JP2022131274A - 収穫機 - Google Patents

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俊樹 渡邉
Toshiki Watanabe
友彦 佐野
Tomohiko Sano
脩 吉田
Osamu Yoshida
翔太郎 川畑
Shotaro Kawabata
真幸 堀内
Masayuki Horiuchi
淳人 奥平
Atsuhito Okudaira
俊 松永
Takashi Matsunaga
淳 藤本
Atsushi Fujimoto
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Abstract

【課題】様々な形態の圃場に対応可能な収穫機を提供すること。【解決手段】収穫機は、機体と、上下に昇降可能な状態で機体に支持されると共に圃場の作物を刈り取る刈取装置15と、刈取装置15を昇降させるアクチュエータ15Aと、刈取装置15の対地高さを検出する刈り高さセンサSと、刈取装置15を下降させる旨の下降指令を発する下降指令部と、アクチュエータ15Aの動作を制御する昇降制御部と、を備える。昇降制御部は、下降指令部が下降指令を発したときに、刈り高さセンサSが検出する対地高さが所定の第1高さになるまで刈取装置15を下降させる第1下降動作を実行する第1モードと、下降指令部が下降指令を発したときに、刈取装置15の機体に対する高さが所定の第2高さになるまで刈取装置15を下降させる第2下降動作を実行する第2モードと、の何れかに設定される。【選択図】図1

Description

本発明は、収穫機に関する。
特許文献1には、コンバインのための刈り高さ制御システムが開示されている。開示されたコンバインは、刈り高さ検出装置と、当該装置の検出信号に基づいて刈取前処理部を圃場面から一定の高さに維持する制御ユニットと、を備える。
特開2016-182084号公報
コンバインは、既刈地を走行する時には刈取装置を上昇させ、未刈地に進入する前に刈取装置を下降させる。特許文献1のコンバインの場合、刈り高さ検出装置が圃場面を検出するまで刈取装置を下降させることになる。ここで、畝や轍など圃場面から突出した部位が圃場に存在する場合には、それらの部位と刈取装置とが接触する可能性がある。つまり、特許文献1に記載されたコンバインでは、圃場面から突出した部位が存在する圃場に対応できない。
本発明の目的は、様々な形態の圃場に対応可能な収穫機を提供することにある。
上述した課題を解決する手段として、本発明の収穫機は、機体と、上下に昇降可能な状態で前記機体に支持されると共に圃場の作物を刈り取る刈取装置と、前記刈取装置を昇降させるアクチュエータと、前記刈取装置の対地高さを検出する刈り高さセンサと、前記刈取装置を下降させる旨の下降指令を発する下降指令部と、前記アクチュエータの動作を制御する昇降制御部と、を備え、前記昇降制御部は、前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが所定の第1高さになるまで前記刈取装置を下降させる第1下降動作を実行する第1モードと、前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈取装置の前記機体に対する高さが所定の第2高さになるまで前記刈取装置を下降させる第2下降動作を実行する第2モードと、の何れかに設定されることを特徴とする。
本構成によれば、昇降制御部を第1モードと第2モードとに切り替えることにより、様々な形態の圃場に対応することができる。例えば、畝や轍など圃場面から突出した部位が存在しない圃場においては、昇降制御部を第1モードに設定すると好ましい。この場合、下降指令が発せられると、対地高さが所定の第1高さになるまで刈取装置が下降するので、作物の刈取りに適した高さまで刈取装置を速やかに下降させることが可能となる。一方、畝や轍など圃場面から突出した部位が存在する圃場においては、昇降制御部を第2モードに設定すると好ましい。この場合、下降指令が発せられると、機体に対する高さが所定の第2高さになるまで刈取装置が下降するので、刈取装置を、圃場面から突出した部位に接触せず、且つ、作物の刈取りが可能な高さまで下降させることができる。
本発明において、前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、前記昇降制御部は、前記第1モードに設定されているときには、前記第1下降動作を実行した後に前記刈り高さ制御動作を実行すると好適である。
本構成によれば、対地高さが所定の第1高さになるまで刈取装置が下降した後、対地高さが所定の第1高さになるようにアクチュエータが制御されるので、刈取装置を適切な高さに保って作物の刈取りを行なうことができる。
