JPH0427303Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は脱穀部に送給される穀稈も扱深さを、
その稈長の検出結果に基づいて調節する扱深さ自
動調節装置を備えた収穫機に関する。

〔従来の技術〕

収穫機の扱深さ自動調節装置は、脱穀部に送給
される穀稈の長短を、脱穀部の入口側に設けた稈
長センサにて検出し、この稈長センサが長稈を検
出した場合には縦搬送チエインを浅扱ぎ側へ、ま
た短稈を検出した場合には深扱ぎ側へ夫々傾動さ
せて、検出された穀稈の稈長に応じた適正な扱深
さでの脱穀処理が行えるよう、脱穀部における扱
深さを自動調節する。前記稈長センサは、穀稈の
送給方向と直交する方向に複数個並設された検出
杆と、これらの検出杆への穀稈の当接により各別
に動作するリミツトスイツチとからなり、このリ
ミツトスイツチのオンオフ状態により穀稈の長短
を検出している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような従来の稈長センサにおいては、例え
ばわらくず等のからみつきにより、その検出杆の
動作が阻害された場合に、リミツトスイツチが誤
動作して、穀稈の長短を誤検出する虞があり、そ
のような場合には適正な扱深さ調節が行えなくな
るという難点があつた。

そこで脱穀部に送給される穀稈を撮像するイメ
ージセンサを稈長センサとして用い、その撮像結
果から穀稈を識別して、その稈長を算出すること
が考えられる。ところでイメージセンサの撮像結
果から撮像対象物を識別する場合に、画像信号の
処理が容易であること、大容量のメモリが不要で
あること等の理由により、前記センサからの画像
信号を２値化処理し、２値化後の画像信号に基づ
いて前記識別を行うのが有利である。

一方収穫機は、その用途の関係上、屋外におい
て運転されるものが主であり、収穫機に稈長セン
サとして装備したイメージセンサにおいては、自
然光下にて穀稈を撮像することになり、イメージ
センサに入光する光量が天候、時刻等の外的要因
に応じて大きく変化するため、前述の２値化処理
が誤つて行われる虞があり、その結果に基づく扱
深さ調節が不正確なものになるという難点があつ
た。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、穀稈の長短を誤検出することがなく、常に適
正な扱深さでの脱穀処理が行える収穫機を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る収穫機は、穀稈センサとしてイメ
ージセンサを用い、該イメージセンサからの画像
信号の２値化処理により、稈長の検出が確実に行
えるようにするものであり、刈取部から脱穀部に
搬送される穀稈の稈長を検出し、その検出結果に
基づいて扱深さを調節する扱深さ自動調節装置を
備えた収穫機において、刈取部から脱穀部までの
搬送経路中の穀稈を撮像するイメージセンサと、
該イメージセンサからの画像信号により、前記穀
稈の稈長を算出する手段と、前記イメージセンサ
の撮像視野を照明する照明装置と、該撮像視野の
一部又は全部を含む自然光の遮光部を、前記穀稈
の搬送経路の一部に形成する遮光カバーとを具備
することを特徴とする。

〔作用〕

即ち、刈取部から脱穀部までの搬送経路中に、
前記遮光カバーにて遮光部を形成し、刈取部にて
刈取られた穀稈を、その撮像視野の一部又は全部
がこの遮光部に含まれる前記イメージセンサに
て、前記照明装置の照明下において撮像し、その
撮像結果から前記穀稈の稈長を算出して、この算
出稈長に対して適正な扱深さでの脱穀処理が行え
るように扱深さを自動調整する。

〔実施例〕

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて
詳述する。第１図は、本考案に係る収穫機の外観
斜視図であり、第２図は縦搬送チエインの駆動機
構の略示正面図である。

図において１は、脱穀部２を搭載してなる本体
部であり、該本体部１の前側には刈刃３、穀稈引
起装置４等にて構成された刈取部５が昇降自在に
取付けられている。該刈取部５の後側には、刈取
られた穀稈を後上方へ搬送する縦搬送チエイン１
０が、その終端部を、脱穀部２の扱口に沿つて延
設された穀稈挟扼移送装置１１の始端部に臨ませ
て設けられている。

