JPH11346525A - コンバイン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波センサなどの高さ検出器を用いること
により刈取装置の刈高さを適正に調節でき、コンバイン
を増速した場合でも刈取装置６を圃場地面に突入させる
危険を防止できるコンバインを提供すること 【解決手段】 刈取装置６が穀稈の搬送をはじめた時点
の超音波センサＳ６が検出した対地高さを刈高さ基準値
とし、現在の刈高さが基準値またはそれ以下にあると
き、コンバイン１が増速されれば、刈取装置６の上昇を
出力し、刈取装置６を例えば２ｃｍ上昇するとともに、
コンバイン１が１ｍ走行する間はこの状態を維持してお
く。刈取装置６を２ｃｍ上昇させたままコンバイン１が
１ｍ走行する間、超音波センサＳ６の検出高さが減少せ
ず、つまり、刈取装置６が対地接近していなければ、刈
取装置６が圃場地面に衝突、突入していないことを確認
できるから刈取装置６をもとの刈高さ基準値に戻すよう
に作動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、穀類の収穫作業な
どを行う農業用のコンバインに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンバインは刈取脱穀作業を開始する
と、圃場の穀稈は刈取装置の前端下部にある分草具によ
って分草作用を受け、次いで穀稈引起し装置の引起し作
用によって倒伏状態から直立状態に引起こされ、穀稈の
株元が刈刃に達して刈取られ、穀稈の供給搬送装置に受
け継がれて順次連続状態で後部上方に搬送される。

【０００３】穀稈の供給搬送装置の後部では扱深さを調
節して、フィードチェンから脱穀装置に供給され、脱穀
装置において回転する扱胴の扱歯によって脱穀される。
そして、脱穀処理物は選別室で選別処理され、脱穀選別
した穀粒はグレンタンクに一時貯留し、貯留量が蓄積し
たらオーガによりコンバインの外部に搬出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】コンバインを用いるこ
とにより圃場の穀物の収穫作業、すなわち刈取り、脱穀
作業は省力化され、かつ能率化されてきた。コンバイン
による収穫作業は、コンバインに搭乗するオペレータの
運転操作により行われる。オペレータは、各種の運転操
作を次々と行わなければならないが、特に圃場に植立す
る穀稈を適正に刈取るため、ほとんど連続的に穀物の条
列に合わせてコンバインの走行方向を操舵し、圃場地面
からの適正高さに刈取装置を昇降操作する必要がある。
これらの操作は、オペレータにとって肉体的労働強度は
低くても、集中力を要求されて精神的労働強度が極めて
高くなる。

【０００５】このオペレータの精神的労働強度を軽減す
るために、コンバイン運転操作の各種の自動化が行われ
つつあり、刈取装置に超音波センサなどの高さ検出器を
取り付けて刈取装置の高さを検出し、刈高さを自動的に
制御する方法が開発されている。しかしながら、圃場地
面は必ずしも平面でなく土塊が存在し、作業者の足跡が
残っていたりして凸凹があり、超音波センサなどの高さ
検出器で圃場地面からの正しい刈取装置高さを測定検出
できないことがあるため、刈高さの自動制御は必ずしも
期待通りに作動していない。

【０００６】すなわち、刈取装置に取り付けた超音波セ
ンサが、土塊などの凸部により誤って刈取装置高さを低
く検出した結果を基に刈取装置を上昇制御すると、穀稈
は高い位置で刈取られることになり、したがって、脱穀
装置に供給される穀稈は短稈となり、脱穀能率、穀粒の
回収効率を低下させる。反対に超音波センサが足跡など
凹部により誤って刈取装置高さを高く検出した結果を基
に、刈取装置を下降制御すると、下降した刈取装置の分
草具や刈刃が圃場地面に衝突して破損を招き、衝突の衝
撃によっては刈取装置だけでなく、コンバインのその他
の部位の装置を破損しかねないことがあった。

【０００７】そこで、本発明の課題は、超音波センサな
どの高さ検出器を用いて刈取装置の刈高さを適正に調節
できるための装置を備えたコンバインを提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成により解決される。すなわち、走行装置に車速検出
手段と、刈取装置の対地高さを検出する対地高さ検出手
段と、車速の増速が検出された場合には、刈取装置の高
さを基準設定値よりも所定値だけ上昇させる制御装置と
を備えたコンバインである。

【０００９】また、コンバインの刈取装置に設ける対地
高さ検出手段は、通常、刈取装置の先端付近の分草具に
取り付けられるが、取付の構造上から分草具の最先端部
よりも若干後方に取り付けられる。このため、特にコン
バインを増速する場合には、対地高さ検出手段が対地高
さの低下を検出してから刈取装置を制御するのでは分草
具の最先端部が圃場地面に衝突した後に刈取装置を上昇
させることになり、分草具などが地面に突入するおそれ
がある。しかし、本発明によれば、まず、コンバインの
増速を検出した時点で刈取装置を上昇しておくので刈取
装置が圃場地面に突入することはない。

