JP2854499B2 - 刈取収穫機の操向制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機体の前部に付設され
た刈取処理部に、複数個の分草具が機体横幅方向に間隔
を隔てる状態で設けられ、前記複数個の分草具のうちの
特定の分草具の左右両側に導入される茎稈列とその分草
具との横間隔を検出する左右一対の操向制御用センサが
設けられ、前記左右一対の操向制御用センサの情報に基
づいて、前記特定の分草具がその左右両側の茎稈列に対
して設定適正状態に維持されるように、前記機体の操向
装置を作動させる操向制御手段が設けられた刈取収穫機
の操向制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記刈取収穫機の操向制御装置では、例
えば刈取収穫機としてのコンバインによって圃場に植立
された茎稈を刈り取る際において、機体操向位置の適正
位置からのずれによって茎稈の刈り残しや踏み倒し等の
不具合が発生することを防止すべく、従来、複数個の分
草具のうちの特定の分草具の後方側箇所等に設けた左右
一対の操向制御用センサによってその分草具と左右の茎
稈列との横間隔を検出し、例えば、その左右の横間隔が
等しくなる、即ち、その特定の分草具が左右両側の茎稈
列の中央に位置する状態を設定適正状態として操向制御
していた。従って、左側の茎稈列との横間隔が右側より
大であれば機体位置が右側にずれていると判断して、操
向装置を作動させて、例えば左側の走行装置（例えばク
ローラ走行装置等）への動力伝達を入り切りするクラッ
チを切り作動させて機体を左側に操向させる一方、左側
の茎稈列との横間隔が右側より小であれば機体位置が左
側にずれていると判断して、右側の走行装置への動力伝
達を同様にクラッチ等にて切って機体を右側に操向させ
るようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機体位
置が適正状態（茎稈列の間の中央位置）から例えば右側
にずれていても、機体の向き（茎稈列に対する進入角
度）が直進方向より左側に向いている場合には、操向装
置を作動させなくても走行に伴って機体は左側に操向さ
れて機体の位置ずれは小さくなるが、上記従来技術によ
れば、この場合にも機体を左側に操向させるように操向
装置が作動されるため、無駄な操向作動が行われる不具
合があるとともにその操向作動により必要以上に左側に
操向される結果こんどは機体が適正状態から大きく左側
にずれてしまい、これを修正するために右側に大きく操
向作動させることが必要になるというように機体が左右
に大きく振れて、いわゆるハンチング状態になり、茎稈
列に対する追従性が低下するとともに乗り心地も悪くな
るという不具合があった。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、機体の位置ずれのみに基づいて
操向制御するのではなく、機体の向きも合わせて考慮し
たより適切な操向制御を行って前記従来技術の不具合点
を解消させるとともに、特に、欠株等のために左右一対
の操向制御用センサのうちの一方の検出範囲から茎稈列
が外れた場合にも、上記操向制御を円滑に行えるように
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による刈取収穫機
の操向制御装置の第１の特徴構成は、前記操向制御手段
は、前記左右一対の操向制御用センサの検出値の差より
判別した前記茎稈列に対する位置、及び、前記左右一対
の操向制御用センサの検出値の差の時間的な変化より判
別した前記茎稈列に対する進入角度の情報に基づいて、
前記操向制御を実行し、且つ、前記左右一対の操向制御
用センサのうちの一方の検出範囲から前記茎稈列が外れ
た場合には、前記茎稈列が検出範囲から外れた方のセン
サの検出値を前記茎稈列が検出範囲内にある他方のセン
サの検出値及び隣接する茎稈列の間隔情報に基づいて求
めるように構成されている点にある。

【０００６】又、第２の特徴構成は、前記操向制御手段
は、前記左右一対の操向制御用センサのうちの一方の検
出範囲から前記茎稈列が外れた場合には、そのセンサの
検出範囲から前記茎稈列が外れる前の左右のセンサの検
出値より前記間隔情報を求めるように構成されている点
にある。