本発明において、人為操作を受け付ける操作具を備え、前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成されると共に、前記操作具に入力された人為操作に応じて前記アクチュエータを作動させて前記刈取装置を昇降させるように構成され、前記第2モードに設定されているときには、前記第2下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになったことに応じて前記刈り高さ制御動作を実行すると好適である。
本構成によれば、第2下降動作を実行した後、対地高さが第1高さになるまで人為操作により刈取装置が下降すると刈り高さ制御動作が実行されるので、刈取装置を適切な高さに保って作物の刈取りを行なうことができる。
本発明において、人為操作を受け付ける操作具を備え、前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、前記第2モードに設定されている時には、前記第2下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記操作具が人為操作の入力を受け付けたことに応じて前記第1下降動作を実行し、その後に前記刈り高さ制御動作を実行すると好適である。
本構成によれば、第2下降動作を実行した後、人為操作に応じて対地高さが第1高さになるまで刈取装置が下降し(第1下降動作)、続いて刈り高さ制御動作が実行されるので、刈取装置を適切な高さに保って作物の刈取りを行なうことができる。
本発明において、人為操作を受け付ける操作具を備え、前記下降指令部は、前記操作具が人為操作を受け付けたことに応じて前記下降指令を発すると好適である。
本構成によれば、人為操作されると下降指令が発せられ、上述の動作が実行されるので、手動走行により作物の収穫を行なう場合に上述の収穫機の利点を享受でき好ましい。
本発明において、前記機体を自動走行させる自動走行制御部を備え、前記下降指令部は、前記機体が自動走行して前記刈取装置が未刈領域に進入する前に前記下降指令を発すると好適である。
本構成によれば、自動走行により作物の収穫を行なう場合に上述の収穫機の利点を享受でき好ましい。
本発明において、人為操作を受け付けると共に情報を表示可能な操作表示装置と、前記操作表示装置が受け付けた人為操作に応じて前記昇降制御部を前記第1モード及び前記第2モードの何れかに設定するモード設定部と、を備えると好適である。
本構成によれば、人為操作に応じて昇降制御部が第1モード及び第2モードも何れかに設定されるので、オペレータが収穫機を様々な形態の圃場に対応させることが可能となる。
コンバインの左側面図である。 圃場における周回走行を示す図である。 刈取走行経路に沿った刈取走行を示す図である。 制御に関する構成を示す機能ブロック図である。 第1高さ及び第2高さを説明するための図である。 下降処理を示すフローチャートである。 下降処理における刈取装置の下降の態様を示すグラフである。 変形例の下降処理を示すフローチャートである。
本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図1に示す矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」とする。また、図1に示す矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
〔コンバインの全体構成〕
図1に示されるように、普通型のコンバイン1(本発明に係る「収穫機」に相当)は、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、収穫装置H、搬送装置16、穀粒排出装置18、衛星測位モジュール80、エンジンEを備えている。
走行装置11は、コンバイン1における下部に備えられている。また、走行装置11は、エンジンEからの動力によって駆動する。そして、コンバイン1は、走行装置11によって自走可能である。
また、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11の上に備えられている。運転部12には、コンバイン1の作業を監視するオペレータが搭乗可能である。尚、オペレータは、コンバイン1の機外からコンバイン1の作業を監視していても良い。
穀粒排出装置18は、穀粒タンク14の上に設けられている。また、衛星測位モジュール80は、運転部12の上面に取り付けられている。
収穫装置Hは、コンバイン1における前部に備えられている。そして、搬送装置16は、収穫装置Hの後に設けられている。また、収穫装置Hは、刈取装置15及びリール17を有している。刈取装置15は、上下に昇降可能な状態でコンバイン1の機体に支持される。
刈取装置15は、圃場の作物を刈り取る。また、リール17は、機体左右方向に沿うリール軸芯17b周りに回転駆動されて収穫対象の植立穀稈(作物)を掻き込む。この構成により、収穫装置Hは、圃場の作物を収穫する。そして、コンバイン1は、刈取装置15によって圃場の作物を刈り取りながら走行装置11によって走行する刈取走行が可能である。
