JP2000270610A - 刈取収穫機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未刈茎稈群の外周に対する機体位置を距
離情報によって的確に判断して旋回走行を的確に行うと
ともに、距離情報によって前進旋回走行での停止位置を
的確に判断して、後進旋回走行における走行作動を適正
に行えるようにする。 【解決手段】 未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程
の終端位置に達するに伴って、前進旋回走行させ１つの
作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回
走行させるように走行装置（１Ｒ，１Ｌ）の作動を制御
する旋回制御手段（１００）が設けられ、前進旋回走行
を停止した後に検出される未刈茎稈群の外周に対する走
行機体（９）の位置情報に基づいて、走行機体を適正個
所に位置させるべく後進旋回走行における制御情報を補
正して、その補正した制御情報に基づいて、後進旋回走
行における前記走行装置（１Ｒ，１Ｌ）の作動を制御す
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、未刈茎稈群の外周
に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前
記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、
次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手
前個所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回走行
を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御
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コンバイン
では、例えば特開昭６２‐１６３１１７号公報に示され
るように、地磁気方位センサ等の方位検出手段により、
走行機体の方位を検出するとともに、走行駆動軸の回転
パルスを積算する走行距離センサにより走行機体の走行
距離を検出する構成として、上記方位検出手段の検出情
報、及び、前記走行距離センサの距離検出情報等に基づ
いて、未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行さ
せ、次に、次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させ
るように、予め設定された経路に沿って走行すべく旋回
制御する構成のものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、地
磁気方位センサや走行距離センサの検出情報に基づい
て、設定経路に沿って走行するように旋回制御する構成
であるから、未刈茎稈群に対する機体位置を的確に検出
することができ難く、その結果、未刈茎稈群に対する前
記作業行程切換え用の旋回走行を的確に行うことができ
ないという不具合があった。因みに、上記従来技術にお
いて未刈茎稈群に対する機体位置が的確に検出でき難い
原因としては、例えば走行装置と地面との間でスリップ
が発生した場合に、走行距離センサの検出値が実際の走
行距離に対して誤差が生じることが挙げられる。又、上
記従来技術では、隣接する次の行程へ移動するときの旋
回角度は、例えば矩形形状の未刈茎稈群では９０度のよ
うに、未刈茎稈群の形状に基づいて予め設定しているの
で、実際に旋回走行させる箇所における未刈茎稈群の外
周形状が、例えば上記９０度に対して鈍角や鋭角になる
ように、少し異形形状であるような場合には、設定角度
で旋回走行させると、走行機体が次の作業行程の手前箇
所に適切に位置していないおそれもあった。

【０００４】そこで、上記したような不利を回避するた
めに、前記未刈茎稈群の外周までの離間距離を検出する
検出手段（例えば、超音波式センサ等）を走行機体の外
周部に備えさせて、その検出手段の検出情報に基づいて
未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を検出するよ
うに構成して、前記前進旋回走行において、未刈茎稈群
の外周までの離間距離を検出しながら、未刈茎稈群の外
周に対する走行機体の位置が目標位置になると前進旋回
走行を停止するように旋回走行すべく走行装置の作動を
制御するとともに、走行機体が目標位置に位置している
ものとして前記後進走行行程の旋回走行を行うように制
御することが考えられる。

【０００５】しかしながら、上記したような検出手段に
よる検出情報に基づいて目標位置に到達したことが検出
されてから走行機体の旋回走行を停止させる場合であっ
ても、機体を走行させながら距離検出作動を行う構成で
あるから、例えば、検出手段による距離検出処理に時間
がかかったり、精度よく距離検出が行えないおそれもあ
る。又、走行装置に対する駆動操作に応答遅れが生じる
等のおそれもある。その結果、適正な停止位置（目標位
置）から位置ずれした状態で走行機体が停止してしまう
ことがあり、そのような不適正な位置であるにも拘わら
ず、走行機体が目標位置に位置しているものとして前記
後進走行行程の旋回走行が行われると、その旋回走行が
適正に行えずに、次の作業行程の手前個所に適正に位置
させることができなくなるおそれがある。

【０００６】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、未刈茎稈群の外周に対する機体位
置を距離検出情報によって的確に判断して、前記作業行
程切換用の旋回走行を的確に行えるようにするととも
に、前記距離情報によって前進旋回走行での停止位置を
的確に判断して、後進旋回走行における走行作動を適正
に行えるようにする点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出し
て、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈群の外
周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手段が設
けられ、前記旋回制御手段は、前記前進旋回走行におい
て、前記位置検出手段の検出情報に基づいて、前記未刈
茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置になる
とその前進旋回走行を停止するように、走行装置の作動
を制御するように構成され、且つ、その前進旋回走行を
停止した後に前記位置検出手段にて検出される前記未刈
茎稈群の外周に対する走行機体の位置検出情報に基づい
て、前記次の作業行程の手前個所に走行機体を適正に位
置させるべく前記後進旋回走行における制御情報を補正
して、その補正した制御情報に基づいて、前記後進旋回
走行における前記走行装置の作動を制御するように構成
されている。