【０００７】

【作用】本発明の第１の特徴構成によれば、左右一対の
操向制御用センサの両方の検出範囲内に茎稈列がある場
合には、それら両センサの検出値、即ち特定の分草具の
左右両側に導入される茎稈列とその分草具との横間隔の
差よりその茎稈列に対する機体の位置が判別され、又、
上記両センサの検出値の差の時間的変化より上記茎稈列
に対する機体の進入角度が判別される。そして、上記判
別された機体の位置及び進入角度の情報に基づいて、上
記特定の分草具が茎稈列に対して設定適正状態に維持さ
れるように、機体の操向装置が作動される。以下、例示
的に説明すれば、上記設定適正状態は、例えば、上記特
定の分草具が左右両側の茎稈列の中央に位置し、且つ、
その分草具の向きが茎稈列に平行な状態として設定さ
れ、そして、機体の位置が上記設定適正状態から例えば
右側にずれている場合において、機体の進入角度が直進
方向より左側に向いている場合には操向装置は作動させ
ないが、機体の進入角度が直進方向及び直進方向より右
側に向いている場合には機体が左側に操向されるように
操向装置を作動させる。

【０００８】一方、左右一対の操向制御用センサの一方
の検出範囲から茎稈列が外れた場合には、隣接する茎稈
列の間隔情報（例えば予め適正植付け状態での間隔とし
て記憶した情報）と茎稈列が検出範囲内にある他方のセ
ンサの検出値（即ち特定の分草具の片側に導入される茎
稈列とその分草具との横間隔）とに基づいて、上記検出
範囲から茎稈列が外れたセンサの検出値（即ち上記分草
具の反対側に導入される茎稈列とその分草具との横間
隔）を求める。そして、それら両センサの検出値の差よ
りその茎稈列に対する機体の位置が判別され、又、上記
両センサの検出値の差の時間的変化より上記茎稈列に対
する機体の進入角度が判別される。そして、上記判別さ
れた機体の位置及び進入角度の情報に基づいて、上記特
定の分草具が茎稈列に対して設定適正状態に維持される
ように、上述の操向制御と同様の制御が実行される。

【０００９】又、第２の特徴構成によれば、左右一対の
操向制御用センサのうちの一方の検出範囲から茎稈列が
外れた場合には、隣接する茎稈列の間隔情報が、上記一
方のセンサの検出範囲から茎稈列が外れる前の左右のセ
ンサの検出値、即ち特定の分草具の左右両側に導入され
る茎稈列とその分草具との横間隔より求められ、その求
められた隣接する茎稈列の間隔情報と茎稈列が検出範囲
内にある他方のセンサの検出値（即ち特定の分草具の片
側に導入される茎稈列とその分草具との横間隔）とに基
づいて、上記検出範囲から茎稈列が外れたセンサの検出
値（即ち上記分草具の反対側に導入される茎稈列とその
分草具との横間隔）を求める。そして、それら両センサ
の検出値の差よりその茎稈列に対する機体の位置が判別
され、又、上記両センサの検出値の差の時間的変化より
上記茎稈列に対する機体の進入角度が判別される。そし
て、上記判別された機体の位置及び進入角度の情報に基
づいて、上記特定の分草具が茎稈列に対して設定適正状
態に維持されるように、上述の操向制御と同様の制御が
実行される。

【００１０】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴構成によれ
ば、茎稈列に対する機体の位置情報のみならず、茎稈列
に対する機体の進入角度の情報にも基づいて、機体の操
向装置が作動されるので、従来のように、機体の位置情
報にのみ基づいて機体の操向装置が作動されるのに比べ
て、不要な操向作動を回避させることができるととも
に、機体の操向状態がハンチング状態になることもな
く、もって、前記従来技術の欠点を解消して、茎稈列に
対する追従性を向上するとともに乗り心地の改善をも実
現する操向制御が可能になる。特に、例えば欠株等のた
めに左右一対の操向制御用センサのうちの一方の検出範
囲から茎稈列が外れた場合にも、その検出範囲から茎稈
列が外れたセンサの検出値を隣接茎稈列の間隔情報を使
用して的確に求め、上記操向制御を継続実行することが
できるので、上記操向制御の信頼性を確保することがで
きる。

