JPS62269608A - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、茎稈の列に沿って機体を自動走行させるｋめ
の条刈り用の第１操向制御手段、茎稈群の既刈り側端部
に沿って機体を自動走行させるための横刈り用の第２操
向制御手段、機体進行に伴い茎稈の植立パターンを検出
する植立パターン検出手段、その植立パターン検出手段
の検出情報に基づいて、条刈り走行である場合には前記
第１操向制御手段を作動させ、且つ、横刈り走行である
場合には前記第２操向制御手段を作動させる操向制御形
式選択手段の夫々が備えられ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は、条刈り及び横刈り
に合わせた操向制御手段を自動的に選択させながら、操
作性の良い状態で刈取作業を行なえるようにしたもので
ある。

ところで、従来では、操向制御形式選択手段にて第１操
向制御手段あるいは第２操向制御手段が作動される以前
の刈取走行中においては、搭乗作業者が手動で操向操作
するものであった。

（例えば、特開昭５７−２０２２０７号公報参照）〔発
明が解決しようとする問題点〕 上記従来手段によると、刈取走行中においても手動で操
向操作しなければならないため、操作が煩雑となるばか
りでなく、未熟練者等においては操作ミスにより刈残し
を発生させてしまうトラブルを招く虞れもあった。ちな
みに、刈残しが発生ずると、後作業で再度刈取作業を行
なわなければならず、作業能率の低下を招くものとなる
。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、操向制御形式選択手段にて第１操向制御手段
あるいは第２操向制御手段が作動される以前においても
、自動操向制御させ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ａｌｌ装置の特徴構成
は、前記操向制御形式選択手段にて前記第１燥向制御手
段あるいは前記第２操向制御手段が作動される以前の刈
取走行中において、前記第２操百制御手段を作動させる
第２燥向制御形式指示手段が備えられている点にあり、
その作用及び効果は次の通りである。

〔作　用〕

すなわち、第２操向制御手段は、茎稈群の既刈側端部に
沿って機体を自動走行させるものであるため、条刈り走
行時において第２操向制御手段にて走行させても、刈残
しを防止しながら自動操向制御させることができる。も
ちろん、条刈り走行時において第２操向制御手段にて走
行させれば、第１操向制御手段にて走行させるに較べて
、植立茎稈を損傷させ易いものとなる等の不利があるが
、そのような不利は、刈残しを生じた場合のトラブルに
比べれば極めて小さな不利であり、そして、条刈り走行
時のうちの小さな一部分のみを第２操向制御手段にて走
行させるようにするものであれば、上記不利は、刈取作
業の全体から見れば、無視できる程度のものである。

そこで、操向制御形式選択手段にて第１操向制御手段あ
るいは第２操向制御手段が作動される以前の刈取走行中
においては、第２操向制御手段を用いて自動操向制御さ
せるようにしである。

〔発明の効果〕

従って、刈取走行中の全範囲に亘って自動操向制御する
ことが可能となって、操作性の向上と刈残しの発生を回
避させることを行なえるようになった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面番こ基づいて説明する。

第３図に示すように、刈取収Ｗ機としての自走式コンバ
イン（Ｖ）は、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）、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
）、及び、左右一対のクローラ走行装置（４１）　、　
（４Ｒ）を装備している。

又、機体上部には、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ット化した方位センサ（
−）を設けである。

前記刈取部（２）の刈取茎稈搬送経路中には、茎稈の株
元に接当することによって０Ｎ１０ＦＦ信号を出力する
接触式スイッチにて構成された株元センサ（Ｓｏ）を設
けである。

前記刈取部（２）先端部に設けられた左右両端部の分草
具（５１）　、　（５Ｒ）の取り付はフレーム（６）。

（６）人情には第１図及び第２図にも示すように、機体
前方側へ付勢され、前記刈取部（２）に導入される茎稈
（１１）の株元に接当して、その接当位置に対応した角
度分を機体後方側に回動するセンサバー（７）と、その
センサバー（７）の回動角を検出するポテンショメータ
（Ｒ）とからなる倣いセンサ（Ｓｔ）、（ＳＺ）を設け
てあり、茎稈（Ｉ（）に対する機体横方向の偏位量を検
出するようにしてあり、その検出偏位量に基づいて、刈
取作業中に、機体（Ｖ）が茎稈（Ｈ）に沿って自動的に
走行するように制御するための制御パラメータを検出す
るように構成しである。尚、圃場に植立された茎稈（Ｉ
Ｉ）が、前記センサバー（７）に対して断続的に接当す
ることから、前記ポテンショメータ（Ｒ）の出力信号は
、断続して変化することとなる。

