JPH01309618A - 収穫機の扱深さ自動調節装置 - 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〕 本発明は収穫機の扱深さ自動調節！Ａ置に関し、更に詳
述すれば、超音波センサを用いて脱穀すべき穀稈の有無
を検出することにより汲深さ調節をする収穫機の扱深さ
自動調節装置を提案するものである。

〔従来の技術〕

コンバインの如き収穫機におε）ては、脱穀する穀稈の
稈長を超音波センサにより検出する構造のものがある。

従来のこの種の収摂機は、脱穀部の穀稈入口側に搬送さ
れる穀稈の稈長を検出すべく、例えば搬送される穀稈の
上方側に長稈を検出する超音波センサ及び短稈を検出す
る超音波センサを、搬送される穀稈の長さ方向に並設し
ている。また、これらの超音波センサと対向しており、
搬送される穀稈の下方側に位置させた入口鉄板を設けて
いる。

これらの各超音波センサは、超音波発信器と超音波受信
器とを一体化した構成となっており、夫々の超音波発信
器が発信した各超音波は人口鉄板で反射して、発信した
超音波発信器と一体の超音波受信器が夫々受信する。そ
して超音波を受信して得た両超音波受信器の出力がとも
に所定レベル以上にあると入口鉄板による反射であって
短稈を、両超音波受信器の出力がともに所定レベル以下
にあると穀稈により吸収されて長稈を検出したことにな
る。

これにより、短稈を検出した場合は、縦搬送チエインを
深扱ぎ側へ、長稈を検出した場合は浅扱ぎ側へ夫々傾動
させて穀稈の扱深さを自動調節している。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように従来の扱深さ自動調節装置は、脱穀部の
人口側に設けた超音波センサの超音波発信器が周期的に
超音波を発信し、入口鉄板又は搬送されている穀稈で反
射した超音波を夫々の超音波受信器が受信することによ
り穀稈の有無、つまり穀稈の長短を検出する。しかし乍
ら、超音波センサ付近には脱穀部又は穀稈搬送機構等の
可動部の騒音たる超音波が存在して超音波受信器はその
ような不要の超音波を受信する虞れがあり、受信すると
稈長の検出を誤る虞れがある。それ故、超音波受信器は
超音波の発信時点から所定時間後の時点より所定時間内
で超音波を受信するように受信時間幅を設定している。

しかるに、そのような構成とすると、外気温度が変化し
て空気中の音速が変化した場合、例えば外気温度の上昇
（又は低下）により音速が速く（又は遅く）なって、超
音波の発信時点から所定時間後に超音波受信器に到達す
る超音波は発信されたうちの立ち下り（又は立ち上り）
の部分となって、超音波受信器の出力レベルが低下する
ことになる。それ故、穀稈の稈長を誤検出する虞れがあ
り、扱深さ調節の制御精度が外気温度に左右されるとい
う問題がある。

本発明は前述した問題に鑑み、外気温度が変化しても、
超音波発信器が発信したその反射波を正確に捉えて常に
適正な扱深さ調節ができる収Ｎ機の汲深さ自動調節装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明に係る収穫機の扱深さ自動調節装置は、脱穀部に
送給される穀稈の有無を、超音波発信器が発信した超音
波の反射波を受信した超音波受信器の出力レベルにより
検出し、該出カレー、ルに基づいて穀稈の扱深さを適正
範囲に調節するようにしている収穫機の扱深さ自動調節
装置において、前記超音波受信器が受信した超音波の包
絡線を検出する包絡線検波部と、該包絡線検波部から得
たアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デ
ジタル変換手段と、変換されたデジタル信号のレベルと
所定値とを比較し、所定値以上にある信号のデータ範囲
を決定する手段と、該データ範囲内の信号の平均値を求
める手段と、求めた平均値と所定基準値とを比較する比
較手段とを備えて、該比較手段の結果に基づいて扱深さ
を調節する構成としてあることを特徴とする。

〔作用〕

超音波発信器は周期的に超音波を発信する。発信した超
音波を超音波受信器が受信する。包絡線検波部は受信し
た超音波の包絡線を検出する。アナログ／デジタル変換
手段は包絡線検波部が出力したアナログ信号をデジタル
信号に変換する。データ範囲を決定する手段は、変換さ
れたデジタル信号のレベルと所定値とを比較し、所定値
以上にある範囲をデータ範囲に決定する。平均値を求め
る手段はデータ範囲内の信号の平均値を求める。

