JP2001269013A - 刈取収穫機の操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行機体が植立茎稈群の外周縁部に沿って走
行することができるようにしながら、しかも、刈り残し
を少なくさせた状態で刈取作業を行うことが可能となる
刈取収穫機の操向制御装置を提供する。 【解決手段】 走行機体の前部側個所の外周縁部に対す
る現在の位置ずれの検出情報と、前方側個所における進
行した後の位置ずれの検出情報とにより、それらが同じ
方向の位置ずれであれば、その位置ずれを修正するよう
に操向操作手段１４Ｒ，１４Ｌの作動を制御する通常操
向制御を実行し、互いに逆方向への位置ずれ状態である
ことを検出している場合には、走行機体が既刈側へ向き
変更する操向操作を優先して実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前部に刈取部が備
えられた走行機体の進行方向を変更操作する操向操作手
段と、走行機体が植立茎稈群の外周縁部に沿って走行す
るように、前記操向操作手段の作動を制御する操向制御
手段とが設けられている刈取収穫機の操向制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の刈取収穫機の操向制御装置に
おいて、従来では、例えば、特開平３−１１２４０３号
公報に示されるように、走行機体の前部側個所である刈
取部の茎稈導入個所において、導入される茎稈と導入経
路の端部位置との間の横間隔を検出することにより、植
立茎稈群の外周縁部に対して、走行機体の前部側個所
が、適正位置にあるか、前記適正位置よりも右に位置ず
れしているか、又は、前記適正位置よりも左に位置ずれ
しているかを検出する位置検出手段が備えられて、その
検出結果に基づいて、走行機体が植立茎稈群の外周縁部
に沿って走行するように、前記操向操作手段の作動を制
御するように構成したものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成において
は、導入される茎稈と導入経路の端部位置との間の横間
隔を直接検出することにより、その時点における走行機
体の前部側個所の機体横幅方向での位置情報を精度よく
検出することができる利点があるけれども、次のような
不利な面があり、改善の余地があった。

【０００４】つまり、上記従来構成においては、走行機
体が刈取走行しているときに、現在位置における走行機
体と植立茎稈群の外周縁部との間での機体横幅方向での
位置関係だけで操向制御を実行する構成であるから、例
えば、現在位置での前記位置関係が適正位置になってい
ることが検出されていると、操向操作手段はそのときの
進行方向を維持して走行機体を直進させるように制御さ
れることになる。しかし、刈取走行に伴って、その時点
から走行機体が進行方向前方側に離間した前方側個所に
直進した場合においても前記位置関係が前記適正位置に
維持されるとは限らない。例えば、前記植立茎稈群の外
周縁部が走行機体が進行方向に対して屈曲していたり、
あるいは、既刈領域側に途中から刈り残された植立茎稈
列が存在して外周縁部が階段状に変化していたりするこ
とも考えられるが、このような場合には、前記走行機体
の前部側個所である刈取部の茎稈導入個所が、そのよう
な外周縁部の屈曲部分に到達して始めて、そのことが検
出されることになり、その検出結果に基づいて操向操作
手段の作動を制御しても、植立茎稈群の外周縁部に対し
て適切に追従できないおそれがあり、特に、走行機体が
植立茎稈群の外周縁部に対して未刈側に寄り過ぎてしま
うと刈り残しが生じてしまう不利がある。

【０００５】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、上記したような植立茎稈群の外周
縁部が機体横幅方向に曲がっているような場合であって
も、そのような変化に極力、追従して走行機体が植立茎
稈群の外周縁部に沿って走行することができるようにし
ながら、しかも、刈り残しを少なくさせた状態で刈取作
業を行うことが可能となる刈取収穫機の操向制御装置を
提供する点にある。

【０００６】

【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、前部に刈取部が備えられた走行機体の進行
方向を変更操作する操向操作手段と、走行機体が植立茎
稈群の外周縁部に沿って走行するように、前記操向操作
手段の作動を制御する操向制御手段とが設けられている
刈取収穫機の操向制御装置において、走行機体の前部側
個所に相当する位置に位置する前記外周縁部に対して、
走行機体の前部側個所が、適正位置にあるか、前記適正
位置よりも右に位置ずれしているか、又は、前記適正位
置よりも左に位置ずれしているかを検出する前部側位置
検出手段と、現在の進行方向を維持して走行機体が進行
方向前方側に離間した前方側個所に直進した場合におい
て、その前方側個所に位置する前記外周縁部に対して、
走行機体の前部側個所が、適正位置にあるか、前記適正
位置よりも右に位置ずれしているか、又は、前記適正位
置よりも左に位置ずれしているかを検出する前方側位置
検出手段とが備えられ、前記操向制御手段は、前記前部
側位置検出手段及び前記前方側位置検出手段が、夫々同
じ方向に位置ずれしていることを検出しているか、又
は、少なくともいずれか一方が左右いずれかに位置ずれ
していることを検出している場合には、その位置ずれを
修正するように前記操向操作手段の作動を制御する通常
操向制御を実行するように構成され、且つ、前記前部側
位置検出手段及び前記前方側位置検出手段が、互いに逆
方向への位置ずれ状態であることを検出している場合に
は、走行機体が既刈側へ進行方向を変更する操向操作を
優先して実行するように前記操向操作手段の作動を制御
する優先操向制御を実行するように構成されている。