刈取装置15により刈り取られた刈取穀稈は、搬送装置16によって脱穀装置13へ搬送される。脱穀装置13において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。
また、図1に示されるように、運転部12には、通信端末4(「操作表示装置」の一例)が配置されている。通信端末4は、人為操作を受け付けると共に情報を表示可能に構成されている。本実施形態において、通信端末4は、運転部12に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末4は、運転部12に対して着脱可能に構成されていても良いし、通信端末4は、コンバイン1の機外に位置していても良い。
ここで、コンバイン1は、図2に示されるように、圃場における外周側の領域で穀物を収穫しながら周回走行を行った後、図3に示されるように、圃場における内側の領域で刈取走行を行うことにより、圃場の穀物を収穫するように構成されている。
本実施形態においては、図2に示す周回走行は手動走行により行われる。また、図3に示す内側の領域での刈取走行は、自動走行により行われる。即ち、コンバイン1は、自動走行が可能である。
尚、本発明はこれに限定されず、図2に示す周回走行は自動走行により行われても良い。図3に示す内側の領域での刈取走行は手動走行により行なわれても良い。
また、図1に示されるように、運転部12には、主変速レバー19が設けられている。主変速レバー19は、人為操作される。コンバイン1が手動走行しているとき、オペレータが主変速レバー19を操作すると、コンバイン1の車速が変化する。即ち、コンバイン1が手動走行しているとき、オペレータは、主変速レバー19を操作することにより、コンバイン1の車速を変更することができる。
尚、オペレータは、通信端末4を操作することにより、エンジンEの回転速度を変更することができる。
作物の種類によって、脱粒しやすさや倒伏しやすさ等の生育特性は異なる。従って、作物の種類によって、適切な作業速度は異なる。オペレータが通信端末4を操作し、エンジンEの回転速度を適切な回転速度に設定すれば、作物の種類に適した作業速度で作業を行うことができる。
〔制御に関する構成〕
図4に示されるように、コンバイン1は、刈取クラッチC1及び制御装置20を備えている。エンジンEから出力された動力は、刈取クラッチC1及び走行装置11に分配される。走行装置11は、エンジンEからの動力により駆動する。
また、刈取クラッチC1は、動力を伝達する入状態と、動力を伝達しない切状態と、の間で状態変更可能に構成されている。
刈取クラッチC1が切状態であるとき、エンジンEから出力された動力は刈取装置15及びリール17に伝達されない。このとき、刈取装置15及びリール17は非駆動状態である。
刈取クラッチC1が入状態であるとき、エンジンEから出力された動力は刈取装置15及びリール17に伝達される。このとき、刈取装置15及びリール17は、エンジンEからの動力により駆動する。
即ち、刈取クラッチC1は、リール17及び刈取装置15への動力伝達を断続する。
制御装置20は、所謂ECUであって、後述する機能部に対応するプログラムを記憶するメモリ(HDDや不揮発性RAMなど。図示省略)と、当該プログラムを実行するCPU(図示省略)と、を備えている。プログラムがCPUにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。すなわち、制御装置20は、プログラムを記憶した一次的ではない(non-transitory)記録媒体を備える。
制御装置20は、自車位置算出部21、領域算出部22、経路算出部23、走行制御部24(「自動走行制御部」の一例)を有している。
図1に示されるように、衛星測位モジュール80は、人工衛星からのGNSS(Global Navigation Satellite System)の信号を受信して、受信した信号に基づいてコンバイン1の自車位置を示す測位データを生成し、測位データを自車位置算出部21へ送る。GNSSとしては、GPS、QZSS、Galileo、GLONASS、BeiDou、等を利用可能である。
自車位置算出部21は、衛星測位モジュール80により出力された測位データに基づいて、コンバイン1の位置座標を経時的に算出する。算出されたコンバイン1の経時的な位置座標は、領域算出部22及び走行制御部24へ送られる。
領域算出部22は、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の経時的な位置座標に基づいて、図3に示されるように、外周領域SA及び作業対象領域CAを算出する。
