JP6141226B2 - コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、刈取部で刈り取った穀稈を穀稈搬送装置によって脱穀装置に搬送して脱穀するコンバインに関する。

このようなコンバインでは、通常は刈取り脱穀作業として、走行しながら刈取部で刈り取った穀稈を搬送装置によって脱穀装置に送り込んで脱穀する。但し、圃場のコーナ部などに植立されている穀稈はコンバインによって刈り取ることができないので、作業者が手作業で刈り取る。そして、停車させたコンバインの脱穀装置を駆動させ、先に手作業で刈り取られた穀稈を搬送装置に載せて脱穀装置に送り込むことで脱穀が行われる。このような手作業を伴う脱穀作業は枕扱き作業または手扱き作業と呼ばれる。

この枕扱き作業の安全性と利便性を向上させるため、特許文献１によるコンバインでは、搬送装置に手刈り穀稈を投入する作業範囲として設定した所定範囲内に作業者が存在することを検出する人感センサが設けられ、この人感センサによる検出を条件として搬送装置を起動可能とするとともに、作業者が所定範囲の外に出たことが人感センサ（サーモグラフィが例示されている）によって検出されると搬送装置を停止するように構成されている。

特開２０１２−１３０２８９号公報

特許文献１で示されているようなコンバインでは、予め設定された穀稈投入作業範囲に作業者が存在するかしないかによって、枕扱き穀稈を搬送する搬送装置の駆動制御を行っている。しかしながら、作業者が穀稈投入作業範囲にいる限り正常な枕扱き作業が行われるとは限られず、穀稈投入作業範囲にいても、搬送装置の駆動部位や脱穀装置の駆動部位に近すぎる姿勢をとる可能性があり、そのような場合には、搬送装置の駆動を停止も含めて適切に制御しなければならない。また、通常の刈取り脱穀作業から枕扱き作業に移行する場合には、予め搬送装置の搬送速度を高速の刈取り脱穀用速度から低速の枕扱き用速度に変更しておくことも重要である。
このような実情から、枕扱き作業がより適切な制御下で行われるコンバインが求められている。

本発明によるコンバインは、刈取部で刈り取った穀稈を脱穀装置に搬送する穀稈搬送装置と、前記穀稈搬送装置の搬送速度及び前記脱穀装置の回転速度を制御する脱穀制御部と、枕扱き作業時に作業者が手動で穀稈を前記穀稈搬送装置に供給するための枕扱き穀稈供給部と、前記作業者の位置及び前記作業者の人体部分の位置を推定する作業者位置推定部と、前記作業者位置推定部の推定結果に基づいて、前記枕扱き穀稈供給部を含む第１エリアに前記作業者の存在を検知すると、前記脱穀制御部に第１制御指令を出力し、かつ、前記第１エリアより前記脱穀装置の近くに設定された第２エリアに前記作業者の人体部分の存在を検知すると、前記脱穀制御部に第２制御指令を出力する枕扱き制御指令出力部とを備え、前記脱穀制御部は、前記第１制御指令に応答して前記穀稈搬送装置の搬送速度を、刈取り脱穀用速度から枕扱き用速度に変更し、前記第２制御指令に応答して前記穀稈搬送装置を停止する。

本発明では、枕扱き作業時に穀稈を穀稈搬送装置に供給するための枕扱き穀稈供給部を含む第１エリアが設定されるだけではなく、さらに枕扱き穀稈供給部の近くに第２エリアが設定されている。この第１エリアで人体としての作業者の存在が検知されると、穀稈搬送装置の搬送速度を枕扱き用速度に変更することで、枕扱き作業者の利便を図る。さらに、第２エリアで腕や足や頭部などの人体部分が検知されると、枕扱き作業を行っている作業者の姿勢や位置が異常であるとみなして、穀稈搬送装置を停止することで、枕扱き作業者の安全を図る。その際、脱穀装置の停止、例えば扱胴を停止してもよい。

なお、第１エリアや第２エリアには作業者以外にも、動物や農作物など種々の物体が進入する可能性がある。作業者位置推定部がそのような枕扱き作業者以外の物体の存在に反応して穀稈搬送装置や脱穀装置の駆動制御を変更すれば、刈取り脱穀作業や枕扱き作業に支障がでる。このような不都合を低減するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記コンバインの運転状態を検出する運転状態検出部と、前記運転状態検出部による検出結果に基づいて、刈取り脱穀作業から枕扱き作業への移行を判定する枕扱き作業判定部とが備えられ、前記枕扱き作業判定部によって前記枕扱き作業への移行が判定されたときにのみ、枕扱き制御指令出力部が機能するように構成されている。運転状態の検出結果から枕扱き作業の準備が完了していることが推定されるときにのみ、上述した人体検知をトリガーとする制御変更が実行されないので、人体の誤検知による問題が低減する。

感知対象となる作業者領域から離れた位置から作業者を感知するサーモグラフィなどのような人感センサからの信号に基づいて、作業者が特定のエリアに存在しているかどうかを推定することは可能であるが、作業者の姿勢や挙動を推定することは困難である。特に作業者の特定人体部分の位置を推定することは困難となる。本発明の好適な実施形態の１つでは、前記作業者位置推定部は、前記作業者の動きに追従する信号を発信するように前記作業者に付与された少なくとも一種類の発信体からの前記信号に基づいて、前記作業者の位置及び前記作業者の人体部分の位置を推定する。つまり、作業者における注目したい部位に付与されている発信体からの信号が位置推定に用いられるので、その作業者の注目すべき人体部分の位置推定が容易となる。

