JP2019010064A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】降雨状態における選別不良の発生を抑えることができるコンバインを提供する。【解決手段】 圃場を自律走行しながら刈取脱穀作業を行うコンバインであって、機体の現在位置における降雨状態を検出する検出手段を設け、この検出手段によって降雨状態が検出された場合に、脱穀装置における選別制御の条件が自動的に変更される構成とする。また、検出手段によって降雨状態が検出された場合に、選別制御の条件が湿材の選別に適した条件に自動的に変更される構成とする。また、検出手段によって降雨状態が検出された場合に、選別部に備えたシーブの開度の変更基準値と唐箕の風量の変更基準値が自動的に変更される構成とする。また、検出手段によって降雨状態が検出された場合に、エンジン回転速度が定格回転速度よりも高い所定の回転速度まで自動的に増速する構成とする。【選択図】図３

Description

本発明は、コンバインに関する。

従来、自動走行情報に基づいて自動走行しながら作業を行うコンバインがあり、かかるコンバインの機体状態に応じて自動走行を禁止および許可する技術がある（たとえば、特許文献１参照）。なお、自動走行情報としては、たとえば、機体位置、目標経路、自動走行中に実行しなければならない走行機器や作業機器の動作内容などが含まれる。また、機体位置は、たとえば、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などを用いた衛星測位システムなどに基づいて検出される。

特開２０１７−４７７６２号公報

ところで、コンバインによる収穫作業を雨天時に行うと、雨に濡れた穀稈を脱穀することになるため、選別不良が発生し、選別棚上で処理物が詰まったり、選別棚の後部から穀粒が外部に排出されて損失を来たしやすくなる問題がある。

しかしながら、上記のような従来技術では、たとえば、降雨に関する情報が自動走行情報に含まれているわけではないため、雨天時においても刈取脱穀作業を行うこととなり、降雨に起因する選別不良が発生してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、降雨状態における選別不良の発生を抑えることができるコンバインを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の技術的手段を講じる。

請求項１に記載の発明は、刈取装置および脱穀装置を備え、圃場を自律走行しながら刈取脱穀作業を行うコンバインであって、機体の現在位置における降雨状態を検出する検出手段を設け、この検出手段によって降雨状態が検出された場合に、前記脱穀装置における選別制御の条件が自動的に変更される構成としたことを特徴とするコンバインとする。

請求項２に記載の発明は、前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、前記選別制御の条件が湿材の選別に適した条件に自動的に変更される構成とした請求項１に記載のコンバインとする。

請求項３に記載の発明は、前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、選別部に備えたシーブの開度の変更基準値と唐箕の風量の変更基準値が自動的に変更される構成とした請求項２に記載のコンバインとする。

請求項４に記載の発明は、前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、エンジン回転速度が定格回転速度よりも高い所定の回転速度まで自動的に増速する構成とした請求項１に記載のコンバインとする。

請求項５に記載の発明は、前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、走行速度が自動的に減速する構成とした請求項１に記載のコンバインとする。

請求項６に記載の発明は、前記降雨検出手段によって降雨状態が検出された場合に、刈取装置の駆動速度が自動的に増速する構成とした請求項１に記載のコンバインとする。

請求項７に記載の発明は、前記検出手段は、気象レーダーによるリアルタイム観測に基づいて生成された降雨情報を所定時間ごとに取得する降雨情報取得部と、機体の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記降雨情報取得部が取得した降雨情報および前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて機体の現在位置における降雨量を検出する降雨量検出部と、前記降雨量検出部が検出した降雨量が所定値以上の場合に降雨状態として判定する降雨判定部を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のコンバインとする。

請求項１に記載の発明によれば、降雨状態が検出された場合に、脱穀装置における選別制御の条件を自動的に変更することにより、降雨によって濡れた穀稈を脱穀する場合であっても、選別不良の発生を少なくすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果を奏するうえで、降雨状態が検出された場合に、脱穀装置における選別制御の条件が湿材の選別に適した条件に自動的に変更されるので、降雨によって濡れた穀稈を脱穀選別する場合であっても、選別不良の発生を効果的に少なくすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果を奏するうえで、降雨状態が検出された場合に、選別部に備えたシーブの開度の変更基準値と唐箕の風量の変更基準値が自動的に変更されるので、例えば、降雨状態が検出されていない状態での選別制御に比べて、シーブの開度と唐箕の風量が大きくなり、シーブからの処理物の漏下性が増し、唐箕風による処理物の風選別が促進されて、選別棚上での処理物の詰まりや選別棚の後部からの穀粒の排出が発生しにくくなる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、降雨状態が検出された場合に、エンジン回転速度が定格回転速度よりも高い所定の回転速度まで自動的に増速するので、濡れた穀稈を脱穀する際に生じる負荷の増加に対応でき、刈取走行速度を低下させることによる刈取作業能率の低下を少なくすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果を奏するうえで、降雨状態が検出された場合に走行速度が自動的に減速するので、刈取装置によって刈り取られる穀稈量が減少することで、脱穀装置に供給される穀稈の流速が減少し、降雨によって濡れた穀稈であっても、選別不良の発生を少なくすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、降雨状態が検出された場合に、刈取装置の駆動速度が自動的に増速するので、濡れた穀稈でも適切に引起して円滑に刈り取ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明の効果に加え、気象レーダーから取得した降雨情報を利用することで、機体の現在位置における降雨状態を検出するための雨量計や降雨強度計、水分センサなどの各種計器類が不要となる。

