JPH0135608Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は未刈穀稈に関する情報を検出する光セ
ンサを備えた収穫機に関する。

近時収穫機においては自動操向制御、自動回行
制御等の種々の自動制御装置の開発が進んでい
る。例えば自動操向制御は、機体と未刈穀稈との
相対的位置関係を操向センサにて捉えて機体を未
刈穀稈に倣わせるべく操向制御が行われる。この
ような自動制御装置の進歩に伴つて、各種センサ
による検出精度の向上が要求されている。このた
め、未刈穀稈を検知対象とするセンサとしては、
未刈穀稈の損傷の虞れがなく、また周辺にノイズ
の影響を与えることのない光センサが使用される
ようになつている。しかしながら光センサは太陽
光、穀稈の色等によりその受光状態が大きく変化
してしまい、正確な情報が得られず、誤制御の虞
れが大であつた。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、未刈穀稈を検知対象とする光センサの検出結
果を、刈取済穀稈の搬送経路内に一定の距離をお
いて設けられた光センサの検出結果に基いて補正
するようにして自動制御の精度向上を図つた収穫
機の提供を目的とする。

以下本考案をその実施例を示す図面に基いて詳
述する。

第１図は本考案に係る収穫機（以下本案機とい
う）の外観図であり、刈取部Ｋによつて刈取られ
た穀稈は図示しない上部及び下部搬送装置を経て
縦搬送チエインVCから脱穀部Ｄへ移送される。
左側の分草板の取付杆には検出面が左方を向くよ
うに操向用の光センサS₁が取付けられていて、機
体左方に存する未刈穀稈列と機体との相対距離を
検出し、この未刈穀稈と機体との距離が一定とな
るように機体の操向制御を行うようになつてい
る。

一方脱穀部Ｄの入口付近には、その検出面を下
方に向けて補正用の光センサS₂が取付けられてお
り、刈取部Ｋにて刈取られ縦搬送チエインVCに
て挟扼されて搬送される穀稈を、設定された一定
の距離で検出できるようになつている。また光セ
ンサS₂から縦搬送チエインVC寄りに適長離れた
位置にはリミツトスイツチ等からなる検知スイツ
チＬが設けられていて、縦搬送チエインVCに穀
稈が挟扼されフイードチエインFCに向けて搬送
されているのを検知するようになつている。

第２図は本案機の要部電気回路のブロツク図で
ある。操向用の光センサS₁は発光ダイオード１２
を発光素子、フオトダイオード１３を受光素子と
して使用しており、発光ダイオード１２は発振回
路１１にて変調駆動されて変調光を発し、該変調
光を未刈穀稈にて反射させて、該反射光をフオト
ダイオード１３にて捉えるようにしている。また
発振回路１１の出力は後述するゲート回路１６に
入力されている。フオトダイオード１３にて捉え
られた反射光は受光回路１４にてその光量に対応
する電圧に変換され、交流増幅回路１５に入力さ
れて増幅される。交流増幅回路１５の出力電圧は
ゲート回路１６を介して検波回路１７に出力され
るようになつている。ゲート回路１６は前述した
発振回路１１の信号に同期して導通状態となり、
この導通状態の間交流増幅回路１５の出力を検波
回路１７に与え、該検波回路１７にて整流され、
その出力は後述する比較器５６の＋入力及び比較
器５７の−入力となつている。従つて光センサS₁
の出力は、該センサS₁と未刈穀稈との離隔距離に
応じたレベルの電圧となつている。

一方補正用の光センサS₂も同様の構造となつて
おり、発振回路２１にて変調駆動された発光ダイ
オード２２より変調光を投射し、該変調光を縦搬
送チエインVCにて搬送されている刈取済穀稈に
て反射させ、該反射光をフオトダイオード２３に
て捉えて、受光回路２４、交流増幅回路２５、ゲ
ート回路２６、検波回路２７の各回路にて増幅、
検波するようになつている。そして検波回路２７
の出力電圧はソレノイド５１に与えられている。