そのような発信体の好適な１つは、自らあるいはスキャン信号に応答して、ＩＤ（識別データ）を含む応答信号を発する非接触読み取りＩＤ記録体である。したがって、本発明の好適実施形態の１つでは、前記作業者位置推定部は、前記作業者に装着されている非接触読み取りＩＤ記録体からのタグ信号を受信するタグ受信器の受信結果に基づいて前記作業者の位置または前記作業者の人体部分の位置あるいはその両方の位置を推定するように構成されている。そのような非接触読み取りＩＤ記録体の一例はＩＣタグと呼ばれるよく知られた発信モジュールであり、ここでは、便宜上、以後この非接触読み取りＩＤ記録体を単にＩＣタグと称する。このＩＣタグを採用することで、作業者位置推定部は、作業者の存在だけでなく、作業者の注目すべき人体部分の位置を容易に推定することができる。特に複数のＩＣタグを作業者に装着させることで、作業者の複雑な姿勢や人体部分の位置も検知することができ、より適切な枕扱き制御が可能となる。

また、ほとんどの作業者が外部との連絡用として、スマートフォンなどのようなＷｉＦｉ通信機能を有する携帯型ＷｉＦｉ通信端末を持参している。このようなスマートフォンを発信体として、ＷｉＦｉ信号を送信することができる。そのＷｉＦｉ信号の受信強度に基づいて送信位置を推定することも可能であるので、本発明における発信体として、携帯型ＷｉＦｉ通信端末は好適である。したがって、本発明の好適実施形態の１つでは、前記作業者位置推定部は、前記作業者が持参する携帯型ＷｉＦｉ通信端末と通信する通信部からのＷｉＦｉ通信強度から前記作業者の位置を推定するように構成されている。

さらに、磁性体は、検出可能となる範囲は小さくなるが、その分正確な位置検出が可能となる極小の発信体である。磁性体から発せられる磁気は、磁気センサのような磁性体検出器によって検出されるので、この磁性体検出器を第１エリアまたは第２エリアの適切な箇所に配置することで、磁性体を装着した作業者の人体部分の位置を推定することが可能となる。したがって、本発明の好適実施形態の１つでは、前記作業者位置推定部は、前記作業者に装着されている磁性体を検出する磁性体検出器の検出結果に基づいて前記作業者の人体部分の位置を推定するように構成されている。

なお、上述した複数種の発信体は、組み合わせて用いるとさらに効果的である。例えば、発信体からの信号を検出する検出手段と作業者との距離が遠い場合、つまり作業者が枕扱き穀稈供給部から離れて位置している場合には、通信距離の長いＷｉＦｉの通信強度を利用する携帯型ＷｉＦｉ通信端末が好適であり、作業者が枕扱き穀稈供給部を構成する部材に近接する状態ではＩＣタグが好適である。さらに、作業者の特定の人体部分に磁性体を装着し、当該人体部分が接近してはいけない場所に磁性体検出器を配置することで、特定場所に近接する特定の人体部分の正確な位置検出が可能となるので、先の携帯型ＷｉＦｉ通信端末やＩＣタグの機能を補完することができる。

本発明における刈取り脱穀制御と枕扱き制御との間の移行における基本的な制御の流れを説明する模式図である。 第１エリア及び第２エリアにおける作業者の位置検出をより詳しく説明する模式図である。 本発明によるコンバインの具体的な実施形態の１つを示す側面図である。 刈取部と穀稈搬送装置と枕扱き穀稈供給部とを示す平面図である。 走行系動力伝達路と作業系動力伝達路とを示す模式図である。 枕扱き穀稈供給部を示す正面図である。 供給禁止状態での枕扱きゲートを示す側面図である。 供給可能状態での枕扱きゲートを示す側面図である。 枕扱き作業時に機能する機能部の具体的な構成と、枕扱き作業時の制御の流れを示す機能ブロック図である。

本発明によるコンバインの具体的な実施形態を説明する前に、図１と図２とを用いて、本発明のコンバインにおける枕扱き作業時の基本的な制御の流れを説明する。図１では、模式的に示されているだけであるが、本発明によるコンバインには、エンジン４０の回転動力によって駆動される刈取部３、脱穀装置７、刈取部３で刈り取った穀稈を脱穀装置７に搬送する穀稈搬送装置ＦＡが備えられている。エンジン４０の回転動力は、同時に変速機構などの走行系機器２Ａに伝達され、図１では図示されていないクローラや車輪を回転させることで、コンバインが走行する。脱穀制御部５１は穀稈搬送装置ＦＡの搬送速度及び脱穀装置７の回転速度を制御する。