実施形態に係る作業車両の側面図である。 実施形態に係る作業車両の平面図である。 第１の実施形態に係る作業車両のシステム構成図（その１）である。 第１の実施形態に係る作業車両のシステム構成図（その２）である。 第１の実施形態に係る作業車両における作業停止制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る作業車両の検出手段を構成するカメラを示し、（ａ）はカメラの正面図であり、（ｂ）はカメラの側面図である。 第２の実施形態に係る作業車両の検出手段を示す構成図である。 第２の実施形態に係る作業車両における作業停止制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る作業車両の検出手段を構成する受水装置を示し、（ａ）は受水装置の正面図であり、（ｂ）は受水装置の側面図である。 第３の実施形態に係る作業車両の検出手段を示す構成図である。 第３の実施形態に係る作業車両における作業停止制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 選別室の説明用側面図である。 揺動選別棚の平面図である。 選別制御用のブロック回路図である。

本発明に係る作業車両およびこの作業車両としてのコンバインの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、下記の実施形態における構成要素には、当業者による置換が可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

（第１の実施形態）
まず、実施形態に係るシステム１００を備える作業車両について説明する。図１および図２に示すように、以下の実施形態では、作業車両としてコンバイン１を例に挙げている。

コンバイン１は、いわゆるロボット農機と呼ばれるものである。このコンバイン１は、圃場を自律走行しながら、圃場に植立している穀稈の刈り取りから、脱穀、穀粒の排出に至るまでの作業（収穫作業）を自動で行うことができる。

図１および図２を参照して、コンバイン１について簡単に説明する。図１は、実施形態に係るコンバイン１の側面図（左側面図）である。図２は、実施形態に係るコンバイン１の平面図である。

なお、図１および図２を用いた説明では、コンバイン１の通常の使用態様時における前後方向、左右方向、上下方向を、各部におけるそれぞれの前後方向、左右方向、上下方向として説明する。これらの方向は、説明をわかりやすくするために便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明では、コンバイン１を指して「機体」という場合がある。

図１および図２に示すように、コンバイン１は、機体フレーム２と、機体フレーム２の下方に設けられた走行装置３と、機体フレーム２の上方、および機体フレーム２の前方に設けられた各種作業装置４（図３参照）と、機体フレーム２上の前側に設けられた操縦部５とを備える。なお、操縦部５には、各種操作レバーおよび計器類が設けられる。また、操縦部５には、各種情報を表示可能なモニタなどが設けられる。

走行装置３は、機体フレーム２上に設置されたエンジン６から伝達された動力によって周回する左右一対のクローラベルト３ａを有するクローラ機構を備える。走行装置３は、クローラ機構によって機体を走行させる。クローラベルト３ａは、たとえば、ゴムなどの弾性体により無端状に形成される。なお、コンバイン１は、クローラ機構を含む走行装置３を、機体フレーム２に対して左右を独立して昇降するローリング機構、左右を一体的に前後揺動するピッチング機構をさらに備える。

作業装置４は、刈取装置４Ａと、穀稈搬送装置４Ｂと、脱穀装置４Ｃと、グレンタンク４Ｄと、排出オーガ４Ｅとを備える。作業装置４は、刈取装置４Ａで刈り取った穀稈を穀稈搬送装置４Ｂで脱穀装置４Ｃに搬送し、脱穀装置４Ｃで脱穀および選別された穀粒をグレンタンク４Ｄで貯留し、グレンタンク４Ｄに貯留された穀粒を排出オーガ４Ｅで機体外部に排出する。

上記したように、コンバイン１は、圃場を自律走行しながら、作業装置４による収穫作業を自動で行うことが可能なものである。また、コンバイン１は、ＧＮＳＳ制御装置１２（図３参照）を備え、上空を周回している航法衛星１２０（図３参照）からの電波を受信して測位および計時が可能なものである。

