JPH0687693B2

JPH0687693B2 - コンバインの刈高さ制御装置

Info

Publication number: JPH0687693B2
Application number: JP60039809A
Authority: JP
Inventors: 芳弘川村; 敏夫柏
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1994-11-09
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPS61199713A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、コンバインの刈高さ制御装置、特に超音波等
の波動を用いた非接触型の刈高さセンサによる刈高さ制
御装置に係り、詳しくは刈高さセンサによる刈高さ検出
サンプリング周期をコンバインの走行速度に応じて変え
得るようにした刈高さ制御装置に関する。

（ロ）従来の技術従来、超音波を用いて、圃場面からの反射遅れ時間を測
定することにより刈取部の対地高さを検出し、該対地高
さ値が目標設定値になるように刈取部を昇降制御する刈
高さ制御装置が案出されている。そして、該刈高さ制御
装置は、刈始め時から所定時間あるいは所定距離経過し
た後の定常刈取り時においては、コンバインの走行速度
に拘わらず、刈高さセンサによって刈取部の対地高さを
一定の刈高さサンプリング周期で検出するように構成さ
れている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点このため、刈高さサンプリング周期をコンバインの定常
刈取時の走行速度に合わせて高速用の短周期にすると、
低速時に圃場面上の足跡、泥塊等の凹凸を詳細に検知し
て、刈取部を必要以上に昇降して徒らに刈高さを変動さ
せることとなり、最悪の場合には刈取部前端の分草体を
泥面に突込んでしまうというトラブルを生じていた。逆
に、上記のようなトラブルを避けるために、刈高さ検出
サンプリング周期を長周期に固定すると、定常刈取り時
即ち高速時における応答性が悪くなり、必要時の刈取部
の上昇・下降制御に遅れを生ずるという欠点があった。

（ニ）問題を解決するための手段本発明は、上述問題点を解消することを目的とするもの
であり、車速検知手段22を設置し、かつ該車速検知手段
22を上記刈高さセンサ11に接続して、該刈高さセンサ11
による刈高さ検出サンプリング周期Ｔを、刈始め時から
所定時間あるいは所定距離経過するまで、該所定時間あ
るいは所定距離経過後の周期よりも短い一定の周期に設
定し、そして該所定時間あるいは所定距離経過後はコン
バインの走行速度Ｖが遅い場合には長く、コンバインの
走行速度が速い場合には短くなるように、変化させるよ
うにしたことを特徴とするものである。

（ホ）作用上述構成に基づき、刈始め時から所定時間あるいは所定
距離経過するまでにおいては、刈高さ検出サンプリング
周期Ｔは比較的短い一定の周期に設定される。一方、所
定時間あるいは所定距離経過した後においては、コンバ
インが低速で走行する場合、刈高さ検出サンプリング周
期Ｔは長周期となり、圃場面の凹凸を必要以上詳細に検
出しなくなり、従って、刈取部はコンバインの低速走行
に合わせて滑らかに制御し、また、コンバインが高速で
走行する場合、刈高さ検出サンプリング周期Ｔは短周期
となり、圃場面の凹凸を必要十分に検知し得るようにな
り、従って、刈取部はコンバインの高速走行に合わせて
制御遅れを生ずることなく適確に制御される。

（ヘ）実施例以下、図面に沿って、本発明による実施例について説明
する。

コンバイン１は、第３図に示すように、クローラ２によ
り懸架されている機体３を有しており、機体３には運転
席５等が配設されている。そして、機体３の前方には刈
取部６が油圧シリンダ７（第４図参照）により昇降自在
に支持されており、該刈取部６には前方に突出して多数
の分草体９…が配置されている。また、右側又は左側
（第３図では例示的に右側に示してある）の分草体9a,9
bの後方で側面カバー10の内側には、超音波センサから
なる非接触型の刈高さセンサ11が設置されており、該セ
ンサ11は圃場面に向けて超音波を発信する送波器11a及
び圃場面からの反射波を受信する受波器11bを有してい
る（第４図参照）。更に、運転席５には、ダイヤル式の
刈高さ目標設定器12が設置されている（第４図参照）。

そして、第４図に示すように、クリック式可変抵抗器か
らなる刈高さ目標設定器12はマイコン（CPU）13のA/D1
ポートに接続されている。更に、刈高さパイロットラン
プ15及び刈高さ手動操作スイッチ16u,16dがそれぞれCPU
13と接続されている。また、刈高さセンサ11の送波器11
aが超音波発信器17及びドライブ回路19を介してCPU13の
OUT2ポートに接続し、かつ受波器11bが増幅検波回路20
及びパルスを整形してデジタルパルス化するレベル変換
回路21を介してCPU13のIN3ポートに接続している。更
に、無段変速操作レバーに連係した車速検知用ポテンシ
ョメータ22、刈取穀稈の有無を検出する穀稈センサ23、
そして刈取クラッチスイッチ25がCPU13の各ポートに接
続されている。また、刈高さ制御バルブ26の各ソレノイ
ド26d,26uにCPU13のOUT3及び４から出力されており、ま
たチェック弁17のソレノイド27aにもCPU13のOUT3ポート
から出力されている。そして、刈高さ制御バルブ26には
ポンプ29からの圧油が導かれており、更に、上記制御バ
ルブ26はチェック弁27を介して刈取部昇降用油圧シリン
ダ７に連絡している。

