JPS6251905A - 刈取収穫機のタ−ン制御装置 - 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、一つの作業行程終了後においてその行程と交
差する方向に向う次の作業行程へ機体を自動走行させる
刈取収穫機のターン制御装置に関する。

〔従来の技術〕

かかる刈取収穫機のターン制御装置を用いて、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う次
の作業行程へ機体を自動走行させるに、前記一つの作業
行程終了に伴って次作業行程側へ所定角度旋回させなが
ら前進させ、次に次作業行程の手前箇所に向って所定距
離後退させ、さらに次作業行程に沿う方向に所定角度旋
回させると共に前進させて、次作業行程の作業を開始さ
せるようにする第１ターン制御手段にて機体を自動走行
させるのである。

しかしながら、上記第１ターン制御手段にて機体を次の
作業行程ヘターンさせるに際して、走行装置がスリップ
してしまうことがあるため前記ターン終了後において次
の作業行程の茎稈に対する機体の横巾方向での位置が適
正位置からズレることかある。　そして、そのズした状
態において、次の作業行程へ突入させると、例えば刈取
収穫機に備える分草具で茎稈を押し倒してしまったり、
刈り残しを発生する虞れがある０ そこで、従来では、次の作業行程へ機体をターンさせる
に、作業行程終了に伴って次作業行程側へ所定角度旋回
させながら前進させ、次に次作業行程側に後進させたの
ち次作業行程の外周縁部の茎稈に沿わせながら後進させ
ることによシ次作業行程の茎稈に対する機体の横巾方向
での位置を確認させて、ターン時における機体の横巾方
向でのズレを修正させ、さらに次作業行程の手前箇所に
向って所定間隔幅寄せ走行させた後前進させる第２ター
ン制御手段にて次作業行程の茎稈に対する機体の横巾方
向での位置を適正位置に位置させるようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、刈取作業地内に植付けられている茎稈の形態
は、機体の進行方向によって異なるものであり、その茎
稈植付形態としては、機体進行方向に溢って茎稈が列条
に並ぶ条植付形態と機体進行方向に沿って茎稈が不規則
に並ぶ植付形態とがある。

そのため、上記第２ターン手段にて機体をターンさせる
と、機体進行方向に浴って茎稈が列条に並んでいる場合
には次作業行程の外周部の茎稈が揃っているので、有効
であるが、機体進行方向に沿って茎稈が不規則に並んで
いる場合には、次の作業行程の茎稈の外周縁部が不ぞろ
いであるため次行程の茎稈に対する機体の横巾方向での
位置を適正位置に位置させたとしても、次行程の突入後
に機体の横巾方向での位置を頻繁に変更させなければな
らず、上記第２ターン手段にて次行程の茎稈に対する機
体の横巾方向での位ｔｉｌｆｅ適正位置に位置させる必
要がなかった。

そして、上記第２ターン制御手段は、第１ターン手段に
比してターンに要する走行距離が長くなるため作業能率
を低下させる不都合があつた。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、次行程の茎稈植付形態が条植付形態である場
合には、従来同様にターン後における機体の位置が次行
程の茎稈に対する機体横巾方向での適正位置に位置させ
るようにしながら、次行程の茎稈植付形態が条植付形態
でない場合には、ターン時における作業能率の低下を抑
制する点にある。

Ｅ問題点を解決するだめの手段］ 本発明の特徴構成は、機体の向きを検出する方位検出手
段、機体の走行距離を検出する走行距離検出手段、次の
作業行程が条植状態であるか否かを記憶する茎稈植付形
態記憶手段、刈取対象茎稈群の外周縁部と機体横側部と
の機体横巾方向に沿う間隔を検出する間隔検出手段、及
び、機体が作業行程の端部に達したことを検出する行程
端部検出手段を夫々備えさせ、前記方位検出手段及び前
記走行距離検出手段の情報に基づいて、作業行程終了に
伴って次作業行程側ヘ所定角度旋回させながら前進させ
、次に次作業行程の手前箇所に向って所定距離後進させ
、さらに次作業行程に沿う方向に所定角度旋回させると
共に前進させる第１ターン制御手段、並びに、前記方位
検出手段、前記走行距離検出手段　及び前記間隔検出手
段の情報に基づいて、作業行程終了に伴って次作業行程
側へ所定角度旋回させながら前進させ、次に次作業行程
側に後進させたのち次作業行程の茎稈に浴わせながら後
進させ、さらに次作業行程の手前箇所に向って所定間隔
幅寄せ走行させたのち前進させる第２ターン制御手段を
夫々設け、次作業行程が条植状態の時には前記第２ター
ン制御手段を、且つ、次作業行程が条植状態でない時に
は前記第１ターン制御手段を作動させるように、前記行
程端部検出手段及び前記茎稈植付形態記憶手段の情報に
基づいて、前記第１あるいは第２ターン制御手段を選択
作動させるターン起動手段を設けた点にある。

