JPH04117211A - 刈取収穫機の制御装置 - 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、刈取部の対地高さを検出する対地高さ検出用
センサの検出情報に基づいて前記刈取部の対地高さが設
定高さに維持されるように制御する対地高さ制御手段と
、植立茎桿の株元に接触作用する複数個の操向制御用セ
ンサの検出情報に基づいて機体が植立茎桿に沿って自動
走行するように操向制御する操向制御手段とが設けられ
、前記複数個の操向制御用センサのうちの一つは、前記
刈取部の横一端部よりも外側の植立茎桿に対して接触作
用するように設けられ、前記対地高さ検出用センサは、
前記刈取部の横他端部における対地高さを検出するよう
に設けられた刈取収穫機の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

刈り高さを＃御するために設けられる対地高さ検出用セ
ンサは、既刈り側に設けると走行軌跡等によって生じる
走行面の凹凸によって対地高さの検出を誤る虞れがある
ことから、通常、刈取部の未刈り側で横他端部に設けら
れるようになっている。又、刈り残しを防止するために
、刈取部の既刈り側となる横一端部の外側の植立茎桿に
対して検出作用するセンサを設けることが考えられてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、走行面の凹凸等によって刈取部の地面に
対する姿勢が傾いて刈取部の横一端部よりも外側の植立
茎桿に対して接触作用するセンサの側の対地高さが低く
なっても、対地高さ検出用センサが付設されている横他
端部側での対地高さに変化かなければ、刈取部の横一端
部側での対地高さの低下を感知することはできないため
、刈取部の横一端部よりも外側の植立茎桿に対して接触
作用するセンサか接地したり切り株に接当して損傷する
虞れかある。

そこで、刈取部の左右両端部の夫々で対地高さを検出す
るように、対地高さ検出用センサの複数個を設けるよう
にすることが考えられるか、装置構成が複雑高価になる
不利がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、刈取部の横一端部よりも外側の植立茎桿に対
して接触作用するセンサの損傷を防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、刈取部の対地高さを検出する対地高さ検出用
センサの検出情報に基づいて前記刈取部の対地高さが設
定高さに維持されるように制御する対地高さ制御手段と
、植立茎桿の株元に接触作用する複数個の操向制御用セ
ンサの検出情報に基づいて機体が植立茎桿に沿って自動
走行するように操向制御する操向制御手段とが設けられ
、前記複数個の操向制御用センサのうちの一つは、前記
刈取部の横一端部よりも外側の植立茎桿に対して接触作
用するように設けられ、前記対地高さ検出用センサは、
前記刈取部の横他端部における対地高さを検出するよう
に設けられたものであって、その特徴構成は以下の通り
である。

第１の特徴構成は、前記刈取部の横一端部よりも外側の
植立茎桿に対して接触作用するセンサが、他のセンサよ
りも高く配置されている点にある。

第２の特徴構成は、前記刈取部の横一端部よりも外側に
位置する植立茎桿に検出作用するセンサが検出作動した
場合には警報作動する警報手段が設けられている点にあ
る。

〔作　用〕

刈取部の横一端部よりも外側の茎稈に検出作用するセン
サが作動するのは、走行方向が未刈り側にずれて未刈り
茎稈が刈取部の外側に存在する状態となった場合だけで
ある。

従って、刈取部の横一端部よりも外側の茎稈に接触作用
するセンサの取り付は高さを高くしてもその検出作動に
は影響しないことになる。

そこで、第１の特徴構成では、他のセンサよりも高く配
置することで、刈取部が傾いてもセンサが接地し難いよ
うにして、センサの損傷を回避できるようにしているの
である。

センサを高く配置してもそれが検出作動するときには、
そのままて放置すると刈取部を地面に突っ込んだリセン
サを損傷する虞れかある。

そこで、第２の特徴構成では、刈取部の横−端部よりも
外側に位置する植立茎桿に検出作用するセンサが検出作
動した場合には警報手段を作動させて、刈取部を上昇操
作することを促すようにしているのである。

〔発明の効果〕

第１の特徴構成では、センサの高さの改良でセンサの損
傷を回避できるに至った。

第２の特徴構成では、警報手段によって刈取部の上昇操
作を促すことができるので、センサの損傷防止の向上を
図ることかできる。

〔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１０図に示すように、左右一対のクローラ走行装置（
１）、脱穀装置（２）、操縦部（３）を備えた機体（Ｖ
）の前部に、刈取部（４）か昇降用アクチュエータとし
ての油圧シリンダ（５）によって昇降駆動自在に取り付
けられ、もって、刈取収穫機としてのコンバインが構成
されている。

