JPS59216503A - 倣いセンサ−付刈取収穫機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、走行に伴って刈取部に導入される茎稈列全検
出する接触式倣いセンサーを設け。

このセンサーの茎稈列検出結果に基いて、機体の走行方
向を制御する制御装置を備えている倣いセンサー付刈取
収穫機に関する。

従来のこの種の刈取収穫機においては、刈り残しが生じ
ない様にするため、圃場の茎稈列を検出しながら、この
茎稈列に沿って倣い走行すべく、走行に伴って刈取部に
導入される茎稈列に対する機体の片寄りを検出可醜な倣
いセンサーを設けてあった。

そして、このセンサーとしては、茎稈列に対する接触位
置によって回動角度が変化する接触バーを設け、かつ、
この角度変化によってＯＮ・ＯＦＦするスイッチ、ある
いは、この角度変化に対応した電圧を発生するポテンシ
ョメータ等を設け、前記スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態あ
るいは発生電圧値に基いて、機体の走行方向を制御すべ
く構成してあった。

しかしながら、上記従来のセンサー構成にあっては、以
下に示す欠点が有った。

即ち、曲者のＯＮ・ＯＦＦ式により機体の片寄りを検出
して制御する方式では、接触パーが一定角度以上回動し
なければ茎稈列に対する片寄りを検出できないばかりか
、その片寄り量は検出不可能であるから、常に茎稈の感
知遅れを伴なうのみならずその片寄り量に対応した適切
な走行方向の制御を行なうことはできなかった。

一方、後者のポテンショメータによる発生電圧を用いる
方式では、接触ノく−に対する茎稈列の接当位置に対応
した電圧が得られるので片寄り量を検出することは可能
であるが、この電圧発生の機構に起因して下記のような
茎稈の感知遅れが発生する欠点が有った。　即ち、機体
の前進に伴なって、前記接触ノく−が茎稈列に接触する
と、時間経過に伴って茎稈位置に対応する電圧値まで連
続的に発生電圧が上昇する。　そして、この時間ととも
に変化する発生電圧のピーク値あるいは平均値によって
片寄りｉｔ全検出る構成が採用されていたのであるが、
発生電圧が最大となる時点まで接触バーが回動しなけれ
ば、片寄りを検出することができないので、大きな片寄
りが発生した場合は、その感知が更に大幅に遅れるので
ある。

つまり、上記従来構成では、いずれの方式であっでも、
大き−な片寄りに対してはより早く走行方向を修正しな
ければならないという本来の倣い走行制御の目的にも拘
らず、大きな片寄りに対する制御応答が遅くなって、場
合によっては分草具を茎稈列中に突込ませて、いわゆる
条割れを起こすという不都合を生じていた。

本発明の目的は、茎稈列に対する機体片寄りの大きさに
拘らず、茎稈列の感知遅れが無く追従応答性の良い状態
で、さらには、機体片寄りの大きさや車速に応じたＭ（
ＪＪな状態で方向修正させられるようにすることにある
。

本発明の特徴構成は、前記した倣いセンサー付刈取収穫
機において、前記制御装置が、前記倣いセンサーを構成
する接触バーの茎稈への接当による回動速度の検出結果
に基いて、かつ、前記回動速度が大であるほど操向速度
を速くする状態で走行方向制御する装置であることにあ
り、その作用及び効果は次のとおりである。

すなわち、茎稈に対する機体の片寄りの検出を接触バー
の回動速度に基いて行わせると、正確な機体片寄りの大
きさの判断を、接触バーが接触回動した際の回動角の少
ないうちに行わせられるのであり、又、接触バーの接触
回動速度は車速か速いほど速くなることにより、車速が
速くなるほど制御応答をより速く行わせられる。

従って、茎稈感知の遅れをなくせ、走行方向修正が極め
て速やかに行われるようにできた。

その上、接触バーの接触回動速度が速いほど方向修正の
だめの操向速圧ヲ速くすることにより、機体とこれに接
近している茎稈の間隔が小であるほど機体が手遅れのな
いように茎稈から迅速に離間操作され−１かつ、前記間
隔が大である時−には、機体が反対方間に向き過ぎない
ように緩・速操向されることになる。　従って、茎稈に
対する餞体片をり及び車速に応じた過切な速度で方向１
ば正させられ、全体として、条割れ等のトラブルを極め
て確実に回避できるようにできた。

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示すように、機体前方に設けられた刈取部ｔｌ
＋の前部に分草具（２）・・が設けられ、この分草具（
２）・・を支持する支持フレーム（２ａ）・・の中央フ
レームに置体の穀稈列に対する左右方向への片寄り全検
出する接触式倣いセンサーＶ％Ｊ１：ｔ、設け、・この
センサー囚の穀稈列位置検出結果に暴いて、左右の走行
うローラ（３Ｂ　、　（ａ５の電磁クラッチ＋４１　、
　＋４’ｌをＯＮ・ＯＦＦ制御する制御装置η（５）ヲ
設け、もって、穀稈列に沿って所定方向に自動的に倣い
走行可能な刈取収穫機としてのコンバインを構成しであ
る。

