JP2000166314A

JP2000166314A - 刈取収穫機

Info

Publication number: JP2000166314A
Application number: JP10351300A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Takahara; 高原　　一浩; Seiichi Hanaki; 誠一花木; Toshio Tominaga; 俊夫富永
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-06-20
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JP3664596B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機体前方側の植立茎稈までの距離を、機体横
幅方向に沿った複数位置において的確に検出する。【解決手段】機体横幅方向に沿って互いに異なる複数
の設定検出位置（複数のセンサＳ３ａ１，Ｓ３ｂ２の位
置）夫々において、機体前方に位置する植立茎稈Ｔに対
する検出方向が機体前後方向に沿う状態で機体前部側に
設置された距離検出手段Ｓ３ａにて、植立茎稈Ｔまでの
距離が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機体前方に位置す
る植立茎稈までの距離を検出する距離検出手段が設けら
れた刈取収穫機に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記刈取収穫機の一例である例えばコン
バインでは、従来、機体前方側に向く状態で設置した１
つの距離センサを縦軸周りに左右に往復回動させて、複
数の設定回動角の位置において機体前方の植立茎稈まで
の距離を検出するようにしていた（例えば、特開昭６３
‐２６７２０４号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、１つの距離センサを縦軸周りに回動させて
機体前方の植立茎稈までの距離を検出していたので、機
体前部から植立茎稈までの距離が変化しないときにも、
回動範囲の左右両端部での距離検出値と中央部での距離
検出値とが異なるものになり、機体横幅方向における複
数位置から機体前方側の植立茎稈までの距離を的確に検
出することができないという不都合があった。その結
果、例えば、上記距離検出情報に基づいて、機体前方の
未刈り茎稈群とこれに隣接する既刈り領域との境界を適
切に判別するためには、上記距離検出値を回動に応じて
補正してから、植立茎稈の存否判別用の基準値と比較し
て植立茎稈の存否を判別するか、あるいは、植立茎稈の
存否判別用の基準値を回動に応じて補正してから、上記
距離検出値と比較して植立茎稈の存否を判別する等の面
倒な処理を行う必要があった。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、上記従来技術の不具合を解消さ
せるべく、機体前方側の植立茎稈までの距離を、機体横
幅方向に沿った複数位置において的確に検出することが
できる刈取収穫機を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１では、機体横幅
方向に沿って互いに異なる複数の設定検出位置夫々にお
いて、機体前方に位置する植立茎稈に対する検出方向が
機体前後方向に沿う状態に設定された距離検出手段に
て、植立茎稈までの距離が検出される。従って、機体前
部から植立茎稈までの距離が変化しないときには、上記
複数の設定検出位置夫々における距離検出値が同じ値に
なるので、従来のように、１つの距離センサを縦軸周り
に回動させて機体横幅方向の複数位置で機体前方の植立
茎稈までの距離を検出するようにしたものでは、機体前
部から植立茎稈までの距離が変化しないときにも、距離
検出値が回動範囲の端部と中央部とで異なるものになる
という不都合を解消させて、機体前方側の植立茎稈まで
の距離を、機体横幅方向に沿った複数位置において的確
に検出することができる。

【０００６】請求項２では、請求項１において、走行機
体の既刈り側箇所に設けられた前記距離検出手段の情報
に基づいて、機体前方に植立茎稈が植立する未刈茎稈群
とこれに隣接する既刈り領域との境界が、前記複数の設
定検出位置のうちで植立茎稈の存在が検出される位置と
植立茎稈の不存在が検出される位置との中間の位置とし
て判別される。従って、機体横幅方向に沿った複数位置
において的確に検出される植立茎稈までの距離検出値
を、植立茎稈の存否判別用の基準値と比較するだけで機
体前方の植立茎稈の存否を判断して上記境界の位置を判
別することができるので、従来のように、１つの距離セ
ンサを縦軸周りに回動させて得られる距離検出値を回動
位置に応じて補正してから、植立茎稈の存否判別用の基
準値と比較して植立茎稈の存否を判断する等の面倒な処
理を行う必要もなく、極力簡素な制御構成にすることが
でき、もって、請求項１の好適な手段が得られる。

【０００７】請求項３では、請求項２において、走行機
体の横幅方向の設定位置が、未刈茎稈群とこれに隣接す
る既刈り領域との境界に沿う状態で刈取走行するように
操向制御される。従って、自動操縦によって作業者の運
転負担を軽減させながら、未刈茎稈群に対する刈取作業
を適正に行うことができ、もって、請求項２の好適な手
段が得られる。

