JP2949006B2 - 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、刈取処理部に導入され
る茎稈の機体横幅方向での導入位置を検出する導入位置
検出手段と、その導入位置検出手段の検出情報に基づい
て、前記導入位置を設定適正位置に維持させるように操
向制御する操向制御手段と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、操向位置の適正状態
からのずれによる茎稈の刈り残しや踏み倒し等の不具合
の発生を防止すべく、従来、複数列状に並ぶ茎稈（条）
の機体横幅方向での導入位置を、例えば刈取処理部に設
けられた茎稈導入用の経路内での茎稈と経路端部との横
間隔を検出するセンサによって検出し、その横間隔が設
定値になる状態（例えば、茎稈が上記経路内の中央に位
置する状態）を設定適正位置として操向制御するように
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、田植え機で
圃場に苗を植え付けるときの操向ずれ等によって隣接す
る茎稈列の間隔（即ち、機体横幅方向での条間隔）が正
常な間隔の状態から大側あるいは小側に変動する場合が
発生するが、上記従来手段によれば、前記センサがたま
たま上記条間隔が正常でない箇所の茎稈を検出する場合
には、前記経路端部との横間隔を設定値となる状態に制
御しても、茎稈は上記経路内の中央位置から外れていず
れかの経路端部側に寄って位置することになる。その結
果、前記茎稈の刈り残しや踏み倒し等の不具合を発生さ
せるおそれがあり、又、刈り残しや踏み倒しを発生させ
ないまでも、刈り跡が乱れたり、或いは、刈取茎稈の穂
先位置の不揃いのために刈取処理部での搬送動作や脱穀
部の脱穀性能等に悪影響を及ぼすおそれがあった。

【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、茎稈列の機体横幅方向での条間
隔が正常でない茎稈があっても、正常な条間隔の茎稈の
導入位置情報に基づいて適正な操向制御を行わせるよう
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
の操向制御装置の特徴構成は、前記導入位置検出手段
が、前記茎稈の機体横幅方向の異なる位置における導入
位置を検出する複数のセンサから構成され、前記複数の
センサの夫々が検出対象とする茎稈の機体横幅方向での
条間隔を検出する条間隔検出手段が設けられ、前記操向
制御手段は、前記条間隔検出手段の情報に基づいて、前
記複数のセンサのうちで正常な条間隔の茎稈を検出対象
とするセンサの情報にのみ基づいて、前記操向制御を実
行するように構成されている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の特徴構成によれば、茎稈の機体横幅方
向の異なる位置における導入位置を検出する複数のセン
サが検出対象とする茎稈の機体横幅方向での各条間隔が
検出され、これらの条間隔が検出された複数のセンサの
うちで正常な条間隔の茎稈を検出対象とするセンサの検
出情報にのみ基づいて、操向制御手段が、茎稈の機体横
幅方向での導入位置を設定適正位置に維持する操向制御
を実行する。

【０００７】

【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、圃
場に条間隔が正常でない茎稈が存在しても、正常な条間
隔の茎稈を検出しているセンサが自動選択され、そのセ
ンサの情報に基づいて適正な操向制御が行われるので、
茎稈の刈り残しや踏み倒し等の発生がない信頼性に優れ
た刈取収穫機の操向制御装置を得ることができる。

【０００８】尚、上記複数のセンサを択一的に選択する
手動式の選択手段を設けて、運転者が刈取処理部におけ
る刈取作業状況を確認しながら、正常な条間隔の茎稈を
検出しているセンサを手動で選択するような構成とする
ことも考えられるが、このようにすると、例えば、植立
穀稈が倒伏しているような場合、運転者は植立穀稈の株
元付近を確認することができない場合があり、正常な条
間隔の茎稈を適正に選択できないおそれがあるが、上記
構成によれば、条間隔検出手段によって正常な条間隔の
茎稈を正確に判断することができ、しかも、運転者によ
る切り換え操作等の煩わしさも無く運転負担を軽くして
操作性に優れた状態で、適正な操向制御を実行できるも
のとなる。

