JPS61257103A - 刈取収穫機の走行制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機体進行方向に沿って列条に並ぶ茎稈に追従
させるように機体を自動走行させる第一操向制御手段、
および、機体進行方向に沿って不規則に並ぶ茎稈に追従
させるように機体を自動走行させる第二操向制御手段を
備えた刈取収穫機の走行制御装置に関する。

〔従来の技術〕

かかる刈取収穫機の走行制御装置においては、田植機等
にて列条に植付けられた茎稈の列条に沿って機体を進行
させなから刈取収穫作業を行う場合、いわゆる条刈りを
行う場合に好適な第一操向制御手段と、列条に植付けら
れた茎稈の列に対して直交する方向に沿って機体を進行
させなから刈取収穫作業を行う場合、いわゆる横刈りを
行う場合やバラ播き状態で植付けられた茎稈の刈取収穫
作業を行う場合、いわゆるバラ播き刈りを行う場合に好
適な第二操向制御手段とを備えさせることによって、各
作業行程において茎稈植付形態が異なることがあっても
、それに合わせて操向制御手段を選択することによって
、良好な刈取収穫作業を行えるようにしである。

ところで、上記二つの操向制御手段のいずれかを選択す
るに、バラ播き刈りの場合には、第二操向制御手段を作
業開始時に一旦選択すればよいものの、列条に植付けら
れた茎稈の刈取収穫作業をいおこなう場合には、各作業
行程に合わせて操向制御手段を選択する場合もある。

つまり、列条に植えられた茎稈に対する刈取収穫作業を
行うにあたって、一つの作業行程終了後、機体を９０２
方向転換させるように回向して次の作業行程に突入させ
る、いわゆる回り刈り形態を採ることが多く、そのため
、一つの作業行程が終了する毎に、次の作業行程に合わ
せて操向制御手段を選択する必要がある。

そして、二つの操向制御手段を次の作業行程に合わせて
選択するに、手動で適時切り換えるようにすると、操作
が面倒になるばかりでなく、誤操作を生じるおそれがあ
るため、従来では、最初の作業行程に合わせて操向制御
手段を選択すると、次の作業行程への回向が行われる毎
に、別の操向制御手段に自動的に切り換えるようにする
手段を備えさせるようにしていた。

（例えば本出願人が先に提案した特願昭５９−２５２４
８６号参照） 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術によると、作業行程の途中で回向が行われ
ると、再び作業行程を続行させる際に、所望の操向制御
手段とは別の操向制御手段に切り換えられているおそれ
があり、改善の余地があった。

ちなみに、コンバイン等の刈取収穫機では、例えば、穀
粒貯留タンクが満杯になった際には畦際の運搬車に貯留
穀粒を排出するために、回向しながら作業行程から離れ
る等、作業行程の途中において回向を行うことがある。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、作業行程の茎稈植付形態に合わせた操向制御
手段を自動的にしかも適確に選択できるようにする点に
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による刈取収穫機の走行制御装置の特徴構成は、
機体向きを検出する方位検出手段、および、茎稈植付形
態を方位に関連させて記憶する記憶手段を設けるととも
に、各作業行程における茎稈植付形態に合う操向制御手
段を選択するように、前記方位検出手段の検出情報およ
び前記記憶手段の記憶情報に基づいて前記第一操向制御
手段と第二操向制御手段とを自動的に選択する手段を備
えさせてある点にあり、その作用ならびに効果は以下の
通りである。

〔作　用〕

すなわち、茎稈植付形態を方位に関連させて予め記憶さ
せておき、方位検出手段の検出情報により、どの方位で
の作業行程であるかを判別しながら、その作業行程に合
わせた操向制御手段を、記憶手段にて設定された情報よ
り選択させるのである。

〔発明の効果〕

従って、各作業行程での茎稈植付形態に合う操向制御手
段を、機体の方位を基準にしながら自動的に選択するの
で、作業行程の途中で回向するようなことがあっても、
その作業行程における茎稈植付形態に合う操向制御手段
を適確に選択させることができるようになった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第９図に示すように、圃場の稲、麦等の植立茎稈を引き
起こして刈り取るとともに、刈取茎稈を搬送しながら横
倒れ姿勢に姿勢変更して、フィードチェーン（１）に受
は渡す刈取部（２）と、前記フィードチェーン（１）で
挟持搬送される茎稈を脱穀して穀粒を選別回収する脱穀
装置（３）とを、左右一対のクローラ走行装置（４）　
、　（４）を装備した機体（Ｖ）に搭載して、刈取収穫
機としての自走式コンバインを構成しである。

