(実施の形態1)
以下本発明を実施の形態1に係るコンバインを示す図面に基づいて説明する。図1はコンバインの外観斜視図である。
図において1は走行クローラであり、該走行クローラ1の上側に機体9が設けてある。該機体9の上には脱穀装置2が設けてある。該脱穀装置2の前側に、刈取り穀稈と非刈取り穀稈とを区別する分草板3a、穀稈を刈取る刈刃3b、及び穀稈を引き起こす引起し装置3cを備える刈取部3が設けてある。前記脱穀装置2の右側には穀粒を収容する穀粒タンク4が設けてあり、前記脱穀装置2の左部には、穀稈を搬送する前後に長いフィードチェン5が設けてある。該フィードチェン5の上側に、穀稈を挟持する挟持部材6が設けてあり、該挟持部材6とフィードチェン5とが対向している。前記フィードチェン5の前端部付近には上部搬送装置7を配設してある。また前記穀粒タンク4には、穀粒タンク4から穀粒を排出する筒状の排出オーガ4aを取り付けてあり、穀粒タンク4の前側にはキャビン8を設けてある。
走行クローラ1の駆動によって機体9は走行する。機体9の走行によって刈取部3に穀稈が取り込まれ、刈り取られる。刈り取られた穀稈は上部搬送装置7、フィードチェン5及び挟持部材6を介して脱穀装置2に搬送され、脱穀装置2内にて脱穀される。
図2は脱穀装置2の内部構成を略示する側面断面図である。図2に示すように、脱穀装置2の前側上部に穀稈を脱穀するための扱室10が設けてある。該扱室10内に、前後方向を軸長方向とした円筒形の扱胴11が軸架してあり、該扱胴11は軸回りに回動可能となっている。扱胴11の周面には多数の扱歯12、12、・・・12が螺旋状に並んでいる。前記扱胴11の下側に、前記扱歯12、12、・・・12と協働して稈を揉みほぐすクリンプ網15が配置してある。前記扱胴11は後述するエンジン40の駆動力によって回動し、穀稈を脱穀する。
前記扱室10の上壁に四つの送塵弁10a、10a、10a、10aが前後方向に並設してあり、該送塵弁10aは扱室10の後部へ送出する稈及び穀粒の量を調節する。
扱室10の後部には処理室13が連設してある。該処理室13内に、前後方向を軸長方向とした円筒形の処理胴13bが軸架してあり、該処理胴13bは軸回りに回動可能となっている。処理胴13bの周面には多数の扱歯13c、13c、・・・、13cが螺旋状に並んでいる。前記処理胴13bの下側には扱歯13c、13c、・・・、13cと協働して稈を揉みほぐす処理網13dを配置してある。前記処理胴13bはエンジン40の駆動力によって回動し、扱室10から送出された稈及び穀粒から穀粒を分離する処理を行う。処理室13の下側には排出口13eを開設してある。
前記処理室13の上壁に四つの処理胴弁13a、13a、13a、13aが前後方向に沿って並設してあり、該処理胴弁13a、13a、13a、13aは処理室13の後部へ送出する稈及び穀粒の量を調節する。
前記クリンプ網15の下側には、穀粒及び稈の選別を行う揺動選別装置16を設けてある。該揺動選別装置16は、穀粒及び稈を均一化すると共に比重選別を行う揺動選別盤17と、該揺動選別盤17の後側に設けてあり、穀粒及び稈の粗選別を行うチャフシーブ18と、該チャフシーブ18の後側に設けてあり、稈に混入した穀粒を落下させるためのストローラック19とを備える。該ストローラック19は図示しない複数の透孔を有している。また前記揺動選別盤17の前部には揺動アーム21が連結してある。該揺動アーム21は前後に揺動するように構成されている。この揺動アーム21の揺動によって揺動選別装置16は揺動し、稈及び穀粒の選別が行われる。
揺動選別装置16は、前記チャフシーブ18の下側に設けてあり、穀粒及び稈の精選別を行うグレンシーブ20を更に備える。該グレンシーブ20の下方に、前方を下として傾斜した一番穀粒板22が設けてあり、該一番穀粒板22の前側に、一番スクリューコンベア23が設けてある。
該一番スクリューコンベア23は、一番穀粒板22を滑落した穀粒を取り込み、穀粒タンク4へ送給する。穀粒タンク4の側面に投口4bが設けてあり、該投口4bから穀粒が穀粒タンク4内に投入される。
前記一番穀粒板22の後部に、後方に向けて下降傾斜した傾斜板24が連設してある。該傾斜板24の後端部に、前方に向けて下降傾斜した二番穀粒板25が連設してある。該二番穀粒板25と前記傾斜板24との連結部分の上側に稈及び穀粒を搬送する二番スクリューコンベア26が設けてある。
前記ストローラック19の透孔から傾斜板24又は二番穀粒板25に落下した落下物は前記二番スクリューコンベア26に向けて滑落する。滑落した落下物は、二番スクリューコンベア26によって前記扱胴11の左側に設けてある処理ロータ14に搬送され、処理ロータ14にて脱穀処理される。
前記一番スクリューコンベア23よりも前方であって、前記揺動選別盤17よりも下方に、起風動作を行う唐箕27が設けてある。前記唐箕27の起風動作によって発生した風は、後方へ進行する。唐箕27と前記一番スクリューコンベア23との間に、風を上向きに送り出す整流板28を配設してある。