【０００８】請求項４では、請求項１において、機体前
方の植立茎稈よりも上方に位置して植立茎稈の上部まで
の距離を検出するように構成された前記距離検出手段の
情報に基づいて、前記植立茎稈の倒伏状態が判別され
る。従って、機体前方の植立茎稈が倒伏状態のときは、
倒伏状態でないときに比べて茎稈上部の高さが低くなっ
て、上方から検出される茎稈上部までの距離が倒伏状態
でないときの距離よりも長くなるので、機体横幅方向に
沿った複数位置において的確に検出される茎稈上部まで
の距離検出値を用いて、植立茎稈の倒伏状態を適切に判
別することができ、もって、請求項１の好適な手段が得
られる。

【０００９】請求項５では、請求項１〜４のいずれか１
項において、機体横幅方向に沿った複数の設定検出位置
夫々に対応して機体横幅方向に間隔を置いて並置された
複数の距離センサにて、検出方向が機体前後方向に沿う
状態で植立茎稈までの距離が検出される。従って、例え
ば、検出方向が機体前後方向に沿う状態の１つの距離セ
ンサを機体横幅方向にスライド移動させるような距離検
出手段では、使用に伴う可動部の摩耗等が問題となるの
に比べて、かかる不利もなく、高信頼性の距離検出手段
に構成することができ、もって、請求項１〜４のいずれ
か１項の好適な手段が得られる。

【００１０】請求項６では、請求項１〜４のいずれか１
項において、機体横幅方向に沿った複数の設定検出位置
夫々に位置するように、機体横幅方向にスライド移動さ
れる１つの距離センサにて、検出方向が機体前後方向に
沿う状態で植立茎稈までの距離が検出される。従って、
例えば、機体横幅方向に沿って複数の距離センサを並置
させるような距離検出手段では、上記複数の設定検出位
置の数を多くして高分解能の距離検出情報を得ようとす
ると、多数の距離センサを設置することになって装置コ
ストが高くなるのに比べて、かかる不利もなく、装置コ
ストの上昇を抑制しながら高分解能の距離検出手段に構
成することができ、もって、請求項１〜４のいずれか１
項の好適な手段が得られる。

【００１１】請求項７では、請求項１〜６のいずれか１
項において、前記距離検出手段が、植立茎稈に対する検
出方向を上下方向に設定周期で変更する。従って、検出
方向を上下方向において固定角度に設定するものでは、
例えば走行機体のピッチングにより機体前上がり状態に
なったような場合に、検出方向が上方に上がり過ぎて植
立茎稈までの距離が検出できなくなるのに比べて、上記
機体前上がり状態になったような場合にも、植立茎稈に
対する検出方向が下方向に変更された状態で植立茎稈を
確実に捉えて適正な距離検出を行うことができ、もっ
て、請求項１〜６のいずれか１項の好適な手段が得られ
る。

【００１２】請求項８では、請求項１〜７のいずれか１
項において、前記距離検出手段が、植立茎稈に向けて超
音波を発信してから、植立茎稈で反射された超音波が受
信されるまでの時間に基づいて、植立茎稈までの距離を
検出する超音波式の距離検出手段にて構成されている。
従って、例えば光式の距離検出手段では、走行に伴って
発生する塵埃が検出光の投受光部に付着して、適切に距
離検出できなくなるおそれがあるのに比べて、かかる不
具合を適切に回避させながら、超音波の発信部と受信部
とを備えた極力安価な距離検出手段に構成することがで
き、もって、請求項１〜７のいずれか１項の好適な手段
が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、刈
取収穫機としてのコンバインに適用した場合について、
図面に基づいて説明する。図１に示すように、コンバイ
ンには、左右一対のクローラ走行装置１、脱穀装置２、
操縦部４等を備えた走行機体９の前部側に、機体走行に
伴って、圃場の植立茎稈としての植立穀稈Ｔを刈り取る
刈取部３が、刈取昇降用の油圧シリンダ２３によって昇
降自在な状態で設けられている。

【００１４】刈取部３は、植立穀稈Ｔの引き起こし装置
5 、引き起こされた植立穀稈の株元を切断する刈刃６、
刈取穀稈を横倒れ姿勢に変更しながら機体後部側の脱穀
用のフィードチェーン８に向けて搬送する搬送装置７等
を備えている。上記引き起こし装置５の下部後方側個所
に、刈取部３の対地高さを検出する超音波式の刈高セン
サＳ５が設けられ、搬送装置７の搬送始端側箇所に、刈
取穀稈の株元に接当してＯＮ作動する株元センサＳ０が
設けられている。