前記刈取部（４）の未刈り側端部となる左端の分草具（
６Ｌ）の支持フレーム（７Ｌ）には、前記刈取部（４）
の他端部における対地高さを検出する超音波を利用した
非接触式の対地高さ検出用センサ（Ｓ０）が設けられ、
検出対地高さが低い場合には前記刈取部（４）を上昇さ
せ、且つ、検出対地高さが高い場合には下降させるよう
に昇降操作して、前記刈取部（４）の対地高さを予め設
定された適正対地高さに維持できるようにしである。

尚、図中、（Ｓ４）は前記刈取部（４）の刈り取り茎稈
の搬送経路中に刈り取り茎稈かあるか否かを検出する接
触式の株元センサてあって、詳しくは後述するが、その
検出情報に基づいて操向制御の起動・停止を自動的に切
り替えることになる。

第１図に示すように、中央の分草具（６Ｓ）の支持フレ
ーム（７Ｓ）と、既刈り側端部となる右端の分草具（６
Ｒ）の支持フレーム（７Ｒ）とには、夫々、隣接する分
草具の間に導入される茎稈（Ｈ）の株元に接触作用する
複数個の操向制御用センサ（Ｓｔ乃至Ｓ４）が、二個を
−組みとして取り付けられている。

但し、第２図にも示すように、前記右端の支持フレーム
（７Ｒ）に取り付けられる二個のセンサ（Ｓ３）、　（
Ｓ４）は、他のセンサ（Ｓ１）、　（Ｓｌ）よりも高い
位置に配置されている。又、右端に配置されるセンサ（
Ｓ４）は、前記刈取部（４）の横一端部よりも外側の植
立茎桿に対して接触作用するように設けられている。

つま１）、（Ｓ２）、右側の二個のセンサ（ＳＳ）、　
（Ｓ４）を他のセンサ（Ｓ１）、　（Ｓｌ）よりも高く
配置することで、前記刈取部（４）か傾いたときに、こ
れらセンサ（Ｓ１）、　（Ｓ４）が接地したり切り株に
接当して損傷することを回避できるようにしているので
ある。

しかしながら、刈取部（４）の傾きが大きくなった１）
、（Ｓ２）、地面の凹凸が大きくなると前記右端のセン
サ（Ｓ４）が接地して損傷する虞れがある。

そこで、この右端の操向制御用センサ（Ｓ４）が検出作
動した場合には、警報手段としての警報器（１５Ｘ第１
図参照）を作動させて、前記刈取部（４）が接地したり
センサが損傷する虞れがあることを搭乗作業者に報知し
て、前記刈取部（４）の上昇操作を促すことができるよ
うにしである。

尚、詳述はしないが、前記複数個の操向制御用センサ（
Ｓｌ乃至Ｓ４）の夫々は、茎稈に接当作用するセンサバ
ーが機体後方側に向けて設定角度以上回動するとＯＮ作
動するスイッチ式に構成されている。

次に、対地高さ制御及び操向制御のための制御構成につ
いて説すする。

第１図に示すように、前記対地高さ検出用センサ（Ｓ０
）の情報に基づいて前記刈取部（４）の昇降用の油圧シ
リンダ（５）に対する昇降用制御弁（８）の作動を制御
する対地高さ制御手段（１００）と、前記複数個の操向
制御用センサ（Ｓｌ乃至Ｓ４）の情報に基づいて操向用
アクチュエータとしての左右一対の操向用油圧シリンダ
（９Ｌ）、　（９Ｒ）に対する操向用制御弁（１０）の
作動を制御する操向制御手段（１０１）とを構成する制
御装置（１１）が設けられている。

尚、詳述はしないが、前記操向用油圧シリンダ（９Ｌ）
、　（９Ｒ）は、前記クローラ走行装置（１）のミッシ
ョン部（１２）に設けられる左右一対の操向用のクラッ
チ（１３Ｌ）、　（１３Ｒ）の一方を切り操作して操向
することになる。又、図中、（Ｅ）はエンジン、（１４
）は変速装置、（１５）は警報手段としての警報器であ
る。

ところで、コンバインでは、刈取作業の形態として圃場
の植立茎桿の植え付は方向に沿って走行する条刈り形式
と、植え付は方向に交差する方向に走行する横刈り形式
と、刈取作業範囲を予め区画するために行う中割り形式
との三種類の作業形態がある。