第１図に示すように、前記刈取部（２）の下方には、前
方より刈取部（２）に導入される茎稈（）Ｉ）ある。

信号を平均化したり、単位時間当たりの最大値を検出す
る等の信号処理を行うこととなる。

第１θ図に示すように、機体（Ｖ）の旋回中心位置すな
わち左右両りローラ走行装！　（４）　、　（４）の前
後両端を結ぶ対角線の交点に相当する機体（Ｖ）上部に
、地磁気変化を感知することにより絶対方位を検出する
地磁気センサとその検出信号を処理する信号処理部とを
一体的にユニ７）化した方位センサ（８）を、機体（Ｖ
）の向きを検出する方位検出手段として設けである。

第１図に示すように、エンジン（Ｅ）からの出力を、油
圧式無段変速装置（９）を介して走行用ミッション部（
１０）に伝達するように構成してあり、前記ミッション
部（１０）への入力軸（１０ａ）の回転数を検出するこ
とにより走行速度や走行距離を検出する距離センサ（１
１）を設けである。

又、前記ミッション部（１０）から左右クローラ装置（
４）　、　（４）への動力伝達を断続する操向クラッチ
（１２Ｌ）　、　（１２Ｒ）、この操向クラッチ（１２
Ｌ）　。

（１２Ｒ）を大切操作する油圧シリンダ（１３Ｌ）　、
　（１３Ｒ）、および、この油圧シリンダ（１３Ｌ）　
、　（１３Ｒ）を作動に対する判別について説明すると
、第１１図に示すように、前記偏位量（β）を三つのゾ
ーン（ｉ）。

している状態までを茎稈（Ｈ）に対して機体（Ｖ）が］ 定角度後方側へ回動している状態までを茎稈（Ｈ）に沿
っている状態とする不感帯ゾーン（１１）とし、この不
感帯ゾーン（ｉｉ　）より更に後方側へ回動している状
態を茎稈（ＩＩ）に対して入り込みすぎている状態とす
る深倣いゾーン（ｉｉｉ　）としである。

以下、機体（Ｖ）を茎稈（ｔｌ）に追従させながら自動
的に走行させる制御装置について詳述する。

先ず、走行制御の概略を説明すると、第８図（イ）に示
すように、予め刈取作業範囲の最外周部を人為的に操縦
しながら走行して刈取作業を行う際に、前記株元センサ
（Ｓｏ）がＯＮしてからＯＦＦするまでの間における前
記方位センサ（８）による検出方位（θ）を繰り返しサ
ンプリングし、その平均方位（６ｍ）を各辺の基準方位
（θａ）。

（θｂ）、（θＣ）、（θｄ）として外周ティーチング
するとともに、その各辺における茎稈植付形態（Ｆ）が
、機体進行方向に沿って茎稈（Ｈ）が列条に並ぶ植付形
態であるか、機体進行方向に沿って茎稈（）１）が不規
則に並ぶ植付形態であるかを、各辺の基準方位（θａ〜
θｄ）に関連させて制御装置（１５）内に記憶させるよ
うにしである。尚、植付形Ｂ　（Ｆ）を記憶させるに、
列条に並ぶ植付形態を、それに対する刈取形式である条
刈り（Ｆ・０）として、又、不規則に並ぶ植付形態を、
それに対する刈取形式である横刈り（Ｆ＝１）として記
憶させるようにしである。又、この記憶のための刈取作
業を、以下において外周ティーチングと呼称する。

その後、操向制御が起動されると、条刈り（ｐ・０）を
行うための第一操向制御手段（以下、条刈りモードと呼
称する）と横刈り（Ｆ＝１）を行うための第二操向制御
手段（以下、横刈りモードと呼称する）とを、各辺に沿
う作業行程夫々に合わせて自動的に選択し、且つ、一作
業行程が終了する毎に順次略９０度方向転換させる回向
を行いながら、自動走行させることになる。但し、刈取
作業が進み、第８図（ロ）に示すように、残り作業範囲
の一辺が予め設定しである所定距離（Ｌｏ）　（例えば
約１０ｍ）以下になると、次行程以降の行程では、この
所定距離（Ｌｏ）以下の辺をとばして残りの長辺の両側
を交互に走行するように略１８０度方向転換する回向を
行うようにしである。

