JPS643288Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は収穫機に関し、更に詳述すればマイク
ロコンピユータを搭載してなり、圃場内で自動的
に回行して収穫作業を全自動的に行い得るように
した収穫機に関する。

本考案に係る収穫機（以下本案機という）は手
動操作による収穫作業の外、マイクロコンピユー
タによる自動収穫作業を可能としている。自動収
穫のための機能としては刈取るべき穀稈条に倣う
走行を行わせるべき自動操向機能、一行程の収穫
を終えた後、次行程の収穫を開始させるにあたり
未刈穀稈群の隅部で機体を旋回させる自動回行機
能、収穫状況に応じて車速の遅速を制御する自動
車速制御機能、穀稈長に応じた脱穀を行わせる自
動扱ぎ深さ調節機能、刈高さを一定にする自動刈
高さ調節機能並びに穀稈搬送系の詰り、揺動選別
部の異常等を検出する警報機能を備えている。而
して、本案機は上記自動回行機能に特徴を有して
いる。この自動回行機能は、条刈及び横刈を交互
的に行わせる回り刈と、条刈のみを反復させる往
復刈との選択的実行を可能としており、往復刈モ
ードでは終始往復刈を行うのに対し、回り刈モー
ドでは設定回数の回り刈を実行した場合にはそれ
以後往復刈に切換えられるようになつている。而
るところ回り刈モードは一般的には条刈から開始
して横刈−条刈−横刈…と繰り返していき、何回
目かの横刈を行つた後において、条刈を反復する
往復刈を行わせるようになつている。従つて横刈
から回り刈を開始すると横刈−条刈−横刈−条刈
…横刈−条刈（ここまで回り刈）−横刈−横刈−
横刈…となり横刈について往復刈が行われること
となる不都合がある。けだし穀稈は条刈の方向に
整然と植付けられているから能率、未刈稈の保
護、自動操向の精度等種々の観点より条刈によつ
て刈取るのが好ましいからである。

ところが圃場が山、川に接していたり、或いは
道路の状態等により圃場への機体進入位置が制約
されている場合は横刈から回り刈を開始する必要
に迫られる場合がある。このような場合は回り刈
を終了した時点でそれに気付いて一行程、刈取り
作業をしない無駄な走行をして条刈を行えるよう
にしてから往復刈モードとするとか、最初に一旦
横刈を行つたあとで回り刈モードに入る等、特別
な操作が必要であり煩わしいという問題点があつ
た。

本考案は斯かる問題点に鑑みてなされたもので
あり、回り刈を横刈からでも条刈からでも自動的
に開始することができ煩わしさを解消したもので
ある。

以下本考案を、その実施例を示す図面に基いて
詳述する。

第１図は刈取部１の分草板１ｌ，１ｒ等と、そ
の近傍に取付けられたセンサを略示する本案機の
略示平面図であり、各センサの検出対象はいずれ
も穀稈である。センサとしては触杆とリミツトス
イツチとの組合せになるもの、又は光電スイツチ
を用いた光学式のものが使用されるが実施例では
センサS₁，S₅₁，S₅₂，S₆，S₆₀に光学式のものを
使用し、他は触杆とリミツトスイツチとの組合せ
になるものを使用している。

センサS₁は右側分草板１ｒの取付杆にその検出
面を機体の外側方、すなわち右方（一般には既刈
側の方向）へ向けて取付けられており、その検出
領域内における穀稈、即ち本来存在する筈のない
既刈側の穀稈、つまり刈残し穀稈を検出するもの
であり、刈残し穀稈収穫のための制御に関与す
る。

センサS₂及びS₄は夫々右側及び左側の分草板１
ｒ，１ｌの取付杆に夫々の触杆が機体の内側方を
向くようにして取付けてあり、各触杆が穀稈に当
接して回動する際の回動角度によつて夫々分草板
１ｒとその左方に相隣する穀稈条との離隔寸法及
び分草板１ｌとその右方に相隣する穀稈条との離
隔寸法、換言すれば機体と刈取対象とする穀稈条
との相対的位置関係を検出するものであり、主と
して自動操向のための制御に関与する。

