JP3185286B2 - コンバインにおける刈取部昇降制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンバインの刈取部を
昇降制御するための刈取部昇降制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンバインにおける刈取部昇降装
置の制御例を図６を参照して説明すると、まず、条刈り
（図６においてＡ−Ｂ方向の刈取り）の終了後に刈取部
を上昇させ、所謂αターン（図中Ｃ〜Ｄ）による回行作
動を行って未刈穀稈群３１に対向する姿勢になるように
移動する。次に、光ビームセンサなどの前方センサ７で
機体１から未刈穀稈群３１までの距離を計測しつつ、未
刈穀稈群３１に向け前進する。そして前記前方センサ７
の検出した未刈穀稈群までの距離が予め設定された下降
開始距離を下回ったことを条件に、刈取部を所定の刈取
高さに下降させ、未刈穀稈群の横刈り（図６中Ｄ−Ｅ方
向）を開始するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、刈取部が上昇
位置から下降位置に移行するには一定の時間を要する。
従って、この従来の装置では、機体１の走行速度が速い
場合には、刈取部の下降作動の終了前に機体１が未刈穀
稈群３１に到達してしまい、刈取が適切に行われない虞
があった。またこの問題点は、刈取作業の高速化を図る
際の障害となっていた。

【０００４】そこで本発明は、この問題点を解決し、機
体の走行速度にかかわらず、刈取作業の適正化、高速化
を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決すべ
く、本発明のコンバインにおける刈取部昇降制御装置
は、コンバインとその前方の未刈作物との間の距離を計
測する距離計測手段と、コンバインの走行速度を検出す
る走行速度検出手段と、前記走行速度検出手段の検出値
により後進停止位置から所定距離前進したことを検知す
ると、刈取部を途中まで下降するように刈取部昇降装置
を制御する第１段階下降制御手段と、前記走行速度検出
手段の検出値に応じて、刈取部下降開始地点と未刈作物
との間の距離を設定する下降開始距離設定手段と、前記
距離計測手段の検出値が設定下降開始距離を下回ったと
きに刈取部が下降を開始するように刈取部昇降装置を制
御する制御手段と、を備えてなるものである。

【０００６】

【作用】本発明においては、距離計測手段はコンバイン
とその前方の未刈作物との間の距離を計測する。いま、
走行速度検出手段の検出値により後進停止位置から所定
距離前進したことを検知すると、第１段階下降制御手段
が刈取部を途中まで下降するように昇降装置を制御す
る。さらに下降開始距離設定手段は、走行速度検出手段
が検出した走行速度に応じて、刈取部の下降開始距離を
設定する。ここで、下降開始距離とは、刈取部が下降を
開始する際の刈取部と未刈作物との間の距離をいう。制
御手段は、距離計測手段の検出値が設定下降開始距離を
下回ったときに刈取部が下降を開始するように昇降装置
を制御する。

【０００７】このように本発明では、コンバインの走行
速度の大小に応じて下降開始距離を大小に設定するの
で、機体が未刈作物に到達したときには刈取部の下降作
動が終了していて刈取作業に円滑に移行でき、もってコ
ンバインの走行速度にかかわりなく刈取作業の適正化、
高速化が実現できる。また、コンバインが後進停止位置
から所定距離前進した際に刈取部が途中まで下降し、前
記下降開始距離に至るまで待機するので、下降開始距離
に至ってからの刈取部の下降距離が短くなり、下降に要
する時間も短くて足りる。

【０００８】

【実施例】本発明第１実施例につき、以下に図面を参照
して説明する。図１は本発明を実施するコンバインであ
って、機体１の前端に刈取フレーム５の後端部５ａを回
動自在に取付け、その刈取フレーム５の各部には、作物
を整列させる分草器２、作物を起立させる引起し装置
３、作物基部を切断する切断装置４Ａ、切断後の穀物を
脱穀部（図示省略）に搬送する搬送装置４Ｂを装着して
なる。これら分草器２、引起し装置３、切断装置４Ａ、
搬送装置４Ｂおよび刈取フレーム５は刈取部Ａを構成
し、この刈取部Ａは、刈取フレーム５に接続した油圧シ
リンダ６の伸縮駆動により刈取フレーム５の後端部５ａ
を支点に上昇・下降可能とする。この刈取フレーム５の
後端部５ａには、刈取部Ａの上昇角度を検出すべきポテ
ンショメータなどからなる昇降角度センサ９（図２参
照）を設ける。

【０００９】７は機体１の走行中に、前方の未刈作物群
と機体１との間の距離を測定する距離計測手段としての
前方センサであり、また８は後述する刈高さの制御に用
いる刈高センサである。これら前方センサ７および刈高
センサ８には超音波センサなどを用い、それぞれ送信部
および受信部からなる。

【００１０】１０はエンジン、１１は走行部である。エ
ンジン１０と走行部１１との動力伝達経路中の適宜の中
間軸には、走行部１１の走行速度を検出する走行速度検
出手段としての走行速度センサ１２（図２参照）を設け
る。