【０００７】つまり、前記前部側位置検出手段によっ
て、走行機体の前部側個所に相当する位置に位置する前
記外周縁部に対する走行機体の前部側個所の現在におけ
る操向制御用の位置情報、即ち、検出される時点におい
て走行機体の前部側個所の位置が適正位置にあるか、前
記適正位置よりも右に位置ずれしているか、又は、前記
適正位置よりも左に位置ずれしているかが検出されるの
である。又、前方側位置検出手段によって、現在の進行
方向を維持して走行機体が進行方向前方側に離間した前
方側個所に直進した場合における、操向制御用の位置情
報、即ち、その前方側個所に位置する外周縁部に対して
走行機体の前部側個所が適正位置にあるか、前記適正位
置よりも右に位置ずれしているか、又は、前記適正位置
よりも左に位置ずれしているかが検出されるのである。
説明を加えると、現在の進行方向を維持して直進したと
仮定して前方側個所にまで進んだ場合において走行機体
の前部側個所と外周縁部とがどのような位置関係になる
かについての情報、言い換えると、現在の走行機体の進
行方向に対して前方側個所での植立茎稈群の外周縁部の
曲がり具合に対応する情報が得られることになる。

【０００８】そして、前部側位置検出手段及び前方側位
置検出手段が、夫々同じ方向に位置ずれしていることを
検出している場合には、現在位置においても、又、前記
前方側個所にまで進んだと仮定した場合のいずれの場合
においても、走行機体が植立茎稈群の外周縁部に対して
同じ方向に位置ずれしていると検出される状態であるか
ら、その位置ずれを修正するように操向操作手段の作動
を制御する。又、いずれか一方が左右いずれかに位置ず
れしていることを検出し、他方のものが位置ずれを検出
していないような場合、例えば、前方側位置検出手段が
位置ずれを検出していなくても、前部側位置検出手段が
位置ずれを検出していれば、現在位置にて位置ずれが生
じているのでその位置ずれを修正すべく操向操作手段の
作動を制御する。又、前部側位置検出手段が位置ずれを
検出していなくても前方側位置検出手段が位置ずれを検
出していれば、現在位置においては位置ずれが生じてい
なくても、現在の進行方向に前記前方側個所にまで走行
機体が進んだと仮定した場合には位置ずれすることが想
定されるので、そのような位置ずれが起こらないよう
に、前記位置ずれを修正するように操向操作手段の作動
を制御するのである。このようにして、機体前方側にて
植立茎稈群の外周縁部が屈曲しているような場合であっ
ても、走行機体が植立茎稈群の外周縁部に沿う状態で走
行するように操向制御できるものとなる。

【０００９】前部側位置検出手段及び前方側位置検出手
段が、互いに逆方向への位置ずれ状態であることを検出
している場合には、走行機体が既刈側へ向き変更する操
向操作を優先して実行する。このような状況になるのは
次のような場合が考えられる。例えば、第一の状況とし
て、前部側位置検出手段が既刈側への位置ずれを検出し
ているにもかかわらず、経路途中から刈り残された植立
茎稈列が存在して外周縁部が既刈側に張り出して、前方
側位置検出手段が未刈側への位置ずれを検出するような
場合がある。第二の状況としては、逆に、前部側位置検
出手段が未刈側への位置ずれを検出しているにもかかわ
らず、植立茎稈郡の外周縁部において途中から欠株状態
となって未刈側に凹んでおり、前方側位置検出手段が既
刈側への位置ずれを検出するような場合がある。

【００１０】上記第一の状況においては、前方側位置検
出手段の検出結果に基づいて既刈側へ向き変更操作を優
先させることで、既刈側に張り出しているような刈り残
し茎稈を有効に刈り取ることができ、上記第二の状況に
おいては、前部側位置検出手段の検出結果に基づいて既
刈側へ向き変更操作を優先させることで、現在位置にお
ける位置ずれを修正することで、現在の刈取り箇所にお
ける刈残しの発生を防止することができる。

【００１１】従って、植立茎稈群の外周縁部が機体横幅
方向に曲がっているような場合であっても、そのような
変化に極力、追従して走行機体が植立茎稈群の外周縁部
に沿って走行することが可能であり、しかも、刈り残し
を少なくさせた状態で刈取作業を行うことが可能となる
刈取収穫機の操向制御装置を提供できるに至った。

【００１２】請求項２に記載の特徴構成によれば、前記
前部側位置検出手段が、植立茎稈群の外周縁部に対し
て、走行機体の前部側個所における機体横幅方向での特
定個所が、機体横幅方向において遠近する度合いを示す
情報を検出して、その検出値が制御目標域内にあれば前
記適正位置にあると検出し、前記検出値が前記制御目標
域から右方向側に外れると右方向への位置ずれであると
検出し、前記検出値が前記制御目標域から左方向側に外
れると左方向への位置ずれであると検出するように構成
され、且つ、前記前方側位置検出手段が位置ずれしてい
ることを検出し、且つ、前記前部側位置検出手段が前記
適正位置にあると検出することにより、前記操向制御手
段により、前記前方側位置検出手段の検出情報に基づい
て位置ずれを修正するように前記操向操作手段の作動を
制御したときは、その位置ずれを修正する方向側に前記
制御目標域を変更するように構成されている。

【００１３】前部側位置検出手段は、上述したような機
体横幅方向において遠近する度合いを示す情報を検出し
て、そのレベル判断により位置ずれの状態を検出するこ
とになるが、この前部側位置検出手段の検出値が制御目
標域内にあり適正位置にあると検出しているときに、前
方側位置検出手段が位置ずれしていることを検出して、
その前方側位置検出手段の検出情報に基づいて位置ずれ
を修正するように操向操作手段の作動を制御するとき
に、制御目標域をそのままにしておくと、そのように制
御が実行されて走行機体の進行方向が変更されると、そ
の変更操作によって前部側位置検出手段の検出値が制御
目標域から外れて、前記操作方向と反対方向への位置ず
れ状態であると検出されることになる。そうすると、操
向制御手段により再度、逆方向への変更操作を繰り返す
ことになり、ハンチング状態が起こるので、このような
制御を実行したときは、その位置ずれを修正する方向側
に前記制御目標域を変更することによって、ハンチング
状態の発生を未然に防止するようにしているのである。

