JP4388428B2

JP4388428B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP4388428B2
Application number: JP2004206490A
Authority: JP
Inventors: 茂雄残間; 静司西田; 隆夫杉山; 幸憲澁谷; 英治栗原
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization; Yanmar Co Ltd
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization; Yanmar Co Ltd
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-07-13
Also published as: JP2006025646A

Description

本発明は、穀物タンク内に貯留された穀物を外部へ排出した場合に排出重量を計測するコンバインに関する。

従来、収穫した穀物を貯留する穀物タンクと穀物タンク内の穀物を外部へ排出する排出オーガとを備えたコンバインにおいて、穀物タンク内に貯留された穀物の重量、及び穀物の排出重量を計測する機能を備えたコンバインが知られている。このようなコンバインは、穀物タンクの空状態を検出する零設定センサと、穀物排出装置のオン・オフを検出する穀物排出センサと、穀物タンク重量を検出する重量センサとが備えられ、これらのセンサの測定値に基づいて穀物重量又は排出重量を算出していた。
特開平１０−２２９７４０号公報

従来の技術では、零設定センサの検出結果に基づいて、空状態での穀物タンク重量を基準重量として重量センサにより測定するとともに、穀物排出装置により穀物を排出する直前の時点又は排出した直後の時点で穀物タンク重量を測定し、この測定結果から基準重量を差し引くことにより、穀物重量又は排出重量を算出するようにしていた。この場合、正確な重量を算出するためには、基準重量を高精度に測定しておく必要があるが、重量の計測に関しては機体の姿勢が安定しない収穫作業中又は排出作業中に自動で行われることから、測定誤差が生じやすくなっていた。例えば、コンバインに搭載されている排出オーガを用いて穀物の排出作業を行う場合、排出オーガの先端部に設けられた排出口がコンテナ、籾袋等の真上に位置するように排出オーガを旋回移動させる必要が生じる。このとき、排出オーガの重心の移動に伴って機体自体の重心も移動することとなるため、穀物タンクの重量を計測している重量センサに加えられる荷重の大きさが変動する。すなわち、排出オーガが収納位置にある場合と作業位置にある場合とでは大きな計測誤差が生じることとなり、これらの計測値を用いて算出した穀物重量及び排出重量にも計測誤差が含まれるという問題点を有していた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、排出オーガの位置の影響を受けることなく精度良く排出重量を算出することができるコンバインを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、複数の検出手段を設けることなく、穀物の排出作業の開始、及び排出作業の終了のタイミングを検出することができるコンバインを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、排出オーガが収納位置に安定して停止しているときの計測値を用いて精度良く排出重量を算出することができるコンバインを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、排出作業が実施されなかった場合に演算処理を停止することにより、演算資源を有効活用することができるコンバインを提供することにある。

第１発明に係るコンバインは、収穫した穀物を貯留する穀物タンク、該穀物タンク内の穀物を外部へ排出する排出オーガ、及び穀物を排出する際の排出作業位置と非排出作業時の収納位置との間にて前記排出オーガを移動させる手段を備えるコンバインにおいて、前記穀物タンクを通じて加えられる荷重の大きさを計測する計測手段、及び前記収納位置から前記排出作業位置への前記排出オーガの移動を開始させる際に前記計測手段が計測した第１計測値と、前記排出作業位置から前記収納位置へ前記排出オーガを移動させた際に前記計測手段が計測した第２計測値とを用いて前記穀物タンクからの穀物の排出重量を算出する算出手段を備えることを特徴とする。

第１発明にあっては、排出オーガを収納位置から排出作業位置へ移動させる際に計測した計測値と、排出作業位置から収納位置へ移動させた際に計測した計測値とを用いて穀物タンクから排出された穀物の排出重量を算出するようにしているため、排出作業の前後で計測した２つの計測値は何れも排出オーガが収納位置に存する場合の計測値となる。

第２発明に係るコンバインは、第１発明に係るコンバインにおいて、前記排出オーガが前記収納位置に存するか否かを検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき前記収納位置から前記排出作業位置への前記排出オーガの移動が開始したか否かを判断する手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記排出作業位置から前記収納位置への前記排出オーガの移動が終了したか否かを判断する手段とを備えることを特徴とする。

第２発明にあっては、排出オーガが収納位置に存するか否かを検出する検出手段を備え、この検出手段の検出結果に基づいて排出作業位置への排出オーガの移動が開始したか否かを判断すると共に、収納位置への排出オーガの移動が終了したか否かを判断するようにしているため、前記検出手段の検出結果に基づいて穀物タンクの重量を計測するタイミングが図れる。

第３発明に係るコンバインは、第１発明又は第２発明に係るコンバインにおいて、前記計測手段は、前記穀物タンクの重量を適宜の時間間隔にて計測するようにしてあり、前記算出手段は、前記収納位置から前記排出作業位置への前記排出オーガの移動が開始する以前の時点で前記計測手段が計測した計測値を前記第１計測値、前記作業位置から前記収納位置への前記排出オーガの移動が終了した後の時点で前記計測手段が計測した計測値を前記第２計測値として穀物の排出重量を算出するようにしてあることを特徴とする。

第３発明にあっては、排出オーガが収納位置から移動を開始する前の計測値と収納位置への移動が終了してから計測した計測値とを用いて穀物の排出重量を算出するようにしているため、排出オーガが収納位置で安定して停止している場合に計測した計測値が得られる。