次に、図３および図４を参照して、第１の実施形態に係るコンバイン１に搭載されたシステム１００（１００Ａ）、およびシステム１００（１００Ａ）における降雨状態の検出手段１５０（１５０Ａ）について説明する。図３は、第１の実施形態に係るコンバイン１に搭載されたシステム１００Ａの概要を示す構成図である。図４は、第１の実施形態に係るコンバイン１に搭載されたシステム１００Ａの検出手段１５０Ａを示す構成図である。

なお、図３は、第１の実施形態に係るシステム１００Ａによる、機体の自律走行や、後述する降雨判定に基づく作業装置４の自動停止に関する機能ブロック図であり、図４は、機体の現在位置における降雨状態の検出に関する機能ブロック図である。

図３に示すように、コンバイン１に搭載されたシステム１００（１００Ａ）を構成する制御装置１０は、たとえば、コンバイン１の走行経路情報を生成するプログラムや、生成された走行経路情報に従ってコンバイン１を自動操舵するためのプログラムなど、各種プログラムによってコンバイン１の自律走行を制御する。

制御装置１０は、エンジン６を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）などの制御部を備える。制御装置１０には、各種アクチュエータや各種センサが接続される。また、制御装置１０には、各制御部やアクチュエータを介して、走行装置３や作業装置４（刈取装置４Ａ、穀稈搬送装置４Ｂ、脱穀装置４Ｃなど）が接続される。なお、制御装置１０に接続されるアクチュエータとしては、たとえば、刈取装置４Ａを昇降させる昇降シリンダなどの様々なシリンダや、エンジン６の吸気量を調節するスロットルモータなどのような電動モータなどが含まれる。

また、制御装置１０に接続されるセンサとしては、たとえば、収穫した穀粒の含水量を検出する水分センサ、穀粒の重さを検出するロードセルなどの重量センサ、エンジンの回転数を検出する回転センサ、機体の傾きを検出する傾きセンサ、さらには、作業クラッチセンサ、温度センサなど、様々なセンサが含まれる。

また、制御装置１０には、自動操舵装置１１、ＧＮＳＳ制御装置１２、降雨データ制御装置１３、機体通信部１４などが接続される。

自動操舵装置１１は、後述するＧＮＳＳ制御装置１２が取得する位置情報に基づいて制御装置１０により制御される。自動操舵装置１１は、操縦部５（図１参照）の操縦具（操縦ハンドルなど）を自動操作して機体を自動運転する。自動操舵装置１１は、たとえば、任意の回動力を付与して操縦ハンドルを回動させる操舵モータ１１１、操縦ハンドルの回動角度を検出するハンドルポテンショメータ１１２などを備える。

ＧＮＳＳ制御装置１２は、コンバイン１の位置情報を取得する位置情報取得部１２１（受信アンテナなど）を備える。ＧＮＳＳ制御装置１２は、位置情報取得部１２１によって航法衛星１２０からの電波を受信し、所定時間ごとにＧＮＳＳ座標を取得することにより、地球上での位置情報を所定間隔で取得することができる。

降雨データ制御装置１３は、降雨情報を取得する降雨情報取得部１３１（受信アンテナなど）を備える。降雨データ制御装置１３は、たとえば、気象庁や国土交通省が各地に設置している気象レーダー１３０によるリアルタイム観測に基づいて生成した降雨情報を、所定時間（たとえば、５分）ごとに取得する。また、制御装置１０は、降雨データ制御装置１３が取得した降雨情報を処理する、後述する降雨量検出部１３２と、降雨判定部１３３とを備える。

また、制御装置１０には、たとえば、作業者が携行する情報処理装置（たとえば、タブレット端末）１４０の端末通信部１４１に対して通信可能な機体通信部１４が接続される。機体通信部１４と端末通信部１４１とは、コンバイン１における通信ユニットを構成し、近距離通信規格などの所定の通信系統により相互に情報の送受信が可能である。なお、端末通信部１４１は、作業者がタブレット端末として携行する他、たとえば、複数台の作業車両（コンバイン１）を用いて作業する場合においては、各機体の連携が可能となるように他の機体に設けてもよい。

ここで、雨天時の作業は、農作業においては好ましくない場合がある。たとえば、コンバイン１の場合、米麦の収穫作業を雨天時に行うと、雨に濡れた穀稈に対して刈り取りや脱穀などの作業を行うことになるため、これらの作業不良が発生しやすい。このため、実施形態に係るシステム１００は、作業装置４による作業中において機体（コンバイン１）の現在位置における降雨状態を検出する検出手段１５０を備える。なお、「降雨状態」とは、所定値以上の降雨量の雨が降っている状態であり、農作業を行うことを避けた方がよい程度に雨が降っている状態である。降雨状態と判定するための降雨量は、たとえば、作業者が任意に設定することができる。