そして、刈取部５にて刈取られた穀稈は、図示
しない下部搬送装置を経て縦搬送チエイン１０に
て脱穀部２の前部まで搬送されて穀稈挟扼移送装
置１１に受継がれ、該装置１１にて、脱穀部２の
前面に機体の左右方向を長手方向として形成され
た穀稈導入口２ｃから扱室２ａ内に導入されて、
その穂先側を扱室２ａ内に挿入された状態で後方
に移送される間に、扱室２ａに内設した扱胴２ｂ
にて脱穀処理されるようになつている。

前記縦搬送チエイン１０は、第２図に示す如
く、本体前１の前部に立設した支柱１２の上端部
に、その左側（第２図においては右側）中央部を
回動自在に枢支して取付けられており、その右側
下部に突設されたブラケツト１０ａには、駆動モ
ータ１３の回転に応じて進退する駆動アーム１４
の先端部が回動自在に枢支されている。

而して駆動モータ１３が正転（又は逆転）し
て、駆動アーム１４が進出（又は退入）した場合
には、縦搬送チエイン１０は支柱１２の枢支点を
枢軸として、前方より見て反時計廻り（又は時計
廻り）に傾動されるようになつている。

そして、縦搬送チエイン１０が反時計廻り（又
は時計廻り）に傾動されると、該チエイン１０に
て搬送中の穀稈は、穀稈挟扼移送装置１１に受継
がれる際、該装置１１にて、より株本側（又は穂
先側）を挟扼されることになり、扱室２ａへの挿
入長が長く（又は短く）なつて前記穀稈は深扱ぎ
（又は浅扱ぎ）状態にて脱穀処理されることにな
る。

さて脱穀部２前面には、一側が全開口する直方
体殻状をなす遮光カバー６が、その開口部を下
方、即ち縦搬送チエイン１０にて搬送される穀稈
に臨ませて取付けられている。

該遮光カバー６は、脱穀部２の前記穀稈導入口
２ｃの長手方向寸法よりも長い幅寸法を有し、前
述の如く脱穀部２の前面に取付けたとき、穀稈導
入口２ｃ前方の搬送中の穀稈を上方から包囲し、
該穀稈の搬送経路の一部に遮光部Ｂ（第３図参照）
を形成するようになしてあり、その内部上面には
稈長センサ６０と投光器６１とが並設されてい
る。

第３図は収穫機前部の略示平面図、第４図は扱
深さ制御系のブロツク図である。イメージセンサ
を用いてなる前記稈長センサ６０は、縦搬送チエ
イン１０にて搬送される穀稈をその一部に含み、
該穀稈の搬送方向と平行な撮像視野Ａ内を前記遮
光カバー６の下部開口部を通して撮像すべく、遮
光カバー６内部上面に下方に向けて取付けてあ
り、また前記投光器６１は、撮像視野Ａ全体を、
一定の強さの白色光にて均一に照明すべく稈長セ
ンサ６０に並設してある。第３図に２点鎖線にて
示す如く、撮像視野Ａは、第３図に破線にて示す
前記遮光部Ｂに内包されており、該撮像視野Ａ内
には、外部からの自然光が殆ど入光されないよう
になつている。

前記稈長センサ６０は、例えばｎ×ｍの画素数
を有するCCD（Charge Coupled Device，電荷結
合素子）６２及び該CCD６２の感光面上に対象
物の像を結像させるための光学レンズ６３等にて
構成されており、その出力信号は、Ａ／Ｄ変換器
７０と、ビデオメモリ７１ａ，７１ｂと、演算制
御部７２とからなる画像信号処理部７に与えられ
ている。

CCD６２は、光学レンズ６３を通過してその
各画素上に照射される光の強さ及び照射時間に応
じた電荷を蓄積しており、前記演算制御部７２か
らの所定の時間間隔にてクロツクパルスが与えら
れる都度、各画素における電荷に応じたレベルを
有する画像信号を、撮像視野Ａにおける穀稈の搬
送方向を主走査方向として、画像信号処理部７の
Ａ／Ｄ変換器７０に順次出力する。

Ａ／Ｄ変換器７０は、CCD６２からの画像信
号を所定のしきい値を基準として明暗２値化し
て、ビデオメモリ７１ａ又は７１ｂに交番的に与
え、これらに明部を表す“１”と暗部を表す
“０”とからなる２値画像データとして格納する。