第４発明に係るコンバインは、第１発明乃至第３発明の何れかに記載のコンバインにおいて、穀物の排出作業が実施されたか否かを判断する手段を備え、前記排出作業が実施されなかったと判断した場合、前記算出手段による排出重量の算出を停止するようにしてあることを特徴とする。

第４発明にあっては、穀物の排出作業が実施されたか否かを判断し、排出作業が実施されなかった場合、排出重量の算出を行わないようにしているため、実際に排出作業が実施された場合にのみ排出重量が算出されることとなる。

第１発明による場合は、排出オーガを収納位置から作業位置へ移動させる際に計測した計測値と、排出作業位置から収納位置へ移動させた際に計測した計測値とを用いて穀物タンクから排出された穀物の排出重量を算出するようにしている。したがって、排出作業の前後で計測した２つの計測値は何れも排出オーガが収納位置に存する場合の計測値となり、排出オーガの位置の相異に起因する計測誤差を取り除くことができ、精度良く穀物の排出重量を算出することができる。

第２発明による場合は、排出オーガが収納位置に存するか否かを検出する検出手段を備え、この検出手段の検出結果に基づいて排出作業位置への排出オーガの移動が開始したか否かを判断すると共に、収納位置への排出オーガの移動が終了したか否かを判断するようにしている。したがって、排出作業前の穀物タンクの重量として排出オーガの移動を開始させる前の計測値を取得することができ、排出作業後の穀物タンクの重量として排出オーガの移動を開始させた後の計測値を取得することができる。また、取得した排出作業前後の計測値を用いて排出重量を算出することにより、排出オーガの位置の相異に起因する計測誤差を取り除くことができる。

第３発明による場合は、排出オーガが収納位置から移動を開始する前の計測値と収納位置への移動が終了してから計測した計測値とを用いて穀物の排出重量を算出するようにしている。したがって、排出オーガが収納位置で安定して停止している場合に計測した計測値を用いて排出重量を算出することができ、排出重量の計測精度を高めることができる。

第４発明による場合は、穀物の排出作業が実施されたか否かを判断し、排出作業が実施されなかった場合、排出重量の算出を行わないようにしている。したがって、実際に排出作業が実施された場合にのみ排出重量が算出されることとなり、演算資源の有効活用を図ることができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は本実施の形態１に係るコンバインの平面図であり、図２は同じく左側面図、図３は同じく右側面図、図４は同じく正面図である。図中１は左右一対の走行クローラ２，２にて支持された走行機体であり、走行機体１の進行方向右側には、操縦座席、走行機体１を操向操作するための操向ハンドル、走行速度等を変更するための各種レバー、刈取作業、脱穀作業、排出作業等を指示するための各種コントローラを備える操縦室３が設けられている。また、その後方には収穫した穀物を貯留するための穀物タンク７が設けられている。更に、操縦室３の下部にはエンジン６が設けられており、該エンジンの動力を走行用ミッションケース６１（図６参照）を介して走行クローラ２，２に伝達させることにより、走行機体１を走行させるように構成されている。

走行機体１の前部には、分草体４１，…，４１、穀稈引起装置４２，…，４２、刈刃４３，…，４３、及び穀稈搬送装置４４を備えた刈取前処理装置４が油圧シリンダ４５を介して昇降可能に装着されている。また、走行機体１の左側には、フィードチェーン５１が装備された脱穀装置５が配設されており、刈取前処理装置４から搬送された穀稈の根元部をフィードチェーン５１にて受け継いで挟持搬送すると共に、その穀稈の穂先部を脱穀装置５内の扱胴５２及び処理胴５３にて脱穀するようにしている。なお、排藁は、フィードチェーン５１の後端で排藁チェーン５５に受け継がれ、走行機体１の後端から圃場に排出される。

扱胴５２の下方には、チャフシーブ等による搖動選別と唐箕ファンの風による風選別とを行うための選別装置５６が設けられている。選別装置５６にて選別されて集積された穀粒は、図示しない揚穀コンベアによって穀物タンク７内に集められる。穀物タンク７の内側上部には、穀粒の水分量を計測するための水分センサ７４が設置されており（図５参照）、穀物タンク７内に貯留された穀粒の水分量を計測できるようにしている。水分センサ７４が計測した水分量の値は後述する制御装置１００（図９参照）へ出力される。また、穀物タンク７の外側下部には、ロードセル型の重量センサ７３が設置されており（図５参照）、穀物タンク７の重量を計測できるようにしている。重量センサ７３が計測した重量の値は後述する制御装置へ出力される。

穀物タンク７内に集められた穀粒は、エンジン６の動力にて回転するスクリューコンベアを装備した底コンベア７１から、排出オーガ８を介して、穀物搬送用のトラックの荷台等に排出される。

排出オーガ８は、縦スクリューコンベア８１ａを内蔵しており、上下長手で縦軸線回りに旋回可能に立設された縦オーガ筒８１と、その上端に連設されていて、横方向軸線の引継ぎスクリュー（図示せず）を内蔵した引継ぎ部ケース８０と、この引継ぎ部ケース８０の一側に設けた継手部箇所に俯仰回動可能に連結した横オーガ筒８２とからなる。縦オーガ筒８１はオーガ旋回モータ９１により縦軸線回りに旋回すると共に、横オーガ筒８２はオーガ昇降シリンダ９７にて俯仰回動するようになっている（図５参照）。なお、横オーガ筒８２の内側には横スクリューコンベア８２ａ（図６参照）が内蔵されており、縦スクリューコンベア８１ａを通じて搬送される穀粒を横オーガ筒８２の先端へ向けて搬送するように構成されている。