【００１０】本発明によれば、上記制御装置により、た
とえば刈取装置が穀稈の搬送をはじめた時点の超音波セ
ンサなどからなる対地高さ検出手段が検出した刈取装置
の対地高さが刈高さ基準値またはそれ以下にあるとき、
コンバインが増速されれば刈取装置を、例えば２ｃｍ上
昇するとともに、コンバインが、例えば１ｍ走行する間
はこの状態を維持しておく。そして、刈取装置を２ｃｍ
上昇させたままコンバインが１ｍ走行する間、対地高さ
検出手段の検出高さが減少せず、つまり刈取装置が対地
接近していなことを確認できれば、刈取装置をもとの刈
高さ基準値に戻す。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面により
説明する。図１に本発明の実施の形態の穀類の収穫作業
を行うコンバインの側面図を示し、図２はその内部の刈
取装置、脱穀装置の一部を示す側面略図であり、図３は
図１の内部の刈取装置の一部を示す平面略図であり、図
４はコンバインの側面図においてセンサおよびアクチュ
エータの配置を示す概略図であり、図５は本発明の実施
の形態の制御装置の回路のブロック図であり、図６は本
発明の実施の形態の制御のフローを示す図である。

【００１２】図１に示すコンバイン１の車体フレーム２
の下部には、ゴムなどの可撓性材料を素材として無端帯
状に成型したクローラ４を駆動スプロケット４ａと複数
の遊動転輪４ｂとに巻回し、乾田はもちろんのこと湿田
においても沈下しないで走行できる構成の走行装置３を
備え、車体フレーム２の前部には刈取装置６を搭載し、
車体フレーム２の上部には脱穀装置１５を搭載する。脱
穀装置１５はフィードチェン１４を有し、上側に扱胴を
軸架した扱室を配置し、下側に選別室を設け供給された
刈取穀稈を脱穀選別する。

【００１３】選別された穀粒はグレンタンク１６（図
４）に一時貯留され、グレンタンク１６に穀粒が蓄積さ
れればオーガ１７によりコンバイン１の外部へ穀粒を搬
出する。また、車体フレーム２の上部側部で刈取装置６
と脱穀装置１５との間に、オペレータが搭乗する操縦席
２０と、該操縦席２０を囲うキャビン１９とを設ける構
成としている。

【００１４】刈取装置６は、図２に示すように車体フレ
ーム２の前部に設けた刈取支持台７の上部に、後部上部
を揺動自在に枢着して、該枢着部から前方下方へ延長し
た刈取支持フレーム１３を設け、該刈取支持フレーム１
３に刈取装置６の刈刃１１や各穀稈搬送、調節装置を装
着している。

【００１５】刈取装置６は前端下部に分草具８を、その
背後に傾斜状にした穀稈引起し装置９を、その後方底部
には刈刃１１とを設け、さらに、図３に示すようにその
刈刃１１と前述のフィードチェン１４の始端部との間
に、掻込搬送装置２１と、前部搬送装置２２と、扱深さ
調節装置２６と供給調節装置３０とを順次穀稈の受継搬
送と扱深さ調節とができるように配置し、それぞれを前
述の刈取支持フレーム１３に取り付けて刈取搬送動力を
伝動可能、かつ、刈取上下アクチュエータ１３ａ（図
２）の作動により一斉に上下昇降する構成としている。

【００１６】掻込搬送装置２１は、図２および図３に示
すように下部の掻込輪体２１ａと上部の掻込無端帯２１
ｂとからなり、各刈取穀稈条列ごとに前記刈刃１１の上
方に設け穀稈を後方へ掻込搬送する構成としている。

【００１７】前部搬送装置２２は株元搬送チェン２２ａ
と穂先搬送ラグ２２ｂとからなり、その始端部を前記掻
込搬送装置２１の終端部に受継可能に臨ませ、多条の刈
取穀稈を後方上方へ搬送して終端部分において左右の搬
送穀稈を合流する構成としている。図３に示すように、
前記穂先搬送ラグ２２ｂは平面視において進行方向に向
かって前部の右側からフィードチェン１４の始端部側に
傾斜して設けた一方側を刈取装置６の後部まで延長して
設け、連続状態で穀稈穂部を搬送する構成としている。

【００１８】扱深さ調節装置２６は、始端部を前記前部
搬送装置２２の終端部に搬送穀稈の株元を受継可能に臨
ませて設け、後方上方に延長して終端部を供給調節装置
３０の始端部に臨ませて設けている。

【００１９】供給調節装置３０は、穀稈を挟持して搬送
するように設け、扱深さ調節装置２６の終端部から受け
継いだ穀稈をフィードチェン１４の始端部に受け渡して
供給調節を行う構成としている。供給調節装置３０は、
扱深さ調節装置２６と共同するか、あるいは供給調節装
置３０の単独で扱深さ調節を行う。