センサS₃は右側の分草板１ｒの背後においてそ
の触杆が機体の内側方を向くように取付けられて
おり、その触杆の長さはセンサS₂の触杆よりも短
い。そしてこのセンサS₃はセンサS₂を補足する機
能を果し、分草板１ｒの左方の穀稈がセンサS₃の
短い触杆に接触する程に分草板１ｒに至近して後
方へ回動した場合にはセンサS₂よりも前方におい
てこの至近を検出して早期に右方へ進行方向を修
正させるようにその検出信号が使用される。セン
サS₅₁，S₅₂はセンサS₄と背中合せとなるように分
草板１ｌの取付杆に各検出面が左方を向くように
して取付けられており、往復刈時の制御に関与す
る。

センサS₆は左側の補助分草杆１ｓにおいて刈刃
１ｃの側方にあたる位置に検出面が左方に向くよ
うにして取付けられており、回行時の制御に関与
する。

センサS₆₀は車体の左側下部において、補助分
草杆１ｓの後端部より稍々後方にあたる位置に検
出面が左方を向くようにして取付けられており、
往復刈時の制御に関与する。

第２図は本考案の収穫機の制御系を略示するブ
ロツク図である。制御系の中枢となるマイクロコ
ンピユータ（以下マイコンという）MCNは中央
処理装置CPU、リードオンリーメモリROM、ラ
ンダムアクセスメモリRAM、入出力ポートＩ／
OP及びインターフエースPPIよりなる。

前記各センサS₁，S₂…S₆₀が発する信号Ｈは
Ｉ／ＯポートＩ／OP、インターフエースPPIを
経てCPUへ取込まれ、CPUはROMに予め用意さ
れたプログラム及びセンサ等から入力される信号
に基き所要の演算を行い、機体の前後進及び左右
への操向を行わせるアクチユエータ駆動回路
ACCに対して所要の制御信号をインターフエー
スPPI及びＩ／ＯポートＩ／OP経由で発し、自
動収穫を行わせる。なおRAMはROM中のプロ
グラム、演算中のデータの一時的格納等に使用さ
れる。

アクチユエータ駆動回路ACCによつて駆動制
御される各種のアクチユエータACTは所定の作
動をなし、走行部、刈取部、脱穀部にCPUから
発せられた信号に対応する動作を行わしめる。自
動回行機能に係るアクチユエータ及びこれによつ
て制御される走行部等の構成については概略次の
ようになつている。まず走行部についてみると、
変速はパワーシフト変速装置等の油圧制御式の変
速装置によつて行われるようにしており、その油
圧回路中に変速段切換のために設けられた電磁方
向制御弁を前記アクチユエータとして備えてい
る。従つてマイコンMCNから所定信号を発する
ことにより前記電磁方向制御弁を駆動して後進
段、中立段、前進各段の選択を行えるようにして
ある。また操向は左、右夫々のクローラに対する
伝動を入断するサイドクラツチ及び制動のための
ブレーキを油圧回路にて左右各別に動作させるこ
とによつて行えるようにしてあり、左又は右のサ
イドクラツチを断ち、またブレーキの作動を行わ
しめるべく油路切換を行うための電磁方向制御弁
を前記アクチユエータとして備えている。

次に刈取部１についてみると刈取部全体の昇降
は油圧回路によつそ行われるようにしてあり、昇
降のために油路を切換えるべき電磁方向制御弁を
前記アクチユエータとして備えている。また刈刃
１ｃ等への伝動系に設けた刈取クラツチはエンジ
ン側の駆動プーリと刈取部側の被動プーリとの間
に張設したベルトと、該ベルトの緊張、弛緩を行
わせるテンシヨンプーリとよりなるが、このテン
シヨンプーリを移動せしめてベルトの緊張、弛緩
を行わせるソレノイドを前記アクチユエータとし
て備えている。