そして、上記特徴構成の作用及び効果は次の通りである
。

〔作　用〕

すなわち、第１図に示すように、方位検出手段、走行距
離検出手段から構成される第１ターン制御手段と方位検
出手段、走行距離検出手段、及び、間隔検出手段から構
成される第２ターン制御手段とを茎稈植付形態記憶手段
の情報に基づいて選択すると共に、行程端部検出手段の
情報に基づいて選択されたターン制御をターン起動手段
にて開始させるのである。　つまり、次の作業行程の茎
稈植付形態が条植付である場合に前の作業行程の行程端
部が検出されると、第１ターン制御手段にて機体をター
ンさせ、又、次の作業行程の茎稈植付形態が条植付でな
い場合に前の作業行程の行程端部が検出されると、第２
ターン制御手段にて機体をターンさせるのである。

〔発明の効果〕

したがって、茎稈植付形態に合わせたターン制御を行な
うことによって、条植付形態において従来と同様にター
ン後の次行程の茎稈に対する機体横巾方向での適正位置
に位置させることができ、条植付でない場合におけるタ
ーンによる作業能率の低下を抑制することができるので
あり、もって、一層作業能率を向上させながらも所望通
りの刈取作業が行なえるようになった。

［実施例］ 以下、本発明の実施例全図面に基づいて説明する。

第８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）
で挾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（４ａ
）、（４ｂ）を装備した機体間に搭載して、刈取収穫機
としての自走式コンバイン全構成しである。

尚、図中（Ｃ）は、前記刈取部（２）を昇降させるだめ
の油圧シリンダであり、路上走行時、あるいは各作業行
程終了後に行なうターン時等の非作業時には刈取部を上
昇させた状態で走行させるようにしである。

第２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（５）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）ｔ−設け
てあシ、刈取作業中であるか否かを検出するように構成
しである。

前記刈取部（２）先端部に設けられた左右両端の分草具
（５ｍ）、（５ｂ）の取υ付け−ｙ　ｖ　−ム（ｅ）　
、　（ｅン夫々には、機体（ｙ）前方側へ付勢され、前
記刈取部（２）に導入される茎稈（回の株元に接当して
、その接当位置に対応した角度分を機体間後方側に回動
するセンサバー（７）と、そのセンサバー（７）の回動
角を検出するボテ／シフメータ（Ｒ）とからなる倣いセ
ンサ（Ｓｌ）、（Ｓ２）を設けてあり、茎稈沢）に対す
る機体（ト）の横方向の偏位量（β）を検出するように
しである。　尚、圃場に植立された茎稈（６）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、前記横方向偏位量（β）
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。

又、前記機体（ト）の上部に、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ット化した方
位センサ（８）を、機体（ト）の向きを検出する方位検
出手段として設けてある。

第２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）ヲ介して走行用ミッション部α
Ｑに伝達するように構成してあり、前記ミッション部叫
への入力軸（ｌｏａ）の回転数を検出することＫより走
行速度や走行距離を検出する走行距離検出手段としての
距離センナＱηを設けてある。

尚、前記変速装置（９）は、自動走行時やターン制御時
にはモータ（図示せず）によって、あるいは手動時には
変速操作レバー（図示せず）Ｋよって変速操作されるも
のである。

又、前記ミッション部αｑから左右クローラ装置（４＆
）ｌ（，４ｂ）への動力伝達を断続する操向クラッチブ
レーキ（１２Ｌ）、（１２Ｒ）、この操向クラッチブレ
ーキ（１２Ｌ）　、　（１２Ｉりを大切操作する油圧シ
リンダ（１８Ｌ）　、　（１３Ｒ）、および、この油圧
シリンダ（１３Ｌ）、（１３Ｒ）を作動させる！磁バル
ブα勺を設けてある。