【００２０】つぎに各検出手段と、マイクロコンピュー
ターＣＰＵ１０１を利用した制御装置１００について、
主として図４および図５に基づいて説明する。まず、前
部穀稈センサＳ１と後部穀稈センサＳ２（搬送穀稈の有
無検出手段）は、穀稈引起し装置９の裏側の低位置と後
方まで延長させた穂先搬送ラグ２２ｂのカバー下側位置
とにそれぞれ設け、前部搬送装置２２の搬送経路の始端
部分と終端部分とにおいて、搬送穀稈の有無を検出する
構成としている。前部穀稈センサＳ１は、図３に示すよ
うに左右一対のセンサＳ１ａ、Ｓ１ｂからなる。

【００２１】短稈センサＳ３（稈長検出手段）は、前記
穀稈引起し装置９の裏側に設け、刈取直後の穀稈の稈長
を検出できる構成とし、短稈センサＳ３がＯＦＦであれ
ば刈取装置６内に短稈が搬送されていることを検出でき
る構成である。

【００２２】車速センサＳ４は、走行トランスミッショ
ン装置５に取り付けられ、コンバイン１の車速を検出
し、かつ後に述べるＣＰＵ１０１で車速を時間積分する
ことによりコンバイン１の走行距離を算出することがで
きる。

【００２３】刈取り位置検出センサＳ５は、刈取支持フ
レーム１３の枢着基部付近に設け、ポテンショメーター
を利用して刈取支持フレーム１３の回動角度を検出し
て、車体フレーム２に対する刈取装置６の相対高さ位置
を計測できるようにしている。

【００２４】超音波センサＳ６は、刈取装置６の前端部
下部の分草具８の中央付近の分草パイプ８ａに取り付け
（図３参照）、刈取装置６の圃場地面からの絶対高さを
検出する構成としている。

【００２５】つぎに、制御装置１００について説明す
る。制御装置１００は、マイクロコンピューターＣＰＵ
１０１を利用した制御手段であって、基本的には入力側
に入力インターフェース１０２を介して各センサ類の検
出情報を入力し、予め設定記憶させている情報と各セン
サからの入力情報に基づいて演算処理し、出力インター
フェース１０３を介して出力側に接続しているアクチュ
エータ類を制御しながら必要な自動制御を行う構成とな
っている。

【００２６】すなわち、図５に示すように制御装置１０
０のＣＰＵ１０１の入力側にはインターフェース１０２
を介して、前部穀稈センサＳ１、後部穀稈センサＳ２、
短稈センサＳ３、車速センサＳ４、刈取り検出位置セン
サＳ５、超音波センサＳ６などをそれぞれ接続してい
る。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１の出力側に
は、出力インターフェース１０３を介して刈取り上下ア
クチュエータ１３ａ、車速調節アクチュエータなどを接
続している。

【００２７】本実施例の形態のコンバイン１の作動は次
のように行われる。まず、エンジン（図示せず）を始動
し、刈取クラッチ装置や脱穀クラッチ装置を入り操作し
て、機体の回転各部を伝動しながらコンバイン１を前進
走行に操作すると、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、
車速センサＳ４および図示しない刈取クラッチセンサ、
脱穀クラッチセンサからそれぞれ作業開始の信号が入力
されて立ち上がり、制御作動を開始する。

【００２８】オペレータは手動でパワステレバー２０ａ
を前後に傾倒操作し、コンバイン１の走行中は上昇位置
にあった刈取装置６の高さを、刈取りに適した低い刈高
さに調節して、さらに、パワステレバー２０ａを左右に
傾倒操作してコンバイン１の走行方向を操舵し、刈取装
置６の前端下部にある分装具８の先端が穀稈列の株間に
来るように調節する。圃場に植立する穀稈は、分草具８
によって分草作用を受け、次いで穀稈引起し装置９の引
起し作用によって倒伏状態から直立状態に引起こされ、
穀稈の株元が刈刃１１に達して刈取られ、掻込搬送装置
２１の掻込輪体２１ａと掻込無端帯２１ｂとの作用を受
けて掻込まれ、前部搬送装置２２に受け継がれて順次連
続状態で後部上方に搬送される（図２参照）。

【００２９】穀稈は左右の前部搬送装置２２によって多
数の条列が集められて搬送されて前部搬送装置２２の後
部で合流し、扱深さ調節装置２６から供給調節装置３０
に順次連続状態で受け継がれ、フィードチェン１４の始
端部に達して脱穀装置１５に供給される（図３参照）。