図３および図４に示すように、第１の実施形態に係るシステム１００Ａの場合は、検出手段１５０Ａとして、ＧＮＳＳ制御装置１２の位置情報取得部１２１と、降雨データ制御装置１３の降雨情報取得部１３１と、降雨量検出部１３２と、降雨判定部１３３とを備える。

降雨量検出部１３２は、降雨情報取得部１３１が所定時間ごとに取得した降雨情報（たとえば、降雨マッピングデータＤ）と位置情報取得部１２１が所定時間ごとに取得した現在の位置情報とに基づいて、コンバイン１の現在位置における降雨量を検出する。降雨判定部１３３は、降雨量検出部１３２が検出した降雨量が所定値以上の場合に、降雨状態として判定（以下、降雨判定という場合がある）する。

システム１００（１００Ａ）において制御装置１０は、降雨判定部１３３が降雨状態として判定した場合にコンバイン１の作業装置４を停止する。

次に、図５を参照して、降雨判定時における作業停止制御の処理手順の一例について説明する。図５は、第１の実施形態に係るシステム１００Ａにおける作業停止制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。システム１００Ａの作業停止制御においては、図５に示すように、位置情報取得部１２１がコンバイン１の現在の位置情報を取得するとともに（ステップＳ１０１）、降雨情報取得部１３１が気象レーダー１３０によるリアルタイム観測に基づいて生成された降雨情報を取得する（ステップＳ１０２）。

降雨情報取得部１３１から出力された降雨情報に基づいて、降雨量検出部１３２がコンバイン１の現在位置における降雨量を検出する（ステップＳ１０３）。降雨量検出部１３２に検出された降雨量が所定値以上の場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、降雨判定部１３３が降雨状態と判定する（ステップＳ１０５）。降雨判定部１３３が降雨状態と判定すると、制御装置１０が作業装置４を停止する（ステップＳ１０６）。

なお、ステップＳ１０４の処理において、降雨量検出部１３２に検出された降雨量が所定値未満の場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、降雨情報を再度取得する処理に戻り、降雨情報取得部１３１が降雨情報を取得する処理を繰り返す。

第１の実施形態に係るシステム１００Ａによれば、作業装置４による作業を雨天時には自動的に停止することができる。これにより、降雨に起因する作業不良の発生を抑えることができる。コンバイン１は、穀物（たとえば、米麦）の収穫作業を雨天時には行わないことで、降雨に起因する刈り取り不良や脱穀不良といった作業不良の発生を抑えることができる。

また、第１の実施形態に係るシステム１００Ａによれば、気象レーダー１３０から取得した降雨情報を利用することで、コンバイン１の現在位置における降雨状態を検出するための雨量計や降雨強度計、水分センサなどの各種計器類が不要となる。

（第２の実施形態）
次に、図６および図７を参照して、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂ、およびシステム１００Ｂにおける降雨状態の検出手段１５０Ｂについて説明する。図６は、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂの検出手段１５０Ｂを構成するカメラ２０を示し、（ａ）はカメラ２０の正面図であり、（ｂ）はカメラ２０の側面図である。図７は、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂの検出手段１５０Ｂを示す構成図である。なお、図７は、機体の現在位置における降雨状態の検出に関する機能ブロック図である。

また、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂは、上記した第１の実施形態に係るシステム１００Ａとは降雨状態を検出する検出手段１５０Ｂの構成が異なる。このため、第２の実施形態の説明においては、第１の実施形態と同一または同等の箇所には同一の符号を付し、その箇所の説明を省略する。

作業車両であるコンバイン１は、距離情報を取得するために、機体の所定位置にカメラ２０が設けられる。カメラ２０は、コンバイン１の周辺を撮像するカメラであり、たとえば、２眼のステレオカメラである。カメラ２０は、２つのレンズ２１を有し、たとえば、一方のレンズ２１の主点に仮想的に設定した座標系を基準として、カメラ２０の撮像画像（動画）上の任意の点における３次元座標を測定する。これにより、距離情報を得ることができる。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、カメラ２０は、上記したレンズ２１と、カメラ本体２２と、フィルタ２３と、導水部２４とを備える。レンズ２１は、カメラ２０の筐体でもあるカメラ本体２２に設けられる。フィルタ２３は、カメラ本体２２に設けられ、レンズ２１の前方を覆う。導水部２４は、カメラ本体２２の上部に設けられる。導水部２４は、雨Ｒが降っている場合に、カメラ本体２２の上部に落ちた雨水ＲＷをレンズ２１（およびフィルタ２３）の前方へと導くように、カメラ本体２２の上面に形成された流路である。

