JP2022157007A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】前記穀粒タンク内の穀粒量を検出する穀粒量検出手段を備えたコンバインにおいて、前記穀粒タンク内に貯留される穀粒量を簡易な構成で精度良く検出することができるコンバインを提供することを課題とする。【解決手段】走行機体の前方に設けられて圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取部と、前記刈取部によって刈取られた刈取穀稈の脱穀処理と選別処理とを行う脱穀装置と、前記脱穀装置によって脱穀・選別処理された穀粒を貯留する穀粒タンクと、制御部とを備え、前記穀粒タンク上部に上下方向に光を照射する光学式のセンサであり、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒の堆積高さを前記穀粒タンクの下部から上部に亘って検出可能に構成された堆積高さ検出手段を設け、前記制御部は、前記堆積高さ検出手段により検出された穀粒の堆積高さに基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を算出可能に構成された。【選択図】図５

Description

本発明は、穀粒タンク内の穀粒量を検出可能に構成されたコンバインに関する。

走行機体の前方に設けられて圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取部と、前記刈取部によって刈取られた刈取穀稈の脱穀処理と選別処理とを行う脱穀装置と、前記脱穀装置によって脱穀・選別処理された穀粒を貯留する穀粒タンクと、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を検出する穀粒量検出手段とを備え、前記穀粒量検出手段として、前記穀粒タンク内で上下方向に延設されて直接穀粒を検出するセンサ装置を設けた特許文献１の他、前記穀粒タンク内の穀粒の堆積位置を検出する超音波センサを設けた特許文献２や、穀粒が貯留される前記穀粒タンクの重量を検出する重量センサを設けた特許文献３に記載のコンバインが従来公知である。

上記文献１のコンバインによれば、前記穀粒タンク内の所定位置での穀粒の堆積高さを正確に検出することができるものであるが、前記穀粒タンク内で柱状に設けられた前記センサ装置が障壁となって前記穀粒タンク内の穀粒が偏った状態で堆積し易くなり、検出した堆積高さに基づいて穀粒タンク内に収穫された穀粒量を算出する場合に、算出した穀粒量と実際の穀粒量との誤差が大きくなったり、穀粒タンク満杯時における穀粒の充填率が悪くなったりする場合が有り得るという課題があった。

また、上記文献２のコンバインによれば、前記穀粒タンク内に堆積した穀粒の上面側の位置と形状を検出することによって、前記穀粒タンク内の穀粒量を検出できるものであるが、コンバインを走行させながら刈取・脱穀作業等する際に生じる振動や騒音によって前記超音波センサの検出精度が悪化し易く、検出精度を十分に保つことが難しいという課題があった。

また、上記文献３のコンバインによれば、前記穀粒タンク内の穀粒量を連続的且つ正確に検出することができるものであるが、前記穀粒タンクの重量を検出するセンサが高価になるとともに、穀粒量を正確に検出するための構造も複雑になるため、コストも高くなるという課題があった。

特開２０１８－１１５４５号公報 実開昭６２－１６９９４２号公報 特開２０２０－１１４２１４号公報

本発明は、前記穀粒タンク内の穀粒量を検出する穀粒量検出手段を備えたコンバインにおいて、前記穀粒タンク内に貯留される穀粒量を簡易な構成で精度良く検出することができるコンバインを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本願発明は第１に、走行機体の前方に設けられて圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取部と、前記刈取部によって刈取られた刈取穀稈の脱穀処理と選別処理とを行う脱穀装置と、前記脱穀装置によって脱穀・選別処理された穀粒を貯留する穀粒タンクと、制御部とを備え、前記穀粒タンク上部に上下方向に光を照射する光学式のセンサであり、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒の堆積高さを前記穀粒タンクの下部から上部に亘って検出可能に構成された堆積高さ検出手段を設け、前記制御部は、前記堆積高さ検出手段により検出された穀粒の堆積高さに基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を算出可能に構成されたことを特徴としている。

第２に、前記堆積高さ検出手段とは別に、前記穀粒タンク下部の穀粒の堆積高さを検出する堆積高さ検出補助手段を備えたことを特徴としている。

第３に、前記堆積高さ検出手段を前記穀粒タンクの天板側に設け、前記堆積高さ検出補助手段を前記穀粒タンクの側板側に設け、前記堆積高さ検出補助手段は、光の照射方向が平面視で前記堆積高さ検出手段による穀粒の堆積高さの測定位置に近づくように斜め下方向に構成されたことを特徴としている。

第４に、前記堆積高さ検出手段とは別に、前記穀粒タンク内上部の穀粒の堆積高さを検出する堆積高さ検出補助手段を備えたことを特徴としている。

前記穀粒タンク上部に上下方向に光を照射する光学式のセンサを設けることによって、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒の堆積高さを前記穀粒タンクの下部から上部に亘って検出可能に構成された堆積高さ検出手段を設けたものによれば、簡易な構成によって、作業環境によらず前記穀粒タンク内に貯留される穀粒量の検出精度を高く保つことができる他、前記堆積高さ検出手段が障壁となって前記穀粒タンク内に堆積する穀粒に偏りが生じることも防止できる。