横オーガ筒８２の先端部には下向きに開口した排出筒８３が設けられている。排出筒８３の先端部には合成樹脂製の透明カバー８３ａが取り付けられている。この透明カバー８３ａの内側には、穀粒の排出箇所（蓄積箇所）で満杯になった場合、それを検知する光学式又は超音波式の詰まり検知センサが設けられている（不図示）。

図５は排出オーガ８の駆動機構を説明する模式的構成図である。走行機体１の後端に立設された支柱部材１１の上端に、縦オーガ筒８１をその軸線回りに左右に旋回させるためのオーガ旋回モータ９１が設けられている。オーガ旋回モータ９１は、ギヤボックス９２を介して駆動ギヤ９４を回転駆動させる。駆動ギヤ９４には、縦オーガ筒８１の中途部に外嵌固定された従動ギヤ９５が噛合しており、駆動ギヤ９４の駆動力を従動ギヤ９５に伝達させることによって縦オーガ筒８１をその軸線回りに旋回移動させるようにしている。なお、ギヤボックス９２の内部には、オーガ旋回モータ９１の回転軸に取付けられたオーガ旋回角センサ９３が設けられており、縦オーガ筒８１の旋回角を検出できるようにしている。オーガ旋回角センサ９３としては、レゾルバ、回転式ポテンショメータ、ロータリエンコーダ等を用いることができる。また、ギヤボックス９２の内部には、縦オーガ筒８１の旋回移動を停止させて位置決めするための電磁ブレーキ（不図示）が設けられている。

また、縦オーガ筒８１の上端部近傍には横オーガ筒８２を俯仰回動させるためにオーガ昇降シリンダ９７が設けられている。オーガ昇降シリンダ９７は、例えば、単動型の油圧シリンダである。オーガ昇降シリンダ９７の一端側は縦オーガ筒８１の外面に固定した支持ブラケット９５に回動可能に枢着されており、その他端側は横オーガ筒８２の外面に固定した支持ブラケット９６ａ及びこの支持ブラケット９６ａに対して回動可能に枢着された支持ブラケット９６ｂによって支持されている。そして、ロータリポテンショメータ等のオーガ昇降角センサ９８が支持ブラケット９５に対するオーガ昇降シリンダ９７の回動軸と同軸に設けられており、水平面に対する横オーガ筒８２の俯仰角度（昇降角）を検出できるようにしている。なお、本実施の形態では、オーガ昇降シリンダ９７として油圧シリンダを用いる構成としたが、電動モータ又は油圧モータを用いる構成であってもよい。

図４に示すように、排出オーガ８が使用されていない状態では、排出オーガ８の横オーガ筒８２が走行機体１の上面に設けた上向き開放状のオーガレスト８５に載置（収納）される。オーガレスト８５は、支柱部８５ａとレスト部８５ｂとにより構成されている。レスト部８５ｂは正面視略Ｕ字型に形成されており、不使用時の横オーガ筒８２が載置される。支柱部８５ａは正面視で上半分がコンバインの左側方にやや屈曲した形状をした角パイプ製であり、その下端部が操縦室３の筐体を構成するフレームに固設されている。レスト部８５ｂの上面にはゴム又は樹脂等の弾性部材が取り付けられており、走行中に横オーガ筒８２が載置されている場合であっても振動音が発生しないように構成されている。また、レスト部８５ｂの上面にはリミットスイッチにより構成したオーガレストスイッチ８６が設けられている。このオーガレストスイッチ８６は、排出オーガ８の収納状態を検出し、収納状態を表す信号を出力するように構成されている。
以下では、オーガレスト８５に載置されたときの横オーガ筒８２の位置を収納位置と呼び、排出作業を行う際に旋回移動させたときの横オーガ筒８２の位置を作業位置と呼ぶ。

図６はコンバインの動力伝達経路を示すスケルトン図である。エンジン６の前方出力軸には走行クローラ２を駆動するための走行用ミッションケース６１の入力軸が連結され、走行クローラ２にエンジンの駆動力が伝達されるようになっている。一方、エンジン６の後方出力軸１２１には、刈取前処理装置４、脱穀装置５、選別装置５６へ駆動力を伝達するためのプーリ１２２，１２２，１２２と、穀物タンク７及び排出オーガ８へ駆動力を伝達するためのプーリ１２３とがそれぞれ嵌設されている。

また、エンジン６の後方であって穀物タンク７の下部前面には駆動ケース１２８が配設されている。この駆動ケース１２８からは駆動ケース入力軸１２７が機体前方へ突出されている。そして、駆動ケース入力軸１２７の前端にプーリ１２６が嵌設されている。このプーリ１２６と後方出力軸１２１の後端に嵌設されたプーリ１２３とにＶベルト１２４が巻回されており、これによってエンジン６の駆動力の一部が駆動ケース１２８の駆動ケース入力軸１２７へ伝達されるように構成されている。Ｖベルト１２４にはＶベルト１２４自身のテンションプーリを兼ねるオーガクラッチ１２５が設けられている。このオーガクラッチ１２５によりエンジン６の駆動力を駆動ケース１２８を介して下流側へ伝達又は遮断できるようになっている。

