JPS6359641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、本機に対して昇降自在に連設された
作業部に、地面に向かつて周期的に発信される超
音波の発信時からその反射波を受信するまでの時
間長さをもつて作業部の対地高さを検出し、それ
に基づいて作業部の対地高さが設定範囲内に維持
されるように、作業部を自動的に昇降制御する機
構とを設けてあるコンバインにおける自動対地高
さ制御装置に関する。

〔従来の技術〕

作業部の対地高さを検出するのに機械式のセン
サーを圃場面に向けてその感知部を押圧させ、そ
の検出結果により対地高さを求め、その結果に基
づいて作業部の昇降制御を行つていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の手段の場合、機械式の接触センサーで対
地高さを検出するものである為、圃場面が軟弱な
箇所ではセンサーが土中に沈下してしまつて対地
高さが検出不能になつてしまつたり、又、圃場面
が固い場合でも機体が直進しながら対地高さを検
出している時は問題はないが、機体が回行した時
にはセンサーを支持している基部に回行によるね
じりが生じセンサーを破損する危険性が多く実用
上大きな問題があつた。

そこで超音波の送信から受信までの時間で対地
高さを非接触で検出する手段を考えたが、非接触
であるがゆえに従来の機械的に圃場面を押圧して
いた接触タイプのセンサーでは押しつぶしていた
ような圃場面の小さな凹凸とかワラ屑等も正確に
感知してしまい、その検出結果で作業部の対地高
さの制御を行うと作業部が不必要に上下動してし
まう虞がある。

そこで上記のような圃場面の小さな凹凸とかワ
ラ屑等の感知による影響をできる限り小さくする
ため、上記超音波を利用した非接触式の対地高さ
検出装置を用いたコンバインとして、複数個の検
出結果の平均値を算出し、その平均値で作業部の
対地高さ制御するものが提案された。このよう
に、複数個の検出結果の平均値で制御すると、仮
に小さな凹凸やワラ屑等を感知しても、その感知
した検出結果の影響を、他の対地高さを正しく検
出した検出結果との平均により小さくすることが
できるのである。そして、従来、その平均値の算
出手段は、複数個の検出結果の平均値を算出した
後の次の平均値を別の新たな複数個の検出結果で
算出するものであつた。ところが、コンバインは
湿田で用いられることが多く、特に湿田において
は管理作業等により作業者の足跡が圃場に対し垂
直に穿つ状態で残つていることがあり、従来のコ
ンバインで作業部の対地高さ制御をしながら刈取
作業する際には、前記足跡内で対地高さ検出した
複数個の検出結果を多数個とつて平均する場合が
生じ、その足跡での検出前に算出した平均値とこ
の足跡での検出結果を多く含む複数個の検出結果
で算出した平均値とでは、前記足跡の深さに近い
昇降差があつて、その足跡のところで制御対地高
さが急変し、よつて、作業部を急降下させる制御
を行うことになり、そのため、作業部の下部が圃
場に突入する虞れや、機体に衝撃を与えるなどの
欠点があつた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされてたもので
あつて、その目的は作業部の対地高さ検出におい
て、その検出結果が急変する場合でも、作業部の
昇降制御は滑らかに行うことのできるコンバイン
における作業部の対地高さ制御装置を提供する点
にある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明にかかるコンバインにおける作業部の対
地高さ制御装置は、上記目的を達成するために、
検出された対地高さの前記検出結果を検出順に記
憶し、かつ、記憶された検出結果の複数個の演算
単位としてその平均値を算出する記憶演算手段
と、その演算結果に基づいて前記作業部の対地高
さが一定になるように前記作業部を自動的に昇降
制御する手段とを設け、さらに、前記記憶演算手
段は、平均値算出の演算単位となる複数個の検出
結果に対して、新たな検出結果が追加入力される
毎に、その追加入力分の検出結果に相当する個数
の検出結果を、先に記憶されたものから順に除去
して、所定数の演算単位で前記平均値を算出する
ように、手段を構成した点にあり、その作用、効
果は次の通りである。

〔作用〕

すなわち、前記記憶演算手段は、平均値算出の
演算単位となる複数個の検出結果に対して、新た
な検出結果が追加入力される毎に、その追加入力
分の検出結果に相当する個数の検出結果を、先に
記憶されたものから順に除去して、所定数の演算
単位で前記平均値を算出するものであるから、対
地高さの検出結果が急変する場合であつても、検
出値が大きく異なる新たな検出結果は平均値を算
出する複数個の検出結果のその平均値を大きく変
えることがなく、徐々に平均値を変えていくの
で、その徐々に変わる平均値で作業部を対地高さ
制御することになり、それによつて急速に作業部
を昇降させることが解消される。

〔発明の効果〕

従つて、コンバインや超音波で作業部の対地高
さを検出して刈取作業している際に、圃場に残つ
た足跡などの影響によつて、その検出結果が急変
しても、作業部を急速に昇降させることなく、滑
らかに昇降させるので、急速な昇降に伴う衝撃
や、作業部の下部が圃場に突入するなどの不都合
を解消できた。

〔実施例〕

以下、本発明を、農作業機の一例であるコンバ
インの刈高さ制御装置に利用した場合について、
その詳細を例示図に基づいて説明する。

第１図で示すように、左右一対のクローラ走行
装置１，１及び脱穀装置２を備えた本機３の前部
に、左右一対の引起し装置４，４、バリカン型の
刈取装置５ならびに、刈取穀稈を前記脱穀装置２
のフイードチエーン６に搬送供給する装置７を備
えた刈取作業部８を昇降自在に連設するととも
に、前記刈取作業部８の刈取フレーム９と本機３
の機体フレーム１０との間に、この作業部８を駆
動昇降させるための油圧シリンダ１１を介在し
て、コンバインを構成している。