【０００８】つまり、前進走行行程において、位置検出
手段にて検出される未刈茎稈群の外周に対する走行機体
の位置の検出情報に基づいて、未刈茎稈群の外周に対す
る走行機体の位置が目標位置になると前進旋回走行を停
止するように走行装置の作動が制御されることになる
が、このとき、上記したような種々の要因により走行機
体の停止位置が目標位置からずれているおそれがある。
そこで、前進旋回走行が終了して走行を停止した後に、
位置検出手段にて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の
位置を検出して、その検出情報に基づいて後進旋回走行
における制御情報を補正して、その補正した制御情報に
基づいて前記後進旋回走行における走行装置の作動を制
御するようにしているのである。

【０００９】その結果、走行機体の停止位置が目標位置
からずれている場合であっても、そのときの実際の走行
機体の位置を再度、検出して、その検出結果により、後
進旋回走行における走行装置の作動に対する制御内容が
適正な状態に補正されて、その補正された制御情報によ
り、後進旋回走行における走行作動を適正に行い、走行
機体を、次の作業行程の手前個所に適正に位置させるこ
とが可能となる。

【００１０】請求項２に記載の特徴構成によれば、請求
項１において、前記旋回制御手段は、前記前進走行行程
が終了して走行を停止した後に前記位置検出手段にて検
出される前記走行機体の位置検出情報に基づいて、前記
制御情報として、前記後進旋回走行させるときの旋回方
向並びに走行移動量を変更設定して、前記旋回方向に前
記走行移動量だけ後進走行させるべく、前記後進旋回走
行における前記走行装置の作動を制御するように構成さ
れている。

【００１１】つまり、前進走行行程が終了して走行を停
止した後に、位置検出手段にて検出された走行機体の位
置検出情報に基づいて、例えばその位置に対して適正な
旋回走行位置になるように、後進走行させるときの旋回
方向並びに走行移動量を変更設定することにより、後進
走行行程において、設定された前記旋回方向に向けて設
定された前記走行移動量だけ後進走行させることによっ
て、適切な位置に向けて旋回走行させることが可能にな
るのである。その結果、後進走行行程における走行作動
を適正に行い、次の作業行程の手前個所に適正に位置さ
せることが可能となる。

【００１２】請求項３に記載の特徴構成によれば、請求
項１において、前記旋回制御手段は、前記後進旋回走行
において、走行機体を直進状態で設定距離だけ後進走行
させた後に、前記次の作業行程の手前個所に位置するよ
うに、所定方向に旋回させながら後進走行させるように
構成され、前記位置検出手段にて検出された前記走行機
体の位置検出情報に基づいて、前記制御情報として、直
進で後進走行させるときの前記設定距離を変更設定する
ように構成されている。

【００１３】つまり、前記後進走行行程においては、走
行機体を直進状態で設定距離だけ後進走行させた後に、
次の作業行程の手前個所に位置するように、所定方向に
旋回させながら後進走行させることになるが、このと
き、位置検出手段にて検出された走行機体の位置検出情
報に基づいて、直進で後進走行させるときの前記設定距
離を変更するのである。そうすると、後進旋回走行を開
始するタイミングが変更されて、後進旋回走行が終了し
たとき、適正に、次の作業行程の手前個所に位置させる
ことができる。

【００１４】請求項４に記載の特徴構成によれば、請求
項１〜３において、前記位置検出手段が、機体前後方向
に適宜間隔を隔てた複数個所において、夫々、前記未刈
茎稈群の外周までの距離を検出して、これら複数の位置
検出手段による検出距離の情報に基づいて、前記未刈茎
稈群の外周に対する走行機体の位置を検出するように構
成されている。

【００１５】つまり、機体前後方向に適宜間隔を隔てた
複数個所の夫々における未刈茎稈群の外周までの距離の
情報に基づいて検出するので、例えば、１個所での検出
結果に基づいて位置検出する構成に比べて、未刈茎稈群
の外周に対する走行機体の姿勢の傾きを検出することで
き、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置をより精
度よく検出することが可能となる。

【００１６】請求項５に記載の特徴構成によれば、請求
項４において、前記旋回制御手段は、前記複数の位置検
出手段による検出距離の情報に基づいて、前記後進旋回
走行において走行機体を直進状態で後進走行させるとき
の走行移動量を求めるように構成されているので、例え
ば、走行移動量を検出する特別なセンサを設けて構成を
複雑化させることなく、位置検出手段による検出情報を
有効利用して、走行移動量を検出することができる。

【００１７】請求項６に記載の特徴構成によれば、請求
項１〜５のいずれかにおいて、前記旋回制御手段は、前
記前進旋回走行において、前記位置検出手段にて検出さ
れる前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が前
記目標位置に対して設定距離離れた位置まで近づくと、
その時から前記目標位置に達するまでに走行すべき目標
走行距離を求めて、その目標走行距離だけ走行した後
に、前記前進旋回走行を終了して走行を停止させるよう
に構成されている。