前記二番穀粒板25の後端部に通路板36が連ねてある。該通路板36の上方には下部吸引カバー30が設けてある。該下部吸引カバー30及び通路板36の間は塵埃が排出される排出通路37になっている。
下部吸引カバー30の上方に上部吸引カバー31が設けてある。該上部吸引カバー31及び下部吸引カバー30の間に、稈を吸引排出する軸流ファン32を配設してある。該軸流ファン32の後方には排塵口33を設けてある。前記唐箕27の動作によって発生した気流は、前記整流板28によって整流された後に、前記揺動選別装置16を通過して、前記排塵口33及び排出通路37に至る。排塵口33及び排出通路37から、穀粒が排出される。
前記上部吸引カバー31の上側であって、前記処理室13の下方に、前方を下向きとして傾斜した流下樋35が設けてある。処理室13の処理網13dにて揉みほぐされ、処理網13dから落下した処理物(穀粒、稈等)はチャフシーブ18又はストローラック19に落下する。処理網13dの後端部から排出された排出物は流下樋35を滑落してストローラック19に落下する。
クリンプ網15及び揺動選別装置16との間には、圧電素子を備える第1穀粒センサ34aが設けてある。またグレンシーブ20の下側後方にも第2穀粒センサ34bが設けてある。
クリンプ網15の後端部から漏下した穀粒が第1穀粒センサ34aに当接し、第1穀粒センサ34aから電圧信号が出力される。出力された電圧信号に基づいて、後述する表示部の脱穀モニタが点灯する。
グレンシーブ20の後端部から漏下した穀粒又は唐箕27からの風によって搬送された穀粒が第2穀粒センサ34bに当接し、第2穀粒センサ34bから電圧信号が出力される。出力された電圧信号に基づいて、後述する表示部の選別モニタが点灯する。
図3は穀粒タンク4を略示する縦断面図である。一番スクリューコンベア23は、金属部材等の磁性体から構成された回転軸23cを備える。該回転軸23cの上端部に矩形の羽根板23bが設けてある。該羽根板23bは、回転軸23cを中心として径方向外向きに突出している。該羽根板23bは、一番スクリューコンベア23に同期して回転する。回転軸23c及び羽根板23bは、ケーシング140に収容されている。
回転軸23cは、ケーシング140の上面を貫通し、その先端部が前記上面から突出している。突出した回転軸23cの上端部における周面の一部は切欠状に形成してある。回転軸23cの上端部の周面に対向させて、ピックアップセンサ51がケーシング140の上面に設けてある。該ピックアップセンサ51は、二つの磁気抵抗素子を有する。なお磁気抵抗素子に代えて、ホール素子その他の磁界を検出する素子を使用してもよい。二つの磁気抵抗素子は、回転軸23cの周面に接近して対向している。
回転軸23cは軸回りに一方向に回転する。ピックアップセンサ51は、回転軸23cが二つの磁気抵抗素子の前を通過することによって、一番スクリューコンベア23の回転周期を検出する。
図3に示すように、穀粒タンク4の天面から支持部材310が垂下しており、該支持部材310に投口センサ300が固定してある。投口センサ300は圧電素子を備え、穀粒タンク4へ投入される穀粒の衝撃値を検出する。
投口4bの下側における穀粒タンク4の内側面に複数の押圧式スイッチ4c、4c、・・・、4cが上下に並設してある。穀粒タンク4に貯留された穀粒が増加するに従って、各押圧式スイッチ4cが下側から順に穀粒に押圧され、後述する制御部に信号を出力する。穀粒タンク4が満杯になった場合に、最上に位置する押圧式スイッチ4cが穀粒に押圧される。なお図3において、一点鎖線は満杯時における穀粒の上面位置を示し、破線は投口4bの下縁部の上下位置を示す。
図4は、エンジン40の駆動力の伝達経路を略示する伝動機構図である。図4に示すように、エンジン40はHST(Hydro Static Transmission)41を介して走行ミッション42に連結してある。エンジン40の出力軸の近傍には、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ40aが設けてある。エンジン回転数センサ40aはホール素子などを有する磁気センサであり、出力軸が有する磁性体の通過によって回転数を検出する。
HST41は油圧ポンプ(図示せず)と、該油圧ポンプに供給される作動油の流量及び油圧ポンプの圧力を調整する機構(図示せず)と、該機構を制御する変速回路41aとを有している。
走行ミッション42は、前記走行クローラ1に駆動力を伝達するギヤ(図示せず)を有している。走行ミッション42には、ホール素子を有する車速センサ43を設けてある。該車速センサ43は前記ギヤの回転数を検出して、ギヤの回転数に対応する機体の車速を示す信号を出力するようにしてある。
