JP3664596B2

JP3664596B2 - 刈取収穫機

Info

Publication number: JP3664596B2
Application number: JP35130098A
Authority: JP
Inventors: 高原　　一浩; 誠一花木; 俊夫富永
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JP2000166314A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体前方に位置する植立茎稈までの距離を検出する距離検出手段が設けられた刈取収穫機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記刈取収穫機の一例である例えばコンバインでは、従来、機体前方側に向く状態で設置した１つの距離センサを縦軸周りに左右に往復回動させて、複数の設定回動角の位置において機体前方の植立茎稈までの距離を検出するようにしていた（例えば、特開昭６３‐２６７２０４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、１つの距離センサを縦軸周りに回動させて機体前方の植立茎稈までの距離を検出していたので、機体前部から植立茎稈までの距離が変化しないときにも、回動範囲の左右両端部での距離検出値と中央部での距離検出値とが異なるものになり、機体横幅方向における複数位置から機体前方側の植立茎稈までの距離を的確に検出することができないという不都合があった。その結果、例えば、上記距離検出情報に基づいて、機体前方の未刈り茎稈群とこれに隣接する既刈り領域との境界を適切に判別するためには、上記距離検出値を回動に応じて補正してから、植立茎稈の存否判別用の基準値と比較して植立茎稈の存否を判別するか、あるいは、植立茎稈の存否判別用の基準値を回動に応じて補正してから、上記距離検出値と比較して植立茎稈の存否を判別する等の面倒な処理を行う必要があった。
【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、上記従来技術の不具合を解消させるべく、機体前方側の植立茎稈までの距離を、機体横幅方向に沿った複数位置において的確に検出することができる刈取収穫機を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１では、機体横幅方向に沿って互いに異なる複数の設定検出位置夫々において、機体前方に位置する植立茎稈に対する検出方向が機体前後方向に沿う状態に設定された距離検出手段にて、植立茎稈までの距離が検出される。
従って、機体前部から植立茎稈までの距離が変化しないときには、上記複数の設定検出位置夫々における距離検出値が同じ値になるので、従来のように、１つの距離センサを縦軸周りに回動させて機体横幅方向の複数位置で機体前方の植立茎稈までの距離を検出するようにしたものでは、機体前部から植立茎稈までの距離が変化しないときにも、距離検出値が回動範囲の端部と中央部とで異なるものになるという不都合を解消させて、機体前方側の植立茎稈までの距離を、機体横幅方向に沿った複数位置において的確に検出することができる。
【０００６】
又、請求項１では、走行機体の既刈り側箇所に設けられた前記距離検出手段の情報に基づいて、機体前方に植立茎稈が植立する未刈茎稈群とこれに隣接する既刈り領域との境界が、前記複数の設定検出位置のうちで植立茎稈の存在が検出される位置と植立茎稈の不存在が検出される位置との中間の位置として判別される。
従って、機体横幅方向に沿った複数位置において的確に検出される植立茎稈までの距離検出値を、植立茎稈の存否判別用の基準値と比較するだけで機体前方の植立茎稈の存否を判断して上記境界の位置を判別することができるので、従来のように、１つの距離センサを縦軸周りに回動させて得られる距離検出値を回動位置に応じて補正してから、植立茎稈の存否判別用の基準値と比較して植立茎稈の存否を判断する等の面倒な処理を行う必要もなく、極力簡素な制御構成にすることができる。
【０００７】
さらに、請求項１では、走行機体の横幅方向の設定位置が、未刈茎稈群とこれに隣接する既刈り領域との境界に沿う状態で刈取走行するように操向制御される。従って、自動操縦によって作業者の運転負担を軽減させながら、未刈茎稈群に対する刈取作業を適正に行うことができる。