また、前記堆積高さ検出手段とは別に、前記穀粒タンク内下部の穀粒の堆積高さを検出する堆積高さ検出補助手段を備えたものによれば、前記堆積高さ検出手段と、前記穀粒タンク内に堆積する穀粒までの距離が長くなり、前記堆積高さ検出手段と穀粒との間で舞い上がった塵埃等が多く介在することで、前記堆積高さ検出手段の検出精度が落ち易い環境となった場合でも、穀粒の堆積高さの検出精度を高く保つことができる。

また、前記堆積高さ検出手段を前記穀粒タンクの天板側に設け、前記堆積高さ検出補助手段を前記穀粒タンクの側板側に設け、前記堆積高さ検出補助手段は、光の照射方向が平面視で前記堆積高さ検出手段による穀粒の堆積高さの測定位置に近づくように斜め下方向に構成されたものによれば、前記堆積高さ検出手段と前記堆積高さ検出補助手段とが、それぞれ前記穀粒タンク内の穀粒の近い位置の堆積高さ検出するため、穀粒の堆積高さの検出精度が安定する。

なお、前記堆積高さ検出手段とは別に、前記穀粒タンク内上部の穀粒の堆積高さを検出する堆積高さ検出補助手段を備えたものによれば、前記穀粒タンク内の容量上限近くまで穀粒が貯留されたことにより、前記堆積高さ検出手段と前記穀粒タンク内で堆積した穀粒との間の距離が近くなり過ぎて前記堆積高さ検出手段の検出精度が落ち易い環境となった場合でも、穀粒の堆積高さの検出精度を高く保つことができる。

本発明を適用した汎用コンバインの左側面図である。 本発明を適用した汎用コンバインの右側面図である。 本発明を適用した汎用コンバインの平面図である。 穀粒タンクを示した要部右側断面図である。 穀粒タンクを示した要部背断面図である。 穀粒タンクを示した要部平断面図である。 制御部のブロック図である。 堆積高さ検出制御を示したフロー図である。 堆積高さ検出制御の別実施例を示したフロー図である。

図１乃至３は、本発明を適用した汎用コンバインの左側面図、右側面図及び平面図である。図示する汎用コンバインでは、走行部である左右一対のクローラ式走行装置１，１に支持された走行機体２と、該走行機体２の前方に昇降可能に連結された刈取部３とを備えている。

前記走行機体２は、前記刈取部３の真後ろの右寄りにオペレータが乗込んで機体の操縦行う操縦部４が設けられ、該操縦部４の後方斜め左側に前記刈取部３によって刈取られた穀稈の脱穀作業等を行う脱穀装置６が設置され、前記操縦部４の後方で且つ前記脱穀装置６の右側に該脱穀装置６により脱穀処理された処理物である穀粒を貯留する穀粒タンク（グレンタンク）７が配置され、前記脱穀装置６の後方に脱穀処理後の藁屑等を切断して排出する排出部８が設けられている。

前記操縦部４は、オペレータが着座する座席１５と、前記走行機体２の操向操作と前記刈取部３の昇降操作を行うマルチステアリングレバー１６と、走行ＨＳＴを操作する主変速レバー１７と、前記走行機体２の状態や前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の状態等を表示する液晶モニタ６６と、各種操作を行うサイドパネルとを備え、該サイドパネルには、エンジン動力を前記刈取部３や前記脱穀装置６側への動力の伝動の入切を操作するパワークラッチスイッチ６１と、前記穀粒タンク７内の穀粒を機外へ排出する後述の排出オーガ３６側への動力の伝動の入切を操作する穀粒排出スイッチ６２とが設けられている。

前記刈取部３は、刈取った穀稈を前記脱穀装置６側に向けて後方搬送するフィーダ９と、該フィーダ９の前端側に連結されて前方側に延設された刈取フレーム１１と、該刈取フレーム１１の前端側に設けられた左右一対のデバイダ１２と、該刈取フレーム１１の基礎部となる後端上部側から前方に向けて延設された左右一対の支持アーム１３と、一対の前記支持アーム１３、１３の前端側同士の間に回転自在に架設支持された掻込リール１４とを備えている。

該構成によれば、前記刈取部３は、前記デバイダ１２により圃場の穀稈を左右一対の前記デバイダ１２、１２の間である刈取側と、該刈取側の左右両外側となる非刈取側とに分草し、該刈取側の植立穀稈を前記掻込リール１４によって前記刈取部３側に掻込みながら前記デバイダ１２の後方に設けたレシプロ式の刈刃１０によって穀稈の根元側を刈取る。該刈取部３により刈取られた穀稈は、前記刈取フレーム１１側の搬送オーガ１８により前記フィーダ９の前端側に送られる。前記フィーダ９の後端側に搬送された刈取穀稈は、前記脱穀装置６の上部前端側に投入される。

