JP2000270607A - 刈取収穫機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業能率を極力低下させることなく、未
刈茎稈群の外周に対する機体位置を距離情報によって的
確に検出しながら、上記したような作業行程切換え用の
旋回走行を適切に行えるようにする。 【解決手段】 １つの作業行程の終端位置に達するに伴
って、未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行さ
せ、次に、交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回
走行させるように走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御する
旋回制御手段１００が、距離検出手段（Ｓ３ｂ，ＩＳ，
Ｓ６）にて検出される未刈茎稈群の外周までの距離の情
報に基づいて位置判別手段１０１にて判別される走行機
体の位置の判別情報に基づいて、未刈茎稈群の外周に対
する走行機体の位置が目標位置になるように、且つ、目
標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように、
走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御するように構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、未刈茎稈群の外周
に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前
記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、
次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手
前個所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回走行
を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御
手段が設けられた刈取収穫機に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記刈取収穫機の一例であるコンバイン
では、例えば特開昭６２‐１６３１１７号公報に示され
るように、地磁気方位センサ等の方位検出手段により、
走行機体の方位を検出するとともに、走行駆動軸の回転
パルスを積算する走行距離センサにより走行機体の走行
距離を検出する構成として、上記方位検出手段の検出情
報、及び、前記走行距離センサの距離検出情報等に基づ
いて、未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行さ
せ、次に、次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させ
るように、予め設定された経路に沿って走行すべく旋回
制御する構成のものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、地
磁気方位センサや走行距離センサの検出情報に基づい
て、設定経路に沿って走行するように旋回制御する構成
であるから、未刈茎稈群に対する機体位置を的確に検出
することができ難く、その結果、未刈茎稈群に対する前
記作業行程切換え用の旋回走行を的確に行うことができ
ないという不具合があった。因みに、上記従来技術にお
いて未刈茎稈群に対する機体位置が的確に検出でき難い
原因としては、例えば走行装置と地面との間でスリップ
が発生した場合に、走行距離センサの検出値が実際の走
行距離に対して誤差が生じることが挙げられる。又、上
記従来技術では、隣接する次の行程へ移動するときの旋
回角度は、例えば矩形形状の未刈茎稈群では９０度のよ
うに、未刈茎稈群の形状に基づいて予め設定しているの
で、実際に旋回走行させる箇所における未刈茎稈群の外
周形状が、例えば上記９０度に対して鈍角や鋭角になる
ように、少し異形形状であるような場合には、設定角度
で旋回走行させると、走行機体が次の作業行程の手前箇
所に適切に位置していないおそれもあった。

【０００４】そこで、上記したような不利を回避するた
めに、前記未刈茎稈群の外周までの離間距離を検出する
検出手段（例えば、超音波式センサ等）を走行機体の外
周部に備えさせて、その検出手段の検出情報に基づいて
未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を検出するよ
うに構成するとともに、この検出手段にて未刈茎稈群の
外周までの離間距離を検出しながら、未刈茎稈群の外周
に対する走行機体の位置が目標位置になるように、旋回
用の一定速度で旋回走行すべく制御するように構成する
ことが考えられる。

【０００５】しかしながら、上記したような検出手段に
よる距離検出作動は検出に時間がかかることがある。そ
の結果、例えば適切な距離に到達したことが検出された
ときに、旋回走行を停止させても検出作動の時間の経過
に伴って適正な停止位置からオーバーランしてしまうこ
とがあり、その後の旋回走行が適正に行えなくなるおそ
れがあった。尚、このような不利を回避するために、旋
回走行を最初から最後まで低速で行うことも考えられる
が、そうすると、作業能率が低下してしまうことにな
る。

【０００６】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、作業能率を極力低下させることな
く、未刈茎稈群の外周に対する機体位置を距離情報によ
って的確に検出しながら、上記したような作業行程切換
え用の旋回走行を適切に行えるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出す
る距離検出手段と、その距離検出手段の検出情報に基づ
いて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を
判別する位置判別手段とが設けられ、前記旋回制御手段
は、前記前進旋回走行又は前記後進旋回走行において、
前記位置判別手段の判別情報に基づいて、前記未刈茎稈
群の外周に対する走行機体の位置が目標位置になるよう
に、且つ、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位
置が前記目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にす
るように、前記走行装置の作動を制御するように構成さ
れている。