又、制御手段は、走行機体が１つの作業行程の終端位置に達したことを判断すると、機体前部側が未刈茎稈群に接近するように前記走行機体を旋回走行させ、その後、前記走行機体の向きが次の作業行程の始端位置に向かう刈取準備状態になるまで旋回しながら後進走行させる旋回制御を実行するように構成され、且つ、前記旋回制御において、前記距離検出手段が機体前方側の植立茎稈を検出する状態に変化したことによって前記刈取準備状態になったことを判断するまで後進走行させるように構成される。
請求項２では、請求項１において、機体前方の植立茎稈よりも上方に位置して植立茎稈の上部までの距離を検出するように構成された前記距離検出手段の情報に基づいて、前記植立茎稈の倒伏状態が判別される。従って、機体前方の植立茎稈が倒伏状態のときは、倒伏状態でないときに比べて茎稈上部の高さが低くなって、上方から検出される茎稈上部までの距離が倒伏状態でないときの距離よりも長くなるので、検出される茎稈上部までの距離検出値を用いて、植立茎稈の倒伏状態を適切に判別することができる。
【０００９】
請求項３では、請求項１又は２において、機体横幅方向に沿った複数の設定検出位置夫々に対応して機体横幅方向に間隔を置いて並置された複数の距離センサにて、検出方向が機体前後方向に沿う状態で植立茎稈までの距離が検出される。
従って、例えば、検出方向が機体前後方向に沿う状態の１つの距離センサを機体横幅方向にスライド移動させるような距離検出手段では、使用に伴う可動部の摩耗等が問題となるのに比べて、かかる不利もなく、高信頼性の距離検出手段に構成することができ、もって、請求項１又は２の好適な手段が得られる。
【００１０】
請求項４では、請求項１又は２において、機体横幅方向に沿った複数の設定検出位置夫々に位置するように、機体横幅方向にスライド移動される１つの距離センサにて、検出方向が機体前後方向に沿う状態で植立茎稈までの距離が検出される。
従って、例えば、機体横幅方向に沿って複数の距離センサを並置させるような距離検出手段では、上記複数の設定検出位置の数を多くして高分解能の距離検出情報を得ようとすると、多数の距離センサを設置することになって装置コストが高くなるのに比べて、かかる不利もなく、装置コストの上昇を抑制しながら高分解能の距離検出手段に構成することができ、もって、請求項１又は２の好適な手段が得られる
【００１１】
請求項５では、請求項１〜４のいずれか１項において、前記距離検出手段が、植立茎稈に対する検出方向を上下方向に設定周期で変更する。
従って、検出方向を上下方向において固定角度に設定するものでは、例えば走行機体のピッチングにより機体前上がり状態になったような場合に、検出方向が上方に上がり過ぎて植立茎稈までの距離が検出できなくなるのに比べて、上記機体前上がり状態になったような場合にも、植立茎稈に対する検出方向が下方向に変更された状態で植立茎稈を確実に捉えて適正な距離検出を行うことができ、もって、請求項１〜４のいずれか１項の好適な手段が得られる。
【００１２】
請求項６では、請求項１〜５のいずれか１項において、前記距離検出手段が、植立茎稈に向けて超音波を発信してから、植立茎稈で反射された超音波が受信されるまでの時間に基づいて、植立茎稈までの距離を検出する超音波式の距離検出手段にて構成されている。
従って、例えば光式の距離検出手段では、走行に伴って発生する塵埃が検出光の投受光部に付着して、適切に距離検出できなくなるおそれがあるのに比べて、かかる不具合を適切に回避させながら、超音波の発信部と受信部とを備えた極力安価な距離検出手段に構成することができ、もって、請求項１〜５のいずれか１項の好適な手段が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、刈取収穫機としてのコンバインに適用した場合について、図面に基づいて説明する。
図１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、脱穀装置２、操縦部４等を備えた走行機体９の前部側に、機体走行に伴って、圃場の植立茎稈としての植立穀稈Ｔを刈り取る刈取部３が、刈取昇降用の油圧シリンダ２３によって昇降自在な状態で設けられている。
【００１４】
刈取部３は、植立穀稈Ｔの引き起こし装置5 、引き起こされた植立穀稈の株元を切断する刈刃６、刈取穀稈を横倒れ姿勢に変更しながら機体後部側の脱穀用のフィードチェーン８に向けて搬送する搬送装置７等を備えている。上記引き起こし装置５の下部後方側個所に、刈取部３の対地高さを検出する超音波式の刈高センサＳ５が設けられ、搬送装置７の搬送始端側箇所に、刈取穀稈の株元に接当してＯＮ作動する株元センサＳ０が設けられている。