前記エンジン40は電磁式の脱穀クラッチ44を介して、前記扱胴11及び処理胴13bに連結してあり、また伝動機構50に連結してある。伝動機構50は前記一番スクリューコンベア23に連結してある。
またエンジン40は脱穀クラッチ44を介して偏心クランク45に連結してある。該偏心クランク45は揺動アーム21に連結してある。偏心クランク45の駆動により揺動選別装置16が揺動する。またエンジン40は脱穀クラッチ44を介して唐箕27に連結してある。またエンジン40は脱穀クラッチ44及び電磁式の刈取クラッチ46を介して前記刈取部3に連結してある。
走行ミッション42を介してエンジン40の駆動力が走行クローラ1に伝達され、機体が走行する。また刈取クラッチ46を介して刈取部3にエンジン40の駆動力が伝達し、刈取部3にて穀稈が刈取られる。
脱穀クラッチ44を介して扱胴11にエンジン40の駆動力が伝達し、扱胴11にて穀稈は脱穀される。また脱穀クラッチ44を介して処理胴13bにエンジン40の駆動力が伝達する。処理胴13bは、扱胴11にて脱穀処理された処理物から穀粒を分離する。
また揺動選別装置16には、脱穀クラッチ44及び偏心クランク45を介してエンジン40の駆動力が伝達し、扱胴11から漏下した稈及び穀粒並びに処理室13の排出口13eから排出された稈及び穀粒の選別が行われる。また脱穀クラッチ44を介して唐箕27にエンジン40の駆動力が伝達し、揺動選別装置16にて選別された稈が唐箕27の起風作用によって排塵口33及び排気通路37から排出される。
次にキャビン8内部の構成について説明する。図5はキャビン8の内部を示す模式図である。キャビン8の内部には運転席80が設けてあり、該運転席80の前側にステアリングホイール81が設けてある。該ステアリングホイール81の下側にダッシュパネル82を配設してあり、該ダッシュパネル82には、刈取クラッチ46を接続又は切断する刈取スイッチ83、脱穀クラッチ44を接続又は切断する脱穀スイッチ84等が配設してある。ステアリングホイール81の内側に情報を表示する表示部180が設けてある。
図6は表示部180を示す模式図である。表示部180は、矩形の液晶表示パネル181と、該液晶表示パネル181の下側に位置する複数のスイッチ200とを備える。液晶表示パネル181は表示部180の大半を占めており、エンジン負荷インジケータ182と、速度計183と、燃料計184と、収穫モニタ185と、脱穀モニタ186と、選別モニタ187と、タンクモニタ188と、水分量モニタ189と、左ウインカ190と、右ウインカ191と、情報表示部192と、タッチパネル部193とを備える。
エンジン負荷インジケータ182は液晶表示パネル181の上側左右中央部分に位置しており、右上方向に上昇傾斜した傾斜部分182aと、該傾斜部分182aの上端部分から右方向に延出した延出部分182bとを備える。
エンジン負荷インジケータ182は複数の青色点灯部182c、182c、・・・182cと複数の黄色点灯部182d、182d、・・・182dと赤色点灯部182eとを備えており、青色点灯部182c、182c、・・・182cは傾斜部分182aと延出部分182bの左側部分を構成し、傾斜方向及び延出方向に沿って並んでいる。赤色点灯部182eは延出部分182bの右端部を構成している。黄色点灯部182d、182d、・・・182dは延出部分182bにおける右端部を除いた右側部分を構成しており、黄色点灯部182d、182d、・・・182dは延出方向に沿って並んでいる。
青色点灯部182c、黄色点灯部182d及び赤色点灯部182eは細長い平行四辺形状をなす。傾斜部分182aにおいて、青色点灯部182cは傾斜方向に交差する方向を長手方向としており、右上側に位置する青色点灯部182cの長手方向の幅は左下側に位置する青色点灯部182cよりも長い。延出部分182bにおいて、青色点灯部182c、黄色点灯部182d、赤色点灯部182eは上下方向を長手方向としており、各点灯部の長手方向の幅は略同じである。
エンジン負荷インジケータ182は、エンジン負荷が大きくなるに従って、青色点灯部182c、黄色点灯部182d及び赤色点灯部182eが左側から順に点灯し、点灯数が増加するようにしてある。エンジン負荷インジケータ182が点灯している場合、ユーザは、最も右側で点灯している点灯部の色を確認するだけでも、エンジン負荷の大小を把握することができる。
エンジン負荷インジケータ182の傾斜部分182aの右側であって、延長部分の下側に速度を表示する速度計183が位置している。該速度計183の右方に、速度計183から離隔して燃料の残量を示す燃料計184が位置している。燃料計184は赤色点灯部182eよりも右側に位置し、表示部180の右縁部分に位置している。
速度計183の下側に、羽根板23bによって穀粒が穀粒タンク4に投入される都度、投入された穀粒量を表示する収穫モニタ185が位置している。収穫モニタ185は液晶表示パネル181の下側左右中央部分に位置する。収穫モニタ185は左右に細長い矩形状をなし、投口センサ300に衝突した穀粒量の衝撃力の大小に応じて長短となるように点灯する。
