JPH11146705A - コンバイン等の方向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンバイン作業における方向制御時に、前後縦
並びに配置した左右の方向センサの左右の検出杆を、検
出タイミングが同期可能な形状とする。 【解決手段】条植穀稈の条間左右側の同時検出により機
体１を左右操向して直進制御させる左方向センサ２と右
方向センサ３を進行方向に対し前後位置に縦並びに配置
すると共に、該左方向センサ２から左側へ又右方向セン
サ３から右側へ各々検出可能な長さ突出させた左検出杆
２ａと右検出杆３ａを、検出タイミングが同期可能なる
よう形成したことを特徴とするコンバイン等の方向制御
装置の構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンバイン等の
方向制御装置に関し、条植穀稈の条間左右側を同時検出
して進行方向の左右操向を行うもの等の分野に属する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】条植
穀稈の条間左右側の同時検出により機体を左右操向して
直進制御させる左右の方向センサを、例えば、図３
（ａ）に示す如く、刈取装置の分草体を支持する分草パ
イプの左右位置に横並びに配置することにより、左右の
検出杆による検出タイミングを同期させているものがあ
るが、この左右配置のものでは、方向センサの本体が分
草パイプから左右側に張り出すため、この分草パイプに
近接している穀稈は検出不能となることがあり、検出領
域に死角を生じることになる。

【０００３】このため、図３（ｂ）に示す如く、左右の
方向センサを分草パイプの前後位置に縦並びに配置する
ことにより、左右側への張り出しが少なくなるようにし
ているものが一般的であるが、この前後配置のもので
は、左右の方向センサの両検出杆が前後にずれて、検出
タイミングが同期せずに位相差を生じ検出精度が低下す
ることになる。

【０００４】そこでこの発明は、左右の方向センサを前
後位置に配置したものにおいて、この方向センサの両検
出杆を検出タイミングが同期可能な形状とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、条植穀稈の
条間左右側の同時検出により機体１を左右操向して直進
制御させる左方向センサ２と右方向センサ３を進行方向
に対し前後位置に縦並びに配置すると共に、該左方向セ
ンサ２から左側へ又右方向センサ３から右側へ各々検出
可能な長さ突出させた左検出杆２ａと右検出杆３ａを、
検出タイミングが同期可能なるよう形成したことを特徴
とするコンバイン等の方向制御装置の構成とする。

【０００６】

【作用】上記の構成により、条植穀稈の条間左右側の同
時検出により機体１を左右操向して直進制御させる左右
の方向センサ２，３において、例えば、左方向センサ２
を前側位置に右方向センサ３を後側位置に縦並びに分草
体を支持する分草パイプに取り付けると共に、左方向セ
ンサ２の検出杆２ａを、左側に一定の後退角をもたせて
検出可能な長さ突出させ、この左方向センサ２の検出杆
２ａに対し右方向センサ３の検出杆３ａを、図１に示す
如く、右側に作動位相差のない形状に形成して、同一姿
勢の後退角をもたせて検出可能な長さ突出させることに
より、左右の方向センサ２，３の検出タイミングを同期
させることができる。

【０００７】

【発明の効果】上記の作用の如く、条植穀稈の条間左右
側の同時検出により機体１を左右操向して直進制御させ
る前後位置に配置した、左右の方向センサ２，３の各検
出杆２ａ，３ａを、左右側に各々同一姿勢の後退角をも
たせて突出させた作動位相差のない形状とすることによ
り、従来の如く、左右の方向センサ２，３を作動位相差
がないよう左右横並びに配置したときは検出領域が狭く
なる不具合や、検出領域が狭くならないよう左右の方向
センサ２，３を前後縦並びに配置したときは作動位相差
が生じる不具合等がなく、左右の方向センサ２，３にお
ける検出領域の死角をなくすと共に、検出タイミングの
同期誤差を少なくして、高精度の検出を行わせることが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例を図面
に基づいて説明する。図１２はコンバインの全体構成を
示すもので、機体１の走行フレーム４下部側に土壌面を
走行する左右一対の走行クロ−ラ５を有する走行装置６
を配設すると共に、該走行フレーム４上にフィ−ドチェ
ン７に挟持搬送して供給される穀稈を脱穀し、この脱穀
された穀粒を選別回収して一時貯留するグレンタンク８
及び排穀筒８ａを備えた脱穀装置９を載置構成してい
る。