【００１５】次に、図３に基づいてコンバインの動力伝
達系、及び、制御構成について説明する。エンジンＥの
動力が油圧式の無段変速装置１０に伝動され、この変速
装置１０の変速後の出力が、ミッションケース１１を介
して左右一対のクローラ走行装置１に伝達されている。
ミッションケース１１には、上記変速装置１０の変速後
の出力を前進又は後進状態に切り換えるための前後進切
換機構（図示しない）と、上記変速後の出力を左右の各
クローラ走行装置に伝達するための左右一対の操向クラ
ッチ１７Ｌ，１７Ｒとが設けられ、左側の操向クラッチ
１７Ｌを切り操作すると機体は左旋回し、右側の操向ク
ラッチ１７Ｒを切り操作すると機体は右旋回するように
構成されている。

【００１６】上記無段変速装置１０は、変速操作用の電
動モータ１３によって変速操作されるとともに、操縦部
４に設けた変速レバー１２に連動連結され、且つ、この
変速レバー１２による人為的な変速操作を電動モータ１
３による変速操作に優先させるようにするために、変速
レバー１２と変速装置１０との連係経路中に、電動モー
タ１３が摩擦式の伝動機構１４を介して連係されてい
る。又、前記刈取昇降シリンダ２３に対する圧油の供給
を制御して刈取部３を昇降操作するための電磁弁２５
と、前記左右の各操向クラッチ１７Ｌ，１７Ｒに対する
圧油の供給を制御して各クラッチを入り切り操作するた
めの操向用の電磁弁１９とが設けられている。

【００１７】又、エンジンＥと脱穀装置２及び刈取部３
とがベルトテンション式の脱穀クラッチ３３及び刈取ク
ラッチ３４を介して夫々連動連結されている。そして、
脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を夫々人為的に
入り切り操作する脱穀クラッチレバー３２及び刈取クラ
ッチレバー３１が操縦部４に設けられ、それらの入り操
作に伴ってオン作動する脱穀スイッチＳＷ２及び刈取ス
イッチＳＷ１が設けられている。エンジンＥの回転数を
検出する回転数検出センサＳ１と、ミッションケース１
１の入力軸に伝動される変速装置１０の出力回転数に比
例するパルスを計数して、走行距離や車速を検出するた
めのロータリーエンコーダＳ２とが設けられている。

【００１８】又、前記刈取部３の引き起こし装置５の下
部側には、走行に伴って刈取部３に導入される左右の植
立穀稈に接当して、機体後方側に揺動する左右一対の検
出バーが備えられて、その検出バーの機体後方側への揺
動角度に基づいて植立穀稈の機体横方向での位置を検出
するための方向センサＳ４が設けられている。尚、この
方向センサＳ４の検出情報は、前記未刈茎稈群Ｍの外周
に沿って刈取走行するときに、走行機体９を操向制御す
る際の制御情報として使用される。

【００１９】マイクロコンピュータ利用の制御装置１６
が設けられ、この制御装置１６に、株元センサＳ０、回
転数検出センサＳ１、ロータリーエンコーダＳ２、方向
センサＳ４、刈高センサＳ５、脱穀スイッチＳＷ２及び
刈取スイッチＳＷ１の各検出情報が入力されている。一
方、制御装置１６からは、変速操作用の電動モータ１
３、刈取昇降用の電磁弁２５、及び操向用の電磁弁１９
に対する各駆動信号が出力されている。

【００２０】又、操縦部４には、上限車速を設定するた
めの上限車速設定手段２１と、車速オートスイッチ２２
とが設けられ、この各入力情報も制御装置１６に入力さ
れている。ここで、上限車速設定手段２１は、圃場の条
件等に応じて上限車速を手動調節するための可変抵抗で
あり、つまみの回転角度に応じて上限車速が０．３〜
２．０ｍ／ｓｅｃの範囲で設定される。車速オートスイ
ッチ２２は、後述の自動車速制御を実行するか否かを切
り換える照光式の押ボタンスイッチである。

【００２１】エンジンＥの出力は、エンジン始動後、図
示しないアクセルレバー等によって上昇操作されて、作
業用の高回転位置にセットされている。そして、エンジ
ン回転数はエンジンＥの負荷が増加すると低下し、エン
ジンＥの負荷が減少すると高くなることから、前記制御
装置１６と回転数検出センサＳ１を利用して、エンジン
Ｅの負荷を検出する負荷検出手段１０１が構成されてい
る。具体的には、株元センサＳ０及び脱穀スイッチＳＷ
２が共にオン状態で、車速が０．１ｍ／ｓｅｃ以上であ
るときのエンジン回転数ＲＸ（ｒｐｍ）を基準回転数Ｒ
Ｓとして記憶する。但し、上記条件が成立しているとき
に、記憶した基準回転数ＲＳの値よりも高いエンジン回
転数ＲＸを検出したら、その値に基準回転数ＲＳを更新
する。そして、基準回転数ＲＳからのエンジン回転数Ｒ
Ｘのダウン量（ｒｐｍ）に応じて、エンジン負荷を例え
ばレベル１〜レベル５（数字が大きいほど負荷が大き
い）の５段階の負荷として検出する。