【００１１】又、第２の特徴構成によれば、左右一対の
操向制御用センサのうちの一方の検出範囲から茎稈列が
外れた場合に、その検出範囲から茎稈列が外れたセンサ
の検出値を求める際に使用する隣接茎稈列の間隔情報を
直前の左右両側のセンサの検出値より求める、即ち実際
に走行している圃場の茎稈列の間隔情報として求めるこ
とになるので、上記検出範囲から茎稈列が外れたセンサ
の検出値をより一層的確に求めることができ、もって、
上記第１の特徴構成による効果を一層高めることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を、刈取収穫機として
の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。

【００１３】図２及び図３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１を備えた機体Ｖの前
部に刈取処理部３が昇降自在に付設され、その後方側に
操縦席１７が設けられるとともに、その操縦席１７の後
方側に刈取処理部３で刈り取られた茎稈を脱穀処理する
脱穀装置２が設けられている。

【００１４】前記刈取処理部３には、複数個の分草具４
Ａ〜４Ｄが機体横幅方向に間隔を隔てる状態でフレーム
９によって支持されて設けられ、それら分草具４Ａ〜４
Ｄの間に、複数の茎稈導入用の経路Ｌ１〜Ｌ３が形成さ
れている。そして、これら経路Ｌ１〜Ｌ３夫々に導入さ
れた茎稈を引き起こす引き起こし装置５と、引き起こさ
れた茎稈の株元を切断するバリカン型の刈り刃６と、刈
取茎稈を機体後方側に係止搬送する搬送装置１９とが、
その順序で前記複数個の分草具４Ａ〜４Ｄの後方側に順
次並ぶ状態で設けられている。但し、前記複数の茎稈導
入用の経路Ｌ１〜Ｌ３のうちの最も既刈り側に位置する
経路Ｌ３については、同時に２列分の茎稈を導入できる
ように、その少なくとも先端部の横幅が他の未刈り側に
位置する経路Ｌ１，Ｌ２の横幅よりも大に形成されてい
る。８は搬送装置１９によって搬送された刈取茎稈を前
記脱穀装置２に搬送するフィードチェーンである。又、
前記刈り刃６の搬送方向下手側位置には、刈取茎稈の株
元に接当して刈取作業中であるか否かを検出するための
株元センサーＳ０が設置されている。

【００１５】前記複数個の分草具４Ａ〜４Ｄのうちの特
定の分草具４Ｂ（最未刈り側の分草具４Ａよりも一つ既
刈り側に位置する分草具４Ｂ）の左右両側の前記経路Ｌ
１，Ｌ２に導入される茎稈列とその分草具４Ｂ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。即ち、前記操向制御用センサＳ１，Ｓ
２は、上記特定の分草具４Ｂの未刈り側側面位置に設け
られて左側の経路Ｌ１内に導入される茎稈列と経路既刈
り側端部との横間隔を検出する第１センサＳ１と、上記
特定の分草具４Ｂの既刈り側側面位置に設けられて右側
の経路Ｌ２内に導入される茎稈列と経路未刈り側端部と
の横間隔を検出する第２センサＳ２とによって構成され
ている。

【００１６】前記第１及び第２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１０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１０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Ｌ１，Ｌ２の間に導入される茎稈の株元がセンサ
バー１０に接当して、センサバー１０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が小になるほど大となる
検出信号Ｅｎを出力する。尚、前記センサバー１０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４Ｂ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にある。

【００１７】次に、コンバインの制御構成について説明
すれば、図１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１６にベルト伝動され、その無段変速装
置１６の出力はミッションケース１５を介した後、前記
クローラ走行装置１を駆動するようになっている。前記
ミッションケース１５には前記クローラ走行装置１に対
する駆動力の伝達を左右で各別に入り切り操作する機体
Ｖの操向装置としての操向用クラッチ１２Ｌ，１２Ｒが
設けられ、駆動力を切り操作したクローラ走行装置１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。図中、Ｓ４はミッションケース１５への入力回転数
に基づいて車速や走行距離等を検出するための回転数セ
ンサー、Ｓ５はエンジンＥの回転数を検出するエンジン
回転数センサー、１３Ｌ，１３Ｒは前記操向用クラッチ
１２Ｌ，１２Ｒを入り切り操作するための操向用油圧シ
リンダ、１４Ｌ，１４Ｒは前記操向用油圧シリンダ１３
Ｌ，１３Ｒに対する作動油の供給を制御する電磁操作式
の操向用制御弁である。尚、図示しないが、前記無段変
速装置１６の出力は刈取クラッチ等を介して前記刈取処
理部３に伝動されるとともに、前記脱穀装置２にも伝動
されている。

