JPH09248040A - コンバインの車速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンバインの脱穀装置において、穀稈供給量の
多・少によって生じる脱穀処理能力の変動を少なくし、
脱穀効率の向上により安定した作業継続を図る。 【解決手段】刈取装置１から脱穀装置２へ供給される穀
稈乃至籾量を検出する脱穀供給センサ３の検出値と、脱
穀されて漏下する籾量を検出する漏下籾量センサ４の検
出値とにより刈取り車速を増速又は減速させることを特
徴とするコンバインの車速制御装置の構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンバインの車
速制御装置に関し、脱穀前の穀稈乃至籾量と脱穀後の籾
量との比率により車速を制御する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従来
では、コンバインの作業時に、脱穀装置の負荷状態をエ
ンジン又は脱穀装置の回転数の変動等により検出し、こ
の検出値によって車速を変速制御する方式のもの等が一
般的に用いられている。しかし、このような方式では、
脱穀負荷が増大してエンジン又は脱穀装置の回転数が低
下したときに、この回転数低下の検出によりフィードバ
ック制御を行わせるが、このフィードバック制御のタイ
ミングが遅れると脱穀装置の回転数の変動が大きくなり
（早すぎると作業能率が低下する）、選別不良や選別室
の詰まり等により脱穀性能が阻害されることになる。こ
のため、フィードバック制御のタイミング設定が難し
く、安定してコンバイン作業が継続できないという難点
があった。

【０００３】そこでこの発明は、脱穀装置に供給される
穀稈乃至籾量と脱穀された籾量とを検出し、この両者の
比率により刈取り車速を変速制御させる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、刈取装置１
から脱穀装置２へ供給される穀稈乃至籾量を検出する脱
穀供給センサ３の検出値と、脱穀されて漏下する籾量を
検出する漏下籾量センサ４の検出値とにより刈取り車速
を増速又は減速させることを特徴とするコンバインの車
速制御装置の構成とする。

【０００５】

【作用、及び発明の効果】上記の構成により、脱穀装置
２によって脱穀作業を行うときに、例えば、脱穀装置２
の入口部近傍に設けた穀稈供給センサ３により、刈取装
置１から脱穀装置２へ供給される穀稈乃至籾量を脱穀前
に検出すると共に、この供給された穀稈が脱穀され扱ぎ
網から漏下する籾量を、例えば脱穀装置２の選別部に設
けた漏下籾量センサ４により検出することによって、脱
穀装置２に供給された籾量と脱穀された籾量との比率を
算出し、この算出により脱粒された籾量の比率が少なく
なるほど、穀稈の供給過剰のため脱穀処理能力が低下し
て脱穀負荷が増大することが予測されるから、このと
き、刈取り車速を減速し穀稈の供給量を少なくして予め
設定された所定の籾量比率とすることにより脱穀負荷の
増大を抑制させることができる。なお、通常では、所定
の籾量比率を保持しながら穀稈の供給量を多くし脱穀処
理能力を増大可能な刈取り車速となるよう規制する。

【０００６】このように、刈取装置１から脱穀装置２へ
供給される穀稈乃至籾量に対して脱穀された籾量の比率
を算出し、この比率が所定の籾量比率に対して漏下籾量
側が少ないときは穀稈の供給量が過剰であると判断され
るため、刈取り車速を減速させて脱穀負荷の増大を抑制
し、逆に、この比率が所定の籾量比率に対して漏下籾量
側が多いときは穀稈の供給量に余裕があると判断される
ため刈取り車速を増速させて、常に所定の籾量比率とな
るよう穀稈の供給量を保持して脱穀効率を向上させうる
と共に、脱穀装置２の回転数の変動を極力小さくして選
別不良や選別室の詰まり等によって脱穀性能が阻害され
ることなく、安定したコンバイン作業を継続させること
ができる。