【００３０】脱穀装置１５において、穀稈は株元がフィ
ードチェン１４に挟持された状態で搬送されながら穂先
部分が図示しない扱室内に挿入されて通過する過程で、
回転する扱胴の扱歯によって脱穀される。そして、脱穀
処理物は下方の図示しない選別室に達して選別風と揺動
選別装置の作用を受けて選別処理され、脱穀選別した穀
粒はグレンタンク１６に一時貯留され、貯留量が蓄積し
たらオーガ１９（図１）によりコンバイン１の外部に搬
出する。

【００３１】平坦な圃場の通常の刈取脱穀作業におい
て、刈取装置６は図２に示すように刈取装置６の下面を
圃場地面よりも若干高い位置に保持するように手動調節
する。刈取装置６の対地高さ位置は超音波センサＳ６に
より検出され、制御装置１００のＣＰＵ１０１（図５）
に入力され、また、操縦席２０の図示しない計器パネル
に表示することができる。

【００３２】本発明の実施の形態の作動を以下に説明す
る。まず、オペレータが圃場の植立穀稈を目視するかま
たは超音波センサＳ６の検出値をチェックして、刈取装
置６の刈高さを適切値に手動調節する前後で刈高さ自動
調節スイッチ（図示せず）を投入する。

【００３３】図６に示す自動高さ制御のフローがスター
トし、刈取装置６内を穀稈が搬送され、前部穀稈センサ
Ｓ１および後部穀稈センサＳ２がＯＮになると、刈高さ
基準値算出が完了する。すなわち、オペレータが刈高さ
を適切値に手動調節した後、刈高さ自動調節スイッチを
投入し、前部穀稈センサＳ１および後部穀稈センサＳ２
がＯＮになったときの超音波センサＳ６の検出値を刈高
さ基準値として算出する。次いで、車速がゼロでないこ
とを確認し、さらに車速の変化をチェックして増速して
おり、かつ、刈高さが基準値以下であれば刈高さ牽制中
フラグをセットしてリターンする。

【００３４】再び車速がゼロでないことを確認し、さら
に車速の変化をチェックして増速していなければ刈高さ
牽制中フラグが存在するから、対地高さの接近をチェッ
クし、接近していれば刈取り上昇を出力しリターンす
る。対地高さの接近をチェックして接近していなけれ
ば、１ｍ走行したかチェックし、ＮＯであれば１ｍカウ
ンタに「−１」をセットしてからリターンする。対地高
さの接近をチェックして接近していなければ、１ｍ走行
したかどうかをチェックし、ＮＯであれば１ｍカウンタ
に「−１」をセットしてからリターンする。対地高さの
接近をチェックしてＮＯであり、１ｍ走行したかチェッ
クし、ＹＥＳであれば刈高さ牽制中フラグをリセット
し、１ｍカウンタをセットしてからリターンする。車速
がゼロでないことを確認し、車速の変化をチェックして
増速でなく、かつ、刈高さ牽制中フラグがなければリタ
ーンし、刈高さは現状を維持する。

【００３５】本発明の上記実施の形態では、前述の制御
により刈取装置６が穀稈の搬送をはじめた時点の超音波
センサＳ６が検出した対地高さを刈高さ基準値に算出し
て制御装置１００のＣＰＵ１０１に取り込み、現在の刈
高さが基準値またはそれ以下にあるときにコンバイン１
が増速されれば、刈取装置６の上昇を出力し、刈取装置
６を例えば２ｃｍ上昇するとともに、コンバイン１が１
ｍ走行する間はこの状態を維持しておく。

【００３６】刈取装置６を２ｃｍ上昇させたままコンバ
イン１が１ｍ走行する間、超音波センサＳ６の検出高さ
が減少せず、つまり、刈取装置６が対地接近していなけ
れば刈取装置６が圃場地面に衝突、突入していないこと
を確認できるから刈取装置６をもとの刈高さ基準値に戻
すように作動する。

【００３７】コンバイン１の刈取装置６に設ける超音波
センサＳ６は、通常、刈取装置の先端付近の分草具８に
取り付けられるが、取付の構造上から分草具８の最先端
部よりも若干後方に取り付けられる。このため、特にコ
ンバイン１を増速する場合には、超音波センサＳ６が対
地高さの低下を検出してから刈取装置６を制御するので
は分草具８の最先端部が圃場地面に衝突したあとに上昇
制御することになり、分草具８などの突入を回避できな
い危険性がある。しかし、本発明の実施の形態によれ
ば、まず、コンバイン１の増速を検出した時点で刈取装
置６を上昇しておき、１ｍ走行する間に対地接近がない
かチェックするので、コンバイン１を増速した場合でも
刈取装置６を圃場地面に突入させる危険を防止できる。

【００３８】圃場地面の起伏やパワステレバーの急激な
操作により刈取装置が地面に急接近したときの刈取装置
の地面突入を防止するための制御のフローの変形例を図
７に示す。