比較手段は求めた平均値と所定基準値とを比較する。比
較手段の比較結果に基づいて扱深さを調節する。

これにより、発信した超音波の反射波を受信する超音波
受信器の出力レベルは、周囲温度の変化の影響をうけな
い。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述する。

第１図は本発明に係る収１機の扱深さ自動調節装置を装
備した収穫機の左側外観斜視図であり、第２図は縦搬送
チエインの駆動機構の略示図である。第１図及び第２図
において、■は運転席２、脱穀装置３等からなる本体部
であり、本体部１の前側には分草板４、刈刃５、穀稈引
起装置６、等で構成された刈取部７が図示しない油圧シ
リンダにより昇降可能に取付けられている。

そして刈取部７には、刈取った穀稈を上方へ搬送する縦
搬送チエイン１０を設けており、縦搬送チエインＩＯで
搬送された穀稈は脱穀部３に設けたフィードチエイン１
１に受継がせるようになっている。

また、脱穀部３の扱室３ａの入口上部には、超音波発信
器Ｔｌ＋及び超音波受信器ＲＨが一体の超音波センサＳ
Ｈと、超音波発信器ＴＭ及び超音波受信器ＲＭが一体の
超音波センサＳＭを夫々設けている。これらの超音波セ
ンサＳＨ，ＳＭの超音波発信器Ｔｌｌ、　ＴＭの超音波
発信面及び超音波受信器１７）１．　ＲＭの超音波受信
面はともに下向きとなっている。これらの超音波センサ
Ｓｌｌ、　ＳＭは、フィードチエイン１１と直交する直
線上に適宜間隔離隔して並設され、超音波センサＳＭが
フィードチエイン１１寄りに設けられている。

また超音波センサＳｌｆ、　ＳＭと対向しており、搬送
される穀稈の下方側に位置して入口鉄板３ｂを設けてい
る。これらの超音波センサＳｌｌ、　ＳＭは、縦搬送チ
エイン１０で搬送されてきた穀稈が脱穀部３の扱室３ａ
に入る直前で、超音波発信器ＴＨ，ＴＭが発信した超音
波の入口鉄板３ｂ又は穀稈からの反射波を超音波受信器
ＲＨ，ＲＭが受信することにより稈長を検出する。そし
て超音波センサＳｌｌ、　ＳＭにより検出された稈長に
応じて駆動モータ１２が回転駆動させられるが、長稈で
あり超音波受信器ＲＨ，ＩＩＭの出力がともに所定レベ
ル以下の場合は、図示しない減速機を介して駆動アーム
１３を伸長させて縦搬送チエイン１０を実線矢符で示す
方向に傾動させて浅扱ぎ状態にする。

一方、短稈であり超音波受信器Ｈ，ＲＭの出力がともに
所定レベル以上の場合には、駆動モータ１２を逆回転さ
せて駆動アーム１３を短縮させて縦搬送チエイン１０を
実線矢符と反対方向に起立させて深扱ぎ状態にする。こ
のようにして脱穀される穀稈の長、短に応じて扱深さを
自動調節するようにしている。

第３図は本発明に係る扱深さ自動調節装置の電気回路及
び油圧回路を示した回路図である。

第３図において、３０はメモリ３０ａを内蔵しており、
マイクロコンピュータを用いた制御部である。

出力ボートｂ＋は超音波発振器３１を発振動作させる駆
動回路３２に所定周期でトリガ出力を与えている・駆動
回路３２の出力は超音波発振器３１へ入力されている。

この超音波発振器３１の発振出力は増幅部３３へ入力さ
れて、増幅された増幅部３３の出力が超音波発信器ＴＨ
，ＴＭの両方に与えられ超音波発信器ＴＨ。

門が超音波を発信する。発信した超音波は入口鉄板３ｂ
　（第２図参照）又は人口鉄板３ｂ上を搬送される穀稈
で反射し、超音波受信器ＲＨ，ＲＭ夫々が反射してきた
超音波を受信する。超音波受信器ＲＨ、ＲＭの出力信号
は夫々増幅部３４．３５へ人力され、増幅された出力信
号は例えば高周波フィルタからなる包絡線検波部３６．
３７に人力されている。包絡線検波部３６．３７の出力
信号は所定のサンプリング周期でアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３８．３９へ入力されて
いる。デジタル信号に変換したＡ／Ｄ変換部３８．３９
の出力信号を前記制御部３０の入カポ−Ｆａｌ＋ａｚに
入力している。

