JPH0147122B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンバイン等の刈取収穫機における操
向制御装置に関する。

普通、上記操向制御においては植立穀稈導入径
路に導入された穀稈株の横方向位置を検出するた
めに、株との接触によつて後退変位するセンサー
を利用し、このセンサーの変位でオンオフ接点を
切換える構成が採用されているのであるが、穀稈
は断続的に植えられているために、株間において
はセンサーが株から外れてセンサー信号が途切れ
ることになり、又、局部的に横方向に外れた株に
よつてセンサー信号が突発的に変動することもあ
り、このようなセンサー信号の不当な変動による
悪影響をなくすために、株間でセンサーが株から
外れたときに信号を保持する遅延回路や、突発的
な信号を無視するための遅延回路等を制御回路に
組込んでセンサー信号の補償を行つており、どう
しても制御回路構成が複雑になりがちであつた。

本発明は、穀稈株に接触作用するセンサーにア
ナログ式センサーを採用することで、上記オン・
オフ式センサーを用いた場合の不具合を解消する
とともに、アナログ式センサーを用いた構成を有
効に利用して、導入径路における横方向での株導
入位置を簡単に変更調節できるようにし、任意の
株導入形態での操向制御を行えるようにすること
を目的とするものである。

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は２条刈りコンバインの刈取部及び走行
部の概略を示すものであつて、刈取部にはデバイ
ダ支持杆１ａ，１ｂ，１ｃで区画された２列の植
立穀稈導入径路L₁，L₂が形成されるとともに、
各径路ごとに引起し装置２，２が配備されてい
る。

走行部は、ミツシヨンケース３の左右に配備し
たクローラ走行装置４Ｌ，４Ｒを操向クラツチ５
Ｌ，５Ｒで独立的に駆動断続することで機体操向
を行うよう構成されていて、前記操向クラツチ５
Ｌ，５Ｒは単動型油圧シリンダ６Ｌ，６Ｒで操作
可能となつている。そして、このコンバインは操
縦部７の設けられている側を既刈り側として刈取
走行するのが主の作業形態としている。

前記デバイダ支持杆群のうちの中央の支持杆１
ｂには、左右の径路L₁，L₂に導入した穀稈株が
設定距離以上にこの支持杆１ｂに接近すると、こ
の穀稈株に接触して後退揺動変位する穀稈存否検
出用の第１センサーS₁及び第２センサーS₂が装着
されている。又、最も既刈り側に位置するデバイ
ダ支持杆１ｃには、右側の径路L₂に導入された
穀稈株との接触によつて後退揺動変位する第３セ
ンサーS₃が設けられている。

前記第１、第２センサーS₁，S₂は、穀稈株との
接触によつて開路する常閉型スイツチとして構成
されており、第２図に示すように前記油圧シリン
ダ６Ｌ，６Ｒの作動を司どる電磁制御弁８の左旋
回用駆動回路９Ｌと右旋回用駆動回路９Ｒに接続
されている。又、前記第３センサーS₃は、穀稈株
との接触による後退揺動角に比例した電圧の出力
を取出す回転式可変抵抗器として構成され、第２
図に示すように左右旋回用駆動回路９Ｌ，９Ｒに
接続されている。

尚、第２図中の符号A₁……A₆はアンド回路、
R₁……R₅はオア回路、I₁，I₂は反転回路、１０は
立下り遅延回路、１１は間欠信号発生回路であ
る。又、符号１２は積分回路、１３及び１４は比
較判別回路、１５は基準電圧発生回路、S_Wは制
御形態切換えスイツチである。

次に上記制御装置を用いた自動操向制御形態の
作動について説明する。

条刈り操向制御 第３図に示すように植立穀稈列に沿う条刈り時
にはスイツチS_Wを閉路しておく。この刈取形態
では第１、第２センサーS₁，S₂が共に穀稈株に触
れて開路することがないので遅延回路１０の出力
は「低」〔以下Ｌと略記する〕となり、このため
アンド回路A₅，A₆の出力も共にＬとなる。従つ
て、この場合は第３センサーS₃は操向制御作動に
関与しなくなる。

ここで、第３図のように第１、第２センサー
S₁，S₂が共に穀稈株から外れていると、両センサ
ーS₁，S₂の出力が夫々Ｌであるからアンド回路
A₃，A₄の出力もＬとなり、左右の駆動回路９Ｌ，
９Ｒがオフに維持され、機体は直進する。

この状態から穀稈が機体に対して相対的に右側
に片寄ると、第１センサーS₁のみが株に接触し
て、その出力が「高」〔以下Ｈと略記する〕とな
り、オア回路R₁、アンド回路A₂及びオア回路R₂
の出力が夫々Ｈとなつて間欠信号発生回路１１が
起動され、この回路１１からの出力がＨ←→Ｌを繰
返す。従つて、アンド回路A₃及びオア回路R₃の
出力がＨ←→Ｌを繰返し、右旋回用駆動回路９Ｒが
間欠的に起動され、第１センサーS₁が株から外れ
るまで機体は緩やかに右旋回されていく。