【０００７】

【実施例】以下に、この発明の実施例を穀類の収穫作業
を行うコンバインについて図面に基づき説明する。コン
バインの車台５の下部側に土壌面を走行する左右一対の
走行クローラ６を有する走行装置７を配設し、該車台５
上にはフィードチェン８に挟持して供給される穀稈を脱
穀し、この脱穀された穀粒を選別回収して一時貯留する
穀粒タンク９を備えた脱穀装置２を載設する。この脱穀
装置２の前方側には、前端位置から立毛穀稈を分草する
分草体１０と、分草された穀稈を引き起こす引起部１１
と、引き起こされた穀稈を刈り取る刈刃部１２と、この
刈り取られた穀稈を後方へ搬送して該フィードチェン８
へ受け渡しする掻込搬送部１３、及びこの掻込搬送部１
３から搬送穀稈を引き継ぐ供給搬送部１４等を有する刈
取装置１を、油圧駆動による伸縮シリンダ１５により土
壌面に対して昇降自在に作用させるよう構成する。

【０００８】該刈取装置１の一側にコンバインの操作制
御を行う操作装置１６と、この操作のための操作席１７
とを設け、この操作席１７の下方側にエンジン１８を搭
載すると共に、後方側に該穀粒タンク９を配置する。こ
のような刈取装置１，脱穀装置２，走行装置７，操作装
置１６，エンジン１８等によってコンバインの車体１９
を構成する。

【０００９】該刈取装置１の掻込搬送部１３と供給搬送
部１４とによって形成される穀稈搬送通路に、搬送穀稈
の有無を検出する穀稈センサ前２０と穀稈センサ後２１
とを各々配設すると共に、該供給搬送部１４には、穀稈
の穂先側を穂先送りラグ２２ａに保持して搬送する穂先
搬送部２２と、株元側を株元送りチェン２３ａに挟持し
て搬送する株元搬送部２３とを各々上・下位置に分離し
て設けると共に、この供給搬送部１４の終端部を該脱穀
装置２の穀稈供給口２４に臨ませて配置構成する。

【００１０】該脱穀装置２は、穀稈供給口２４から供給
されフィードチェン８によって挟持搬送される穀稈を脱
穀する扱胴２５を配置し、この扱胴２５の略下半部を扱
網２６によって包囲すると共に、この扱網２６の下方側
に脱穀処理されて該扱網２６から漏下した籾及び藁屑等
の夾雑物を揺動選別する揺動選別棚２７を設け、この選
別棚２７の下側に該選別棚２７よりの漏下物を風力選別
する唐箕２８を配設して構成させる。

【００１１】該脱穀装置２の穀稈供給口２４の近傍にお
いて、供給穀稈の籾量を検出する脱穀供給センサ３を配
設する。この脱穀供給センサ３は、例えば籾量検出のた
めに供給穀稈の層厚を検出させるべく、搬送される穀稈
稈部の上方から押圧させる層厚検出レバー３ａと、この
検出レバー３ａの回動角を検出するポテンショメータ３
ｂとによって構成させる。（図２参照） 前記扱網２６と揺動選別棚２７との空間に位置する選別
室２９において、脱穀処理により扱網２６から漏下した
籾量を検出する漏下籾量センサ４を配設する。この漏下
籾量センサ４は、例えば該選別室２９の一方の側壁部
に、ハロゲンランプ等による光源４ａと、この光源４ａ
からの光軸を横方向にエリア照射するスリット板４ｂと
を設けると共に、このスリット板４ｂによる照射光が、
該扱網２６から落下中の籾に当って反射する反射光を受
光するフォトダイオード等による受光素子４ｃを該光源
４ａの下側位置に配設して構成させる。（図２，図３参
照）前記車台５の前端部にギヤ伝動機構を内装したミッ
ションケース３０を設け、このミッションケース３０の
側壁に、適宜の伝動軸に係合させて車速を検出する車速
センサ３１を装着構成する。