【０００８】つまり、前進走行行程又は後進旋回走行す
る際において、未刈茎稈群の外周までの距離が検出され
てその検出情報に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走
行機体の位置が判別され、未刈茎稈群の外周に対する走
行機体の位置が目標位置になるように走行装置の作動が
制御されることになる。そのとき、未刈茎稈群の外周に
対する走行機体の位置が目標位置に近づくほど旋回走行
速度を低速にするように制御されることから、未刈茎稈
群の外周に対する走行機体の位置が目標位置から遠いと
きは速い速度で能率よく旋回移動しながら、目標位置に
近づくと低速でゆっくりと旋回移動することで、目標位
置に達したことが検出されて走行を停止させたとき、走
行機体のオ−バーラン等に起因する、走行機体の停止位
置と目標位置との位置ずれは極力少ないものになる。従
って、未刈茎稈群の外周に対する機体位置を距離情報に
よって的確に検出しながら、極力、作業能率を低下させ
ることなく、目標位置に近い位置で停止させて、その後
の後進旋回走行を適正に行うことができ、作業行程切換
え用の旋回走行を適切に行えるようになった。

【０００９】請求項２に記載の特徴構成によれば、請求
項１において、前記距離検出手段が、検出対象物までの
離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計測手
段の距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走
査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下走査
位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成され、
且つ、前記離間距離の計測結果をそのときの前記上下走
査位置に対応させた状態で逐次検出するように構成され
ている。

【００１０】つまり、計測手段がその距離検出方向を設
定角度範囲に亘って上下方向に走査され、その距離検出
方向における検出対象物までの離間距離が、そのときの
上下走査位置に対応させた状態で逐次検出されて、その
距離検出情報に基づいて、未刈茎稈群の外周に対する走
行機体の位置が判別されることになる。

【００１１】上記したように距離検出方向を設定角度範
囲に亘って上下方向に走査させる構成としたから、例え
ば、その距離検出情報における極値的に変化する点の距
離情報を用いる等の構成を採用することで、距離検出方
向を位置固定する場合に比べて、極力誤差の少ない状態
で未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する
ことが可能となる。ところで、このように検出方向を上
下方向に走査しながら、距離検出を行う構成とすると、
検出作動に時間がかかる場合があるが、このような場合
であっても、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置
が目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするよう
に制御されることから、走行機体の停止位置と目標位置
との位置ずれを極力少ないものにして、その後の後進旋
回走行を適正に行うことができるものとなる。

【００１２】請求項３に記載の特徴構成によれば、請求
項２において、前記計測手段が、前記検出方向に向けて
超音波を発信してから検出対象物にて反射した超音波が
受信されるまでの時間に基づいて、前記検出対象物まで
の離間距離を検出する超音波センサにて構成されてい
る。

【００１３】前記計測手段として、例えば光学式のセン
サを用いる場合には、刈取作業走行に伴って発生する細
かな藁屑や粉塵等の塵埃が検出光の投受光部に付着して
適切に距離検出できなくなるおそれがある等の不利があ
るのに比べて、上記構成のよれば、塵埃等の影響を受け
ることなく適切に距離検出できるようにしながら、超音
波の発信部と受信部とを備えた極力簡素な構成で対応で
きることになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る刈取収穫機の
一例としてのコンバインについて図面に基づいて説明す
る。図１に示すように、コンバインには、左右一対のク
ローラ走行装置１Ｒ，１Ｌ、脱穀装置２、操縦部４等を
備えた走行機体９の前部側に、走行に伴って圃場の植立
穀稈Ｔを刈り取る刈取部３が、刈取昇降用の油圧シリン
ダ２３によって昇降自在な状態で設けられている。

【００１５】刈取部３は、倒伏している穀稈を引き起こ
す引き起こし装置５、引き起こされた植立穀稈の株元を
切断する刈刃６、刈取穀稈を横倒れ姿勢に変更しながら
機体後部側の脱穀用のフィードチェーン８に向けて搬送
する搬送装置７等を備えている。上記引き起こし装置５
の下部後方側個所に、刈取部３の対地高さを検出する超
音波式の刈高センサＳ５が設けられ、搬送装置７の搬送
始端側箇所に、刈取穀稈の株元が接当するとオン作動
し、刈取穀稈の株元が接当しない状態ではオフ作動する
株元センサＳ０が設けられている。つまり、この株元セ
ンサＳ０の検出情報に基づいて刈取作業状態であるか否
かが判別される。