説明を加えれば、条刈り形式では、第７図に示すように
、前記各分草具（６Ｌ）、　（６Ｓ）、　＜６Ｒ）の間
に、各一部分の茎稈が導入される状態を維持するように
操向制御することになる。そして、前記右端の分草具（
６Ｒ）よりも右外側は既刈り地の状態で走行することに
なるため、前記右端の操向制御用センサ（Ｓ４）が未刈
り茎稈に接触することはない。従って、それが検出作動
するのは、地面に接触した場合か又は切り株に接触した
場合だけである。そこで、基本的には、前記中央の支持
フレーム（７Ｓ）に取り付けられた左右二個の操向制御
用センサ（Ｓｔ）、　（ＳＺ）か共に茎稈に接当しない
状態を維持するように、これら未刈り側に位置する二個
の操向制御用センサ（Ｓ４）、　（Ｓ２）の情報を操向
制御用として利用し、且つ、右端の支持フレーム（７Ｒ
）に取り付けられる残りの操向制御用センサ（Ｓｓ）、
　（Ｓ４）の情報を刈取部（４）の上昇操作を促すため
に前記警報器（１５）を作動させるための制御情報とし
て利用するようにしているのである。

横刈り形式では、第８図に示すように、茎稈列に対して
前記条刈り形式での走行方向に交差する横方向から刈り
取る状態となるために、前記各分草具（６Ｌ）、　（６
Ｓ）、　（６Ｒ）の間に導入される茎稈の列数は不定と
なる。そこで、基本的には、前記右端の分草具（６Ｒ）
の内側に導入される茎稈に対して検出作用する三番目の
操向制御用センサ（Ｓｓ）が茎稈を検出し且つ前記右端
の操向制御用センサ（Ｓ４）が茎稈を検出しない状態を
維持するように操向操作させることになる。

中割り形式では、第９図に示すように、前記条刈り形式
や横刈り形式では既刈り地となる前記右端の分草具（６
Ｒ）の外側にも未刈り茎稈が存在する状態となる。従っ
て、右側のクローラ走行装置（１）で茎稈を踏み倒さな
いようにしなから刈取作業を行えるようにするために、
前記中央の分草具（６Ｓ）と前記左端の分草具（６Ｌ）
との間には一部分の茎稈を導入し、且つ、前記中央の分
草具（６Ｓ）と前記右端の分草具（６Ｒ）との闇には二
部分の茎稈を導入する状態を維持するように、基本的に
は、前記中央の分草具（６Ｓ）と右端の分草具（６Ｒ）
との間に導入される茎稈に対して検出作用する中間の二
個の操向制御用センサ（Ｓ２）。

（Ｓｓ）が共に茎稈を検出作動する状態を維持するよう
に操向制御させることになる。但し、この中割り形式に
おいても、前記右端の操向制御用センサ（Ｓ４）の情報
を、前記警報器（１５）を作動させるための制御情報と
して利用するようにしである。

そして、これら各刈取形式の何れであるかを、前記四個
の操向制御用センサ（Ｓｔ乃至Ｓ４）の情報に基づいて
自動判別させるようにしである。

コンバインによる刈り取り作業について説明すれば、圃
場の作業範囲が広い場合には、先ず、前記中割り形式に
よって作業領域を区分することになる。次に、作業予定
範囲となる作業領域の周囲を刈り取って回向用のスペー
スとなるいわゆる枕地を作業領域の周囲に形成して、作
業領域を区画することになる。作業領域を区画した後は
、枕地に隣接する未刈り部分の一端側から他端側に至る
区間を一作業行程として、区画した作業領域の周辺に沿
って周回するように条刈り形式と横刈り形式とを交互に
繰り返す回り刈り形式で走行して、未刈り部分の刈り取
り作業を行うことになる。但し、未刈り部分の残り領域
が小さくなった１）、（Ｓ２）、作業領域の短辺の長さ
が短い長方形になったような場合には、条刈り形式又は
横刈り形式のみて枕地に隣接する未刈り部分の一端側か
ら他端側に向かって走行し、他端に達すると略１８０度
方向転換して次の作業行程では逆方向に走行する往復走
行の形態に切り替えて刈り取り作業を行う場合が多い。

従って、刈り取り形式の判別は、各作業行程毎に行う必
要があるが、刈取形式を自動判別するまでは、茎稈列に
沿って自動走行させることはできないので、例えば、各
作業行程の始端部から刈取形式の自動判別に要する設定
距離を走行するまで又は設定時間が経過するまでは、人
為的に操縦することになる。