【００１５】
次に、図３に基づいてコンバインの動力伝達系、及び、制御構成について説明する。
エンジンＥの動力が油圧式の無段変速装置１０に伝動され、この変速装置１０の変速後の出力が、ミッションケース１１を介して左右一対のクローラ走行装置１に伝達されている。ミッションケース１１には、上記変速装置１０の変速後の出力を前進又は後進状態に切り換えるための前後進切換機構（図示しない）と、上記変速後の出力を左右の各クローラ走行装置に伝達するための左右一対の操向クラッチ１７Ｌ，１７Ｒとが設けられ、左側の操向クラッチ１７Ｌを切り操作すると機体は左旋回し、右側の操向クラッチ１７Ｒを切り操作すると機体は右旋回するように構成されている。
【００１６】
上記無段変速装置１０は、変速操作用の電動モータ１３によって変速操作されるとともに、操縦部４に設けた変速レバー１２に連動連結され、且つ、この変速レバー１２による人為的な変速操作を電動モータ１３による変速操作に優先させるようにするために、変速レバー１２と変速装置１０との連係経路中に、電動モータ１３が摩擦式の伝動機構１４を介して連係されている。
又、前記刈取昇降シリンダ２３に対する圧油の供給を制御して刈取部３を昇降操作するための電磁弁２５と、前記左右の各操向クラッチ１７Ｌ，１７Ｒに対する圧油の供給を制御して各クラッチを入り切り操作するための操向用の電磁弁１９とが設けられている。
【００１７】
又、エンジンＥと脱穀装置２及び刈取部３とがベルトテンション式の脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を介して夫々連動連結されている。そして、脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を夫々人為的に入り切り操作する脱穀クラッチレバー３２及び刈取クラッチレバー３１が操縦部４に設けられ、それらの入り操作に伴ってオン作動する脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチＳＷ１が設けられている。エンジンＥの回転数を検出する回転数検出センサＳ１と、ミッションケース１１の入力軸に伝動される変速装置１０の出力回転数に比例するパルスを計数して、走行距離や車速を検出するためのロータリーエンコーダＳ２とが設けられている。
【００１８】
又、前記刈取部３の引き起こし装置５の下部側には、走行に伴って刈取部３に導入される左右の植立穀稈に接当して、機体後方側に揺動する左右一対の検出バーが備えられて、その検出バーの機体後方側への揺動角度に基づいて植立穀稈の機体横方向での位置を検出するための方向センサＳ４が設けられている。尚、この方向センサＳ４の検出情報は、前記未刈茎稈群Ｍの外周に沿って刈取走行するときに、走行機体９を操向制御する際の制御情報として使用される。
【００１９】
マイクロコンピュータ利用の制御装置１６が設けられ、この制御装置１６に、株元センサＳ０、回転数検出センサＳ１、ロータリーエンコーダＳ２、方向センサＳ４、刈高センサＳ５、脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチＳＷ１の各検出情報が入力されている。一方、制御装置１６からは、変速操作用の電動モータ１３、刈取昇降用の電磁弁２５、及び操向用の電磁弁１９に対する各駆動信号が出力されている。
【００２０】
又、操縦部４には、上限車速を設定するための上限車速設定手段２１と、車速オートスイッチ２２とが設けられ、この各入力情報も制御装置１６に入力されている。ここで、上限車速設定手段２１は、圃場の条件等に応じて上限車速を手動調節するための可変抵抗であり、つまみの回転角度に応じて上限車速が０．３〜２．０ｍ／ｓｅｃの範囲で設定される。車速オートスイッチ２２は、後述の自動車速制御を実行するか否かを切り換える照光式の押ボタンスイッチである。
【００２１】
エンジンＥの出力は、エンジン始動後、図示しないアクセルレバー等によって上昇操作されて、作業用の高回転位置にセットされている。そして、エンジン回転数はエンジンＥの負荷が増加すると低下し、エンジンＥの負荷が減少すると高くなることから、前記制御装置１６と回転数検出センサＳ１を利用して、エンジンＥの負荷を検出する負荷検出手段１０１が構成されている。