【０００９】

【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。

【００１０】図２及び図５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
部に操縦席１７が設けられ、その操縦席１７の前方側の
機体前部に刈取処理部３が昇降自在に付設されるととも
に、操縦席１７の後方側に脱穀装置２が搭載されてい
る。

【００１１】前記刈取処理部３の先端部には、機体横幅
方向に間隔を隔てる状態で並置される複数個の分草具４
Ａ〜４Ｆがフレーム９によって支持され、それら分草具
４Ａ〜４Ｆの間の夫々に、複数の茎稈導入用の経路Ｌ１
〜Ｌ５が形成されている。そして、これら経路Ｌ１〜Ｌ
５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〜４
Ｆの後方側に順次並ぶ状態で設けられている。尚、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。

【００１２】前記刈取処理部３には、前記経路Ｌ１〜Ｌ
５に導入される茎稈の経路端部からの横間隔を検出する
複数個の茎稈位置検出センサーＳ１，Ｓ２が、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４
Ｂの後部側位置に設けられて、その分草具４Ｂの左側の
経路Ｌ１に導入される茎稈の経路既刈り側端部との横間
隔及び右側の経路Ｌ２に導入される茎稈の経路未刈り側
端部との横間隔を検出する第１センサーＳ１と、最既刈
り側の分草具４Ｆよりも一つ未刈り側に位置する分草具
４Ｅの後部側位置に設けられて、その分草具４Ｅの左側
の経路Ｌ４に導入される茎稈の経路既刈り側端部との横
間隔及び右側の経路Ｌ５に導入される茎稈の経路未刈り
側端部との横間隔を検出する第２センサーＳ２とによっ
て構成されて設けられている。

【００１３】前記複数個の茎稈位置検出センサーＳ１，
Ｓ２は略同一構成であって、第１センサーＳ１を例に説
明すれば、図３に示すように、分草具４Ｂの後方側のフ
レーム９に設けた回動支点１０ａ周りに機体後方側に回
動自在な左右一対のセンサバー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Ｒ
１ａ（Ｒ１ｂ）が設けられている。つまり、機体Ｖの走
行に伴って、前記分草具４Ａ〜４Ｆ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Ｒ１ａ（Ｒ１ｂ）
は、上記回動角を検出することによって、機体進行方向
に並ぶ茎稈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。以上より、茎
稈位置検出センサーＳ１，Ｓ２が、刈取処理部３に導入
される茎稈の機体横幅方向での導入位置を検出する導入
位置検出手段Ｓ１，Ｓ２を構成し、その導入位置検出手
段Ｓ１，Ｓ２が、茎稈の機体横幅方向の異なる位置（こ
の例では、左右２箇所）における導入位置を検出する複
数のセンサ即ち第１及び第２センサーＳ１，Ｓ２から構
成されることになる。

【００１４】前記操縦席１７には、図５に示すように、
前記刈取処理部３を昇降操作するための昇降レバー２０
が設けられ、その昇降レバー２０の先端部には、前記第
１及び第２センサーＳ１，Ｓ２を択一的に選択する手動
式の選択手段としてのセンサー切換スイッチＳＷ２が付
設されている。即ち、図４に示すように、上記切換スイ
ッチＳＷ２は、左側の第１センサーＳ１の検出情報に基
づいて後述の自動操向制御を行うための左センサ位置、
右側の第２センサーＳ２の検出情報に基づいて後述の自
動操向制御を行うための右センサ位置、及び、上記セン
サによる自動操向制御をＯＦＦして手動操向を行うため
の中央位置の３位置に切り換えるように左右に倒し操作
されるレバー２１を備えている。尚、これらのレバー２
１は昇降レバー２０を握った運転者が指等によって操作
する。

【００１５】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ための操
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１３Ｌ，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。

【００１６】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、前記株元センサーＳ
０、前記第１及び第２センサーＳ１，Ｓ２、前記回転数
センサーＳ４、前記エンジン回転数センサーＳ５、及
び、前記センサー切換スイッチＳＷ２からの各信号が入
力されている。又、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ＳＷ１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。