駆動ケース１２８内には互いに噛合するギヤ１２８ａ，１２８ｂが収納されている。２つのギヤ１２８ａ，１２８ｂのうち、一方のギヤ１２８ａは駆動ケース１２８に軸支された駆動ケース入力軸１２７の後端に、他方のギヤ１２８ｂは底コンベア７１の前端に嵌設された回転軸にそれぞれ外嵌固定されている。

底コンベア７１の後端にはベベルギヤ１３１ａが嵌設され、当該ベベルギヤ１３１ａに縦オーガ筒８１内の縦スクリューコンベア８１ａの下端に嵌設されたベベルギヤ１３１ｂが噛合されている。一方、縦スクリューコンベア８１ａの上端にはベベルギヤ１３２ａが嵌設されており、このベベルギヤ１３２ａには、横オーガ筒８２内の横スクリューコンベア８２ａの後端に嵌設されたベベルギヤ１３２ｂが噛合されている。

このようにエンジン６の動力伝達経路を構成することにより、穀物タンク７内の底コンベア７１から排出オーガ８に設けられた縦スクリューコンベア８１ａ及び横スクリューコンベア８２ａに動力が伝達される。すなわち、穀物タンク７内の穀粒は底コンベア７１によって後方に搬送され、穀物タンク７の後方に位置する縦オーガ筒８１を経て、横オーガ筒８２の先端から排出されるように構成されている。

コンバインの穀物タンク７に貯留された穀粒の排出作業を行う場合、作業者は操縦室３の運転席近傍に設けられた排出作業用のコントローラ（オーガコントローラ１５０）を操作して排出作業を実行する。図７は排出作業を指示するためのオーガコントローラ１５０を示す平面図である。オーガコントローラ１５０の操作面には、作業状況等を報知するための表示ランプ１５１及び表示装置１５７、並びに押しボタン方式のスイッチ類（１５２〜１５６）が配置されている。

オーガコントローラ１５０の操作面に設けられているスイッチ類（１５２〜１５６）としては、作業位置に停止している排出オーガ８を収納位置へ戻すための復帰スイッチ１５２、逆に排出オーガ８を作業位置にセットするための自動旋回スイッチ１５３、エンジン６の動力を排出オーガ８へ伝達させるために前述したオーガクラッチ１２５を接続又は遮断する制御を受付けるオーガクラッチスイッチ１５５、及び排出オーガ８の昇降位置（俯仰角）と旋回位置（旋回角）とを手動により制御するための手動旋回制御スイッチ群１５６が挙げられる。この手動旋回制御スイッチ群１５６として、オーガ昇降シリンダ９７を作動させて横オーガ筒８２を上昇移動させるオーガ上昇スイッチ１５６ａ、同じく横オーガ筒８２を下降移動させるオーガ下降スイッチ１５６ｂ、オーガ旋回モータ９１を作動させて横オーガ筒８２を右旋回させるオーガ右旋回スイッチ１５６ｃ、同じく横オーガ筒８２を左旋回させるオーガ左旋回スイッチ１５６ｄが配置されている。これらのスイッチ類１５２〜１５６から出力される操作信号は、オーガコントローラ１５０の下端から延設されたケーブル１５８を介して制御装置１００（図９参照）へ入力される。

次に、オーガコントローラ１５０を用いて排出オーガ８を旋回移動させる際の操作について説明する。図８は排出作業時の横オーガ筒８２の位置を説明する模式的平面図である。自動旋回作業では、オーガコントローラ１５０の復帰スイッチ１５２が押下操作された場合の横オーガ筒８２の旋回方向は左回り（反時計回り）に定められており、自動旋回スイッチ１５３が押下操作されたときの横オーガ筒８２の旋回方向は右回り（時計回り）にそれぞれ定められている。図８に示した如く、収納位置に横オーガ筒８２が位置しているときに、自動旋回スイッチ１５３が１回押下操作された場合、横オーガ筒８２は旋回時にオーガレスト８５と干渉しない位置まで上昇移動した後、右回りに旋回する。そして、収納位置から最も近い作業位置（右側略９０度の位置）まで旋回した後、所定位置まで下降移動して停止する。この収納位置から最も近い作業位置を右側方作業位置と称する。

次に、横オーガ筒８２が右側方作業位置に停止しているときに自動旋回スイッチ１５３が１回押下操作された場合、横オーガ筒８２は所定位置まで上昇移動した後、右回りに旋回する。そして、右側方作業位置から最も近い作業位置である後方作業位置（略真後ろのの位置）まで旋回した後、所定位置まで下降して停止する。同様に、横オーガ筒８２が後方作業位置に停止しているときに自動旋回スイッチ１５３が押下操作された場合、横オーガ筒８２は所定位置まで上昇移動した後、右回りに旋回する。そして、後方作業位置から最も近い作業位置である左側方作業位置（左側略９０度位置）まで旋回した後、所定位置まで下降して停止する。

また、横オーガ筒８２が収納位置にあるときに自動旋回スイッチ１５３が１回押下操作され、収納位置から右側方作業位置に向かって横オーガ筒８２が旋回している間に更に自動旋回スイッチ１５３が１回押下された場合、横オーガ筒８２は右側方作業位置では停止せずに旋回移動を続け、後方作業位置まで旋回した後、所定位置まで下降して停止する。同様に、横オーガ筒８２が収納位置にあるときに自動旋回スイッチ１５３が１回押下操作され、収納位置から右側方作業位置に向かって横オーガ筒８２が旋回している間に更に自動旋回スイッチ１５３が２回押下された場合、横オーガ筒８２は右側方作業位置及び後方作業位置では停止せずに旋回移動を続け、左側方作業位置まで旋回した後、所定位置まで下降して停止する。

