JPS6356763B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、コンバインにおいて刈高さ
を制御するとか、耕耘機において耕深を制御する
等、作業装置を自動的に昇降させるようにする作
業車に関し、詳しくは、走行車体に、駆動機構に
より昇降自在に作業装置を設けると共に、前記作
業装置に、送信器と受信器とから成る対地高さ検
出用の超音波センサーを設け、前記センサーによ
る検出対地高さに基づいて前記作業装置の対地高
さを設定範囲内に維持させるように前記駆動機構
を自動的に作動させる制御機構を設け、その制御
機構を作動状態と非作動状態とに切換える制御作
動切換手段を設けた作業車に関する。

上記作業車は、超音波センサーを用いて、対地
高さを非接触形態で検出できるが故に、対地型の
センサを用いるに較べて、乾田及び湿田のいずれ
においても、対地高さを的確に検出し易い利点を
備えるものである。

ところで、従来では、例えば特開昭52−16325
号公報で開示されているように、超音波センサー
にて検出された対地高さを、そのまま用いて、駆
動機構を作動させるようにしていた。

従来構成によると、次に述べる不利があつた。

すなわち、超音波センサーは圃場面の小さな範
囲を対象として対地高さを検出するものであるた
め、超音波センサーにて検出される高さは変動し
易いものである。この結果、従来では、対地高さ
の変動夫々に対応して、頻繁に昇降制御が行われ
る不利があり、不要な昇降を回避することが望ま
れている。

ところで、作業装置の対地高さが変動する原因
としては、超音波センサー検出作用する圃場面に
凹凸があることと、走行車体が圃場面の凹凸のた
めにピツチングを起こすことを挙げることができ
る。そして、変動する原因がいずれであつても、
対地高さが大きな範囲で変動し易い箇所では、対
地高さの変動に伴つて迅速に昇降制御させること
が望まれ、逆に、対地高さの変動範囲が小さな箇
所では、不要な昇降を極力抑制することが望まれ
る。

コンバインを例に挙げて説明を加えると、刈取
部を上昇して枕地で旋回した後、再び、制御機構
を作動状態に切換えて刈取走行を開始する場合
に、その初期においては、走行装置が旋回のため
に大きな凹凸が存在する傾向にある枕地に位置し
ているため、走行車体が大きなピツチングを生じ
易いものであり、それに起因して刈取部の対地高
さが大きく変動し易いものである。

従つて、このような箇所では、対地高さの変動
に伴つて迅速に昇降制御させて、刈取高さが大き
く乱れる不利や刈取部が地面に衝突する不利等を
抑制することが望まれる。

これに対し、通常の刈取走行時における圃場面
には大きな凹凸が存在しないものであり、その
故、刈取部の対地高さが大きく変動することが無
いものである。従つて、このような箇所では、対
地高さの小さな変動に伴う不要な昇降制御を極力
回避して、駆動機構が早期に疲労損傷すること
や、無駄なエネルギーの消費を確実に抑制するこ
とが望まれる。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであ
つて、その目的は、小さな対地高さの変動による
不要な昇降制御を極力抑制しながらも、対地高さ
が大きく変動する箇所では、迅速な昇降を行わせ
るようにする点にある。

本発明による作業車の特徴構成は、作業装置の
対地高さを検出する超音波センサーから間歇的に
入力される検出対地高さとしての信号を複数個づ
つ抽出して平均化する演算手段を設け、前記作業
装置の対地高さを設定範囲内に維持させるよう
に、前記作業装置を昇降させる駆動機構を自動的
に作動させる制御機構を、前記演算手段からの平
均化した信号に基づいて前記駆動機構を作動させ
るように構成し、前記演算手段を、前記制御機構
が制御作動切換手段によつて作動状態に切換えら
れてから設定距離走行するまでの間、あるいは設
定時間経過するまでの間、それ以外におけるより
も、平均化のための抽出信号個数を小にするよう
に構成した点にあり、その作用及び効果は次の通
りである。