収穫モニタ185は左端部から右端部に向けて伸張するように点灯する。投口センサ300に穀粒が衝突していない場合、収穫モニタ185は点灯せず、投口センサ300に穀粒が衝突する都度、瞬間的に収穫モニタ185は点灯する。収穫モニタ185は右端部分を他の部分とは異なる色で点灯させることができるようにしてある。例えば、右端部分のみ赤色で点灯させ、他の部分を黄色で点灯させることができる。
収穫モニタ185の左下側に、扱胴11の脱穀状況を示す左右に長い脱穀モニタ186(インジケータ)が位置している。脱穀モニタ186は複数の青色点灯部186a、186a、・・・186a、黄色点灯部186b、186b、・・・186b及び赤色点灯部186c、186c、・・・186cを備えている。各点灯部186a〜186cは上下に細長く右側に僅かに傾斜した線状をなし、左右方向に沿って並んでいる。
青色点灯部186aは、脱穀モニタ186の左端から中央部分に亘って配してあり、中央部分側に位置する青色点灯部186aの上下幅は右側が左側よりも長い。脱穀モニタ186の左側部分に位置する青色点灯部186aの上下幅は短く、略一定である。
黄色点灯部186bは青色点灯部186aの右側に並設してあり、右側の上下幅は左側よりも長い。赤色点灯部186cは黄色点灯部186bの右側に並設してあり、脱穀モニタ186の右端部分に位置する。赤色点灯部186cの上下幅は、最長の黄色点灯部186b(最も右端に位置する黄色点灯部186b)よりも長く、略一定である。
脱穀モニタ186は、第1穀粒センサ34aに当接した穀粒量が大きくなるに従って、青色点灯部186a、黄色点灯部186b及び赤色点灯部186cが左側から順に点灯し、点灯数が増加するようにしてある。脱穀モニタ186が点灯している場合、ユーザは、最も右側で点灯している点灯部の色を確認するだけでも、脱穀された穀粒量の大小を把握することができる。
なお脱穀された穀粒量の大小に応じて、機外に排出される穀粒量も増減するので、脱穀モニタ186を確認することによって、機外に排出される穀粒量の大小(換言すれば脱穀処理状況)も把握することができる。
収穫モニタ185の右下側に、選別装置16の選別状況を示す左右に長い選別モニタ187(インジケータ)が位置している。選別モニタ187は複数の青色点灯部187a、187a、・・・、187a、黄色点灯部187b、187b、・・・187b及び赤色点灯部187c、187c、・・・187c、を備えている。各点灯部187a〜187cは上下に細長く右側に僅かに傾斜した線状をなし、左右方向に沿って並んでいる。
青色点灯部187aは、選別モニタ187の左端から中央部分に亘って配してあり、中央部分側に位置する青色点灯部187aの上下幅は右側が左側よりも長い。選別モニタ187の左側部分に位置する青色点灯部187aの上下幅は短く、略一定である。
黄色点灯部187bは青色点灯部187aの右側に並設してあり、右側の上下幅は左側よりも長い。赤色点灯部187cは黄色点灯部187bの右側に並設してあり、収穫モニタ185の右端部分に位置する。赤色点灯部187cの上下幅は、最長の黄色点灯部187b(最も右端に位置する黄色点灯部187b)よりも長く、略一定である。
選別モニタ187は、第2穀粒センサ34bに当接した穀粒量が大きくなるに従って、青色点灯部187a、黄色点灯部187b及び赤色点灯部187cが左側から順に点灯し、点灯数が増加するようにしてある。選別モニタ187が点灯している場合、ユーザは、最も右側で点灯している点灯部の色を確認するだけでも、二番スクリューコンベア26に搬送される穀粒量の大小を把握することができる。
二番スクリューコンベア26に搬送される穀粒量の大小に応じて、機外に排出される穀粒量も増減するので、選別モニタ187を確認することによって、機外に排出される穀粒量の大小(換言すれば選別処理状況)も把握することができる。上述した脱穀モニタ186及び選別モニタ187は表示部180の中央部分に位置している。
脱穀モニタ186及びエンジン負荷インジケータ182の左方に、穀粒タンク4に貯留した穀粒量を示すタンクモニタ188が位置している。タンクモニタ188は表示部180の左縁部分に位置している。タンクモニタ188は上下に並設された点灯部を有し、押圧式スイッチ4c、4c、・・・4cが下側から順に押圧されるのに従って、点灯部も下側から順に点灯する。
脱穀モニタ186の右方に穀粒の水分量を示す水分量モニタ189が位置している。水分量モニタ189は表示部180の右縁部分に位置している。タンクモニタ188の上方に左折を示す左ウインカ190が位置しており、エンジン負荷インジケータ182の右方に右折を示す右ウインカ191が位置している。左ウインカ190及び右ウインカ191は表示部180の左右上隅部にそれぞれ配してある。