【００３９】図７に示す例においても、上述の図６の例
と同様に刈取装置６に対地高さを検出する超音波センサ
Ｓ６を備え、オペレータが刈取装置６の高さを手動で設
定し、自動高さ設定スイッチを投入して前部穀稈センサ
Ｓ１および後部穀稈センサＳ２が穀稈の搬送を検出した
時点の超音波センサＳ６の検出高さを刈高さ基準値とし
て設定し、かつ、刈高さ基準値からたとえば１ｃｍ引い
た値を刈高さ下限値として設定する。

【００４０】図７に示すように車速がゼロでなく、超音
波センサＳ６の検出値が刈高さ下限値以下であれば、刈
高さ下限フラグＯＮをチェックし、ＯＮでなければ、現
在の車速値を記憶し、車速減速目標値を算出し、刈高さ
下限フラグをＯＮにし、車速と減速目標値と比較して、
車速が減速目標値以下でなければ車速減少を出力し、次
いで刈高さ上昇を出力してリターンする。

【００４１】車速がゼロでなく超音波センサＳ６の検出
値が刈高さ下限値以下であり、刈高さ下限フラグＯＮを
チェックして、ＹＥＳであれば車速と減速目標値と比較
して車速が減速目標値以下でなければ車速減少を出力
し、次いで刈高さ上昇を出力してリターンする。車速と
減速目標値と比較して車速が減速目標値以下であれば刈
高さ上昇を出力してリターンする。

【００４２】車速がゼロでなく、超音波センサＳ６の検
出値が刈高さ下限値以下でなければ、刈高さ下限フラグ
をＯＦＦにしてリターンする。

【００４３】図７に示す例によれば、刈取装置６の刈高
さおよび走行車速を自動制御できるコンバイン１におい
て、刈高さが下限値以下と検出されたときに、まず車速
を減速し、次いで刈取装置を上昇させるように作動する
から圃場地面の起伏、オペレータの誤操作などによる刈
取装置の急降下があっても刈取装置６を圃場地面に突入
することがない。

【００４４】畦際制御可能なコンバイン１において、刈
取装置６が圃場の畦際に到達して枕地の刈取りに移る際
には、刈取装置６の先端にある分草具８を枕地に衝突さ
せないために刈取装置６を上昇させるが、このため圃場
に植立する穀稈は高刈りとなり、刈取装置６から脱穀装
置１５に搬送される穀稈は短稈となる。短稈は脱穀装置
１５において扱残しを発生しやすく、穀粒の回収効率が
低下しやすいという問題がある。

【００４５】圃場の畦際で刈取りした短稈からの穀粒収
穫をしやすくしたコンバイン１の制御のフローを図８に
示す。図８において、図示しない脱穀スイッチがＯＮで
あり、コンバイン１が走行して車速がゼロでなく、図示
しない畦際スイッチがＯＮであり、短稈を検出して短稈
センサＳ３がＯＦＦであり、前部穀稈センサＳ１がＯＦ
Ｆであり、後部穀稈センサＳ２がＯＦＦであり、短稈フ
ラグＯＮをチェックしてＮＯであれば、短稈フラグをセ
ットし、３０ｃｍ走行カウントを開始し、次いで３０ｃ
ｍ走行をチェックしてＮＯであれば３０ｃｍカウンタを
「−１」にセットしてリターンする。

【００４６】脱穀スイッチがＯＮであり、コンバイン１
が走行して車速がゼロでなく、畦際スイッチがＯＮであ
り、短稈を検出して短稈センサＳ３がＯＦＦであり、前
部穀稈センサＳ１がＯＦＦであり、後部穀稈センサＳ２
がＯＦＦであり、短稈フラグＯＮをチェックしてＹＥＳ
あれば、３０ｃｍ走行をチェックしてＮＯであれば３０
ｃｍカウンタを「−１」にセットしてリターンする。

【００４７】脱穀スイッチがＯＮであり、コンバイン１
が走行して車速がゼロでなく、畦際スイッチがＯＮであ
り、短稈を検出して短稈センサＳ３がＯＦＦであり、前
部穀稈センサＳ１がＯＦＦであり、後部穀稈センサＳ２
がＯＦＦであり、短稈フラグＯＮをチェックしてＹＥＳ
あれば、さらに３０ｃｍ走行をチェックしてＹＥＳであ
るとき、エンジン回転数を下げることによりフィードチ
ェン１４を減速してリターンする。

【００４８】脱穀スイッチがＯＦＦであり、コンバイン
１が停止して車速がゼロであり、畦際スイッチがＯＦＦ
であり、短稈が検出されず短稈センサＳ３がＯＮであ
り、前部穀稈センサＳ１がＯＮであり、あるいは後部穀
稈センサＳ２がＯＮであれば、いずれの場合も直ちにリ
ターンする。