【００１６】次に、図２に基づいてコンバインの動力伝
達系、及び、制御構成について説明する。エンジンＥの
動力が油圧式の無段変速装置１０に伝動され、この変速
装置１０の変速後の出力が、ミッションケース１１を介
してクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌに伝達されている。ミ
ッションケース１１には、上記変速装置１０の変速後の
出力を前進又は後進状態に切り換えるための前後進切換
機構（図示しない）と、上記変速後の出力を左右クロー
ラ走行装置１Ｌ，１Ｒに対して各別に断続して伝えると
共に各クローラ走行装置１Ｌ，１Ｒを各別に制動作動さ
せるための左右一対の操向クラッチブレーキ１７Ｌ，１
７Ｒとが設けられている。

【００１７】上記無段変速装置１０は、変速操作用の電
動モータ１３によって変速操作されるとともに、操縦部
４に設けた変速レバー１２に連動連結され、且つ、この
変速レバー１２による人為的な変速操作を電動モータ１
３による変速操作に優先させるようにするために、変速
レバー１２と変速装置１０との連係経路中に、電動モー
タ１３が摩擦式の伝動機構１４を介して連係されてい
る。又、前記刈取昇降シリンダ２３に対する圧油の供給
を制御して刈取部３を昇降操作するための電磁弁２５
と、前記左右の各操向クラッチブレーキ１７Ｌ，１７Ｒ
に対する圧油の供給を制御して各クラッチの入り切り及
びブレーキ操作するための操向用の電磁弁１９とが設け
られている。

【００１８】又、エンジンＥと脱穀装置２及び刈取部３
とがベルトテンション式の脱穀クラッチ３３及び刈取ク
ラッチ３４を介して夫々連動連結されている。そして、
脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を夫々人為的に
入り切り操作する脱穀クラッチレバー３２及び刈取クラ
ッチレバー３１が操縦部４に設けられ、それらの入り操
作に伴ってオン作動する脱穀スイッチＳＷ２及び刈取ス
イッチＳＷ１が設けられている。エンジンＥの回転数を
検出する回転数検出センサＳ１と、ミッションケース１
１の入力軸に伝動される変速装置１０の出力回転数に比
例するパルスを計数して、走行距離や車速を検出するた
めのロータリーエンコーダＳ２とが設けられている。
尚、エンジンＥの出力は、エンジン始動後、図示しない
アクセルレバー等によって上昇操作されて、作業用の回
転数にセットされる。前記エンジン回転数や車速等の検
出情報を用いて、刈取作業中においてエンジンＥの無負
荷回転数との差によってエンジン負荷を検出するととも
に、機体操縦部４に備えられた上限車速設定器２２によ
って設定される上限車速を越えない範囲で、エンジン負
荷が設定負荷に維持されるように車速（具体的には、変
速用電動モータ１３の作動状態）を自動調節する車速制
御を実行する構成となっている。

【００１９】又、前記刈取部３の引き起こし装置５の下
部側には、走行に伴って刈取部３に導入される植立穀稈
に接当して機体後方側に揺動する検出バーを備えて、そ
の検出バーの揺動状態に基づいて植立穀稈の機体横方向
での位置を検出する接触式の方向センサＳ４が設けられ
ている。尚、この方向センサＳ４の検出情報は、前記未
刈茎稈群Ｍの外周に沿って刈取走行するときに、走行機
体９を操向制御する際の制御情報として使用される。

【００２０】図１、図２、図４に示すように、走行機体
９の前部側の既刈り側（機体右側）箇所に、機体前方に
位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超音
波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が検出方向を機体前方に向
ける状態で左右方向に並んで設けられている。又、走行
機体９の未刈り側（機体左側）の横側部には、機体横側
方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の
超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃが、検出方向を機体横側方
に向ける状態で機体前後方向に設定間隔を隔てて設けら
れている。前記各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ
３ｂ，Ｓ３ｃは、夫々、機体外方側に向けて超音波を発
信する発信器と、検出対象物にて反射された超音波を受
信する受信器とを備えて、超音波を発信してから受信す
るまでの時間に基づいて、検出対象物（植立穀稈Ｔや地
面）までの距離を検出するように構成されている。尚、
機体前部に位置する超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２及
び機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂ
は、植立穀稈Ｔよりも上方に位置して、検出方向が機体
外方側で且つ斜め下方に向かう状態で超音波を発信して
距離を計測するように構成され、機体横側方の後部側に
位置する超音波センサＳ３ｃは機体横側部の低い位置に
設けられている。具体的には、機体前部に位置する超音
波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２は機体の操縦筒４５に備え
られ、機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３
ｂは機体固定部から延設されたステー４６に取り付け支
持されている。