脱穀モニタ186及び選別モニタ187の下方に、時刻、変速段、警報等の各種情報を表示する情報表示部192が位置しており、該情報表示部192の下方に矢印にて表された選択スイッチ及びメニュースイッチを含むタッチパネル部193が位置している。情報表示部192及びタッチパネル部193は、表示部180の下縁部分に配してある。
エンジン負荷インジケータ182、脱穀モニタ186及び選別モニタ187は液晶表示パネル181の中央部分、換言すれば表示部180の中央部分に集中させてあり、ユーザが容易に視認できる位置にある。また同一の液晶表示パネル181に表示してあり、ユーザは表示部180を一瞥するだけでエンジン40の負荷情報と穀粒の脱穀処理状況を示す情報と穀粒の選別処理状況を示す情報とを瞬時に視界に捉えることができ、作業状況を迅速に把握することができる。
前記投口センサ300、エンジン回転数センサ40a及びピックアップセンサ51からの出力に基づいて、穀粒タンク4に貯留する穀粒量を演算する制御部100がコンバインに搭載されている。図7は制御部100の構成を示すブロック図である。
制御部100は内部バス100gにより相互に接続されたCPU(Central Processing Unit)100a、ROM(Read Only Memory)100b、RAM(Random Access Memory)100c及びEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)100dを備えている。CPU100aはROM100bに記憶された制御プログラムをRAM100cに読み込み、該制御プログラムに従って、送塵弁10a及び処理胴弁13aの動作制御など必要な制御を実行する。なおCPU100aはタイマを内蔵している。
またEEPROM100dには、補正変数Xが設定してあり、該補正変数Xには必要に応じて値が格納される。また、投口センサ300の検出値を穀粒量の算出対象に含めるか否かを判定するための閾値αが設定してある。また外乱(エンジン40の振動等)によって投口センサ300にて検出されるべき所定の振幅σ′が設定してある。
制御部100は出力インタフェース100fを介して、刈取クラッチ46及び脱穀クラッチ44に継断信号を出力する。また制御部100は出力インタフェース100fを介して、表示部180に所定の映像を表示することを示す表示信号、インジケータ等を点灯又は消灯させる点灯又は消灯信号を出力する。
刈取スイッチ83、投口センサ300、車速センサ43、ピックアップセンサ51、エンジン回転数センサ40a、脱穀スイッチ84、第1穀粒センサ34a及び第2穀粒センサ34bの各出力信号は入力インタフェース100eを介して制御部100に入力されている。
刈取スイッチ83のオンオフに対応して、刈取クラッチ46及び脱穀クラッチ44が接続又は切断される。また脱穀スイッチ84のオンオフに対応して、脱穀クラッチ44が接続又は切断される。
CPU100aは、投口センサ300の出力信号に係る検出値を積算し、閾値αと比較して積算対象に含めるか否かを判定する。そして積算対象に含める検出値をピックアップセンサ51の出力信号に係る検出値に同期させてEEPROM100dに記憶する。
図8は投口センサ300の検出値とピックアップセンサ51の検出値との関係を示すグラフの一例である。図8Aは、時間と投口センサ300の検出値との関係を示すグラフである。投口センサ300の検出値は穀粒の衝突による歪み量を示しており、所定のサンプリング数における移動平均値である。図8Bは、時間とピックアップセンサ51の検出値との関係を示すグラフである。ピックアップセンサ51の検出値は、羽根板23bの一回転における回転開始時点及び回転終了時点を示している。なお以下の説明において図8の周期Pの添字は適宜省略する。
ピックアップセンサ51の検出値は、パルス波として検出され、パルス波の間隔が一番スクリューコンベア23(回転軸23c)の一回転の周期、すなわち羽根板23bの一回転の周期Pに相当する。なお周期Pの逆数は回転速度に対応し、周期Pを回転速度として捉えることもできる。CPU100aは、所定のサンプリング周期(例えば100[ms])で投口センサ300の検出値を取り込み、EEPROM100dに記憶する。またCPU100aは、ピックアップセンサ51からパルス波が入力される都度、タイムスタンプを作成し、該タイムスタンプを、パルス波が入力された時に投口センサ300から入力された検出値に紐付けて、EEPROM100dに記憶する。
図8において、穀粒が羽根板23bによって穀粒タンク4に投入されている場合、P/4〜3P/4の間に、投口センサ300からCPU100aに穀粒の衝突による波形状の検出値(検出波形)が入力される。0〜P/4及び3P/4〜Pの間に投口センサ300からCPU100aに入力された検出値は、穀粒が投口センサ300に衝突していない場合の検出値である。