【００１４】請求項３に記載の特徴構成によれば、前記
操向制御手段は、前記優先操向制御を実行するときは、
前記通常操向制御を実行するときよりも、前記操向操作
手段による作動量を少なくする状態で制御を実行するよ
うに構成されている。

【００１５】上記優先操向制御を実行するときには、前
部側位置検出手段及び前方側位置検出手段が夫々、逆方
向への位置ずれ状態を検出しているので、このような場
合、大きな作動量で操向制御を実行するようにすると植
立茎稈群の外周縁部に沿うように走行する状態大きく逸
脱するおそれがあるが、通常操向制御を実行するときよ
りも操向操作手段による作動量を少なくする状態で制御
を実行することで、極力、植立茎稈群の外周縁部に沿わ
せる状態で走行機体を走行させることができる。

【００１６】請求項４に記載の特徴構成によれば、前記
前方側位置検出手段が、距離検出方向を機体前方側で且
つ下方側に向けた超音波式の距離センサを、機体横幅方
向に沿って複数並置させた状態で備えて構成されてい
る。

【００１７】機体横幅方向に沿って並置させた複数の距
離センサが各々距離検出方向を機体前方側で且つ下方側
に向けて距離を検出して、それらの各距離センサの検出
値に基づいて、上記位置ずれについての情報を検出する
のである。つまり、複数の距離センサのうち植立茎稈の
既刈領域を検出対象とするものは、植立茎稈が存在する
ことから検出距離が短く、植立茎稈の既刈領域を検出対
象とするものは、植立茎稈が存在せず地面までの距離を
計測することになり検出距離が長くなる。このような距
離の検出値の情報によって、現在の進行方向を維持して
走行機体が進行方向前方側に離間した前方側個所に直進
した場合において、その前方側個所に位置する前記外周
縁部に対して、走行機体の前部側個所が、適正位置にあ
るか、前記適正位置よりも右に位置ずれしているか、又
は、前記適正位置よりも左に位置ずれしているかを検出
することができるのである。

【００１８】尚、前記距離センサとして、例えば光式の
距離センサにて構成することも考えられるが、このよう
な光式の距離センサであれば、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、超音波センサにて構
成されることで、かかる不具合を適切に回避させなが
ら、しかも、光式の距離検出センサに比べて比較的安価
なものとして距離検出センサを構成することができる。
又、上記構成では、例えば、距離センサを移動操作させ
たりする等の複雑な機構を設ける必要がなく、これらを
設置するための構成が簡単であり、しかも、複数の距離
検出値を対比して、例えばそれらの検出値の差によって
検出する等、演算処理等も簡単なもので済ませることが
でき、構成を簡素化できる利点がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る刈取収穫機の
操向制御装置をコンバインに適用した例について図面に
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３等を備えた走行機体Ｖの前部側に、走行に
伴って圃場の植立茎稈を刈り取る刈取部４が油圧シリン
ダＣＹによって昇降自在な状態で設けられている。

【００２０】刈取部４は、刈取対象茎稈を振り分け分草
する複数の分草具５、倒伏している茎稈を引き起こす引
き起こし装置６、引き起こされた植立茎稈の株元を切断
する刈刃７、刈取茎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９等を備えている。搬送装置９の搬送始端側箇
所に、刈取茎稈の株元が接当するとオン作動し、刈取茎
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。

【００２１】そして、このコンバインにおいては、走行
機体Ｖの前部側個所に相当する位置に位置する前記外周
縁部に対して、走行機体Ｖの前部側個所が、適正位置に
あるか、前記適正位置よりも右に位置ずれしているか、
又は、前記適正位置よりも左に位置ずれしているかを検
出する前部側位置検出手段Ｋ１と、現在の進行方向を維
持して走行機体Ｖが進行方向前方側に離間した前方側個
所に直進した場合において、その前方側個所に位置する
前記外周縁部に対して、走行機体Ｖの前部側個所が、適
正位置にあるか、前記適正位置よりも右に位置ずれして
いるか、又は、前記適正位置よりも左に位置ずれしてい
るかを検出する前方側位置検出手段Ｋ２とが備えられて
いる。

【００２２】次に、前記前部側位置検出手段Ｋ１におけ
る位置検出構成について説明する。図２に示すように、
前記分草具５は４個機体横幅方向に間隔を隔てて並置さ
れる状態でフレーム１０によって支持されて設けられ、
それら分草具５の間に、複数の茎稈導入用の経路Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３が形成されている。前記複数個の分草具のう
ちの特定の分草具５（最未刈り側の分草具よりも一つ既
刈り側に位置する分草具）の左右両側の前記経路に導入
される茎稈列とその分草具５との横間隔を検出する左右
一対の操向制御用センサＳ１，Ｓ２が設けられている。
特定の分草具５が走行機体Ｖの前部側個所における機体
横幅方向での特定個所に対応する。