【００２１】前記機体横側方の前部側に位置する超音波
センサＳ３ｂ（計測手段の一例）は、図９に示すよう
に、機体前後方向に沿う水平軸芯Ｘ周りで上下揺動自在
に支持されるとともに、走査機構４７によってその超音
波発信方向（距離検出方向）を設定角度範囲に亘って上
下方向に走査させるように構成されている。前記走査機
構４７は、駆動用アクチュエータである電動モータ４８
と、この電動モータ４８の回転動力を減速させて前記超
音波センサＳ３ｂを前記水平軸芯Ｘ周りで上下揺動操作
させるための減速ギア機構４９等を備えて構成され、こ
の走査機構４７の操作によって変化する前記超音波セン
サＳ３ｂの超音波発信方向（距離検出方向）の上下揺動
操作位置を検出するポテンショメータ式の角度検出セン
サＳ６（上下位置検出手段の一例）が設けられている。

【００２２】そして、超音波センサＳ３ｂは、後述する
ように、走査機構４７により超音波発信方向を設定角度
範囲に亘って上下方向に振らせながら、検出対象物まで
の離間距離の検出情報をそのときの上下走査位置（角度
検出センサＳ６の検出値）に対応させた状態で逐次検出
するように構成されている。

【００２３】図２に示すように、マイクロコンピュータ
利用の制御装置１６が設けられ、この制御装置１６に、
株元センサＳ０、回転数検出センサＳ１、ロータリーエ
ンコーダＳ２、方向センサＳ４、刈高センサＳ５、各超
音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ、角度
検出センサＳ６、脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチ
ＳＷ１、上限車速設定器２２の各検出情報が入力されて
いる。一方、制御装置１６からは、前記変速操作用の電
動モータ１３、前記揺動操作用の電動モータ４８、刈取
昇降用の電磁弁２５及び操向用の電磁弁１９に対する各
駆動信号が出力されている。

【００２４】コンバインは、図３に示すように、矩形状
の未刈茎稈群Ｍに対して、いわゆる回り刈り形式で、未
刈茎稈群Ｍの外周の各辺Ｍ１〜Ｍ４に沿う各作業行程を
順次刈取走行し、各作業行程の終端位置に達すると、隣
接する次の作業行程に移動するように走行制御される。
つまり、前記制御装置１６を利用して、未刈茎稈群Ｍの
外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴っ
て、未刈茎稈群Ｍに接近する側に向けて前進旋回走行さ
せ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程
の手前箇所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回
走行を行わせるように、前記クローラ走行装置１Ｒ，１
Ｌの作動を制御する旋回制御手段１００が構成されてい
る。

【００２５】前記制御装置１６は、前記前進旋回走行を
実行するときに、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波
発信方向を設定角度範囲（例えば、約３０度）に亘って
上下方向に走査させるように揺動操作用の電動モータ４
８の作動を制御するとともに、超音波センサＳ３ｂによ
り検出される検出対象物までの離間距離の計測情報をそ
のときの上下走査位置（角度検出センサＳ６の検出値）
に対応させた状態で逐次取り込み、計測距離が上下位置
情報の変化に応じて極値的に変化する変化点、具体的に
は、順次長くなる状態から順次短くなるように変化する
変化点（又は、計測距離が上下振れ角度の変化に応じて
順次短くなる状態から順次長くなるように変化する変化
点）における計測距離に基づいて、前記未刈茎稈群の外
周に対する走行機体９の位置情報（具体的には、図４
（ロ）に示すように未刈茎稈群の外周辺に対する走行機
体の傾斜状態）を判別するように構成され、その判別結
果に基づいて、前記前進旋回走行を停止すべくクローラ
走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御する構成となってい
る。従って、制御装置１６を利用して前記未刈茎稈群の
外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段１
０１が構成されている。