前記脱穀装置６は、該脱穀装置６の上部側で前記フィーダ９から搬送された刈取穀稈の脱穀作業を行う脱穀部２１と、該脱穀装置６の下側で前記脱穀部２１により脱穀された処理物を穀粒と藁屑等の排塵物とに選別する選別部２２とを備え、選別作業後の排塵物等を該脱穀装置６の後端の前記排出部８から機外に排出できるように構成されている。

前記脱穀部２１は、前記フィーダ９の後端側から刈取穀稈の全部が投入される扱室２３と、該扱室２３の前後方向全体に亘って形成された前後方向の回転軸回りに回転駆動する円筒状の扱胴２４と、該扱胴２４の下方側に配置されて該扱胴２４の形状に沿って背面視で中央が窪んだ円弧状に形成された受網（図示しない）とを備えている（図１参照）。

該構成により、前記フィーダ９によって扱室２３に全稈投入された刈取穀稈は、回転駆動する前記扱胴２４によって扱降し処理（脱穀処理）されて排藁となり、該排藁は扱室２３後方の前記排出部８から機外へと排出される。その一方で、前記扱胴２４によって扱降された処理物は、籾等の穀粒と藁屑等を含んでおり、前記受網に受け止められたもののうち、下方側に漏下したものが前記選別部２２側に導入される。

前記選別部２２は、前記受網から漏下した処理物を揺動選別するチャフシーブ及びストローラック等からなる揺動選別体２７と、該揺動選別体２７の前方下側に配置されて後方上側に向けて選別風を送風する唐箕ファン２８と、選別後の排塵物を機外へ排出する二番選別ファン２９と、前記唐箕ファン２８等によって風選された一番物である穀粒を回収する一番ラセン３１と、二番物を回収する二番ラセン３２とを備えている（図１参照）。

該構成により、前記受網から前記揺動選別体２７に落下してきた処理物（脱穀物）は、該揺動選別体２７によって揺動選別されながらさらに下方に向けて漏下される。前記揺動選別体２７から漏下した前記処理物は、前記唐箕ファン２８による選別風によって穀粒が風選されるとともに、前記二番選別ファン２９による選別風によって二番物と排塵物とに風選される。

前記一番ラセン３１は、唐箕ファン２８の後方で左右方向に延設されており、選別された一番物である穀粒を前記脱穀装置６の左右側方側（図示する例では右側）に搬送し、前記二番ラセン３２は、二番選別ファン２９の後方で左右方向に延設されており、選別された二番物を前記脱穀装置６の右側に向けて搬送する。

また、前記脱穀装置６の右側方には、前記一番ラセン３１により搬送された一番物を前記穀粒タンク７に向けて上方搬送する上下方向の穀粒搬送装置３３と、前記二番ラセン３２により搬送された二番物を前記脱穀部２１又は前記選別部３３へと還元搬送する上下方向の還元搬送装置（図示しない）とが設けられている。

上記穀粒搬送装置３３は、前記一番ラセン３１の搬送終端側から穀粒を上方搬送する上下方向の上方搬送部３３Ａ（バケット搬送方式）と、該上方搬送部３３Ａの上端側まで搬送された穀粒を穀粒タンク内に搬送する左右方向の水平搬送部３３Ｂ（ラセン搬送方式）と、該水平搬送部３３Ｂの搬送終端側に形成した下向きの開口部３３Ｃとを備え、前記一番ラセン３１により搬送された穀粒を前記穀粒タンク７内に投入できるように構成されている（図５等参照）。

以上により、前記脱穀装置６によって脱穀・選別処理して得られた穀粒を、前記穀粒タンク７の上部側から該穀粒タンク７内へと投入し、前記穀粒タンク７内に貯留することができる。

このとき、前記穀粒タンク７には、該穀粒タンク７内に貯留された穀粒を機外に排出するための排出オーガ３６と、該穀粒タンク７内に貯留された穀粒を均す均平装置４１と、該穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さを検出する穀粒の堆積高さ検出装置（堆積高さ検出手段）４２とが設けられている。前記穀粒タンク７内の構成については後述する。

上記排出オーガ３６は、前記穀粒タンク７の下端側に設けられた前後方向の回収ラセン４６と、前記穀粒タンク７の後端側に設けられて前記回収ラセン４６によって後方搬送された穀粒を上方搬送する縦ラセンを内装した縦筒体４７と、該縦筒体４７の上端側に連結されて昇降・水平回動可能に支持された横ラセンを内装する横筒体４８と、該横筒体４８の端部側まで搬送された穀粒を機外に排出するための排出部４９とから構成されている（図１乃至５等参照）。