マイクロコンピユータを用いてなる演算制御部
７２は、ビデオメモリ７１ａ又は同７１ｂに格納
された画像データを読込み、このデータから後述
する演算を行つて、撮像視野Ａ内の穀稈の稈長に
応じたレベルの制御信号を扱深さ制御部８に出力
する。扱深さ制御部８の出力側には、縦搬送チエ
イン１０傾動用の前記駆動モータ１３が図示しな
い駆動回路を介して、正逆転可能に接続されてお
り、該制御部８は、演算制御部７２からの入力信
号のレベルが所定値以上である場合、換言すれば
脱穀部２に送給される穀稈の稈長が長い場合に
は、駆動モータ１３を逆転させるべく動作して、
縦搬送チエイン１０を浅扱ぎ側に傾動させ、前記
入力信号のレベルが前記所定値よりも小である他
の所定値以下である場合、換言すれば前記穀稈の
稈長が短い場合には、駆動モータ１３を正転させ
るべく動作して、縦搬送チエイン１０を深扱ぎ側
に傾動させ、扱深さを適正値に自動調節する。

さて、以上の如く構成された本考案に係る収穫
機の動作について説明する。刈取部５を動作させ
つつ圃面上を走行して、圃面上に植立する穀稈を
刈刃３にて刈取り、次いでこの穀稈を順次縦搬送
チエイン１０にて脱穀部２の前部まで搬送する。

穀稈は、その後穀稈挟扼移送装置１１に受渡さ
れ、該装置１１にて、その穂先側を扱室２ａ内に
挿入されつつ、後方に移送される間に、扱室２ａ
内の扱胴２ｂにて脱穀処理される。

前記投光器６１は、刈取部５に動力を伝達する
図示しない刈取クラツチの係脱に対応して点消灯
されるようになしてあり、刈取部５が動作してい
る場合、即ち収穫機において刈取作業がなされて
いる場合には常に点灯されている。同様に前記稈
長センサ６０も、刈取部５の動作開始と同時にそ
の動作を開始するようになしてあり、刈取作業中
は前述の如く所定の時間間隔にて撮像視野Ａ内の
穀稈をその背景となる機体の一部とともに撮像
し、その撮像結果から得られる画像信号を画像信
号処理部７に出力している。

第５図は稈長センサ６０の撮像結果の一例を示
す模式図である。第５図においてハツチングを施
して示す穀稈の存在する部分は、その他の背景の
部分に比較して明るく撮像されるため、穀稈部に
対応する画像信号のレベルは、背景部に対応する
同レベルに比較して大となる。

一方、前述した如く遮光カバー６にて、撮像視
野Ａに入光する自然光の大部分は遮光されるの
で、該視野Ａ内を稈長センサ６０にて撮像する場
合に、CCD６２の各画素上に照射される光の大
部分は、投光器６１が発光する照明光の穀稈部又
は背景部からの反射光となり、天候、時刻等の外
的要因に応じて自然光の光量が大きく変動したと
しても、前記CCD６２の各画素上に照射される
光の強さは殆ど変動せず、稈長センサ６０から出
力される画像信号は、前記外的要因に影響されな
い。

それ故、前記Ａ／Ｄ変換器７０における２値化
の基準となるしきい値のレベルを、撮像視野Ａ内
の穀稈部分に相当する稈長センサ６０の出力信号
のレベルと、背景部分に相当する出力信号のレベ
ルとの中間のレベルとなるように予め設定してお
けば、稈長センサ６０から出力される画像信号
は、Ａ／Ｄ変換器７０において、穀稈の存在する
部分が明部を表す“１”に、背景の部分が暗部を
表す“０”に夫々確実に２値化されて、ビデオメ
モリ７１ａ又は７１ｂに格納される。

さて、演算制御部７２は、ビデオメモリ７１ａ
又は７１ｂに格納されている２値画像データか
ら、例えば次のようにして稈長を算出する。

第６図は演算制御部７２の制御内容を示すフロ
ーチヤートである。演算制御部７２は一方のビデ
オメモリ７１ａ（又は同７１ｂ）に格納されてい
る２値画像データを読込み、この画像データ中の
“１”なるデータの数を計数することにより、撮
像視野Ａにおける穀稈の存在する部分の面積Ｓを
求める。次いでこのＳの値を穀稈の搬送方法の画
素数ｍにて除算して、撮像視野Ａ内に存在する穀
稈の稈長平均値ｌを算出する。そして、該平均値
ｌの大きさに対応するレベルの制御信号を扱深さ
制御部８に出力した後、他方のビデオメモリ７１
ｂ又は同７１ａから次なる２値画像データを読込
んで、同様の演算を繰返す。