【００２６】又、制御装置１６は、前記超音波センサＳ
３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置
するほど速く、且つ、上方側に位置するほど遅くなるよ
うに、前記超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調
節するとともに、上記距離検出作動に伴って、前記未刈
茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方
側に位置するように、走査域を位置変更調節するように
構成されている。従って、制御装置１６を利用して、走
査機構４７の作動を制御する走査制御手段１０２が構成
されている。つまり、超音波発信方向（検出方向）が下
方側に位置する場合には、検出対象物までの離間距離は
短くなり、下方側に位置すると離間距離は長くなるの
で、上方側に位置するほど上下移動速度を遅くさせるこ
とで、上下位置の検出値の変化に対する計測距離データ
の変化を検出し易く、未刈茎稈の外周までの距離を精度
よく検出し易いものとなる。又、検出対象物である未刈
茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど走査
域を下向きに位置変更させることにより、未刈茎稈群の
外周に対する検出点（前記変化点）が走査域の中央側よ
りの位置に存在することになり、適正な検出タイミング
で前記変化点を検出することができるものとなる。

【００２７】以下、この制御装置１６による走行制御に
ついて、図６〜図８のフローチャートに従って具体的に
説明する。図６に示すように、未刈茎稈群Ｍの外周に沿
う１つの作業行程の始端位置から走行を開始すると、前
記方向センサＳ４の検出情報に基づいて走行機体９を作
業行程に沿って直進しながら刈取走行させるべく操向用
の電磁弁１９を制御する操向制御と、前記刈高センサＳ
５の検出情報に基づいて刈取部３の対地高さを適正高さ
に維持するように刈取昇降用の電磁弁２５を制御する刈
高制御と、上限車速を越えない範囲でエンジン負荷が目
標負荷に維持されるように車速を制御する車速制御と
を、株元センサＳ０がオフして作業行程の終端位置に達
したことが判別されるまで実行する。作業行程の終端位
置に達したことが判別されると、未刈茎稈群Ｍに対する
刈取作業が終了したか否かを判断して、作業終了でなけ
れば、隣接する次の作業行程に移動させるための旋回制
御を実行する。一方、作業終了であれば、走行を停止し
て制御を終える。

【００２８】旋回制御では、図７、図８に示すように制
御が実行される。つまり、刈取部３を上昇させるととも
に、変速用電動モータを操作して、そのときの走行速度
を刈取作業用の速度よりも低速、具体的には、後述する
ような旋回操作を開始させても搭乗者にショックを与え
ない程度の低速状態に減速させる。次に、図４（イ）に
示すように、先ず直進状態で旋回走行開始位置まで前進
走行させる。ここで、走行機体９が上記旋回走行開始位
置に達したことは、図５に示すように、機体左前側の超
音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが先に距離小から距
離大に変化した後、さらに機体が前進走行して、機体左
後側の超音波センサＳ３ｃの距離検出信号ｃが距離小か
ら距離大に変化したことによって判別する。

【００２９】旋回走行開始位置に達すると、図４（ロ）
に示すように、左側のクローラ走行装置１Ｌを伝動を断
ってブレーキ作動させて、機体前部側が未刈茎稈群Ｍに
接近するように走行機体９を左旋回走行させることにな
るが、このとき、旋回走行を開始した後は、作業能率を
向上させるために、走行速度を旋回用として予め設定さ
れる設定速度にまで増速させる。その旋回走行中におい
て機体左側の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂの検
出距離情報に基づいて、走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対
して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角度θ）
を判断して（この動作が位置判別処理に対応する）、そ
の角度が設定角度（例えば４５度）になる（そのときの
位置が目標位置に対応する）に伴って前進の左旋回走行
を停止させ、左側のクローラ走行装置１Ｌのブレーキ作
動を解除するのである。