【０００９】該脱穀装置９の前方に、その前端側から植
立穀稈を分草する分草体１０と、分草した穀稈を引き起
こす引起部１１と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部
１２と、この刈り取った穀稈を後方側へ搬送しながら横
倒れ姿勢に変更して該フィ−ドチェン７へ受渡しする穀
稈搬送部４５等を有する刈取装置１３を、走行フレーム
４の前端側から油圧駆動による刈取シリンダ１４によっ
て、土壌面に対し昇降自在に作用するよう配置構成して
いる。

【００１０】該刈取装置１３の一側にコンバインの操作
制御を行う操作装置１５と、この操作のための操作席１
６とを設け、この操作席１６の下方側にはエンジン１７
を搭載し、後方側には前記グレンタンク８を配置すると
共に、操作装置１５と操作席１６とを覆うキャビン１８
を設けて構成している。前記走行フレーム４の前端部に
走行用のミッションケース１９を装架し、このミッショ
ンケース１９に内装したギヤ伝動経路に車速を検出する
車速センサ２０を配設し、その伝動終段の駆動輪２１に
より前記左右の走行クロ−ラ５へ動力を伝達させると共
に、これらの走行装置６，脱穀装置９，刈取装置１３，
操作装置１５，エンジン１７等によってコンバインの機
体１を構成させる。

【００１１】該刈取装置１３の構成は、図９，図１０に
示す如く、ミッションケ−ス１９の上端部に固定した刈
取架台２２に上下回動可能に刈取入力ケース２３を支承
し、この刈取入力ケース２３から下方側に向け延設した
パイプ状の入力縦ケ−ス２４を、刈取装置１３の下方部
にその全幅に亘って設けた下部横伝動ケ−ス２５の中央
部近傍位置に接合し、この下部横伝動ケ−ス２５の左端
部近傍から前方斜上方へ向けて中間縦ケ−ス２６を接合
延設すると共に、該刈取入力ケース２３に軸支した刈取
入力軸２７から各ケース２５，２６を経由して動力を伝
達させる構成とする。

【００１２】該中間縦ケ−ス２６を刈取装置１３の上部
にその全幅に亘って設けた上部横伝動ケ−ス２８に接合
し、この上部横伝動ケ−ス２８から適宜間隔で下方へ向
けて突設した４本のラグ駆動ケ−ス２９を接合し、この
４本のうち中２本を更に下方側へ延長し、その左側を経
由して、穀稈の株元部を集送する中央位置の株元集送部
３０と穂先側を集送する中央位置の上下２段の穂先集送
部３１とに各々動力を伝達させ、その右側を経由して、
穀稈の穂先側を集送する右側位置の上下２段の穂先集送
部３１に動力を伝達させる構成とする。

【００１３】前記中間縦ケース２６の途中から方向変換
させ、この中間縦ケース２６を経由して、穀稈の株元部
を集送する左側位置の株元集送部３０と穂先側を集送す
る左側位置の上下２段の穂先集送部３１とに各々動力を
伝達させ、前記下部横伝動ケース２５の右端部を経由し
て、穀稈の株元部を集送する右側位置の株元集送部３０
に動力を伝達させる構成とする。

【００１４】該中央及び左右側の各集送チェン３２ａ，
３２ｂ，３２ｃの前端側に相対して各々従動スプロケッ
ト３３ａ，３３ｂ，３３ｃを設け、この下側に各々掻込
スターホイル３４ａ，３４ｂ，３４ｃを、上側に各々ラ
グベルト３５によって穀稈の株元部を掻き込む掻込部３
６ａ，３６ｂ，３６ｃを前方へ向け延長して構成させ
る。

【００１５】該掻込部３６と同一構造の掻込部３７を、
左右側に掻込スターホイル３８ｂ，３８ｃ及びラグベル
ト３５による掻込部３７ｂ，３７ｃとして、両掻込スタ
ーホイル３４ｂ，ｃと３８ｂ，ｃとを各々噛合連動させ
て掻込部３６側から掻込部３７側に動力を伝達すると共
に、両掻込部３６ｂ，ｃ及び３７ｂ，ｃを各々相対して
前端部を八字状に開いた左右一対の構成とする。なお、
中央位置は片側の掻込スターホイル３４ａと掻込部３６
ａのみで構成させる。

