JPH036762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走行に伴つて刈取部に導入される穀
稈列を検出する倣いセンサーＡを設け、このセン
サーの穀稈列検出結果に基いて、走行方向を制御
する制御装置５を備えてある倣いセンサー付刈取
収穫機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の倣いセンサー付刈取収穫機にお
いては、刈取収穫作業を行う際に刈り残しが生じ
ないようにするため、圃場の穀稈列を検出しなが
ら、この穀稈列に沿つて倣い走行すべく、走行に
伴つて刈取部に導入される穀稈列に対する機体の
片寄りを検出可能な倣いセンサーを設けてあつ
た。そして、このセンサーとしては、穀稈列に対
する接触位置によつて回動角度が変化する接触バ
ーを設け、この角度変化によつてON・OFFする
スイツチを設けて、このスイツチのON・OFF状
態に基いて、機体の穀稈列に対する片寄りを検出
すべく構成してあつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、圃場に植え付けられた穀稈は、通常
その植付け作業およびその後の管理等の容易性を
考慮して、いわゆる条方向に密に、かつ、横方向
に粗に、所定間隔で配列すべく植え付けてある。
そのため、刈取作業においては、上記条方向に沿
つて順次刈取る条刈り、この条方向に対して横か
ら刈取る横刈り、そして、前記圃場の刈取作業範
囲を予め分割するために行う中割りの３種類の基
本的な作業形態が有り、刈取部の導入穀稈列のパ
ターンが夫々異なつている。よつて、刈取部に導
入される穀稈列に倣い走行するための最適穀稈列
の位置は、前記刈取部の刈幅が一定であることか
ら、前記３種類の作業形態で夫々異なるのであ
る。

しかしながら、前記従来構成の刈取収穫機で
は、中割り等一部の作業を作業者の目視により手
動操作を行つて走行するように構成したり、ある
いは夫々の作業形態毎に専用のセンサーを設けて
対応していたので、操作が複雑となつて作業者の
負担が増したり、センサー構造が複雑になるとい
う欠点が有つた。

又、従来からの刈取収穫機では、刈取部の刈幅
が走行機体の横幅より小さく形成されることか
ら、中割り作業ではクローラ走行装置等で穀稈を
踏み倒さないよう、通常の条刈り作業より一条多
い穀稈列を収穫するのが普通である。

尚、刈取部の刈幅を機体の横幅と略一致させ
て、条刈り時にも中割時にも同じ条数の穀稈列の
収穫を行うよう刈取収穫機を構成することも考え
られるが、このように構成しようとすれば、この
刈取部から脱穀装置等への刈取穀稈の搬送経路が
長くなつて機体の大型化に繁るばかりで無く、刈
取部の装置類によつて機体前方の視界が妨げられ
るので、構造の面、及び、作業性の面から採用さ
れ難いものとなる。

ここで条刈り作業と中割り作業とに着目する
と、前述の如く、接触バーとON・OFF型のスイ
ツチとで構成されたセンサー系を、縦向き軸芯周
りで揺動自在に支持された部材等に設け、中割り
作業を行う場合には、条刈り作業を基準にして、
このセンサー系で検出される穀稈列が機体外側方
に偏位するよう、前記部材を揺動させ、このセン
サー系が備えられた側の経路に対して、一条だけ
余分の穀稈列を導入することでこの２種の作業形
態の切換を行うことも考えられる。

しかし、このような部材の揺動によつて穀稈列
の検出位置の変更を行う構造では、部材の揺動を
行うための操作系を必要とするばかりで無く、穀
稈列の導入位置を調節する場合には、部材の位置
を決めるストツパーの位置調節、あるいは、接触
バーとスイツチとの連係関係の調節を行わねばな
らない等、手間の掛かるものとなる。

又、センサーが接触バーとON・OFF型のスイ
ツチとで構成されたものを用いた場合の動作につ
いて考えるに、この種のセンサーでは接触バーが
穀稈の導入経路に張出すよう前方に向けてバネ等
で付勢されると共に、穀稈と接触した場合にのみ
接触バーが後退揺動して、この揺動量が所定値に
達した場合にスイツチがON操作、あるいは、
OFF操作されるように構成されることから、機
体を走行させた際には、接触バーが穀稈と接触す
ることで後退揺動し、接触バーが穀稈から外れる
ことで、前記した付勢力により、この接触バーは
前方に向けて揺動することになる。