【００１８】従って、前進旋回走行の途中での、位置検
出手段にて検出される前記未刈茎稈群の外周に対する走
行機体の位置情報から目標走行距離を求めてその距離だ
け走行させて前進旋回走行を停止することで目標位置に
停止させるようにしているのである。このようにする
と、予め走行すべき距離が設定されるから、極力、目標
位置からずれない状態で停止させることができる。

【００１９】請求項７に記載の特徴構成によれば、請求
項１〜６において、前記距離検出手段は、検出対象物ま
での離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計
測手段の距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向
に走査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下
走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成さ
れ、前記離間距離の計測結果をそのときの前記上下走査
位置に対応させた状態で逐次検出するように構成されて
いる。

【００２０】つまり、計測手段がその距離検出方向を設
定角度範囲に亘って上下方向に走査され、その距離検出
方向における検出対象物までの離間距離が、そのときの
上下走査位置に対応させた状態で逐次検出されて、その
距離検出情報に基づいて、未刈茎稈群の外周に対する走
行機体の位置が判別されることになる。

【００２１】上記したように距離検出方向を設定角度範
囲に亘って上下方向に走査させる構成としたから、例え
ば、その距離検出情報における極値的に変化する点の距
離情報を用いる等の構成を採用することで、距離検出方
向を機体に対して位置固定状態に設定する場合に比べ
て、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を、極力
誤差の少ない状態で判別することが可能となる。しか
も、この距離検出作動は、前進旋回走行を停止した後に
走行機体の走行に伴う振動等の発生しない状態で行われ
るので、そのような振動による悪影響がなく、未刈茎稈
群の外周に対する走行機体の位置をより精度よく行え
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る刈取収穫機の
一例としてのコンバイン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１Ｒ，１Ｌ、脱穀装置２、操縦部４等を
備えた走行機体９の前部側に、走行に伴って圃場の植立
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。

【００２３】刈取部３は、倒伏している穀稈を引き起こ
す引き起こし装置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、刈取穀稈の株元が接当するとオン作動
し、刈取穀稈の株元が接当しない状態ではオフ作動する
株元センサＳ０が設けられている。つまり、この株元セ
ンサＳ０の検出情報に基づいて刈取作業状態であるか否
かが判別される。

【００２４】次に、図２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
してクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌ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クロー
ラ走行装置１Ｌ，１Ｒに各別に断続して伝えると共に各
クローラ走行装置１Ｌ，１Ｒを各別に制動作動させるた
めの左右一対の操向クラッチブレーキ１７Ｌ，１７Ｒと
が設けられている。

【００２５】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ブレーキ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及
び制動操作するための操向用の電磁弁１９とが設けられ
ている。

【００２６】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。
尚、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、作業用の回
転数にセットされる。前記エンジン回転数や車速等の検
出情報を用いて、刈取作業中においてエンジンＥの無負
荷回転数との差によってエンジン負荷を検出するととも
に、機体操縦部４に備えられた上限車速設定器２２によ
って設定される上限車速を越えない範囲で、エンジン負
荷が設定負荷に維持されるように車速（具体的には、変
速用電動モータ１３の作動状態）を自動調節する車速制
御を実行する構成となっている。

【００２７】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に導入される植立穀稈
に接当して機体後方側に揺動する検出バーを備えて、そ
の検出バーの揺動状態に基づいて植立穀稈の機体横方向
での位置を検出する接触式の方向センサ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。

【００２８】図１、図２、図４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
ける状態で左右方向に並んで設けられている。又、走行
機体９の未刈り側（機体左側）の横側部には、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
れている。前記各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ
３ｂ，Ｓ３ｃは、夫々、機体外方側に向けて超音波を発
信する発信器と、検出対象物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、検出対象物（植立穀稈Ｔや地
面）までの距離を検出するように構成されている。尚、
機体前部に位置する超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２及
び機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂ
は、植立穀稈Ｔよりも上方に位置して、検出方向が機体
外方側で且つ斜め下方に向かう状態で超音波を発信して
距離を計測するように構成され、機体横側方の後部側に
位置する超音波センサＳ３ｃは機体横側部の低い位置に
設けられている。具体的には、機体前部に位置する超音
波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２は機体の操縦筒４５に備え
られ、機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３
ｂは機体固定部から延設されたステー４６に取り付け支
持されている。

【００２９】前記機体横側方の前部側に位置する超音波
センサＳ３ｂ（計測手段の一例）は、図９に示すよう
に、機体前後方向に沿う水平軸芯Ｘ周りで上下揺動自在
に支持されるとともに、走査手段としての走査機構４７
によってその超音波発信方向（距離検出方向）を設定角
度範囲に亘って上下方向に走査されるように構成されて
いる。前記走査機構４７は、駆動用アクチュエータであ
る電動モータ４８と、この電動モータ４８の回転動力を
減速させて前記超音波センサＳ３ｂを前記水平軸芯Ｘ周
りで上下揺動操作（走査）させるための減速ギア機構４
９等を備えて構成され、この走査機構４７の操作によっ
て変化する前記超音波センサＳ３ｂの超音波発信方向
（距離検出方向）の上下揺動操作位置を検出するポテン
ショメータ式の角度検出センサＳ６（上下位置検出手段
の一例）が設けられている。

