JP2006121952A5 - - Google Patents

Description

コンバイン

本発明は、コンバインに係るものである。

従来、左右一対のクローラを有する走行装置の前方に設け刈取部を設け、刈取部に設けた圃場の穀稈に接触する方向センサの信号によって、機体の走行方向を修正するようにした構成は、公知である（特許文献１参照）。
また、従来、機体後部に機体後方を撮影する後方撮影機材を設け、後方撮影機材の映像を操縦部のモニタに表示するようにした構成は、公知である（特許文献２参照）。
特開平９−４７１１０号公報 特開平１１−１１３３６２号公報

前記公知例のうち前者は、圃場の穀稈にセンサが接触しながら所定距離走行することにより、センサの接触回数をカウントし、機体がどのようにずれているか測定する方式のため、倒伏穀稈の場合、本来センサに接触する穀稈の株元の株以外の倒伏穀稈の途中部分がセンサに接触し、正確な方向制御ができないという課題がある。
前記公知例のうち後者は、機体後方をモニタにより視認するのみである。

請求項１記載の発明は、左右一対のクローラ（３）を有する走行装置（２）と、該走行装置（２）の前方に設けた圃場の穀稈を刈取搬送する刈取部（５）とを有し、該刈取部（５）は、圃場の株列（Ｋ）の間の株間を各分草体（１０）が通るように、自動方向制御機構（Ｓ）により方向修正しながら走行する構成とし、前記脱穀装置（４）あるいはグレンタンク（６）の後部に設けた後方撮影機材（１５）による機体後方画像信号を操縦部（７）に設けた表示モニタ（２０）へ送出可能に構成し、該後方撮影機材（１５）による機体後方画像から前記クローラ（３）の沈下量を判別可能に構成したことを特徴とするコンバインとしたものである。
後方撮影機材１５の情報により操縦部７に設けた表示モニタ２０に、機体後方画像を表示し、作業者は機体後方の状態を視認する。
また、後方撮影機材１５の機体後方画像からクローラ３の沈下量を判別する。
請求項２記載の発明は、前記自動方向制御機構（Ｓ）を、後方撮影機材（１５）によって撮影した画像により刈取部（５）が既に切断した穀稈の株列（Ｋ）を認識し、この株列（Ｋ）と機体とのずれを検出して方向制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインとしたものである。
刈取部５の分草体１０を、圃場の株と株との間の株間に合わせ、所定距離走行すると、刈取部５が刈り取った穀稈の株列Ｋが機体後方に現れ、これを後方撮影機材１５が撮影し、後方撮影機材１５によって撮影した画像により、刈取部５が既に切断した穀稈の株列Ｋを認識し、この株列Ｋと機体とのずれθを検出し、機体走行方向を自動的に修正する制御を行って走行する。
請求項３記載の発明は、前記後方撮影機材（１５）の機体後方画像信号により横刈りになると判定したとき、自動方向制御を行わない構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のコンバインとしたものである。
後方撮影機材１５の画像信号から株の間隔の広狭により生じる画像濃度の相違等を認識して条刈りと横刈りの判別を行い、横刈りと判定したときには、自動的に方向制御を停止させる。

請求項１記載の発明では、機体後方の状態を表示モニタ２０により視認可能にすると共に、湿田における方向制御精度を向上させることができる。
請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、倒伏穀稈のような接触式の方向センサで方向制御ができないようなときでも、自動的に走行方向制御可能になるので、作業効率が向上し、制御精度を向上できる。
請求項３記載の発明では、上記請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、条横刈りの判定を後方撮影機材１５により行って、自動的に方向制御を入り切りでき、操作性を向上させることができる。