次に、前記制御装置（１５）の動作を説明しながら詳述
する。

第１図および第２図に示すように、外周ティーチングを
行うか、自動走行を行うかを設定する作業モード選択ス
イッチ（Ｓ−０）の操作状態がチェックされ、このスイ
ッチ（ＳＷ。）がＯＮ状態であると、外周ティーチング
のためのルーチンが実行される。作業モード選択スイッ
チ（ＳＷｏ）がＯＦＦ状態の時に操向制御スタートスイ
ッチ（ＳＷ＋）がＯＮ操作されると、株元センサ（Ｓｏ
）の状態がチェックされる。

そして、機体（Ｖ）を人為的に操作して刈取作業を開始
すると、株元センサ（Ｓｏ）がＯＮ状態となって、走行
制御が開始される。

すなわち、前記株元センサ（Ｓｏ）がＯＮすると、前記
距離センサ（１１）からの出力信号に基づいて、積算走
行距離（Ｌ）のカウントが開始され、次に、前記方位セ
ンサ（８）による現在の検出方位（θ）と前記記憶され
た基準方位（０ｍ）ｍ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄとを比較し、検
出方位（θ）に最も近い基準方位に対応して記憶された
刈取形式が選択され、その選択された刈取形式による操
向制御が開始される。

一作業行程の終了に伴い株元センサ（Ｓｏ）がＯＦＦす
ると、走行距離（Ｌ）のカウントが停止される。そして
、前記カウントされた走行距離（Ｌ）が前記所定距離（
Ｌｏ）以下に達していると、前記カウントした距離（シ
）に対応する辺が短くなったことを示す一対の回向パタ
ーンフラグ（Ａ）　、　（Ｂ）の何れかが“１゛に設定
され、走行距離（Ｌ）をその後の短辺基準距離（Ｌｘ、
Ｌｙ）として記憶した後リセットされる。又、前記一対
の回向パターンフラグ（Ａ）　、　（Ｂ）を加算するこ
とにより両フラグ（Ａ）　、　（Ｂ）の何れかが１”に
なっているか否かがチェックされ、何れかが“１”にな
っている場合には、回向パターンを、前記第８図（イ）
に示した９０度回向パターンから、同図（ロ）に示す１
８０度回向パターンに切り換えて、短辺側（前記フラグ
（Ａ）　、　（Ｂ）が“ｌ”になった側の辺）の行程を
とばして残りの作業範囲両端の長辺側のみを交互に走行
させるようにするのである。

尚、前記９０度回向パターンの回向制御としては、例え
ば、前記株元センサ（Ｓｏ）がＯＦＦした時点より、所
定角度（９０度より小さい角度）次行程方向へ向かうて
旋回した後一旦停止し、所定距離直進後退した後、９０
度より前記所定角度を引いた残りの角度分を次行程方向
に旋回するというように、予め設定された一連のシーケ
ンスを実行することによって行うことができる。

一方、前記１８０度回向パターンの回向制御としては、
前記同様に株元センサ（Ｓｏ）がＯＦＦした時点より、
次行程方向に略９０度旋回して、前記記憶しである短辺
基準距離（Ｌｘ、　ｌｙ）の対応する側の距離分を走行
し、再度同一方向に略９０度旋回させることにより行う
ことができる。ところで、この１８０度回向パターンで
は、対向する残りの長辺側の行程のみを刈取作業を行い
ながら走行するために、前記記憶しである短辺基卓距１
ｉｆｔ！（Ｌｘｌｙ）は−行程走行する毎に、刈幅分短
くなるように、回向毎に順次減算することとなる。

又、前記９０度回向パターンおよび１８０度回向パター
ン夫々において、機体（Ｖ）旋回時の旋回角変化を、前
記方位センサ（８）によりチェックし、その検出方位（
θ）の変化が所定角度の変化となるように、方位センサ
（８）による検出方位（θ）に基づいて操向制御するこ
ととなる。