より具体的には、領域算出部22は、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の経時的な位置座標に基づいて、圃場の外周側における周回走行でのコンバイン1の走行軌跡を算出する。そして、領域算出部22は、算出されたコンバイン1の走行軌跡に基づいて、コンバイン1が穀物を収穫しながら周回走行した圃場の外周側の領域を外周領域SAとして算出する。また、領域算出部22は、算出された外周領域SAよりも圃場内側の領域を、作業対象領域CAとして算出する。
例えば、図2においては、圃場の外周側における周回走行のためのコンバイン1の走行経路が矢印で示されている。図2に示す例では、コンバイン1は、3周の周回走行を行う。そして、この走行経路に沿った刈取走行が完了すると、圃場は、図3に示す状態となる。
図3に示されるように、領域算出部22は、コンバイン1が穀物を収穫しながら周回走行した圃場の外周側の領域を外周領域SAとして算出する。また、領域算出部22は、算出された外周領域SAよりも圃場内側の領域を、作業対象領域CAとして算出する。
そして、図4に示されるように、領域算出部22による算出結果は、経路算出部23へ送られる。
経路算出部23は、領域算出部22から受け取った算出結果に基づいて、図3に示されるように、作業対象領域CAにおける刈取走行のための走行経路である刈取走行経路LIを算出する。尚、図3に示されるように、本実施形態においては、刈取走行経路LIは、縦横方向に延びる複数のメッシュ線である。また、複数のメッシュ線は直線でなくても良く、湾曲していても良い。
図4に示されるように、経路算出部23により算出された刈取走行経路LIは、走行制御部24へ送られる。
走行制御部24は、走行装置11を制御可能に構成されている。そして、走行制御部24は、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の位置座標と、経路算出部23から受け取った刈取走行経路LIと、に基づいて、コンバイン1の自動走行を制御する。より具体的には、走行制御部24は、図3に示されるように、刈取走行経路LIに沿った自動走行によって刈取走行が行われるように、コンバイン1の走行を制御する。
〔コンバインによる収穫作業の流れ〕
以下では、コンバイン1による収穫作業の例として、コンバイン1が、図2に示す圃場で収穫作業を行う場合の流れについて説明する。
最初に、オペレータは、コンバイン1を手動で操作し、図2に示されるように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように刈取走行を行う。図2に示す例では、コンバイン1は、3周の周回走行を行う。この周回走行が完了すると、圃場は、図3に示す状態となる。
領域算出部22は、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の経時的な位置座標に基づいて、図2に示す周回走行でのコンバイン1の走行軌跡を算出する。そして、図3に示されるように、領域算出部22は、算出されたコンバイン1の走行軌跡に基づいて、コンバイン1が植立穀稈を刈り取りながら周回走行した圃場の外周側の領域を外周領域SAとして算出する。また、領域算出部22は、算出された外周領域SAよりも圃場内側の領域を、作業対象領域CAとして算出する。
次に、経路算出部23は、領域算出部22から受け取った算出結果に基づいて、図3に示されるように、作業対象領域CAにおける刈取走行経路LIを設定する。
そして、オペレータが自動走行開始ボタン(図示せず)を押すことにより、図3に示されるように、刈取走行経路LIに沿った自動走行が開始される。このとき、走行制御部24は、刈取走行経路LIに沿った自動走行によって刈取走行が行われるように、コンバイン1の走行を制御する。
作業対象領域CAにおける自動走行が開始されると、図3に示されるように、コンバイン1は、作業対象領域CAにおける外周部分において、作業対象領域CAの外形に沿って周回するように刈取走行を行う。そして、コンバイン1は、刈取走行経路LIに沿った走行と、αターンによる方向転換と、を繰り返すことにより、作業対象領域CAの全体を網羅するように刈取走行を行う。
尚、本実施形態においては、図2及び図3に示されるように、圃場外に運搬車CVが駐車している。そして、外周領域SAにおいて、運搬車CVの近傍位置には、停車位置PPが設定されている。
運搬車CVは、コンバイン1が穀粒排出装置18から排出した穀粒を収集し、運搬することができる。穀粒排出の際、コンバイン1は停車位置PPに停車し、穀粒排出装置18によって穀粒を運搬車CVへ排出する。
そして、作業対象領域CAにおける全ての刈取走行経路LIに沿った刈取走行が完了すると、圃場の全体が収穫済みとなる。
〔リール及び刈取装置の昇降制御に関する構成〕
図1、図4に示されるように、コンバイン1は、刈取シリンダ15A(「アクチュエータ」の一例)、リールシリンダ17A、刈り高さセンサS、及び操作レバー40(「操作具」の一例)を備えている。また、図4に示されるように、コンバイン1は、リール上昇ボタン41及びリール下降ボタン42を備えている。