枕扱き作業の際に手動で穀稈を穀稈搬送装置ＦＡに供給するための枕扱き穀稈供給部８が刈取部３と脱穀装置７との間の領域に形成されている。枕扱き穀稈供給部８は、チェーンコンベヤなどで構成される穀稈搬送装置ＦＡに手刈りした穀稈を積み込み易いように構成されている。この枕扱き穀稈供給部８の周辺に、枕扱き穀稈供給部８を含む第１エリアＡ１が設定されており、さらにこの第１エリアＡ１より脱穀装置７の近くに第２エリアＡ２が設定されている。ここで示された例では、第１エリアＡ１に入った作業者の存在を検知するために、及び第２エリアＡ２における作業者の人体部分の存在を検知するために検知器９が備えられている。本発明では、そのような検知器９の種類は特に限定されていない。

枕扱き作業が適切に実施されるように、作業者位置推定部６６と枕扱き制御指令出力部６４とを有する枕扱き管理部６０が備えられている。作業者位置推定部６６は、検知器９からの検出信号等に基づいて、作業者の位置及び作業者の人体部分の位置を推定する機能を有する。作業者位置推定部６６は、枕扱き穀稈供給部８を含む第１エリアＡ１における作業者の存在または非在を推定するとともに、第２エリアＡ２への作業者の人体部分の存在をないしは接近を推定する。枕扱き制御指令出力部６４の１つの機能は、作業者位置推定部６６の推定結果に基づいて、枕扱き穀稈供給部８を含む第１エリアＡ１に作業者の存在を検知すると、脱穀制御部５１に第１制御指令を出力することである。枕扱き制御指令出力部６４の他の１つの機能は、第２エリアＡ２に作業者の人体部分の存在ないしは接近を検知すると、脱穀制御部５１に第２制御指令を出力することである。なお、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とは模式的に例示されているだけであり、そこでは、第２エリアＡ２は比較的大きな面積をもって描かれているが、実際には、局所的な小さな面積をもつ複数のエリアである。

第１エリアＡ１に作業者が存在していることは、作業者が枕扱き作業を行おうとしているか、または枕扱き作業を行っていると推定することができる。したがって、脱穀制御部５１は、第１制御指令に応答して穀稈搬送装置ＦＡの搬送速度を、刈取り脱穀用速度から枕扱き用速度に変更する。また、第２エリアＡ２に作業者の人体部分が位置することは、作業者が普通の枕扱き作業の状態ではないと推定することができる。したがって、脱穀制御部５１は、第２制御指令に応答して少なくとも穀稈搬送装置ＦＡを停止する。さらには、第２制御指令に応答して脱穀装置７も停止させる構成を採用してもよい。なお、図１の例では、脱穀装置７や穀稈搬送装置ＦＡの駆動にはエンジン４０からの回転動力が利用されているので、脱穀装置７や穀稈搬送装置ＦＡの速度変更や停止にあたっては、エンジン制御部４１に速度変更要求や停止要求を行う。エンジン制御部４１は受け取った要求に基づいてエンジン４０に速度変更指令や停止指令などの制御指令を与える。

なお、第１エリアＡ１に作業者が存在していることと枕扱き作業とは１００％結びつくわけではない。このため、枕扱き作業の実施を別な観点から推定する方法も付加的に取り入れることが好ましい。コンバインには、本来、走行系動力伝達路や作業（刈取り・脱穀）系動力伝達路における動力伝達状態（各種クラッチの入り切り状態や変速位置など）を検出するスイッチやセンサ、エンジン回転数や機体速度や機体水平度を測定するセンサ、各種操作レバーの操作位置を検出するセンサなど、種々の運転状態（機体の停止状態、刈取部３の駆動状態、脱穀装置７の駆動状態など）を検出する検出器からなる運転状態検出部７０が備えられている。刈取り脱穀作業を中断して、枕扱き作業を行う際には、運転者（作業者）がコンバインを停車させ、刈取部３も停止させるが、脱穀装置７の駆動はそのまま維持される。このことから、枕扱き管理部６０には、運転状態検出部７０による検出結果に基づいて、刈取り脱穀作業から枕扱き作業への移行を判定する枕扱き作業判定部６１がさらに備えられ、この枕扱き作業判定部６１によって枕扱き作業への移行が判定されたときにのみ、枕扱き制御指令出力部６４が機能するように構成されている。しかしながら、この枕扱き作業判定部６１の判定結果を、枕扱き作業への移行条件の一つとすることは、本発明の必須の要件ではないので、枕扱き作業判定部６１を省略してもよい。

図２には、第１エリアＡ１に入った作業者の存在を検知するため及び第２エリアＡ２における作業者の人体部分の存在を検知する、より具体的な人感知システムの一例が示されている。この人感知システムでは、作業者の動きに追従する信号を発信するように作業者に付与された少なくとも一種類の発信体１００と、この発信体１００からの信号を利用する検知器９とから構成されている。なお、図２では、枕扱き穀稈供給部８の周辺を模式的に示しているだけであり、その他の機能部は省略されているが、省略された機能部は図１に示されており、それを参照することができる。