更に、各部の制御作動を具体的に説明する。

前記外周ティーチングについて、第３図に示すフローチ
ャートおよび第４図に基づいて説明すれば、まず、操向
制御モード選択スイッチ（ＳＷｔ）により、最初の行程
の茎稈植付形態（Ｆ）が条刈り（ＭＯＤＩＩ！・１）で
あるか、横刈り（ＭＯＤＥ・２）であるか、および横刈
りのみが繰り返されるバラ播き刈り（ＭＯＤＥ・３）で
あるかの何゛れかを指定する。

そして、人為的な操縦により作業範囲の外周部を刈取作
業を行いながら一周し、その間に前記株元センナ（Ｓｏ
）がＯＮＬでからＯＦＦするまで、前記方位センサ（８
）による検出方位（θ）を繰り返しサンプリングして平
均し、この平均方位（θｍ）をその辺に沿う方向の行程
における基準方位（θａ）、（θｂ）、（θＣ）、（θ
ｄ）として記憶するとともに、記憶テーブルに、前記操
向制御モード選択スイッチ（ＳＴｏ）により設定された
モードに基づいて、前記各基準方位（θａ）、（θｂ）
、（θｃ）＋’　　　　　　　　（θｄ）に関連させて
、その基準方位方向の茎稈植付形態（Ｆ）が条刈り（Ｆ
＝Ｏ）、横刈り（Ｆ＝１）の何れの形態であるかを記憶
させるのである。っまり、例えば最初の操向制御モード
を条刈り（Ｆ＝０）として設定すると、前記株元センサ
（Ｓｏ）がＯＦＦするに伴い、次の茎稈植付形ｔＧ、　
（Ｆ）が横刈り（Ｆ＝１）として自動的に設定され、以
下同様に設定される。他方、最初の操向制御モードを横
刈り（Ｆ−１）として設定した場合は、次の茎稈植付形
態（Ｆ）が条刈り（Ｆ、＝Ｏ）に設定され、以下同様に
設定される。又、バラ播き刈りを設定した場合は、すべ
ての茎稈植付形態（Ｆ）を横刈り（Ｆ＝１）として記憶
する。

次に、茎稈植付形態（Ｆ）が条刈り（Ｆ＝０）である場
合の第一操向制御手段について、第５図に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。

すなわち、前記左右両倣いセンサ（Ｓｔ）、　（ＳＺ）
のうちの既刈側である右方の倣いセンサ（Ｓｔ）の検出
偏位ｆｉ（β）が前記三つのゾーン（ｉ）、（ｉｉ）。

（ｉｉｉ　）の何れのゾーンにあるかを判別した後、反
対側の未刈側倣いセンサ（Ｓ２）の検出偏位量（β）の
ゾーンを判別するようにしである。

既刈側倣いセンサ（Ｓ、）の検出偏位ｔ（β）が前記不
感帯ゾーン（ｉｉ　）にあり、かつ、前記未刈側倣いセ
ンサ（Ｓｔ）の検出偏位量（β）が不惑帯ゾーン（ｉｉ
　）または深倣いゾーン（ｉｉｉ　）にある場合には、
前記方位センサ（８）による検出方位（θ）がその行程
における基準方位（θｍ）　（ｍ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）に
対して所定の許容差内となるように、検出方位（θ）に
基づいて操向する方位制御を行うようにしである。

前記既刈側倣いセンサ（Ｓｌ）による検出偏位量（β）
が深倣いゾーン（ｉｉｉ　）にある場合、および、既刈
側倣いセンサ（Ｓｌ）による検出偏位量（β）が浅倣い
ゾーン（ｉ）にあり、かつ、未刈側倣いセンサ（Ｓｔ）
の検出偏位１（β）が深倣いゾーン（ｉｉｉ　）にある
場合には、直ちに殻稈（Ｉｆ）方向に機体（Ｖ）向きが
復帰するように、対応する側の操向クラッチ（１２Ｌ）
　、　（１２Ｒ）を所定時間切り操作する右旋回あるい
は左旋回の旋回制御を行う。

前記既刈側倣いセンサ（Ｓｌ）による検出偏位量（β）
が浅倣いゾーン（ｉ）または不惑帯ゾーン（ｉｉ　）に
あり、かつ、未刈側倣いセンサ（Ｓ２）の検出偏位（β
）が浅倣いゾーン（ｉ）にある場合は、前記方位センサ
（８）による検出方位（θ）の変化をチェックしながら
、機体（Ｖ）を所定角度（θｍ）殻稈（））方向（右方
向）に旋回させる一定角度旋回制御を行う。