ちなみに、該回収ラセン４６は、その直上に断面Ｌ字状（山型）に屈曲形成された板状部である穀粒案内板４５で覆われており、該穀粒案内板４５によって前記穀粒タンク７内に投入される穀粒を前記回収ラセン４６の左右両側に案内できるように構成されている。このとき、該穀粒案内板４５は、前記回収ラセン４６を回転駆動させる動力によって振動するように構成されており、前記穀粒案内板４５と前記穀粒タンク７底面との間の隙間から穀粒が排出されないブリッジ現象が起こることを防止することができる。

なお、前記排出部８は、上記構成により前記脱穀部２１の受網の後端側から落下してカッタ装置により切断される比較的大きな排藁等と、前記選別部２２の後端側から排出される細かい藁屑等である排塵物とを前記脱穀装置６の後端側から排出できるように構成されている。

上述に記載されたような前記刈取部３や前記脱穀装置６等を備えた汎用コンバインによれば、稲だけでなく、麦・大豆等のその他作物も収穫し、脱穀した処理物を前記穀粒タンク７内に貯留することができる。

次に、図４乃至６に基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を検出する穀粒量検出手段について説明する。図４乃至６は、穀粒タンクを示した要部右側断面図、要部背断面図、要部平断面図である。

前記穀粒タンク７は、上面を覆う天板７ａと、前面を覆う前壁７ｂと、後面を覆う後壁７ｃと、右側面を覆うとともに下端側を前記回収ラセン４６に向けて傾斜した右壁７ｄと、左側面上部を覆う左上部壁７ｅと、該左上部壁７ｅの下端から前記回収ラセン４６に向けて傾斜させた傾斜壁７ｆとを有し、平面視で前後方向に長く形成されるとともに、正面視で下部側を漏斗型にした上下方向に長い箱状に形成されている（図５等参照）。これにより、該穀粒タンク７内の下端側に設けられる前記回収ラセン４６は、正面視で前記穀粒タンク７の左右中央よりも左右外（右）側に寄せた位置に設けられている（図５及び図６等参照）。

また、前記穀粒タンク７内の上部側は、前記前記穀粒搬送装置３３の水平搬送部３３ｂが挿通されるようにして設けられており、前記脱穀装置６によって脱穀・選別された穀粒が、該穀粒タンク７内の上部から該穀粒タンク７内に投入されるように構成されている（図４乃至６等参照）。

さらに、前記穀粒タンク７内には、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒を均すための前記均平装置４１と、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒量を検出するための前記堆積高さ検出装置（堆積高さ検出手段）４２とが設けられている。以下、説明する。

前記均平装置４１は、前記穀粒タンク７内で軸回転可能に支持された上下方向の駆動軸５１と、前記駆動軸５１を駆動させる均平モータ５２を有する駆動部５５と、前記駆動軸５１に対して水平方向に突出するように上下方向に並べて複数（図示する例では６つ）設けられた棒状の均平体５３とを備えている。

上記駆動部５５は、前記穀粒タンク７の上面側に設けられており、カバー体に収容された前記均平モータ５２と、前記均平モータ５２によって駆動する出力ギヤ５２ａと、前記駆動軸５１と一体回転するように設けられた従動ギヤ５４とを有し、前記均平モータ５２によって前記駆動軸５１を軸回転させることができるように構成されている（図５等参照）。また、前記均平モータ５２の駆動は、詳しくは後述する制御部５０によって制御可能に構成されている。

上記駆動軸５１は、前記穀粒タンク７内の前後左右方向の略中央側で、該穀粒タンク７の上端側から下端側に至るまで上下方向に延設された軸状部材であり、その上端側が前記天板７ａ側に軸支される一方で、その下端側が前記傾斜壁７ｆの下部側に軸支さている。これにより、該駆動軸５１の下端側は、正面視（背面視）で前記回収ラセン４６の上側で軸支されている（図４乃至６等参照）。

上記均平体５３は、前記駆動軸５１に形成された左右方向の固定孔に挿通支持された固定筒５３ａと、該固定筒５３ａに挿通された状態でボルト固定される均平棒５３ｂとを有し、前記均平棒５３ｂは、前記駆動軸５１に対して直交する方向に着脱・交換可能な構成で取付固定されている。

また、上記均平体５３は、前記駆動軸５１に沿って上下方向に複数（図示する例では６本）並べて所定間隔で並べて配置されており、前記均平棒５３ｂは、上方（下方）に隣接する前記均平棒５３ｂと平面視で９０°回転させた状態で取付固定されている（図４乃至６等参照）。

また、上記均平棒５３ｂは、正面視で前記穀粒タンク７の側壁７ｄ、７ｅに干渉しない長さに形成されている。このとき、前記穀粒タンク７下部側は、正面視で下方に向かって幅狭となる漏斗型に形成されているため、下端側の均平棒（下端均平棒５３ｂ１）は、前記傾斜壁７ｆと干渉しないようにその他の均平棒５３ｂよりも短く形成されている（図５等参照）。