図２には、模式的に示されているだけであるが、作業者は、携帯型ＷｉＦｉ通信端末（以後スマートフォンと称する）１０１である第１の発信体１００を持参しており、ＩＣタグ（磁性体でもよい）１０２である第２の発信体１００を帽子や衣服に取り付けている。作業者位置推定部６６に検知信号を送る検知器９として、スマートフォン１０１からのＷｉＦｉ信号を受信する第１受信器９１と、ＩＣタグ１０２からの信号を受信する複数の第２受信器９２とが備えられている。第１受信器９１は、枕扱き穀稈供給部８の中央に設けられている。第２受信器９２は、脱穀装置７の搬入口や、穀稈搬送装置ＦＡの下方など、通常の枕扱き作業では作業者の腕などの人体部分が入り込むことがない場所に取り付けられている。第１受信器９１及び第２受信器９２からの検知信号は作業者位置推定部６６に送信される。第１受信器９１は、スマートフォン１０１から送信されるＷｉＦｉ信号を受信する。このＷｉＦｉ信号の受信強度によって、作業者が枕扱き穀稈供給部８のどの辺りに位置しているか、あるいは枕扱き穀稈供給部８からどの程度離れているかを算定することができる。第２受信器９２は、第２受信器９２に接近したＩＣタグ１０２から送信される応答信号（または磁性体からの磁気）を受信して、作業者の人体の部分を検知した検知信号を作業者位置推定部６６に送信する。その際、応答信号にＩＣタグ１０２のＩＤが含まれていれば、そのＩＤから作業者の特定の部分（腕や頭など）が当該第２受信器９２の取付位置（第２エリアＡ２）に接近したと推定可能である。つまり、スマートフォン１０１と第１受信器９１との組み合わせは第１エリアＡ１における作業者の位置推定に適しており、ＩＣタグ１０２と第２受信器９２との組み合わせは第２エリアＡ２における作業者の頭や手足の位置推定に適している。

枕扱き制御において実行される上述したような機能によって、枕扱き作業がより適切に実施できる。なお、上述した人感知システムに代えて、第１エリアＡ１を撮影視野とした撮影画像を取得する監視カメラを検知器９とし、当該撮影画像を画像処理して作業者位置を推定するようなシステムを採用してもよい。その際、監視カメラとして、バックモニタやサイドモニタとして搭載されている周辺監視カメラがあれば、それを流用してもよい。

次に、図面を用いて、本発明によるコンバインの具体的な実施形態の１つである自脱型コンバインを説明する。この自脱型コンバインの全体側面図が図３に示されており、クローラ式走行装置１を装備した走行機体２に、刈取部３が昇降自在に設けられている。刈取部３の後方には、刈取部３から刈取穀稈を脱穀する脱穀装置７と、脱穀装置７から搬出された穀粒を一時的に貯留する穀粒タンク１２とが機体左右方向に並んで設けられている。刈取部３は、植立穀稈を引起す引起装置４、刈取装置５、刈取穀稈を脱穀装置７に搬送する縦搬送装置６を備えている。縦搬送装置６の横側方には、運転操縦部ＤＡが形成されている。脱穀装置７の横外側方には、刈取穀稈を刈取部３から受け取って、脱穀装置７内に搬送する脱穀フィードチェーン１０が装備されている。

図４に示すように、縦搬送装置６は、刈取穀稈を縦姿勢で挾持する株元挾持搬送機構６Ａと、株元挾持搬送機構６Ａの上方で穂先側を係止し株元挾持搬送機構６Ａと協働して搬送する穂先係止搬送機構６Ｂと、脱穀装置７の直前位置で搬送穀稈の株元を脱穀フィードチェーン１０に向けて案内する供給搬送装置６Ｃとを備えている。図５に示すように、エンジン４０からの回転動力は、横向き伝動軸１３と縦向き伝動軸１４とを介して供給搬送装置６Ｃに伝達される。なお、図示されていないが、株元挾持搬送機構６Ａ及び穂先係止搬送機構６Ｂも縦向き伝動軸１４から動力伝達される。

脱穀フィードチェーン１０は、搬送始端側から搬送後端側までガイド板によって案内され、搬送後端側で駆動スプロケット１０Ａによって駆動されている。このため、エンジン４０の回転動力が、唐箕軸１７とベルト伝動機構とを経て伝達される排塵ファン１９の回転軸よりギヤ機構２０を介して脱穀フィードチェーン１０の駆動スプロケット１０Ａに伝達される。脱穀フィードチェーン１０の駆動と停止とを任意に切り換える機構として、ギヤ機構２０に電磁クラッチ式の搬送クラッチ２８が設けられている。つまり、この実施形態では、エンジン４０の回転動力によって駆動され、刈取部３で刈り取った穀稈を脱穀装置７に搬送する穀稈搬送装置ＦＡは、縦搬送装置６と脱穀フィードチェーン１０とから構成されている。

図６に示されている脱穀フィードチェーン１０の上方には、図７から明らかなように挾持レール１１が設けられている。挾持レール１１は、支持本体１１ｂとこの支持本体１１ｂからピン連結で上下動自在に吊り下げられている案内レール部１１ａとを有する。案内レール部１１ａは支持本体１１ｂとの間にバネが配置されており、このバネによって下方に、つまり脱穀フィードチェーン１０に近づくように付勢されている。脱穀フィードチェーン１０と案内レール部１１ａとの間に入り込んできた穀稈の株元が、脱穀フィードチェーン１０と案内レール部１１ａとによって挾持されることで、その穀稈が脱穀装置７の扱室内に搬入され、扱ぎ作用を受ける。