一方、いずれかの作業位置に横オーガ筒８２が停止している場合に復帰スイッチ１５２が押下操作されたとき、横オーガ筒８２は所定位置まで上昇した後、収納位置に向かって左回りに旋回し、収納位置にて停止する。なお、横オーガ筒８２が旋回中に復帰スイッチ１５２が押下操作された場合、その操作については受付けないように構成されている。そのため、作業者による誤操作を防止し、操作性の向上を図ることができる。

なお、収納位置から各作業位置へ横オーガ筒８２が旋回移動する際、又は各作業位置から収納位置へ横オーガ筒８２が旋回移動する際、表示ランプ１５１を所定の周期にて点滅させることにより、旋回移動中である旨を作業者に対して報知するように構成されている。

以下、本実施の形態に係るコンバインの制御系の構成について説明する。図９は本実施の形態に係るコンバインの制御系の構成を示すブロック図である。コンバインは、前述したオーガ昇降シリンダ９７、オーガ旋回モータ９１、オーガクラッチ１２５、表示装置１５７等のハードウェアの動作を制御する制御装置１００を備えている。制御装置１００は、各種センサ、スイッチ等から入力される信号に基づいて演算処理を実行する中央処理装置１０１（以下、ＣＰＵと称する）、前述したハードウェアを制御するための制御プログラムを格納したＲＯＭ１０２、及びＣＰＵ１０１の演算中に生成されるデータを一時的に保持するＲＡＭ１０３により構成される。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムを必要に応じてＲＡＭ１０３にロードして実行し、制御装置１００に接続された各種ハードウェアの動作を制御することにより、全体として本発明に係るコンバインとして動作させるように構成されている。なお、ＣＰＵ１０１は計時用のタイマを内蔵している。

制御装置１００に接続されるセンサ、スイッチ等としては、縦オーガ筒８１の昇降角を検出するオーガ昇降角センサ９８、横オーガ筒８２の旋回角を検出するオーガ旋回角センサ９３、排出オーガ８が収納位置にあることを検出するオーガレストスイッチ８６、オーガコントローラ１５０に設けられた復帰スイッチ１５２、自動旋回スイッチ１５３、オーガクラッチスイッチ１５５、手動旋回制御スイッチ群１５６、穀物タンク７の重量を検出する重量センサ７３、穀物タンク７に取り込まれた穀粒の水分量を検出する水分センサ７４等が挙げられる。制御装置１００のＣＰＵ１０１には、前述のセンサから出力される信号及び各種スイッチから出力される操作信号が入力される。

また、制御装置１００が制御する各種ハードウェアとしては、横オーガ筒８２を昇降移動させるためのオーガ昇降シリンダ９７、縦オーガ筒８１をその軸線回りに回転駆動させるためのオーガ旋回モータ９１、オーガコントローラ１５０に設けられた表示ランプ１５１及び表示装置１５７、エンジン６の動力を排出オーガ８へ伝達させるためのオーガクラッチ１２５等が挙げられる。制御装置１００のＣＰＵ１０１はこれらのハードウェアに対して制御信号を出力して制御を行うように構成されている。なお、オーガ昇降シリンダ９７は、電磁制御弁９７ａを介してＣＰＵ１０１に接続されており、ＣＰＵ１０１が電磁制御弁９７ａを制御することによりオーガ昇降シリンダ９７を伸長又は短縮させるように構成されている。

図１０は作業時における重量センサ７３の出力の経時変化と、オーガレストスイッチ８６及びオーガクラッチスイッチ１５５の状態の経時変化との対応関係を説明する説明図である。図１０（ａ）は重量センサ７３の出力の経時変化を示している。横軸には時間をとり、縦軸には重量センサ７３の出力（穀物タンク７の重量）をとっている。なお、図１０（ａ）では重力の計測開始時において零点補正を行っている。また、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）はそれぞれオーガレストスイッチ８６及びオーガクラッチスイッチ１５５の出力の経時変化を示しており、横軸には図１０（ａ）のグラフに対応させた時間、横軸には各スイッチ８６，１５５の出力をとっている。

刈取作業及び脱穀作業を実行して収穫作業を開始した場合、図１０（ａ）に示されているように、選別装置５６によって選別された穀粒が穀物タンク７の内部に集められるため、収穫作業開始時刻Ｔ１以降の収穫作業終了時刻Ｔ２までの間は、穀物タンク７の重量が単調に増加してゆき、収穫作業終了時刻Ｔ２以降は一定値を維持する。この間、図１０（ｂ），（ｃ）に示されているように、オーガレストスイッチ８６はオンのままに、オーガクラッチスイッチ１５５はオフのままに維持される。