すなわち、超音波センサーから間歇的に入力さ
れる検出対地高さ信号の複数個を平均化した信号
に基づいて、昇降制御させるようにしてあるか
ら、例えは、作業装置の対地高さが高低に繰返し
変動するような場合に、上述の平均化により、対
地高さの変動が無いものとして昇際が行われない
ことがある等、不要な昇降が抑制されるものとな
る。

しかも、上述の平均化のための抽出信号個数
を、制御機構が作動状態に切換えられてから設定
距離走行するまでの間、あるいは設定時間経過す
るまでの間では、それ以外におけるよりも小にし
てあるから、枕地での旋回後、再び制御機構を作
動状態に切換えて、作業を開始する際に、対地高
さが大きく変動することがあつても、それに対応
して迅速に昇降させることが可能となる。逆に、
作業開始後の通常の作業時には、小さな対地高さ
の変動による不要な昇降を可及的に抑制させるこ
とが可能となる。

従つて、本発明によれば、対地高さ信号の複数
個を平均化した信号に基づいて昇降制御させるこ
とにより、全体としては不要な昇降を抑制するも
のでありながらも、上述の平均化の抽出信号の個
数を、作業車が位置する圃場の状況に合わせて変
えることによつて、対地高さが大きく変動し易い
箇所では、それに応じて適切な昇降を行わせ、且
つ、対地高さが大きく変動しない箇所では、不要
な昇降を可及的に抑制させるのである。

もつて、冒記した従来の不利を、作業状況を考
察しながら合理的に解消して、良好な昇降制御を
行わせることが可能となつた。

次に、本発明の実施例を例示図に基いて詳述す
る。

植立穀稈を引起す引起し装置１、引起された穀
稈を刈取る刈取装置２、及び、刈取穀稈を搬送し
ながら横倒れ姿勢に姿勢変更してフイードチエー
ン３に受渡す搬送装置４から成る刈取部５と、刈
取穀稈をフイードチエーン３で挾持搬送しながら
脱穀処理する脱穀装置６とを、クローラ走行装置
７及び操縦部８を備えた走行車体に搭載し、もつ
てコンバインを構成してある。

前記刈取部５のフレーム９を機体左右向き軸芯
Ｐ周りで上下揺動自在に枢支連結すると共に、フ
レーム９と走行車体とにわたつて油圧シリンダ１
０を連動連結し、シリンダ１０の伸縮により刈取
部５を駆動上下揺動するように構成してある。

前記フレーム９に立設した支柱１１に、超音波
を発信する送信器１２と超音波を受ける受信器１
３及び、演算器１４から成る超音波センサー１５
を設け、送信器１２から超音波を地面に向けて発
信し、その地面から反射した超音波を受け止めさ
せ、送信時と受信時との時間差に基いて演算器１
４により刈取部５の対地高さを検出するように構
成してある。

前記超音波センサー１５における演算器１４か
らの信号と設定器１６からの信号を比較器１７に
入力し、その比較結果に基いて指令信号を操作回
路１８に入力し、操作回路１８により、前記油圧
シリンダ１０に対するコントロールバルブ１９を
自動的に操作するように構成してあり、もつて、
刈取部５の対地高さを設定範囲内に維持するよう
に刈取部５を自動的に駆動上下揺動するように刈
高さ制御機構２０を構成してある。

前記演算器１４からの信号を比較器１７に入力
するに、先ず、前記センサー１５から間歇的に入
力される検出対地高さとしての信号を複数個づつ
抽出して平均化する演算手段としての演算回路２
１に、前記演算器１４からの信号を入力し演算回
路２１において、演算器１４から入力された、刈
取部５の対地高さとしての信号の所定個数を平均
し、その平均された対地高さを信号として演算回
路２１から比較器１７に入力するように構成して
ある。