【００１６】図１１に示す如く、該各掻込スターホイル
３４，３８の下方に植立穀稈を刈り取る刈刃部１２を左
右に分割し刈取装置１３の全幅に亘って配設し、この左
右の刈刃部１２を、前記下部横伝動ケース２５の両端部
へ各々軸承した左右のクランク機構３９によって左右往
復駆動可能に構成すると共に、該刈取装置１３の前端部
に多条の植立穀稈を分草する複数の分草体１０を、刈取
装置１３が下降したときは土壌面に近接するよう配設構
成させる。

【００１７】該各分草体１０を支持する複数の分草パイ
プ４０を、該刈刃部１２を取り付ける下部横フレーム４
１に接合し、この下部横フレーム４１を前記下部横伝動
ケース２５に固定すると共に、該各分草体１０の後方側
から上部を斜め後方へ向け、中央位置に左の１箇と左右
側に各々左右１対の引起部１１を配置して植立穀稈を一
度に５条列の引き起しを可能とし、この各引起部１１の
引起ケース４２に引起ラグ４２ａを内装して構成させ
る。

【００１８】該刈取装置１３から集送穀稈を脱穀装置９
へ供給するときの供給深さを調節するため、穂先側と株
元側の上下二段に設けた穂先側供給用の供給ラグ４３と
株元側供給用の供給チェン４４とによって穀稈搬送部４
５を構成させる。図１，図２に示す如く、該刈取装置１
３の左側部に位置する左右１対の引起部１１の中央に対
応する分草体１０の分草パイプ４０に、アナログ方式の
左方向センサ２と右方向センサ３とを前後位置に縦並び
に取付け、左方向センサ２から左方向に検出可能な長さ
に一定の後退角をもたせて突出させた左検出杆２ａを前
後回動可能に支承すると共に、右方向センサ３から右検
出杆３ａを、前後回動可能に支承する支承位置から左検
出杆２ａの回動支承位置まで一旦前側に突出させ、この
突出位置から折曲させて検出可能な長さに左検出杆２ａ
と同一姿勢の後退角をもたせて逆Ｌ字型に右方向に突出
させて形成し、この左右の検出杆２ａ，３ａの回動角度
を検出（例えば可変抵抗器等による電圧の高低）可能に
構成させる。

【００１９】なお、該左右の方向センサ２，３の配置や
左右の検出杆２ａ，３ａの形状等については、この実施
例の要旨を逸脱しない限り如何なる形態であっても差し
支えない。分草体１０を土壌面に近接させ走行装置６に
よって機体１を前進させて刈取装置１３により植立穀稈
の刈り取りを行うが、この刈り取り時に分草体１０によ
って分草された穀稈を、各引起部１１によって穀稈の株
元部から順次穂先部にかけて引き起し作用を行うと同時
に、各掻込部３６，３７のラグベルト３５によって株元
部を掻き込み、この掻き込まれた株元部を各掻込スター
ホイル３４，３８によって挟持すると共に刈刃部１２に
よって刈り取り、この刈り取られた株元部を各株元集送
部３０の集送チェン３２に送り込み、この各集送チェン
３２から引継集送部を経由して穀稈搬送部４５の供給チ
ェン４４へ株元部を受け渡しすると共に、穂先部を供給
ラグ４３へ受け渡しする。

【００２０】このような刈取作業時に、分草体１０によ
って分草された条間左右側の植立穀稈に、分草パイプ４
０に前後位置に取り付けた左右の方向センサ２，３から
各々左右側に突出させた、一定の後退角をもつ同一の姿
勢及び形状の左右の検出杆２ａ，３ａが同時に接当して
回動検出することにより、検出タイミングを同期させる
ことができるから、左右の方向センサ２，３の検出位相
差がゼロで、左右の検出杆２ａ，３ａの回動角度が左右
同じときは、図４（ａ）に示す如く、左右条の株間の位
相間隔が同じ場合、条間を条に並行に直進していると判
定する。

【００２１】また、左右の方向センサ２，３の検出位相
差があるときは、図４（ｂ）に示す如く、左右条の株間
の位相間隔が違う場合、左右の方向センサ２，３の検出
値を何回か読み込んだ後、その平均値をとりその値に近
づけるよう方向制御する。また、左右の方向センサ２，
３の検出位相差が頻繁に変化しているときは、図４
（ｃ）に示す如く、左右条の株並びが乱れている場合、
左右の方向センサ２，３の何れかの検出値を何回か読み
込み、安定している方の検出値を優先して方向制御す
る。