又、穀稈が機体に対して相対的に左側に片寄る
と、第２センサーS₂のみが株に接触してその出力
がＨとなり、この場合はオア回路R₄のみの出力
がＨ←→Ｌを繰返して左旋回用駆動回路９Ｌが間欠
駆動され、機体は左旋回していくのである。

横刈り制御形態 第５図に示すように植立穀稈列を横切る方向に
走行する横刈り時にも、スイツチS_Wは閉路して
おく。この刈取形態では第１、第２センサーS₁，
S₂が常に穀稈株に接触することとなり、このた
め、アンド回路A₁の出力がＨとなり、この出力
の反転出力を受けるアンド回路A₂の出力はＬと
なる。従つて、アンド回路A₃，A₄の出力が常に
Ｌとなり、第１、第２センサーS₁，S₂は操向制御
作動に関係しなくなる。尚、機体進行に伴つて第
１、第２センサーS₁，S₂は条間において株から外
れるが、この外れ時間よりも長い遅延時間を設定
した立下り遅延回路１０を組込んであるため、横
刈りに入つて一旦両センサーS₁，S₂が共に株に触
れたのちは、常に遅延回路１０の出力はＨに維持
される。

そして、この状態では操向制御にたずさわるオ
ア回路R₃，R₄は第３センサーS₃の検出系のみに
関係して作動する。

前記第３センサーS₃が穀稈列の端部の株に触れ
ながら前進すると、株とセンサーS₃との接近具合
によつてセンサーバーの揺動角度が変化し、第７
図に示すように鋸歯状の出力ｖが得られる。そし
て、この出力ｖは積分回路１２で平均化処理され
て第１、第２比較判別回路１３，１４で第１、第
２基準電圧V₁，V₂と比較される。

ここで、株の右側端部が中立範囲ｂに存在して
いると、その出力信号ｖは第７図中のｂのように
なつて平均化出力Vbは両基準電圧V₁，V₂の中間
にあるV₁＜Vb＜V₂。従つて、このとき両比較判
別回路１３，１４の出力は共にＬとなり、直進が
保たれる。

そして、株が機体に対して相対的に右側に寄つ
て範囲ａに入ると、センサー出力ｖは第７図中の
ａのようになり、このときの平均化出力Vaは高
レベルの第２基準電圧V₂より高くなるVa＞V₂。
従つてこの場合は、第２比較判別回路１４のみの
出力がＨとなり、間欠信号発生回路１１が起動さ
れる。そして、そのパルス出力でアンド回路A₅
が作動して出力がＨ←→Ｌを繰返し、オア回路R₃
を介して右旋回用駆動回路９Ｒが間欠駆動され
る。

又、株が機体に対して相対的に左側に寄つて範
囲ｃに入ると、センサー出力ｖは第７図中のc₁も
しくはc₂のようになり、その平均化出力Vcは低
レベルの第１基準電圧V₁より低くなるVc＜V₁。
従つてこの場合は、第１比較判別回路１３のみの
出力がＨとなり、間欠信号発生回路１１の出力で
アンド回路A₆及びオア回路R₄の出力がＨ←→Ｌを
繰返し、左旋回用駆動回路９Ｌが間欠駆動される
のである。

中割り制御形態 第９図に示すように、穀稈群の中間を穀稈列に
沿つて走行する中割り時には、前記スイツチS_W
を開路しておく。この刈取形態ではスイツチS_W
の出力側がＨになるために、その反転信号を受け
るアンド回路A₂の出力はＬとなり、アンド回路
A₃，A₄の出力は共にＬとなる。つまり、この場
合、第１、第２センサーS₁，S₂は操向制御に関係
しなくなるとともに、第３センサーS₃の信号に基
づく操向制御が、前述した横刈り制御と同様に行
われる。

但し、この場合は、前記基準電圧発生回路１５
に直列に接続した可変抵抗器１６の抵抗値を調節
して第１、第２基準電圧V₁，V₂を前記横刈り制
御形態の場合よりも少し高く修正しておく。

こうすると、操向制御範囲は第６図中に示す、
a′，b′，c′に横シフトされることとなつて、横刈
り制御形態の場合よりも右側に偏位されることに
なる。つまり、径路L₂に導入された株が、この
径路L₂の右端近くに位置する状態を基準直進状
態として前進し、両径路L₁，L₂に亘つて３条の
穀稈が導入され、３条分の広い横幅の枕地が形成
される。