【００２３】前記各操向制御用センサＳ１，Ｓ２につい
て説明すれば、図４に示すように、左右対称である点を
除いて同一構成になるものであって、機体後方側に回動
自在な各センサバー１１が、機体前後方向に列状に並ぶ
左右の茎稈側に夫々復帰付勢された状態で設けられ、各
センサバー１１が茎稈との接触によって機体後方側に回
動した回動角を検出するポテンショメータＲ１（Ｒ２）
が設けられている。つまり、機体Ｖの走行に伴って、前
記経路の間に導入される茎稈の株元がセンサバー１１に
接当して、センサバー１１が茎稈接当位置に応じた回動
角で機体後方側に回動する。そして、前記ポテンショメ
ータＲ１（Ｒ２）は、上記回動角を検出することによっ
て、左右両側の茎稈列と各センサーの取付位置すなわち
経路端部との横間隔に対応する検出信号を出力する。
尚、前記センサバー１１は、２株程度の茎稈に同時に接
当するようにその長さが設定されている。又、上記横間
隔は、経路端部に最も接近した位置から経路端部より遠
くなる側に等間隔で順番に６つの範囲「０」〜「５」が
設定され、範囲「５」より更に遠い側が範囲「６」に設
定されている。尚、適正に植え付けられた茎稈列の中央
に分草具が位置している場合は、左右の横間隔の検出値
は夫々範囲「３」となる。

【００２４】次に、前記前方側位置検出手段Ｋ２におけ
る位置検出構成について説明する。図１、図６に示すよ
うに、走行機体Ｖ９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茎稈までの距離を検出す
る距離センサとしての一対の超音波センサＳ３，Ｓ４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。前記各超音波センサＳ３，Ｓ４は、夫
々、機体前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（植立茎稈や地面）までの距離を検出
するように構成されている。

【００２５】詳述すると、前記各超音波センサＳ３，Ｓ
４は、図６に示すように、刈取部４による刈取対象域の
右側端部に位置させて機体横幅方向に沿って設定間隔あ
けて並置させた状態で、且つ、その超音波発信方向（距
離検出方向）を機体前方側で且つ下方側に向かう状態
で、操縦筒に位置固定状態で備えられている。各超音波
センサの超音波発信方向は平行に同じ方向に向くように
設定されている。尚、詳細は後述するが、右側に位置す
る超音波センサＳ３が既刈域の地面までの距離を検出
し、左側に位置する超音波センサＳ４が未刈域の植立茎
稈の上部側までの距離を検出する状態、即ち、各超音波
センサＳ３，Ｓ４の間に未刈域と既刈域との境界が位置
する状態が適正位置であるとして、操向制御が実行され
ることになる。

【００２６】次に、コンバインの伝動構成について説明
すれば、図３に示すように、エンジンＥの出力が油圧式
の無段変速装置１２にベルト伝動され、その無段変速装
置１２の出力はミッションケース１３を介した後、左右
クローラ走行装置１Ｒ，１Ｌを駆動するようになってい
る。ミッションケース１３には左右クローラ走行装置１
Ｒ，１Ｌに対する駆動力の伝達を各別に入り切り操作す
る操向操作手段としての操向用クラッチ１４Ｒ，１４Ｌ
が設けられ、駆動力を切り操作したクローラ走行装置１
Ｒ，１Ｌの側を旋回中心として旋回操作するように構成
されている。そして、前記操向用クラッチ１４Ｒ，１４
Ｌを入り切り操作するための操向用油圧シリンダ１５
Ｒ，１５Ｌ、及び、その操向用油圧シリンダ１５Ｒ，１
５Ｌに対する作動油の供給を制御する電磁操作式の操向
用制御弁１６が備えられている。尚、無段変速装置１２
の変速後における伝動軸の回転速度を検出する速度セン
サＳ５が設けられ、この速度センサＳ５の検出値に基づ
いて走行距離を算出するように構成されている。

【００２７】マイクロコンピュータ利用の制御装置１７
が設けられ、この制御装置１７は、前記各操向制御用セ
ンサＳ１，Ｓ２及び前記各超音波センサＳ３，Ｓ４から
の検出情報に基づいて、走行機体Ｖが植立茎稈群Ｍの外
周縁部に沿って走行するように操向用制御弁１６を制御
するように構成されている。詳述すると、制御装置１７
は、各操向制御用センサＳ１，Ｓ２からの検出情報に基
づいて、走行機体Ｖの前部側個所に相当する位置に位置
する外周縁部に対して、走行機体Ｖの前部側個所が、適
正位置にあるか、前記適正位置よりも右に位置ずれして
いるか、又は、前記適正位置よりも左に位置ずれしてい
るかを検出する前部側位置検出処理（第１検出処理とい
う）と、前記各超音波センサＳ３，Ｓ４からの検出情報
に基づいて、現在の進行方向を維持して走行機体Ｖが進
行方向前方側に離間した前方側個所に直進した場合にお
いて、その前方側個所に位置する前記外周縁部に対し
て、走行機体Ｖの前部側個所が、適正位置にあるか、前
記適正位置よりも右に位置ずれしているか、又は、前記
適正位置よりも左に位置ずれしているかを検出する前方
側位置検出処理（以下、第２検出処理という）とを夫々
実行するように構成されている。又、前記第１検出処理
及び第２検出処理にて、夫々同じ方向に位置ずれしてい
ることを検出しているか、又は、少なくともいずれか一
方が左右いずれかに位置ずれしていることを検出してい
る場合には、その位置ずれを修正するように各操向用制
御弁１６の作動を制御し、前記第１検出処理及び第２検
出処理にて、互いに逆方向への位置ずれ状態であること
を検出している場合には、走行機体Ｖが既刈側へ進行方
向を変更する操向操作を優先して実行するように各操向
用制御弁１６の作動を制御するように構成されている。
但し、既刈側へ進行方向を変更する操向操作を優先して
実行するときには、それ以外の通常の作動制御のときに
比べて、各操向用制御弁１６に対する作動量（出力）を
小さくする（具体的には半分の作動量にする）ようにし
ている。