リール上昇ボタン41及びリール下降ボタン42は、何れも、操作レバー40の上部に設けられている。そして、操作レバー40、リール上昇ボタン41、リール下降ボタン42は、何れも人為操作を受け付ける。
刈り高さセンサSは、刈取装置15の対地高さを検出するセンサである。刈り高さセンサSは、刈取装置15の下部に設けられている。刈り高さセンサSは、機体左右方向に延びる軸芯周りに揺動可能な状態で刈取装置15に支持された板状部材と、板状部材の揺動角度を検出する角度センサと、により構成される。刈取装置15が地面に近づくと、板状部材が地面に接触する。刈取装置15と地面との距離(刈取装置15の対地高さ)が小さくなるほど、板状部材の姿勢は水平に近づく。すなわち、角度センサの出力は、刈取装置15の対地高さに応じて変化する。刈り高さセンサSの出力は、制御装置20へ入力される。制御装置20は、刈り高さセンサSの出力に基づいて、刈取装置15の対地高さを算出する。
図4に示されるように、制御装置20は、クラッチ制御部25、下降指令部26、昇降制御部27、及びモード設定部28を有している。
コンバイン1が手動走行しているとき、オペレータがリール上昇ボタン41を押し操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部27へ送られる。昇降制御部27は、この信号に応じて、リールシリンダ17Aを伸び方向に制御する。これにより、リール17は、刈取装置15に対して上昇する。
また、コンバイン1が手動走行しているとき、オペレータがリール下降ボタン42を押し操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部27へ送られる。昇降制御部27は、この信号に応じて、リールシリンダ17Aを縮み方向に制御する。これにより、リール17は、刈取装置15に対して下降する。
このように、昇降制御部27は、リール上昇ボタン41及びリール下降ボタン42の人為操作に応じて、刈取装置15に対するリール17の昇降を制御する。
また、コンバイン1が手動走行しているとき、オペレータが操作レバー40を後方に揺動操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部27へ送られる。昇降制御部27は、この信号に応じて、刈取シリンダ15Aを伸び方向に制御する。これにより、刈取装置15は、機体に対して上昇する。
また、コンバイン1が手動走行しているとき、オペレータが操作レバー40を前方に揺動操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部27へ送られる。昇降制御部27は、この信号に応じて、刈取シリンダ15Aを縮み方向に制御する。これにより、刈取装置15は、機体に対して下降する。
このように、昇降制御部27は、操作レバー40の人為操作に応じて、刈取シリンダ15Aの動作を制御して、刈取装置15を機体に対して昇降させる。なお、昇降制御部27は、刈取シリンダ15Aに設けられたセンサ(図示省略)の出力に基づいて、刈取装置15の機体に対する高さを検知可能に構成されている。従って、昇降制御部27は、刈取装置15の機体に対する高さが設定値(例えば、後述する第2高さH2)になるように刈取シリンダ15Aを制御可能である。
〔自動走行中の刈取装置の下降〕
図4に示されるように、自車位置算出部21により算出されたコンバイン1の位置座標は、下降指令部26へ送られる。また、経路算出部23により算出された刈取走行経路LIは、下降指令部26へ送られる。
下降指令部26は、自動走行中に、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の位置座標と、経路算出部23から受け取った刈取走行経路LIと、に基づいて、刈取装置15を下降させる旨の下降指令を発する。詳しくは、下降指令部26は、コンバイン1が外周領域SAから作業対象領域CAへ進入するときに下降指令を発する。より詳しくは、下降指令部26は、コンバイン1の機体が自動走行して刈取装置15が作業対象領域CA(未刈領域)に進入する前に下降指令を発する。換言すれば、下降指令部26は、コンバイン1が刈取走行経路LIに進入するときに下降指令を発する。より詳しくは、下降指令部26は、コンバイン1と刈取走行経路LIの始点との距離が所定距離以下となった時点で、下降指令を発する。
そして、昇降制御部27は、下降指令部26が下降指令を発したときに、設定されているモードに応じた異なる態様にて、刈取装置15を下降させる。なお、昇降制御部27は、モード設定部28により、第1モードと第2モードとの何れかに設定される。