従って前記横方向の偏位量を検出するためには、前記ポ
テンショメータ（Ｒ）の出力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。　前記倣いセンサ（Ｓｔ）１（Ｓｔ）の検出結
果に対する機体の偏位判別について説明すると、前記ポ
テンショメータ（Ｒ）の出力信号の値に基づいて、検出
偏位量を、三つのゾーン（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ
）に分割して判別するようにしである。すなわち、前記
センサバー（７）が最も機体前方側に復帰している状態
から所定角度後方側に回動している状態までを、茎稈（
Ｈ）に対して機体が離れる方向にずれている状態とする
浅倣いゾーン（ａ）とし、この浅倣いゾーン（ａ）より
更に所定角度後方側に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（ｂ）とし、
この不惑帯ゾーン（ｂ）より更に後方側に回動している
状態を、茎稈（１１）に対して入り込み過ぎている状態
とする深倣いゾーン（ｃ）としである。

前記左端の分草具（５Ｌ）の取り付はフレーム（６）に
は、機体外方側に向かって突出するセンサバー　（７Ａ
）とそのセンサバー（７Ａ）の回動角を検出するポテン
ショメータ（Ｒ１）とからなる補助倣いセンサ（Ｓ、）
を設けである。前記センサーバー（７Ａ）は、他のセン
サーバー（７）と同様に、機体前方側へ付勢され、そし
て、刈取部（２）の左横側方に位置する未刈茎稈（Ｈ）
との接当により機体後方側に回動するものである。又、
前記ポテンショメータ（Ｒ８）の出力信号は、他のポテ
ンショメータ（Ｒ）の出力信号と同様に信号処理される
ことになり、そして、その出力信号に基づいて、センサ
ーバー（７Ａ）が設定値以上回動している茎稈検出ゾー
ン（Ｄ　とセンバー（７Ａ）の回動量が設定値未満であ
る茎稈非検出ゾーン（ｔｉ）とが判別されるようになっ
ている。

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
に構成しである。そして、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回転数検出センサ（１１）を
設けである。

前記ミッション部（１０）から左右クローラ走行装置（
４１）　、　（４Ｒ）への動力伝達を各別に断続する操
向クラッチ（１２Ｌ）、（１２Ｒ）　、前記操向クラッ
チ（１２Ｌ）　、　（１２Ｒ）を切り操作する油圧シリ
ンダ（１３Ｌ）　。

（１３Ｒ）、および、この油圧シリンダ（１３Ｌ）　、
　（１３Ｒ）を各別に作動させる′ｔＪＸ磁バルブ（１
４）を設けである。

前記操向クラッチ（１２Ｌ、　１２１？）の構成につい
て詳述すれば、操向クラッチ（１２Ｌ、　１２Ｒ）の操
作用クラッチレバ−（１７）を、前記油圧シリンダ（１
３Ｌ。

１３Ｒ）の伸縮作用にて押し引き操作することによって
入り切り操作されるようにしである。

前記クラッチレバ−（１７）が切り操作方向に操作され
た場合にブレーキ作用状態となるように、走行ブレーキ
（１８Ｌ、　１８Ｒ）の操作用ブレーキレバー（１９）
に枢支連結したリンク部材（２０）を、前記クラッチレ
バ−（１７）に連動連結してあり、前記油圧シリンダ（
１３Ｌ、　１３Ｒ）にて操向クラッチ（１２Ｌ。

１２Ｒ）が切り操作された場合に、ブレーキ（１８Ｌ。

１８Ｒ）が連動して制動状態となるように構成しである
。つまり、操向クラッチ（１２Ｌ、　１２Ｒ）を切り状
態に操作した後にブレーキ（１８Ｌ、　１８Ｒ）が作動
するように、操向クラッチ（１２Ｌ、　１２Ｒ）と走行
ブレーキ（１８Ｌ、　１８Ｒ）の操作が連係して行われ
るようにしである。

尚、前記操向クラッチ（１２Ｌ、　１２Ｒ）のみを切り
操作する場合には、前記クラッチレバ−（１７）がクラ
ッチ切り状態となる操作位置において、前記クラッチレ
バ−（１７）に接当するように設けてあるリミットスイ
ッチ（Ｓ４）によって、前記油圧シリンダ（１３Ｌ、　
１３Ｒ）の作動位置を検出して、前記電磁パルプ（１４
）の作動を停止させるようにしである。

