コンバインの自動方向制御装置
【課題】オペレータが疎植圃場を刈り取っていることしっかり認識し、刈取走行方向が乱れようとすると直ちに手動操向によって走行方向を修正出来るようにする。
【解決手段】穀稈センサ１ａ，１ｂが未刈穀稈に接触して刈取部１３の位置を検出し、その検出結果で走行方向を制御する制御装置２を設けたコンバインの自動刈取方向制御において、従来の植付間隔よりも広い疎植を判定する手段Ｓ２２を設け、刈取開始後に疎植を判定すれば、オペレータに疎植された圃場での刈取中であることを知らせる手段Ｓ２３を設けたことを特徴とするコンバインの自動方向制御装置とした。
【解決手段】穀稈センサ１ａ，１ｂが未刈穀稈に接触して刈取部１３の位置を検出し、その検出結果で走行方向を制御する制御装置２を設けたコンバインの自動刈取方向制御において、従来の植付間隔よりも広い疎植を判定する手段Ｓ２２を設け、刈取開始後に疎植を判定すれば、オペレータに疎植された圃場での刈取中であることを知らせる手段Ｓ２３を設けたことを特徴とするコンバインの自動方向制御装置とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圃場に植立する穀稈を刈り取って脱穀処理するコンバインの自動方向制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインは、オペレータの運転操作を楽にするために、刈取部に取付けられて刈取るべき未刈穀稈を接触により穀稈位置を検出する穀稈センサの検出信号により、機体進行方向に続く刈取条の未刈穀稈列に追従走行するべく機体の進行方向を制御するようにしている。（特開２００７−２１５４９０号公報参照）
上記進行方向制御装置の穀稈センサは、刈取部に取付けられて未刈穀稈をその片側方の所定の検出範囲内で検出する接触式の検出レバーを備え、この検出レバーを刈取部の先端の分草杆の左右両側方に張り出すように構成したものである。その方向制御は、機体の前進とともに相互隣接の２つの植付け条の間を左右の穀稈センサが前進すると、その何れかが穀稈と接触した時に接触側の穀稈から遠ざかるように機体の進行方向を制御処理するものである。
【特許文献１】特開２００７−２１５４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記進行方向制御装置は、隣接穀稈列の中央を穀稈に接触しないように方向制御することから次の株に接近しない限り方向修正がされないので、収量効率向上のために近年試行されている疎植圃場においては株間２２ｃｍの上記標準植え圃場より株間が長い（例えば、株間３０ｃｍ）ことから、圃場状況の局部的な変動等によって追従ミスを生じて走行方向が乱れるおそれがあった。
【０００４】
そこで、本発明では、オペレータが疎植圃場を刈り取っていることしっかり認識し、刈取走行方向が乱れようとすると直ちに手動操向によって走行方向を修正出来るようにすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
即ち、未刈穀稈に接触して該未刈穀稈に対する刈取部（１３）の位置を検出する穀稈センサ（１ａ，１ｂ）と、該穀稈センサ（１ａ，１ｂ）の検出結果に基づいて走行方向を自動的に制御する制御装置（２）を設け、刈取対象の穀稈列の植付間隔が所定の植付間隔よりも広い疎植状態であることを判定する手段（２３）を設け、刈取開始後に疎植状態であることを判定した場合に、オペレータに疎植された圃場での刈取中であることを知らせる手段（２１）を設けたことを特徴とするコンバインの自動方向制御装置とした。
【０００６】
この構成で、コンバインに搭乗して運転作業中のオペレータがうっかりしていても疎植された圃場の刈取中であることを報知手段２１で知り、自動方向制御が誤作動した場合には手動で直ちに走行方向を修正しながら収穫作業を続行する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によると、標準植付圃場や疎植圃場をランダムに刈取作業を行っているオペレータが、いち早く疎植圃場の刈り取り作業中であることを知ることが出来て、方自動方向制御の誤作動に対して手動操向に切り換えて対応でき、作業能率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図に示すように、コンバインの自動方向制御は、刈取部１３に取付けた左右の穀稈センサ１ａ，１ｂと、その検出信号によって機体の進行方向を調節するために変速伝動機の左右のサイドクラッチと左右のブレーキを作動させて入り切り制御する制御装置２とから構成される。
【０００９】
コンバインは、図１に示すように、コンバインの既刈側である機体右側に操作席１０やグレンタンク１１を備え、同操作席１０の前側で機体本体部１２の前端位置に昇降可能に刈取部１３を配置して構成され、この刈取部１３の刈取幅の左右の外側位置に穀稈センサ１ａ，１ｂを配置する。また、１４は脱穀部であり、前記刈取部１３で刈り取った穀稈を脱穀選別するものであり、この脱穀選別された穀粒は刈取走行に伴って順次グレンタンク１１に送られ、積み替えまでの間一時的に貯留される。
【００１０】