尚、図中−は、前記刈取部（２）　′Ｉｋ昇降操作する
油圧シリンダｔｃ＞を作動させるだめの電磁バルブであ
る。

前記左右の倣いセンサ（８１）、（Ｓ２）の検出結果に
対する判別について説明すると、第１０図に示すように
、前記偏位ｉ（β）を三つのゾーン（ｉ）。

（ｉｉ）　、　（ｉｉ）に分割して判別するようにしで
ある。

すなわち、センサバー（７）が最も機体（ト）前方側に
復帰している状態から所定角度後方側へ回動している状
態までを茎稈間に対して機体間が離れる方向にずれてい
る状態とする浅倣いゾーン（ｉ）とし、この浅倣いゾー
ン（ｉ）より更に所定角度後方側へ回動している状態ま
でを茎稈（６）に泊っている状態とする不感帯ゾーン（
ｉｉ）とし、この不感帯ゾーンｆｉｉ）より更に後方側
へ回動している状態を茎稈（６）に対して入り込みすぎ
ている状態とする深倣いゾーン（ｉｉ）としである。

以下、機体（Ｖ）を茎稈（６）に追従させながら自動的
に走行させるための各種の制御手段について説明する。

第１１図に示すように、刈取作業範囲の最外周部を予め
人為的に操ｔ’ｌＬ　Ｌ　７ｋがら刈取作業を行なう際
に、前記方位センサ（８）による四辺の検出方位夫々を
各辺の基準方位（θａ、θｂ、θＣ２θｄ）として制御
装置（Ｉ）内に記憶すると共に、その各辺における茎稈
植付形態が、機体進行方向に沿って茎稈但）が列条に並
ぶ植付形態であるか、機体進行方向に清って茎稈（６）
が不規則に並ぶ植付形態であるかを、前記各辺の基準方
位（θａ〜θｄ）に関連させて制御装置１（Ｉ＞内に記
憶させるようにして、次の作業行程が条植状態であるか
否かを記憶する茎稈植付形態記憶手段（１０２）を構成
しである。　尚、植付形態を記憶させるに、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。

又、第９図に示すように、刈取対象茎稈群の外周縁部と
機体横側部との機体横巾方向ＫＧう間隔を検出する間隔
検出手段として、前記倣いセンサ（Ｓｘ）、（Ｓ２）と
同様の構成になる接近度検出センサ（Ｓ４）を、機体の
左側の分草具取付はフレーム（６）に設けてあシ、その
検出接近度（Ｔ）を、接近しすぎ（ａ’）　、適正（ｂ
′）、離れすき責に）の三段階のゾーンとして検出する
ようにしである。

さらに、前記株元センサ（Ｓｏ　）がＯＦＦし且つ前記
倣いセンサがＯＦＦすることによシ機体凹が作業行程の
端部に達したことを検出するようにして、行程端部検出
手段（１０１）を構成しである。

そして、一つの作業行程終了後においてその行程と交差
する方向に向う次の作業行程へ機体をターンさせるに際
して、次作業行程が条植状態の時には第２ターン制御手
段（１０５）を、且つ、次作業行程が条植状態でない時
には前記第１．ターン制御手段（１０４）を作動させる
ように、前記行程端部検出手段（１０１）及び前記茎稈
植付形態記憶手段（１０２）の情報に基づいて、前記第
１あるいは第２ターン制御手段（１０４）、（１０５）
を選択作動させるようにして、ターン起動手段（１０３
）を構成しである。

前記第１ターン制御手段（１０４）は、前記方位検出手
段（８）及び前記走行距離検出手段（１１）の情報に基
づいて、作業行程終了に伴って次作業行程側へ所定角度
旋回させながら前進させ、次に次作業行程の手前箇所に
向って所定距離後進させ、さらに次作業行程に沿う方向
に所定角度旋回させると共に前進させるのであシ、又、
前記第２ターン制御手段（１０５）は、前記方位検出手
段（８）、前記走行距離検出手段αη及び前記間隔検出
手段（Ｓ４）の情報に基づいて、作業行程終了に伴って
次作業行程側へ所定角度旋回させながら前進させ、次に
次作業行程側に後進させたのち次作業行程の茎稈（５）
に沿わせながら後進させ、さらに次作業行程の手前箇所
に向って所定間隔幅寄せ走行させたのち前進させるので
あり、以下、それらターン制御手段（１０４）　、　（
１０５）について説明する。