図8Aにおいて、閾値αは、投口センサ300の温度特性、羽根板23bによる風圧及び機体9の傾きなどの外乱によって、投口センサ300にて検出される検出値に相当する。穀粒が羽根板23bによって穀粒タンク4に投入されていない場合、理想的には、P/4〜3P/4の間に、投口センサ300からCPU100aに穀粒の衝突による検出値は入力されない。しかし実際は、投口センサ300からCPU100aに外乱(例えば羽根板23bによる風圧)による検出値(閾値αに相当)が入力される。
CPU100aは、P/4〜3P/4の間に投口センサ300から入力された検出値と閾値αとを比較する。該検出値に、閾値αを超過する値が含まれている場合、CPU100aは、P/4〜3P/4の間に入力された検出値を積算すべき対象に決定する(図8Aの周期P1、P2及びP5における破線ハッチング部分の面積)。積算すべき値は、投口センサ300への穀粒の衝突による力積に相当する。
検出値に、閾値αを超過する値が含まれていない場合、CPU100aは、P/4〜3P/4の間に入力された検出値を積算すべき対象から除外する(図8Aにおいて、周期P3及びP4部分)。
一方0〜P/4及び3P/4〜Pの間における投口センサ300の検出値を積算した値(図8Aの実線ハッチング部分の面積)は定常偏差に相当する。該定常偏差は、エンジン40の振動、凹凸のある圃場を走行中に投口センサ300に伝播した振動及び投口センサ300の特性などに起因する。
CPU100aは、所定の周期(例えば1[s])で、0〜P/4及び3P/4〜Pの間における投口センサ300の検出値を積算した値に必要な処理を行い、EEPROM100dにアクセスして、補正変数Xに格納する。
CPU100aは、EEPROM100dにアクセスしてタイムスタンプを参照し、P/4〜3P/4の間における投口センサ300の検出値を積算する。そして積算した値に含まれる定常偏差を補正変数Xに格納された値を用いて除去する。例えば積算した値から、補正変数Xに格納された値を減算する。
CPU100aは、定常偏差を除去した補正値DをRAM100cに記憶する。そして補正値Dに基づいて、穀粒タンク4に貯留した穀粒量を求める。
図9は、図8に示すIXに囲まれた部分の拡大図である。制御部100は、回転周期において、穀粒が投口センサ300に衝突していない期間(非当接期間)に検出された信号の振幅σを算出する。例えば図9に示すように、0〜P/4の間に投口センサ300によって検出された検出波形の振幅σを算出する。
振幅σの算出は、例えば以下のようにして実行される。0〜P/4の間において検出された各ピーク値から、最大のピーク値及び最小のピーク値の差分を算出する。また0〜P/4の間において検出された、各波における振幅を算出し、それらの平均値を算出してもよい。また複数の波の上限側ピーク値の平均値と複数の波の下限側ピーク値の平均値の差分を算出してもよい。なお3P/4〜Pの間に検出された投口センサ300の検出値の振幅σを算出してもよい。
図10は、制御部100による投口センサの異常報知処理を説明するフローチャートである。
制御部100のCPU100aは、刈取スイッチ83から信号を取り込み、刈取スイッチ83がオンになるまで待機する(ステップS1:NO)。刈取スイッチ83がオンになった場合(ステップS1:YES)、CPU100aは投口センサ300から信号を取り込み、非当接期間における投口センサ300の検出波形を取込む(ステップS2)。
CPU100aは取り込んだ検出波形の振幅σを算出する(ステップS3)。CPU100aはEEPROM100dを参照し、算出した振幅σがσ′よりも小さいか否かを判定する(ステップS4)。振幅σがσ′以上である場合(ステップS4:NO)、CPU100aはステップS2に処理を戻す。
振幅σがσ′よりも小さい場合(ステップS4:YES)、CPU100aは表示部180にて投口センサ300の異常を報知する(ステップS5)。例えばCPU100aは収穫モニタ185の右端部分を赤色で点灯させる。前記右端部分は、赤色で連続点灯していてもよいし、点滅していてもよい。また情報表示部192に、例えば「投口センサに塵が堆積している可能性があります」又は「投口センサを点検/掃除して下さい」等のメッセージを表示してもよい。
実施の形態1に係るコンバインにあっては、投口センサ300の検出波形の振幅σが外乱によって検出されるべき所定値σ′よりも小さい場合に異常を報知し、ユーザに投口センサ300の点検を行うことを促すことができる。また投口センサ300に異常が発生している旨を表示部180に表示させることによって、投口センサ300の異常をユーザに確実に視認させることができる。