【００２２】又、制御装置１６を利用して、前記負荷検
出手段１０１の情報及び予め設定された制御情報に基づ
いて、エンジンＥの負荷が適正負荷（例えば、前記５段
階の負荷においてレベル３）に維持されるように、前記
変速装置１０を変速操作する車速制御手段１００が構成
されている。つまり、エンジン負荷が適正負荷内であれ
ば変速操作を行わず、エンジン負荷が適正負荷よりも大
のときは減速操作を行い、エンジン負荷が適正負荷より
も小のときは、検出車速が設定された上限車速より小の
ときだけ増速操作を行い、検出車速が設定された上限車
速より大のときは増速操作を行わない。

【００２３】そして、上記制御情報として、通常の刈取
走行状態で走行させるための標準走行用の制御情報と、
後述のように判別される倒伏用の刈取走行状態で走行さ
せるための倒伏走行用の制御情報とが選択自在に備えら
れている。具体的に説明すると、標準走行用の制御情報
では、上限車速が前記上限車速設定手段２１により調整
される前記範囲（０．３〜２．０ｍ／ｓｅｃ）内で設定
可能であるが、倒伏走行用の制御情報では、上限車速の
調整可能範囲が、高速側で制限されて、０．３〜１．０
ｍ／ｓｅｃになる。又、倒伏走行用の制御情報では、エ
ンジン負荷が適正負荷よりも大きい場合の減速操作速度
が、標準走行用の制御情報に比べて速い値に設定され
て、過負荷状態を迅速に解消するようにし、逆に、エン
ジン負荷が適正負荷よりも小さい場合の増速操作速度
が、標準走行用の制御情報に比べて遅い値に設定され
て、エンジン負荷に余裕を持たせるようにしている。

【００２４】図１，図２及び図５に示すように、走行機
体９の前部側の既刈り側（機体右側）箇所に、機体前方
に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超
音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が、検出方向を機体前方
に向ける状態で機体横幅方向に並置されて設けられ、
又、走行機体９の未刈り側（機体左側）の横側部に、機
体横側方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する
一対の超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃが、検出方向を機体
横側方に向ける状態で機体前後方向に設定間隔を隔てて
設けられ、これらの各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ
２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃの検出情報が制御装置１６に入力さ
れている。

【００２５】上記各超音波センサは、植立穀稈Ｔよりも
上方に位置して植立穀稈Ｔの上部に向けて斜め下向きに
超音波を発信する発信器と、植立穀稈Ｔの上部にて反射
された超音波を受信する受信器とを備えて、超音波を発
信してから受信するまでの時間に基づいて、植立穀稈Ｔ
までの距離を検出するように構成されている。

【００２６】以上より、機体横幅方向に沿って互いに異
なる複数（図では、２つ）の設定検出位置夫々におい
て、植立茎稈Ｔに対する検出方向が機体前後方向に沿う
状態に設定されて、機体前方に位置する植立茎稈Ｔまで
の距離を検出する距離検出手段Ｓ３ａが、上記複数の設
定検出位置夫々に対応して機体横幅方向に間隔を置いて
並置された複数（図では、２個）の距離センサＳ３ａ
１，Ｓ３ａ２、つまり、一対の超音波センサＳ３ａ１，
Ｓ３ａ２にて構成されている。尚、上記複数の距離セン
サを３個以上設けて、３つ以上の設定検出位置夫々にお
いて植立茎稈Ｔまでの距離を検出するようにしてもよ
い。又、前記距離検出手段Ｓ３ａは、植立穀稈Ｔよりも
上方に位置して植立穀稈Ｔの上部までの距離を検出する
とともに、植立穀稈Ｔに向けて超音波を発信してから、
植立穀稈Ｔで反射された超音波が受信されるまでの時間
に基づいて、上記距離を検出する超音波式の距離検出手
段（超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２）にて構成されて
いる。