前記一定角度旋回制御について詳述すると、第７図のフ
ローチャートに示すように、実際の旋回角すなわち検出
方位（θ）の変化が前記所定角度（θｍ）に一致しない
場合には、次回以降の一定角度旋回制御における操向制
御量（操向クラッチ（１２Ｌ）　、　（１２Ｒ）の切り
操作時間として設定される）である前記所定角度（θｍ
）を、順次単位補正量（Δθ）分増減させて、実際の旋
回角度が目標とする制御量に一致するように自動補正す
るのである。

次に、茎稈植付形態（Ｆ）が横刈り（Ｆ＝１）である場
合の第二操向制御手段について、第６図に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。

まず、前記方位センサ（８）による検出方位（θ）がそ
の行程における基準方位（θＩＩ）　（ｌｌ＝ａ＋　ｂ
＋　Ｃ＋　ｄ）に対して所定の許容差（α）内にあるか
否かを判別して、許容差内である場合にのみ、既刈側倣
いセンサ（Ｓ、）の検出偏位量（β）をチェックして、
浅倣いゾーン（ｉ）や深倣いゾーン（ｉｉｉ　）に有る
場合には、前記一定角度旋回制御と同様の手段により、
左や右への一定角度旋回制御を行うようにしである。又
、前記検出方位（θ）が許容差（α）外である場合には
、急激に機体（ｖ）向きが変化しないように大きな半径
で旋回させる状態で、検出方位（θ）と基準方位（θｍ
）　（ｍ＝ａ、ｂ＋ｃｔｄ）が一致するまで旋回するよ
うに旋回制御を行う。

ちなみに、バラ播き刈りの場合は、前記横刈り（Ｆ・１
）形態の場合と同一の操向制御を行うこととなる。

〔別実施例〕

上記実施例では、第一および第二操向制御手段を構成す
るに、方位検出情報をも利用しながら操向制御する場合
を例示したが、例えば倣いセンサ（Ｓｌ）、（ＳＺ）の
検出情報のみに基づいて操向制御させるようにする等、
具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、記憶手段として、外周ティーチン
グにより方位（θｍ　）　ｍ　＝　ａ　＋　ｂ　＋　ｃ
　＋　ｄならびに茎稈植付形態（Ｆ）を設定しながら記
憶させる場合を例示したが、外周ティーチング無に、人
為的に設定しながら記憶させてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る刈取収穫機の走行制御装置の実施例
を示し、第１図は制御システムの全体構成を示すブロッ
ク図、第２図は制御装置の動作を示すフローチャート、
第３図は基準方位決定ルーチンを示すフローチャート、
第４図は基準方位と茎稈植付形態の対応を示す記憶テー
ブル、第５図は条刈り形態の操向制御を示すフローチャ
ート、第６図は横刈り形態の操向制御を示すフローチャ
ート、第７図は一定角度旋回制御のフローチャーＩ・、
第８図（イ）、（ＩＩ＋）は刈取作業の説明図、第９図
はコンバインの概略側面図、第１０図は方位センナの配
置を示す概略平面図、第１１図は倣いセンサの検出偏位
ゾーンの説明図である。 （）Ｉ）・・・・・・茎稈、（Ｖ）・・・・・・機体、
（８）・・・・・・方位検出手段、（Ｆ）・・・・・・
茎稈植付形態。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機体進行方向に沿って列条に並ぶ茎稈（Ｈ）に追従させ
   るように機体（Ｖ）を自動走行させる第一操向制御手段
   、および、機体進行方向に沿って不規則に並ぶ茎稈（Ｈ
   ）に追従させるように機体（Ｖ）を自動走行させる第二
   操向制御手段を備えた刈取収穫機の走行制御装置であっ
   て、機体（Ｖ）の向きを検出する方位検出手段（８）、
   および茎稈植付形態（Ｆ）を方位に関連させて記憶する
   記憶手段を設けるとともに、各作業行程における茎稈植
   付形態（Ｆ）に合う操向制御手段を選択するように、前
   記方位検出手段（８）の検出情報および前記記憶手段の
   記憶情報に基づいて前記第一操向制御手段と第二操向制
   御手段とを自動的に選択する手段を備えさせてある刈取
   収穫機の走行制御装置。