前記倣いセンサー　（Ａ１　’ｉ構成するに、前方に伺
わされ、横方向に突出した接触バーｉ６１　、　（６’
ｌ　ｆ股−け、この接触バー＋６１　、　＋６１が穀稈
列に接触することで後方へ回動し、この回動速度、すな
わち殻稈列位置に対応した處圧変化金発生すべく　ｑｒ
ｒ記接触バーｆ６＋　、　＋６’ｌの根元にポテンショ
メータ１り）。

りを設けである。

次に、第２図（イ）　、　（０）に示す説明図に基いて
、前記センサー（Ｎの殻稈列位置検出＠構を説明する。

即ち、第２図（イ）に示すように、機体の走行速度を一
定とすると、センサー（２）に近い位置に有る殻稈列（
Ｉ）に前記接触バー（６つが接当する場合と、遠い位置
に有る殻稈列（ＩＩ）が接当する場合とでは、接触バー
（６ＰＩが接当位置の移動速度は同じであるが、この接
触バー（６すの根元の回動周速は殻稈列（■）が接当し
た場合より速くなって、第２図（ロ）に示すようにポテ
ンショメータ（唖の発生電圧〜の単位時間（ｔ、１当り
の電圧上昇率（ｄ　ｖ／ｄ　ｔ　）が大きくなるのであ
る。　尚、接触バー（６）の場合も同様である。

従って、前記接触バー＋６１　、　＋６つの回動角速度
すなわちポテンショメークＩＰＩ　、　ｆｌｐの単位時
間（ｔｏ）当りの電圧上昇率（ｄｖ／ｄｔ）　ｆ計測す
ることによって殻稈列位置に対する機体の片寄り量を検
出できるので、前記接触バーｔｅｌ　、　＋６ｆｆｉが
最大回動角度まで回動しなくとも最小限の回動角度で機
体の片寄り量を検出できるのである。

以下、上記構成になる倣いセンサー囚による殻稈列位置
検出とその検出結果に基いて走行方向を制御する制御シ
ステムについて説明する。

第３図に示すように、前記制御装置（５）は、主要Ｓを
マイクロコンピュータで構成された演算装置（７）およ
び前記ポテンショメータ鳴）、すの出力電圧（Ｖｌ　、
　（Ｖ）を微分して電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）に変換す
る微分回路（８）を備え、前記演算装置（７）には入力
インターフェース（９）ヲ介して前記微分回路（８）か
らの情報が入力されている。

演算装置（７）は上記微分回路（８）からの情報に基い
て走行方向とその制御量及び操向速度を演算し、その結
果を出力インターフェース（＋０１に出力する。

前記出力インターフェース（１０）は、演算装置（７）
からの信号に基いて、電磁クラッチ＋４１　、　＋４’
ｌを駆動する所定のデユーティ比（ｐｗ）のパルス電流
を発生すべく構成しである。

前記微分回路（８）は、前記ポテンショメータ（り）、
（唖の出力電圧叩、（νが基準電圧（ｒｅｆ）以上であ
る場合に”Ｈ”レベルの計測開始信号すなわち前記接触
バーｆｉｌ　、　＋６’ｌが殻稈を感知したことを示す
信号を出力するコンパレータｔｔｎ　、　ａｎ　、この
コンパレータ（Ｉｎ　、　ａｉＪの立上り時を前記所定
時間（ｔｏ）遅延させるディレィ回路＋ｘｚ　、　（Ｉ
Ｘ６、このディレィ回路ｔ＋２１．　ａｉの出力（Ｄｌ
）　＋　（Ｄ２）により第２図に示す時間１０の時点の
出力電圧（ｖｌ）　＋（ｖ２）を夫々基準電圧（ｒｅｆ
）以上の電圧が発生している期間保持するサンプルホー
ルド回路（１３１。

ｉ、およびこのサンプルホールド回路ｏ、ａｊの出力電
圧（Ｖ’１）　、　（Ｆ２）をデジタル信号に変換する
Ａ　／　Ｄコンバータ＋ｘ４１．　（１４１によって構
成されている。

そして、第２図（ロ）に示した時間（ｔｏ）の区間での
電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）である前記電圧（”１）＋（
Ｖ’２）と夫々オフセットとしての基準電圧（ｒｆ）と
の差（Ｖ’１−ｒｅｆ）、（Ｖ’２−ｒｅｆ）を前記デ
ィレィ回路−，０６の出力（Ｄｌ）　ｒ　（Ｄ２）とと
もに入力インターフェース（９）ヲ介して演算装置（７
）に入力しである。