【００３０】そして、超音波センサＳ３ｂは、後述する
ように、走査機構４７により超音波発信方向を設定角度
範囲に亘って上下方向に振らせながら、検出対象物まで
の離間距離の検出情報をそのときの上下位置情報（上下
位置センサの検出値）に対応させた状態で逐次検出する
ように構成されている。

【００３１】図２に示すように、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、各超
音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ、角度
検出センサＳ６、脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチ
ＳＷ１、上限車速設定器２２の各検出情報が入力されて
いる。一方、制御装置１６からは、前記変速操作用の電
動モータ１３、前記揺動操作用の電動モータ４８、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。

【００３２】コンバインは、図３に示すように、矩形状
の未刈茎稈群Ｍに対して、いわゆる回り刈り形式で、未
刈茎稈群Ｍの外周の各辺Ｍ１〜Ｍ４に沿う各作業行程を
順次刈取走行し、各作業行程の終端位置に達すると、隣
接する次の作業行程に移動するように走行制御される。
つまり、前記制御装置１６を利用して、未刈茎稈群Ｍの
外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴っ
て、未刈茎稈群Ｍに接近する側に向けて前進旋回走行さ
せ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程
の手前箇所に後進旋回走行させるように、前記クローラ
走行装置１の作動を制御する旋回制御手段１００が構成
されている。そして、この旋回制御手段１００は、前記
前進旋回走行を停止した後に、前記超音波センサＳ３
ｂ，Ｓ３ｃにて検出される未刈茎稈群の外周に対する走
行機体の位置検出情報に基づいて、次の作業行程の手前
個所に走行機体を適正に位置させるべく前記後進旋回走
行における制御情報を補正して、その補正した制御情報
に基づいて、後進旋回走行における左右クローラ走行装
置１Ｒ，１Ｌの作動を制御するように構成されている。

【００３３】前記制御装置１６は、前記前進旋回走行を
実行するときに、図１１に示すように、前記超音波セン
サＳ３ｂによる超音波発信方向を設定角度範囲（例え
ば、約３０度）に亘って上下方向に走査させるように前
記走査機構４７、具体的には、揺動操作用の電動モータ
４８の作動を制御するとともに、超音波センサＳ３ｂに
より検出される検出対象物までの離間距離の計測情報を
そのときの上下位置情報（角度検出センサＳ６の検出
値）に対応させた状態で逐次取り込み、計測距離が上下
位置情報の変化に応じて極値的に変化する変化点、つま
り、計測距離が上下位置の変化に応じて順次長くなる状
態から順次短くなるように変化する変化点（又は、計測
距離が上下振れ角度の変化に応じて順次短くなる状態か
ら順次長くなるように変化する変化点）における計測距
離に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体
９の位置情報（具体的には、図４（ロ）に示すように未
刈茎稈群の外周辺に対する走行機体の位置）を判別する
ように構成され、その判別結果に基づいて、前記前進旋
回走行を停止すべくクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌの作動
を制御する構成となっている。従って、制御装置１６を
利用して前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置
を判別する位置判別手段１０１が構成されている。

【００３４】又、制御装置１６は、前記超音波センサＳ
３ｂによる超音波発信方向（距離検出方向）が下方側に
位置するほど速く、且つ、上方側に位置するほど遅くな
るように、前記超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変
更調節するとともに、上記距離検出作動に伴って、前記
未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど
下方側に位置するように、前記移動操作域を位置変更調
節するように構成されている。従って、制御装置１６を
利用して、走査機構４７の作動を制御する走査制御手段
１０２が構成されている。つまり、超音波発信方向（検
出方向）が下方側に位置する場合には、検出対象物まで
の離間距離は短くなり、下方側に位置すると離間距離は
長くなるので、上方側に位置するほど上下移動速度を遅
くさせることで、上下位置の検出値の変化に対する計測
距離データの変化を検出し易く、未刈茎稈の外周までの
距離を精度よく検出し易いものとなる。又、検出対象物
である未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくな
るほど移動操作域を下向きに位置変更させることによ
り、未刈茎稈群の外周に対する検出点（前記変化点）が
移動操作域の中央側よりの位置に存在することになり、
適正な検出タイミングで前記変化点を検出することがで
きるものとなる。

【００３５】以下、この制御装置１６による走行制御に
ついて、図７〜図１０のフローチャートに従って具体的
に説明する。図７に示すように、未刈茎稈群Ｍの外周に
沿う１つの作業行程の始端位置から走行を開始すると、
前記方向センサＳ４の検出情報に基づいて走行機体９を
作業行程に沿って直進しながら刈取走行させるべく操向
用の電磁弁１９を制御する操向制御と、前記刈高センサ
Ｓ５の検出情報に基づいて刈取部３の対地高さを適正高
さに維持するように刈取昇降用の電磁弁２５を制御する
刈高制御と、上限車速を越えない範囲でエンジン負荷が
目標負荷に維持されるように車速を制御する車速制御と
を、株元センサＳ０がオフして作業行程の終端位置に達
したことが判別されるまで実行する。作業行程の終端位
置に達したことが判別されると、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、隣接する次の作業行程に移動させるための旋回制
御を実行する。一方、作業終了であれば、走行を停止し
て制御を終える。