【００３０】次に、前記超音波センサＳ３ｂによる距離
検出作動について詳述する。前記前進の左旋回走行を実
行するときに、超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方
向を設定角度範囲に亘って上下方向に振らせるように揺
動操作用の電動モータ４８の作動を制御するとともに、
超音波センサＳ３ｂにより検出される検出対象物までの
離間距離の計測情報をそのときの上下位置情報（角度検
出センサＳ６の検出値）に対応させた状態で逐次検出す
る。前記設定角度範囲は、図９に示すように、走行機体
９に対する相対位置が予め設定されており、角度検出セ
ンサＳ６の検出値（上下位置情報）に対応させて超音波
センサＳ３ｂにより検出される計測情報を検出するので
ある。そして、図１０に示すように、上下位置が大側に
変化するに伴って計測距離が順次長くなる状態から順次
短くなるように変化する変化点Ｑにおける距離を未刈茎
稈の外周までの距離情報として、その距離情報に基づい
て走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例
えば次の辺に対してなす角度θ）を判別する。

【００３１】つまり、図１０に示すように、超音波セン
サＳ３ｂによる超音波発信方向を例えば下から上方向に
振らせると、未刈茎稈の外周に達するまでに地面を検出
しながら、検出距離が徐々に大側に変化していく。未刈
茎稈が存在する個所に達すると、未刈茎稈の外周面に沿
って検出距離が逆に短くなり、未刈茎稈の上部側に達す
ると、再度、検出距離が大側に変化していくことになる
ので、上記変化点Ｑを未刈茎稈の外周までの距離として
求めることができるのである。このとき、前記超音波セ
ンサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側
に位置するほど速く且つ上方側に位置するほど遅くなる
ように、超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節
するとともに、上記距離検出作動によって、未刈茎稈群
の外周までの距離の検出値が小さくなるに伴って下方側
に位置するように、走査域を位置変更調節すべく、角度
検出センサＳ６の検出情報に基づいて揺動操作用の電動
モータ４８の作動を制御する（図９（ハ）参照）。この
ように超音波の発信方向が上下方向に振れることで、例
えば、図９（ロ）に示すように、走行機体９が左右に傾
斜したような場合であっても、未刈茎稈までの距離を精
度よく検出することができる。

【００３２】そして、前記直進旋回走行を実行している
途中で、上記したようにして判別される未刈茎稈群Ｍに
対する走行機体の位置が、目標位置に対して一定範囲内
に近づいたことが判断されると、走行速度を距離計測を
精度よく行える程度の低速状態にまで減速させ、減速状
態で機体を前進左旋回走行させながら、超音波センサＳ
３ｂの検出距離情報に基づいて走行機体９が未刈茎稈群
Ｍに対して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角
度θ）が設定角度（例えば４５度）になったこと（目標
位置に達したこと）が判別されると、前進の左旋回走行
を停止させ、左側のクローラ走行装置１Ｌのブレーキ作
動を解除する。

【００３３】このようにして、低速走行状態にて超音波
センサＳ３ｂによる距離検出作動を精度よく行えること
になり、走行機体の位置が目標位置に達したか否かを精
度よく検出できるとともに、そのことが検出されてから
機体走行を停止させても、応答遅れ等による機体のオー
バ−ランは少ないものになる。

【００３４】次に、図４（ハ）に示すように、上記旋回
走行の停止位置から、直進状態で旋回走行開始位置まで
後進走行させる。ここで、走行機体９が旋回走行開始位
置に達したことは、図５に示すように、機体左前側の超
音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが極小値を過ぎて増
加に転じたことによって判別される。このとき、上記し
た制御と同様に角度検出センサＳ６の検出情報と対応付
けて超音波センサＳ３ｂによる計測を逐次実行し、上記
距離検出作動によって、未刈茎稈群の外周までの距離の
検出値が小さくなるに伴って下方側に位置するように
（図９（ハ）参照）、走査域を位置変更調節すべく、角
度検出センサＳ６の検出情報に基づいて揺動操作用の電
動モータ４８の作動を制御する。