【００１７】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。

【００１８】前記制御装置１１を利用して、前記第１及
び第２センサーＳ１，Ｓ２の夫々が検出対象とする茎稈
の機体横幅方向での条間隔を検出する条間隔検出手段１
０１が構成されている。具体的に説明すれば、図２に示
すように、右側の第２センサーＳ２が検出対象としてい
る茎稈の条間隔ｄ' は、左側の第１センサーＳ１が検出
対象としている茎稈の正常な条間隔ｄよりも狭くなって
いる。このため、右側の第２センサーＳ２の出力電圧、
即ち、左右のセンサーバー１０の回動角を夫々検出する
両ポテンショメータＲ２ａ，Ｒ２ｂの検出値を合計した
値は、図６に示すように、正常な条間隔ｄを検出したと
きの適正範囲ΔＥから外れる（この例では、条間隔が正
常な間隔より狭いので適正範囲ΔＥより大側に外れ
る）。これに対して、左側の第１センサーＳ１では、両
ポテンショメータＲ１ａ，Ｒ１ｂの検出値を合計した値
は適正範囲ΔＥ内にある。従って、上記両ポテンショメ
ータの検出値の合計値によって、第１及び第２センサー
Ｓ１，Ｓ２が検出対象とする茎稈の条間隔が検出され、
それが正常な条間隔か否かが判断される。尚、上記正常
でない条間隔が発生するのは、田植え機によって既植え
苗列に沿わせて植え付ける際の操向ずれ等による。

【００１９】又、前記制御装置１１を利用して、前記第
１及び第２センサーＳ１，Ｓ２の検出情報に基づいて、
前記刈取処理部３に導入される茎稈の機体横幅方向での
導入位置を設定適正位置に維持させるように操向制御す
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、前記センサー切換スイッチＳＷ
２の情報に基づいて、前記第１又は第２センサーＳ１，
Ｓ２のうちの選択されたセンサーＳ１，Ｓ２の検出情報
にのみ基づいて、前記操向制御を実行するように構成さ
れている。具体的には、手動運転時において、前記セン
サー切換スイッチＳＷ２によって、左センサー位置（第
１センサーＳ１）あるいは右センサー位置（第２センサ
ーＳ２）が選択される。又、前記操向制御手段１００
は、前記条間隔検出手段１０１の情報に基づいて、前記
第１又は第２センサーＳ１，Ｓ２のうちで正常な条間隔
の茎稈を検出対象とするセンサーＳ１，Ｓ２の情報にの
み基づいて、前記操向制御を実行するように構成されて
いる。具体的には、自動運転時において、前記第１又は
第２センサーＳ１，Ｓ２のうちの正常な条間隔の茎稈を
検出対象とする方のセンサーＳ１，Ｓ２が自動選択され
る。

【００２０】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、手動運転時
に前記センサー切換スイッチＳＷ２によってセンサによ
る自動操向制御がＯＦＦされたときに前記操向用クラッ
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。

【００２１】次に、図７〜図９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が選択されてい
るのか自動運転が選択されているのかを判断する。そし
て、手動運転では（通常、運転初期は手動運転が選択さ
れる）、センサー切換スイッチＳＷ２の状態を検出し、
第１又は第２センサーＳ１，Ｓ２のいずれかが選択され
ている場合は、選択されたセンサーＳ１，Ｓ２の情報に
基づく操向制御を実行する。この操向制御では、図９に
示すように、各センサーＳ１，Ｓ２の両ポテンショメー
タの検出値が等しい場合にはその状態を維持し、左のポ
テンショメータの検出値が右より大きければ右方向に操
向させ、右のポテンショメータの検出値が左より大きけ
れば左方向に操向させる。

【００２２】尚、自動操向制御ＯＦＦ状態である場合
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、茎稈位置に対して機体操向位置が適
正になるように操縦する。そして、茎稈位置に対して機
体操向位置が適正になった時点で、前記センサー切換ス
イッチＳＷ２によって第１又は第２センサーＳ１，Ｓ２
のうちで正常な条間隔の茎稈を検出している方のセンサ
ーを選択する。