【００２７】前記制御装置１６を利用して、前記距離検
出手段（超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２）の情報に基
づいて、植立茎稈Ｔが植立する未刈茎稈群Ｍとこれに隣
接する既刈り領域Ｎとの境界を、前記複数の設定検出位
置のうちで植立茎稈Ｔの存在が検出される位置と植立茎
稈Ｔの不存在が検出される位置との中間の位置として判
別する境界位置判別手段１０３が構成されている。具体
的には、図１に示すように、植立茎稈Ｔが存在するとき
の茎稈上部までの距離Ｌと、植立茎稈Ｔが存在しないと
きの地面までの距離Ｌｋとを各超音波センサＳ３ａ１，
Ｓ３ａ２にて検出して、例えば、その植立茎稈Ｔが存在
するときの距離Ｌと地面までの距離Ｌｋとの平均距離Ｌ
ｓ１（（Ｌ＋Ｌｋ）／２）を、茎稈存否判別用の設定距
離として、刈取作業時に上記各超音波センサＳ３ａ１，
Ｓ３ａ２にて検出される植立茎稈までの実測距離Ｌが上
記設定距離Ｌｓ１より長いときは、植立茎稈Ｔが存在し
ない状態であり、実測距離Ｌが設定距離Ｌｓ１より短い
ときは植立茎稈Ｔが存在する状態であると判別する。

【００２８】さらに、前記制御装置１６を利用して、上
記境界位置判別手段１０３の情報に基づいて、走行機体
９の横幅方向の設定位置が前記境界に沿う状態で刈取走
行するように操向制御する制御手段１０４が構成されて
いる。つまり、機体既刈り側端部に設けた前記一対の超
音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２の中間位置を上記設定位
置としている。

【００２９】図４では、走行機体９の横幅方向の設定位
置が前記境界に適正に沿う状態で操向されている場合を
示しており、左側のセンサＳ３ａ１にて植立茎稈Ｔの存
在が検出され、右側のセンサＳ３ａ２にて植立茎稈Ｔの
不存在が検出され、この両センサの中間の位置として上
記境界が判別されている。従って、両センサＳ３ａ１，
Ｓ３ａ２が共に植立茎稈Ｔの存在を検出するときには、
走行機体９が上記適正操向状態よりも未刈茎稈群Ｍ側に
位置ずれしているので、機体位置を既刈り側に修正し、
両センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が共に植立茎稈Ｔの不存在
を検出しているときには、走行機体９が上記適正操向状
態よりも既刈り側に位置ずれしているので、機体位置を
未刈茎稈群Ｍ側に修正する。

【００３０】又、図７に示すように、倒伏している植立
穀稈Ｔ' では、その上部高さが正常な植立穀稈Ｔよりも
低くなるので、植立穀稈Ｔ' までの距離Ｌ' が、正常な
植立穀稈Ｔまでの距離Ｌ０よりも短くなる。そこで、前
記制御装置１６を利用して、前記距離検出手段（超音波
センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２）の情報に基づいて、機体前
方に位置する植立茎稈の倒伏状態を判別する倒伏状態判
別手段１０２が構成されている。具体的には、図７に示
すように、倒伏状態でないときの植立茎稈の上部までの
距離Ｌ０を超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて検出し
て、例えば、その倒伏状態でない植立茎稈までの距離Ｌ
０に設定量ΔＬを加えた距離Ｌｓ２を、倒伏状態判別用
の設定距離Ｌｓ２とする。そして、超音波センサＳ３ａ
１，Ｓ３ａ２にて検出される植立茎稈との間の実測距離
Ｌが、前記地面検出距離Ｌｋに近い距離範囲を除いて上
記設定距離Ｌｓ２よりも長いときは倒伏状態であり、実
測距離Ｌが設定距離Ｌｓ２よりも短いときは倒伏状態で
ないと判別する。そして、前記車速制御手段１００は、
植立茎稈が非倒伏状態である場合には、前記標準走行用
の制御情報を選択し、植立茎稈が倒伏状態である場合に
は、前記倒伏走行用の制御情報を選択するように構成さ
れている。

【００３１】又、前記制御装置１６は、機体左後側の超
音波センサＳ３ｃの情報に基づいて、走行機体９が未刈
茎稈群Ｍに対する旋回走行開始位置（走行している辺の
終端位置）に達したか否かを判別するように構成されて
いる。具体的には、図６に示すように、機体左前側の超
音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが先に距離小から距
離大に変化した後、さらに機体が前進走行して、機体左
後側の超音波センサＳ３ｃの距離検出信号ｃが距離小か
ら距離大に変化したとききに、上記旋回走行開始位置
（図５（イ））に達したと判別する。

【００３２】コンバインは、図４に示すように、矩形状
の未刈茎稈群Ｍに対して、いわゆる回り刈り（図では左
回り）形式で、未刈茎稈群Ｍの外周の各辺Ｍ１〜Ｍ４
（この各辺が各作業行程に相当する）に沿って順次刈取
走行し、各辺の終端位置に達すると、左旋回しながら前
後進走行して隣接する辺の始端位置に移動し、次の辺に
沿って刈取走行するように自動走行制御される。