【００４９】図８に示す例では、畦際制御可能なコンバ
イン１において、畦際制御域に入って刈取装置６が上昇
して高刈を開始し、高刈りに伴い刈り取られた穀稈は短
稈となり、短稈センサＳ３が短稈を検出してＯＦＦとな
り、次いで前部搬送装置２２内の短稈の搬送を終わり、
前部穀稈センサＳ１および後部穀稈センサＳ２がＯＦＦ
となる。穀稈センサＳ１およびＳ２がＯＦＦとなってか
らコンバイン１が３０ｃｍ走行すれば、この時点で短稈
がすべて脱穀装置１５に搬送されたと判断し、フィード
チェン１４の搬送速度を低下させるように作動するの
で、畦際で高刈りされた短稈は脱穀装置１５内を低速で
搬送され、したがって短稈は脱穀装置内に長時間滞留で
きるので、脱穀装置１５の扱胴で十分な扱作用を受けて
脱穀されることになり、扱残しを減少し穀粒の回収効率
を向上するという優れた効果が得られる。

【００５０】圃場地面の部分的な陥没または突起などに
より、刈高さ制御が不安定になることを防止する制御の
フローを図９に示す。図９における刈取装置６の対地高
さを検出する超音波センサＳ６の検出出力は、図９に示
す制御のフローにより処理されて刈取装置６の自動高さ
調節の制御信号として用いられる。図９に示すように、
まず、超音波センサＳ６の検出値（以下「センサ値」と
称する）を読み込む。次いで、センサ値が１０ｃｍと３
０ｃｍとの間にあれば、センサ値の平均値をチェック
し、センサ平均値がゼロであれば現在のセンサ値を出力
用にセットし、判定走行距離３０ｃｍ分をセットして対
地高さ平均値を算出しリターンする。

【００５１】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
センサ値が１０ｃｍと３０ｃｍとの間にあればセンサ値
の平均値をチェックし、センサ平均値がゼロよりも大で
あれば現在のセンサ値と平均値の差の絶対値を求めて出
力用値とし、出力用値が３ｃｍより小であれば判定走行
距離３０ｃｍ分をセットし、対地高さ平均値を算出しリ
ターンする。

【００５２】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
センサ値が１０ｃｍと３０ｃｍとの間にあればセンサ値
の平均値をチェックし、センサ平均値がゼロよりも大で
あれば現在のセンサ値と平均値の差の絶対値を求めて出
力用値とし、出力用値が３ｃｍより大であっても、走行
距離をチェックして３０ｃｍでなければリターンする。

【００５３】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
センサ値が１０ｃｍと３０ｃｍとの間にあればセンサ値
の平均値をチェックし、センサ平均値がゼロよりも大で
あれば現在のセンサ値と平均値の差の絶対値を求めて出
力用値とし、出力用値が３ｃｍより大であって、走行距
離をチェックして３０ｃｍであれば刈取装置６の上下出
力をセットし、対地高さ平均値をクリアしリターンす
る。

【００５４】図９に示す本例は、刈取装置６に超音波セ
ンサＳ６を設置して対地高さを検出し、刈取装置６の刈
高さを自動制御するコンバイン１において、前部および
後部穀稈センサＳ１およびＳ２がＯＮになり、刈取り作
業が開始されてから対地高さの平均値を逐一算出し、各
々制御対象となるデータと比較して３ｃｍ以上の差が発
生したときは、コンバイン１が３０ｃｍ走行する間は刈
取装置６の上下出力を中断して監視する。コンバイン１
が３０ｃｍ走行しても、なおその状態が続いている場合
には、その値（３ｃｍ以上の差をもたらした対地高さ）
にしたがって刈取装置６を上下制御し、３０ｃｍ走行後
にその状態が持続していない（対地高さが３ｃｍ以上の
差をもたらさない）ときには、刈取装置６の上下出力を
行わない。

【００５５】圃場地面は足跡などによる部分的陥没ある
いは泥の塊などによる部分的突起の存在が避けられない
ので、超音波センサＳ６の検出出力を対地高さとし、そ
のまま刈取装置６の上下制御を行うと、不要な刈取装置
６の上下制御を行うことになり、不安定な刈取装置６の
上下動により、刈取り作業および脱穀作業に問題が発生
すると共に刈取装置６の構造部材や上下駆動アクチュエ
ータ１３ａなどに無理な力を及ぼして故障や破損するこ
とがあるが、本例によれば、刈取装置６の不要な上下制
御を行うことがなくなり、安定な刈取装置６の上下制御
を行うことができる。

【００５６】パルス制御を行う刈取装置の上下制御にお
ける安定性と追従性を改善するための例を図１０ないし
図１２に示す。図１０は本例の制御のフローを示す図で
あり、図１１は刈取装置上下パルス制御のパルス−時間
説明図であり、図１２はパルスオフタイムと対地高さ基
準値の偏差の関係を示す線図である。