脱穀フィードチェーン１０の横側方には、それらの横側面を覆うカバー体２２が設けられている。さらに、脱穀フィードチェーン１０の前端よりも前方側におけるカバー体２２から庇状の覆い板２２Ａが横側方に張り出している(図６参照)。さらに、図４から図８で模式的に示されているだけであるが、脱穀フィードチェーン１０の始端領域が、脱穀フィードチェーン１０に手動で刈取穀稈を供給するための枕扱き穀稈供給部８として形成されている。この枕扱き穀稈供給部８の領域において、作業者が手刈りした穀稈を脱穀フィードチェーン１０の上に載せることで、穀稈は案内レール部１１ａと脱穀フィードチェーン１０との間に入り込んで、扱き作用を受ける。脱穀フィードチェーン１０のリンクプレートには、穀稈を載せて搬送しやすいように突起１０ａが形成されている（図７、図８参照）。

枕扱き穀稈供給部８の周辺領域には、作業者の位置を推定するため、作業者が身に着けている発信体１００からの信号を受信する検知器９が配置される。この実施形態では、図６で模式的に示されているように、検知器９として、第１受信器９１と第２受信器９２とが採用されている。第１受信器９１は脱穀装置７の上部に設置されている。第２受信器９２は、枕扱き穀稈供給部８における安全上の注意を要する箇所、例えば、脱穀装置７の前壁や脱穀フィードチェーン１０のカバー体２２などに設置されている。第１受信器９１は、第１の発信体１００として用いられるスマートフォン１０１からのＷｉＦｉ信号を受信する。第２受信器９２は、第２の発信体１００として作業者の帽子や作業服に縫い込まれた複数のＩＣタグ１０２からの電波信号を受信する。

枕扱き穀稈供給部８における手動での枕扱き穀稈の供給を可能にする供給可能状態と、手動での枕扱き穀稈の供給を禁止にする供給禁止状態との間で選択可能な枕扱きゲート８０が、この実施形態では、揺動式の枕扱き遮断バー８１を有する遮断バー機構として設けられている。供給禁止状態での枕扱き遮断バー８１の姿勢が図７に示され、供給可能状態での枕扱き遮断バー８１の姿勢が図８に示されている。

枕扱き遮断バー８１は丸棒材または平板材からなり、その上面に間隔をあけて一対の取付け部８１ａ、８１ｂが設けられている。挾持レール１１の支持本体１１ｂを支持するために脱穀装置７の壁体に固定されている支持部８２が、枕扱き遮断バー８１の支持部材としても用いられる。遮断バー機構の揺動アームとして機能する支持アーム８４が、揺動軸８３を介して上下揺動可能に支持部８２に支持されている。枕扱き遮断バー８１の一方の取付け部８１ａが、支持アーム８４の先端側に揺動自在に連結され、他方の取付け部８１ｂが支持ロッド８５を介して往復変位可能に支持アーム８４の中間部に連結されている。

支持アーム８４が揺動軸８３周りで揺動することによって、枕扱き遮断バー８１が脱穀フィードチェーン１０の搬送始端部に対して昇降して、図７に示す下降位置(枕扱き穀稈の供給禁止状態)と図８に示す上昇解除位置(枕扱き穀稈の供給可能状態)とに切り替わる。この実施形態では、この切り替えに、枕扱き遮断バー８１の揺動は、揺動軸８３に連動連結した電動モータ式のアクチュエータ８７が採用されている。下降位置での枕扱き遮断バー８１は、脱穀フィードチェーン１０の搬送始端部に沿う状態になる。この下降位置で、アクチュエータ８７への給電が停止して、その静止力が小さくなっても（モータの静止トルクは働く）、支持アーム８４と前記支持部８２とにわたって取り付けてあるスプリング８６がトグルバネとして機能するように取り付けられているので、支持アーム８４を下降位置に保持付勢する。さらに、支持ロッド８５に取付けてある挟持ばね８５ａが支持ロッド８５を脱穀フィードチェーン１０の方に摺動付勢していることによって、枕扱き遮断バー８１の下面は、脱穀フィードチェーン１０の搬送始端部に当て付け付勢される状態になる。このことは二つの機能の実現を意味している。その一つは、枕扱き穀稈供給部８としての脱穀フィードチェーン１０の搬送始端領域が枕扱き遮断バー８１によって遮られており、上方から枕扱き穀稈を脱穀フィードチェーン１０に載せることができず、枕扱きを不能とすることである。下降位置での枕扱き遮断バー８１は、枕扱き阻止バーとして機能している。もう一つは、刈取り脱穀作業時における刈取部３からの刈取穀稈を脱穀フィードチェーン１０へ案内することである。枕扱き遮断バー８１は、刈取部３からの刈取穀稈の株元側を先端側の湾曲部８１ｃによって枕扱き遮断バー８１の下側に導入させながら上から押圧し、刈取穀稈を脱穀フィードチェーン１０への受け継ぎ搬送が確実に行われるように脱穀フィードチェーン１０の搬送始端部に向けて案内する。案内された刈取穀稈は、脱穀フィードチェーン１０の始端部からさらに脱穀フィードチェーン１０と案内レール部１１ａとの間に案内されていく。この枕扱き遮断バー８１は、刈取穀稈案内バーとして機能している。