制御部３０の出力ボートｂ２．　ｂ：＋には、リレー駆
動回路４０．４１を介して、前記駆動モータ１２を正転
又は逆転制御するためのリレーコイルＲｙＨ，ＲＹＨの
一端子が接続されている。そしてリレーコイルＲｙｌｌ
。

ＲｙＭ夫々の他端子は接地されている。このリレーコイ
ルＲｙＨを励磁することにより、駆動モータ１２を正転
させて縦搬送チエイン１０を浅扱ぎ側へ、リレーコイル
ｈＭを励磁することにより駆動モータ１２を逆回転させ
て縦搬送チエイン１０を深扱ぎ側へ夫々傾動させるよう
になっている。

次にこのように構成した扱深さ自動調節装置の動作を制
御部３０の制御内容を示す第４図のフローチャートとと
もに説明する。刈取作業を開始すべく制御部３０の出力
ボートｂ＋からトリガ出力を駆動回路３２に与えて、超
音波発信器ＴＨ，ＴＭが周期的に超音波を発信する。発
信した超音波は脱穀部３の入口側に設けた入口鉄＋ｆｆ
３ｂで反射して、その反射した超音波を超音波受信器が
受信する。

さて、機体が走行して植立している穀稈が穀稈引起装置
６により引起されて、刈刃５により刈取られる。刈取っ
た穀稈は縦搬送チエイン１０により尿道されてフィード
チエイン１１に受継がれて扱室３ａ内に搬入されて脱穀
される。

次に超音波受信器Ｒ１１が超音波を受信した場合の１ｔ
ｒｌＪ　？卸内容を説明する。

所定サンプリング周期でデジタル信号に変換してＡ／Ｄ
変換部３９が出力した第５図に示すデジタル信号Ｖｌ＋
ν２・・・ｖ、、が入力ボートａ２に入力されると、制
御部３０がその信号を読込み（Ｓｌ）、メモリ３０ａに
記憶する（Ｓ２）。そして、順次読込んだデジタル信号
Ｖ、、　Ｖ２・・・Ｖ、の夫々と、発信された超音波を
受信したものと判定すべき信号レベルＶ、に許容値Δν
を加えてメモリ３０ａに予め記憶しである第１しきい値
Ｖ、＋ΔＶとの大小関係を調べる（Ｓ３）。

この＋ΔＶ、−ΔＶは一般に＋Δｖく−ΔＶに設定され
る。続いて、第１しきい値Ｖ、＋ΔＶ以上となった最初
のデジタル信号を検出すると、その時点をデータ抽出開
始時点ｎ＋　（第６図参照）と決定しくＳ４）、引続き
、発信された超音波を受信したものと判定すべき信号レ
ベルＶＳに許容値ΔＶを減じてメモリ３０ａに予め記憶
しである第２しきい値Ｖ、−ΔＶとの大小関係を調べる
（Ｓ５）。第２しきい値Ｖ、−ΔＶ以下となった最初の
デジタル信号を検出すると、その時点をデータ抽出終了
時点ｎ２（第６図参照）と決定する（Ｓ６）。これによ
りデータ抽出開始時点ｎ１からデータ抽出終了時点ｎ２
までの範囲がデータ範囲となる。なお、データ範囲は、
第１．第２のしきい値を用いず、例えば信号レベルＶ、
をしきい値として決定してもよい。続いてメモリ３０ａ
に記憶しているデジタル信号からデータ範囲ｎ１からｎ
２までのデジタル信号を読出してｎｚまでのデジタル信
号のレベル平均値ｖＡを算出する（Ｓ８）。これにより
、データ範囲内に受信した超音波の平均レベルが求めら
れたことになる。そして、このレベル平均値ｖＡと所定
基準値Ｖいとの大小関係を調べ（Ｓ９）、レベル平均値
ｖＡが所定基準値Ｖい以下の場合は、発信した超音波が
穀稈に当たって吸収されて反射した超音波が少ないため
であり、長稈を検出しているものとして出力ボートｂ２
をハイレベルにし、リレーコイルＲｙＨが励磁されて縦
搬送チエイン１０は浅扱ぎ側へ傾動する。