【００５７】刈取装置６の対地高さを検出する超音波セ
ンサＳ６の検出出力は、図１０に示す制御のフローによ
り処理されて刈取装置６の上下自動制御信号として用い
られる。すなわち、コンバイン１の刈取装置６には超音
波センサＳ６を設けて対地高さを検出し、刈取り作業開
始時の対地高さを基準値に設定して、刈取り作業中の対
地高さと基準値との偏差により刈取装置６を上下駆動す
るパルス制御のオフタイムを変化させる構成である。

【００５８】図１０に示すように、まず、超音波センサ
Ｓ６の検出値を読み込む。次いで、コンバイン１の走行
距離をチェックして３０ｃｍ走行するまではセンサ値を
サンプリングしてリターンする。

【００５９】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
コンバイン１の走行距離をチェックして３０ｃｍ走行し
ていれば、サンプリング値の平均値を算出しさらに基準
値との偏差を算出して、偏差が１０ｍｍ以下であれば１
０ｍｍに以下に対応するオフタイムを算出し、刈取り上
下出力オフタイムをセットして３０ｃｍ走行カウンタを
セットリターンする。

【００６０】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
コンバイン１の走行距離をチェックして３０ｃｍ走行し
ていれば、サンプリング値の平均値を算出しさらに基準
値との偏差を算出し、偏差が１０ｍｍを超えており、か
つ３０ｍｍ以下であれば、３０ｍｍ以下に対応するオフ
タイムを算出し、刈取り上下出力オフタイムをセットし
て、３０ｃｍ走行カウンタをセットしリターンする。

【００６１】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
コンバイン１の走行距離をチェックして３０ｃｍ走行し
ていれば、サンプリング値の平均値を算出しさらに基準
値との偏差を算出し、偏差が１０ｍｍを超えており、か
つ３０ｍｍも超えていれば、７０ｍｍ以下に対応するオ
フタイムを算出し、刈取り上下出力オフタイムをセット
して、３０ｃｍ走行カウンタをセットしリターンする。

【００６２】図１１は刈取装置上下パルス制御のパルス
−時間説明図であり、横軸は時間軸であり、縦軸はパル
スを表示する。本例ではパルスオンタイムに刈取装置６
の上下駆動が行われ、パルスオフタイムには刈取装置６
の上下駆動が行われない構成である。

【００６３】図１２はパルスオフタイムと対地高さ基準
値の偏差の関係を示す線図である。本例では図１２に示
すように、対地高さと基準値の偏差が小であればパルス
オフタイムが長く、対地高さと基準値の偏差が大であれ
ばパルスオフタイムが短く、パルスオフタイムは対地高
さと基準値の偏差に反比例してほぼ直線的に変化する構
成を特徴とする。

【００６４】本例によれば、コンバイン１が３０ｃｍ走
向する間の対地高さをサンプリングし、サンプリング値
を平均して平均値と基準値との偏差を算出し、偏差が大
きい場合にはオフタイムを小にして刈取装置６の上下位
置の変更を素早く行い、また、偏差が小さい場合にはオ
フタイムを大にして刈取装置６の上下位置の変更を緩や
かに動作させることができるので、偏差が大の場合には
刈高さの追従性が良好になると共に、偏差が小の場合に
は頻繁な刈高さの変更制御が軽減され、ハンチングなど
刈取装置６の上下制御の振動的動作が極小になる。

【００６５】図１３に示す例は、刈取装置６の上下制御
において追従性を向上すると圃場地面の小さな凸凹に反
応して刈取装置６の上下動作が頻繁になりすぎることを
防ぐものである。

【００６６】刈取装置６の対地高さを検出する超音波セ
ンサＳ６の検出出力は、図１３に示す制御のフローによ
り処理され、刈取装置６の自動高さ制御信号として用い
られる。すなわち、コンバイン１の刈取装置６には超音
波センサＳ６を設けて対地高さを検出し、刈取り作業開
始時の対地高さを基準値に設定し、刈取り作業中の対地
高さと基準値との偏差の変化の傾向により刈取装置６を
上下駆動制御する構成を備えたものである。

【００６７】図１３に示すように、まず、超音波センサ
Ｓ６の検出値を読み込む。次いで、コンバイン１の走行
距離をチェックして３０ｃｍ走行するまではセンサ値を
サンプリングしてリターンする。

【００６８】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
コンバイン１の走行距離をチェックして３０ｃｍ走行し
ていれば、サンプリング値の平均値を算出し、基準値と
の偏差を算出し、さらに前回の記憶値の有無をチェック
して記憶値がなければ前回の記憶値として今回の偏差値
を記憶し、３０ｃｍ走行カウンタをセットしてリターン
する。

【００６９】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
コンバイン１の走行距離をチェックして３０ｃｍ走行し
ていれば、サンプリング値の平均値を算出し、基準値と
の偏差を算出し、さらに前回の記憶値の有無をチェック
して記憶値があれば、次ぎに今回値と前回値を比較して
今回値が大であれば、刈取装置下げの出力をセットし、
前回の記憶値として今回の偏差値を記憶し、３０ｃｍ走
行カウンタをセットしてリターンする。