次いで、第５〜７図に示すフローチャートに沿って、本
実施例の作動について説明する。

刈高さ制御装置は、第５図に示すように、その初期設定
段階において手動優先セットが解除された状態になって
おり、刈高さ制御を開始するにあたって、まず、現時点
において手動操作が行われているか、行われていないか
が判断され（F1）、手動操作が何ら行われていない場
合、刈取部６の刈高さが刈高さ目標設定器12で設定した
目標値と比較され（F2）、刈高さが設定刈高さ以下に下
降している場合には第７図に示されている刈高さ「自動
制御」に直ちに移行し、刈高さが設定刈高さ以上に上昇
している場合には第６図に示されている刈高さ「手動制
御」が優先して行われるようになっている。また、手動
操作が行われている場合には、そのまま第６図に示され
ている「手動制御」のフローに従って刈高さが制御され
るようになっている。

そして、「手動制御」時、第６図に示すように、まず、
上昇側の手動操作スイッチ16uが操作されているか否か
が判断され（F3）、操作スイッチ16uがオンの場合には
刈取部６が上昇すべく作動される。そして、操作スイッ
チ16uがオフの場合、下降側の手動操作スイッチ16dが操
作されているか否かが判断され（F4）、操作スイッチ16
dがオンの場合には、手動優先セットが解除されている
か否かが判断され（F5）、通常の場合、前述したように
初期設定段階で手動優先セットが解除されているので、
引続いて刈取部６が設定刈高さまで下降しているかどう
かが判断され（F6）、設定刈高さまで下降していない場
合には、刈取部６は設定刈高さに向けて下降作動され、
また、設定刈高さまで下降した場合あるいは既に設定刈
高さ以下に下降している場合には、操作スイッチ16dを
その後継続してオン作動しても刈取部６はそれ以上下降
されることなく停止状態となる。そして、「手動制御」
が終了した時点で第５図F1〜F2のフローを経て「自動制
御」へと移行する。一方、操作スイッチ16dがオフの場
合には、操作スイッチ16dが一旦オン状態になってから
オフ状態になったのかどうかが判断され（F7）、ノーの
場合、引続いて操作スイッチ16dがオン作動されると上
述したF4〜F6に沿うフローが実行され、またイエスの場
合、手動優先セットが行われ、この状態で再び操作スイ
ッチ16dをオン作動すると、F5において手動優先セット
中が認知され、刈取部６は設定刈高さ以下にも下降制御
し得るようになる。こうして、刈取部６の手動下降操作
の最初の動作で刈取部６を一気に設定刈高さまで下降で
きるので、穀稈突入時の刈取部６の下降作動を迅速かつ
安心して行うことができ、また同じ操作スイッチ16d即
ち同一の操作レバーの再度の操作で「自動制御」に優先
して「手動制御」に切換えることができるので、刈取部
６の緊急下げ等の操作が必要な場合、迅速に対応でき
る。

「自動制御」時には、第７図に示すように、まずCPU13
中のインターバルタイマによって送信波の発信間隔時間
T_IN（第８図参照）がチェックされ（F8）、発信間隔が
所定時間経過していると次の送信波が発信され、同時に
送信波の送信継続時間T_Sを規定するタイマ、および送信
波の発信開始時点から反射波を受信するまでの時間T_lを
計る距離タイマが作動される。そして、穀稈センサ23が
コンバイン１の走行開始に際して所定の短時間内にオン
作動されるか否かによって刈始めか否かが判断され（F
9）、第９図に示すようにコンバイン１の回向後新たな
穀稈に向けて刈取りが開始される状態と判定されると、
その刈始め時から所定時間あるいは所定距離経過するま
での間、刈高さセンサ11による刈高さ検出サンプリング
周期Ｔ（第８図参照）が一定の短周期T₃に固定され、そ
れによって、第９図に示すように刈始めの圃場面の急激
な変化等に対応して迅速な制御が実行されるようになっ
ている。そして、上記刈始めから所定の時間が経過した
定常の刈取り時であると判断されると、刈高さ検出サン
プリング周期Ｔは、車速検知ポテンショメータ22によっ
て検知されるコンバイン１の走行速度Ｖに応じて、第２
図に示すようにＴ＝A/V（ただしＡは定数）なる式に従
って、コンバイン１の走行速度Ｖが遅い場合には長く、
そしてコンバイン１の走行速度Ｖが速い場合には短くな
るように制御され、それによって、第１図に示すように
コンバイン１の走行速度Ｖが変化してもそれに拘わらず
一定距離Ｌ毎の刈取部６の対地高さl₁、l₂、…の検出が
行われるようになっている。以下、上記のようにして検
出された対地高さl₁、l₂、…について第７図に示した後
半のフローに従ってCPU13の内部で平均化処理等の演算
が行われ、検知平均値が目標値l_Oから不感帯幅βを引
いた値より小さい場合（F14）、CPU13のOUT4から制御バ
ルブ26の上昇側ソレノイド26uに切換信号が出力されて
制御バルブ26が切換えられ、ポンプ29から油圧シリンダ
７に圧油が送られて刈取部６が上昇作動される。また、
検知平均値が目標値l_Oに不感帯幅βを加えた値より大
きい場合（F15）、CPU13のOUT3から制御バルブ26の下降
側ソレノイド26dおよびチェック弁27のソレノイド27aに
夫々切換信号が出力されて制御バルブ26およびチェック
弁27が同時に切換えられ、油圧シリンダ７から油が排出
されて刈取部６が下降作動される。そして、検知平均値
が目標値l_Oに対して上記した値の範囲外にある場合、
制御バルブ26およびチェック弁27は何ら作動されず、従
って刈取部６は停止した状態に維持される。