図７に示すように、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂの場合は、検出手段１５０Ｂとして、上記したカメラ２０（導水部２４含む）と、降雨判定部１３３とを備える。また、検出手段１５０Ｂにおいては、たとえば、制御装置１０に設けられ、カメラ２０の撮像画像に基づいて生成された距離情報を取得する距離情報取得部２５を備える。なお、距離情報取得部２５は、たとえば、カメラ２０側に設けられるなど、制御装置１０以外に設けられてもよい。降雨判定部１３３は、距離情報取得部２５が距離情報を所定時間以上得られない場合に、降雨状態として判定する。すなわち、距離情報取得部２５が、導水部２４に導かれた雨水ＲＷがレンズ２１の前方を流れ落ちることに伴い光の屈折等でカメラ２０からの距離情報を取得できなくなることを利用することで、降雨判定を行う。

次に、図８を参照して、降雨判定時における作業停止制御の処理手順の一例について説明する。図８は、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂにおける作業停止制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。システム１００Ｂの作業停止制御においては、図８に示すように、距離情報取得部２５がカメラ２０からの距離情報を取得しない場合に（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、所定時間経過すると、すなわち、距離情報が所定時間以上得られないと（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、降雨判定部１３３が降雨状態と判定する（ステップＳ２０３）。降雨判定部１３３が降雨状態と判定すると、制御装置１０が作業装置４を停止する（ステップＳ２０４）。

なお、ステップＳ２０１の処理において、距離情報取得部２５が距離情報を取得した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、距離情報を再度取得する通常処理に戻る。また、ステップＳ２０２の処理において、距離情報取得部２５が所定時間を経ないで（所定時間未満で）次の距離情報を取得した場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、距離情報を再度取得する通常処理に戻る。

第２の実施形態に係るシステム１００Ｂによれば、上記した第１の実施形態同様、作業装置４による作業を雨天時には自動的に停止することができ、降雨に起因する作業不良の発生を抑えることができる。

また、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂによれば、距離情報を取得するために設けたカメラ２０を利用することで、コンバイン１の現在位置における降雨状態を検出するための雨量計や降雨強度計、水分センサなどの各種計器類が不要となる。

なお、第２の実施形態に係るシステム１００Ｂでは、カメラ２０の撮像画像に基づいて生成された距離情報によって降雨状態を判定しているが、たとえば、カメラ２０の撮像画像を解析して降雨による画像不良を認識することで、降雨状態を判定する構成としてもよい。このように構成しても、作業装置４による作業を雨天時には自動的に停止することができ、降雨に起因する作業不良の発生を抑えることができる。

（第３の実施形態）
次に、図９および図１０を参照して、第３の実施形態に係るシステム１００Ｃ、およびシステム１００Ｃにおける降雨状態の検出手段１５０Ｃについて説明する。図９は、第３の実施形態に係るシステム１００Ｃの検出手段１５０Ｃを構成する受水装置３０を示し、（ａ）は受水装置３０の正面図であり、（ｂ）は受水装置３０の側面図である。図１０は、第３の実施形態に係るシステム１００Ｃの検出手段１５０Ｃを示す構成図である。なお、図１０は、機体の現在位置における降雨状態の検出に関する機能ブロック図である。

また、第３の実施形態に係るシステム１００Ｃは、上記した第１の実施形態に係るシステム１００Ａおよび第２の実施形態に係るシステム１００Ｂとは降雨状態を検出する検出手段１５０Ｃの構成が異なる。このため、第３の実施形態の説明においても、第１および第２の実施形態と同一または同等の箇所には同一の符号を付し、その箇所の説明を省略する。

図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、コンバイン１は、雨Ｒが降っている場合に雨水ＲＷを受ける受水装置３０を備える。なお、受水装置３０は、たとえば、機体上部に設けられる。受水装置３０は、漏斗部３１と、流路部３２と、水車部３３と、モータ３４とを備える。漏斗部３１は、漏斗状に形成され、雨水ＲＷを下方の排出口３１１へと導く。流路部３２は、漏斗部３１の下方に設けられ、漏斗部３１の排出口３１１から連続して延びる流路である。流路部３２は、漏斗部３１から流れてきた雨水ＲＷを排水口３２１へと導く。

水車部３３は、流路部３２の途中に設けられる。水車部３３は、回転軸３３１を中心に回転可能に設けられる。また、水車部３３には、流路部３２を流れる雨水ＲＷを受ける受水部３３２が周方向に並んで設けられる。水車部３３は、流路部３２を流れる雨水ＲＷを受水部３３２で受けることで、流路部３２を流れる雨水ＲＷによって回転する。モータ３４は、水車部３３に設けられる。具体的には、モータ３４は、水車部３３の回転軸３３１に取り付けられる。モータ３４は、水車部３３の回転に伴い発電する。