各作業行程での刈り取り形式を判別した後は、その作業
行程の終端部に達するまで、前記複数個の操向制御用セ
ンサ（Ｓ、乃至Ｓ４）の情報に基づいて操向制御するこ
とになる。作業行程の終端部に達すると自動走行を停止
して、次の作業行程の始端部に向けて回向することにな
る。そこで、前記株元センサ（Ｓ４）の情報に基づいて
、刈り取り茎稈が無い状態から有る状態に変化すると各
作業行程での作業開始と判断して、前記刈り取り形式の
判別処理を開始し、刈り取り形式を判別した後は、判別
した刈り取り形式による操向制御を開始するようにしで
ある。そして、刈り取り茎稈が無くなったことを判別す
ると作業行程の終端部に達したと判断させて、操向制御
を停止させ、次の作業行程へ移動するための回向させる
ことになる。

ところで、条刈りと横刈りとを交互に繰り返す回り刈り
形式で走行する場合には、前記枕地部分で略９０度方向
転換する形態で回向することにな１）、（Ｓ２）、前記
往復走行の形式で走行する場合には、前記枕地部分で略
１８０度方向転換する形態で回向することになる。従っ
て、この回向のための操縦は人為的に行うことになる。

但し、回向のための走行パターンを予め記憶させておき
、その記憶パターンを再生する形態で自動的に回向させ
るようにしてもよい。

次に、第６図に示すフローチャートに基づいて、刈取形
式の自動判別について説明する。

前述の如く、各作業行程での刈取作業を開始してから設
定距離を走行する間に、前記四個の操向制御用センサ（
Ｓ、乃至Ｓ４）が茎稈を検出してＯＮする頻度を計数し
て、その頻度の値に基づいて刈り取り形式を判別するよ
うにしである。

先ず、前記中央の支持フレーム（７Ｓ）に取り付けた左
側の二個の操向制御用センサ（Ｓ１）、　（Ｓ２）が同
時に茎稈を検出している状態にある頻度が設定回数以上
ある場合に、横刈り形式と判別させるようにしである。

横刈り形式でない場合には、前記中央の分草具（６Ｓ）
と前記右端の分草具（６Ｒ）との間に導入される茎稈列
が一条であるか複数条であるかを判断するために、前記
中間の二個の操向制御用センサ（ｓｚ）、　（ｓｓ）が
同時に茎稈を検出している状態にある頻度が設定回数以
上あるか否かを判別し、設定回数以上ある場合に、中割
り形式であると判別させるようにしである。

横刈り形式でも中割り形式でもないと判別した場合には
、条刈り形式であると判別することになる。

以下、各刈取形式における制御作動について順番に説明
する。

先ず、第３図に示すフローチャートに基づいて、条刈り
形式における操向制御について説明する。

条刈り形式の制御作動が開始されると、先ず、前記左端
の分草具（６Ｌ）と中央の分草具（６Ｓ）との間に導入
される茎稈に対して検出作用する第１の操向制御用セン
サ（Ｓｌ）がＯＮしているか否かを判別する。

前記第１の操向制御用センサ（Ｓｌ）がＯＮ　ｔ、てい
る場合には、茎稈列に対して適正位置よりも左側に寄っ
ていると判断して、右方向に操向して走行方向を修正す
る。

前記第１の操向制御用センサ（Ｓｌ）かＯＮしていない
場合には、前記中央の分草具（６Ｓ）と右端の分草具（
６Ｒ）との間に導入される茎稈に対して検出作用する第
２の操向制御用センサ（Ｓ２）がＯＮしているか否かを
判別し、ＯＮＩ、ている場合には右側に寄っていると判
断して、左方向に操向して走行方向を修正する。

次に、前記右端の支持フレーム（７Ｌ）に取り付けられ
た第３の操向制御用センサ（Ｓ３）又は第４の操向制御
用センサ（Ｓ４）がＯＮしているか否かを判別し、ＯＮ
Ｌでいる場合には、刈取部（４）が傾いて右端が接地す
る虞れがあると判断して、前記警報器（１５）を作動さ
せるようにしである。

次に、第４図に示すフローチャートに基づいて、横刈り
形式における操向制御について説明する。

横刈り形式での制御作動が開始されると、先ず、前記第
３の操向制御用センサ（Ｓ３）がＯＮしているか否かを
判別し、ＯＮＬ、ていない場合には、前記第４の操向制
御用センサ（Ｓ４）がＯＮしているか否かを判別する。

前記第３の操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮでなく、且
つ、前記第４の操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮでない
場合には、右側に寄っていると判断して、左方向に操向
して走行方向を修正する。

前記第３の操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮの場合にも
、前記第４の操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮしている
か否かを判別する。