第1モードにあるとき、昇降制御部27は、下降指令部26が下降指令を発したときに、刈り高さセンサSが検出する対地高さが所定の第1高さH1になるまで刈取装置15を下降させる第1下降動作を実行する。詳しくは、昇降制御部27は、第1下降動作として、刈取シリンダ15Aを縮み方向に動作させ、対地高さが第1高さH1になったときに刈取シリンダ15Aを停止させる。第1高さH1は、予め設定される。例えば、第1高さH1は、オペレータにより、収穫する作物に適した高さに設定される。
昇降制御部27は、刈り高さセンサSが検出する対地高さが第1高さH1になるように刈取シリンダ15Aを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成されている。昇降制御部27は、第1モードに設定されているときには、第1下降動作を実行した後に刈り高さ制御動作を実行する。
第2モードにあるとき、昇降制御部27は、下降指令部26が下降指令を発したときに、刈取装置15の機体に対する高さが所定の第2高さH2になるまで刈取装置15を下降させる第2下降動作を実行する。詳しくは、昇降制御部27は、第2下降動作として、刈取シリンダ15Aを縮み方向に動作させ、刈取装置15の機体に対する高さが第2高さH2になったときに刈取シリンダ15Aを停止させる。
刈取装置15の機体に対する高さとは、機体の所定の位置(例えば、走行装置11の接地面や、刈取装置15の昇降の上限位置)を基準とした刈取装置15の高さである。
第2高さH2は、予め設定される。例えば、第2高さH2は、オペレータにより、刈取装置15が圃場の畝より上に位置するような高さ(機体に対する高さ)に設定される。第2高さH2は、機体に対する高さが第2高さH2にあるときの刈取装置15が、対地高さが第1高さH1にあるときの刈取装置15よりも上に位置するように、設定されると好ましい。
昇降制御部27は、第2モードに設定されているときには、第2下降動作を実行した後に操作レバー40への人為操作の入力を待機し、刈り高さセンサSが検出する対地高さが第1高さH1になったことに応じて、上述した刈り高さ制御動作を実行する。
モード設定部28は、通信端末4が受け付けた人為操作に応じて昇降制御部27を第1モード及び第2モードの何れかに設定する。例えば、モード設定部28は、通信端末4の表示装置に、オペレータにモード設定を求める画面を表示させて人為操作の入力を待機する。そしてモード設定部28は、受け付けた人為操作に応じてモード設定を行なう。モード設定部28による昇降制御部27のモード設定は、走行制御部24による自動走行の開始前に行なわれると好適である。
〔下降処理〕
図6のフローチャートを参照しながら、制御装置20で実行される下降処理について説明する。下降処理は、コンバイン1が圃場で行なう収穫作業において、外周領域SAを自動走行しているときに行なわれる。なお、下降処理が、外周領域SAを手動走行しているときに行なわれてもよい。
昇降制御部27は、下降指令部26が下降指令を発するまで待機する(ステップS101:No)。
下降指令部26が下降指令を発すると(ステップS101:Yes)、昇降制御部27は、設定されているモードを確認する(ステップS102)。
昇降制御部27が第1モードに設定されている場合(ステップS102:第1モード)、昇降制御部27は第1下降動作を実行し(ステップS103)、続いて刈り高さ制御動作を実行する(ステップS104)。そして下降処理は終了する。
昇降制御部27が第2モードに設定されている場合(ステップS102:第2モード)、昇降制御部27は第2下降動作を実行し(ステップS105)、続いて操作レバー40への人為操作を待機する(S106:No)。
操作レバー40が人為操作されると(ステップS106:Yes)、昇降制御部27は、入力された人為操作に応じて刈取シリンダ15Aを動作させ(S107)、刈り高さセンサSの出力を確認する(S108)。刈り高さセンサSの出力が示す刈取装置15の対地高さが第1高さに達していない場合(S108:No)、昇降制御部27は操作レバー40への人為操作を待機する(S106)。
刈り高さセンサSの出力が示す刈取装置15の対地高さが第1高さに達している場合(S108:Yes)、昇降制御部27は刈り高さ制御動作を実行する(ステップS109)。そして下降処理は終了する。
図7のグラフに、下降処理の実行による刈取シリンダ15Aの伸び量の変化、すなわち刈取装置15の下降の態様が示されている。グラフの縦軸は刈取シリンダ15Aの伸び量であり、値が大きいほど刈取シリンダ15Aが伸びている、すなわち刈取装置15が上にあることを示す。グラフの横軸は時間をしめす。
まず実線で示される第1モードについて説明する。下降指令が発せられる時刻T1より前、刈取シリンダ15Aの伸び量は大きく、刈取装置15は高い位置にある。
時刻T1に下降指令が発せられると、昇降制御部27が、対地高さが第1高さH1になるまで刈取シリンダ15Aを縮み方向に作動させる。以降、昇降制御部27は刈り高さ制御動作を実行し、刈取装置15の対地高さが第1高さに保たれる。