その後、穀物タンク７に集められた穀粒の排出作業を行う場合には、作業者は、オーガコントローラ１５０の自動旋回スイッチ１５３等を押下操作して排出オーガ８の横オーガ筒８２を収納位置からいずれかの作業位置へ旋回移動させた後、オーガクラッチスイッチ１５５を押下操作して排出作業を開始させる。したがって、図１０（ｃ）に示すようにオーガクラッチスイッチ１５５がオフからオンに転じる時刻Ｔ４に排出作業が開始され、これ以降は穀物タンク７の重量が単調減少してゆくこととなるが、時刻Ｔ４よりも以前の時刻（時刻Ｔ３）において横オーガ筒８２がオーガレスト８５のレスト部８５ｂから離隔するので、図１０（ｂ）に示すようにオーガレストスイッチ８６がオンからオフに転じる。

排出作業が開始された後、穀物タンク７の重量は図１０に示すうように単調に減少してゆき、時刻Ｔ５において排出作業が終了する。このとき、オーガクラッチスイッチ１５５は同時的にオフに転じる。排出作業が終了した後、作業者は、オーガコントローラ１５０の復帰スイッチ１５２を押下操作して排出オーガ８の横オーガ筒８２を収納位置へ戻す操作を行う。これにより、時刻Ｔ５以降のある時刻Ｔ６において、図１０（ｂ）に示すようにオーガレストスイッチ８６がオフからオンに転じる。

本実施の形態では、作業位置の相異による排出オーガ８の横オーガ筒８２の位置の違いに起因して穀物タンク７の重量の計測値に誤差が生じることを排除するために、横オーガ筒８２が収納位置に停止している場合のみの計測値を用いて排出重量を算出するようにしている。したがって、穀物タンク７に穀粒が貯留されている状態の重量としては、横オーガ筒８２がオーガレスト８５のレスト部８５ｂから離隔する直前の重量センサ７３の計測値、具体的には時刻Ｔ３から更に所定時間Δｔ（例えば、２秒）だけ遡った時刻の重量センサ７３の計測値Ａを採用し、排出作業終了後の重量としては、横オーガ筒８２がオーガレスト８５のレスト部８５ｂに収納された直後の重量センサ７３の計測値、具体的には時刻Ｔ６から所定時間Δｔだけ経過した時刻の重量センサ７３の計測値Ｂを採用する。そして、両計測値の差分（Ａ−Ｂ）を算出して、穀粒の排出重量、すなわち穀物タンク７から排出された穀粒の重量を取得するようにしている。

なお、本実施の形態では、排出作業前の計測値Ａを取得するために時刻Ｔ３から遡る時間Δｔと、排出作業後の計測値Ｂを取得するために時刻Ｔ６から待機する時間Δｔとを同一としたが、両者を異なる時間に設定する構成であってもよい。

以下では、穀粒の排出重量を検出する際の検出手順について説明する。図１１及び図１２は排出重量の検出手順を説明するフローチャートである。なお、以下の処理は制御装置１００のＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されているプログラムに従って実行する。また、本実施の形態では、重量センサ７３が所定のサンプリングレート（例えば、２０ｍｓｅｃ）にて穀物タンク７の重量を常時計測しており、計測して得られた計測値をＣＰＵ１０１へ出力するようにしている。ＣＰＵ１０１は、重量センサ７３が出力する計測値を基に例えば１００点の移動平均を算出し、算出した平均値を穀物タンク７の重量としてＲＡＭ１０３上に書き込む。なお、ＲＡＭ１０３には、穀物タンク７の重量計測時にＣＰＵ１０１が算出した値を所定数だけ保持する記憶領域が確保されており、一定時間内に算出された複数の値が保持されるように構成されている。

ＣＰＵ１０１は、まず、自動旋回スイッチ１５３から入力される操作信号に基づいて自動旋回スイッチ１５３がオンとなったか否かを判断する（ステップＳ１１）。自動旋回スイッチ１５３がオフの状態であると判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、自動旋回スイッチ１５３がオンとなるまで待機する。

自動旋回スイッチ１５３がオンとなったと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、電磁制御弁９７ａを制御してオーガ昇降シリンダ９７を伸長させ、排出オーガ８の横オーガ筒８２の上昇移動を開始させる。次いで、ＣＰＵ１０１は、オーガレストスイッチ８６がオフとなったか否かを判断する（ステップＳ１２）。オーガレストスイッチ８６がオンの状態であると判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、すなわち、依然として排出オーガ８が収納位置に存すると判断した場合、ＣＰＵ１０１は、オーガレストスイッチ８６がオフとなるまで待機する。オーガレストスイッチ８６がオフとなったと判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、その時点からΔｔ秒前（例えば、２秒前）の計測値（移動平均）を作業前重量として保持する（ステップＳ１３）。

次いで、ＣＰＵ１０１は、横オーガ筒８２が所定の高さに達するように電磁制御弁９７ａを制御してオーガ昇降シリンダ９７を伸長させた後、オーガ旋回モータ９１を駆動して、オーガコントローラ１５０により指定された作業位置へ横オーガ筒８２を旋回移動させる（ステップＳ１４）。横オーガ筒８２が指定された作業位置へ到達した時点でＣＰＵ１０１はオーガ旋回モータ９１を停止させ、オーガ昇降シリンダ９７を短縮させて横オーガ筒８２を所定位置まで下降させる。