穀粒が衝突していない非当接期間であっても、投口センサ300が正常な状態にあれば、エンジン40からの振動によって、投口センサ300にて検出された検出波形の振幅σは、所定値σ′以上となる。振幅σが所定値σ′よりも小さい場合、エンジン40からの振動が伝達し難い状態にある。すなわちワラくず等の塵埃が投口センサ300に付着・堆積し、投口センサ300に穀粒の衝撃力が伝達し難くなっている可能性がある。そのため非当接期間に振幅σが所定値σ′よりも小さいか否かを判定することで、刈取時においても、投口センサ300の異常の報知を精度良く実行することができる。
なおキャビン8内にブザーを設けて、投口センサ300の検出波形の振幅σが所定値σ′よりも小さい場合に、ブザーを作動させても良い。
(実施の形態2)
以下本発明を実施の形態2に係るコンバインを示す図面に基づいて説明する。前述したように、第1穀粒センサ34aは、投口センサ300と同様に圧電素子を備える。制御部100は、第1穀粒センサ34aから波形状の検出値(検出波形)を取込み、検出波形の振幅σを算出する。EEPROM100dには外乱(エンジン40の振動等)によって第1穀粒センサ34aにて検出されるべき所定値σ′′が設定してある。
実施の形態2に係るコンバインは、刈取及び脱穀作業を実行していない場合において、異常報知処理を実行する。図11は、制御部100による投口センサの異常報知処理を説明するフローチャートである。
制御部100のCPU100aは、エンジン回転数センサ40aから信号を取り込み、エンジン40の回転数が所定の回転数以上になるまで待機する(ステップS21:NO)。なお所定の回転数はEEPROM100dに予め設定してあるものとする。エンジン40が所定の回転数以上になった場合、エンジン40は駆動している。
エンジン40の回転数が所定の回転数以上である場合(ステップS21:YES)、CPU100aは、脱穀スイッチ84から信号を取り込み、脱穀スイッチ84がオフになるまで待機する(ステップS22:NO)。脱穀スイッチ84がオフである場合(ステップS22:YES)、CPU100aは、車速センサ43から信号を取り込み、コンバインが走行を停止するまで待機する(ステップS23:NO)。
コンバインが走行を停止している場合(ステップS23:YES)、CPU100aは、第1穀粒センサ34aから検出波形を取り込み(ステップS24)、検出波形の振幅σを算出する(ステップS25)。CPU100aは、EEPROM100dを参照して振幅σがσ′′よりも小さいか否かを判定する(ステップS26)。
振幅σがσ′′以上である場合(ステップS26:NO)、CPU100aは処理を終了する。振幅σがσ′′よりも小さい場合(ステップS26:YES)、CPU100aは、表示部180にて第1穀粒センサ34aの異常を報知する(ステップS27)。例えばCPU100aは脱穀モニタ186の赤色点灯部186cを点灯させる。赤色点灯部186cは連続点灯していてもよいし、点滅していてもよい。また情報表示部192に、例えば「第1穀粒センサに塵が堆積している可能性があります」又は「第1穀粒センサを点検/掃除して下さい」等のメッセージを表示してもよい。
実施の形態2に係るコンバインにあっては、第1穀粒センサ34aの検出波形の振幅σが外乱によって検出されるべき所定値σ′′よりも小さい場合に異常を報知し、ユーザに第1穀粒センサ34aの点検を行うことを促すことができる。また第1穀粒センサ34aに異常が発生している旨を表示部180に表示させることによって、第1穀粒センサ34aの異常をユーザに確実に視認させることができる。
また刈取及び脱穀作業を実行していない場合に、第1穀粒センサ34aにて検出された検出波形の振幅σが所定値σ′′よりも小さいか否かを判定するので、穀粒が当接せず、外乱によってのみ生じる検出波形が得られ易く、第1穀粒センサ34aの異常の報知を精度良く実行することができる。
なお第2穀粒センサ34bも投口センサ300と同様に圧電素子を備え、波形状の検出値(検出波形)を出力するので、制御部100は、第1穀粒センサ34aに代えて、第2穀粒センサ34bから検出波形を取り込み、検出波形の振幅σを取り込んで、上述した異常報知処理と同様な処理を実行してもよい。この場合、振幅σが所定の振幅よりも小さいときには、選別モニタ187の赤色点灯部187cを点灯させるか又は情報表示部192に、例えば「第2穀粒センサに塵が堆積している可能性があります」又は「第2穀粒センサを点検/掃除して下さい」等のメッセージを表示させる。また第1穀粒センサ34a及び第2穀粒センサ34bの両者について、異常報知処理を実行してもよい。
また刈取及び脱穀作業を実行していない場合に、投口センサ300から検出波形を取り込み、第1穀粒センサ34aに対する上記異常報知処理と同様な処理を実行してもよい。
実施の形態2に係るコンバインの内、実施の形態1と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(実施の形態3)