以下、機体を自動的に走行させなから刈取作業を行なわ
せるための走行制御装置について説明する。

第１図に示すように、マイクロコンピュータを用いて構
成されるコントローラ（１５）が設けられ、このコント
ローラ（１５）が、メモリ（Ｍ）に記憶された情報、及
び、前記株元センサ（Ｓｏ）、倣いセンサ（Ｓ＋）、（
ＳＺ）、方位センサ（Ｗ）等の各種センサからの検出情
報に基づいて自動走行させるための指令を出力するよう
になっており、もって、前記コントローラ（１５）を利
用して、茎稈の列に沿って機体を自動走行させるための
条刈り用の第１操向制御手段（１００Ａ）、茎稈群の既
刈り側端部に沿って機体を自動走行させるための横刈り
用の第２操向制御手段（１００Ｂ）、一つの作業行程終
了後においてその行程と交差する方向に向かう次の作業
行程へ機体を自動走行させるターン制御手段、行程終端
部検出手段、行程始端部検出手段、機体進行に伴い茎稈
の植立パターン検出する植立パターン検出手段（１０１
）　、その植立パターン検出手段（Ｌｏｔ）の検出情報
に基づいて、条刈り走行である場合には第１走行制御手
段（１００Ａ）を作動させ、且つ、横刈り走行である場
合には第２操向制御手段（１００Ｂ）を作動させる操向
制御形式選択手段（１０２）　、及び、その操向制御形
式選択手段（１０２）にて第１操向制御手段（１００Ａ
）あるいは第２操向制御手段（１００Ｂ）が作動される
以前の刈取走行中において、第２操向制御手段（１００
Ｂ）を作動させる第２操向制御形式指示手段（１０３）
等の、各種手段が構成されている。

尚、走行制御装置は、刈取作業を行ないながら自動走行
させる刈取制御Ｂと、−行程の刈取制御が終了するに伴
って次の作業行程の始端部に向けて自動走行させるター
ン制御とを繰返し行わせて、いわゆる回り刈り作業を行
わせるように自動走行させるのである。但し、かかる自
動走行を行なわせる前に、予め刈取作業範囲の最外周部
を人為的に操縦しなから刈取作業を行って、自動的な刈
取作業を行うに必要な情報を検出させると共に記憶させ
る、いわゆる外周ティーチングを行なっておき、その記
憶された情報をも利用して自動走行させるようにしであ
る。

前記外周ティーチングは、第４図にも示すように、予め
刈取作業範囲の外周部を人為的に操縦しながら四角状に
走行して刈取作業を行なう際に、前記株元センサ（Ｓｏ
）がＯＮＬでからＯＦＦするまでの間における前記方位
センサ（−）による検出方位を繰り返しサンプリングし
、その平均方位を、４つの各作業行程（Ｋａ　＝　Ｋｄ
）となる各辺の基準方位（θａ〜θｄ）としてティーチ
ングし、その値をメモリ（Ｍ）に記憶させるようにしで
ある。

但し、第１図中、（外。）は作業モード選択スイッチ、
（ＳＷ　＋　）は操向制御スタートスイッチであって、
前記コントローラ（１５）に接続されている。

次に、前記コントローラ（１５）の作動を説明しながら
、上記各種手段について説明する。

第５図に示すように、前記外周ティーチングを行うか、
自動走行を行なうかを設定する作業モード選択スイッチ
（ＳＷＯ）の操作状態がチェックされ、このスイッチ（
蛋。）がＯＮ状態であると、前記外周ティーチングのた
めの処理が実行される。

前記作業モード選択スイッチ（針。）がＯＦＦ状態の時
には、操向制御スクートスイソチ（ｓｈ、）の状態がチ
ェックされ、ＯＮ状態である場合には株元センサ（Ｓｏ
）の状態がチェックされる。搭乗作業者の操縦により刈
取作業を開始するに伴って株元（ＳＯ）がＯＮ状態にな
ると、第２操向制御手段（１００Ｂ）の作動が開始され
ることになる。

尚、株元センサ（Ｓｏ）のＯＮ状態の判別処理の実行が
、行程始端部検出手段の作動に相当するものであり、又
、株元センサ（Ｓｏ）のＯＮ状態の判別に伴って第２操
向制御手段（１００Ｂ）の作動を開始させる処理の実行
が、第２操向制御形式指示手段（１０３）の作動に相当
するものである。

第２操向制御手段（１００Ｂ）にて自動走行させると同
時に、茎稈の植立パターンを検出する処理が実行される
。尚、この処理の実行が、植立パターン検出手段（１０
１）の作動に相当する。

所定時間（例えば４秒）後に植立パターンの検出が完了
すると、その検出情報に基づいて、条刈走行であるか横
刈り走行であるかの刈取形態が判別され、条刈り走行で
ある場合には第１操向制御手段（１００４）を作動させ
、横刈り走行である場合には第２操向制御手段（１００
Ｂ）を作動させる処理が実行される。尚、この処理の実
行が、操向制後形式選択手段（１０２）の作動に相当す
る。