一方、超音波受信器ＲＭが超音波を受信した場合の制御
内容も前述したと同様となる。この場合は、ステップ（
Ｓ９）において、レベル平均値Ｖ、が基準値■い以下で
は、前述したように穀稈に超音波が当接して反射した超
音波が少ないためであるとして出カポ−１−ｂ２をロー
レベルに、し、所定基準値Ｖ１以上となると入口鉄Ｆｉ
、３ｂで超音波が反射して短稈を検出したためであると
して、出力ボートｂ３をハイレベルにして、リレーコイ
ルＲｙＭが励磁されて縦搬送チエイン１０は深扱ぎ側へ
傾動する。このようにして脱穀する穀稈の稈長に応じた
扱深さ調節を行い、脱穀する穀稈の穂先が、超音波セン
サＳＨ，ＳＭが並設されている間に常に存在する適正な
扱深さに保持される。

即・ち、超音波発信器が発信した超音波の反射波を受信
した超音波受信器の出力信号が、データ範囲内において
所定レベルに達している場合に扱深さ調節を行うから、
音速の変化及び外来の単発的な超音波の影響を受けず、
誤った扱深さ調節をする虞れがなく、常に安定した適正
な扱深さになし得る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明に係る収１機の扱深さ自動調
節装置は、超音波発信器が発信した超音波の反射波を超
音波受信器が受信し、受信した超音波の包絡線を検出し
てアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換されたデ
ジタル信号のレベルと所定値とを比較して、所定値以上
にある信号のデータ範囲を決定し、そのデータ範囲内の
信号の平均値を求め、求めた平均値と所定基準値とを比
較した結果に基づいて扱深さ調節をする構成にしたから
、周囲（外気）温度の変化により音速が変化しても、あ
るいは単発的な外来の超音波を受信しても、穀稈の有無
の検出を誤る虞れがない。したがって、本発明によれば
周囲温度及び外来の単発的な超音波の影響をうけずに、
汲深さを調節できる収穫機の扱深さ自動調節装置を提供
できる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る扱深さ自動調節装置を備える収穫
機の左側外観斜視図、第２図は縦搬送チエインの駆動機
構の略示図、第３図は扱深さ自動調節装置の電気回路及
び油圧回路の回路図、第４図は制御部の制御内容を示す
フローチャート、第５図はサンプリングした信号のレベ
ルを示す図、第６図はデータ範囲を決定する説明図であ
る。 ３・・・脱穀部　７・・・刈取部　１０・・・縦搬送チ
エイン１１・・・フィードチエイン　３０・・・制御部
　３１・・・超音波発振器　３３，３４．３５・・・増
幅部　３６．３７・・・包絡線検波部　３８．３９・・
・アナログ／デジタル変換部　Ｔｌｌ。 ＴＭ・・・超音波発信器　ＲＨ，Ｒ旧・・超音波受信器
　Ｓｌｌ、ＳＭ・・・超音波センサ 特　許　出願人　　ヤンマー農機株式会社　外１代理人
　弁理士　　河　　野　　登　　夫弔２図 第　　　４　　　図 ■１　　・・・・・・・・・　Ｖｎ 第５図 簗６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、脱穀部に送給される穀稈の有無を、超音波発信器が
   発信した超音波の反射波を受信した超音波受信器の出力
   レベルにより検出し、該出力レベルに基づいて穀稈の扱
   深さを適正範囲に調節するようにしている収穫機の扱深
   さ自動調節装置において、 前記超音波受信器が受信した超音波の包絡 線を検出する包絡線検波部と、該包絡線検波部から得た
   アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジ
   タル変換手段と、変換されたデジタル信号のレベルと所
   定値とを比較し、所定値以上にある信号のデータ範囲を
   決定する手段と、該データ範囲内の信号の平均値を求め
   る手段と、求めた平均値と所定基準値とを比較する比較
   手段とを備えて、該比較手段の結果に基づいて扱深さを
   調節する構成としてあることを特徴とする収穫機の扱深
   さ自動調節装置。