以下本発明を実施の形態3に係るコンバインを示す図面に基づいて詳述する。実施の形態3に係るコンバインは、スクリューコンベアに代えて、バケット式昇降機144を穀粒の搬送に使用する。その他の構成は実施の形態1と同様な構成である。図12はバケット式昇降機144及び穀粒タンク4を拡大して略示する内部側面構成図である。図12において、破線矢印は穀粒の移動方向を示し、丸形は穀粒を示す。
バケット式昇降機144は、後板500と前板501、左右側板502及び天面板144aにより形成される。なお天面板144aに対向する前板501は非案内面となる。
バケット式昇降機144内部の上部と下部には軸心が左右方向のスプロケット503、504がそれぞれ設けられ、このスプロケット503と504に無端状のチェーン505が巻装される。このチェーン505には適宜間隔を開けて複数の上開き側面視略U字型などのバケット506が取り付けられる。
駆動力が、バケット式昇降機144の下部に有するスプロケット504に伝達され、このスプロケット504の回転とともにチェーン505が駆動し、バケット式昇降機144の上部に有するスプロケット503が回転する。バケット式昇降機144の下部に備えられた穀粒供給口(不図示)とバケット式昇降機144の上部に備えられた穀粒排出口507との間をチェーン505に沿ってバケット506が上下に周回される。
投口センサ300は、穀粒タンク4内において、天面板144aと穀粒排出口507との間に配置してある。また投口センサ300は天面板144aから離隔している。
穀粒タンク4内にて、穀粒排出口507の近傍に穀粒を弾き飛ばすレベリングディスク150が設けてある。レベリングディスク150は、支持部材154を介して穀粒タンク4に支持されている。
支持部材154には、上下方向を軸方向とした回転可能な回転軸153が立設している。レベリングディスク150は、上下方向を回転軸方向としたディスク部151と、該ディスク部151の上面に立設し、回転中心の周囲に放射状に配された複数の羽根板152、152、・・・、152とを備える。回転軸153は、ディスク部151の中心部に連結している。支持部材154の下側にモータ155が設けてあり、該モータ155の出力軸は回転軸153に連結している。
バケット506から投入された穀粒は、穀粒排出口507を通って、レベリングディスク150に至る。モータ155の駆動によってディスク部151は回転し、羽根板152は穀粒を弾き飛ばし、穀粒タンク4内に平均的に堆積させる。
図12に示すように、天面板144a付近の破線矢印及び円形にて示すように、押し出された穀粒の大部分は天面板144aに沿って移動し、穀粒タンク4内に連続した状態で投入される。図12において、スプロケット503付近の破線矢印及び円形にて示すように、残りの穀粒は穀粒タンク4内に離散して投入される。投口センサ300には、離散した穀粒が瞬間的に衝突する。
天面板144aから投口センサ300を離隔させることによって、少量の穀粒が投口センサ300に衝突し、穀粒は穀粒タンク4内に平均的に堆積する。
またスプロケット503を支持する支持板(不図示)には、ピックアップセンサ51が設けてあり、スプロケット503の回転軸503aの周面に対向している。ピックアップセンサ51は、実施の形態1及び2と同様に、バケット506がスプロケット503の周囲を回転する周期を検出する。そしてピックアップセンサ51及び投口センサ300の検出値に基づいて、実施の形態1と同様に穀粒量の演算を行う。
制御部100は、投口センサ300から検出波形を取り込み、上述した異常報知処理と同様な処理を実行する。実施の形態3の構成の内、実施の形態1又は2と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(実施の形態4)
以下本発明を実施の形態3に係るコンバインを示す図面に基づいて説明する。実施の形態4に係るコンバインは、投口センサ300を穀粒タンク4内に備える。図13はバケット式昇降機144及び投口センサ300を内部に有する穀粒タンク4を拡大して略示する内部側面構成図である。
図13に示すように、投口センサ300は穀粒タンク4の天面部から垂下した支持部(不図示)によって支持されている。支持部材154に、ピックアップセンサ51が設けてあり、レベリングディスク150の回転軸153の周面に対向している。ピックアップセンサ51は、実施の形態1〜3と同様に、羽根板152が回転軸153の周囲を回転する周期を検出する。
この場合においても、ピックアップセンサ51及び投口センサ300の検出値に基づいて、実施の形態1〜3と同様に穀粒量の演算を行う。また制御部100は、投口センサ300から検出波形を取り込み、上述した異常報知処理と同様な処理を実行する。
実施の形態4の構成の内、実施の形態1〜3と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。