該構成によれば、前記均平装置４１（均平体５３）は、前記開口部３３Ｃから前記穀粒タンク７内に穀粒が投入されることによって該開口部３３Ｃの真下側に（前記駆動軸５１の近傍に）山積み状態で堆積する穀粒に作用することにより、穀粒の表層を平らに均すことができる。

具体的に説明すると、前記穀粒タンク７は、前記穀粒搬送装置３３によって穀粒が投入されると、背面視で前記駆動軸５１の左側となる傾斜壁７ｆ側と、前記駆動軸５１の右側となる回収ラセン４６側とのうち、前記水平搬送部３３Ｂの開口部が形成される傾斜壁７ｆ側が山型となるように穀粒が堆積するところ、前記均平装置４１は、前記駆動軸５１回りに回転する前記均平棒５３によって、傾斜壁７ｆ側で山型となるように堆積した穀粒の表層を崩して、穀粒を回収ラセン４６側に送ることにより、前記穀粒タンク７内に堆積する穀粒を平らに均すことができる（図５等参照）。

このとき、前記均平棒５３ｂは上下方向に並べて配置されているため、前記穀粒タンク７内に穀粒が堆積するにつれて、上方側に配置された前記均平棒５３によって、穀粒を均す作業が実行できるように構成されている。これにより、前記穀粒タンク７内において、前記水平搬送部３３Ｂが設置される位置までは、前記穀粒タンク７内の穀粒を平らに均すことができるように構成されている。

ちなみに、前記均平棒５３ｂは、前記穀粒タンク７内に堆積する穀粒の表層から下に埋まった場合は、穀粒を多少動かして山を崩すが、深く埋まると均す機能を発揮しなくなるとともに、そのまま前記駆動軸５１回りに駆動させると、前記均平モータ５２に大きな負荷が掛かる。そのため、前記均平棒５３ｂは、埋設された穀粒側から所定以上のトルクを受けた場合には、前記駆動軸５１回りの駆動を停止するように、夫々の均平棒５３ｂを摩擦式等のトルクリミッタを介して、前記駆動軸５１側に取付けられるように構成しても良い。

前記堆積高さ検出装置４２は、前記穀粒タンク７内に堆積した穀粒の堆積高さを該穀粒タンク７の上部側から下部側まで検出するＴＯＦ方式の光センサである第１光学式レベルセンサ（堆積高さ検出手段、レーザー式レベルセンサ）５６と、前記穀粒タンク７内に堆積した穀粒のうち、前記穀粒タンク７の下部側に堆積した穀粒の堆積高さを検出するＴＯＦ方式の光センサである第２光学式レベルセンサ（堆積高さ検出補助手段、レーザー式レベルセンサ）５７と、前記穀粒タンク７内に堆積した穀粒のうち、前記穀粒タンク７の上部側まで堆積した際の穀粒の堆積高さを検出する籾センサユニット（堆積高さ検出補助手段）５８と、詳しくは後述する制御部５０とを備え、前記制御部５０は、これらのセンサ類により検出される値に基づいて検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さ（穀粒量）に基づいて、前記穀粒タンク７内の穀粒量を算出できるように構成されている。

上記第１光学式レベルセンサ５６は、前記穀粒タンク７内で上下方向に光を照射するように穀粒タンク７の上部である前記天板７ａ側に設置された光学式のセンサであって、前記穀粒タンク７内に堆積した穀粒の堆積高さを、該穀粒タンク７の上端（上部）から下端（下部）に亘って検出可能に構成されている。

具体的には、上記第１光学式レベルセンサ５６は、平面視で前記回収ラセン４６（前記穀粒案内板４５）とラップする位置であって且つ、前記穀粒タンク７の前後方向前寄りに設けられている（図６等参照）。また、該第１光学式レベルセンサ５６は、平面視で前記均平棒５３ｂの回転軌跡上とはラップしない位置であって且つ、前記籾センサユニット５８の近傍に配置されている（図６参照）。

ちなみに、前記第１光学式レベルセンサ５６は、前記天板７ａ側に前後又は左右方向に複数並べて配置することにより、前記穀粒タンク７内に堆積する穀粒表層の形状（凹凸具合）を検出できるように構成しても良い。これによれば、前記制御部５０は、複数の前記第１光学式レベルセンサ５６によって前記穀粒タンク７内の穀粒が所定以上の高低差を有する山型に堆積していることが検出された場合にのみ、前記均平装置４１を駆動させる均平制御を実行可能に構成することができる。