扱深さ制御部８は、演算制御部７２から入力さ
れる前記稈長平均値ｌに対応する制御信号に基づ
いて、前述の如く駆動モータ１３を正転又は逆転
させるべく動作するので、稈長平均値ｌが大きい
場合には縦搬送チエイン１０は浅扱ぎ側に、また
稈長平均値ｌが小さい場合には縦搬送チエイン１
０は深扱ぎ側に夫々傾動され、該チエイン１０に
て搬送される穀稈は、脱穀部２においてその稈長
に応じた適正な扱深さにて脱穀処理される。

なお、本実施例の遮光カバー６は、撮像視野Ａ
を内包する遮光部Ｂを形成しているが、該遮光カ
バー６は、少なくとも撮像視野Ａの穀稈と背景と
の境界部分を含む遮光部Ｂを形成できるものであ
ればよい。

また遮光カバー６の形状は、本実施例に示すも
のに限らず、例えば平板状、半球状等の形状であ
つてもよく、その取付け位置も本実施例に示す位
置に限らないことは言うまでもない。

また、稈長センサ６０及び投光器６１の取付位
置も本実施例に示す位置に限らず、例えば投光器
６１を、縦搬送チエイン１０の下部、即ち該チエ
イン１０にて搬送される穀稈の背後に、稈長セン
サ６０と相対向させて設け、投光器６１からの光
を直接稈長センサ６０に入光させるようにしても
よい。ただしその場合には、穀稈によつて投光器
６１からの光が遮光されて、穀稈センサ６０に到
達できないので、稈長センサ６０の撮像結果は、
本実施例の場合とは逆に、穀稈の存在する部分が
暗部、その他の部分が明部となり、演算制御部７
２において穀稈部面積Ｓを求める際に、２値画像
データ中の“０”なる画像データの数を計数する
ことになる。

更に、本実施例において投光器６１は白色光を
発光するとしたが、単色光を発光する投光器６１
を用いてもよく、例えば穀稈の色に近い黄色光を
発光する投光器６１を用いれば、背景部からの反
射光の光量が減少し、穀稈と背景とのコントラス
トが強調され、以後の画像信号の処理が尚一層正
確となる。

〔効果〕

以上詳述した如く本考案に係る収穫機において
は、その扱深さ自動調節装置の稈長センサとして
イメージセンサを用いているので、穀稈も当接す
ることなくその稈長が検出でき、わらくず等の異
物のからみつきにより稈長を誤検出する虞がな
い。

また、イメージセンサにて穀稈を撮像する場合
に、該穀稈の搬送経路の一部に自然光を遮光した
遮光部を形成し、該遮光部内の穀稈を照明下にお
いて撮像しているので、前記イメージセンサから
の画像信号を２値化処理する場合に、この処理が
確実に行われ、該センサからの画像信号に基づく
稈長の算出精度が向上し、扱深さ調節が確実に行
える等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであり、第
１図は本考案に係る収穫機の外観斜視図、第２図
は縦搬送チエイン駆動機構の略示正面図、第３図
は収穫機前部の略示平面図、第４図は扱深さ制御
系のブロツク図、第５図は稈長センサの撮像結果
を示す模式図、第６図は演算制御部の制御内容を
示すフローチヤートである。 ２……脱穀部、５……刈取部、６……遮光カバ
ー、７……画像信号処理部、８……扱深さ制御
部、１０……縦搬送チエイン、６０……稈長セン
サ、６１……投光部、７２……演算制御部、Ａ…
…撮像視野、Ｂ……遮光部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 刈取部から脱穀部に搬送される穀稈の稈長を検
   出し、その検出結果に基づいて扱深さを調節する
   扱深さ自動調節装置を備えた収穫機において、 刈取部から脱穀部までの搬送経路中の穀稈を撮
   像するイメージセンサと、 該イメージセンサからの画像信号により、前記
   穀稈の稈長を算出する手段と、 前記イメージセンサの撮像視野を照明する照明
   装置と、 該撮像視野の一部又は全部を含む自然光の遮光
   部を、前記穀稈の搬送経路の一部に形成する遮光
   カバーと を具備することを特徴とする収穫機。