DSWはデイジタルスイツチであつて、実施例
では１桁のサムホイルスイツチ１個を用いてお
り、運転席２周りの操作コラム３の適所に取付け
られており、その出力信号はＩ／Ｏポート等を経
てCPUへ伝えられる。このデイジタルスイツチ
DSWは任意に設定し得る表示数字に対応する回
数の回り刈（未刈穀稈群の四辺を１周して、即ち
条刈２行程、横刈２行程の刈取を行つて回り刈１
回とする）を実行させることを指示し、そして爾
後は往復刈を実行すべく指示するものである。但
し０を選択した場合には回り刈を行わせず往復刈
のみとし、また９を選択した場合には回り刈のみ
を行わせるようにしてある。

而してJSW，YSWは夫々条刈指令用、横刈指
令用の押ボタン式のスイツチであり、運転席２周
りの操作コラム３の適所に取付けられており、そ
の出力信号はＩ／Ｏポート等を経てCPUに伝え
られる。条刈指令用スイツチJSWは、その押込
操作により条刈にて作業を開始するように指示す
るものであり、横刈指令用スイツチYSWは、そ
の押込操作により横刈にて作業を開始するように
指示するものである。

叙上の如く構成された本案機の制御、動作を第
３図に示すフローチヤートに基いて説明する。本
案機は、圃場の広さに応じて回り刈実行回数を適
当に定めておき、この定められた回数の回り刈を
実行した後は往復刈を行え得るようになつてい
る。

まず全自動モードにより収穫作業を行う場合に
ついて説明すると、デイジタルスイツチDSWに
より、回り刈回数Ｎを設定する。このとき前述の
如くＮ＝０を選択すると往復刈のみを行い、また
Ｎ＝９を選択すると回り刈のみを行う。回り刈回
数をＮ＝１〜８と設定すると、マイコンMCNの
CPUは回行回数を計数するカウンタをNk＝4N
とプリセツトする。即ち、回り刈１回は条刈行程
２回、横刈行程２回の合計４行程であるので回り
刈から往復刈に切換えられるべき回行回数Nkは
Nk＝4Nとなる。そして、条刈行程から刈取作業
を開始する場合は、横刈指令スイツチYSWはオ
ンされず、条刈、横刈を交互に繰返す回り刈をＮ
回、従つて4N回の回行を繰返すと、後続される
行程は条刈となりこれを反復する往復刈に切換え
られるものである。

一方刈取作業を横刈行程から開始する場合に
は、横刈指令スイツチYSWをオンすると、回り
刈から往復刈に切換えられるべき回行回数Nkは
Nk＝4N＋１とプリセツトされる。これは横刈行
程から作業を開始するとＮ回の回り刈、従つて
4N回の回行を終えると後続する行程は横刈行程
であるため、往復刈モードに切換えることはでき
ず、さらにこの横刈行程の後に往復刈モードに切
換えるようにしたものである。このようなセツト
動作の後に機体は自動操向を行いつつ最初の条刈
又は横刈態様での刈取作業を行つていく。

一方、全自動モードを選択せずに手動操作によ
る回行を行う場合においては、刈取作業を条刈行
程から開始するときは条刈指令スイツチJSWを
オンすると自動操向機能が働いて、自動操向ラン
プが点灯し、左側のセンサS₄による自動操向が行
われる。また刈取作業を横刈行程から開始すると
きは横刈指令スイツチYSWをオンすると、自動
操向ランプが点灯して右側のセンサS₂による自動
操向が行われる。このため、手動による回行を行
う場合においても刈取行程においては自動操向機
能が働き、作業能率が向上する。