具体的には、株元センサＳ０及び脱穀スイッチＳＷ２が共にオン状態で、車速が０．１ｍ／ｓｅｃ以上であるときのエンジン回転数ＲＸ（ｒｐｍ）を基準回転数ＲＳとして記憶する。但し、上記条件が成立しているときに、記憶した基準回転数ＲＳの値よりも高いエンジン回転数ＲＸを検出したら、その値に基準回転数ＲＳを更新する。そして、基準回転数ＲＳからのエンジン回転数ＲＸのダウン量（ｒｐｍ）に応じて、エンジン負荷を例えばレベル１〜レベル５（数字が大きいほど負荷が大きい）の５段階の負荷として検出する。
【００２２】
又、制御装置１６を利用して、前記負荷検出手段１０１の情報及び予め設定された制御情報に基づいて、エンジンＥの負荷が適正負荷（例えば、前記５段階の負荷においてレベル３）に維持されるように、前記変速装置１０を変速操作する車速制御手段１００が構成されている。つまり、エンジン負荷が適正負荷内であれば変速操作を行わず、エンジン負荷が適正負荷よりも大のときは減速操作を行い、エンジン負荷が適正負荷よりも小のときは、検出車速が設定された上限車速より小のときだけ増速操作を行い、検出車速が設定された上限車速より大のときは増速操作を行わない。
【００２３】
そして、上記制御情報として、通常の刈取走行状態で走行させるための標準走行用の制御情報と、後述のように判別される倒伏用の刈取走行状態で走行させるための倒伏走行用の制御情報とが選択自在に備えられている。具体的に説明すると、標準走行用の制御情報では、上限車速が前記上限車速設定手段２１により調整される前記範囲（０．３〜２．０ｍ／ｓｅｃ）内で設定可能であるが、倒伏走行用の制御情報では、上限車速の調整可能範囲が、高速側で制限されて、０．３〜１．０ｍ／ｓｅｃになる。又、倒伏走行用の制御情報では、エンジン負荷が適正負荷よりも大きい場合の減速操作速度が、標準走行用の制御情報に比べて速い値に設定されて、過負荷状態を迅速に解消するようにし、逆に、エンジン負荷が適正負荷よりも小さい場合の増速操作速度が、標準走行用の制御情報に比べて遅い値に設定されて、エンジン負荷に余裕を持たせるようにしている。
【００２４】
図１，図２及び図５に示すように、走行機体９の前部側の既刈り側（機体右側）箇所に、機体前方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が、検出方向を機体前方に向ける状態で機体横幅方向に並置されて設けられ、又、走行機体９の未刈り側（機体左側）の横側部に、機体横側方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃが、検出方向を機体横側方に向ける状態で機体前後方向に設定間隔を隔てて設けられ、これらの各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃの検出情報が制御装置１６に入力されている。
【００２５】
上記各超音波センサは、植立穀稈Ｔよりも上方に位置して植立穀稈Ｔの上部に向けて斜め下向きに超音波を発信する発信器と、植立穀稈Ｔの上部にて反射された超音波を受信する受信器とを備えて、超音波を発信してから受信するまでの時間に基づいて、植立穀稈Ｔまでの距離を検出するように構成されている。
【００２６】
以上より、機体横幅方向に沿って互いに異なる複数（図では、２つ）の設定検出位置夫々において、植立茎稈Ｔに対する検出方向が機体前後方向に沿う状態に設定されて、機体前方に位置する植立茎稈Ｔまでの距離を検出する距離検出手段Ｓ３ａが、上記複数の設定検出位置夫々に対応して機体横幅方向に間隔を置いて並置された複数（図では、２個）の距離センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２、つまり、一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて構成されている。尚、上記複数の距離センサを３個以上設けて、３つ以上の設定検出位置夫々において植立茎稈Ｔまでの距離を検出するようにしてもよい。
又、前記距離検出手段Ｓ３ａは、植立穀稈Ｔよりも上方に位置して植立穀稈Ｔの上部までの距離を検出するとともに、植立穀稈Ｔに向けて超音波を発信してから、植立穀稈Ｔで反射された超音波が受信されるまでの時間に基づいて、上記距離を検出する超音波式の距離検出手段（超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２）にて構成されている。
【００２７】