図１０に示すように、第３の実施形態に係るシステム１００Ｃの場合は、検出手段１５０Ｃとして、上記した受水装置３０と、降雨判定部１３３とを備える。また、検出手段１５０Ｃにおいては、たとえば、制御装置１０に設けられ、モータ３４の発電により発生した電流の値を測定する測定部３５を備える。なお、測定部３５は、たとえば、受水装置３０側に設けられるなど、制御装置１０以外に設けられてもよい。降雨判定部１３３は、測定部３５が測定した電流値が所定値以上の場合に、降雨状態として判定する。

次に、図１１を参照して、降雨判定時における作業停止制御の処理手順の一例について説明する。図１１は、第３の実施形態に係るシステム１００Ｃにおける作業停止制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。システム１００Ｃの作業停止制御においては、図１１に示すように、水車部３３の回転に伴い（ステップＳ３０１）、モータ３４が発電すると（ステップＳ３０２）、測定部３５がモータ３４の発電による電流値を測定する（ステップＳ３０３）。測定部３５が測定した電流値が所定値以上である場合に（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、降雨判定部１３３が降雨状態と判定する（ステップＳ３０５）。降雨判定部１３３が降雨状態と判定すると、制御装置１０が作業装置４を停止する（ステップＳ３０６）。

なお、ステップＳ３０４の処理において、測定部３５が測定した電流値が所定値未満である場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、モータ３４の発電による電流値を測定する処理に戻る。

第３の実施形態に係るシステム１００Ｃによれば、上記した第１および第２の実施形態同様、作業装置４による作業を雨天時には自動的に停止することができ、降雨に起因する作業不良の発生を抑えることができる。

また、雨天時における作業装置４を停止するセンサとして使用することが可能となる。また、自然エネルギーを利用しているため、センサとして省エネ化が可能となる。また、第３の実施形態においても、コンバイン１の現在位置における降雨状態を検出するための雨量計や降雨強度計、水分センサなどの各種計器類が不要となる。

なお、上記した第３の実施形態では、モータ３４の発電による電流値を測定して降雨状態を判定しているが、これに限定されず、たとえば、モータ３４の回転数が所定数以上の場合に降雨状態と判定する構成としてもよい。

また、上記した第１〜第３の実施形態では、気象レーダー１３０からの降雨マッピングデータＤ、カメラ２０の撮像画像に基づいた距離情報、受水装置３０のモータ３４の発電による電流値に基づいて、降雨状態を判定しているが、これらの条件以外の条件で降雨状態を判定してもよい。具体的には、たとえば、収穫損失を検出するロスセンサを用いて、ロスセンサの検出結果から、穀粒のロスが所定量以上の場合に降雨状態と判定する構成としてもよい。この場合は、穀粒が濡れていると、藁屑と共に穀粒が排出され、穀粒のロスが多くなるという特性を利用している。

また、たとえば、グレンタンク４Ｄ内に設けられる水分計を用いて、水分計の検出結果から、穀粒の含水率が所定値以上の場合に降雨状態と判定する構成としてもよい。なお、水分計は、穀粒を１粒ずつ取り込み、一対の電極ローラの間で穀粒を押しつぶして電気的な抵抗値を測定することで、穀粒が含有する水分を測定する。また、水分計は、複数の穀粒を測定して平均値および標準偏差を測定する。

また、たとえば、脱穀装置４Ｃの揺動棚に設けられる層厚センサを用いて、層厚センサの検出結果から、揺動棚上の穀粒の層厚が所定厚さ以上の場合に降雨状態と判定する構成としてもよい。この場合は、穀粒が濡れていると、シーブから穀粒が落下しにくくなり、揺動棚上の穀粒の層厚が増すという特性を利用している。

また、上記した第１〜第３の実施形態では、降雨判定部１３３が降雨状態と判定した場合には作業装置４を停止する制御を行うが、たとえば、作業装置４を停止するとともに、機体を穀粒の排出位置まで自律走行させて停止（停車）するよう制御する構成としてもよい。また、たとえば、機体を穀粒の排出位置まで自律走行させて作業装置４を停止するよう制御する構成としてもよい。穀粒の排出位置とは、たとえば、圃場の入り口や、収穫した穀粒を回収するために軽トラックなどの回収車が停車している位置である。穀粒の排出位置は、たとえば、作業者が任意に設定することができる。かかる構成によれば、作業の再開が容易となる。

また、降雨判定部１３３が降雨状態と判定した場合に、脱穀装置４Ｃにおける穀粒の入り口に、脱穀装置４Ｃへの雨水が入り込むのを防止するためのカバーが自動的に張り出すように構成してもよい。かかる構成によれば、脱穀装置４Ｃに雨水が入り込むことを防ぐことができ、作業の再開が容易となり、かつ、脱穀性能の低下（たとえば、穀粒が濡れていることによる選別ロス）を抑えることができる。