【００１８】マイクロコンピュータ利用の制御装置１１
が設けられ、この制御装置１１には、前記株元センサー
Ｓ０、前記第１及び第２センサーＳ１，Ｓ２、前記回転
数センサーＳ４、及び、前記エンジン回転数センサーＳ
５からの各信号が入力されている。又、操縦を手動運転
と自動運転を切り換えるための手動自動切換スイッチＳ
Ｗ１が設けられ、この手動自動切換スイッチＳＷ１から
の信号も制御装置１１に入力されている。又、制御装置
１１からは、前記操向用制御弁１４Ｌ，１４Ｒに対する
駆動信号が出力されている。

【００１９】又、前記制御装置１１からは、アクチュエ
ータ（図示しない）を介して前記無段変速装置１６を変
速操作するための駆動信号が出力されている。そして、
前記エンジンＥに対する負荷が増大するとその回転数が
低下することから前記エンジン回転数センサーＳ５がエ
ンジン負荷検出手段として機能するので、前記制御装置
１１は、自動運転時には、前記エンジン回転数センサー
Ｓ５の検出情報に基づいてエンジン負荷が適正範囲に維
持されるように車速を自動制御するように構成されてい
る。つまり、エンジン回転数が適正回転数よりも低下し
たら減速する一方、エンジン回転数が適正回転数より増
加したら増速するのである。尚、図示しないが、前記手
動運転時に車速を手動で変速するための手動変速レバー
と、前記操向用クラッチ１２Ｌ，１２Ｒを手動で入り切
り操作するための操向レバーとが、前記操縦席１７に設
置されている。

【００２０】ところで、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Ｖの位置に変化がなくても、図７（ａ）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Ｈに対応する周期で変動す
る。そこで、前記制御装置１１は、前記ポテンショメー
タＲ１（Ｒ２）の電圧、即ち前記分草具４Ｂ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、後述のように（図７（ｂ）参照）設定された設定時
間ｔ２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、前記第１センサーＳ１の検出値Ａ及
び第２センサーＳ２の検出値Ｂとするように構成されて
いる。

【００２１】前記制御装置１１を利用して、前記第１及
び第２センサＳ１，Ｓ２の情報に基づいて、前記特定の
分草具４Ｂがその左右両側の茎稈列に対して後述の設定
適正状態に維持されるように、前記操向用クラッチ１２
Ｌ，１２Ｒを作動させる操向制御手段１００が構成され
ている。そして、この操向制御手段１００は、前記第１
及び第２センサＳ１，Ｓ２の検出値の差Ａ−Ｂより判別
した前記茎稈列に対する前記機体Ｖの位置、及び、前記
第１及び第２センサＳ１，Ｓ２の検出値の差Ａ−Ｂの時
間的な変化より判別した前記茎稈列に対する前記機体Ｖ
の進入角度の情報に基づいて、前記操向制御を実行する
ように構成されている。

【００２２】前記操向制御手段１００について説明すれ
ば、前記第１センサーＳ１の検出値Ａと第２センサーＳ
２の検出値Ｂの差ｄ＝Ａ−Ｂを茎稈列に対する機体Ｖの
位置ｄとする。従って、両センサＳ１，Ｓ２の検出値が
等しい（例えばＡ＝Ｂ＝３）とき、つまり、前記特定の
分草具４Ｂ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４Ｂが右側にずれる（即ち機体Ｖが右側に操向され
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。又、設定距離例えば前記株間距
離Ｈの２倍の距離２Ｈを走行したときの前記差Ａ−Ｂの
変化量をΔ（Ａ−Ｂ）とすると、機体Ｖの茎稈列に対す
る進入角度θは、式θ＝Δ（Ａ−Ｂ）／２Ｈによって算
出され、θ＝０のときに機体Ｖが茎稈列の方向に沿って
直進している状態となる。