つまり、穀稈列は穀稈を所定の間隔で植付けた
ものであるため、機体を走行させた際には、接触
バーが前後方向に繰返して揺動することになり、
その結果、穀稈列に対して機体が適切な位置に存
在していても、スイツチはON状態とOFF状態と
が繰返されることもあるのである。

この現象は、機体を低速で走行させた場合、あ
るいは、穀稈列に沿う方向での株間距離が大きい
場合に生じやすく、このようにスイツチがON状
態とOFF状態とを繰返すと、制御系が単純なロ
ジツクで組立てられているものでは正常な走行を
行えなくなることもあり改善の余地がある。

本発明の目的は、条刈り作業、及び、中割り作
業の２種の作業形態の切換を容易に行い、しか
も、夫々の形態の作業時には円滑に倣い走行を行
い得る収穫機を合理的に構成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、前述の如く刈取部に導入され
る穀稈列に追従して走行を行う倣いセンサー付刈
取収穫機において、前記倣いセンサーを、穀稈と
の接触で後退揺動する単一の杆体と、この杆体の
揺動量を電圧値に変換する単一のポテンシヨメー
タとで構成し、かつ、この倣いセンサーを、既刈
地側の穀稈列が導入される導入経路内に検出域を
設定して設け、更に、その検出域を左旋回、直
進、右旋回夫々の制御を行うための３つのゾーン
によつて形成すると共に、前記ポテンシヨメータ
からの電圧信号を平均化する積分手段を備え、こ
の積分手段からの電圧信号が、前記３つのゾーン
夫々に対応して設定された３つの電圧域のいずれ
の域に存在するかを判別することで操作方向を決
定する操向判別手段を備え、条刈り作業時に前記
導入経路に一条の穀稈列を導入し、中割り作業時
には前記導入経路に二条の穀稈列を導入すべく、
条刈り作業時における直進制御のゾーンを基準
に、中割り作業時における直進制御のゾーンを機
体外方側に変位させる電圧域変更手段を備えて成
る点にあり、その作用、及び、効果は次の通りで
ある。

〔作用〕

上記特徴を例えば第２図に示すように構成する
と、条刈り作業時には、第３図イに示す如くゾー
ン，，を形成し、第３図ロに示す如く電圧
域を設定することで、機体の走行時にはポテンシ
ヨメータＰからの脈状の信号は積分手段７によつ
て平均化され、この平均化された電圧値Ｖがゾー
ンに存在する場合には直進を行い、電圧値ｖが
ゾーン、ゾーンに存在する場合には機体を左
旋回、あるいは、右旋回する方向に操向させるこ
とになる。

尚、このように、直進、左旋回、右旋回の如き
操向方向は、操向方向判別手段Ｂによつて判別さ
れ、夫々のゾーンは基準となる電圧によつて容易
に調節を行えるものとなる。

又、中割り作業時には、第５図イに示す如くゾ
ーン，，を形成し、第５図ロに示す如く電
圧域を設定することで、前述と同様に、ポテンシ
ヨメータＰからの平均化された電圧値ｖにより操
向が行われることになる。

つまり、この構成ではポテンシヨメータＰから
は脈状（鋸歯状の形状の場合もある）の電圧信号
が出力されるものの、この信号が平均化されるの
で、センサーにON・OFF型のスイツチを備えて
いるものと比較すると、例えば、低速走行時にお
いて、穀稈から機体が外れた直後のように、杆体
が復元方向（機体前方）に大きく揺動した場合で
も、平均化された信号により、正常な操向制御が
可能となるものであり、又、作業形態の変更を行
う場合には（条刈り作業、あるいは、中割り作業
のいずれかを選択する場合）、センサー系の位置
を機械的に変更するのでは無く、基準となる電圧
を変更するだけで済む。

又、第５図イに示すように中割作業時には、条
刈り作業時に比らべて、ゾーンが機体外方に偏
位するので、この導入経路に二条の穀稈列を導入
できるものとなり、このように二条の穀稈列を導
入した場合には、三条の穀稈列のうち最外側の穀
稈列夫々は、条刈り作業と比較して、分草具に比
較的近接する位置かれ導入されることになる。