図８に示すように、上昇解除位置にした枕扱き遮断バー８１は、全体が脱穀フィードチェーン１０から上方に離間した状態になり、脱穀フィードチェーン１０の搬送始端領域の上方に枕扱き穀稈を人為的に供給できるように脱穀フィードチェーン１０の搬送始端領域の上方が開放する。このとき、トグルバネとして機能するスプリング８６が支持アーム８４の上昇揺動のために、この支持アーム８４を上昇側に揺動付勢する状態に切り換わっており、このアーム付勢によって枕扱き遮断バー８１は上昇解除位置に位置保持される。

刈取部３によって穀稈を刈取り処理して脱穀装置７に自動的に供給する作業（刈取り脱穀作業）を行う際には、枕扱き遮断バー８１を下降位置（供給禁止状態）に切り替える制御信号がアクチュエータ８７に与えられる。逆に、枕扱き作業を行う際には、枕扱き遮断バー８１を上昇位置（供給可能状態）に切り替える制御信号がアクチュエータ８７に与えられる。

なお、枕扱き遮断バー８１の揺動をアクチュエータ８７でなく、手動操作を行う場合には、誤って枕扱き遮断バー８１を操作しないように、脱穀制御部５１からの指令により揺動軸８３などをロックする電磁式などのロック装置を設けるとよい。

図９に、枕扱き作業時に実行される枕扱き制御に関係する機能部を説明する機能ブロック図が示されている。この実施形態では、枕扱き制御のために制御される動作機器は、エンジン４０と、枕扱き遮断バー８１を操作するアクチュエータ８７である。エンジン４０の回転動力は、一方では走行系動力伝達路を通じてクローラ式走行装置１に伝達されているので、エンジン４０の回転数を制御することで、クローラ式走行装置１の速度が変更される。また、エンジン４０の回転動力は、他方では作業系動力伝達路を通じて脱穀フィードチェーン１０に伝達されているので、エンジン４０の回転速度が変更されると、脱穀フィードチェーン１０の搬送速度も変更される。なお、脱穀フィードチェーン１０は搬送クラッチ２８(図５参照)を遮断することで、停止させることができる。刈取部３や脱穀装置７にもエンジン４０の回転動力は伝達されているが、図示されていない刈取りクラッチや脱穀クラッチによって動力伝達を遮断することで、エンジン駆動中であっても、刈取部３や脱穀装置７を停止することができる。

図９で示されている、枕扱き管理部６０に含まれている枕扱き作業判定部６１と枕扱き制御指令出力部６４、及び作業者位置推定部６６は、図１を用いて説明した枕扱き制御を実行するための機能を備えているので、その機能の詳しい説明はここでは省略する。脱穀制御部５１は、この実施形態においては、エンジン制御部４１を通じてのエンジン回転数の調整（結果的には脱穀フィードチェーン１０の速度調整）だけではなく、アクチュエータ８７を通じての枕扱き遮断バー８１の姿勢制御も行う。

まず、刈取り脱穀作業から枕扱き作業への移行時における制御の流れを説明する。運転者は、枕扱き作業を行うため、圃場の適切な位置にコンバインを停車させ、刈取部３の駆動を停止させるが、脱穀装置７及び脱穀フィードチェーン１０の駆動はそのままにしておく（＃１１：枕扱き作業の準備）。この段階で、作業者位置推定部６６は第１受信器９１及び第２受信器９２からの検知信号を受け入れて作業者位置推定を行う作業者位置推定プログラムを起動する。作業者は、枕扱き作業を行うために枕扱き穀稈供給部８に向かう。その際、作業者は、持参しているスマートフォン１０１にインストールされている特定アプリを起動させ、ＷｉＦｉ信号を送信する。第１受信器９１は、このＷｉＦｉ信号を受信すれば、その受信感度をＷｉＦｉ検知信号（検知信号の一例）として作業者位置推定部６６に送る（＃１２：存在検知信号の送信）。また、第２受信器９２は、作業者が身に着けているＩＣタグ１０２からの応答電波を受信すると、そのＩＣタグ１０２のＩＤデータを含むＩＣタグ検知信号（検知信号の一例）を作業者位置推定部６６に送る。

作業者位置推定部６６は、受け取った検知信号に基づいて、作業者が第１エリアＡ１に存在するとの推定結果を第１枕扱き準備完了フラグとして枕扱き制御指令出力部６４に出力する（＃１３：第１枕扱き準備完了フラグの出力）。

さらに、この実施形態では、運転状態検出部７０が、非図示の速度センサからの信号から機体（コンバイン）の停止、非図示の刈取りクラッチの状態信号から刈取部３の停止、及び非図示の脱穀クラッチの状態信号から脱穀装置７及び脱穀フィードチェーン１０の駆動を検出する（＃ａ：枕扱き作業の準備に伴う事象を検出）。このような検出結果を運転状態検出部７０から受け取った枕扱き作業判定部６１は、コンバインの運転状態が枕扱き作業の準備状態であると判定し、その判定結果を第２枕扱き準備完了フラグとして枕扱き制御指令出力部６４に出力する（＃ｂ：第２枕扱き準備完了フラグの出力）。

枕扱き制御指令出力部６４は、第１枕扱き準備完了フラグと第２枕扱き準備完了フラグとを受けると、作業者位置推定部６６からの刈取り脱穀制御から枕扱き制御へ移行すべく、脱穀制御部５１に、枕扱き制御への移行指令（第１制御指令）を出力する（＃１４：枕扱き制御への移行指令の出力）。