【００２３】以上において、上記機体Ｖの位置ｄ及び進
入角度θの値が共に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。具体的には、上記求めた位置
ｄ及び進入角度θに基づいて、前記左右の操向用クラッ
チ１２Ｌ，１２Ｒの切り時間に対応する制御出力ｕを求
め、この制御出力ｕに基づいて前記左右の操向用制御弁
１４Ｌ，１４Ｒを通電作動させることにより操向制御す
る。尚、前記制御出力ｕは、機体Ｖの位置ｄ及び進入角
度θに夫々対応する前記差Ａ−Ｂ及びその変化量Δ（Ａ
−Ｂ）に対して予めテーブル（図示しない）として記憶
されており、操向制御手段１００はこのテーブルを参照
して制御出力ｕを求める。

【００２４】前記制御出力ｕは、図８〜図１０に示すメ
ンバーシップ関数及び図１１に示す制御ルールに基づい
て、ファジィ推論によって算出する。尚、図８は前記検
出値の差Ａ−Ｂ（機体Ｖの位置ｄに対応する）のメンバ
ーシップ関数、図９は前記検出値の差Ａ−Ｂの変化量Δ
（Ａ−Ｂ）（機体Ｖの進入角度θに対応する）のメンバ
ーシップ関数、図１０は制御出力ｕを演算する際の重み
関数として使用する制御量ｚのメンバーシップ関数を夫
々示す。前記制御ルールは、前記差Ａ−Ｂ及びその変化
量Δ（Ａ−Ｂ）を前件部の２つのファジィ変数として、
制御量ｚを後件部として記述されている。そして、差Ａ
−Ｂ及びその変化量Δ（Ａ−Ｂ）の制御ルールへの適合
度（グレード）は、前記メンバーシップ関数（図８及び
図９）への適合度のうちの小さい方の値をもって適合度
とする。又、そのようにして求めた適合度に基づいて、
制御量ｚを前記メンバーシップ関数（図１０）より求め
る。尚、差Ａ−Ｂ及びその変化量Δ（Ａ−Ｂ）に対して
複数の制御ルールが適用される場合には、上述の手順に
より各制御ルールに対する制御量ｚを求め、それら制御
量ｚを荷重平均した値を最終の制御量ｚとする。

【００２５】そして、上記最終の制御量ｚに所定時間に
設定された基本出力を乗算して、実際の制御出力ｕを得
る。ここで、制御出力ｕは前記操向用制御弁１４Ｌ，１
４Ｒの通電時間であり、制御出力ｕが正の値である場合
は、左側の操向用クラッチ１２Ｌを切って左側（未刈り
側）に操向することを示し、制御出力ｕが負の値である
場合は、右側の操向用クラッチ１２Ｒを切って右側（既
刈り側）に操向することを示す。尚、前記制御ルール
（図１１）からも判るように、例えば、機体Ｖが前記適
正状態よりも右側（既刈り側）に大きくずれて位置して
いる（例えばｄ＝Ａ−Ｂ＝５であればＰＢの適合度１に
相当する）場合であっても、機体Ｖの進入角度θが左側
（未刈り側）に大きく傾いている（例えばΔ（Ａ−Ｂ）
＝−４であればＮＢの適合度１に相当する）場合には、
前記ファジィ推論の結果制御量ｚは０になって制御出力
ｕは０となり、前記操向用制御弁１４Ｌ，１４Ｒの操作
はされない。即ち、機体Ｖが適正状態から大きく位置ず
れしていても、機体Ｖが上記位置ずれを少なくする方向
に向いている場合には、不要な操向操作を行わないよう
にしているのである。