【００３５】旋回走行開始位置に達すると、図４（ハ）
〜（ニ）に示すように、右側の操向クラッチブレーキ１
７Ｒを切り操作して、走行機体９を後進左旋回走行させ
る。そして、走行機体９が隣接する次の作業行程の手前
箇所に位置するに伴って、後進左旋回走行を停止させ
る。ここで、走行機体９が次の作業行程の手前箇所に位
置したことは、機体前部側における左右一対の超音波セ
ンサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２のうち左側に位置する超音波セ
ンサＳ３ａ１の距離検出信号ａが距離大の状態から、機
体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態に変化したことに
よって判断される。次の作業行程の手前箇所から、機体
前部側における左右一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３
ａ２のうち左側に位置する超音波センサＳ３ａ１の距離
検出信号ａが機体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態を
維持し、他方側の超音波センサＳ３ａ２の距離検出信号
ａが距離大を検出する状態を維持するように操向用の電
磁弁を制御しながら直進前進走行させて、刈取部３を下
降させた後に次の作業行程での刈取作業を開始させる。
刈取作業が開始されて株元センサＳ０がオンするに伴っ
て前記操向制御、刈高制御、車速制御に移行する。

【００３６】この実施形態では、前記位置判別手段１０
１にて判別される未刈茎稈群Ｍの外周に対する走行機体
９の位置として、具体的には、前進左旋回走行の停止位
置（図４（ロ））を用いている。従って、機体横前部側
の超音波センサＳ３ｂにより計測手段が構成され、前記
走査機構４７と走査制御手段１０２とにより走査手段Ｉ
Ｓが構成され、超音波センサＳ３ｂ、走査手段ＩＳ及び
角度検出センサＳ６の夫々により距離検出手段が構成さ
れることになる。

【００３７】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、走行機体の位置が目標位置に
対して一定範囲内に近づくと、走行機体の走行速度を予
め設定された速度まで減速させる構成としたが、このよ
うな構成に限らず、走行機体の位置と目標位置との間の
距離（偏差）が小さくなるほど、走行機体の走行速度を
段階的にあるいは無段階で減速させるように制御する構
成でもよく、要するに、目標位置の手前個所では低速で
走行しながら目標位置に達したことを精度よく検出でき
るようにすればよい。

【００３８】（２）上記実施形態では、前記旋回制御手
段１００が、前記位置判別手段１０１の判別情報に基づ
いて、走行機体の位置が目標位置になるように、且つ、
目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように
走行装置の作動を制御するときの走行機体９の位置とし
て、前進左旋回走行の停止位置（図４（ロ））を用いた
が、後進旋回走行の停止位置においても適用できる（図
４（ニ））。

【００３９】（３）上記実施形態では、前記超音波セン
サＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に
位置するほど速く且つ上方側に位置するほど遅くなるよ
うに、前記超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調
節する構成と、上記距離検出作動に伴って、前記未刈茎
稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側
に位置するように、前記走査域を位置変更調節するよう
に構成したが、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発
信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速くなるよ
うに移動速度を調節する構成の両方を備える構成とした
が、これらのうち、いずれか一方の構成だけを備える構
成でもよく、それらを共に備えない構成でもよい。

【００４０】（４）上記実施形態では、前記距離検出手
段として、計測手段（超音波センサＳ３ｂ）と、走査手
段ＩＳと、上下位置検出手段Ｓ６とで構成する場合を例
示したが、このような構成に代えて、前記計測手段を予
め定めた設定速度で上下方向に振らせながら、経過時間
を上下位置の情報として代用することで、時間の経過に
伴う計測手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測結果に基づ
いて前記位置判別処理を実行するようにしてもよい。
又、上記実施形態では、計測手段（超音波センサＳ３
ｂ）の計測距離が上下位置情報の変化に応じて極値的に
変化する変化点の情報に基づいて未刈茎稈群の外周に対
する走行機体の位置を判別するようにしたが、このよう
な構成に代えて、例えば、上下位置情報の変化に応じて
変化する計測手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測距離の
平均値に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の
位置を判別する構成としてもよく、この場合、全ての計
測距離の情報を用いて平均値を求めてもよく、あるい
は、それらの情報のうち、特異的に突出する情報（例え
ば、茎稈や圃場以外の畦や圃場外の物までの検出情報
等）を除外した後の情報の平均値を求める等、各種の形
態で実施してもよい。