演算装置（７）は、前記ディレィ回路（２）、−の出力
によって起動され前記差電圧（ｖ１′−ｒｅｆ　）　、
（ｉ／’２−ｒｅｆ）に基いて、出力インターフェース
（１０１より出力するパルス信号のデユーティ比（ｐｗ
）を、電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）が大であるほど大にす
る状態で決定し、前記検出電圧（ｖｌ）、（ｖ２）の電
圧上昇率（ｄｖ／ｄｔ）すなわち機体の殻稈列に対する
片寄りの方向とその量に対応した速度で所定時間電磁ク
ラッチ＋４１　、　＋４ツを駆動して走行方向を間歇的
に修正するのである。　更に詳述すると、第４図（イ）
に示す如く、機体と殻稈の間隔（Ｌｌが大である時には
、第５図（イ）に示すようにデユーティ比（ｐｗ）の小
なるパルス信号を出力し、操向量（５）が小になるよう
に、かつ、この操向量（支）だと方向修正に要する時間
すなわち操向速度が比較的遅くなるように、単位時間ｆ
ｔｌ内の総切り時間が小になる状態で電磁クラッチ（４
１、＋４’）を操作し。

かつ、第４図（ロ）に示す如く、機体と穀稈の間隔Ｌｌ
が小になるｔなど、第５図（ロ）に示すようにデユーテ
ィ比（ｐｗ）の大きいパルス信号全出力し、操向量（支
）が大になるように、かつ、この操向量（５）だｄ初回
修正に要する呼量すなわち操向速度が速くなるように、
単位時間ｆｔＪ内の縁りり時間が大になる状態で電磁ク
ラッチ１４＋　、　＋４’）　全操作するのである。

尚、第３図中、（Ｓｌ）は手動、自動の切換スイッチ、
（Ｓ２）は作業開始を演算装置（７）に指示するスイッ
チである。　又、第６図は演算装置（７）の動作を示す
フローチャートである。

ところで、本発明は接触バー＋６１　、　＋６’ｌの回
動速度を検出することによって機体の片寄り量を感知す
る構成であるから、本質的に車速変化に対応できるので
あるが、更に制御精度を向上させるために、前記検出電
圧の電位変化率（ａｖ／ａｔ）に車速に対応する所定係
数（α）を乗算して補正した変化率（ｄｖ／ｄｔ・α）
に基いて前記デユーティ比（ＦＷ）’に決定すべく構成
してもよい。

又、１ｆ７記検出電圧の電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）　ｆ
検出する手段として、通常の微分回路によってポテンシ
ョメータ（”１）　ｒ　（”２）の発生電圧を微分して
得られる重圧値に基いて行なうべく構成してもよい。

更に又、演算装置（７）を使用せずに前記微分回路（８
）より出力される電圧変化率に基いて直接電磁クラッチ
＋４１　、　＋４’ｌを駆動するパルス信号のデユーテ
ィ比を可及する構成としてもよい。

又、接触バー（６１、（６Ｑの回動速度に応じて操向量
及び操向速度を変化させるに、電磁クラッチ＋４１　、
　＋４’ｌの操作用パルス信号の周波数を変化させる構
成や、クローラ（３ｊ　Ｈ（”’：　ｋモータにより駆
動すると共に、このモータの駆動速度全変化させる構成
、さらには、接触バー＋６１　、　＋６’ｌの回動速度
が設定速度以下である時には操向速度全一定の低速度と
し、接触バー＋６１　’、　（６’）の回動速艮が設定
速度より大である時には操向量１’ｆ’に一定の１トモ
速度とする段階変速構成を採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る倣いセンサー伺刈取収穫機の実施例
全示し、第１図はコンバインの平面図、第２図（イ）は
殻稈列位置検出の説明図、第２図（ロ）は検出電圧の説
明図、第３図は制御システムのブロック図、第４図（イ
）及び（ロ）は検問制御の説明図、第５図（イ）及び（
ロ）はクラッチ操作用パルス信号の説明図、第６図は制
御動作を示すフローチャートである。 ＋Ｉ＋・・・・・・刈取部、（５）・・・・制御装置、
＋６１　、　＋６’ｌ・・・・・・接触バー、（Ａ）・
・・・・・倣いセンサー。 Ｍ　１　口 ３ 第３！！ｌ 第　４　回 落　５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行に伴って刈取部ｔｉｔに導入される茎稈列を検出す
   る接触式倣いセンサー（２）を設け、このセンサー囚の
   茎稈列検出結果に基いて、機体の走行方向を制御する制
   御装置（５）を備えている倣いセンサー付刈取収穫機で
   あって、前記制御装置（５）が、ｈｔｓ記倣いセンサー
   （３）を構成する接触ツク−１６１、（６’ｌの茎稈へ
   の接当による回動速度の検出結果に基いて、かつ、前記
   回動速度が犬であるほど操向速度を速くする状態で走行
   方向制御する装置である倣いセンサー付刈取収穫機。