上記第２光学式レベルセンサ５７は、前記穀粒タンク７内の前記前壁７ｂの上下方向中心側か、上下方向中心よりも下側に設置された光学式のセンサであって、光を前記前壁７ｂの設置位置から下方斜め後方に向けて照射するように構成されており、該第２光学式レベルセンサ５７の上下位置は、前記第１光学式レベルセンサ５６より下方側に配置されている。なお、該第２光学式レベルセンサ５７は、前記穀粒タンク７を構成する側壁側であれば前記前壁７ｂに限られず、前記後壁７ｃや、前記右壁７ｄ、前記左上部壁７ｅに設置しても良い。

これにより、該第２光学式レベルセンサ５７は、前記第１光学式レベルセンサ５６と略同じ箇所を照射するように構成されているため、前記穀粒タンク７内に貯留される穀粒が穀物層に偏りが出易い作物であったり、水分の状況によって穀物層が均一でなかったりした場合でも検出精度が安定するため、作物適応性が向上する（図４乃至６参照）。

また、該構成によれば、前記穀粒タンク７に貯留された穀粒量が少ない（堆積高さが低い）場合には、前記第１光学式レベルセンサ５６では、穀粒表層までの距離が遠くなって間に塵埃等が介在することで検出精度が低下し易くなるが、前記第２光学式レベルセンサ５７を用いることによって、貯留量が少ない場合の穀粒の堆積高さを精度良く検出することができる。ちなみに、前記汎用コンバインによって稲や麦が収穫される場合には、前記穀粒タンク７内に塵埃が舞いやすく、前記第１光学式センサ５６による穀粒の堆積高さの検出精度に影響がより出易くなる。

さらに、該構成によれば、前記第２光学式レベルセンサ５７は、前記前壁７ｂ下部側に設けることができるため、該センサを設置するための専用の取付部材を前記穀粒タンク７内に設ける必要がないため、設置コストを低く抑えることができる他、別途の部材によって穀粒が汚れるリスクもなくなる。

上記籾センサユニット５８は、前記天板７ａから下方に向けて延設された板状の支持板５８Ａと、該支持板に上下方向に複数（図示する例では４つ）並べて配置されて前記穀粒タンク７内に貯留される穀粒と接触したことを検出する検出センサ５８Ｂとを備え、前記穀粒タンク７内に貯留される穀粒が、正面視で前記水平搬送部３３Ｂと同じ高さ位置より上方側まで貯留されたことを検出することができるように構成されている。

このとき、上下方向に隣接する前記検出センサ５８Ｂは、側面視で一部がラップするようにジグザグ状に配置されている。また、特に上端側の前記検出センサ５８Ｂは、前記穀粒タンク７が満杯となったことを示すオーバーフローセンサ６３としても良い。

該構成によれば、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒量が多くなり、穀粒の堆積高さが正面視で前記水平搬送部３３Ｂよりも高くなった場合には、前記第１光学式レベルセンサ５６では、穀粒表層までの距離が近くなり過ぎることで検出精度が低下し易くなるが、前記籾センサユニット５８の検出結果を利用することによって、貯留量が多い場合の穀粒の堆積高さを精度良く検出することができる。

このとき、上述の堆積高さ検出装置４７は、前記第１光学式レベルセンサ５６によって検出可能な穀粒の堆積高さの検出範囲は、その下部側の一部又は全部が前記第２光学式レベルセンサ５７の検出範囲と重複するとともに、その上部側の一部又は全部が前記籾センサユニット５８の検出範囲と重複するように構成されている。

上述の構成によれば、前記制御部５０は、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さが所定より低い（以下、第１堆積高さＨ１の範囲の）場合には、第１堆積高さＨ１の範囲内での堆積高さの検出に最も適した前記第２光学式レベルセンサ５７による検出結果を利用し、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さが所定より高い（第３堆積高さＨ３の範囲の）場合には、第３堆積高さＨ３の範囲内での堆積高さの検出に最も適した前記籾センサユニット５８による検出結果を利用し、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが堆積高さＨ１の上端と堆積高さＨ３の下端との間（第２堆積高さＨ２の範囲）の場合には、第２堆積高さＨ２の範囲内での堆積高さの検出に最も適した前記第１光学式レベルセンサ５６による検出結果を利用して、前記穀粒タンク７内の堆積高さ（穀粒量）を算出する堆積高さ検出制御が実行可能に構成されている（図６参照）。詳しくは後述する。

以上より、前記堆積高さ検出装置４２は、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さに応じて適したセンサを有し、各センサによって堆積高さの検出範囲を分担することによって、簡易な構成で前記穀粒タンク７内全体の検出精度を高く保つことができる。

次に、図７及び図８に基づき、前記堆積高さ検出制御について説明する。図７は、制御部のブロック図である。前記制御部５０の入力側には、前記パワークラッチスイッチ６１と、前記籾センサユニット５８と、前記穀粒排出スイッチ６２と、前記オーバーフローセンサ６３と、前記穀粒タンク７内に投入される穀粒の含水率をサンプリングして計測する水分計６４と、前記第１光学式レベルセンサ５６と、前記第２光学式レベルセンサ５７とが接続されている。