前記制御装置１６を利用して、前記距離検出手段（超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２）の情報に基づいて、植立茎稈Ｔが植立する未刈茎稈群Ｍとこれに隣接する既刈り領域Ｎとの境界を、前記複数の設定検出位置のうちで植立茎稈Ｔの存在が検出される位置と植立茎稈Ｔの不存在が検出される位置との中間の位置として判別する境界位置判別手段１０３が構成されている。
具体的には、図１に示すように、植立茎稈Ｔが存在するときの茎稈上部までの距離Ｌと、植立茎稈Ｔが存在しないときの地面までの距離Ｌｋとを各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて検出して、例えば、その植立茎稈Ｔが存在するときの距離Ｌと地面までの距離Ｌｋとの平均距離Ｌｓ１（（Ｌ＋Ｌｋ）／２）を、茎稈存否判別用の設定距離として、刈取作業時に上記各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて検出される植立茎稈までの実測距離Ｌが上記設定距離Ｌｓ１より長いときは、植立茎稈Ｔが存在しない状態であり、実測距離Ｌが設定距離Ｌｓ１より短いときは植立茎稈Ｔが存在する状態であると判別する。
【００２８】
さらに、前記制御装置１６を利用して、上記境界位置判別手段１０３の情報に基づいて、走行機体９の横幅方向の設定位置が前記境界に沿う状態で刈取走行するように操向制御する制御手段１０４が構成されている。つまり、機体既刈り側端部に設けた前記一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２の中間位置を上記設定位置としている。
【００２９】
図４では、走行機体９の横幅方向の設定位置が前記境界に適正に沿う状態で操向されている場合を示しており、左側のセンサＳ３ａ１にて植立茎稈Ｔの存在が検出され、右側のセンサＳ３ａ２にて植立茎稈Ｔの不存在が検出され、この両センサの中間の位置として上記境界が判別されている。
従って、両センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が共に植立茎稈Ｔの存在を検出するときには、走行機体９が上記適正操向状態よりも未刈茎稈群Ｍ側に位置ずれしているので、機体位置を既刈り側に修正し、両センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が共に植立茎稈Ｔの不存在を検出しているときには、走行機体９が上記適正操向状態よりも既刈り側に位置ずれしているので、機体位置を未刈茎稈群Ｍ側に修正する。
【００３０】
又、図７に示すように、倒伏している植立穀稈Ｔ' では、その上部高さが正常な植立穀稈Ｔよりも低くなるので、植立穀稈Ｔ' までの距離Ｌ' が、正常な植立穀稈Ｔまでの距離Ｌ０よりも短くなる。そこで、前記制御装置１６を利用して、前記距離検出手段（超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２）の情報に基づいて、機体前方に位置する植立茎稈の倒伏状態を判別する倒伏状態判別手段１０２が構成されている。
具体的には、図７に示すように、倒伏状態でないときの植立茎稈の上部までの距離Ｌ０を超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて検出して、例えば、その倒伏状態でない植立茎稈までの距離Ｌ０に設定量ΔＬを加えた距離Ｌｓ２を、倒伏状態判別用の設定距離Ｌｓ２とする。そして、超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて検出される植立茎稈との間の実測距離Ｌが、前記地面検出距離Ｌｋに近い距離範囲を除いて上記設定距離Ｌｓ２よりも長いときは倒伏状態であり、実測距離Ｌが設定距離Ｌｓ２よりも短いときは倒伏状態でないと判別する。
そして、前記車速制御手段１００は、植立茎稈が非倒伏状態である場合には、前記標準走行用の制御情報を選択し、植立茎稈が倒伏状態である場合には、前記倒伏走行用の制御情報を選択するように構成されている。
【００３１】
又、前記制御装置１６は、機体左後側の超音波センサＳ３ｃの情報に基づいて、走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対する旋回走行開始位置（走行している辺の終端位置）に達したか否かを判別するように構成されている。