前記演算器１４からの信号と上限設定器２２か
らの信号を前記制御機構２０を作動状態と非作動
状態とに切換える制御作動切換手段としての判別
回路２３に入力し、その刈取部５の対地高さに基
いて刈取部５が作業状態域にあるか非作業状態域
にあるかを判別させるように構成し、その判別結
果に基き、作業状態域を判別したときにのみ、判
別回路２３から比較器１７に指令信号を入力して
制御機構２０を作動状態に切換えるように構成
し、他方、判別回路２３からタイマーＴを介して
前記演算回路２１に指令信号を入力し、前記演算
器１４から入力される信号に対して平均化のため
に抽出する信号個数を、設定時間だけ小にするよ
うに構成してある。

即ち、センサー１５においては、第４図に示す
ように、送信器１２からの超音波発信時と、その
超音波が地面から反射した後に受信器１３に入力
される受信時との時間差ｔに基いて刈取部５の対
地高さを検出するものであり、そうして検出され
た対地高さが信号として演算器１４から演算回路
２１に入力されるのである。そして、演算回路２
１において、前記タイマーＴによる設定時間t₁で
は、第５図に示すように、前記演算器１４からの
信号ａ…を３個づつ抽出して平均化し、その平均
化した信号ｂ…を比較器１７に入力し、その後設
定時間経過すると演算器１４からの信号ａ…を６
個づつ抽出して平均化し、その平均化した信号を
比較器１７に入力するのである。

前記平均抽出個数を小にするのに、例えば、ク
ローラ走行装置７に距離計を付設し、その走行距
離が設定値を越えるまでの間に設定するようにし
ても良い。

前記比較器１７に連係して人為操作回路２４を
設け、刈取部５の人為的な昇降操作を、前記制御
機構２０に優先して行えるように構成してある。

前記刈取部５を駆動昇降させるのに、シリンダ
１０に限らず、ターンバツクル形式の伸縮リンク
を用いると共に、そのリンクを伸縮させる回転部
材に油圧あるいは電動モータを連動連結する等、
各種の構造変形が可能であり、油圧シリンダ１０
やモータ等をして駆動機構１０と総称する。

本発明は、上述実施例のようなコンバインにお
ける刈高さ制御機構に限らず、例えば、ロータリ
耕耘装置をトラクタに昇降自在に取付けた乗用型
耕耘機において、その耕耘装置の対地高さを一定
化する、いわゆる耕深制御機構等各種の作業車に
適用でき、前記刈取部５やロータリ耕耘装置等を
して作業装置５と総称する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の実施例を示し、第
１図はコンバインの一部省略全体側面図、第２図
はセンサーの取付部を示す一部切欠側面図、第３
図は制御機構を示すブロツク図、第４図は超音波
の送信及び受信状態の説明図、第５図は信号抽出
状態を示す説明図である。 ５…作業装置、１０…駆動機構、１２…送信
器、１３…受信器、１５…センサー、２０…制御
機構、２１…演算手段、２３…制御作動切換手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走行車体に、駆動機構１０により昇降自在に
   作業装置５を設けると共に、前記作業装置５に、
   送信器１２と受信器１３とから成る対地高さ検出
   用の超音波センサー１５を設け、前記センサー１
   ５による検出高さに基づいて前記作業装置５の対
   地高さを設定範囲内に維持させるように前記駆動
   機構１０を自動的に作動させる制御機構２０を設
   け、その制御機構２０を作動状態と非作動状態と
   に切換える制御作動切換手段２３を設けた作業車
   であつて、前記センサー１５から間歇的に入力さ
   れる検出対地高さとしての信号を複数個づつ抽出
   して平均化する演算手段２１を設け、前記制御機
   構２０を、前記演算手段２１からの平均化した信
   号に基づいて前記駆動機構１０を作動させるよう
   に構成し、前記演算手段２１を、前記制御機構２
   ０が作動状態に切換えられてから設定距離走行す
   るまでの間、あるいは設定時間経過するまでの
   間、それ以外におけるよりも、平均化のための抽
   出信号個数を小にするように構成してある作業
   車。