【００２８】しかも、前記制御装置１７は、各操向制御
用センサＳ１，Ｓ２からの検出情報に基づいて、現在の
刈取作業状態が植立条に沿う条刈り形態であるか、植立
条と直交する横刈り形態であるかを判別する刈取形式判
別処理を実行するように構成され、条刈り作業形態にお
いては、前記第１検出処理及び前記第２検出処理の夫々
の検出に基づいて各操向用制御弁１６の作動を制御し、
横刈り作業形態においては、前記前方側位置検出処理の
結果のみに基づいて各操向用制御弁１６の作動を制御す
るとともに、このときには超音波センサＳ３，Ｓ４によ
る位置ずれ検出の感度を条刈り作業形態のときよりも敏
感にするようにしている。

【００２９】次に、前記第１検出処理について説明す
る。先ず、各操向制御用センサＳ１，Ｓ２の検出情報に
ついて説明する。図２にも示すように、茎稈は株単位で
間隔を置いて植立されているため、茎稈列に対する機体
の位置に変化がなくても、図５に示すように、走行に伴
って前記ポテンショメータＲ１（Ｒ２）の電圧は茎稈列
の株間距離に対応する周期で変動する。そこで、前記制
御装置１７は、前記ポテンショメータＲ１（Ｒ２）の電
圧、即ち前記分草具５とその左右両側の茎稈列との横間
隔の検出値（前記範囲０〜６のいずれかの値）を、比較
的短い距離に設定された所定距離Δｈを走行する時間毎
にサンプリングして記憶すると共に設定時間の間にサン
プリングした上記検出値の最小値（０に最も近い値）を
夫々検出値Ａ及び検出値Ｂとするように構成されてい
る。

【００３０】前記制御装置１７は、前記各操向制御用セ
ンサＳ１，Ｓ２の検出値の差ｄ＝Ａ−Ｂに基づいて茎稈
列に対する機体Ｖの位置を判別する。各検出値が等しい
（例えばＡ＝Ｂ＝３）とき、つまり、前記特定の分草具
５が左右の茎稈列の中央に位置しているときに上記位置
ｄの値が０になり、この状態から前記特定の分草具５が
右側にずれると上記位置ｄの値は正になり、逆側にずれ
ると上記位置ｄの値は負になる。上記機体Ｖの位置ｄの
値が０のときに機体Ｖが茎稈列に対して設定適正状態に
あるとされ、この設定適正状態を維持するように操向制
御される。従って、各操向制御用センサＳ１，Ｓ２は、
植立茎稈群の外周縁部に対して走行機体Ｖの前部側個所
における機体横幅方向での特定個所（センサ取付け個
所）が、機体横幅方向において遠近する度合いを示す情
報を検出して、上記検出値の差ｄ＝Ａ−Ｂが０になる状
態が制御目標域に相当し、検出値が前記制御目標域から
右方向側に外れる（正になると）と右方向への位置ずれ
であると検出し、前記検出値が前記制御目標域から左方
向側に外れる（負になると）と左方向への位置ずれであ
ると検出するようになっている。そして、前記検出値が
正で値が大きくなると、左側へ進行方向修正すべく検出
値が大なるほど大となる操作量で左側の操向用クラッチ
１４Ｌの切り時間を設定して制御出力量とする。逆に、
前記検出値が負で値が大きくなると、右側へ進行方向修
正すべく検出値が大なるほど大となる操作量で右側の操
向用クラッチ１４Ｒの切り時間を設定して制御出力量と
して設定する。

【００３１】次に、前記刈取形式判別処理について説明
する。前記検出値Ａと検出値Ｂとの和ｅ＝Ａ＋Ｂの大き
さが予め設定されている値（例えば「４」）よりも小さ
い状態が設定回数（例えば、複数回）以上連続して検出
されると、即ち、各センサの進行方向両側に位置する一
対の茎稈同士の間隔が条間隔（約３０ｃｍ）でなく株間
距離（約十数ｃｍ程度）に対応する状態が検出される
と、横刈り形式であると判断し、上記判断が否であれば
条刈り形式であると判断する。

【００３２】次に、第２検出処理について説明する。こ
の検出処理では、前記各超音波センサＳ３，Ｓ４にて検
出される検出データに基づいてファジー推論を用いて位
置ずれ情報を求めるようにしている。このとき、各超音
波センサＳ３，Ｓ４に対して夫々異なるメンバーシップ
関数が設定されている。つまり、左側の超音波センサＳ
３は図７（イ）に示すようなメンバーシップ関数により
検出距離に対するグレードＧ１が算出され、右側の超音
波センサＳ４は図７（ロ）に示すようなメンバーシップ
関数により検出距離に対するグレードＧ２が算出され
る。そのように求められたグレードＧ１，Ｇ２夫々か
ら、条刈り形態の場合であれば、図８（イ）、（ロ）に
示すような作物検出用のメンバーシップ関数にて夫々の
グレード（ＧＬｏｎ，ＧＬｏｆｆ，ＧＲｏｎ，ＧＲｏｆ
ｆ）を計算する。尚、横刈り形態の場合であれば、この
ときの作物検出用のメンバーシップ関数を図８（ハ）、
（ニ）に示す関数に変更して、曖昧な領域での変化が大
きくなるようにしてオンかオフかを明瞭にし易い状態
で、言い換えると、検出感度が敏感になる状態で制御す
るように制御条件を変更するようにしている。そして、
図９に示すようなファジールール及び図１０に示すよう
な出力メンバーシップ関数に基づいて操向操作用の出力
を求める。そして、進行方向の修正として右方向を
「正」、左方向を「負」として表すと、各操向用クラッ
チ１４Ｒ，１４Ｌに対する切り時間が下記（数１）にて
算出できることになる。