その一方で、前記制御部５０の出力側には、前記液晶モニタ６６と、作業者への警報音を発生する警報ブザー６７と、前記均平モータ５２と、前記刈取部３への動力の断続を操作する刈取クラッチと前記脱穀装置６への動力の断続を操作する脱穀クラッチとを操作するパワークラッチモータ６８と、前記回収ラセン４６への動力の断続を操作する穀粒排出クラッチを操作する穀粒排出クラッチモータ６９とが接続されている。

前記制御部５０による前記堆積高さ検出制御は、前記堆積高さ検出装置４２を用いて、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さを検出することができるように構成されるとともに、前記制御部５０は、検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さに基づいて穀粒の貯留量を算出することができるように構成されている。具体的に説明すると、前記制御部５０は、穀粒の貯留量を堆積高さに相当する穀粒タンク７の容積によって求め、前記穀粒タンク７の容積は堆積高さ毎にテーブルに予め保持しておき、このテーブルを参照することによって即座に正確な穀粒の貯留量を取得することができるように構成されている。

また、前記制御部５０は、前記水分計６４によって検出された穀粒の含水率と予め用意する穀粒の比重と上述の穀粒の貯留量とを使用して、前記穀粒タンク７内に貯留される穀粒の重量を算出できるように構成されている。なお、穀粒の比重は、作物や品種等によって異なるため、ここで穀粒の比重を実測することでより正確な穀粒の重量を算出することもできる。

また、前記制御部５０は、上記により算出された前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の重量と含水率とを用いて、前記穀粒を全て乾燥させた場合の乾燥重量を算出することができる。

さらに、前記制御部５０は、収穫作業の開始後の穀粒排出時間や休憩時間を除外した実刈取作業時間や、前記穀粒タンク７内の穀粒を機外に排出した後からの実刈取作業時間をカウントするとともに、その間に貯留された穀粒の総貯留量から単位時間当たりの穀粒の収穫量を求めることができる。すなわち、前記穀粒タンク７内に貯留可能な最大容積から現在の貯留量を差し引くことで求められる空き容積から、前記穀粒タンク７が満杯になるまでの予測時間も算出することができる。

このとき、前記制御部５０は、上記によって算出された各種情報を前記液晶モニタ６６にリアルタイムで表示することができるように構成されている（図７参照）。さらに、前記制御部５０は、圃場当たりの総収穫量や作業時間等を不揮発性メモリに記憶し、この情報を取出して今後の作業管理に役立てることができる他、リアルタイムキネマティックによる全地球航法衛星システム（ＲＴＫ－ＧＮＳＳ）等を利用して作業軌跡を取得可能なものであれば、圃場をさらに分割した各領域での収穫量をマッピングし、今後の農作業に役立たせることもできる。

ちなみに、前記制御部５０は、近距離通信可能にした携帯通信端末を介して、前記穀粒の乾燥作業を行う乾燥施設や管理センターと遠距離通信して情報のやり取りを行うことで、施設内の乾燥機の空き状態や、施設へ穀粒を運送するトラックの配車手配をシステム化することができるように構成しても良い。

なお、前記液晶モニタ６６には、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さ（穀粒量）が直感的に把握できるように、縦方向に複数（図示する例では、０～９の全１０段階）の前記テーブル（層）で分割された前記穀粒タンク７のモデル図が表示されるように構成されている（図７参照）。これにより、前記制御部５０は、後述する堆積高さ検出制御によって検出された穀粒の堆積高さを、前記液晶モニタ６６にわかりやすく可視化することができる。

図８は、堆積高さ検出制御を示したフロー図である。前記制御部５０は、堆積高さ検出制御のフローが開始されると、ステップＳ１に進む。ステップＳ１では、前記制御部５０が各センサ（籾センサユニット５８、第１光学式レベルセンサ５６、第２光学式レベルセンサ５７等）の検出値を取得し、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが第１堆積高さＨ１の範囲内であるか否かが確認され、前記穀粒タンク７内の穀粒が第１堆積高さＨ１の範囲内にあることが検出された場合には、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、前記制御部５０は、前記第２光学式レベルセンサ５７によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ２において、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒が第１堆積高さＨ１の範囲内になかった場合には、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが第２堆積高さＨ２の範囲内であるか否かが確認され、前記穀粒タンク７内の穀粒が第２堆積高さＨ２の範囲内にあることが検出された場合には、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、前記制御部５０は、前記第１光学式レベルセンサ５６によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ４において、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒が第２堆積高さＨ２の範囲内になかった場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが第３堆積高さＨ３の範囲内であるか否かが確認され、前記穀粒タンク７内の穀粒が第３堆積高さＨ３の範囲内にあることが検出された場合には、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、前記制御部５０は、前記籾センサユニット５８によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ６において、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒が第３堆積高さＨ３の範囲内になかった場合には、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さの検出値をリセットして、その後、リターンする。