【００３３】つまり、前記制御装置１６は、走行機体９
を未刈茎稈群Ｍの外周に沿って刈取走行するように操向
制御するとともに、走行機体９が１つの作業行程の終端
位置に達したことを判断すると、走行機体９を未刈茎稈
群Ｍに対する次の作業行程の始端位置に向けて旋回走行
させる旋回制御を実行するように構成されている。具体
的には、上記操向制御において、未刈茎稈群Ｍの外周側
の各辺Ｍ１〜Ｍ４に沿って刈取走行するために、条刈り
状態では、前記方向センサＳ４の検出情報に基づいて走
行機体９を操向作動させ、横刈り状態では、前記判別さ
れた境界の位置情報に基づいて走行機体９を操向作動さ
せる。又、上記旋回制御において、図５（ロ）〜（ニ）
に示すように、機体前部側が未刈茎稈群Ｍに接近するよ
うに走行機体９を旋回（図では左旋回）走行させるとと
もに、その旋回走行中において前記機体左側の一対の超
音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃの距離情報に基づいて、走行
機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例えば次
の辺に対してなす角度θ）を判断して、その角度が設定
角度（例えば４５度）になるに伴って前記旋回走行を停
止させ、且つ、その旋回走行の停止位置から、走行機体
９の向きが次の作業行程の始端位置（つまり、隣接する
辺の始端部）に向かう刈取準備状態になるまで後進走行
させる。

【００３４】上記後進走行は、図６に示すように、機体
左前側の超音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが極小値
を過ぎて増加に転じるまで直進状態で後進させ、この位
置から走行機体９の向きが次の作業行程の始端位置に向
かう刈取準備状態になるまで、左旋回しながら後進走行
させる。そして、走行機体９が上記刈取準備状態になっ
たことは、機体前部側の一対の超音波センサＳ３ａ１，
Ｓ３ａ２で、左側のセンサＳ３ａ１の距離検出信号ａだ
けが距離大から機体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態
に変化したことによって判断される。又、上記走行機体
９の未刈茎稈群Ｍに対する角度θは、機体横側部の一対
の超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃにて夫々検出される次の
辺の外周端までの距離Ｌ１，Ｌ２の差と、両センサＳ３
ｂ，Ｓ３ｃの設置間隔ｓｄとから、次式にて算出され
る。

【００３５】

【数１】θ＝ｔａｎ^-1（（Ｌ１−Ｌ２）／ｓｄ）

【００３６】尚、上記後進走行においてクローラ走行装
置１と地面の間で発生するスリップ等の影響を排除する
ために、前半の直進状態での後進走行後に（図５（ハ）
の位置）、前の辺に対する機体角度を算出して、その角
度情報によって後半の左旋回状態での後進走行を修正し
て、走行機体９が次の辺の作業開始位置に極力適正な状
態で位置するようにしてもよい。

【００３７】次に、図８〜図１１に示すフローチャート
に基づいて、制御装置１６による制御作動について説明
する。未刈茎稈領域Ｍの１辺の始端部から走行を開始し
て、制御がスタートすると、先ず、倒伏状態の判別処理
（図９）を行い、倒伏状態でない（正常な植立状態）と
判別されると標準走行用の車速制御情報を選択し、一
方、倒伏状態であると判別されると倒伏走行用の車速制
御情報を選択する。そして、上記選択した制御情報に基
づく車速制御と、未刈茎稈領域Ｍの外周に沿って走行さ
せる操向制御と、刈取部３の対地高さを適正値に維持す
る前記刈高さ制御とを外周側の各辺の終端部に達するま
で実行し、終端部に達すると、未刈茎稈群Ｍに対する刈
取作業が終了したか否かを判断して、作業終了でなけれ
ば次の辺の始端位置に向けて移動させる前記旋回制御を
実行し、以後、上記各制御を作業終了まで繰り返す。作
業終了であれば、走行を停止して制御を終える。

【００３８】倒伏状態判別処理（図９）では、株元セン
サＳ０がオン状態であることを確認してから、超音波セ
ンサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて検出される茎稈までの距離
Ｌのデータを入手し、所定個数の距離データから、例え
ば平均処理等にて茎稈までの距離Ｌを求める。そして、
その距離Ｌが前記倒伏状態判別用の設定距離Ｌｓ２より
も短い場合は、倒伏状態でない（正常な植立状態）と判
別し、上記距離Ｌが前記倒伏状態判別用の設定距離Ｌｓ
２よりも長い場合は、倒伏状態であると判別する。一
方、株元センサＳ０がオン状態でないときは、上記判別
処理は行わない。

【００３９】操向制御処理（図１０）では、条刈り状態
か否かを判断して、条刈り状態のときは、前記方向セン
サＳ４の検出情報に基づく走行機体９の操向操作を行
い、横刈り状態のときは、前記境界判別処理を行って、
その判別された境界に沿うように走行機体９を操向操作
する。