【００３３】

【数１】ｙ＝｛ｍｉｎ（ＧＬｏｎ，ＧＲｏｎ）×Ｒｏｕ
ｔ＋ｍｉｎ（ＧＬｏｆｆ，ＧＲｏｆｆ）×Ｌｏｕｔ｝／
｛ｍｉｎ（ＧＬｏｎ，ＧＲｏｎ）＋ｍｉｎ（ＧＬｏｆ
ｆ，ＧＲｏｎ）＋ｍｉｎ（ＧＬｏｎ，ＧＲｏｆｆ）＋ｍ
ｉｎ（ＧＬｏｆｆ，ＧＲｏｆｆ）｝

【００３４】例えば、右側の超音波センサＳ３が既刈側
の地面までの距離を検出してその検出距離が長く（例え
ば、３５００ｍｍ）、左側の超音波センサＳ４が植立茎
稈群の上部までの距離を検出して検出距離が短い（例え
ば、２５００ｍｍ）場合、前記出力ｙが「０」になり、
この状態が適正状態に対応する。左右の超音波センサＳ
３，Ｓ４が共に既刈側の地面までの距離を検出すると、
前記出力ｙは、「−１００」となり、右方向への位置ず
れであり修正方向が左方向となる。逆に、左右の超音波
センサＳ３，Ｓ４が共に植立茎稈群の上部までの距離を
検出すると、前記出力ｙは、「１００」となり、左方向
への位置ずれであり修正方向が右方向となる。

【００３５】前記制御装置１７は、第２検出処理にて位
置ずれを検出し、且つ、第１検出処理により適正位置に
あると検出することにより、第２検出処理により位置ず
れを修正するように操向用制御弁１６の作動を制御した
ときは、その位置ずれを修正する方向側に、第１検出処
理における制御目標域を変更するように構成されてい
る。

【００３６】次に、図１１、１２に示すフローチャート
に基づいて、前記制御装置１７の操向制御動作について
説明する。各種検出データの読み込み処理を実行する
（ステップ１）。即ち、各別に設定されたサンプリング
周期毎に前記各操向制御用センサＳ１，Ｓ２及び前記各
超音波センサＳ３，Ｓ４にて検出される検出値をサンプ
リングするとともに、速度センサＳ５にて検出される回
転速度に基づいて走行距離カウンタをカウントアップす
る。各操向制御用センサＳ１，Ｓ２の検出情報に基づい
て、上述したような刈取形式判別処理を実行して（ステ
ップ２）、条刈り形式であれば、第２検出処理における
メンバーシップ関数を図８（イ）、（ロ）に示す条刈り
用の条件に設定する（ステップ３）。各操向制御用セン
サＳ１，Ｓ２の検出情報に基づいて上述したような第１
検出処理を実行するとともに、各超音波センサＳ３，Ｓ
４の検出情報に基づいて第２検出処理を実行する（ステ
ップ４，５）。尚、前記各操向制御用センサＳ１，Ｓ２
の検出情報に基づく第１検出処理並びにそれに基づく操
向操作処理等を区別しやすくするために「ＡＤＣ」とい
う符号を付記する。又、前記超音波センサＳ３，Ｓ４の
検出情報に基づく検出処理並びに操向操作処理等を区別
しやすくするために「ＮＥＷ・ＡＤＣ」という符号を付
記する。

【００３７】第１検出処理（ＡＤＣ）及び第２検出処理
（ＮＥＷ・ＡＤＣ）の夫々の検出結果が共に適正位置で
あればステップ１１に移行し、第１検出処理の検出結果
が適正位置にあり、第２検出処理においてのみ位置ずれ
が検出されていれば（ステップ６，７）、走行距離カウ
ンタをクリアして（ステップ１７）、前記第２検出処理
における検出結果に基づいて位置ずれを修正するように
操向用制御弁１６に対する制御信号を出力するのである
が、目標変更フラグがセットされていなければ、第１検
出処理における制御目標域を修正方向側に変更して、目
標変更フラグをセットする（ステップ１８，１９，２
０）。つまり、上記したように初期設定状態では特定の
分草具５が左右の茎稈列の中央に位置する状態を制御目
標域としていたたが、この状態から走行機体Ｖが前記修
正方向側に寄った状態での検出値に対応する値を制御目
標域とするように変更処理するのである。尚、目標変更
フラグがセットされた後は、前記第２検出処理における
検出結果に基づいて位置ずれを修正するように操向用制
御弁１６に対する制御信号を出力する（ステップ２
１）。そして、出力後の各操向制御用センサＳ１，Ｓ２
の検出状態を制御目標域として設定する（ステップ２
２）。このようにして、第２検出処理による位置ずれを
修正する間、修正処理に起因して、第１検出処理におい
て誤って位置ずれと判断されることがなくハンチングの
発生するおそれを回避できる。