具体的には、図６に示すように、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが先に距離小から距離大に変化した後、さらに機体が前進走行して、機体左後側の超音波センサＳ３ｃの距離検出信号ｃが距離小から距離大に変化したとききに、上記旋回走行開始位置（図５（イ））に達したと判別する。
【００３２】
コンバインは、図４に示すように、矩形状の未刈茎稈群Ｍに対して、いわゆる回り刈り（図では左回り）形式で、未刈茎稈群Ｍの外周の各辺Ｍ１〜Ｍ４（この各辺が各作業行程に相当する）に沿って順次刈取走行し、各辺の終端位置に達すると、左旋回しながら前後進走行して隣接する辺の始端位置に移動し、次の辺に沿って刈取走行するように自動走行制御される。
【００３３】
つまり、前記制御装置１６は、走行機体９を未刈茎稈群Ｍの外周に沿って刈取走行するように操向制御するとともに、走行機体９が１つの作業行程の終端位置に達したことを判断すると、走行機体９を未刈茎稈群Ｍに対する次の作業行程の始端位置に向けて旋回走行させる旋回制御を実行するように構成されている。
具体的には、上記操向制御において、未刈茎稈群Ｍの外周側の各辺Ｍ１〜Ｍ４に沿って刈取走行するために、条刈り状態では、前記方向センサＳ４の検出情報に基づいて走行機体９を操向作動させ、横刈り状態では、前記判別された境界の位置情報に基づいて走行機体９を操向作動させる。又、上記旋回制御において、図５（ロ）〜（ニ）に示すように、機体前部側が未刈茎稈群Ｍに接近するように走行機体９を旋回（図では左旋回）走行させるとともに、その旋回走行中において前記機体左側の一対の超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃの距離情報に基づいて、走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角度θ）を判断して、その角度が設定角度（例えば４５度）になるに伴って前記旋回走行を停止させ、且つ、その旋回走行の停止位置から、走行機体９の向きが次の作業行程の始端位置（つまり、隣接する辺の始端部）に向かう刈取準備状態になるまで後進走行させる。
【００３４】
上記後進走行は、図６に示すように、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが極小値を過ぎて増加に転じるまで直進状態で後進させ、この位置から走行機体９の向きが次の作業行程の始端位置に向かう刈取準備状態になるまで、左旋回しながら後進走行させる。そして、走行機体９が上記刈取準備状態になったことは、機体前部側の一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２で、左側のセンサＳ３ａ１の距離検出信号ａだけが距離大から機体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態に変化したことによって判断される。
又、上記走行機体９の未刈茎稈群Ｍに対する角度θは、機体横側部の一対の超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃにて夫々検出される次の辺の外周端までの距離Ｌ１，Ｌ２の差と、両センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃの設置間隔ｓｄとから、次式にて算出される。
【００３５】
【数１】
θ＝ｔａｎ^-1（（Ｌ１−Ｌ２）／ｓｄ）
【００３６】
尚、上記後進走行においてクローラ走行装置１と地面の間で発生するスリップ等の影響を排除するために、前半の直進状態での後進走行後に（図５（ハ）の位置）、前の辺に対する機体角度を算出して、その角度情報によって後半の左旋回状態での後進走行を修正して、走行機体９が次の辺の作業開始位置に極力適正な状態で位置するようにしてもよい。
【００３７】
次に、図８〜図１１に示すフローチャートに基づいて、制御装置１６による制御作動について説明する。
未刈茎稈領域Ｍの１辺の始端部から走行を開始して、制御がスタートすると、先ず、倒伏状態の判別処理（図９）を行い、倒伏状態でない（正常な植立状態）と判別されると標準走行用の車速制御情報を選択し、一方、倒伏状態であると判別されると倒伏走行用の車速制御情報を選択する。そして、上記選択した制御情報に基づく車速制御と、未刈茎稈領域Ｍの外周に沿って走行させる操向制御と、刈取部３の対地高さを適正値に維持する前記刈高さ制御とを外周側の各辺の終端部に達するまで実行し、終端部に達すると、未刈茎稈群Ｍに対する刈取作業が終了したか否かを判断して、作業終了でなければ次の辺の始端位置に向けて移動させる前記旋回制御を実行し、以後、上記各制御を作業終了まで繰り返す。作業終了であれば、走行を停止して制御を終える。