【００１１】次に、第１実施例の制御部の構成例につい
て、図２を参照して説明する。２１は本実施例のコンバ
インの各部を後述のように関連して制御するためのマイ
クロコンピュータであり、その入力側には、上述した前
方センサ７、刈高センサ８、昇降角度センサ９、走行速
度センサ１２のほか、穀稈検出用の接触型の穀稈センサ
２２などを、入力インターフェース２３を介して電気的
に接続する。またマイクロコンピュータ２１の出力側に
は、前記油圧シリンダ６を伸縮駆動するための刈取上昇
ソレノイド２４、刈取下降ソレノイド２５などを、出力
インターフェース２６を介して電気的に接続する。

【００１２】次に、第１実施例の制御の一例について、
図３のフローチャートなどを参照して説明する。

【００１３】まず、機体１が条刈りを終了した後、所謂
αターンによる回行作動を経て、横刈りのための後進を
終了すると（図６中Ｄの位置）、前方センサ７の送信部
が、未刈作物群３１（図４参照）に向けて超音波を送信
する（Ｓ１）。次に、前方センサ７の受信部が超音波
（反射波）を受信したか否かが判定され（Ｓ２）、否定
判定の場合には、一定時間の経過後に、前方センサ７の
送信部が再び超音波を送信する（Ｓ３，Ｓ１）。

【００１４】ステップＳ２において肯定判定の場合に
は、走行速度センサ１２の検出値ｖを読み込み（Ｓ
４）、その検出値ｖに応じて、所定の下降開始距離Ｌを
次の（１）式を用いて算出する（Ｓ５）。ここで、下降
開始距離Ｌとは、図４で示すように刈取部Ａが下降を開
始する刈取部下降開始地点Ｑと未刈作物群３１との間の
距離をいう。

【００１５】Ｌ＝ｌ＋ｖ・ｔ……（１） ここで、（１）式において、ｔは刈取部Ａの下降に要す
る一定時間を示す（図４参照）。またｌは下降終了位置
Ｐと未刈作物群３１との間の距離を示し、このｌの値
は、作業能率等を考慮して定めるものとする。

【００１６】次に、前方センサ７の受信部の検出値に基
いて、機体１と未刈作物群３１との間の距離を算出する
と共に、この未刈作物群３１までの距離を、ステップＳ
５で算出した下降開始距離Ｌと比較する（Ｓ６）。その
比較の結果、未刈作物群３１までの距離が下降開始距離
Ｌを上回ったときには、再び前方センサ７により未刈作
物群３１までの距離を測定し（Ｓ１）、未刈作物群３１
までの距離が下降開始距離Ｌを下回るまで、上述の制御
を繰り返す。

【００１７】そして、ステップＳ６における比較の結
果、未刈作物群３１までの距離が下降開始距離Ｌを下回
った旨が判別されたときには、刈取下降ソレノイド２４
が励磁され、油圧シリンダ６が後退作動して、刈取部Ａ
が刈取フレーム５の後端部５ａを支点に下降を開始する
（Ｓ７）。この下降作動は、昇降角度センサ９の検出値
が所定値になることにより終了するが、この下降に要す
る時間は常に一定値ｔであるので、刈取部Ａの下降動作
は所定の下降終了位置Ｐ、すなわち未刈作物群３１に対
し距離ｌ手前の地点で終了する。

【００１８】このようにして昇降角度センサ９の検出値
を用いた自動昇降制御が終了すると、その後は、刈高セ
ンサ８で地表面と刈取部Ａとの間隔を検出し、その検出
値を所定の目標刈高さ（例えば地表面から５cm）に一致
させる制御に移行する。従って、以後は刈取部Ａの刈高
さＨは常に目標刈高さに維持される。

【００１９】このように第１実施例では、走行速度セン
サ１２が機体の走行速度を検出すると、その検出された
走行速度に応じて、刈取部Ａの下降開始距離Ｌを算出
し、前方センサ７が機体とその前方の未刈作物群３１と
の間の距離を検出し、その検出値が下降開始距離Ｌを下
回ったときに、刈取部Ａの下降を開始するように構成し
た。従って、走行速度センサ１２の検出値の大小に応じ
て下降開始距離Ｌを大小に設定できるので、刈取部Ａが
未刈作物群３１に到達したときには、刈取部Ａの下降作
動が完了していて刈取作業に円滑に移行でき、もって機
体１の走行速度にかかわりなく刈取作業の適正化、高速
化が実現できる。

【００２０】次に、本発明に関連する第２実施例につい
て説明する。この第２実施例は、上述の第１実施例にお
ける刈取部Ａの下降に要する時間ｔを短縮すると共に、
刈取部Ａの前方センサ７の検出精度を向上することを目
的としたものである。この第２実施例の機械的構成は上
記第１実施例と同様であり、その制御が以下のように異
なるのみであるので、その説明は省略する。