【００７０】超音波センサＳ６のセンサ値を読み込み、
コンバイン１の走行距離をチェックして３０ｃｍ走行し
ていれば、サンプリング値の平均値を算出し、基準値と
の偏差を算出し、さらに前回の記憶値の有無をチェック
して記憶値があれば、次ぎに今回値と前回値を比較して
今回値が小であれば、刈取装置上げの出力をセットし、
前回の記憶値として今回の偏差値を記憶し、３０ｃｍ走
行カウンタをセットしてリターンする。

【００７１】本例によれば、コンバイン１が３０ｃｍ走
向する間の対地高さをサンプリングし、平均して、基準
値と比較して偏差を算出し、この今回の偏差値と、前回
の偏差値を記憶した値とを比較して、今回値が大であれ
ば刈取装置６の対地高さは増加傾向にあるので刈取装置
高さを下降する制御を行い、反対に、今回値が小であれ
ば刈取装置６の対地高さは減少傾向にあるので、刈取装
置高さを上昇する制御を行うように作用する。したがっ
て、本例は個々の対地高さのセンサ値により直接に制御
する場合に比べれば、コンバイン１が３０ｃｍ走向する
間の対地高さの平均値により制御する場合に比べても格
段に安定した制御を行い、刈取装置の不必要な上下動作
を軽減できるという極めて優れた効果が得られる。

【００７２】なお、上述の本発明の実施の形態の各例に
おいて、刈取装置６の対地高さ検出手段として超音波セ
ンサＳ６を用いる例を示したが、対地高さを検出できる
手段であれば超音波センサに限定されない。

【００７３】また、上述の本発明の実施の形態の各例に
おいて示した走行距離、刈高さなどの数値は、説明のた
めに例として示したものであり、本発明はこれらの数値
に限定されるものではない。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、コンバインの車速が増
速した時点で刈取装置を所定値だけ上昇する制御を行う
構成としたので、刈取装置の最先端部を圃場地面に突入
させることがなく回避でき、衝突の危険防止、機器構造
の破損防止が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の穀類の収穫作業を行う
コンバインの側面を示す図である。

【図２】 図１のコンバインの内部の刈取装置、脱穀装
置の一部を示す側面略図である。

【図３】 図１のコンバインの内部の刈取装置、脱穀装
置の一部を示す平面略図である。

【図４】 図１のコンバインの側面図においてセンサお
よびアクチュエータの配置を示す概略図である。

【図５】 本発明の実施の形態の制御装置の回路のブロ
ック図である。

【図６】 本発明の実施の形態の制御のフローを示す図
である。

【図７】 本発明の実施の形態の第一変形例の制御のフ
ローを示す図である。

【図８】 本発明の実施の形態の第二変形例の制御のフ
ローを示す図である。

【図９】 本発明の実施の形態の第三変形例の制御のフ
ローを示す図である。

【図１０】 本発明の実施の形態の第四変形例の制御の
フローを示す図である。

【図１１】 本発明の実施の形態の第四変形例の刈取装
置上下パルス制御のパルス−時間説明図である。

【図１２】 本発明の実施の形態の第四変形例のパルス
オフタイムと対地高さ基準値の偏差の関係を示す線図で
ある。

【図１３】 本発明の実施の形態の第五変形例の制御の
フローを示す図である。

【符号の説明】

１ コンバイン ２ 車体フレーム ３ 走行装置 ４ クローラ ５ 走行トランスミッション装置 ６ 刈取装置 ７ 刈取装置支持台 ８ 分草具 ９ 穀稈引起し装置 １１ 刈刃 １３ 刈取装置支持フレーム １３ａ 刈取上下ア
クチュエータ １４ フィードチェン １５ 脱穀装置 １６ グレンタンク １７ オーガ １９ キャビン ２０ 操縦席 ２０ａ パワステレバー ２１ 掻込搬送装置 ２１ａ 掻込輪体 ２１ｂ 掻込無端帯 ２２ 前部搬送装置 ２２ａ 株元搬送チ
ェン ２２ｂ 穂先ラグ ２６ 扱深さ調節装
置 ３０ 供給調節装置 １００ 制御装置 Ｓ１ 前部穀稈センサ Ｓ２ 後部穀稈セン
サ Ｓ３ 短稈センサ Ｓ４ 車速センサ Ｓ５ 位置検出センサ Ｓ６ 超音波センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行装置に車速検出手段と、刈取装置の
   対地高さを検出する対地高さ検出手段と、車速の増速が
   検出された場合には、刈取装置の高さを基準設定値より
   も所定値だけ上昇させる制御装置とを備えたことを特徴
   とするコンバイン。