また、第２図、第３図で示すように、前記作業
部８に、地面に向かつて周期的に発信される超音
波の発信時から反射を受信するまでの時間長さを
もつて作業部８の刈高さ（対地高さ）を検出する
センサー１２を設け、このセンサー１２による検
出順に検出値を記憶して、記憶された複数個の検
出値を演算単位としてその平均値を演算する機構
１３と、この演算機構１３による平均値に基づい
て刈高さが設定範囲内に維持されるように、前記
作業部８を自動的に昇降制御する機構１４ならび
に、手動操作に基づいて作業部８を昇降制御する
機構１５とを設けるとともに、前記両制御機構１
４，１５をスイツチ操作によつて選択的に切換え
作動可能な制御機構１６を設けている。

前記センサー１２は、超音波セラミツクマイク
ロホン１７及びこれから第４図で示すように超音
波ａを既刈地側の圃場面に向けて設定時間t₁毎に
設定時間△ｔずつ発信させる発信回路１８からな
る超音波発信器１２Ａと、圃場面からの反射波ｂ
を受信する超音波セラミツクマイクロホン１９及
びこのマイクロホン１９からの受信音波を増幅処
理する受信回路２０からなる超音波受信器１２Ｂ
とを、前記引起し装置４の背面に固着された１つ
のケース２１内に配設するとともに、前記発信器
１２Ａから超音波を発信してからこれの反射波を
受信器１２Ｂにて受信するまでに要した時間t₂を
計測し、これから刈取部８の対地高さ、つまり、
刈高さを算出して前記演算機構１３に入力する機
構２２を設けて構成している。

前記自動刈高さ制御機構１４は、前記演算機構
１３からの平均値と所望刈高さを変更可能な設定
器２３からの設定刈高さとを比較し、その比較結
果に基づいて前記算出検出値が設定値の許容範囲
内に維持されるように、前記油圧シリンダ１１に
対するコントロールバルブ２４のソレノイド２４
ａ，２４ｂを自動的に作動制御する制御部２５か
ら構成されている。

前記手動刈高さ制御機構１５は、前記コントロ
ールバルブ２４の上昇用ソレノイド２４ａを作動
操作するスイツチ２６と下降用ソレノイド２４ｂ
を作動操作するスイツチ２７とから構成されてい
る。

而して、第３図、第５図で示す如く、前記セン
サー１２の刈高さ計測機構２２からの検出値が正
常であるか否かを判別し、正常である場合にはそ
の検出値ｈをそのまま前記演算機構１３に入力す
るとともに、異常である場合にはその異常検出値
h′を直前の検出値に置き換えて前記演算機構１３
に入力する機構２８を設けている。

尚、前記演算機構１３は、複数個の検出値の平
均値を演算する手段として、平均値算出の演算単
位となる複数個の検出値に対して、新たな検出値
が追加入力される毎に、その追加入力分の検出値
に相当する個数の検出値を、先に記憶されたもの
から順に除去して、所定数の演算単位で前記単位
で前記平均値を算出するように構成してあつて、
例として、第５図に示すように、検出の度に記憶
した検出値を一つずつずらし乍ら平均値を演算す
るものでも良い。

また、前記受信器１２Ｂにて受信された超音波
に対する不感帯巾Ｂを通常より拡大させる機構２
９と、前記発信回路１８からの情報に基づいてマ
イクロホン１７が発信状態にあるか否かを検出
し、このマイクロホン１７が発信状態になると、
これから発信している前記の設定時間△ｔだけ前
記不感帯巾拡大機構２９を自動的に作動させるタ
イマー回路３０とを設けて、発信器１２Ａが発信
状態になつてから前記設定時間△ｔだけ作業部８
の自動刈高さ制御を不能にする制御牽制機構３１
を構成している。このような制御牽制機構３１を
設けた場合には、発信器１２Ａの発信振動ｃがケ
ース２１を介して受信器１２Ｂに伝播されても、
この振動に基づいて作業部８が不当に刈高さ制御
されることがなく、刈高さ制御の安定化を図るこ
とができる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るコンバインにおける作業部
の対地高さ制御装置の実施例を示し、第１図はコ
ンバイン前部の側面図、第２図は一部切欠正面
図、第３図は刈高さ制御系統を示すブロツク線
図、第４図イ，ロは超音波の発信状態と受信状態
を示す説明図、第５図は正常検出値と異常検出値
の説明図である。 ３……本機、８……作業部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本機３に対して昇降自在に連設された作業部
   ８に地面に向かつて周期的に発信される超音波の
   発信時からその反射波を受信するまでの時間長さ
   をもつて前記作業部８の対地高さを検出する手段
   を設けると共に、検出された対地高さの前記検出
   結果を検出順に記憶し、かつ、記憶された検出結
   果の複数個を演算単位としてその平均値を算出す
   る記憶演算手段と、その演算結果に基づいて前記
   作業部８の対地高さが一定になるように前記作業
   部８を自動的に昇降制御する手段とを設け、さら
   に、前記記憶演算手段は、平均値算出の演算単位
   となる複数個の検出結果に対して、新たな検出結
   果が追加入力される毎に、その追加入力分の検出
   結果に相当する個数の検出結果を、先に記憶され
   たものから順に除去して、所定数の演算単位で前
   記平均値を算出するように構成したコンバインに
   おける作業部の対地高さ制御装置。