ソレノイド５１は電磁リレ４の第１の常開接点
４a₁と電圧調整用の可変抵抗５８との直列回路を
介してボデイアースされており、また該電磁リレ
４の第２の常開接点４a₂を介してソレノイド５２
がボデイアースされている。ソレノイド５２には
電源電圧が可変抵抗５８にて調節されて与えられ
ており、両常開接点４a₁，４a₂の閉路により両ソ
レノイド５１，５２が励磁される。電磁リレ４の
励磁コイル４Ｃは、電源ラインと、穀稈検知スイ
ツチＬの常開接点La及びモノマルチバイブレー
タ（以下モノマルチという）３の直列回路を介し
て接続されており、常開接点Laの閉路によりモ
ノマルチ３は所定時間に亘つてハイレベルの信号
を励磁コイル４Ｃに出力してこれを所定時間に亘
つて励磁し、両常開接点４a₁，４a₂を所定時間に
亘つて閉路する。各常開接点４a₁，４a₂は前述し
た如くソレノイド５１と可変抵抗５８との間、ソ
レノイド５２とボデイアースとの間に夫々介装さ
れており、各常開接点４a₁，４a₂の閉路により
夫々ソレノイド５１，５２が励磁される。そして
両ソレノイド５１，５２の電磁力はポテンシヨメ
ータ５３に与えられていてその出力電圧を変化さ
せるようになつており、具体的には両ソレノイド
５１，５２の電磁力にてポテンシヨメータ５３の
可変抵抗器の摺動子を相異なる方向に牽引し、両
電磁力の強弱に対応する位置にまで摺動子を移動
させることによりポテンシヨメータ５３の出力電
圧を変化させるものである。

ポテンシヨメータ５３の出力電圧端子は比較器
５６の−入力端子に接続されると共に、可変抵抗
５４を介して比較器５７の＋入力端子に接続され
ている。また比較器５７の＋入力端子は可変抵抗
５５を介してボデイアースされている。比較器５
６の＋入力及び比較器５７の−入力は前述の光セ
ンサS₁の検波回路１７の出力電圧となつており、
各比較器５６，５７はその＋入力電圧が−入力電
圧よりも高くなるとハイレベルの信号を制御部６
に出力する。制御部６は比較器５６，５７の信号
により、操向装置を制御して機体の操向制御を行
うようになつている。

叙上の如く構成された本考案の動作は次のとお
りである。未刈穀稈列に機体を倣わせて刈取作業
を開始し、操向用の光センサS₁のフオトダイオー
ド１３が、発光ダイオード１２から発せられ、未
刈穀稈列にて反射された光を捉えると、検波回路
１７の出力はフオトダイオード１３の受光量に応
じた電圧となり、これが比較器５６の＋端子及び
比較器５７の−端子に入力される。

一方、刈取済穀稈が縦搬送チエインVCに搬送
されて脱穀部Ｄの入口付近に達し、補正用の光セ
ンサS₂のフオトダイオード２３が発光ダイオード
２２から発せられ、搬送穀稈にて反射された光を
捉えると、検波回路２７の出力はフオトダイオー
ド２３の受光量に応じた電圧となる。また搬送穀
稈の脱穀部Ｄ入口付近への到来により穀稈検知ス
イツチＬがオンしてその常開接点Laが閉路とす
ると、モノマルチ３は所定時間に亘つてハイレベ
ルの信号を出力し、電磁リレ４の励磁コイル４Ｃ
が所定時間に亘つて励磁されてその常開接点４
a₁，４a₂が閉路し、両ソレノイド５１，５２が励
磁される。このとき各ソレノイド５１，５２は励
磁電圧に比例して電磁力が変化し、両ソレノイド
５１，５２の電磁力の強弱に対応した位置にて可
変抵抗の摺動子が停止し、その位置にて定まる電
圧がポテンシヨメータ５３の出力電圧となる。即
ちソレノイド５２は可変抵抗５８にて定まる電源
電圧にて励磁されるがソレノイド５１は補正用の
S₂の検波回路２７の出力電圧にて励磁されるた
め、検波回路２７の出力電圧が大きくなるとソレ
ノイド５１の電磁力が大きくなつてポテンシヨメ
ータ５３の出力は大きくなり、反対に検波回路２
７の出力電圧が小さくなるとソレノイド５１の電
磁力が小さくなつてポテンシヨメータ５３の出力
が小さくなる。ポテンシヨメータ５３の出力は比
較器５６の−入力となると共に、可変抵抗５４，
５５にて所定の電圧とされて比較器５７の＋入力
となり、操向用光センサS₁の検出結果に対する比
較基準電圧とされている。これは、補正用の光セ
ンサS₂は搬送穀稈との距離が予め定められている
ため、その受光量が多い場合には太陽光が強い
（晴天である）、穀稈の色の明度が高い等の状態に
あり、反対に受光量が少ない場合には太陽光が弱
い（曇天である）、穀稈の色の明度が低い等の状
態にあるため、光センサS₂の受光量が多い場合に
は基準電圧となるポテンシヨメータ５３の出力を
高くし、反対にセンサS₂の受光量が少ない場合に
はポテンシヨメータ５３の出力を低くし、結局晴
天等により受光量が大である場合は、比較基準電
圧を高くして自動操向制御の不感帯域の電圧レベ
ルを高くし、反対に曇天等により受光量が小であ
る場合は、比較基準電圧を低くして自動操向制御
の不感帯域の電圧レベルを低くして、太陽光、穀
稈の色等による影響を除き、正確な距離に応じた
電圧レベルを得るようにしている。