【００３８】
倒伏状態判別処理（図９）では、株元センサＳ０がオン状態であることを確認してから、超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて検出される茎稈までの距離Ｌのデータを入手し、所定個数の距離データから、例えば平均処理等にて茎稈までの距離Ｌを求める。そして、その距離Ｌが前記倒伏状態判別用の設定距離Ｌｓ２よりも短い場合は、倒伏状態でない（正常な植立状態）と判別し、上記距離Ｌが前記倒伏状態判別用の設定距離Ｌｓ２よりも長い場合は、倒伏状態であると判別する。一方、株元センサＳ０がオン状態でないときは、上記判別処理は行わない。
【００３９】
操向制御処理（図１０）では、条刈り状態か否かを判断して、条刈り状態のときは、前記方向センサＳ４の検出情報に基づく走行機体９の操向操作を行い、横刈り状態のときは、前記境界判別処理を行って、その判別された境界に沿うように走行機体９を操向操作する。
【００４０】
境界判別処理（図１１）では、株元センサＳ０がオン状態であることを確認してから、各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２による距離データを入手し、所定個数の距離データから、例えば平均処理等にて各センサの検出距離Ｌを求める。そして、その両センサのうちで、右側のセンサの検出距離Ｌが前記茎稈存否判別用の設定距離Ｌｓ１よりも長く、左側のセンサの検出距離Ｌが前記茎稈存否判別用の設定距離Ｌｓ１よりも短い（左側のセンサの前方にだけ植立茎稈Ｔが存在する）場合には、両センサの中間に境界位置を判別し、上記両センサの検出距離Ｌが共に前記茎稈存否判別用の設定距離Ｌｓ１よりも長い（両センサの前方に植立茎稈Ｔが存在しない）場合には、境界が両センサの位置よりも未刈り側に位置すると判別し、逆に、両センサの検出距離Ｌが共に前記茎稈存否判別用の設定距離Ｌｓ１よりも短い（両センサの前方に植立茎稈Ｔが存在する）場合には、境界が両センサの位置よりも既刈り側に位置すると判別する。一方、株元センサＳ０がオン状態でないときは、上記判別処理は行わない。
【００４１】
〔別実施形態〕
上記実施形態では、距離検出手段Ｓ３ａを機体横幅方向に間隔を置いて並置した複数の距離センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２にて構成したが、これ以外に、図１２に示すように、距離検出手段Ｓ３ａを、前記複数の設定検出位置夫々に位置するように、機体横幅方向にスライド移動自在で検出方向が機体前方に向いた状態の１つの距離センサＳ３ａ０にて構成してもよい。ここで、距離センサＳ３ａ０をスライド移動させるための電動モータや移動機構等にて構成される移動駆動装置３０と、距離センサＳ３ａ０のスライド位置を検出する位置検出センサ３０ａ等が設けられている。そして、位置検出センサ３０ａにて検出される複数の設定スライド位置において、距離センサＳ３ａ０によって植立穀稈Ｔまでの距離が検出され、その距離情報によって前方側の植立穀稈Ｔの存否が判断される。
図１３に、上記スライド式の距離センサによる距離検出及び境界判別処理を示す。先ず、植立穀稈Ｔが検出されていれば、距離センサＳ３ａ０を右側にスライド移動させて、植立穀稈Ｔが検出されなくなると移動を停止させ、逆に、植立穀稈Ｔが検出されていなければ、距離センサＳ３ａ０を左側にスライド移動させて、植立穀稈Ｔが検出されると移動を停止させ、各移動停止させたスライド位置を記憶する。そして、この記憶させた位置データが所定個数になると、例えば、それらのデータを平均処理して得られるスライド位置を、未刈茎稈群Ｍと既刈り領域との境界位置と判別する。そして、図１２（イ）〜（ニ）に示すように、未刈茎稈群Ｍの境界位置に沿うように、機体を操向操作するように制御される。
【００４２】