【００２３】又、手動自動切換えスイッチＳＷ１の状態
から自動運転が確認されると、前記自動車速制御を実行
すると共に、条間隔検出処理を行う。条間隔検出処理
（図８）では、第１及び第２センサＳ１，Ｓ２のセンサ
値（両ポテンショメータの合計値）を入力し、そのセン
サ値が前記適正範囲ΔＥ内（図６）にあればそのセンサ
を正常な条間隔の茎桿を検出対象としているセンサーと
して選択する。そして、そのセンサーの検出情報に基づ
いて前記操向制御（図９）を実行する。

【００２４】〔別実施例〕 上記実施例では、茎稈の導入位置検出手段Ｓ１，Ｓ２を
構成する複数のセンサを、茎稈に接当するセンサーバー
１０の回動角を検出する接触センサに構成したが、光電
センサ等の非接触式のセンサでもよい。又、各センサＳ
１，Ｓ２が左右の茎稈導入用の経路における茎稈と経路
端部との横間隔を検出するように、上記センサーバー１
０を左右一対設けたが、片側の経路だけでの上記横間隔
を検出するように片側だけにセンサーバー１０を設ける
ものでもよい。又、機体横幅方向でのセンサＳ１，Ｓ２
の個数も２個に限らない。

【００２５】上記実施例では、茎稈の機体横幅方向での
条間隔を検出する条間隔検出手段１０１を、導入位置検
出用のセンサＳ１，Ｓ２の検出情報を利用して検出する
ように構成したが、これに限るものではない。例えば、
条間隔検出用に別のセンサ（例えば、イメージセンサ）
等を設け、このセンサの情報に基づいて条間隔を検出す
るようにすることも可能である。

【００２６】上記実施例では、分草具４Ａ〜４Ｆを６個
設けて各分草具の間に５個の茎稈導入用の経路Ｌ１〜Ｌ
５を構成したものを示したが、この分草具及び経路の個
数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。

【００２７】上記実施例では、茎稈導入位置の設定適正
位置を、茎稈導入位置検出用のセンサＳ１，Ｓ２を構成
する左右のセンサーバー１０が等しい回動角となる状態
としたが、等しい角度に設定する必要は必ずしもない。
又、センサＳ１，Ｓ２が、上記のように片側だけのセン
サーバー１０から構成される場合には、所定の回動角を
設定適正位置としてもよい。

【００２８】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。

【００２９】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】導入位置検出手段の概略平面図

【図３】茎稈導入位置検出用のセンサの平面図

【図４】センサー切換スイッチを示す図

【図５】コンバインの概略側面図

【図６】条間隔検出の説明図

【図７】制御作動のフローチャート

【図８】制御作動のフローチャート

【図９】制御作動のフローチャート

【符号の説明】

３ 刈取処理部 Ｓ１，Ｓ２ 導入位置検出手段及びセンサ １００ 操向制御手段 １０１ 条間隔検出手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刈取処理部（３）に導入される茎稈の機
   体横幅方向での導入位置を検出する導入位置検出手段
   （Ｓ１，Ｓ２）と、その導入位置検出手段（Ｓ１，Ｓ
   ２）の検出情報に基づいて、前記導入位置を設定適正位
   置に維持させるように操向制御する操向制御手段（１０
   ０）とが設けられた刈取収穫機の操向制御装置であっ
   て、 前記導入位置検出手段（Ｓ１，Ｓ２）が、前記茎稈の機
   体横幅方向の異なる位置における導入位置を検出する複
   数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）から構成され、 前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）の夫々が検出対象とす
   る茎稈の機体横幅方向での条間隔を検出する条間隔検出
   手段（１０１）が設けられ、 前記操向制御手段（１００）は、前記条間隔検出手段
   （１０１）の情報に基づいて、前記複数のセンサ（Ｓ
   １，Ｓ２）のうちで正常な条間隔の茎稈を検出対象とす
   るセンサ（Ｓ１，Ｓ２）の情報にのみ基づいて、前記操
   向制御を実行するように構成されている 刈取収穫機の操
   向制御装置。