さて、全自動モードにおける回行動作について
説明する。第４図は回り刈時における回行動作を
説明するための機体の移動軌跡を略示する図面、
第５図はこの場合の制御シーケンスを示すフロー
チヤートである。横刈指令スイツチYSWをオフ
（又はオン）して、最初の条刈（又は横刈）行程
での刈取作業を行つていく。この間センサS₂，S₄
の触杆は穀稈に当接して後方へ押圧回動されてい
ることになるが、この条刈（又は横刈）行程を終
了すると当接する穀稈が不在となるために両触杆
はフリーの状態となる。マイコンMCNはこれに
より一行程の条刈（又は横刈）の終了を検知し、
回行のためのシーケンスに入る。

マイコンMCNは回行回数を計数するカウンタ
機能を有しており、回行の都度、歩進していく。
マイコンMCNはこのカウンタの計数値ｎと設定
回行回数Nkとを比較し、ｎ≧Nkでない場合は、
設定した回り刈回数に達していないものとして以
下に記す横刈（又は条刈）のための回行シーケン
スに入るのに対し、ｎ≧Nkとなつたときは設定
した回数の回り刈を完了したものとして後述する
如き横刈を行わない往復刈のための回行シーケン
スに入る。この回行回数Nkは、前述したように
横刈スイツチYSWをオンしない条刈行程から開
始した場合には4N、横刈スイツチYSWをオンし
た横刈行程から開始した場合には4N＋１となつ
ていて、上述のようにして後続される往復刈を常
に条刈行程から開始するようになつている。

さてｎ≧Nkでない場合はまず変速装置を前進
一速段とし刈取部を上昇させて所定時間低速で直
前進（第４，５図の対応する部分に同符号を付
してある。以下同じ）させ、次いで所定時間左旋
回させ、更に刈取クラツチを遮断し、次いで変
速装置を後進段とし短時間直後進させた後、右
側のブレーキを作動させて後進させつつの左旋回
を行わせる。そうするとやがてセンサS₆が未刈
穀稈群Ｃの角部の穀稈を検出して作動するので、
その後の所定時間機体を直後進させる。そうす
ると機体は未刈穀稈群Ｃから稍々遠ざかり、セン
サS₆の検出領域から外れるので、センサS₆が非作
動となつた時点から一定の遅延時間経過するのを
待つて再度右ブレーキを作動させて所定時間後進
させつつの左旋回を行わせ機首を先の条刈行程
時と略直交する方向に向かせ、次いで直前進、
刈取部降下、刈取クラツチ係合を行い一連の回行
シーケンスを終えて次の横刈行程での刈取作業に
入る。

横刈行程から条刈行程に移行する際の回行も上
記したところと全く同様にして行われ、このよう
な回行動作を反復しつつ回り刈が行われていく。

然るところｎ≧Nkの条件が成立したときは設
定回数の回り刈が終了したものとして往復刈のた
めの回行シーケンスに入る。第６図は往復刈時の
機体の移動軌跡を略示する図面、第７図はこのと
きの回行動作の制御シーケンスを示すフローチヤ
ートである。

マイコンMCNがｎ≧Nkを認識するとまず変
速装置を前進一速段とし、刈取部を上昇させて所
定時間低速で直前進させ、また刈取クラツチを
遮断し、次いで左旋回させる。そうするとやが
て機体左側のセンサS₅₁が未刈穀稈群Ｃの端部の
穀稈を検出して作動する。これにより左旋回を停
止させ、センサS₅₁，S₅₂による自動操向にて未刈
穀稈群Ｃの端縁に沿つて走行を行わせる。これ
に対して左旋回が一定時間以上継続した場合には
機体左側方に穀稈がない、即ち全ての収穫作業を
終えて未刈穀稈群が既に存在しなくなつたものと
してエンジン停止に迄到らしめる作業終了シーケ
ンスに入る。

センサS₅₁，S₅₂による自動操向は次のようにし
て行われる。即ち、センサS₅₁はセンサS₅₂に比し
て穀稈検出範囲を短距離としており、センサS₅₁
が未刈穀稈群Ｃの端縁の穀稈を検出している場合
は機体が未刈穀稈群Ｃに接近し過ぎているものと
して右旋回させ、センサS₅₂のみが前記穀稈を検
出している場合は適正であるとして直進させ、両
センサS₅₁，S₅₂ともに前記穀稈の存在を検出しな
い場合は離隔し過ぎているものとして左旋回させ
る。