なお、刈高さ検出サンプリング周期Ｔを、前述したよう
にＴ＝A/Vに沿って変化させる代わりに、第２図に点線
で例示するように、段階的に、即ち、コンバイン１の走
行速度がV₁〜V_aの間は周期が最大のT₁、V_a〜V_bの間は中
間のTa、そしてV_b〜V₂の間は最小のT₂のように多段階に
わたって変化するようにしてもよい。

（ト）発明の効果以上説明したように、本発明によると、刈高さセンサ11
による刈高さ検出サンプリング周期Ｔを、コンバイン１
の走行速度Ｖが遅い場合には長く、そしてコンバイン１
の走行速度Ｖが速い場合には短くなるように、変化させ
るようにしたので、コンバイン１の走行に伴って、常に
一定あるいは略一定距離Ｌ毎に対地刈高さの検出が行わ
れ、それに基づいて刈高さ制御が実行されるため、コン
バイン１の走行速度に拘わらず常に一定の刈高さ制御を
行うことが可能となる。また、コンバイン１の低速刈取
り時にはサンプリング周期Ｔが長くなるので、圃場面の
凹凸を必要以上に細かく検知しなくなり、そのため刈取
部６が不必要に上昇、下降されることなく滑らかに制御
される。更に、コンバイン１の高速刈取り時にはサンプ
リング周期Ｔが短くなるので、刈取部６はコンバイン１
の高速走行に合わせて圃場面の状況を必要十分に検知し
つつ応答性良く制御され得るようになる。

また、刈高さ検出サンプリング周期Ｔを、刈始め時から
所定時間あるいは所定距離経過するまでは比較的短い一
定の周期に設定するようにしたため、刈り始めの圃場面
の急激な変化等に対応しての迅速な制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の刈高さ制御装置による刈高さ検出サン
プリングの態様を示す説明図、第２図はコンバインの走
行速度Ｖと刈高さ検出サンプリング周期Ｔとの関係を示
す説明図、第３図に本発明を適用し得るコンバインを示
す斜視図、第４図は各操作機器の接続状態を示す図、第
５図は刈高さ制御の「手動制御」あるいは「自動制御」
への切換えフローを示す図、第６図は「手動制御」時の
フローを示す図、第７図は「自動制御」時のフローを示
す図、第８図は超音波の送受信タイムチャート、そして
第９図は刈始め時の短サンプリング周期の超音波による
サンプリング態様を示す説明図である。１……コンバイン、６……刈取部、11……刈高さセン
サ、12……刈高さ目標設定器、22……車速検知手段（ポ
テンショメータ）、Ｔ……刈高さ検出サンプリング周
期、Ｖ……（コンバインの）走行速度。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圃場面に向けて超音波等を発信しその反射
波を受信して刈取部の対地高さを検出する非接触型刈高
さセンサ及び刈高さ目標設定器を有し、該設定器による
刈高さ目標値と上記刈高さセンサによる刈高さ検出値と
を比較して刈取部を昇降制御するようにしたコンバイン
の刈高さ制御装置において、車速検知手段を設置し、かつ該車速検知手段を上記刈高
さセンサに接続して、該刈高さセンサによる刈高さ検出
サンプリング周期を、刈始め時から所定時間あるいは所
定距離経過するまでは、該所定時間あるいは所定距離経
過後の周期よりも短い一定の周期に設定し、そして該所
定時間あるいは所定距離経過後はコンバインの走行速度
が遅い場合には長く、コンバインの走行速度が速い場合
には短くなるように、変化させるようにした、ことを特
徴とするコンバインの刈高さ制御装置。
【請求項２】上記刈高さセンサによる刈高さ検出サンプ
リング周期をＴとし、コンバインの走行速度をＶとする
と、Ｔ＝A/V（ただしＡは一定）なる式に従って、前記
所定時間あるいは所定距離経過後の上記刈高さ検出サン
プリング周期を変化させるようにした特許請求の範囲第
１項記載のコンバインの刈高さ制御装置。