【００３８】第１検出処理（ＡＤＣ）及び第２検出処理
（ＮＥＷ・ＡＤＣ）の夫々において位置ずれが検出され
ており、それらが共に同じ方向への位置ずれを検出して
いるときは、第１検出処理（ＡＤＣ）の方が位置ずれ量
（制御用出力値）が大きい場合は、走行距離カウンタを
クリアして、第１検出処理の検出結果に基づいて位置ず
れを修正するように操向用制御弁１６に対する制御信号
を出力する（ステップ８，９，１０，１１，１２）。一
方、第２検出処理（ＮＥＷ・ＡＤＣ）の方が位置ずれ量
（制御用出力値）が大きい場合は、第２検出処理におい
てのみ位置ずれが検出されている場合と同様に、ステッ
プ１７に移行し、上述したように、走行距離カウンタの
クリア、制御目標域の変更処理、第２検出処理にて検出
された位置ずれを修正するように操向制御処理の夫々を
実行する（ステップ１７〜２２）。

【００３９】第１検出処理及び第２検出処理の夫々にお
いて位置ずれが検出されており、それらが互いに異なる
方向への位置ずれを検出しており（ステップ９）、その
検出結果が、第１検出処理により右方向（即ち、既刈
側）への修正が要求され、第２検出処理により左方向
（未刈側）への修正が要求された場合には、既刈側への
操向を優先すべく、その状態が検出されてから５０ｃｍ
走行する間だけ、第１検出処理の検出に基づいて操向用
制御弁１６に対する制御信号を出力するが、そのとき、
制御用の出力（操向用クラッチの切り時間）は、通常の
制御のときよりも小さい値（５０パーセント）とする
（ステップ１６，２３，２４）。このようにして、操向
用クラッチ１４Ｒ，１４Ｌによる作動量を少なくする状
態で制御を実行することで、誤検出により大きな作動量
にて操向操作することで大きく位置ずれする不利を回避
するようにしている。

【００４０】尚、第１検出処理の検出に基づいて操向用
制御弁１６に対する制御信号を出力するときは、前記制
御目標域を初期設定値（中央）になければ初期値に戻し
て、目標変更フラグをクリアする（ステップ１３，１
４，１５）。

【００４１】ステップ２において横刈り形式であると判
別されると、第２検出処理におけるメンバーシップ関数
を図８（ハ）、（ニ）に示す横刈り用の条件に設定する
（ステップ２５）。そして、各超音波センサＳ３，Ｓ４
の検出情報に基づいて第２検出処理を実行し（ステッ
プ）２６、その第２検出処理における検出結果に基づい
て位置ずれを修正するように操向用制御弁１６に対する
制御信号を出力する（ステップ２７）。即ち、横刈り形
式においては、第２検出処理の検出結果のみに基づいて
操向制御が行われることになる。

【００４２】従って、前記各操向制御用センサＳ１，Ｓ
２及び制御装置１７の第１検出処理動作により前部側位
置検出手段Ｋ１が構成され、前記各超音波センサＳ３，
Ｓ４及び制御装置１７の第２検出処理動作により前方側
位置検出手段Ｋ２が構成されることになる。制御装置１
７における各種の条件に基づく操向用出力処理が操向制
御手段１００に対応する。

【００４３】〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記す
る。

【００４４】（１）上記実施形態では、第１検出処理に
おいて、走行機体Ｖの機体横幅方向での位置のみに基づ
いて位置ずれを検出するようにしたが、このような構成
に限らず、例えば、前記検出値の差とその変化率に基づ
いて、機体の位置及び進入角度の両方を推定してファジ
ィ推論より制御出力を求めるようにしてもよい。

【００４５】（２）上記実施形態では、第２検出処理に
おいて、ファジー推論を用いて位置ずれ情報を検出する
構成としたが、このような構成に限らず、距離検出値の
単なる大小比較により未刈域か既刈域かを判断するよう
にしてもよい。

【００４６】（３）上記実施形態では、前部側位置検出
手段として、左右一対の操向制御用センサＳ１，Ｓ２が
設けられた特定の分草具がその左右の茎稈列の中央に位
置し、且つ、その向き（機体の進行方向）が茎稈列に平
行である場合を、設定適正状態に操向されているとした
が、これ以外の状態を設定適正状態とすることも可能で
ある。例えば、特定の分草具がその左右の茎稈列の中央
から少し既刈り側に寄った位置でその向きが茎稈列に平
行である場合を設定適正状態としてもよい。

【００４７】（４）上記実施形態では、前方側位置検出
手段として、２個の超音波センサＳ３，Ｓ４（距離検出
センサ）を機体横幅方向に間隔を置いて並置する構成と
したが、３個以上の超音波センサＳ３，Ｓ４（距離検出
センサ）を機体横幅方向に間隔を置いて並置する構成と
してもよく、これ以外に、次のように構成してもよい。
又、このように複数のセンサを並置する構成に限らず、
距離検出方向を機体前方側で且つ下方側に向けた１つの
超音波センサＳ３，Ｓ４を機体横幅方向に設定範囲にわ
たり往復スライド移動させる移動手段を設けて、横移動
位置と距離検出値とを対応付けて検出するような構成と
してもよい。距離検出するセンサとして、超音波センサ
Ｓ３，Ｓ４を設けたが、これ以外に、例えば、検出光を
植立茎稈に対して投受光する光式の距離検出手段等を用
いてもよい。あるいは、機体前方側を撮像する撮像手段
を備えて得られた撮像情報を画像処理して上記したよう
な位置ずれの情報を検出するようにしてもよい。

【００４８】（５）上記実施形態では、機体Ｖの操向装
置を左右のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌ１への動力伝達
を入り切りする一対の操向用クラッチ１２Ｌ，１２Ｒに
よって構成したものを示したが、これ以外に、例えば、
左右のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌに対して制動作動す
る一対のブレーキによって構成してもよい。