また、降雨判定部１３３が降雨状態と判定した場合に、脱穀装置４Ｃにおける穀粒の入り口から脱穀装置４Ｃに雨水が入り込むのを防止するために、機体を水平姿勢よりも前下がりとなるようにピッチングさせるように構成してもよい。この場合は、上記したピッチング機構を制御する。かかる構成によれば、脱穀装置４Ｃに雨水が入り込むことを防ぐことができ、作業の再開が容易となり、かつ、脱穀性能の低下（たとえば、穀粒が濡れていることによる選別ロス）を抑えることができる。

また、図１に戻り、コンバイン１は、機体の脱穀装置４Ｃ側の外側部に設けられ、たとえば、作業者などに押下されると、フィードチェンやエンジン６が緊急停止する緊急停止スイッチ４０を備える。緊急停止スイッチ４０は、たとえば、脱穀装置４Ｃの入り口を照らすライトによりライトアップされる。また、緊急停止スイッチ４０は、別途設けられたライトによりライトアップされてもよい。また、緊急停止スイッチ４０は、スイッチ自体が発光する発光式としてもよい。この場合、周囲が暗くなることで、自動的に発光するように構成してもよい。以上の構成によれば、夜間など周囲が暗い中で作業を行う場合においても、緊急停止スイッチ４０の場所が素早く認識されるため、安全性が向上する。

また、上記した第１〜第３の実施形態においては、コンバイン１は、主に圃場における自律走行中、機体の周囲や走行予定経路上の障害物（人を含む）をカメラなどの監視部で監視している。なお、監視部は、上記した制御装置１０に接続されている。また、制御装置１０には、警報部が接続されている。制御装置１０は、監視部が障害物を検出した場合に、警報部にて、たとえば、警報ブザーを鳴らすように制御する。また、制御装置１０は、機体と障害物との距離に応じて警報ブザーの音量や周期のレベルを変更するように制御してもよい。この場合、制御装置１０は、機体が障害物に近づくにつれて警報ブザーの音量や周期のレベルを上げるように制御する。かかる構成によれば、安全性が向上する。

さらに、制御装置１０は、機体が障害物に近づくにつれて走行速度を減速するように制御する。この場合、制御装置１０は、たとえば、機体と障害物とが設定距離に到達すると最終的に機体が停止するように制御してもよい。かかる構成によっても、安全性が向上する。

（選別制御および選別制御条件の変更）
図１２に示すように、脱穀装置４Ｃは、扱胴を備えた扱室４０１の下側に、揺動選別棚４０２を備えた選別室（請求項における「選別部」）４０３を備えている。

揺動選別棚４０３の前部下側には、選別風を起風する唐箕４０４を配置し、この唐箕４０４の後方に、穀粒を主とする一番物が流下する一番螺旋４０５を配置し、この一番螺旋４０５の後方に、枝梗付着粒や藁屑が混在した二番物が流下する二番螺旋４０６を配置している。

図１３に示すように、揺動選別棚４０３は、平面視で矩形状の枠体４０７に対して、その前部にラック状の移送棚４０８を固定し、この移送棚４０８の後側に、左右方向の軸心回りに角度変更自在な多数のシーブ４０９群を軸支し、後端の固定のシーブ４０９から後方に向けて、前後方向姿勢の多数のストローラック４１０を、左右方向に間隔をおいて配置して構成している。

シーブ４０９は枠体４０７の外側部に配置された連動プレート４１１の前後方向へのスライドによって連動して角度変更されるように構成し、この連動プレート４１１は、脱穀機枠に取付けられたシーブ用電動モータ４１２からワイヤー４１３を介してスライドするように構成している。

唐箕４０４は、回転軸に設けた入力プーリを、有効直径が変更自在な割プーリとし、唐箕用電動モータ４１４によって有効直径を変更することで回転速度を変更し、選別風量を調節可能としている。

また、図示は省略しているが、揺動選別棚４０３の上側には、この揺動選別棚４０３上における処理物の層厚を検出する層厚センサ４１５が設けられている。

また、エンジン６の出力回転速度を調節するスロットルには、このスロットルを開閉操作するスロットル用電動モータ４１６が連繋されている。

エンジン６の出力によって駆動され、走行装置３を変速駆動する油圧式無段変速装置（図示省略）には、この油圧式無段変速装置を変速作動させる走行変速用電動モータ４１７が連繋されている。

エンジン６の出力によって駆動され、刈取装置４Ａを変速駆動する油圧式無段変速装置（図示省略）には、この油圧式無段変速装置を変速作動させる刈取変速用電動モータ４１８が連繋されている。