実施例１
本発明の実施例を図面により説明すると、１はコンバインの機体フレーム、２は左右一対のクローラ３を有する走行装置、４は機体フレーム１の上方に設けた脱穀装置、５は脱穀装置４の前側に設けた刈取部、６は脱穀装置４の側部に設けたグレンタンク、７はグレンタンク６の前方に設けた操縦部、８は運転席である。
刈取部５は、公知のものであり、詳細は省略するが、最前方位置に分草体１０を設け、分草体１０の後側には分草体１０で分草した穀稈を引き起こす引起装置引起装置を設け、引起装置の後側には引き起こした穀稈の株元切断する刈刃を設け、刈刃の後方には刈り取られた穀稈を搬送する穀稈搬送装置（図示省略）を設けている。

しかして、前記走行装置２は、左右のクローラ３に伝達する回転を制御して方向変換するが、前記刈取部５は、圃場の株と株の間の株間を各分草体１０が通るように、最初に、分草体１０を株間に合わせて所定距離走行し、その後、圃場の株列Ｋに合わせて、自動方向制御機構Ｓにより前進するように構成する。
自動方向制御機構Ｓは、前記脱穀装置４あるいはグレンタンク６等の任意のコンバインの後部に設けた後方撮影機材（カメラ・ＣＣＤ）１５が撮影した画像により、刈取部５が既に切断した穀稈の株列Ｋを認識し、この株列Ｋと機体（分草体１０) とのずれを検出し、機体の方向制御を行うように構成する。
即ち、図３は、脱穀装置等を省略して左右のクローラ３を機体として表示しており、図３に示した直線が機体進行方向の基準となる機体方向ラインＬであり、この機体方向ラインＬと、後方撮影機材１５が撮影した株列Ｋの内の任意の株列Ｋとのズレθを検出し、このズレθを修正することにより、方向制御を行う（図４）。
したがって、従来の穀稈接触式の方向センサでは、倒伏穀稈の場合、株列Ｋと倒伏穀稈の穂先部分との判別が容易でなく、不正確な方向制御となっていたが、本願では倒伏穀稈のような場合でも正確な方向制御が行える。
１６は制御部である。

この場合、複数の株列Ｋの設定区間の株列Ｋが作る直線方向を演算し、その直線と機体方向ラインＬとのズレθを少なくするように方向修正するように構成する。
この場合、機体走行方向に対して交差方向に複数の株列Ｋのうち、最も未刈地側に寄った株列Ｋとのズレθを修正するように方向制御を行うと、後述のカッター装置１８により排出する切り藁の排出面積を広くでき（図５）、好適である。

しかして、前記後方撮影機材１５は、操縦部７に設けた表示モニタ２０へ機体後方画像信号を送出可能に構成すると、一つの後方撮影機材１５により後方画像および方向制御用の画像信号が得られるようになり、合理的構成となって、安価にできる。

また、前記後方撮影機材１５の機体後方画像信号から、前記クローラ３の沈下量を判別し、その結果により方向修正の出力値を変更するように構成すると、湿田における方向制御精度を向上させることができ、好適である。
例えば、乾田であれば、図５のように、一面に切り藁が拡散されるが、湿田では図６のようにクローラ３の踏み後がわだち２１となって撮影される。
即ち、圃場における走行中、圃場の状態により左右のクローラ３のスリップ率が相違して、機体が直進走行から旋回したり、あるいは、旋回半径が変化するが、後方撮影機材１５からの画像によりクローラ３の沈下量を判別して方向修正の出力値を変更できるので、方向制御精度を向上させられる。

しかして、前記後方撮影機材１５の機体後方画像信号により方向制御は、所謂条刈りのとき行い、後方撮影機材１５の機体後方画像信号により横刈りになると判定したときには、自動方向制御機構Ｓによる制御を行わない（オフ）ように構成する。
即ち、条刈に比し横刈では株列Ｋは乱れ易く、後方撮影機材１５による方向制御は困難なので、自動方向制御機構Ｓによる制御を行わず、自動的に自動方向制御を停止させる。
したがって、圃場の穀稈群のうち一辺を刈り取る度に条刈と横刈との移行が行われるが、このとき、一々切替操作する必要がなく、自動的に、条横判定を後方撮影機材１５の画像により行い、しかも、条刈りのときは自動的に方向制御を行うので、操作性が向上する。