【００４０】境界判別処理（図１１）では、株元センサ
Ｓ０がオン状態であることを確認してから、各超音波セ
ンサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２による距離データを入手し、所
定個数の距離データから、例えば平均処理等にて各セン
サの検出距離Ｌを求める。そして、その両センサのうち
で、右側のセンサの検出距離Ｌが前記茎稈存否判別用の
設定距離Ｌｓ１よりも長く、左側のセンサの検出距離Ｌ
が前記茎稈存否判別用の設定距離Ｌｓ１よりも短い（左
側のセンサの前方にだけ植立茎稈Ｔが存在する）場合に
は、両センサの中間に境界位置を判別し、上記両センサ
の検出距離Ｌが共に前記茎稈存否判別用の設定距離Ｌｓ
１よりも長い（両センサの前方に植立茎稈Ｔが存在しな
い）場合には、境界が両センサの位置よりも未刈り側に
位置すると判別し、逆に、両センサの検出距離Ｌが共に
前記茎稈存否判別用の設定距離Ｌｓ１よりも短い（両セ
ンサの前方に植立茎稈Ｔが存在する）場合には、境界が
両センサの位置よりも既刈り側に位置すると判別する。
一方、株元センサＳ０がオン状態でないときは、上記判
別処理は行わない。

【００４１】〔別実施形態〕上記実施形態では、距離検
出手段Ｓ３ａを機体横幅方向に間隔を置いて並置した複
数の距離センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて構成したが、こ
れ以外に、図１２に示すように、距離検出手段Ｓ３ａ
を、前記複数の設定検出位置夫々に位置するように、機
体横幅方向にスライド移動自在で検出方向が機体前方に
向いた状態の１つの距離センサＳ３ａ０にて構成しても
よい。ここで、距離センサＳ３ａ０をスライド移動させ
るための電動モータや移動機構等にて構成される移動駆
動装置３０と、距離センサＳ３ａ０のスライド位置を検
出する位置検出センサ３０ａ等が設けられている。そし
て、位置検出センサ３０ａにて検出される複数の設定ス
ライド位置において、距離センサＳ３ａ０によって植立
穀稈Ｔまでの距離が検出され、その距離情報によって前
方側の植立穀稈Ｔの存否が判断される。図１３に、上記
スライド式の距離センサによる距離検出及び境界判別処
理を示す。先ず、植立穀稈Ｔが検出されていれば、距離
センサＳ３ａ０を右側にスライド移動させて、植立穀稈
Ｔが検出されなくなると移動を停止させ、逆に、植立穀
稈Ｔが検出されていなければ、距離センサＳ３ａ０を左
側にスライド移動させて、植立穀稈Ｔが検出されると移
動を停止させ、各移動停止させたスライド位置を記憶す
る。そして、この記憶させた位置データが所定個数にな
ると、例えば、それらのデータを平均処理して得られる
スライド位置を、未刈茎稈群Ｍと既刈り領域との境界位
置と判別する。そして、図１２（イ）〜（ニ）に示すよ
うに、未刈茎稈群Ｍの境界位置に沿うように、機体を操
向操作するように制御される。

【００４２】上記実施形態では、距離検出手段Ｓ３ａ
は、植立穀稈Ｔに対する検出方向を上下方向で固定した
が、これ以外に、図１４に示すように、植立茎稈Ｔに対
する検出方向を上下方向に設定周期で変更自在に構成し
てもよい。図では、距離検出手段Ｓ３ａの検出方向を上
下に揺動させる構成を示す。この場合、機体９が大きく
ピッチング動作して、機体前上がり状態になったような
ときに、検出方向が固定されていると、点線で示すよう
に、植立茎稈Ｔまでの距離が長くなり過ぎて適正な距離
検出ができなくなるのに対して、検出方向を上下方向で
変更するものでは、実線で示すように、検出方向が下方
向に変更された位置で植立茎稈Ｔを確実に捉えて適正な
距離検出を行うことができる。

【００４３】上記実施形態では、距離検出手段を、超音
波式の距離検出手段Ｓ３ａにて構成したが、これ以外
に、例えば、検出光を植立茎稈Ｔに対して投受光する光
式の距離検出手段にて構成してもよい。