しかして、図１４に示すように、コントローラ４１９の入力側に、層厚センサ４１５と、降雨検出手段１５０Ｃの降雨判定部１３３と、車速センサ４２０を接続し、コントローラの出力側に、シーブ用電動モータ４１２と、唐箕用電動モータ４１４と、スロットル用電動モータ４１６と、走行変速用電動モータ４１７と、刈取変速用電動モータ４１８を接続する。

この構成により、圃場に植立する穀稈を刈取装置４Ａで刈り取り、脱穀装置４Ｃへ供給して扱室４０１で脱穀し、選別室４０３で選別する。

この際、扱室４０１の受網から漏下した穀粒を多く含む処理物は、揺動選別棚４０３前部の移送棚４０８上に受けられ、揺動選別棚４０３の揺動によって後方へ移送される。

この移送棚４０８からシーブ４０９群上へ移送された処理物と、扱室４０１の後端からシーブ４０９群上へ排出された藁屑を多く含む処理物は、このシーブ４０９群上を移送されながら、各シーブ４０９の間に形成された隙間から漏下した穀粒と細かい藁屑が、唐箕４０４からの選別風を受けて選別され、穀粒が一番螺旋４０５へ取り込まれる。一番螺旋４０５に取り込まれた穀粒は、揚穀螺旋５００を介してグレンタンク４Ｄ内に投入されて貯留される。

この選別工程において、層厚センサ４１５によって検出された処理物の層厚が設定層厚値を超えた場合には、コントローラ４１９からシーブ用電動モータ４１２と唐箕用電動モータ４１４に出力がなされ、各シーブ４０９を急傾斜姿勢に変更して各シーブ４０９間の間隔を拡げると共に、唐箕４０４の回転速度を増速して選別風量を増加させる。

これによって、シーブ４０９群からの処理物の漏下性を高め、選別風による風選別の効率が高まる。

この選別制御において、降雨判定部１３３（降雨検出手段１５０Ｃ）によって降雨状態が検出された場合には、上述の設定層厚値が自動的に低下設定され、より薄い層厚であっても、各シーブ４０９間の間隔拡大と唐箕４０４の回転速度の増速が行われるようになる。これによって、濡れた穀稈（請求項における「湿材」）の選別に適した制御条件となる。

また、このように降雨判定部１３３（降雨検出手段１５０Ｃ）によって降雨状態が検出された場合に、コントローラ４１９からスロットル用電動モータ４１６へ出力がなされ、スロットルが開く方向へ作動して、エンジン６の出力回転速度が自動的に増速する。

また、降雨判定手段１３３（降雨検出手段１５０Ｃ）によって降雨状態が検出された場合に、コントローラ４１９から走行変速用電動モータ４１７へ出力がなされ、走行装置３を駆動する油圧式無段変速装置が減速側へ変速操作され、コンバインの走行速度が自動的に減速する。

また、降雨判定手段１３３（降雨検出手段１５０Ｃ）によって降雨状態が検出された場合に、コントローラ４１９から刈取変速用電動モータ４１８へ出力がなされ、刈取装置４Ａを変速駆動する油圧式無段変速装置が増速側へ変速操作され、刈取装置４Ａの駆動速度が自動的に増速する。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

４Ａ 刈取装置
４Ｃ 脱穀装置
６ エンジン
１３３ 降雨判定部
１５０Ｃ 検出手段
４０３ 選別室（選別部）
４０４ 唐箕
４０９ シーブ

Claims (7)

1. 刈取装置および脱穀装置を備え、圃場を自律走行しながら刈取脱穀作業を行うコンバインであって、機体の現在位置における降雨状態を検出する検出手段を設け、この検出手段によって降雨状態が検出された場合に、前記脱穀装置における選別制御の条件が自動的に変更される構成としたことを特徴とするコンバイン。
2. 前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、前記選別制御の条件が湿材の選別に適した条件に自動的に変更される構成とした請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、選別部に備えたシーブの開度の変更基準値と唐箕の風量の変更基準値が自動的に変更される構成とした請求項２に記載のコンバイン。
4. 前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、エンジン回転速度が定格回転速度よりも高い所定の回転速度まで自動的に増速する構成とした請求項１に記載のコンバイン。
5. 前記検出手段によって降雨状態が検出された場合に、走行速度が自動的に減速する構成とした請求項１に記載のコンバイン。
6. 前記降雨検出手段によって降雨状態が検出された場合に、刈取装置の駆動速度が自動的に増速する構成とした請求項１に記載のコンバイン。
7. 前記検出手段は、気象レーダーによるリアルタイム観測に基づいて生成された降雨情報を所定時間ごとに取得する降雨情報取得部と、機体の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記降雨情報取得部が取得した降雨情報および前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて機体の現在位置における降雨量を検出する降雨量検出部と、前記降雨量検出部が検出した降雨量が所定値以上の場合に降雨状態として判定する降雨判定部を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のコンバイン。

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