【００１２】ＣＰＵを主体的に配して自動回路の演算制
御を行わせるコントローラ３２を前記操作装置１６の一
側に内装し、図４に示す如く、このコントローラ３２の
入力側に、前記脱穀供給センサ３のポテンショメータ３
ｂと、漏下籾量センサ４の受光素子４ｃと、車速センサ
３１とを各々接続させると共に、その出力側に、前記車
速センサ３１の検出値によって車速を自動的に変速制御
させる車速制御装置３３と、供給搬送部１４によって搬
送される穀稈を扱ぎ深さを深くする側と浅くする側とに
自動的に制御して脱穀装置２のフィードチェン８に引継
ぎさせる扱深さ制御装置３４とを各々接続させて構成す
る。

【００１３】刈取装置１により刈り取られた穀稈は掻込
搬送部１３から供給搬送部１４へ引き継がれ、この供給
搬送部１４の穂先搬送部２２による保持と株元搬送部２
３による挟持とによって、株元側を脱穀装置２のフィー
ドチェン８へ受渡し挟持させると共に、穂先側を穀稈供
給口２４へ送り込む。この穀稈の搬送により穀稈センサ
前２０と穀稈センサ後２１が共にＯＮ状態にあるとき
は、該穀稈供給口２４の近傍に配置した脱穀供給センサ
３の層厚検出レバー３ａが、穀稈幹部の層圧により変位
する変位角度をポテンショメータ３ｂにより検出し、こ
の検出値をコントローラ３２に送信する。

【００１４】該穀稈供給口２４から脱穀装置２へ供給さ
れた穀稈は、扱胴２５によって脱穀処理されて脱粒した
籾及び藁屑等の夾雑物は扱網２６から漏下し、この漏下
により選別室２９を落下中に揺動選別棚２７の揺動と唐
箕２８からの送風によって一番穀粒に精選される。この
選別室２９を落下中の一定領域の籾に対して漏下籾量セ
ンサ４の光源４ａから照射を行い、この照射による反射
光を受光素子４ｃにて抽出検出し、この検出値をコント
ローラ３２に送信する。なお、この検出の際に、受光素
子４ｃが光源４ａに対して一定角度を有して下側に位置
していることにより、光源４ａによる余分の戻り光の影
響を受けることなく、精度の高い検出を行うことができ
る。

【００１５】該コントローラ３２における演算によっ
て、ポテンショメータ３ｂによる供給穀稈の籾量検出値
と、受光素子４ｃによる脱粒された籾量検出値との比率
算出を行い、この算出結果における籾量比率が、予めコ
ントローラ３２に設定されている所定の籾量比率に対し
て漏下籾量側が少ないとときは、コントローラ３２によ
り籾量比率が所定の比率になるまで、車速センサ３１の
検出値を確認しながら車速制御装置３３によって車速を
減速させ、穀稈の供給量を少なくして脱穀負荷の増大を
抑制する。

【００１６】逆に、算出結果の籾量比率が、所定の籾量
比率に対して漏下籾量側が多いときは、籾量比率が所定
の比率になるまで車速を増速させ、穀稈の供給量を多く
して作業能率を増大させることができる。これらの作用
により、常に所定の籾量比率となるよう穀稈の供給量を
保持して脱穀効率を向上させうると共に、脱穀装置２の
回転数の変動を極力小さくして、選別不良や選別室２９
の詰まり等を防止し、安定して作業を継続させることが
できる。

【００１７】この車速制御装置３３による車速の自動変
速制御と同時に、必要に応じて脱穀装置２に対する穀稈
の供給深さの確認を行い、扱深さ制御装置３４によって
扱深さの調節制御を行わせる。前記脱穀供給センサ３及
び漏下籾量センサ４は、本実施例に示すものに限ること
なく本発明の要旨を逸脱しないものであれば、適宜の検
出位置において如何なる検出手段を用いるも差し支えな
いものである。

【００１８】また、穀稈の稈部と穂部の境界を検出する
方法を、図５のフローチャートに示す如き手順によって
行う。まず、画像入力装置により稈部と穂部が、図６に
示す如き同一画像内に収まるように画像入力し、この入
力画像３５を、例えばＸ，Ｙ軸の画素領域による稈部エ
リアＳ（０，６８と１２７，３２３のポイント領域）
と、穂部エリアＧ（２１２，１１８と３３９，３７３の
ポイント領域）とに各々位置決めし、この各エリアＳ，
Ｇの画像の輝度分布を周波数分析する。