尚、このように電圧の変更を行う系を、本発明
では電圧域変更手段Ｂと称し、実施例中において
はスイツチSWと、マイクロコンピユータ５にセ
ツトされたソフトウエアと、Ｄ／Ａコンバータ９
とで成つている。

〔発明の効果〕

従つて、単一のセンサーだけを備えているにも
拘らず、条刈り作業、及び、中割り作業の２種の
作業形態の切換を容易に行い、しかも、調節に手
間が掛からず、夫々の作業時には円滑に倣い走行
を行い得る収穫機が合理的に構成されたのであ
る。

特に本発明では、通常の収穫作業に専ら使用さ
れる条刈り作業時において、夫々の導入経路の幅
方向の中央部に穀稈列が導入されるので、例え
ば、機体が大きく動揺することがあつても、導入
される穀稈列を分草具、あるいは、分草を支持す
るフレーム等に接触させることが少なく、極めて
円滑な作業を行えるという効果も奏する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図に示すように、機体前方に設けられた刈
取部１の前部に分草具２…が設けられ、この分草
具２…を支持する支持フレーム２ａ…の最既刈地
側フレーム２ａの前方に、機体の穀稈列に対する
左右方向への片寄りを検出する倣いセンサーＡを
設け、このセンサーＡの穀稈列位置検出結果に基
づいて、左右の走行クーラ３，３′の電磁クラツ
チ４，４′をON・OFF制御する制御装置５を設
けて、もつて、穀稈列に沿つて所定方向に自動的
に倣い走行可能な刈取収穫機としてのコンバイン
を構成してある。

前記倣いセンサーＡを構成するに、前方に付勢
され、横方向に突出したロツド６（杆体の一例）
を設け、このロツド６が穀稈列に接触することで
後方へ回動し、回動角度、すなわち穀稈列位置に
対応した電圧を発生すべく前記ロツド６の根元に
ポテンシヨメータＰを設けてある。

そして、第２図に示すように、前記倣いセンサ
ーＡは、一旦機体の片寄りを検出すると、機体が
穀稈の間を移動するより長く設定された所定時間
に亘つて、その検出信号を発し続け、穀稈が存在
しない部分で誤動作しないように、ポテンシヨメ
ータＰの発生電圧Ｖを、積分手段としての積分回
路によつて平均化して直流電圧ｖに変換すべく構
成してある。

次に、この電圧ｖによつて後記穀稈列検出ゾー
ン，，を判別すべくコンパレータ８，８を
設けて、夫々の基準電圧Vref１，Vref２と比較
して、前記ゾーン，，に対応した論理信号
出力D₁，D₂を特るべく構成してある。ここで、
信号D₁，D₂両方がLow（以下単位Ｌと称す）の場
合ゾーン、信号D₁がHigh（以下単にＨと称す）
で信号D₂がＬの場合ゾーン、そして信号D₁，
D₂両方がＨの場合ゾーンに、夫々対応させて
ある。そして、前記検出ゾーンを検出すると左
旋回、ゾーンで直進、ゾーンで右旋回すべく
機体の走行を制御するのである。

次に、前記制御装置５は、Ｉ／Ｏポート、
CPU、メモリ、タイマー、カウンター等（図示
せず）を設けて、いわゆるマイクロコンピユータ
として機能すべく構成してあり、前記穀稈列位置
検出データとしての倣いセンサーＡの各出力信号
D₁，D₂の組み合せ状態に基づいて、前記電磁ク
ラツチ４，４′を駆動して、もつて、機体が所定
穀稈列に沿つて自動的に倣い走行すべく制御する
のである。ここで第３図イ〜第５図イに示すよう
に条刈り、横刈り、中割り（３条刈り）の各作業
形態に対応して、前記倣いセンサーＡの穀稈列位
置検出ゾーンを設定すべく、前記コンパレータ
８，８の基準電圧vef１，vef２を制御装置５によ
つてＤ／Ａコンバータ９を介して変更可能に構成
してある。