次いで、ＣＰＵ１０１は、オーガクラッチスイッチ１５５から出力される操作信号に基づいてオーガクラッチスイッチ１５５がオンになったか否かを判断する（ステップＳ１５）。オーガクラッチスイッチ１５５がオンになっていないと判断した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は復帰スイッチ１５２から出力される操作信号に基づいて復帰スイッチ１５２がオンになったか否かを判断する（ステップＳ１６）。復帰スイッチ１５２がオンとなっていないと判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は処理をステップＳ１５へ戻す。また、オーガクラッチスイッチ１５５がオフのままで復帰スイッチ１５２がオンになったと判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、すなわち、排出作業の実行指示がなされる前に排出オーガ８を収納位置へ戻すことが指示された場合、ＣＰＵ１０１は、電磁制御弁９７ａ及びオーガ旋回モータ９１を制御して排出オーガ８を収納位置へ旋回移動させ（ステップＳ１７）、処理をステップＳ１１へ戻す。

また、ステップＳ１５において、オーガクラッチスイッチ１５５がオンとなったと判断した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、オーガクラッチ１２５を作動させて排出作業を実行する（ステップＳ１８）。この間、ＣＰＵ１０１はオーガクラッチスイッチ１５５から出力される操作信号に基づいてオーガクラッチスイッチ１５５がオフとなったか否かを判断しており（ステップＳ１９）、オーガクラッチスイッチ１５５がオフとなっていないと判断した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、処理をステップＳ１８へ戻し、排出作業を続行する。

一方、オーガクラッチスイッチ１５５がオフとなったと判断した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１はオーガクラッチ１２５を遮断して排出作業を終了する（ステップＳ２０）。そして、ＣＰＵ１０１は復帰スイッチ１５２からの操作信号を検出することにより、復帰スイッチ１５２がオンとなったか否かを判断する（ステップＳ２１）。復帰スイッチ１５２がオンとなっていないと判断した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は復帰スイッチ１５２がオンとなるまで待機する。オーガコントローラ１５０の復帰スイッチ１５２が押下操作され、復帰スイッチ１５２がオンとなったと判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、オーガ昇降シリンダ９７に接続された電磁制御弁９７ａ、及びオーガ旋回モータ９１を制御することにより、排出オーガ８を収納位置へ旋回移動させる（ステップＳ２２）。

次いで、排出オーガ８の横オーガ筒８２がオーガレスト８５に収納されたか否かを判断するために、ＣＰＵ１０１はオーガレストスイッチ８６がオンとなったか否かを判断する（ステップＳ２３）。オーガレストスイッチ８６がオンとなっていないと判断した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はオーガレストスイッチ８６がオンとなるまで待機する。オーガレストスイッチ８６がオンとなったと判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は内蔵タイマにより計時を開始し、所定時間Δｔが経過したか否かの判断を行う（ステップＳ２４）。所定時間Δｔが経過していないと判断した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は所定時間Δｔが経過するまで待機し、オーガレストスイッチ８６がオンとなってから所定時間Δｔが経過したと判断した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は取込んだ計測値（移動平均）を作業後重量としてＲＡＭ１０３に保持する（ステップＳ２５）。

次いで、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１３にて保持した作業前重量とステップＳ２５にて保持した作業後重量との差分をとることにより穀粒の排出重量を算出し（ステップＳ２６）、算出した排出重量を出力する（ステップＳ２７）。排出重量の出力は、例えばオーガコントローラ１５０の表示装置１５７に排出重量の値を表示することによって行う。また、操縦室３内にプリンタ装置を搭載し、当該プリンタ装置を利用して用紙上に排出重量の値を記録する構成であってもよい。

なお、本実施の形態では、収納位置にある排出オーガ８の作業位置への旋回移動、及び各作業位置にある排出オーガ８の収納位置への旋回移動を、オーガコントローラ１５０の自動旋回スイッチ１５３及び復帰スイッチ１５２を用いて指示する際に穀粒の排出重量を計測する構成としたが、手動旋回制御スイッチ群１５６に設けられたスイッチ１５６ａ〜１５６ｄを操作して排出オーガ８を作業位置にセットして、排出作業を行う場合にも適用できることは勿論のことである。

また、本実施の形態では、オーガレスト８５のレスト部８５ｂに設けられたオーガレストスイッチ８６により、横オーガ筒８２が収納位置に存するか否かを検出する構成としたが、横オーガ筒８２の旋回角及び昇降角をそれぞれオーガ旋回角センサ９３及びオーガ昇降角センサ９８により検出することが可能であるため、これらセンサによる検出角に基づいて横オーガ筒８２が収納位置に存するか否かを検出するようにしても良い。

実施の形態２．
実施の形態１では、オーガクラッチスイッチ１５５のオン・オフを検出することによって実際に排出作業が行われたか否かを判断し、実際に排出作業が行われたと判断された場合に排出重量を算出する構成としたが、排出作業の有無に関わらず排出オーガ８が収納位置から離隔したときの穀物タンク７の重量と排出オーガ８が収納位置に戻ったときの穀物タンク７の重量との差分値を算出し、算出した差分値が排出重量として妥当であるか否かを判断する構成を採ることも可能である。以下にそのような構成の実施の形態２について説明する。なお、コンバインの装置構成については実施の形態１と全く同様であるため、その説明を省略することとし、同一の構成要素については実施の形態１と同じ符号を用いることとする。

図１３は実施の形態２での排出重量の検出手順を説明するフローチャートである。なお、以下の処理についても、制御装置１００のＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されているプログラムに従って実行する。また、本実施の形態では、重量センサ７３が所定のサンプリングレート（例えば、２０ｍｓｅｃ）にて穀物タンク７の重量を常時計測しており、計測して得られた計測値をＣＰＵ１０１へ出力するようにしている。ＣＰＵ１０１は、重量センサ７３が出力する計測値を基に例えば１００点の移動平均を算出し、算出した平均値を穀物タンク７の重量としてＲＡＭ１０３上に書き込む。なお、ＲＡＭ１０３には、穀物タンク７の重量計測時にＣＰＵ１０１が算出した値を所定数だけ保持する記憶領域が確保されており、一定時間内に算出された複数の値が保持されるように構成されている。