次に破線で示される第2モードについて説明する。第1モードと同様に、下降指令が発せられる時刻T1より前、刈取シリンダ15Aの伸び量は大きく、刈取装置15は高い位置にある。
時刻T1に下降指令が発せられると、昇降制御部27が、機体に対する高さが第2高さH2になるまで刈取シリンダ15Aを縮み方向に作動させる。以降、昇降制御部27は操作レバー40への人為操作の入力を待機する。刈取装置15は、第2高さH2(機体に対する高さ)に保たれる。
時刻T1にオペレータが操作レバー40を下降方向に操作すると、昇降制御部27が、刈取シリンダ15Aを縮み方向に作動させる。刈取装置15は下降する。対地高さが第1高さH1になると、それ以降、昇降制御部27は刈り高さ制御動作を実行し、刈取装置15の対地高さが第1高さに保たれる。
第1モードは、畝のない圃場で利用されると好ましい。第2モードは、畝のある圃場で利用されると好ましい。図5を参照しながら説明する。
第1モードでは、下降指令が発せられると、刈取装置15が第1高さH1(対地高さ)まで速やかに下降する(図5の左部分)。従って、作業対象領域CAの作物の刈取りが適切に実行される。
畝UNのある圃場で第1モードを用いると、コンバイン1が作業対象領域CAに進入する前に、刈取装置15が第1高さH1まで速やかに下降する。第1高さH1が畝UNの高さよりも低く設定されている場合、コンバイン1が作業対象領域CAに進入したときに刈取装置15が畝UNに接触する可能性がある。畝UNとの接触により刈取装置15が土で汚れると、作物に土が付着して商品価値が低下する虞がある。
第2モードでは、下降指令が発せられると、コンバイン1が作業対象領域CAに進入する前に、刈取装置15が第2高さH2(機体に対する高さ)まで下降する(図5の中央部分)。第2高さH2が適切に設定されていると、刈取装置15の畝UNへの接触が抑制される。また、畝UN上の作物を適切に収穫することができる。その後、刈取装置15はオペレータからの人為操作に応じて昇降する。対地高さが第1高さになるまで刈取装置15が下降すると、刈取装置15の対地高さが第1高さに保たれる。つまり、刈取装置15の畝UNの上面からの高さが第1高さH1に保たれる(図5の右部分)。従って、畝UN上の作物を更に適切に収穫することができる。
なお、第2モードの利用は、畝UNのある圃場に限られない。轍や起伏のある圃場においても好適に利用可能である。
〔変形例〕
図8のフローチャートを参照しながら、下降処理の変形例について説明する。ステップS201からステップS205までの処理は、上述したステップS101からステップS105までの処理と同一であるため、説明を省略する。
操作レバー40が人為操作されると(ステップS206:Yes)、昇降制御部27は、第1下降動作を実行する(ステップS207)。すなわち、昇降制御部27は、刈り高さセンサSが検出する対地高さが所定の第1高さH1になるまで刈取装置15を下降させる。続いて、昇降制御部27は刈り高さ制御動作を実行する(ステップS208)。そして下降処理は終了する。
すなわち、本例では、昇降制御部27は、第2モードに設定されている時には、第2下降動作を実行した後に操作レバー40への人為操作の入力を待機し、操作レバー40が人為操作の入力を受け付けたことに応じて第1下降動作を実行し、その後に刈り高さ制御動作を実行するように構成されている。
昇降制御部27が、操作レバー40とは別の操作具(例えば、通信端末4や他のボタン、レバー等)が人為操作の入力を受け付けたことに基づいてステップS207及びS208の処理を実行するよう構成されても良い。
昇降制御部27が、上述した実施形態の処理(図6の下降処理)と本変形例の処理(図8の下降処理)とを選択的に実行するように構成されても良い。例えば、昇降制御部27が、オペレータからの人為操作に基づいて、上述した実施形態の処理(図6の下降処理)及び本変形例の処理(図8の下降処理)の何れを実行するか設定されるように構成されてもよい。
〔他の実施形態〕
(1)上述した下降処理が、コンバイン1が手動走行しているときに行なわれても良い。例えば、下降指令部26が、操作レバー40(または他の人為操作具)が人為操作を受け付けたことに応じて下降指令を発するように構成されても良い。
(2)刈り高さセンサSが、上述の例と異なる形態であっても良い。例えば、刈り高さセンサSが、光学測位計等の非接触センサであっても良いし、ON/OFF式の接触スイッチであっても良い。
(3)制御装置20が、作物の種別に応じて第1高さH1を自動的に設定してもよい。制御装置20による作物の種別の取得は、センサやカメラ等の出力に基づいて行なわれても良いし、営農システムの記録データに基づいて行なわれても良いし、オペレータからの入力に基づいて行なわれても良い。