このようにして未刈穀稈群Ｃの端縁に沿う走行
を行つていくと機体はやがて未刈穀稈群Ｃの隅
部に迄達し、刈刃１ｃよりも更に後方に位置する
センサS₆₀が穀稈を検出しない非作動状態になる。
その直前に両センサS₅₁，S₅₂が共に穀稈の存在を
検出しない状態になつたことにより機体は左旋回
を既に開始しているが、センサS₆₀が非作動状態
となつた時点以後はセンサS₅₁，S₅₂による操向を
停止して、改めて左旋回を所定時間行わせ、次
いで変速装置を後進段として所定時間直後進さ
せ、次いで後進させつつの左旋回をセンサS₆が
角部の穀稈を検出して作動する迄行わせる。その
後センサS₆が未刈穀稈群Ｃから遠ざかり非作動状
態となる迄直後進させ、一定の遅延時間経過後
に後進させつつの左旋回を行わせ、これによつ
て機首を条刈方向に向け、次いで直前進、刈取
部降下、刈取クラツチ係合を行い一連の回行シー
ケンスを終えて次順の条刈行程での刈取作業に入
る。

次順の条刈から更に次の条刈への回行も上記し
たところと全く同様にして行われ、このような回
行動作を反復しつつ往復刈が行われ、最後の条刈
を完了したときは前述の如くして作業終了シーケ
ンスに入ることになる。

以上詳述したように本考案に係る収穫機は、未
刈穀稈群の隅部で機体を旋回させて従前の機体進
行方向と直交する方向への進行を行わせる回り刈
を自動的に行わせる収穫機において、回り刈を条
刈／横刈のいずれで開始するかの別を指示する手
段と、該手段の指示内容に関連してプリセツトさ
れ、前記旋回の回数を計数するプリセツトカウン
タと、この計数値が所定値になつた場合に未刈穀
稈群の隅部で機体を旋回させて従前の機体進行方
向と反対の方向への進行を行わせる自動往復刈手
段とを具備するものであるので、条刈、横刈のい
ずれからでも任意に回り刈を開始させ適当な回数
の回り刈を行つて残りの穀稈が少なくなつた処で
条刈のみによる往復刈に移行させることが可能と
なる。従つて、運転者は回り刈モードでの作業開
始時に条刈／横刈のいずれからそれを開始するか
を指示するだけでよく、無駄な走行を行つたり一
旦横刈を行う等の煩わしい運転を省略できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであつて、第
１図はセンサの配置を示す本案機の略示平面図、
第２図は制御系要部の略示ブロツク図、第３図は
本案機の動作説明のためのフローチヤート、第４
図は回り刈時の機体の移動軌跡の略示図、第５図
はその際の制御シーケンスを略示するフローチヤ
ート、第６図は往復刈時の機体の移動軌跡の略示
図、第７図はその際の制御シーケンスを略示する
フローチヤートである。 S₁，S₂，S₃，S₄，S₆，S₅₁，S₅₂，S₆₀……セン
サ、MCN……マイコン、ACT……アクチユエー
タ、JSW……条刈指令スイツチ、YSW……横刈
指令スイツチ、DSW……デイジタルスイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 未刈穀稈群の隅部で機体を旋回させて従前の機
   体進行方向と直交する方向への進行を行わせる回
   り刈を自動的に行わせる収穫機において、 回り刈を条刈／横刈のいずれで開始するかの別
   を指示する手段と、 該手段の指示内容に関連してプリセツトされ、
   前記旋回の回数を計数するプリセツトカウンタ
   と、 この計数値が所定値になつた場合に未刈穀稈群
   の隅部で機体を旋回させて従前の機体進行方向と
   反対の方向への進行を行わせる自動往復刈手段と を具備することを特徴とする収穫機。