【００２６】又、上記制御出力ｕに基づいて操向用制御
弁１４Ｌ，１４Ｒを通電作動させてから操向用クラッチ
１２Ｌ，１２Ｒが実際に切れるまで、及び、操向用クラ
ッチ１２Ｌ，１２Ｒが切れてから機体Ｖが実際に進行方
向を変えるまでには夫々遅れ時間があるから、制御出力
ｕに基づいて操向用クラッチ１２Ｌ，１２Ｒを操作した
結果が第１及び第２センサＳ１，Ｓ２の検出値の変化と
して現れるまでには所定時間の遅れが生じる。そこで、
前記操向制御手段１００は、操向用クラッチ１２Ｌ，１
２Ｒを作動させたのちの所定時間ｔ１後の第１及び第２
センサＳ１，Ｓ２の情報に基づいて、機体Ｖの位置ｄ及
び進入角度θの判別を行うように構成されている。即
ち、図７（ｂ）に示すように、クラッチ操作信号が出力
されてから所定時間ｔ１が経過するまではサンプリング
動作は行わず、ｔ１経過後の設定時間ｔ２の間にサンプ
リングされたデータのうちの最小値を前記検出値Ａ，Ｂ
とする。尚、上記ｔ２時間は、少なくとも前記株間距離
Ｈを走行する時間より長く設定され、クラッチ操作は株
間距離Ｈの２倍の距離２Ｈを走行する毎になされる。そ
して、上記得られた検出値Ａ，Ｂより機体Ｖの位置ｄ及
び進入角度θを判別して制御出力ｕを算出し、これに基
づいて次のクラッチ操作信号が出力される。

【００２７】更に、前記操向制御手段１００は、前記第
１及び第２センサＳ１，Ｓ２のうちの一方のセンサの検
出範囲から前記茎稈列が外れた場合には、そのセンサの
検出範囲から前記茎稈列が外れる前の第１及び第２セン
サＳ１，Ｓ２の検出値より隣接する茎稈列の間隔情報を
求めるとともに、その間隔情報及び前記茎稈列が検出範
囲内にある他方のセンサの検出値に基づいて、前記茎稈
列が検出範囲から外れた方のセンサの検出値を求めるよ
うに構成されている。具体的に説明すれば、図４に示す
ように、茎稈列が第１及び第２センサＳ１，Ｓ２の両方
の検出範囲内にあるときには、隣接する茎稈列の間隔Ｌ
は各センサの検出値Ａ０，Ｂ０の和（Ｌ＝Ａ０＋Ｂ０）
として求められる。ここで、欠株等のために右側の第２
センサＳ２の検出範囲から茎稈列が外れたとすると、こ
の間隣接する茎稈列の間隔Ｌは変化しないので、その第
２センサＳ２の検出値Ｂ１は、上記求めた茎稈列の間隔
Ｌからそのときの第１センサＳ１の検出値Ａ１を引いた
値として、即ち、式Ｂ１＝Ｌ−Ａ１＝Ａ０＋Ｂ０−Ａ１
によって求められる。尚、センサの検出範囲から茎稈列
が外れたことはそのセンサの検出値が急に前記範囲６に
変化したことで判断される。

【００２８】次に、図５〜図６に示すフローチャートに
基づいて、前記制御装置１１の動作について説明すれ
ば、前記株元センサーＳ０がＯＦＦ状態からＯＮ状態に
変化して刈取作業の開始が確認されると、手動自動切換
スイッチＳＷ１の状態によって手動運転か自動運転かを
判断する。そして、通常、運転初期は手動運転が選択さ
れているので、制御終了が指示されていなければフロー
の始めに戻る。尚、手動運転では、運転者が、圃場にお
ける茎稈の植立状態を見ながら手動で操向操作し、茎稈
列に対して機体操向位置が適正になる状態、即ち、前記
分草具４Ａ〜４Ｄが各茎稈列の間の中央に位置する状態
になるように操縦する。同時に、手動にて変速操作す
る。そして、茎稈列に対して機体操向位置が適正になっ
た時点で前記手動自動切換えスイッチＳＷ１を自動運転
側に切り換える。