【００１９】この周波数分析によって得られるパワース
ペクトル分布は、稈部エリアＳにおいては、図７に示す
如く分布し、穂部エリアＧでは、図８に示す如く分布す
る。そこで、このパワースペクトルを比較すると、稈部
エリアＳでは低周波領域から高周波領域までパワースペ
クトルが連続しているが、穂部エリアＧではこのパワー
スペクトルが低周波領域において非連続となっている。
従って、この低周波領域における周波数特性の差を利用
することによって、稈部と穂部の境界を安定して検出す
ることが可能となる。

【００２０】これらのことから、図９に示す如き前記入
力画像３５を、例えばＸ，Ｙ軸の画素領域による稈部と
穂部の境界エリアＢ（０，１００と５１１，３５５のポ
イント領域）に位置決めし、このエリアＢ画像の輝度分
布を周波数分析する。この分析によって得られる、図１
０に示す如きパワースペクトル分布から高周波成分の情
報を消去するために、パワースペクトル分布の中心部に
おいて、例えば、予め設定した横長の画素領域部分（３
９＊３）をマスク処理する。

【００２１】このマスク処理したものを逆周波数分析を
行うことによって、図１１に示す如き画像を再構築する
ことができ、この再構築画像３６から、図１２に示す如
きヒストグラムを算出する。この逆周波数分析を行った
低周波成分によって得られる再構築画像３６のヒストグ
ラムは、前記稈部エリアＳと穂部エリアＧのパワースペ
クトルの違いによって明らかなように稈部と穂部との双
峰性分布を有することから、例えばこの双峰性を有する
２つのピークの中間位置を、稈部と穂部を区別するしき
い値（１１７）として算出決定する。

【００２２】この決定されたしきい値によって該再構築
画像３６を、図１３に示す如く２値化し、この２値化画
像３７から稈部と穂部の境界を求めることができる。こ
の境界位置を、予め前記コントローラ３２に設定されて
いる位置に合致させるべく、穀稈の供給深さの確認を行
い、前記扱深さ制御装置３４によって扱深さの調節制御
を行わせる。

【００２３】このように、ヒストグラムの双峰性を有す
る２つのピークから常に安定してしきい値を求めること
ができるから、精度の高い稈部と穂部の境界検出を行う
ことができる。また、非接触による境界検出を行うこと
によって、従来の接触型の如き接触圧による誤検出を防
止することができると共に、品種等の違いによる影響を
受けることがなく安定した境界検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの全体を示す側面図。

【図２】脱穀装置の一部を示す側断面図。

【図３】脱穀装置の一部を示す正断面図。

【図４】コントローラによる演算制御回路を示すブロッ
ク図。

【図５】穀稈の稈部と穂部の境界検出手順を示すフロー
チャート図。

【図６】穀稈の穂部と稈部の一部を撮像した画像入力
図。

【図７】入力画像の穀稈稈部の周波数分析によって得ら
れたパワースペクトル図。

【図８】入力画像の穀稈穂部の周波数分析によって得ら
れたパワースペクトル図。

【図９】穀稈の穂部と稈部の一部を撮像した画像入力
図。

【図１０】入力画像の稈・穂部境界の周波数分析によっ
て得られたパワースペクトル図。

【図１１】マスク処理したものを逆周波数分析によって
再構築した画像図。

【図１２】再構築画像から算出したヒストグラムを示す
線図。

【図１３】再構築画像を２値化した２値化画像図。

【符号の説明】

１． 刈取装置 ２． 脱穀装置 ３． 脱穀供給センサ ４． 漏下籾量センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刈取装置１から脱穀装置２へ供給される
   穀稈乃至籾量を検出する脱穀供給センサ３の検出値と、
   脱穀されて漏下する籾量を検出する漏下籾量センサ４の
   検出値とにより刈取り車速を増速又は減速させることを
   特徴とするコンバインの車速制御装置。