(4)制御装置20が、畝の高さに応じて第2高さH2を自動的に設定してもよい。制御装置20による畝の高さの取得は、センサやカメラ等の出力に基づいて行なわれても良いし、営農システムの記録データに基づいて行なわれても良いし、オペレータからの入力に基づいて行なわれても良い。
(5)上述した実施形態の処理(図6の下降処理)において、ステップS103の第1下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。ステップS105の第2下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。変形例の処理(図8の下降処理)において、ステップS203の第1下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。ステップS205の第2下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。
本発明は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型コンバイン、トウモロコシ収穫機、サトウキビ収穫機等の収穫機に適用可能である。
4 :通信端末(操作表示装置)
15 :刈取装置
15A :刈取シリンダ(アクチュエータ)
24 :走行制御部(自動走行制御部)
26 :下降指令部
27 :昇降制御部
28 :モード設定部
40 :操作レバー(操作具)
CA :作業対象領域(未刈領域)
S :刈り高さセンサ

Claims (7)

  1. 機体と、
    上下に昇降可能な状態で前記機体に支持されると共に圃場の作物を刈り取る刈取装置と、
    前記刈取装置を昇降させるアクチュエータと、
    前記刈取装置の対地高さを検出する刈り高さセンサと、
    前記刈取装置を下降させる旨の下降指令を発する下降指令部と、
    前記アクチュエータの動作を制御する昇降制御部と、を備え、
    前記昇降制御部は、
    前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが所定の第1高さになるまで前記刈取装置を下降させる第1下降動作を実行する第1モードと、
    前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈取装置の前記機体に対する高さが所定の第2高さになるまで前記刈取装置を下降させる第2下降動作を実行する第2モードと、の何れかに設定される収穫機。
  2. 前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、
    前記昇降制御部は、前記第1モードに設定されているときには、前記第1下降動作を実行した後に前記刈り高さ制御動作を実行する請求項1に記載の収穫機。
  3. 人為操作を受け付ける操作具を備え、
    前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成されると共に、前記操作具に入力された人為操作に応じて前記アクチュエータを作動させて前記刈取装置を昇降させるように構成され、前記第2モードに設定されているときには、前記第2下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになったことに応じて前記刈り高さ制御動作を実行する請求項1又は2に記載の収穫機。
  4. 人為操作を受け付ける操作具を備え、
    前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第1高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、前記第2モードに設定されている時には、前記第2下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記操作具が人為操作の入力を受け付けたことに応じて前記第1下降動作を実行し、その後に前記刈り高さ制御動作を実行する請求項1から3のいずれか1項に記載の収穫機。
  5. 人為操作を受け付ける操作具を備え、
    前記下降指令部は、前記操作具が人為操作を受け付けたことに応じて前記下降指令を発する請求項1から4のいずれか1項に記載の収穫機。
  6. 前記機体を自動走行させる自動走行制御部を備え、
    前記下降指令部は、前記機体が自動走行して前記刈取装置が未刈領域に進入する前に前記下降指令を発する請求項1から5のいずれか1項に記載の収穫機。
  7. 人為操作を受け付けると共に情報を表示可能な操作表示装置と、
    前記操作表示装置が受け付けた人為操作に応じて前記昇降制御部を前記第1モード及び前記第2モードの何れかに設定するモード設定部と、を備える請求項1から6のいずれか1項に記載の収穫機。
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