第１操向制御手段（１００Ａ）あるいは第２操向制御手
段（１００Ｂ）にて自動走行させると同時に、株元セン
サ（Ｓｏ）がＯＦＦ状態であるが否かがチェックされ、
ＯＦＦ状態であるとターン制御の処理が実行される。尚
、株元センサ（Ｓｏ）がＯＦＦ状態の判別処理の実行が
、行程終端部検出手段の作動に相当し、又、ターン制御
の処理の実行が、ターン制御手段の作動に相当するもの
である。

ターン制御完了後においては、各処理が繰返し実行され
ることになる。

前記第１操向制御は、第７図に示すように、左右の倣い
センサ（Ｓｌ）、（Ｓ２）の状態をチェックしながら各
種の操向制御、つまり、前記方位セフ　ｔ　（Ｗ）によ
る検出方位が、その行程における基準方位に対して所定
の許容差内となるよに、検出方位に基づいて前記操向ク
ラッチ（１２Ｌ）　。

（１２Ｒ）を操作する方位制御、一定角度左旋回させる
ために、右方側の操向クラッチ（１２Ｒ）を所定時間切
り操作し、且つ、実際の旋回角度を方位センサ（８）に
てチェックしながら切り操作時間を補正する一定角度右
旋回制御、右方側の操向クラッチ（１２Ｒ）を設定時間
切り操作する右旋回制御、及び、左方側の操向クラッチ
（１２Ｌ）を設定時間切り操作する左旋回制御を行なう
ものである。

すなわち、既刈側の右方の倣いセンサ（Ｓ、）が不感帯
ゾーン（ｂ）にある場合においては、末刈り側の左方の
倣いセンサ（Ｓ２）が不感帯ゾーン（ｂ）あるいは深倣
いゾーン（Ｃ）にあると、方位制御ｎを行ない、又、左
方の倣いセンサ（Ｓ２）が浅倣いゾーン（ａ）にあると
、一定角度右旋回制御を行なう。

前記右方の倣いセンサ（Ｓｌ）が浅倣いゾーン（ａ）に
ある場合においては、左方の倣いセンサ（Ｓ２）が不惑
帯ゾーン（ｂ）にあると方位制御を、そして、浅倣いゾ
ーン（ａ）にあると、一定角度右旋回制御を、さらに、
深倣いゾーン（Ｃ）にあると左旋回制御を夫々行う。

前記右方の倣いセンサ（Ｓ、）が深倣いゾーン（Ｃ）に
ある場合においては、右旋回制御を行なう。

第２操向制御は、第８図に示すように、方位センサ（−
）と右方側の倣いセンサ（Ｓｌ）との状態をチェックし
ながら、各種の操向制御、つまり、前述の一定角度右旋
回制御、その一定角度右旋回制御と同様に行なう一定角
度右旋回制御：［Ｉｌ、急激に機体の向きが変化しない
ように大きな旋回半径で旋回させる状態で、方位センサ
（ｗ）による検出方位がその行程における基準方位に対
して所定の許容差内となるように、検出方位に基づいて
左方の操向クラッチ（１２Ｌ）を操作する大半径左旋回
制御、及び、その大半径左旋回制御と同様に行なう大半
径右旋回制御を行なうものである。

すなわち、方位センサ（−）による検出方位が、その行
程における基準方位に対して所定の許容差内にある場合
においては、既刈り側の右方の倣いセンサ（Ｓ、）が浅
倣いゾーン（ａ）にあると、一定角度左旋回制御を行な
い、又、深倣いゾーン（Ｃ）にあると、一定角度右旋回
制御を行なう。

前記方位センサ（りの検出方位が基準方位の許容差より
も右にずれていると、大半径の左旋回制御が行なわれ、
又、基準方位の許容差よりも左にずれていると、大半径
の右旋回制御がおなわれる。

尚、詳述はしないが、第１操向制御や第２操開制御を行
なうための基準方位を設定するに、例えば、ターン制御
が行われた回数に基づいて作業行程数を判別して、記憶
された４つの基準方位（θａ〜θｄ）のいずれかを選択
して設定する等、各作業行程に対応する基準方位（θａ
〜θｄ）のいずれかを設定することになる。