第７図に示すように、まず、外周ティーチングを行なう
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　）の操作状態が判定され、このスイッチ
（ＳＷｏ　）がＯＮ状態であると、外周ティーチングを
行なうことになり、前記作業モード選択スイッチ（ｓ′
ｗＯ）がＯＦＦ状態である時に操向制御スタートスイッ
チ（ＳＷＩ）がＯＮ操作されると、株元センサ（ＳＯ）
の状態を判定する。

そして、機体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状態となって刈取制御が開
始される。

そして、前記株元センサ（Ｓｏ　）及び左右の倣いセン
サ（８１）、（８２）の検出信号を繰り返しチェックし
て、前記株元センサ（ＳＯ）が一旦ＯＦＦした後、前記
両倣いセンサ（Ｓｔ）、（Ｓ２）及び前記株元センサ（
ＳＯ）が設定時間（１，５秒）ＯＦＦ状態になる　゛と
、−行程の刈取作業が終了したと判断して、刈取部（２
）全上昇させると共に、走行距離（ＬＸ）の計測を開始
する。　そして、前記走行距離（Ｌｘ）が設定距離（Ｌ
ａ）に達するまで、増速あるいは減速して実際の走行速
度（ＶＸ）を設定速度（Ｖａ）に一致させるようにする
のである。　その後、前記走行距離（Ｌｘ）が設定距離
（Ｌａ）に達すると、次作業行程が条植状態であるか否
かを判定し、条植状態である場合には、第２ターン制御
手段にて、又、条植材でない場合には第１ターン制御手
段にて機体をターンさせるのである。

次に、第２ターン制御を第４図の説明図及び第６図のフ
ローチャートに基づいて説明する。

前記作業行程終了に伴って機体全左方向へ所定角度（８
０ｏ）旋回させながら所定距離（１１）前進させ、その
後右方向へ所定角度（１０°）旋回させてから停止させ
る。　そして、低速で後進させながら接近度検出センサ
（Ｓ４）がＯＮ状態になると、左方向へ所定角度（１０
’）旋回させた後、前記接近度検出センサ（Ｓｌ）が接
近しすぎ（ｈｊであるかを判定し、接近しすぎ一つであ
る場合には、右方向へ所定角度（５°）旋回させ、接近
しすぎ（ａ′）でない場合には、左方向へ所定角度（５
°）旋回させる。　そして、前記接近度検出センサ（ｓ
４）がどの検出ゾーンであるがを判定し、その判定結果
が接近しすぎ（１ツである場合には、左方向へ所定角度
（３つ旋回させ、適正ゾーン（に）になると、右方向へ
所定角度（３つ旋回させて、再度前記接近度検出センサ
（Ｓ４）にょシ判定させる。　又、前記判定結果が離れ
すぎ（ｃｊである場合には、後進走行距離（１）が所定
距離（１２）に達しているが否かを判定し、その走行距
離（１）が所定距離（１）に達すると、右方向へ所定角
度（４５”）旋回させながら所定距離（１３）後進させ
た後、左方向へ所定角度（４５°）旋回させて機体を停
止させる。

そして、機体を停止させた後、刈取部（２）を下降させ
ながら前進させ、株元センサ（ＳＯ）がＯＮ状態になる
まで走行速度（ＶＸ）を設定速度（Ｖｅ　）に一致させ
るように増速させるのである。　そして、株元センサ（
Ｓｏ）がＯＮになると、次行程の作業を開始することに
なる。

尚、前記所定角度旋回させる具体構成は、後述の第１タ
ーン制御における構成と同様である。

又、第１ターン制御を第８図の説明図及び第５図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。

第１ターン制御が開始されると、左クローラ走行装置（
４ａ）を停止させて、機体を次作業行程側へ所定角度（
６０°）旋回させた後、旋回後の方位センサ（８）によ
る実際の方位（θＯ）と目標方位（θ＝θａ＋６０°）
とく所定角度（△θ）以上の差が生じると、次行程での
旋回速度（Ｖａ）を次式によシ補正して、旋回時にスリ
ップ等によって機体が前記目標方位（θ）をオーバーラ
ンしてしまうことを抑制するのである。