【００４１】（５）上記実施形態では、機体左前側の超
音波センサＳ３ｂに対してのみ走査手段が設けられる構
成とし、その情報に基づいて前進旋回走行における走行
機体の位置を検出するようにしたが、このような構成に
代えて、その他のセンサに対しても、走査手段を備えて
上下方向に振動させて、上下位置情報と計測情報とを対
応つけて計測する構成としてもよく、例えば、図１１に
示すように、機体左後側の超音波センサＳ３ｃを、上記
機体左前側の超音波センサＳ３ｂと同様に、植立穀稈よ
りも上方に位置させて、走査手段にて上下に走査可能に
設けるとともに、上下位置に対応させて距離を計測する
構成としてもよい。又、図１２に示すように、前進左旋
回走行の停止位置を判別するときに、機体左前側の超音
波センサＳ３ｂの検出情報Ｌ１と、機体左後側の超音波
センサＳ３ｃの検出情報Ｌ２と、それらの間の離間距離
ｓｄの情報（予め計測して記憶されている）とに基づい
て、未刈茎稈に対する走行機体の位置を判別するように
してもよい。このとき、機体左後側の超音波センサＳ３
ｃは、植立穀稈よりも上方に位置させてもよく上記実施
形態のように低い位置に設ける構成でもよい。

【００４２】（６）上記実施形態では、位置検出手段と
して、未刈茎稈群Ｍの外周までの距離を検出する超音波
式の距離検出手段を設ける場合を例示したが、これ以外
に、例えば、検出光を植立茎稈Ｔに対して投受光する光
式の距離検出手段や、未刈茎稈群Ｍを含む所定範囲を撮
像するビデオカメラ等の撮像画像を処理して距離を検出
する撮像式の距離検出手段を走行機体９に設けてもよ
い。

【００４３】（７）上記実施形態では、各走行装置１
Ｌ，１Ｒを各別に制動作動させるための左右一対の操向
クラッチブレーキを設ける構成としたが、このような構
成に限らず、左右一対の油圧式無段変速装置を備えて左
右各別に無段変速可能な構成としたり、遊星ギア式の変
速機構とする等、各種の駆動形態で実施してもよい。

【００４４】（８）上記実施形態では、刈取収穫機をコ
ンバインにて構成したが、コンバイン以外に、例えば、
イグサ用の刈取収穫機等でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの側面図

【図２】コンバインの制御構成のブロック図

【図３】コンバインによる刈取走行の経路を示す平面図

【図４】旋回走行を示す平面図

【図５】距離検出信号の時間変化を示すタイムチャート

【図６】制御作動を示すフローチャート

【図７】制御作動を示すフローチャート

【図８】制御作動を示すフローチャート

【図９】距離検出状態を示す背面図

【図１０】距離計測情報を示す図

【図１１】別実施形態のコンバインの側面図

【図１２】別実施形態の旋回走行を示す平面図

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ 走行装置 ９ 走行機体 １００ 旋回制御手段 １０１ 位置判別手段 ＩＳ 走査手段 Ｓ３ｂ 計測手段 Ｓ６ 上下位置検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相田 宙 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 池田 博 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 Ｆターム(参考） 2B043 AA04 AB06 BA02 BA05 BB14 DA17 EA13 EA14 EB02 EB04 EB07 EB08 EB10 EB17 EB23 EB24 EB25 EC12 EC13 EC14 EC19 ED12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程
   の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近す
   る側に向けて前進旋回走行させ、次に、前記１つの作業
   行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回走行
   させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走
   行装置の作動を制御する旋回制御手段が設けられた刈取
   収穫機であって、 前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出する距離検出手
   段と、その距離検出手段の検出情報に基づいて、前記未
   刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置
   判別手段とが設けられ、 前記旋回制御手段は、 前記前進旋回走行又は前記後進旋回走行において、前記
   位置判別手段の判別情報に基づいて、前記未刈茎稈群の
   外周に対する走行機体の位置が目標位置になるように、
   且つ、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が
   前記目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするよ
   うに、前記走行装置の作動を制御するように構成されて
   いる刈取収穫機。
2. 【請求項２】 前記距離検出手段が、 検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手
   段と、前記計測手段の距離検出方向を設定角度範囲に亘
   って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方
   向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを
   備えて構成され、 且つ、前記離間距離の計測結果をそのときの前記上下走
   査位置に対応させた状態で逐次検出するように構成され
   ている請求項１記載の刈取収穫機。
3. 【請求項３】 前記計測手段が、前記距離検出方向に向
   けて超音波を発信してから検出対象物にて反射した超音
   波が受信されるまでの時間に基づいて、前記検出対象物
   までの離間距離を検出する超音波センサにて構成されて
   いる請求項２記載の刈取収穫機。