【００２２】また、左右の方向センサ２，３が同時に検
出すると共に、左右の検出杆２ａ，３ａの回動角度が急
激に大きくなったときは株割りを始めた場合であり、一
定時間内にｎ回以上の株割りを行ったときは、株割りし
ないよう反対方向に方向制御し、反対側の検出杆２ａ又
は３ａが検出したときは切り戻しを行い、左右の方向セ
ンサ２，３の検出値の読み込みから再度制御をやり直
す。

【００２３】また、左右の方向センサ２，３が穀稈に接
当して検出信号が発生したときは方向制御の出力が要求
されるが、この要求時に車速センサ２０により検出され
る車速が低速のときは、図５（ａ）に示す如く、一定時
間パルス出力を継続した後に一旦出力を停止し、その後
も出力要求が継続されているようであれば再度小刻みに
パルス出力時間を減少させていく構成とすることによ
り、低速時には検出時間が長くなる傾向があるため、方
向制御のブレーキ力が強くなって操向過剰となる不具合
を、出力終段の間欠パルスによりブレーキ力を弱めて防
止することができる。

【００２４】なお、前記の如く方向制御のための出力が
要求されるときに車速が高速のときは、図５（ｂ）に示
す如く、出力要求の時間通りパルス出力を継続し、出力
要求が停止した後も一定時間オフディレーにより出力さ
せる構成とすることにより、高速時には検出時間が短く
なる傾向があるため、方向制御のブレーキ力が弱くなっ
て操向不足となる不具合を、出力時のオフディレーによ
りブレーキ力を強めて防止することができる。

【００２５】また、車速が低速のときにブレーキ力を弱
める別の手段として、図６（ａ）に示す如く、方向制御
出力の出力要求を行うセンサレベルのニュートラルＮか
らの偏差ｙを大きくとる構成とすることにより、低速時
にはパルス出力時間を少なくしてブレーキ力を弱め、操
向過剰となる不具合を防止することができる。なお、車
速が高速のときにブレーキ力を強める別の手段として、
図６（ｂ）に示す如く、方向制御出力の出力要求を行う
センサレベルのニュートラルＮからの偏差ｙを小さくと
る構成とすることにより、高速時にはパルス出力時間を
多くしてブレーキ力を強め、操向不足となる不具合を防
止することができる。

【００２６】また、図７に示す如く、左右の方向センサ
２，３における両検出杆２ａ，３ａの回動角度を可変抵
抗器等により検出したピーク検出値と、車速センサ２０
による車速の検出値とによって株間を算出し、この株間
に該当しない位置にてピーク検出を行ったときは、この
検出値は異常検出値ｘ（苗植え付け時の転び苗等）と判
定して方向制御のデータとしては使用しない構成とする
ことにより、株間検出の際の不規則なピーク検出による
誤操向を防止して、方向制御時の性能向上を行うことが
できる。

【００２７】また、該左右の方向センサ２，３における
両検出杆２ａ，３ａの回動角度を可変抵抗器等により検
出した検出値と、車速センサ２０による車速の検出値と
により、図８（ａ），（ｂ）に示す如く、該検出杆２ａ
又は３ａが稲株に接当する位置に応じて、機体１の単位
移動距離に対する回動角度の変化率が、該検出杆２ａ又
は３ａの回動支点から稲株が近いときは（ａ）に示す如
く大きく、稲株が遠いときは（ｂ）に示す如く小さくな
るから、この変化率によって、従来の検出手段に比較し
稲株の大きさ等に影響されることなく的確に検出するこ
とができる。

【００２８】また、別の実施例として、農業機械では、
各種の作業に対する制御を行うために通常複数のコント
ローラを備えており、これらのコントローラが故障した
ときには、特に収穫機等の如く作業時期が限られている
ものでは、素早く修理を完了して作業を再開させる必要
がある。このため、図１３に示す如く、ＣＰＵ４６，Ｒ
ＯＭ４７，ＲＡＭ４８，ＥＥＰＲＯＭ４９，Ａ／Ｄコン
バータ５０等を有する複数の各コントローラ５１，５２
ｎ等において、各センサを機体１に取り付けたとき、各
センサのばらつきや取り付け公差等により初期設定値が
一定しないため、工場出荷時に初期設定値をＥＥＰＲＯ
Ｍ４９（不揮発性メモリ）に書き込み、この書き込まれ
た初期設定値の内容を、通信線５３によって各コントロ
ーラ５１，５２ｎ等に同じ内容を共有できるよう連絡す
ると共に、制御に必要な内容を各コントローラ５１，５
２ｎ等のＲＯＭ４７に記憶共有させ、外部に設けた制御
切替入力５４で各パートに応じた制御を行い、これらの
制御内容を、例えば単一のコントローラ５１に重要機能
を集中させて配置させる構成とすることにより、もしこ
のコントローラ５１が故障しても他のコントローラ５２
ｎ等と入れ替え、最低機能を確保して作業を続行させる
ことができる。