【００４４】上記実施形態では、矩形状の未刈茎稈群Ｍ
の各辺に沿って刈取走行するとともに、各辺の終端位置
に達すると９０度旋回しながら前後進走行して隣接する
辺の始端位置に移動するようにしたが、これ以外の走行
形態で刈取作業を行うようにしてもよい。具体的には、
例えば、矩形状の未刈茎稈群Ｍの１辺に沿っての刈取走
行が終わると、１８０度向きを変更しながら枕地部分を
旋回走行して、未刈茎稈群Ｍに対して逆向きに走行する
往復走行形態で刈取作業を実施できる。なお、上記刈取
作業において、未刈茎稈群Ｍの１辺に対する刈取走行を
終了するに伴って刈取部３を上昇させて旋回走行させ、
次の作業開始位置で、距離検出手段Ｓ３ａにて検出され
る未刈茎稈群Ｍまでの距離が設定距離内になるに伴っ
て、刈取部３を下降させるようにすることができる。

【００４５】上記実施形態では、刈取収穫機をコンバイ
ンにて構成したが、コンバイン以外に、例えば、イグサ
用の刈取収穫機等でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの側面図

【図２】コンバインの背面図

【図３】コンバインの制御構成のブロック図

【図４】コンバインによる刈取走行の経路を示す平面図

【図５】未刈茎稈群の作業行程端部における旋回走行を
示す平面図

【図６】距離検出信号の時間変化を示すタイムチャート

【図７】茎群の倒伏状態検出手段を示す側面図

【図８】制御作動を示すフローチャート

【図９】制御作動を示すフローチャート

【図１０】制御作動を示すフローチャート

【図１１】制御作動を示すフローチャート

【図１２】別実施形態の距離検出手段を示す概略平面図

【図１３】別実施形態での距離検出作動を示すフローチ
ャート

【図１４】別実施形態の距離検出手段を示す概略側面図

【符号の説明】

９走行機体Ｓ３ａ距離検出手段Ｓ３ａ０距離センサＳ３ａ１距離センサＳ３ａ２距離センサ１０２倒伏状態判別手段１０３境界位置判別手段１０４制御手段Ｍ未刈茎稈群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者富永俊夫大阪府堺市石津北町64番地株式会社クボタ堺製造所内Ｆターム(参考） 2B043 AA04 AB02 AB19 BA02 BA05 BB14 DA17 EA21 EA22 EA23 EB01 EB02 EB04 EB08 EB09 EB10 EB16 EB17 EB23 EB24 EB25 EB27 EC02 EC14 ED01 5H301 AA03 AA10 BB01 CC06 DD01 GG10 GG12 GG14 GG16 GG23 GG27 HH18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機体前方に位置する植立茎稈までの距離
を検出する距離検出手段が設けられた刈取収穫機であっ
て、前記距離検出手段は、機体横幅方向に沿って互いに異な
る複数の設定検出位置夫々において、前記植立茎稈に対
する検出方向が機体前後方向に沿う状態に設定されて、
前記植立茎稈までの距離を検出するように構成されてい
る刈取収穫機。
【請求項２】前記距離検出手段が、走行機体の既刈り
側箇所に設けられ、前記距離検出手段の情報に基づい
て、前記植立茎稈が植立する未刈茎稈群とこれに隣接す
る既刈り領域との境界を、前記複数の設定検出位置のう
ちで前記植立茎稈の存在が検出される位置と前記植立茎
稈の不存在が検出される位置との中間の位置として判別
する境界位置判別手段が設けられている請求項１記載の
刈取収穫機。
【請求項３】前記境界位置判別手段の情報に基づい
て、前記走行機体の横幅方向の設定位置が前記境界に沿
う状態で刈取走行するように操向制御する制御手段が設
けられている請求項２記載の刈取収穫機。
【請求項４】前記距離検出手段が、前記植立茎稈より
も上方に位置して前記植立茎稈の上部までの距離を検出
するように構成され、前記距離検出手段の情報に基づいて、前記植立茎稈の倒
伏状態を判別する倒伏状態判別手段が設けられている請
求項１記載の刈取収穫機。
【請求項５】前記距離検出手段が、前記複数の設定検
出位置夫々に対応して機体横幅方向に間隔を置いて並置
された複数の距離センサにて構成されている請求項１〜
４のいずれか１項に記載の刈取収穫機。
【請求項６】前記距離検出手段が、前記複数の設定検
出位置夫々に位置するように、機体横幅方向にスライド
移動自在な１つの距離センサにて構成されている請求項
１〜４のいずれか１項に記載の刈取収穫機。
【請求項７】前記距離検出手段が、前記検出方向を上
下方向に設定周期で変更自在に構成されている請求項１
〜６のいずれか１項に記載の刈取収穫機。
【請求項８】前記距離検出手段は、前記植立茎稈に向
けて超音波を発信してから、前記植立茎稈で反射された
超音波が受信されるまでの時間に基づいて前記距離を検
出する超音波式の距離検出手段にて構成されている請求
項１〜７のいずれか１項に記載の刈取収穫機。