ＣＰＵ１０１は、まず、自動旋回スイッチ１５３から入力される操作信号に基づいて自動旋回スイッチがオンとなったか否かを判断する（ステップＳ３１）。ＣＰＵ１０１は、自動旋回スイッチ１５３がオフの状態であると判断した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、自動旋回スイッチ１５３がオンとなるまで待機する。

自動旋回スイッチ１５３がオンになったと判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、電磁制御弁９７ａを制御してオーガ昇降シリンダを伸長させることにより、排出オーガ８の横オーガ筒８２の上昇移動を開始させる。次いで、ＣＰＵ１０１は、オーガレストスイッチ８６がオフとなったか否かを判断する（ステップＳ３２）。オーガレストスイッチ８６がオンの状態であると判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、すなわち、依然として排出オーガ８が収納位置に存すると判断した場合、ＣＰＵ１０１はオーガレストスイッチ８６がオフとなるまで待機する。オーガレストスイッチ８６がオフとなったと判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、その時点からΔｔ秒前（例えば、２秒前）の計測値（移動平均）を保持する（ステップＳ３３）。

次いで、ＣＰＵ１０１は、オーガレストスイッチ８６がオンとなったか否かを判断する（ステップＳ３４）。オーガレストスイッチ８６がオンとなっていないと判断した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はオーガレストスイッチ８６がオンとなるまで待機する。オーガレストスイッチ８６がオンとなったと判断した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は内蔵タイマにより計時を開始し、所定時間Δｔが経過したか否かの判断を行う（ステップＳ３５）。所定時間Δｔが経過していないと判断した場合（Ｓ３５：ＮＯ）、所定時間Δｔが経過するまで待機し、オーガレストスイッチ８６がオンとなってから所定時間Δｔが経過したと判断した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は計測値（移動平均）をＲＡＭ１０３に保持する（ステップＳ３６）。

次いで、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３３にて保持した計測値とステップＳ３６にて保持した計測値との差分値を算出し、算出した差分値が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３７）。算出した差分値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１はその値を穀粒の排出重量として出力する（ステップＳ３８）。しかし、算出した差分値が所定値より小さいと判断した場合（Ｓ３７：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は排出作業が行われなかったと判断して本ルーチンによる計測処理を終了する。

本実施の形態に係るコンバインの平面図である。本実施の形態に係るコンバインの左側面図である。本実施の形態に係るコンバインの右側面図である。本実施の形態に係るコンバインの正面図である。排出オーガの駆動機構を説明する模式的構成図である。コンバインの動力伝達経路を示すスケルトン図である。排出作業を指示するためのオーガコントローラを示す平面図である。排出作業時の横オーガ筒の位置を説明する模式的平面図である。本実施の形態に係るコンバインの制御系の構成を示すブロック図である。作業時における重量センサの出力の経時変化と、オーガレストスイッチ及びオーガクラッチスイッチの状態の経時変化との対応関係を説明する説明図である。排出重量の検出手順を説明するフローチャートである。排出重量の検出手順を説明するフローチャートである。実施の形態２での排出重量の検出手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

１走行機体
２走行クローラ
３操縦室
４刈取前処理装置
５脱穀装置
６エンジン
７穀物タンク
８排出オーガ
７３重量センサ
８１縦オーガ筒
８２横オーガ筒
８５オーガレスト
８６オーガレストスイッチ
１０１ＣＰＵ

Claims

収穫した穀物を貯留する穀物タンク、該穀物タンク内の穀物を外部へ排出する排出オーガ、及び穀物を排出する際の排出作業位置と非排出作業時の収納位置との間にて前記排出オーガを移動させる手段を備えるコンバインにおいて、
前記穀物タンクを通じて加えられる荷重の大きさを計測する計測手段、及び前記収納位置から前記排出作業位置への前記排出オーガの移動を開始させる際に前記計測手段が計測した第１計測値と、前記排出作業位置から前記収納位置へ前記排出オーガを移動させた際に前記計測手段が計測した第２計測値とを用いて前記穀物タンクからの穀物の排出重量を算出する算出手段を備えることを特徴とするコンバイン。
前記排出オーガが前記収納位置に存するか否かを検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき前記収納位置から前記排出作業位置への前記排出オーガの移動が開始したか否かを判断する手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記排出作業位置から前記収納位置への前記排出オーガの移動が終了したか否かを判断する手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
前記計測手段は、前記穀物タンクの重量を適宜の時間間隔にて計測するようにしてあり、前記算出手段は、前記収納位置から前記排出作業位置への前記排出オーガの移動が開始する以前の時点で前記計測手段が計測した計測値を前記第１計測値、前記作業位置から前記収納位置への前記排出オーガの移動が終了した後の時点で前記計測手段が計測した計測値を前記第２計測値として穀物の排出重量を算出するようにしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンバイン。
穀物の排出作業が実施されたか否かを判断する手段を備え、前記排出作業が実施されなかったと判断した場合、前記算出手段による排出重量の算出を停止するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載のコンバイン。