【００３６】旋回制御では、図８、図９に示すように制
御が実行される。つまり、刈取部３を上昇させるととも
に、図４（イ）に示すように、先ず直進状態で旋回走行
開始位置まで前進走行させる。ここで、走行機体９が上
記旋回走行開始位置に達したことは、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ことによって判
別する。

【００３７】旋回走行開始位置に達すると、図４（ロ）
に示すように、左側のクローラ走行装置１Ｌをブレーキ
作動させて、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を左側に前進旋回走行させるとともに、そ
の旋回走行中において機体左側の前部側に位置する超音
波センサＳ３ｂの検出距離情報に基づいて、基本的に
は、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）が設定角度（例え
ば４５度）になる（目標位置になる）に伴って前進の左
旋回走行を停止させるようになっているが、具体的に
は、超音波センサＳ３ｂの検出距離情報に基づいて、検
出される前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置
が目標位置に対して一定範囲内に近づくと（目標位置と
の距離が設定値以下になると）、その時から前記目標位
置に達するまでに走行すべき目標走行距離を求めて、そ
の目標走行距離だけ走行した後に、前進旋回走行を終了
して走行を停止させ、左側のクローラ走行装置１Ｌのブ
レーキ作動を解除する。

【００３８】図１０のフローチャートに基づいて、前記
超音波センサＳ３ｂによる距離検出作動について説明す
る。超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向を設定角
度範囲に亘って上下方向に走査させるように揺動操作用
の電動モータ４８の作動を制御するとともに、超音波セ
ンサＳ３ｂにより検出される検出対象物までの離間距離
の計測情報をそのときの上下位置情報（角度検出センサ
Ｓ６の検出値）に対応させた状態で逐次検出する。前記
設定角度範囲は、図１２に示すように、走行機体９に対
する相対位置が予め設定されており、角度検出センサＳ
６の検出値（上下位置情報）に対応させて超音波センサ
Ｓ３ｂにより検出される計測情報を検出するのである。
そして、図１１に示すように、上下位置が大側に変化す
るに伴って計測距離が順次長くなる状態から順次短くな
るように極値的に変化する変化点Ｑにおける距離を未刈
茎稈の外周までの距離情報として、その距離情報に基づ
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）を判別する。

【００３９】つまり、図１１に示すように、超音波セン
サＳ３ｂによる超音波発信方向を例えば下から上方向に
振らせると、未刈茎稈の外周に達するまでに地面を検出
しながら、検出距離が徐々に大側に変化していく。未刈
茎稈が存在する個所に達すると、未刈茎稈の外周面に沿
って検出距離が逆に短くなり、未刈茎稈の上部側に達す
ると、再度、検出距離が大側に変化していくことになる
ので、上記変化点Ｑを未刈茎稈の外周までの距離として
求めることができるのである。このとき、前記超音波セ
ンサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側
に位置するほど速く且つ上方側に位置するほど遅くなる
ように、超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節
するとともに、上記距離検出作動によって、未刈茎稈群
の外周までの距離の検出値が小さくなるに伴って下方側
に位置するように、移動操作域を位置変更調節すべく、
角度検出センサＳ６の検出情報に基づいて揺動操作用の
電動モータ４８の作動を制御する（図１２（ハ）参
照）。このように超音波の発信方向が上下方向に振れる
ことで、例えば、図１２（ロ）に示すように、走行機体
９が左右に傾斜したような場合であっても、未刈茎稈ま
での距離を精度よく検出することができる。

【００４０】次に、前記前進旋回走行を停止した後に、
走行機体が走行を停止した状態で、再度、超音波センサ
Ｓ３ｂによる上記したような未刈茎稈群の外周までの距
離検出作動を実行するとともに、機体左後側の超音波セ
ンサＳ３ｃによる未刈茎稈群の外周までの距離検出作動
も合わせて実行する。但し、この超音波センサＳ３ｃは
超音波発信方向は固定であり、超音波が反射してくるま
での時間で距離を検出するようになっている。そして、
このように検出された一対の距離情報（Ｌｂ，Ｌｃ）に
基づいて、走行機体９の姿勢を修正するための旋回方向
と旋回量（これらが後進旋回走行における補正情報に相
当する）を決定する。つまり、図１３に示すように、走
行機体９の停止位置が未刈茎稈群の外周に対する走行機
体９の位置が予め設定された目標位置に近い許容範囲内
であるか、平面視で機体が左側に旋回し過ぎているか、
左旋回量が不足しているかについて判断して、許容範囲
内であれば（図１３（イ）参照）、向きを修正すること
なくそのまま後行程の直進走行に移行する。走行機体９
が左側に旋回し過ぎている場合には（図１３（ロ）参
照）、旋回方向として「左」に設定するとともに、その
位置ずれを修正するために必要な旋回量を設定する。走
行機体９が左旋回量が不足している場合には（図１３
（ハ）参照）、旋回方向として「右」に設定するととも
に、その位置ずれを修正するために必要な旋回量を設定
する。