ターン制御は、第４図に示すように、所定距離を前進走
行し、所定角度左旋回し、前進しながら変速装置（９）
を中立に操作し、その後、所定距離後進し、所定角度左
旋回し、後進しながら変速装置（９）を中立に操作し、
次に、再び前進させるように、方位センサー（叩や回転
数検出センサ（１１）の検出情報及びメモリ（Ｍ）に記
憶された情報に基づいて、走行変速装置（９）や操向ク
ラッチ（１２Ｌ）　、　（１２Ｒ）を操作することにな
る。

前記植立パターン検出処理は、第５図及び第６図に示す
ように、左方の倣いセンサ（Ｓ２）の状態及び補助倣い
センサ（Ｓ３）の状態を所定周期で４秒の間繰返しチェ
ックし、そして、左方の倣いセンサ（Ｓ２）が浅倣いゾ
ーン（ａ）以外のゾーンにあると、倣いセンサカウンタ
（Ｎ１）を加算処理し、且つ、倣いセンサカウンタ（Ｎ
、）のカウント値が設定値（ＮＡ）以上になると、フラ
グ（Ａ）を１にセットすることになり、又、補助倣いセ
ンサ（Ｓいが茎稈検出ゾーン（ｉ）にあると、補助倣い
センサカウンタ（Ｎ２）を加算処理し、且つ、補助倣い
センサカウンタ（Ｎ２）のカウント値が設定値以上にな
ると、フラグ（Ｂ）を１にセットすることになる。

つまり、横列り走行時においては、機体進行方向に沿っ
て位置する茎稈の機体横巾方向での位置が不規則である
ことから、補助倣いセンサ（Ｓｏ）及び左方の倣いセン
サ（Ｓ２）のいずれもが、茎稈にて大きく後退揺動され
る回数が多いものの、条刈り走行時においては、機体進
行方向に沿って位置する茎稈の機体横巾方向での位置が
略一定であることから、補助倣いセンサ（Ｓ３）及び左
方の倣いセンサ（Ｓ２）のいずれもが、茎稈にて大きく
後退揺動される回数は少ないものであり、その結果、横
割走行時には、フラグＡ及びフラグＢがともに１にセン
トされ、又、条刈り走行時は、フラグＡ及びフラグＢが
ともにセントされることはない。

但し、検出処理時間を決めると、左方の倣いセンサ（Ｓ
２）に対する処理の実行と補助倣いセンサ（Ｓ３）に対
する処理の実行とが完了する毎、時間設定用カウンタ（
Ｎ３）を加算処理し、そのカウンタ（Ｎ３）のカウント
値が設定値（ＮＣ）に達すると、検出処理が終了するも
のとなる。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、第１操向制御手段（１００＾）や
第２操向制御手段（１００Ｂ）の具体構成は各種変更で
きる。

植立パターン検出手段（１０１）としては、刈取部（２
）に備えさせた複数個の倣いセンサが、条刈りと横列と
で茎稈に操作される態様が異なることを利用して判別さ
せるようにする他、機体進行に沿う茎稈の植付間隔の大
小により判別させるようにする等、各種変更できる。

【図面の簡単な説明】

図面は発明に係る刈取収穫気の走行制御装置の実施例を
示し、第１図は制御構成を示す概略図、第２図は倣いセ
ンサの取付部を示す概略平面図、第３図はコンバインの
側面図、第４図は走行形態を示す平面図、第５図乃至第
８図は制御作動を示すフローチャートである。 （１００Ａ’）・・・・・・第１操向制′４１■手段、
（１００Ｂ）・・・・・・第２操向制御手段、（１０１
）・・・・・・植立パターン検出手段、（１０２）・・
・・・・操向制御形式選択手段、（１０３）・・・・・
・操向制御形式指示手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 茎稈の列に沿って機体を自動走行させるための条刈り用
   の第１操向制御手段（１００Ａ）、茎稈群の既刈り側端
   部に沿って機体を自動走行させるための横刈り用の第２
   操向制御手段（１００Ｂ）、機体進行に伴い茎稈の植立
   パターンを検出する植立パターン検出手段（１０１）、
   その植立パターン検出手段（１０１）の検出情報に基づ
   いて、条刈り走行である場合には前記第１操向制御手段
   （１００Ａ）を作動させ、且つ、横刈り走行である場合
   には前記第２操向制御手段（１００Ｂ）を作動させる操
   向制御形式選択手段（１０２）の夫々が備えられた刈取
   収穫機の走行制御装置であって、前記操向制御形式選択
   手段（１０２）にて前記第１操向制御手段（１００Ａ）
   あるいは前記第２操向制御手段（１００Ｂ）が作動され
   る以前の刈取走行中において、前記第２操向制御手段（
   １００Ｂ）を作動させる第２操向制御形式指示手段（１
   ０３）が備えられている刈取収穫機の走行制御装置。