上述の構成によれば、前記制御部５０は、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨに応じて、適したセンサの検出結果を採用して穀粒の堆積高さＨ（穀粒量）を算出することができるため、簡易な構成で前記穀粒タンク７内全体の検出精度を高く保つことができる。

次に、図９に基づいて、前記堆積高さ検出制御の別実施例について説明する。図９は、堆積高さ検出制御の別実施例を示したフロー図である。前記制御部５０は、堆積高さ検出制御のフローが開始されると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、前記制御部５０が各センサの検出値を取得し、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、前記第１光学式レベルセンサ５６の検出結果が正常か否かを確認し、前記第１光学式レベルセンサ５６の検出結果が正常であった場合には、ステップＳ１３に進む。

このとき、前記第１光学式レベルセンサ５６の検出結果は、該第１光学式レベルセンサ５６の検出結果の連続的な推移を確認した場合に、不連続性等の異常があるか否かや、その他センサ（前記第２光学式レベルセンサ５７と、籾センサユニット５８）の検出結果との比較することによって正常か否かの判断をすることができる。

ステップＳ１３では、前記制御部５０は、前記第１光学式レベルセンサ５６によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ１２において、前記第１光学式レベルセンサ５６で検出された穀粒の堆積高さの検出結果が正常でなかった場合には、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが第１堆積高さＨ１の範囲内であるか否かが確認され、前記穀粒タンク７内の穀粒が第１堆積高さＨ１の範囲内にあることが検出された場合には、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、前記制御部５０は、前記第２光学式レベルセンサ５７によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ１４において、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒が第１堆積高さＨ１の範囲内になかった場合には、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが第３堆積高さＨ３の範囲内であるか否かが確認され、前記穀粒タンク７内の穀粒が第３堆積高さＨ３の範囲内にあることが検出された場合には、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、前記制御部５０は、前記籾センサユニット５８によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ１６において、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒が第３堆積高さＨ３の範囲内になかった場合には、ステップＳ１８に進む。ステップＳ８では、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さの検出値をリセットして、その後、リターンする。

上述の構成によれば、前記第１光学式レベルセンサ５６をメインのセンサとして利用し、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが前記第１光学式レベルセンサ５６では十分な検出精度を保つことが出来ない状態の場合には、前記第２光学式レベルセンサ５７と前記籾センサユニット５８を補助的に用いることで、穀粒の堆積高さＨの検出精度を高く保つことができる。

また、上述の堆積高さ検出制御によれば、複数のセンサの検出結果に基づいて穀粒タンク７内の堆積高さを精度良く検出しているが、前記汎用コンバインによって収穫された作物が、前記穀粒タンク７内に貯留された際に塵埃が発生し難い作物であって、前記第１光学式レベルセンサ５６のみでも穀粒の堆積高さを精度良く検出するものであった場合には、前記第１光学式レベルセンサ５６のみの検出結果に基づいて、穀粒の堆積高さを検出できるように構成しても良い。

２ 走行機体
３ 刈取部
６ 脱穀装置
７ 穀粒タンク
７ａ 天板
７ｂ 前壁（側板）
５０ 制御部
５６ 第１光学式レベルセンサ（堆積高さ検出手段）
５７ 第２光学式レベルセンサ（堆積高さ検出補助手段）
５８ 籾センサユニット（堆積高さ検出補助手段）

Claims (4)

1. 走行機体の前方に設けられて圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取部と、
   前記刈取部によって刈取られた刈取穀稈の脱穀処理と選別処理とを行う脱穀装置と、
   前記脱穀装置によって脱穀・選別処理された穀粒を貯留する穀粒タンクと、
   制御部とを備え、
   前記穀粒タンク上部に、上下方向に光を照射する光学式のセンサであり、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒の堆積高さを前記穀粒タンクの下部から上部に亘って検出可能に構成された堆積高さ検出手段を設け、
   前記制御部は、前記堆積高さ検出手段により検出された穀粒の堆積高さに基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を算出可能に構成された
   コンバイン。
2. 前記堆積高さ検出手段とは別に、前記穀粒タンク下部の穀粒の堆積高さを検出する堆積高さ検出補助手段を備えた
   請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記堆積高さ検出手段を前記穀粒タンクの天板側に設け、前記堆積高さ検出補助手段を前記穀粒タンクの側板側に設け、前記堆積高さ検出補助手段は、光の照射方向が平面視で前記堆積高さ検出手段による穀粒の堆積高さの測定位置に近づくように斜め下方向に構成された
   請求項２に記載のコンバイン。
4. 前記堆積高さ検出手段とは別に、前記穀粒タンク内上部の穀粒の堆積高さを検出する堆積高さ検出補助手段を備えた
   請求項１乃至３の何れかに記載のコンバイン。

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