【００４１】そして、上記したような決定した旋回方
向、旋回量にて機体位置を修正動作を実行する。つま
り、設定された旋回方向に設定された旋回量だけ後進し
ながら旋回走行させた後に走行を停止して機体の位置を
修正する。

【００４２】次に、図４（ハ）に示すように、上記旋回
走行の停止位置から、直進状態で旋回走行開始位置まで
後進走行させる。ここで、走行機体９が旋回走行開始位
置に達したことは、図５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
加に転じたことによって判別される。このときも、上記
したような超音波センサＳ３ｂによる距離計測を逐次実
行し、上記距離検出作動によって検出される未刈茎稈群
の外周までの距離の検出値が小さくなるに伴って下方側
に位置するように（図１２（ハ）参照）、移動操作域を
位置変更調節すべく、角度検出センサＳ６の検出情報に
基づいて揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御す
る。

【００４３】旋回走行開始位置に達すると、図４
（ハ）、（ニ）に示すように、右側の操向クラッチブレ
ーキ１７Ｒを切り操作して、走行機体９を後進左旋回走
行させる。そして、走行機体９が隣接する次の作業行程
の手前箇所に位置するに伴って、後進左旋回走行を停止
させる。ここで、走行機体９が次の作業行程の手前箇所
に位置したことは、機体前部側における左右一対の超音
波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２のうち左側に位置する超音
波センサＳ３ａ１の距離検出信号ａが距離大の状態か
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。次に、次の作業行程の手前箇
所から、機体前部側における左右一対の超音波センサＳ
３ａ１，Ｓ３ａ２のうち左側に位置する超音波センサＳ
３ａ１の距離検出信号ａが機体前方側の植立穀稈Ｔを検
出する状態を維持し、他方側の超音波センサＳ３ａ２の
距離検出信号ａが距離大を検出する状態を維持するよう
に操向用の電磁弁を制御しながら直進前進走行させて、
刈取部３を下降させた後に次の作業行程での刈取作業を
開始させる。刈取作業が開始されて株元センサＳ０がオ
ンするに伴って前記操向制御、刈高制御及び車速制御に
移行する。

【００４４】この実施形態では、前記位置判別手段１０
１にて判別される未刈茎稈群Ｍの外周に対する走行機体
９の位置として、具体的には、前進左旋回走行の停止位
置（図４（ロ））を用いている。従って、機体横前部側
の超音波センサＳ３ｂにより計測手段が構成され、前記
走査機構４７と走査制御手段１０２とにより走査手段Ｉ
Ｓが構成され、超音波センサＳ３ｂ、走査手段ＩＳ及び
角度検出センサＳ６の夫々により、距離検出手段が構成
されることになる。そして、この距離検出手段と位置判
別手段１０１とにより、未刈茎稈群の外周までの距離を
検出して、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈
群の外周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手
段が構成される。

【００４５】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、前記前進旋回走行が終了して
走行を停止した後に前記位置検出手段にて検出される前
記走行機体の位置検出情報に基づいて、補正する制御情
報として、前記後進旋回走行させるときの旋回方向並び
に走行移動量を変更設定して、前記旋回方向に前記走行
移動量だけ後進走行させて、走行機体の位置の修正する
べく、前記後進走行行程における前記走行装置の作動を
制御するように構成したが、このような構成に代えて、
補正する制御情報としては、次のような内容でもよい。

【００４６】前記後進旋回走行において、走行機体を直
進状態で設定距離だけ後進走行させた後に、次の作業行
程の手前個所に位置するように、所定方向に旋回させな
がら後進走行させるように構成され、前記前進旋回走行
が終了して走行を停止した後に前記位置検出手段にて検
出される前記走行機体の位置検出情報に基づいて、直進
にて後進走行させるときの前記設定距離を変更設定する
ように構成してもよい。具体的に説明すると、図１４、
図１５に示すように、前記前進旋回走行を停止した後
に、走行機体が走行を停止した状態で、再度、超音波セ
ンサＳ３ｂによる上記したような未刈茎稈群の外周まで
の距離検出作動を実行するとともに、機体左後側の超音
波センサＳ３ｃによる未刈茎稈群の外周までの距離検出
作動も合わせて実行する。但し、この超音波センサＳ３
ｃは超音波発信方向は固定であり、超音波が反射してく
るまでの時間で距離を検出するようになっている。そし
て、このように検出された一対の距離情報（Ｌｂ，Ｌ
ｃ）に基づいて、直進にて後進走行させるときの前記設
定距離（後退量）を変更設定して、その設定距離だけ直
進で後進させた後に、左旋回走行させるのである。

【００４７】例えば、図１７（イ）に示すように、前進
旋回走行を終了して停止したときに走行機体９が左旋回
量が不足している場合（前記角度θが大である場合）に
は、前記設定距離（後退量）を小に設定してその設定量
だけ直進で後進させた後に、上記実施形態と同様に次の
作業行程の手前個所に向けて左旋回走行させる（図１７
（ロ）、（ハ））ことになり、又、図１８（イ）に示す
ように、前進旋回走行を終了して停止したときに走行機
体９が左側に旋回し過ぎている場合には（前記角度θが
小である場合）には、前記設定距離（後退量）を大に設
定してその設定量だけ直進で後進させた後に、上記実施
形態と同様に次の作業行程の手前個所に向けて左旋回走
行させる（図１８（ロ）、（ハ）ことになる。