【００２１】しかして、第２実施例における制御の一例
について説明する。まず、刈取部Ａを上昇した姿勢で、
機体がいわゆるαターン（図６参照）による回行作動を
終了して後進を停止し（図６中Ｄの位置）、未刈作物群
３１に向け前進を開始する。次に、図５において、後進
停止位置Ｄから所定距離Ｓだけ前進した旨が走行速度セ
ンサ１２の検出値に基いて検出されると、これに応じて
刈取下降ソレノイド２５が励磁され、油圧シリンダ６が
後退作動して刈取部Ａが第１段階の下降を開始する。こ
の第１段階の下降は、昇降角度センサ９の検出値が所定
値に一致するまで行われ、その結果、刈取部Ａは所定の
高さ位置Ｈ２、例えば地表面から約１５cmの高さまで下
降する（図５中Ｅ）。なお、上述の所定距離Ｓは、機体
１が条刈りを行う工程で生じた轍である圃場の凹部Ｔを
通過して機体１の姿勢が略水平に回復するまでに要する
距離を考慮して、例えば３０cmとする。

【００２２】次に、走行速度センサ１２の検出値を読み
込み、その検出値に応じて、次の（２）式を用いて、下
降開始距離Ｌ２を算出する（Ｓ５）。

【００２３】Ｌ２＝ｌ＋ｖ・ｔ２……（１） ここで、（２）式においてｖは走行速度センサ１２の検
出値、ｔ２は刈取部Ａの下降に要する一定時間を示す
（図５参照）。またｌは下降終了位置Ｐと未刈作物群３
１との間の距離を示す。

【００２４】次に、機体１が引き続き前進して、前方セ
ンサ７の検出値が、上記（２）式で設定される下降開始
距離Ｌ２（例えば走行速度が１．２５ｍ／秒のときは約
７０cm) を下回ると、このことを条件に、刈取部Ａが第
２段階の下降を開始する。この第２段階の下降は、刈高
センサ８の検出値すなわち地表面と刈取部Ａとの間隔が
所定値Ｈ（例えば地表面から５cm）になるまで行われ
る。そしてこの第２段階の下降が終了すると、以後は刈
高センサ８の検出値が所定値Ｈと一致するように刈取部
Ａを昇降する制御に移行する。

【００２５】このように第２実施例では、後進停止位置
Ｄから所定距離Ｓだけ前進した時点で刈取部Ａを途中ま
で（Ｈ２の高さまで）強制的に下降させる第１段階の下
降をあらかじめ行い、その後、前方センサ７の検出値
（未刈作物群３１までの距離）が下降開始距離Ｌ２を下
回った時点で、刈取部Ａを最終的な刈高さＨまで下降さ
せる第２段階の下降を行うように構成した。従って、あ
らかじめ第１段階の制御を行っているので、第２段階の
下降に要する時間ｔ２が短くて足りる。また、このよう
に第２段階の下降に要する時間ｔ２が短くて足りること
から、下降開始距離Ｌ２がより近距離となり、前方セン
サ７による検出がより確実となって検出の精度が向上で
きるという利点がある。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明では、コン
バインの走行速度の大小に応じて下降開始距離を大小に
設定するので、機体が未刈作物に到達したときには刈取
部の下降作動が終了していて刈取作業に円滑に移行で
き、もってコンバインの走行速度にかかわりなく刈取作
業の適正化が実現できる。従って、刈取作業の一層の高
速化に貢献すること大であるといえる。さらに、コンバ
インが後退より前進に切換った際に刈取部が途中まで下
降し、前記下降開始距離に至るまで待機するので、下降
開始距離に至ってからの刈取部の下降距離が短くなり、
下降に要する時間も短くて足りる。よって、下降開始距
離をより近距離に設定でき、距離計測手段による検出の
精度が向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するコンバインを示す略側面図で
ある。

【図２】第１実施例の制御部の構成例を示す略図であ
る。

【図３】第１実施例の制御の一例を示すフローチャート
である。

【図４】第１実施例における刈取部の昇降の状態を示す
略側面図である。

【図５】第２実施例における刈取部の昇降の状態を示す
略側面図である。

【図６】コンバインが条刈りから横刈りに移行する場合
の移動軌跡を示す略平面図である。

【符号の説明】

１ 機体 ６ 油圧シリンダ ７ 前方センサ ９ 昇降角度センサ １１ 走行部 １２ 走行速度センサ ２１ マイクロコンピュータ Ａ 刈取部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01D 34/24 - 34/27

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンバインとその前方の未刈作物との間
   の距離を計測する距離計測手段と、 コンバインの走行速度を検出する走行速度検出手段と、 前記走行速度検出手段の検出値により後進停止位置から
   所定距離前進したことを検知すると、刈取部を途中まで
   下降するように刈取部昇降装置を制御する第１段階下降
   制御手段と、 前記走行速度検出手段の検出値に応じて、刈取部下降開
   始地点と未刈作物との間の距離を設定する下降開始距離
   設定手段と、 前記距離計測手段の検出値が設定下降開始距離を下回っ
   たときに刈取部が下降を開始するように刈取部昇降装置
   を制御する制御手段と、 を備えてなるコンバインにおける刈取部昇降制御装置。