枕扱き制御への移行指令を受けた脱穀制御部５１は、刈取り脱穀制御から枕扱き制御に移行するため枕扱き制御プログラムを起動する（＃１５：枕扱き制御の開始）。この枕扱き制御プログラムは、エンジン制御部４１に対して、エンジン回転数を枕扱き作業に適した枕扱きエンジン回転数とすることを要求する（＃１６：枕扱きエンジン回転数を要求）。枕扱きエンジン回転数は、アイドリング回転数より少し高い回転数であり、通常の刈取り脱穀作業において用いられるエンジン回転数より低い。この枕扱きエンジン回転数は、枕扱き作業時に適した脱穀装置７の扱胴回転速度及び脱穀フィードチェーン１０の搬送速度が得られるように予め設定されているが、調整することが可能である。さらに、枕扱き制御プログラムは、アクチュエータ８７に対して、枕扱き遮断バー８１を上昇解除位置に揺動させるための駆動信号を与える（＃１７：枕扱き穀稈の遮断解除）。以上の手順により、実際の枕扱き作業が開始可能となる。

この枕扱き作業において、作業者の異常な行動の結果、作業者の頭や腕（手）が脱穀フィードチェーン１０や脱穀装置７の穀稈搬入口などに異常に接近した場合、つまり、作業者の人体部分が第２エリアＡ２に入ることがある。その際には、作業者位置推定部６６が、ＩＣタグ１０２の応答信号を受信した第２受信器９２からのＩＣタグ検知信号が作業者位置推定部６６に送信される（＃１２ｚ：第２エリア検知信号の送信）に基づいて、作業者の特定の人体部分が第２エリアＡ２に存在するという異常事態の推定結果を出力する（＃１３ｚ：第２エリアＡ２に特定人体部分の存在）。枕扱き制御指令出力部６４は、この異常事態の発生を受けて、少なくとも脱穀フィードチェーン１０の停止、場合によっては脱穀装置７の停止も要求する緊急停止指令を第２制御指令として出力する（＃１４ｚ：緊急停止指令）。この第２制御指令を受けて、脱穀制御部５１は、少なくとも脱穀フィードチェーン１０の停止、場合によっては脱穀装置７の停止を行う。この実施形態では、脱穀フィードチェーン１０は、搬送クラッチ２８の遮断によって停止される（＃１６ｚ：搬送クラッチ遮断）。脱穀装置７を停止させるには、図示されていない脱穀クラッチを遮断してもよいし、エンジン４０を停止させてもよい。

次に、刈取り脱穀作業から枕扱き作業への移行時における制御の流れを説明する。枕扱き作業が終了し、再び刈取り脱穀作業を行うため、作業者は枕扱き穀稈供給部８を離れる（＃６１：刈取り脱穀作業への復帰）。これにより、第２受信器９２は、スマートフォン１０１からのＷｉＦｉ信号が全く受信できなくなるか、あるいは微弱なＷｉＦｉ信号を受信するだけとなる。このような状況下で第２受信器９２から送られてきた検知信号に基づいて（＃６２：不在検知信号の送信）、作業者位置推定部６６は、作業者が第１エリアＡ１から出たと推定し、枕扱き作業が終了したとの推定結果を第１枕扱き終了フラグとして枕扱き制御指令出力部６４に出力する（＃６３：第１枕扱き終了フラグの出力）。

また、枕扱き作業が終了し、再び刈取り脱穀作業を行うため、コンバインが走行を開始し、刈取部３が駆動する。したがって、今度は、運転状態検出部７０が、非図示の速度センサからの信号から機体（コンバイン）の停止から走行、非図示の刈取りクラッチの状態信号から刈取部３の停止から駆動を検出する（＃ｃ：刈取り脱穀作業への復帰に伴う事象を検出）。このような検出結果を運転状態検出部７０から受け取った枕扱き作業判定部６１は、コンバインの運転状態が枕扱き作業の準備状態であると判定し、その判定結果を第２枕扱き終了フラグとして枕扱き制御指令出力部６４に出力する（＃ｄ：第２枕扱き終了フラグの出力）。

枕扱き制御指令出力部６４は、第１枕扱き終了フラグと第２枕扱き終了フラグとを受けると、枕扱き制御からへ移行すべく、脱穀制御部５１に、刈取り脱穀制御への移行指令を第３制御指令として出力する（＃６４：刈取り脱穀制御への移行指令の出力）。