穀稈検知スイツチＬのオン後所定時間経過する
とモノマルチ３の出力はローレベルとなり、電磁
リレ４の励磁コイル４Ｃは消磁されてその常開接
点４a₁，４a₂は開路し、両ソレノイド５１，５２
は消磁される結果、ポテンシヨメータ５３の出力
電圧は前述したように両ソレノイド５１，５２に
て定まる値に固定される。

比較器５６，５７は、操向用の光センサS₁の検
出結果を、補正用の光センサS₂の検出結果に基い
て定まるポテンシヨメータ５３の出力及び該出力
と可変抵抗５４，５５にて定まる基準電圧値とを
比較し、光センサS₁の検出電圧がポテンシヨメー
タ５３の出力電圧より高い場合には比較器５６が
ハイレベルの信号を制御部６に出力し、制御部６
は機体が未刈穀稈に近づきすぎたものとして右方
に進行方向を修正すべく出力し、反対に光センサ
S₁の検出電圧がポテンシヨメータ５３の出力電
圧、可変抵抗５４，５５にて定まる電圧（比較器
５７の＋入力電圧）よりも低い場合には、比較器
５７がハイレベルの信号を制御部６に出力し、制
御部６は機体が未刈穀稈より遠ざかつたものとし
て左方に進行方向を修正すべく出力して操向装置
を動作させ、機体を未刈穀稈列に倣うように走行
を行わせる。

而して、１行程の刈取を終了して次行程への回
行作業を行い、新たに刈取を開始する場合におい
て、当初は刈取済穀稈が搬送されていないため、
穀稈検知スイツチＬがオフしたままであるので両
ソレノイド５１，５２は消磁されたままであり、
ポテンシヨメータ５３は前行程の当初における出
力状態を保持しているため、該出力に基いて操向
用光センサS₁の検出結果に対する比較基準電圧が
定まり、当初は該電圧に基いて操向制御が行われ
る。そして刈取済穀稈が搬送されると穀稈検知ス
イツチＬがオンし、前述したようにソレノイド５
１，５２が励磁されて、ポテンシヨメータ５３の
出力はその時点における補正用の光センサS₂の検
出状況に対応した値となり、爾後はこの新たな比
較基準電圧により制御が行われる。

なお上述の実施例においては光センサを自動操
向制御に使用する場合について述べたが、これに
限るものではなく、自動回行制御、自動刈残し刈
取制御等の未刈穀稈を検知対象とする自動制御に
適用できる。またポテンシヨメータ５３の出力電
圧の変更をソレノイド５１，５２の電磁力にて行
う構成としたが、これに替えて正、逆転可能のモ
ータの回転にて行う構成としてもよい。

以上詳述したように本考案に係る収穫機は、未
刈穀稈に光を発し、それからの反射光量を検出す
る第１の光センサと、刈取済穀稈に対して所定距
離を隔てて光を発し、それからの反射光量を検出
する第２の光センサと、第１の光センサの検出結
果と基準値との比較により未刈穀稈と機体との距
離を求める手段と、第２の光センサの検出結果に
より、前記基準値を変更調節する手段とを具備す
るものであるので、太陽光や穀稈の色等の影響に
よる誤検出を防止でき、また経時的な太陽光の変
化に対しても追従できる等本考案は自動制御の精
度向上に寄与する処多大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであり、第１
図は本案機の外観図、第２図はその要部電気回路
のブロツク図である。 S₁，S₂……光センサ、Ｋ……刈取部、Ｄ……脱
穀部、Ｌ……穀稈検知スイツチ、VC……縦搬送
チエイン、３……モノマルチ、４……電磁リレ、
６……制御部、１１，２１……発振回路、１２，
２２……発光ダイオード、１３，２３……フオト
ダイオード、１４，２４……受光回路、１５，２
５……交流増幅回路、１６，２６……ゲート回
路、１７，２７……検波回路、５１，５２……ソ
レノイド、５３……ポテンシヨメータ、５６，５
７……比較器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 未刈穀稈に光を発し、それからの反射光量を検
   出する第１の光センサと、 刈取済穀稈に対して所定距離を隔てて光を発
   し、それからの反射光量を検出する第２の光セン
   サと、 第１の光センサの検出結果と基準値との比較に
   より未刈穀稈と機体との距離を求める手段と、 第２の光センサの検出結果により、前記基準値
   を変更調節する手段と を具備することを特徴とする収穫機。