【００２９】自動運転に切り換えられたことが確認され
ると、前記車速制御を実行すると共に操向制御を行う。
操向制御（図６）では、図７（ｂ）に示すように、操向
用クラッチ１２Ｌ，１２Ｒが操作されてからｔ１時間経
過したか否かを調べ、このｔ１時間経過している場合に
はｔ１時間経過後更にｔ２時間経過していないときにだ
け、所定距離Δｈ走行毎に第１及び第２センサＳ１，Ｓ
２のデータをサンプリングして記憶する。上記ｔ１時間
経過後更にｔ２時間経過した場合には、上記データサン
プリング期間（ｔ２時間）の間に、左右のいずれかのセ
ンサの検出範囲から茎稈列が外れたか否かを調べる。そ
して、いずれかのセンサの検出範囲からも茎稈列が外れ
ていない場合には、上記サンプリングしたデータのうち
の最小値を判別し、その最小値を第１及び第２センサＳ
１，Ｓ２の各検出値Ａ，Ｂとするとともに、両検出値
Ａ，Ｂの和を取って茎稈列の間隔Ｌとする。一方、左右
のいずれかのセンサの検出範囲から茎稈列が外れた場合
には、外れていない方のセンサ（例えば第１センサＳ
１）のサンプリングデータのうちの最小値をその検出値
Ａとし、検出範囲から茎稈列が外れた方のセンサ（例え
ば第２センサＳ２）の検出値Ｂを上記求めた茎稈列の間
隔Ｌから外れていない方のセンサの検出値Ａを引いて求
めるる。次に、上記求めた両検出値Ａ，Ｂの差Ａ−Ｂ及
びその時間変化Δ（Ａ−Ｂ）より、前述のようにして機
体Ｖの茎稈列に対する位置ｄ及び進入角度θを求める。
そして、これら位置ｄ及び進入角度θに対応する制御出
力ｕを前記ファジィ推論より求めたテーブルより選択
し、その制御出力ｕに基づいて操向用クラッチ１２Ｌ，
１２Ｒを操作する。

【００３０】〔別実施例〕上記実施例では、左右一対の
操向制御用センサＳ１，Ｓ２のうちの一方のセンサの検
出範囲から茎稈列が外れた場合に、そのセンサの検出値
を求めるのに使用する隣接する茎稈列の間隔Ｌを、その
センサの検出範囲から茎稈列が外れる前の左右のセンサ
Ｓ１，Ｓ２の検出値より求めるものを示したが、これ以
外に、例えば適正に植え付けられたときの隣接茎稈列の
間隔情報を予め記憶しておいて、その間隔情報を使用す
るようにしてもよい。

【００３１】又、上記実施例では、機体Ｖの位置ｄの値
に関係なく、すべての場合に機体Ｖの位置ｄ及び進入角
度θの両方に基づいてファジィ推論より制御出力ｕを求
めるようにしたが、機体Ｖの位置ｄの値が小さい場合、
例えば、前記検出値の差Ａ−Ｂが−２〜＋２の範囲にあ
って、前記特定の分草具４Ｂが左右の茎稈列の中央位置
から大きく外れていない場合には、機体Ｖの位置ｄのみ
に基づいて制御出力ｕを求めるようにし、制御の簡略化
を図ることもできる。

【００３２】又、上記実施例では、走行距離検出用の回
転数センサＳ４によって株間距離の２倍の距離２Ｈ走行
したことを検出し、この走行の間での左右一対の操向制
御用センサＳ１，Ｓ２の検出値の差の時間的な変化量Δ
（Ａ−Ｂ）を上記距離２Ｈで割って茎稈列に対する機体
Ｖの進入角度θを判別するようにしたが、これ以外に、
例えば、進入角度θの正確度は位置ｄほど厳しい必要は
ないことに鑑み、通常作業走行時に所定値に設定されて
いる車速に走行時間を掛けて走行距離を求め、この走行
距離で上記検出値の差の時間的な変化量Δ（Ａ−Ｂ）を
割って進入角度θを判別するようにし、制御構成の簡略
化を図ることもできる。