しかして、脱穀装置４の後方に脱穀した排藁を切断する前記カッター装置１８を設けているが、カッター装置１８の切り藁が、条方向に連続しない株列Ｋを作り、この後方撮影機材１５の画像認識と前記機体方向ラインＬとのズレθにより自動方向修正するように構成する。
したがって、確実に切り藁が乗らない既刈株列Ｋを作り、確実に株列Ｋの画像認識と機体方向ラインＬとのズレθにより自動方向修正できる。

この場合、条方向に連続しない株列Ｋは、機体進行方向に向かって最も左側の条とすると（図８）、自動方向制御を確実にするだけでなく、次回の刈取作業で、この後方撮影機材１５の画像認識用の株列Ｋ上に切り藁を拡散させることができ、その結果、切り藁を圃場全体に均一に分散できる。
即ち、一条の株列Ｋにより自動方向制御を行いつつ、次の刈取作業のときにこの株列Ｋの上にも切り藁を乗せるので、全面に分散できる。

しかして、前記刈取部５または操縦部７等の任意箇所に前記前方撮影機材２３を設け、前方最も左側の条の株列Ｋを前方撮影機材２３により画像認識し、その前方撮影機材２３で複数株列Ｋの設定区間の株列Ｋが作る直線方向を演算し、前記後方撮影機材１５および前方撮影機材２３の両方で演算した株列Ｋの直線方向と機体方向ラインＬとのズレθを測定し、このズレθを少なくするように方向修正するように構成する。
したがって、高精度の画像認識による方向制御を行うことができる。

しかして、前記後方撮影機材１５および前方撮影機材２３の夫々が複数株列Ｋの設定区間の株列Ｋが作る直線方向を演算し、前記後方撮影機材１５および前方撮影機材２３の両方で演算した株列Ｋの直線方向のうち、機体方向ラインＬに対するズレθが大きい方の株列Ｋを基準に、株列Ｋと機体方向ラインＬとのズレθが少なくするように方向修正するように構成する。
したがって、高精度の画像認識による方向制御を行うことができる。

コンバインの側面図。 ブロック図。 方向修正前の刈取状態平面図。 方向修正後の刈取状態平面図。 乾田の刈取状態平面図。 湿田の刈取状態平面図。 湿田の断面図。 刈取状態平面図。 コンバインの側面図。 ブロック図。 方向修正前の刈取状態平面図。

符号の説明

２ 走行装置
３ クローラ
４ 脱穀装置
５ 刈取部
６ グレンタンク
７ 操縦部
１０ 分草体
１５ 後方撮影機材
２０ 表示モニタ
Ｋ 株列
Ｓ 自動方向制御機構

Claims (3)

1. 左右一対のクローラ（３）を有する走行装置（２）と、該走行装置（２）の前方に設けた圃場の穀稈を刈取搬送する刈取部（５）とを有し、該刈取部（５）は、圃場の株列（Ｋ）の間の株間を各分草体（１０）が通るように、自動方向制御機構（Ｓ）により方向修正しながら走行する構成とし、前記脱穀装置（４）あるいはグレンタンク（６）の後部に設けた後方撮影機材（１５）による機体後方画像信号を操縦部（７）に設けた表示モニタ（２０）へ送出可能に構成し、該後方撮影機材（１５）による機体後方画像から前記クローラ（３）の沈下量を判別可能に構成したことを特徴とするコンバイン。
2. 前記自動方向制御機構（Ｓ）を、後方撮影機材（１５）によって撮影した画像により刈取部（５）が既に切断した穀稈の株列（Ｋ）を認識し、この株列（Ｋ）と機体とのずれを検出して方向制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
3. 前記後方撮影機材（１５）の機体後方画像信号により横刈りになると判定したとき、自動方向制御を行わない構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のコンバイン。