から送信された前記木材の収穫情報を受信するセンター受信部と、受信した前記収穫情報を格納して管理する情報管理部とを備えることを特徴とする、木材収穫管理システム。
【請求項２】
前記木材情報管理センターがセンター送信部を備える一方、前記コントローラがコントローラ受信部を備える木材収穫管理システムであって、
前記木材情報管理センターが伐採する樹木の伐採指示を作成して前記センター送信部を介して前記伐採指示を送信し、前記コントローラ受信部が前記伐採指示を受信することを特徴とする、請求項１に記載の木材収穫管理システム。
【請求項３】
前記コントローラと前記木材情報管理センターとの間の通信が人工衛星を介して行われる木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、該自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記人工衛星を用いて特定する位置決定部を備え、該位置決定部にて特定した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記木材情報管理センターに送信する一方、
前記木材情報管理センターが、収穫前の樹木の地理的分布情報を格納して管理するとともに、受信した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置と前記収穫前の樹木の地理的分布情報とに基づいて前記伐採指示を作成することを特徴とする、請求項２に記載の木材収穫管理システム。
【請求項１】
無線による作業指示によって作動する自走式無人樹木伐採運搬機と、該自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するコントローラと、前記自走式無人樹木伐採運搬機によって伐採・収穫した木材の収穫情報を管理する木材情報管理センターとを備える木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、樹木を把持する把持部と、前記把持した樹木を長手方向に送る送出部と、前記送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、前記切断した樹木を積載して運搬する運搬部とを備え、
前記コントローラが、前記自走式無人樹木伐採運搬機に作業指示を送信するとともに、前記木材情報管理センターに前記収穫情報を送信するコントローラ送信部を備え、
前記木材情報管理センターが、前記コントローラ送信部から送信された前記木材の収穫情報を受信するセンター受信部と、受信した前記収穫情報を格納して管理する情報管理部とを備えることを特徴とする、木材収穫管理システム。
【請求項２】
前記木材情報管理センターがセンター送信部を備える一方、前記コントローラがコントローラ受信部を備える木材収穫管理システムであって、
前記木材情報管理センターが伐採する樹木の伐採指示を作成して前記センター送信部を介して前記伐採指示を送信し、前記コントローラ受信部が前記伐採指示を受信することを特徴とする、請求項１に記載の木材収穫管理システム。
【請求項３】
前記コントローラと前記木材情報管理センターとの間の通信が人工衛星を介して行われる木材収穫管理システムであって、
前記自走式無人樹木伐採運搬機が、該自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記人工衛星を用いて特定する位置決定部を備え、該位置決定部にて特定した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置を前記木材情報管理センターに送信する一方、
前記木材情報管理センターが、収穫前の樹木の地理的分布情報を格納して管理するとともに、受信した前記自走式無人樹木伐採運搬機の地理的位置と前記収穫前の樹木の地理的分布情報とに基づいて前記伐採指示を作成することを特徴とする、請求項２に記載の木材収穫管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１０６０３（Ｐ２０１１−１０６０３Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５８１３２（Ｐ２００９−１５８１３２）
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
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