【００４８】このようにすると、後進旋回走行が終了し
たときに、極力、次の作業行程の手前個所に近い位置に
走行機体の位置を合わせることができる。

【００４９】尚、この構成において、走行機体の前後方
向に間隔をあけて設けられた前記各超音波センサＳ３
ｂ，Ｓ３ｃの検出情報を用いて、前記直進後進走行にお
ける実際の機体の走行移動量（後退量）を計測するよう
に構成されている。図１６を参照しながら、例えば、走
行機体が図１６の（ａ）に示す位置から（ｂ）に示す位
置まで移動したときの距離検出方法について説明する
と、前記各センサを結ぶ仮想線と、未刈茎稈群の外周に
沿う仮想線とが交差する仮想点Ｇを想定し、（ａ）に示
す位置における超音波センサＳ３ｂの検出値Ｌｂ１と、
超音波センサＳ３ｃの検出値Ｌｃ１と、それらの各セン
サの離間距離Ｄとから、下記〔数１〕より、仮想点Ｇと
超音波センサＳ３ｃまでの距離Ｑ１が求められる。

【００５０】

【数１】Ｑ１＝（Ｌｃ１・Ｄ）／（Ｌｃ１−Ｌｂ１）

【００５１】同様にして、（ｂ）に示す位置における超
音波センサＳ３ｂの検出値Ｌｂ２と、超音波センサＳ３
ｃの検出値Ｌｃ２と、それらの各センサの離間距離Ｄと
から、下記〔数２〕より、仮想点Ｇと超音波センサＳ３
ｃまでの距離Ｑ２が求められる。

【００５２】

【数２】Ｑ２＝（Ｌｃ２・Ｄ）／（Ｌｃ２−Ｌｂ２）

【００５３】その結果、その間での走行機体の走行移動
量は、（Ｑ２−Ｑ１）にて求められることになる。つま
り、このような演算を逐次繰り返すことで、前記各超音
波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃの検出情報を用いて走行機体の
走行移動量を計測することができる。

【００５４】このような方法に代えて、走行装置の駆動
軸の回転数に基づいて走行移動量を求める等、各種の形
態で実施することも可能である。

【００５５】上記したように、後進旋回走行における直
進での後進走行にて、実際の移動量を検出するようにす
るものに代えて、例えば、後進する時間を設定時間に限
定しておいて、そのときの車速を変更させて移動量を変
更させる構成としてもよい。

【００５６】（２）上記実施形態では、前記距離検出手
段として、計測手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測距離
が上下位置情報の変化に応じて極値的に変化する変化点
の情報に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の
位置を判別するようにしたが、このような構成に代え
て、例えば、上下位置情報の変化に応じて変化する計測
手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測距離の平均値に基づ
いて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別す
る構成としてもよく、この場合、全ての計測距離の情報
を用いて平均値を求めてもよく、あるいは、それらの情
報のうち、特異的に突出する情報（例えば、茎稈や圃場
以外の畦や圃場外の物までの検出情報等）を除外した後
の情報の平均値を求める等、各種の形態で実施してもよ
い。

【００５７】（３）上記実施形態では、前記距離検出手
段として、計測手段（超音波センサＳ３ｂ）と、走査手
段と、上下位置検出手段とで構成する場合を例示した
が、このような構成に代えて、前記計測手段を予め定め
た設定速度で上下方向に振らせながら、経過時間を上下
位置の情報として代用することで、時間の経過に伴う計
測手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測結果に基づいて前
記位置判別処理を実行するようにしてもよい。

【００５８】（４）上記実施形態では、機体左前側の超
音波センサＳ３ｂに対してのみ、走査手段が設けられる
ようにしたが、その他のセンサに対しても、走査手段を
備えて上下方向に振動させて、上下位置情報と計測情報
とを対応つけて計測する構成としてもよい。例えば、図
１９に示すように、機体左後側の超音波センサＳ３ｃ
を、上記機体左前側の超音波センサＳ３ｂと同様に、植
立穀稈よりも上方に位置させる構成としてもよい。又、
走査手段にて上下方向に走査自在に設けてもよく、位置
固定で設けてもよい。

【００５９】（５）上記実施形態では、前記旋回制御手
段１００が、前記位置判別手段１０１の判別情報に基づ
いて走行装置の作動を制御するときに、走行機体９の位
置として、前進左旋回走行の停止位置（図４（ロ））を
用いたが、これ以外の機体位置を判別する構成としても
よい。

【００６０】（６）上記実施形態では、未刈茎稈群Ｍの
外周までの距離を検出する距離検出手段として、走行機
体９に、超音波式の距離検出手段を設けたが、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
式の距離検出手段を用いてもよい。