【００２９】該コントローラ５１，５２ｎ等において、
図１４に示す如く、ＥＥＰＲＯＭ４９の内容を、パソコ
ン５５との通信により書き替えするための信号を単一の
コネクター５６に集約し、このコネクター５６の配線５
７を、リセット信号を除き各信号ラインを全て並列に接
続した構成とすることにより、従来の如く、個々のコン
トローラ５１，５２ｎ等毎にコネクター５６を配するこ
とによる作業効率の低下や、異なった制御プログラムを
書き込む間違いや、個々の信号線を独立して配線するこ
とによるコネクター５６の大型化等を防止して、各信号
ラインを並列に接続することで配線５７の本数を減らす
ことができると共に、一ケ所の書き込みコネクター５６
の接続のみで複数のコントローラ５１，５２ｎ等の書き
込みを可能とする。なお、コントローラ５１，５２ｎ等
の書き込みは、書き込みをするコントローラ５１又は５
２ｎ等のリセット端子を解除することで識別を行う。

【００３０】また、コントローラ５１，５２ｎ等のプロ
グラムを書き替えるときに、図１５のフローチャートに
示す如く、通信により書き込みを行うとき、書き込みプ
ログラムの選択により書き込み内容の送信を要求し、書
き込み内容の受信により、現在書き込まれている内容と
送信された内容との比較を行い、同じ制御プログラムで
ないときは書き込みを行わないよう規制する。このよう
な規制を行うことによりプログラムのバージョンアップ
を行うときに、別のプログラムを書き込むような間違い
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】刈取装置の左右の方向センサの各検出杆の形状
を示す平面図。

【図２】刈取装置の左右の方向センサの取り付け状態を
示す側面図。

【図３】（ａ）刈取装置の左右の方向センサを左右横並
びの配置状態を示す平面図。 （ｂ）刈取装置の左右の方向センサを前後縦並びの配置
状態を示す平面図。

【図４】（ａ）左右の方向センサの作用時に穀稈左右条
が同じ株間状態の作用図。 （ｂ）左右の方向センサの作用時に穀稈左右条が異なる
株間状態の作用図。 （ｃ）左右の方向センサの作用時に穀稈左右条が乱れた
株間状態の作用図。

【図５】（ａ）左右の方向センサによる低速作業時のセ
ンサ出力パルスを示す線図。 （ｂ）左右の方向センサによる高速作業時のセンサ出力
パルスを示す線図。

【図６】（ａ）左右の方向センサによる低速作業時のセ
ンサ出力パルスを示す線図。 （ｂ）左右の方向センサによる高速作業時のセンサ出力
パルスを示す線図。

【図７】左右の方向センサによる稲株の株間に対するピ
ーク検出の状態を示す線図。

【図８】（ａ）方向センサの検出杆に稲株が近づいたと
きの回動角度を示す作用図。 （ｂ）方向センサの検出杆に稲株が遠くなったときの回
動角度を示す作用図。

【図９】刈取装置の全体構成を示す側面図。

【図１０】刈取装置の全体構成を示す平面図。

【図１１】刈取装置の刈刃部の全体構造を示す平面図。

【図１２】コンバインの全体構成を示す側面図。

【図１３】通信により初期設定値を共有可能とする各コ
ントローラ間の接続ブロック図。

【図１４】各コントローラを単一のコネクターで並列接
続した状態を示すブロック図。

【図１５】コントローラによる同一内容以外の書き込み
規制手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１． 機体 ２． 左方向センサ ２ａ． 左検出杆 ３． 右方向センサ ３ａ． 右検出杆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 条植穀稈の条間左右側の同時検出により
   機体１を左右操向して直進制御させる左方向センサ２と
   右方向センサ３を進行方向に対し前後位置に縦並びに配
   置すると共に、該左方向センサ２から左側へ又右方向セ
   ンサ３から右側へ各々検出可能な長さ突出させた左検出
   杆２ａと右検出杆３ａを、検出タイミングが同期可能な
   るよう形成したことを特徴とするコンバイン等の方向制
   御装置。