尚、この一対のコンパレータ８，８は操向方向
を決定する操向判別手段の一例であり、作業モー
タ切換用のスイツチSWと、マイクロコンピユー
タ５にセツトされたソフトウエアと、Ｄ／Ａコン
バータ９とを併せた系の電圧域変更手段Ｂと称し
ており、この電圧域変更手段ＢではスイツチSW
の操作により、マイクロコンピユータ５からＤ／
Ａコンバータ９に出力される信号の値を変更し
て、コンパレータ８，８に出力される基準電圧の
変更を行うよう動作する。

第３図ロ〜第５図ロは、第３図イ〜第５図イに
示した各作業形態における前記ポテンシヨメータ
Ｐの時間経過ｔに対する発生電圧ｖのパターンを
示す波形図であつて、特に第５図ロに示した横刈
り時の発生電圧ｖの変化は他に比べ間欠的であ
る。このため前記積分回路７の電圧平均化のため
の時定数τを条刈り、中割りと同じに設定したの
では検出電圧ｖにリツプルが多く生じて誤動作の
原因となるため、横刈り時には前記積分回路７の
時定数τを長く設定するように切換えは構成して
ある。そして、この時定数τ切換えは、前記条刈
り、横刈り、中割り（３条刈り）の各モードを切
換えるモード選択スイツチSWの状態に連動し
て、制御装置５により自動的に切換えるべく構成
してある。

尚、第２図中１０は機体の走行方向を手動で操
作するための手動スイツチ、第６図は制御装置５
の動作を示すフローチヤート、そして第７図はゾ
ーン検出に基づく走行方向の判別テーブルであ
る。

ところで、前記中割り（３条刈り）の刈取作業
時は、通常より多くの穀稈を刈取るため、前記条
刈り、横刈りより遅いスピードで作業を行わなけ
ればならないので、例えば、作業速度を検出する
車速センサーを設け、前記モード選択スイツチ
Swが中割り（３条刈り）を選択している場合に、
所定速度以上で刈取作業が行われると、警報を発
するべく構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る倣いセンサー付刈取収穫機
の実施例を示し、第１図はコンバインの概略平面
図、第２図は制御装置のブロツク図、第３図イは
条刈り時の穀稈列位置検出ゾーンの概略図、第３
図ロはその検出電圧波形図、第４図イは横刈り時
の穀稈列位置検出ゾーンの概略図、第４図ロはそ
の検出電圧波形図、第５図イは中割り時の穀稈列
位置検出ゾーンの概略図、第５図ロはその検出電
圧波形図、第６図は制御装置の動作を示すフロー
チヤート、そして第７図はゾーン検出結果に基づ
く方向制御を示すテーブルである。 １……刈取部、３，３′……走行クローラ、４，
４′……電磁クラツチ、５……制御装置、６……
杆体、７……積分回路、８……操向方向判別手
段、Ａ……倣いセンサー、Ｂ……電圧域変更手
段、Ｐ……ポテンシヨメータ、，，……検
出ゾーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走行に伴つて刈取部１に導入される穀稈列を
   検出する倣いセンサーＡを設け、このセンサーＡ
   の穀稈列検出結果に基いて、走行方向を制御する
   制御装置５を備えてある倣いセンサー付刈取収穫
   機であつて、前記倣いセンサーＡを、穀稈との接
   触で後退揺動する単一の杆体６と、この杆体６の
   揺動量を電圧値に変換する単一のポテンシヨメー
   タＰとで構成し、かつ、この倣いセンサーＡを、
   既刈地側の穀稈列が導入される導入経路内に検出
   域を設定して設け、更に、その検出域を左旋回、
   直進、右旋回夫々の制御を行うための３つのゾー
   ン，，によつて形成すると共に、前記ポテ
   ンシヨメータＰからの電圧信号を平均化する積分
   手段７を備え、この積分手段７からの電圧信号
   が、前記３つのゾーン，，夫々に対応して
   設定された３つの電圧域のいずれの域に存在する
   かを判別することで操向方向を決定する操向判別
   手段８を備え、条刈り作業時に前記導入経路に一
   条の穀稈列を導入し、中割り作業時には前記導入
   経路に二条の穀稈列を導入すべく、条刈り作業時
   における直進制御のゾーンを基準に、中割り作
   業時における直進制御のゾーンを機体外方側に
   変位させる電圧域変更手段Ｂを備えて成る倣いセ
   ンサー付刈取収穫機。