枕扱き制御から刈取り脱穀制御への移行指令を受けた脱穀制御部５１は、枕扱き制御プログラムを終了させる（＃６５：枕扱き制御の終了）。この枕扱き制御プログラムの終了時に、刈取り脱穀制御の初期処理が行われる。この初期処理ではエンジン制御部４１に対して、エンジン回転数を刈取り脱穀作業に適した通常の刈取り脱穀エンジン回転数とすることが要求される（＃６６：刈取り脱穀エンジン回転数の要求）。刈取り脱穀エンジン回転数は、エンジン４０の性能を効率よく利用するための定格エンジン回転数かまたはそれに類似する回転数であり、枕扱き作業において用いられるエンジン回転数より高い。刈取り脱穀エンジン回転数は、刈取り脱穀作業時に適した脱穀装置７の扱胴回転速度及び脱穀フィードチェーン１０の搬送速度が得られるように予め設定されている。さらに、枕扱き制御部５２は、アクチュエータ８７に対して、枕扱き遮断バー８１を下降位置に揺動させるための駆動信号を与える（＃６７：枕扱き穀稈の供給禁止）。これにより、正式な刈取り脱穀作業が開始可能となる。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、作業者が身に着ける発信体１００として、スマートフォン１０１とＩＣタグ１０２とが例示されたが、その他の発信体１００と検知器９の組み合わせ、磁性体と磁性体検出器（磁気センサ）、音波発信器と音波受信器、発光体と受光器などを用いることも可能である。
（２）枕扱きゲート８０は、上述した実施形態のような、揺動式の枕扱き遮断バー８１以外に、スライド式や回転式など種々の形態で実現可能である。また、上述した枕扱き遮断バー８１のように、刈取り脱穀作業時の刈取穀稈案内バーとしても機能することは必須ではない。刈取穀稈案内バーは別体で設けてもよい。さらに、枕扱き遮断バー８１と一体的または別個に姿勢変更する枕扱き穀稈を脱穀フィードチェーン１０に案内する枕扱き穀稈案内体を設けてもよい。
（３）枕扱き作業の準備を推定するための一つの条件としてコンバインの走行停止(停車)が挙げられているが、この走行停止(停車)の意味は厳密なものではなく、例えば、枕扱き作業が可能なような超低速の走行も含まれる。
（４）図１や図９で示された機能部の区分けは一例であり、それぞれの機能部の統合や、各機能部の分割は任意である。本発明の制御機能が実現するものであればどのような機能部構成でもよいし、またそれらの機能は、ハードウエアまたはソフトウエアあるいはその両方で実現させてもよい。

本発明は、枕扱き作業が可能な、コンバインに適用可能である。

１ ：クローラ式走行装置
３ ：刈取部
６ ：縦搬送装置
７ ：脱穀装置
８ ：枕扱き穀稈供給部
９ ：検知器
９１ ：第１受信器
９２ ：第２受信器（磁性体検出器）
１０ ：脱穀フィードチェーン
４０ ：エンジン
４１ ：エンジン制御部
５１ ：脱穀制御部
６０ ：枕扱き管理部
６１ ：枕扱き作業判定部
６４ ：枕扱き制御指令出力部
６６ ：作業者位置推定部
７０ ：運転状態検出部
８０ ：枕扱きゲート
８１ ：枕扱き遮断バー
１００ ：発信体
１０１ ：スマートフォン（携帯型ＷｉＦｉ通信端末）
１０２ ：ＩＣタグ（非接触読み取りＩＤ記録体）
Ａ１ ：第１エリア
Ａ２ ：第２エリア
ＦＡ ：穀稈搬送装置

Claims (6)

1. 刈取部で刈り取った穀稈を脱穀装置に搬送する穀稈搬送装置と、
   前記穀稈搬送装置の搬送速度及び前記脱穀装置の回転速度を制御する脱穀制御部と、
   枕扱き作業時に作業者が手動で穀稈を前記穀稈搬送装置に供給するための枕扱き穀稈供給部と、
   前記作業者の位置及び前記作業者の人体部分の位置を推定する作業者位置推定部と、
   前記作業者位置推定部の推定結果に基づいて、前記枕扱き穀稈供給部を含む第１エリアに前記作業者の存在を検知すると、前記脱穀制御部に第１制御指令を出力し、かつ、前記第１エリアより前記脱穀装置の近くに設定された第２エリアに前記作業者の人体部分の存在を検知すると、前記脱穀制御部に第２制御指令を出力する枕扱き制御指令出力部と、
   が備えられ、
   前記脱穀制御部は、前記第１制御指令に応答して前記穀稈搬送装置の搬送速度を、刈取り脱穀用速度から枕扱き用速度に変更し、前記第２制御指令に応答して前記穀稈搬送装置を停止するコンバイン。
2. 前記コンバインの運転状態を検出する運転状態検出部と、前記運転状態検出部による検出結果に基づいて、刈取り脱穀作業から枕扱き作業への移行を判定する枕扱き作業判定部とが備えられ、前記枕扱き作業判定部によって前記枕扱き作業への移行が判定されたときにのみ、枕扱き制御指令出力部が機能する請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記作業者位置推定部は、前記作業者の動きに追従する信号を発信するように前記作業者に付与された少なくとも一種類の発信体からの前記信号に基づいて、前記作業者の位置及び前記作業者の人体部分の位置を推定する請求項１または２に記載のコンバイン。
4. 前記作業者位置推定部は、前記作業者に装着されている非接触読み取りＩＤ記録体からのタグ信号を受信するタグ受信器の受信結果に基づいて前記作業者の位置または前記作業者の人体部分の位置あるいはその両方の位置を推定する請求項３に記載のコンバイン。
5. 前記作業者位置推定部は、前記作業者が持参する携帯型ＷｉＦｉ通信端末と通信する通信部からのＷｉＦｉ通信強度から前記作業者の位置を推定する請求項３または４に記載のコンバイン。
6. 前記作業者位置推定部は、前記作業者に装着されている磁性体を検出する磁性体検出器の検出結果に基づいて前記作業者の人体部分の位置を推定する請求項３から５のいずれか一項に記載のコンバイン。

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