【００４９】（６）上記実施形態では、前部側位置検出
手段における左右一対の操向制御用センサＳ１，Ｓ２
を、茎稈に接当して機体後方側に回動するセンサバー１
１の回動角を検出する接触式センサに構成したが、例え
ば光電センサ等を利用した非接触式に構成してもよい。
又、その設置場所である特定の分草具の位置も他の分草
具の位置に適宜変更できる。

【００５０】（７）上記実施形態では、操向制御用セン
サの出力を所定周期でサンプリングした複数個のデータ
のうちの最小値を分草具と茎稈列との横間隔の検出値と
したが、これ以外に、例えば、センサ出力を移動平均処
理したものを上記検出値としたり、あるいは、センサバ
ー１１の回動動作にダンパ機能をもたせてその動きを鈍
くし、機械的な機構によって平均化したセンサ出力を上
記検出値とするものでもよい。

【００５１】（８）上記実施形態では、分草具を４個設
けて各分草具の間に３個の茎稈導入用の経路Ｌ１〜Ｌ３
を構成し、左から２番目の分草具に操向制御用センサを
設ける構成としたが、このような構成に限らずどの位置
に設ける構成でもよく、２個に限らず３個以上の操向制
御用センサを並置させる構成としてもよい。

【００５２】（９）上記実施形態では、本発明をコンバ
インに適用したものを例示したが、イグサ収穫機等他の
刈取収穫機に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの全体側面図

【図２】刈取部の平面図

【図３】操向操作用の制御ブロック図

【図４】操向制御用センサを示す図

【図５】操向制御用センサの検出信号を示す図

【図６】各超音波センサの取付状態を示す図

【図７】メンバーシップ関数を示す図

【図８】メンバーシップ関数を示す図

【図９】ファジールールを示す図

【図１０】メンバーシップ関数を示す図

【図１１】制御動作のフローチャート

【図１２】制御動作のフローチャート

【符号の説明】

４ 刈取部 １４Ｒ，１４Ｌ 操向操作手段 １００ 操向制御手段 Ｋ１ 前部側位置検出手段 Ｋ２ 前方側位置検出手段 Ｓ３，Ｓ４ 距離センサ Ｖ 走行機体

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 2B043 AA04 AB02 AB15 BA02 BA05 BB14 EA13 EA26 EB02 EB04 EB07 EB08 EB09 EB13 EB14 EB17 EB23 EC12 EC13 EC16 EC18 EC19 ED01 ED26

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部に刈取部が備えられた走行機体の進
   行方向を変更操作する操向操作手段と、走行機体が植立
   茎稈群の外周縁部に沿って走行するように、前記操向操
   作手段の作動を制御する操向制御手段とが設けられてい
   る刈取収穫機の操向制御装置であって、 走行機体の前部側個所に相当する位置に位置する前記外
   周縁部に対して、走行機体の前部側個所が、適正位置に
   あるか、前記適正位置よりも右に位置ずれしているか、
   又は、前記適正位置よりも左に位置ずれしているかを検
   出する前部側位置検出手段と、 現在の進行方向を維持して走行機体が進行方向前方側に
   離間した前方側個所に直進した場合において、その前方
   側個所に位置する前記外周縁部に対して、走行機体の前
   部側個所が、適正位置にあるか、前記適正位置よりも右
   に位置ずれしているか、又は、前記適正位置よりも左に
   位置ずれしているかを検出する前方側位置検出手段とが
   備えられ、 前記操向制御手段は、 前記前部側位置検出手段及び前記前方側位置検出手段
   が、夫々同じ方向に位置ずれしていることを検出してい
   るか、又は、少なくともいずれか一方が左右いずれかに
   位置ずれしていることを検出している場合には、その位
   置ずれを修正するように前記操向操作手段の作動を制御
   する通常操向制御を実行するように構成され、 且つ、前記前部側位置検出手段及び前記前方側位置検出
   手段が、互いに逆方向への位置ずれ状態であることを検
   出している場合には、走行機体が既刈側へ進行方向を変
   更する操向操作を優先して実行するように前記操向操作
   手段の作動を制御する優先操向制御を実行するように構
   成されている刈取収穫機の操向制御装置。
2. 【請求項２】 前記前部側位置検出手段が、 植立茎稈群の外周縁部に対して、走行機体の前部側個所
   における機体横幅方向での特定個所が、機体横幅方向に
   おいて遠近する度合いを示す情報を検出して、その検出
   値が制御目標域内にあれば前記適正位置にあると検出
   し、前記検出値が前記制御目標域から右方向側に外れる
   と右方向への位置ずれであると検出し、前記検出値が前
   記制御目標域から左方向側に外れると左方向への位置ず
   れであると検出するように構成され、且つ、 前記前方側位置検出手段が位置ずれしていることを検出
   し、且つ、前記前部側位置検出手段が前記適正位置にあ
   ると検出することにより、前記操向制御手段により、前
   記前方側位置検出手段の検出情報に基づいて位置ずれを
   修正するように前記操向操作手段の作動を制御したとき
   は、その位置ずれを修正する方向側に前記制御目標域を
   変更するように構成されている請求項１記載の刈取収穫
   機の操向制御装置。
3. 【請求項３】 前記操向制御手段は、 前記優先操向制御を実行するときは、前記通常操向制御
   を実行するときよりも、前記操向操作手段による作動量
   を少なくする状態で制御を実行するように構成されてい
   る請求項１又は２記載の刈取収穫機の操向制御装置。
4. 【請求項４】 前記前方側位置検出手段が、 距離検出方向を機体前方側で且つ下方側に向けた超音波
   式の距離センサを、機体横幅方向に沿って複数並置させ
   た状態で備えて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の操向制御装置。