Ｖａ＝Ｖａ−（θ０−θａ）Ｓ　　但し、Ｓは定数であ
る。

そして、前記旋回後、機体が停止するまで減速させると
共に、停止するまでの走行距離（Ｌｂ）を計測する。　
その後、設定時間（２，０秒）経過すると、後進を開始
させると共に、走行距離（ＬＸ）の計測を開始し、その
走行距離（ＬＸ）が所定距離（Ｌｃ　）に表るまで走行
速度（Ｖｌ）を所定速度（ｖｂ　）になるように増速し
、前記所定距離（Ｌｅ）を走行すると、右クローラ装置
（４ｂ）を停止して、次作業行程に沿う方向（θｂ）に
所定角度旋回させ、その旋回後、減速して機体を停止さ
せる。　そして、機体を停止した後は、前記第２ターン
制御と同様に行なわれるのである。

し別実絶倒〕 本発明のターン制御装置は、コンバインに適用する他ハ
ーベスタ等のその他の刈取収穫機に適用できる。

前記実施例では、行程端部を検出するに、株元センサ（
ＳＯ）及び倣いセンサ（Ｓｌ）、（Ｓ２）の検出信号に
基づいて検出するようにしたが、株元センサ（ＳＯ）の
みの検出信号、あるいは倣いセンサ（８１）、（Ｓ２）
のみの検出信号に基づいて検出するようにしてもよい。

又、前記実施例では、第８図及び第４図に示すように、
機体をターンさせるようにしたが、旋回角度を夫々変更
する等旋回形態としては各種のものを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る刈取収穫機のターン制御装置の実施
例を示し、第１図は本発明の構成を示すブロック図、第
２図は走行制御システムのブロック図、第３図及び第４
図は第１ターン制御及び第２ターン制御の動作を示す説
明図、第５図及び第６図は第１ターン制御及び第２ター
ン制御の７０−チャート、第７図は走行制御のフローチ
ャート、第８図はコンバインの全体側面図、第９図は接
近度検出センサの説明図、第１０図は倣いセンサの説明
図、第１１図は走行順序を示す概略図である。 （８）・・・・・・方位検出手段、ａυ・・・・・・走
行距離検出手段、（１０１）・・・・・行程端部検出手
段、（１０２）・・茎稈植付形態記憶手段、（ｌｏｇ）
・・・・・ターン起動手段、（１０４）・・・・・・第
１ターン制御手段、（１０５）・・・・・第２ターン制
御手段、（Ｓ４）・・・・・間隔検出手段。 代理人　　弁理士　　　北　　村　　　　　修７３°　
　　　　　　　　　訂１１図 ＳＫ　４　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   に向う次の作業行程へ機体を自動走行させる刈取収穫機
   のターン制御装置であつて、機体の向きを検出する方位
   検出手段（８）、機体の走行距離を検出する走行距離検
   出手段（１１）、次の作業行程が条植状態であるか否か
   を記憶する茎稈植付形態記憶手段（１０２）、刈取対象
   茎稈群の外周縁部と機体横側部との機体横巾方向に沿う
   間隔を検出する間隔検出手段（Ｓ＿４）及び機体が作業
   行程の端部に達したことを検出する行程端部検出手段（
   １０１）を夫々備えさせ、前記方位検出手段（８）及び
   前記走行距離検出手段（１１）の情報に基づいて、作業
   行程終了に伴つて次作業行程側へ所定角度旋回させなが
   ら前進させ、次に次作業行程の手前箇所に向つて所定距
   離後進させ、さらに次作業行程に沿う方向に所定角度旋
   回させると共に前進させる第１ターン制御手段（１０４
   ）、並びに、前記方位検出手段（８）、前記走行距離検
   出手段（１１）及び前記間隔検出手段（Ｓ＿４）の情報
   に基づいて、作業行程終了に伴つて次作業行程側へ所定
   角度旋回させながら前進させ、次に次作業行程側に後進
   させたのち次作業行程の茎稈に沿わせながら後進させ、
   さらに次作業行程の手前箇所に向つて所定間隔幅寄せ走
   行させたのち前進させる第２ターン制御手段（１０５）
   を夫々設け、次作業行程が条植状態の時には前記第２タ
   ーン制御手段（１０５）を、且つ、次作業行程が条植状
   態でない時には前記第１ターン制御手段（１０４）を作
   動させるように、前記行程端部検出手段（１０１）及び
   前記茎稈植付形態記憶手段（１０２）の情報に基づいて
   、前記第１あるいは第２ターン制御手段（１０４）、（
   １０５）を選択作動させるターン起動手段（１０３）を
   設けてある刈取収穫機のターン制御装置。