又、前記制御形態切換えスイツチS_Wの下手回
路は、車速が比較的低速に設定された一定速度以
上に変速されたことを感知して開路するセンサー
スイツチS₄とともに、アンド回路A₇を介して警
報回路１７に接続されていて、スイツチS_W下手
の信号がＨのとき、つまり横刈り制御形態か中割
り制御形態のいづれかで、且つ車速が一定速度以
上にあると警報回路１７が働くようになつてい
る。即ち、横刈り及び中割り時は刈取条数が多い
ので高速走行すると脱穀装置が過負荷になるの
で、これらの刈取形態のときは、一定速度以上で
高速走行しないように警報を出すのである。尚、
前記警報に代えて走行変速装置が一定以上の高速
に変速できないように牽制する機構を働かせて未
然に過負荷発生を防止することも考えられる。

尚、前記導入径路L₂での穀稈株導入範囲を横
方向にシフトするために基準信号V₁，V₂を変更
する手段としては、上記方式以外にも、例えば、 基準信号V₁，V₂を夫々高低２段階に切換え
可能にする。

基準信号V₁，V₂を同時に同量増減可能にす
る。

基準信号V₁，V₂を夫々独立に、連続的もし
くは段階的に増減可能にする。

等の方式もしくはこれらを組合わせた方式が考え
られる。

又、穀稈株導入範囲の横シフトは、同じ株導入
条件における平均化信号Ｖと基準信号V₁，V₂の
相対レベルを変更することによつて行えるので、
前記のように基準信号V₁，V₂を変更する方式の
他に、積分回路１２の下手において平均化信号Ｖ
を増減調節しても同様のシフトを行うことができ
るものである。

以上実施例で説明したように、本発明は穀稈株
に接触して後退変位するセンサーにアナログ式セ
ンサーを採用し、このセンサーの出力の平均化に
よつてセンサーの平均揺変位を求め、これを基準
信号と比較して株導入位置を判別するようにした
ので、株間におけるセンサーの株からの外れによ
る信号の途切れも、局部的に偏在した株による突
発的な信号変動も、同じ平均化回路で補償するこ
とができ、制御回路構成が簡素化できるようにな
つた。

そして、特にこの制御装置によれば、基準信号
と平均化信号の相対レベルの変更で導入径路内で
の中立直進範囲を横シフトできるので、基準信号
の変更調節もしくは平均化信号の増減変更を行う
ことで、簡単に株導入形態を変更し、横刈り形態
や多数条を導入しての中割り形態での操向制御を
自由に選択することが可能となつたのである。

尚、オン・オフ接点式のセンサーにおいても、
多数の接点を組合わせ選択して、同様に株導入範
囲を横シフトすることは可能であるが、この方式
ではセンサー自体が複雑で大型になる欠点があ
る。これに反し、本発明装置では構造が簡単で、
安価に構成でき且つコンパクトなボリユームセン
サー等を利用できるので、実用上に極めて有利で
ある。

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刈取収穫機の自動操向制御
装置の実施例を示し、第１図はコンバインの前部
及び走行関係の概略を示す平面図、第２図は条刈
り制御形態での制御回路図、第３図は条刈り制御
形態でのセンサー部を示す平面図、第４図は横刈
り制御形態での制御回路図、第５図は横刈り制御
形態でのセンサー部を示す平面図、第６図はセン
サー部の拡大平面図、第７図はセンサーの出力線
図、第８図は中割り制御形態での制御回路図、第
９図は中割り制御形態のセンサー部の平面図であ
る。 L₂……植立穀稈導入径路、S₃……センサー、
ｖ……センサー出力、Ｖ……平均化信号、V₁，
V₂……基準信号、１３，１４……比較回路、５
Ｌ，５Ｒ……操向手段、９Ｌ，９Ｒ……操向駆動
機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 植立穀稈導入径路L₂の側部に、導入した植
   立穀稈株に接当して後退変位し、その変位量に応
   じた大きさの出力ｖを出すアナログ式のセンサー
   S₃を復帰変位自在に設け、このセンサーS₃の前記
   出力ｖを平均処理する回路１２と、ここで処理さ
   れた平均化信号Ｖと予め設定してある基準信号
   V₁，V₂とを比較する回路１３，１４と、前記平
   均化信号Ｖが前記両基準信号V₁，V₂の間にある
   ように操向手段５Ｌ，５Ｒを作動させる操向駆動
   機構６Ｌ，６Ｒとを装備するとともに、前記平均
   化信号Ｖと前記基準信号V₁，V₂との相対レベル
   を変更調節して、前記植立穀稈導入径路L₂での
   株導入位置を機体横幅方向に変更する相対レベル
   変更調節機構を設けてあることを特徴とする刈取
   収穫機の自動操向制御装置。 ２ 前記平均化信号Ｖと前記基準信号V₁，V₂と
   の相対レベル変更調節機構を、前記基準信号V₁，
   V₂を増減調節する機構として構成してあること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の刈取
   収穫機の自動操向制御装置。 ３ 前記平均化信号Ｖと前記基準信号V₁，V₂と
   の相対レベル変更調節機構を、前記平均化信号Ｖ
   を増減調節する機構として構成してあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の刈取収穫
   機の自動操向制御装置。