前記第３の操向制御用センサ（Ｓ３）がＯＮで且つ前記
第４の操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮである場合には
、未刈側につまり左側に寄っているか又は刈取部（４）
が傾いて接地する虞れがあると判断して、前記条刈り形
式の場合と同様に警報器（１５）を作動させた後、右方
向に操向して操向方向を修正する。前述の如（、第３の
操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮでなくても、第４の操
向制御用センサ（Ｓ４）かＯＮの場合にも、警報器（１
５）を作動させて右方向に操向する。

次に、第５図に示すフローチャートに基づいて中割り形
式における操向制御について説明する。

前記第２の操向制御用センサ（Ｓ２）がＯＮＬでいるか
否かを判別し、ＯＮしていない場合には、左側に寄って
いると判断して右方向に操向操作する。

前記第２の操向制御用センサ（Ｓ２）かＯＮしている場
合には、前記第３の操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮし
ているか否かを判別し、ＯＮしていない場合には、右側
によっていると判断して左方向に操向操作する。

つま１）、（Ｓ２）、前記第２、第３の操向制御用セン
サ（ｓｔ）、　（Ｓ４）が共にＯＮする状態を維持させ
るように操向操作することになる。

次に、前記第４の操向制御用センサ（Ｓ４）がＯＮして
いるか否かを判別し、ＯＮｔ、ている場合には、刈取部
（４）が傾いて接地する虞れがあると判断して、前記同
様に警報器（１５）を作動させることになる。

尚、前記各操向制御用センサ（Ｓ、乃至Ｓ４）がＯＮし
ているか否かの判別は、センサの情報を制御装置（１１
）に読み込んだときにＯＮしているとＯＮと判別させる
ようにしてもよいが、前記刈り取り形式の判別と同様に
、設定距離を走行する間のＯＮ回数の頻度が設定回数以
上ある場合にＯＮしてると判別させるようにしてもよい
。

〔別実施例〕

上記実施例では、刈取形式を自動判別させるようにした
場合を例示したが、人為的な操作で指示するようにして
もよい。

又、上記実施例では、操向制御用センサを四個設けて、
各刈取形式によってそれら四個のセンサを使い分けるよ
うにした場合を例示したが、更に複数個のセンサを設け
た１）、（Ｓ２）、少数のセンサで操向制御するように
してもよく、操向制御のだめのセンサ構成並びに制御構
成は各種変更できる。

又、上記実施例では、対地高さ検出用センサを超音波を
利用して非接触式に構成した場合を例示したが、接地式
に構成してもよく、対地高さ制御のためのセンサ構成並
びに制御構成は各種変更できる。

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制御装置の実施例を示
し第１図は制御構成のブロック図、第２図はセンサ取り
付は高さの説明図、第３図乃至第６図は制御作動のフロ
ーチャート、第７図は条刈り形式の説明図、第８図は横
刈り形式の説明図、第９図は中割り形式の説明図、第１
０図は刈取収穫機の前部側面図である。 （Ｖ）・・・・・・機体、（Ｓ０）・・・・・・対地高
さ検出用センサ、（ＳＬ）、　（ｓｔ）、　（Ｓ４）・
・・・・・複数個の操向制御用センサ、 （４）・・・・・・刈取部、 （１５）・・・・・・警報手段、 （１００）・・・・・・対地高さ割面手段、（１０１）
・・・・・・操向側 細手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、刈取部（４）の対地高さを検出する対地高さ検出用
   センサ（Ｓ＿０）の検出情報に基づいて前記刈取部（４
   ）の対地高さが設定高さに維持されるように制御する対
   地高さ制御手段（１００）と、植立茎桿の株元に接触作
   用する複数個の操向制御用センサ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２
   ）、（Ｓ＿４）の検出情報に基づいて機体（Ｖ）が植立
   茎桿に沿って自動走行するように操向制御する操向制御
   手段（１０１）とが設けられ、前記複数個の操向制御用
   センサ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）、（Ｓ＿４）のうちの一
   つ（Ｓ＿４）は、前記刈取部（４）の横一端部よりも外
   側の植立茎桿に対して接触作用するように設けられ、前
   記対地高さ検出用センサ（Ｓ＿０）は、前記刈取部（４
   ）の横他端部における対地高さを検出するように設けら
   れた刈取収穫機の制御装置であって、前記刈取部（４）
   の横一端部よりも外側の植立茎桿に対して接触作用する
   センサ（Ｓ＿４）が、他のセンサ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２
   ）よりも高く配置されている刈取収穫機の制御装置。 ２、請求項１記載の刈取収穫機の操向制御装置であって
   、前記刈取部（４）の横一端部よりも外側に位置する植
   立茎桿に検出作用するセンサ（Ｓ＿４）が検出作動した
   場合には警報作動する警報手段（１５）が設けられてい
   る刈取収穫機の制御装置。