【００６１】（７）上記実施形態では、各走行装置１
Ｌ，１Ｒを各別に制動作動させるための左右一対の操向
クラッチブレーキを設ける構成としたが、このような構
成に限らず、左右一対の油圧式無段変速装置を備えて左
右各別に無段変速可能な構成としたり、遊星ギア式の変
速機構とする等、各種の駆動形態で実施してもよい。

【００６２】（８）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】コンバインの制御構成のブロック図

【図３】コンバインによる刈取走行の経路を示す平面図

【図４】旋回走行を示す平面図

【図５】走行停止状態での距離計測動作を示す平面図

【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】制御作動を示すフローチャート

【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】距離計測情報を示す図

【図１２】距離計測状態を示す背面図

【図１３】機体修正動作を示す図

【図１４】別実施形態の制御作動を示すフローチャート

【図１５】別実施形態の制御作動を示すフローチャート

【図１６】走行移動量の計測動作を示す説明図

【図１７】別実施形態の後進旋回走行を示す図

【図１８】別実施形態の後進旋回走行を示す図

【図１９】別実施形態のコンバインの側面図

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ 走行装置 ９ 走行機体 １００ 旋回制御手段 １０１ 位置判別手段 ＩＳ 振動操作手段 Ｓ３ｂ 計測手段 Ｓ６ 上下位置検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相田 宙 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 池田 博 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 AB06 AB15 AB19 BA02 BA05 BB14 EA03 EA04 EA14 EB01 EB02 EB04 EB07 EB08 EB09 EB13 EB17 EB27 EC02 EC12 EC16 EC18 EC19 ED12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程
   の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近す
   る側に向けて前進旋回走行させ、次に、前記１つの作業
   行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回走行
   させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走
   行装置の作動を制御する旋回制御手段が設けられた刈取
   収穫機であって、 前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出
   距離の情報に基づいて前記未刈茎稈群の外周に対する走
   行機体の位置を検出する位置検出手段が設けられ、 前記旋回制御手段は、 前記前進旋回走行において、前記位置検出手段の検出情
   報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体
   の位置が目標位置になるとその前進旋回走行を停止する
   ように、走行装置の作動を制御するように構成され、 且つ、その前進旋回走行を停止した後に前記位置検出手
   段にて検出される前記未刈茎稈群の外周に対する走行機
   体の位置検出情報に基づいて、前記次の作業行程の手前
   個所に走行機体を適正に位置させるべく前記後進旋回走
   行における制御情報を補正して、その補正した制御情報
   に基づいて、前記後進旋回走行における前記走行装置の
   作動を制御するように構成されている刈取収穫機。
2. 【請求項２】 前記旋回制御手段は、 前記前進旋回走行が終了して走行を停止した後に前記位
   置検出手段にて検出される前記走行機体の位置検出情報
   に基づいて、前記制御情報として、前記後進旋回走行さ
   せるときの旋回方向並びに走行移動量を変更設定して、
   前記旋回方向に前記走行移動量だけ後進走行させるべ
   く、前記後進旋回走行における前記走行装置の作動を制
   御するように構成されている請求項１記載の刈取収穫
   機。
3. 【請求項３】 前記旋回制御手段は、 前記後進旋回走行において、走行機体を直進状態で設定
   距離だけ後進走行させた後に、前記次の作業行程の手前
   個所に位置するように、所定方向に旋回させながら後進
   走行させるように構成され、 前記位置検出手段にて検出された前記走行機体の位置検
   出情報に基づいて、前記制御情報として、直進にて後進
   走行させるときの前記設定距離を変更設定するように構
   成されている請求項１記載の刈取収穫機。
4. 【請求項４】 前記位置検出手段が、機体前後方向に適
   宜間隔を隔てた複数個所において、夫々、前記未刈茎稈
   群の外周までの距離を検出して、これら複数の位置検出
   手段による検出距離の情報に基づいて、前記未刈茎稈群
   の外周に対する走行機体の位置を検出するように構成さ
   れている請求項１〜３のいずれか１項に記載の刈取収穫
   機。
5. 【請求項５】 前記旋回制御手段は、 前記複数の位置検出手段による検出距離の情報に基づい
   て、前記後進旋回走行において走行機体を直進状態で後
   進走行させるときの走行移動量を求めるように構成され
   ている請求項４記載の刈取収穫機。
6. 【請求項６】 前記旋回制御手段は、 前記前進旋回走行において、前記位置検出手段にて検出
   される前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が
   前記目標位置に対して設定距離離れた位置まで近づく
   と、その時から前記目標位置に達するまでに走行すべき
   目標走行距離を求めて、その目標走行距離だけ走行した
   後に、前記前進旋回走行を終了して走行を停止させるよ
   うに構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載
   の刈取収穫機。
7. 【請求項７】 前記位置検出手段は、 前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出する距離検出手
   段と、その距離検出手段の検出情報に基づいて、前記未
   刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置
   判別手段とを備えて構成され、 前記距離検出手段は、 検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手
   段と、前記計測手段の距離検出方向を設定角度範囲に亘
   って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方
   向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを
   備えて構成され、 前記離間距離の計測結果をそのときの前記上下走査位置
   に対応させた状態で逐次検出するように構成されている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の刈取収穫機。