上記実施形態では、距離検出手段Ｓ３ａは、植立穀稈Ｔに対する検出方向を上下方向で固定したが、これ以外に、図１４に示すように、植立茎稈Ｔに対する検出方向を上下方向に設定周期で変更自在に構成してもよい。図では、距離検出手段Ｓ３ａの検出方向を上下に揺動させる構成を示す。この場合、機体９が大きくピッチング動作して、機体前上がり状態になったようなときに、検出方向が固定されていると、点線で示すように、植立茎稈Ｔまでの距離が長くなり過ぎて適正な距離検出ができなくなるのに対して、検出方向を上下方向で変更するものでは、実線で示すように、検出方向が下方向に変更された位置で植立茎稈Ｔを確実に捉えて適正な距離検出を行うことができる。
【００４３】
上記実施形態では、距離検出手段を、超音波式の距離検出手段Ｓ３ａにて構成したが、これ以外に、例えば、検出光を植立茎稈Ｔに対して投受光する光式の距離検出手段にて構成してもよい。
【００４５】
上記実施形態では、刈取収穫機をコンバインにて構成したが、コンバイン以外に、例えば、イグサ用の刈取収穫機等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図
【図２】コンバインの背面図
【図３】コンバインの制御構成のブロック図
【図４】コンバインによる刈取走行の経路を示す平面図
【図５】未刈茎稈群の作業行程端部における旋回走行を示す平面図
【図６】距離検出信号の時間変化を示すタイムチャート
【図７】茎群の倒伏状態検出手段を示す側面図
【図８】制御作動を示すフローチャート
【図９】制御作動を示すフローチャート
【図１０】制御作動を示すフローチャート
【図１１】制御作動を示すフローチャート
【図１２】別実施形態の距離検出手段を示す概略平面図
【図１３】別実施形態での距離検出作動を示すフローチャート
【図１４】別実施形態の距離検出手段を示す概略側面図
【符号の説明】
９走行機体
Ｓ３ａ距離検出手段
Ｓ３ａ０距離センサ
Ｓ３ａ１距離センサ
Ｓ３ａ２距離センサ
１０２倒伏状態判別手段
１０３境界位置判別手段
１０４制御手段
Ｍ未刈茎稈群

Claims

機体前方に位置する植立茎稈までの距離を検出する距離検出手段が設けられた刈取収穫機であって、
前記距離検出手段は、機体横幅方向に沿って互いに異なる複数の設定検出位置夫々において、前記植立茎稈に対する検出方向が機体前後方向に沿う状態に設定されて、前記植立茎稈までの距離を検出するように構成され、且つ、その距離検出手段が、走行機体の既刈り側箇所に設けられ、
前記距離検出手段の情報に基づいて、前記植立茎稈が植立する未刈茎稈群とこれに隣接する既刈り領域との境界を、前記複数の設定検出位置のうちで前記植立茎稈の存在が検出される位置と前記植立茎稈の不存在が検出される位置との中間の位置として判別する境界位置判別手段が設けられ、
前記境界位置判別手段の情報に基づいて、前記走行機体の横幅方向の設定位置が前記境界に沿う状態で刈取走行するように操向制御する制御手段が設けられ、
前記制御手段は、
前記走行機体が１つの作業行程の終端位置に達したことを判断すると、機体前部側が未刈茎稈群に接近するように前記走行機体を旋回走行させ、その後、前記走行機体の向きが次の作業行程の始端位置に向かう刈取準備状態になるまで旋回しながら後進走行させる旋回制御を実行するように構成され、且つ、前記旋回制御において、前記距離検出手段が機体前方側の植立茎稈を検出する状態に変化したことによって前記刈取準備状態になったことを判断するまで後進走行させるように構成されている刈取収穫機。
前記距離検出手段は、前記植立茎稈よりも上方に位置して前記植立茎稈の上部までの距離を検出するように構成され、
前記距離検出手段の情報に基づいて、前記植立茎稈の倒伏状態を判別する倒伏状態判別手段が設けられている請求項１記載の刈取収穫機。
前記距離検出手段が、前記複数の設定検出位置夫々に対応して機体横幅方向に間隔を置いて並置された複数の距離センサにて構成されている請求項１又は２記載の刈取収穫機。
前記距離検出手段が、前記複数の設定検出位置夫々に位置するように、機体横幅方向にスライド移動自在な１つの距離センサにて構成されている請求項１又は２記載の刈取収穫機。
前記距離検出手段が、前記検出方向を上下方向に設定周期で変更自在に構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の刈取収穫機。
前記距離検出手段は、前記植立茎稈に向けて超音波を発信してから、前記植立茎稈で反射された超音波が受信されるまでの時間に基づいて前記距離を検出する超音波式の距離検出手段にて構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の刈取収穫機。