【００３３】又、上記実施例では、操向装置である操向
用クラッチ１２Ｌ，１２Ｒを作動させたのちの所定時間
ｔ１後の左右一対の操向制御用センサＳ１，Ｓ２の情報
に基づいて、機体Ｖの位置ｄ及び進入角度θを判別する
ようにしたが、操向装置を作動させてから比較的短時間
のうちにその操向操作の結果が実際の機体Ｖの進行方向
の変化として現れる場合には、必ずしも、上記所定時間
待つ必要はない。

【００３４】又、上記実施例では、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４Ｂ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
４Ｂ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。

【００３５】又、上記実施例では、機体Ｖの操向装置を
左右のクローラ走行装置１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１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。

【００３６】又、上記実施例では、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
動するセンサーバー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
４Ｂの位置も他の分草具の位置に適宜変更できる。

【００３７】又、上記実施例では、操向制御用センサＳ
１，Ｓ２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４Ｂ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。

【００３８】又、上記実施例では、分草具４Ａ〜４Ｄ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、更に最も既刈り側に位置する経路Ｌ３
の横幅を、他の経路Ｌ１，Ｌ２よりも広くしたものを示
したが、この分草具及び経路の個数や横幅等の具体構成
は上記実施例のものに限らず適宜変更できる。

【００３９】又、上記実施例では、本発明をコンバイン
に適用したものを例示したが、これ以外の自動あるいは
手動走行式の各種刈取収穫機に適用することができる。

【００４０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】コンバイン前部の概略平面図

【図３】コンバインの概略側面図

【図４】操向制御用センサの平面図

【図５】制御作動のフローチャート

【図６】制御作動のフローチャート

【図７】操向制御用センサの検出動作及び操向制御動作
の説明図

【図８】メンバーシップ関数の説明図

【図９】メンバーシップ関数の説明図

【図１０】メンバーシップ関数の説明図

【図１１】制御ルールの説明図

【符号の説明】

Ｖ 機体 ３ 刈取処理部 ４Ａ〜４Ｄ 分草具 Ｓ１，Ｓ２ 操向制御用センサ １２Ｌ，１２Ｒ 操向装置 １００ 操向制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 由明 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 昭59−187705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−216503（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01B 69/00 303 A01D 63/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体（Ｖ）の前部に付設された刈取処理
   部（３）に、複数個の分草具（４Ａ〜４Ｄ）が機体横幅
   方向に間隔を隔てる状態で設けられ、前記複数個の分草
   具（４Ａ〜４Ｄ）のうちの特定の分草具（４Ｂ）の左右
   両側に導入される茎稈列とその分草具（４Ｂ）との横間
   隔を検出する左右一対の操向制御用センサ（Ｓ１，Ｓ
   ２）が設けられ、前記左右一対の操向制御用センサ（Ｓ
   １，Ｓ２）の情報に基づいて、前記特定の分草具（４
   Ｂ）がその左右両側の茎稈列に対して設定適正状態に維
   持されるように、前記機体（Ｖ）の操向装置（１２Ｌ，
   １２Ｒ）を作動させる操向制御手段（１００）が設けら
   れた刈取収穫機の操向制御装置であって、 前記操向制御手段（１００）は、前記左右一対の操向制
   御用センサ（Ｓ１，Ｓ２）の検出値の差より判別した前
   記茎稈列に対する位置、及び、前記左右一対の操向制御
   用センサ（Ｓ１，Ｓ２）の検出値の差の時間的な変化よ
   り判別した前記茎稈列に対する進入角度の情報に基づい
   て、前記操向制御を実行し、 且つ、前記左右一対の操向制御用センサ（Ｓ１，Ｓ２）
   のうちの一方の検出範囲から前記茎稈列が外れた場合に
   は、前記茎稈列が検出範囲から外れた方のセンサの検出
   値を前記茎稈列が検出範囲内にある他方のセンサの検出
   値及び隣接する茎稈列の間隔情報に基づいて求めるよう
   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】 前記操向制御手段（１００）は、前記
   左右一対の操向制御用センサ（Ｓ１，Ｓ２）のうちの一
   方の検出範囲から前記茎稈列が外れた場合には、そのセ
   ンサの検出範囲から前記茎稈列が外れる前の左右のセン
   サの検出値より前記間隔情報を求め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。