左右穀稈センサ１ａ，１ｂは、未刈穀稈をその片側方の所定の検出範囲内で接触揺動する揺動レバーにより検出する接触レバー式の構成である。左側の穀稈センサ１ａは、機体の未刈側から内方に張り出して刈取幅の左最外側の穀稈１５の位置を検出し、また、右側の穀稈センサ１ｂは、機体の既刈側から内方に張り出して刈取幅の右最外側の穀稈１６の位置を検出する。
【００１１】
また、左右穀稈センサ１ａ，１ｂによる距離の検出は、揺動レバーの揺動角度と対応する電圧値を出力する角度センサを使用し、そのセンサ値が所定の電圧範囲内に入るように、検出対象株の穀稈までの接近度合いに応じて旋回出力することにより、検出センサ位置への寄り過ぎを防止し、高精度の追従を可能とする。
【００１２】
自動方向制御の制御ブロック構成は、図２の構成図に示すように、方向制御コントローラによる制御装置２の入力側には、方向制御実行選択のスイッチ３、左右の穀稈センサ１ａ，１ｂ、左右の方向センサ４ａ，４ｂ、パワステ左右ポジションセンサ５、車速検出センサ６等の信号を入力するべく接続し、出力側には、コンバインの旋回のために旋回内側となる左右駆動輪の駆動動力を調節する変速伝動機のサイドクラッチ左出力信号７ａとサイドクラッチ右出力信号７ｂ、圃場の状態を示すパネル表示信号２１、ブレーキ作動信号２２等を出力する。
【００１３】
制御部１の内部構成は、各種のデジタル信号入力処理部８とアナログ信号入力処理部９とパルス信号入力処理部１７を備えてデジタル情報、アナログ情報、および、車速パルス情報の信号処理をし、これらの情報により進行方向を決定する方向制御手段１８、その方向制御出力に基づいて左右の旋回駆動指令を出力する左右の旋回出力処理部１９ａ，１９ｂとブレーキ出力処理部２４と圃場判定処理部２３、車速パルスを車速情報に変換する車速パルスカウント手段２０等から構成する。
【００１４】
制御装置２による自動方向制御については、方向制御選択スイッチ３がオンの場合に、方向制御手段１８が左右いずれかの穀稈センサ１ａ，１ｂの検出信号により、機体進行方向に続く未刈穀稈列に追従走行するべく左右の旋回方向を決定し、これと対応して左右の旋回出力処理部１９ａ，１９ｂとブレーキ出力処理部２４が自動方向制御処理を行い、穀稈センサ１ａ，１ｂが株に接触する時間と走行速度から算出する株間隔で判定する疎植圃場の判定結果をパネル表示信号２１として出力する。
【００１５】
詳細には、図３のフローチャートに示すように、ステップＳ１で方向制御実行選択のスイッチ３により方向制御が入力され、ステップＳ２とステップＳ３で左右の穀稈センサ１ａ，１ｂのうちのいずれか接触基準側として選択された側により、例えば、左側の穀稈センサ１ａが基準の場合は、その側の刈取幅内の最外側穀稈１５までの内側方向距離の判別処理（ステップＳ１０とステップＳ１２）および逆側センサ１ｂの検出信号による判別処理（ステップＳ１１）を合わせて距離が所定値になるまでの間、所定値より近接している場合は接触基準側の方に機体を旋回するべく旋回出力のセット（ステップＳ１３）をし、距離が検出範囲内で所定値より離れている場合は接触基準側の逆方に機体を旋回するべく旋回出力のセット（ステップＳ１４）をする。
【００１６】
上記旋回出力（ステップＳ１３とステップＳ１４）は、検出された内側方向距離が所定値となるまで継続することにより、それぞれの刈取方向の株間距離によることなく、上記左側穀稈センサ１ａの側の刈取幅内の最外側穀稈列１５に対する刈取位置を維持して機体を追従走行することができるので、標準植え圃場に限らず、間隔を空けて少ない苗量で施肥量を同一とすることにより標準植え圃場と同程度の収量、品質が得られる疎植圃場についても対応することができる。
【００１７】
逆側の右側穀稈センサ１ｂを接触基準側として選択した場合についても、左右を入れ替えた上記同様の判別処理（ステップＳ４とステップＳ６）および旋回出力（ステップＳ７とステップＳ８）により、前記同様に、右側穀稈センサ１ｂの側の刈取幅内の最外側穀稈列１６に対する刈取位置を維持して機体を追従走行することができるので、前記同様に標準植え圃場に限らず、疎植圃場についても対応することができる。
【００１８】
圃場の株植付け状態が疎植の場合は、圃場の凹凸や硬軟によって自動方向制御の精度が悪くなりオペレータが手動によって走行方向を修正することが必要になる場合がある。このために、図４のフローチャートに示す疎植表示を行っている。
【００１９】
すなわち、刈り取り作業を開始し（Ｓ２０）、前記の自動方向制御を行い（Ｓ２１）、所定距離を走行後に、疎植圃場かどうかの判断を行う（Ｓ２２）。この判断は、条方向の株間隔が２２ｍｍ以上であれば疎植圃場と判断する。そして、疎植圃場であれば、液晶モニタの表示部に文字やイラストで表示したり自動方向制御で点灯しているランプを点滅したりしてオペレータに知らせる。オペレータはこの表示がなされると操向レバーを操作する準備をして自動方向制御の誤作動に備えるのである。その後、自動方向制御を続行するのである（Ｓ２４）。なお、操向レバーを操作すると、直ちに自動方向制御がキャンセルされて手動制御が生かされる手動操作優先制御となっている。
【００２０】
尚、前記は、疎植圃場の表示を自動方向制御の判断機能を利用して表示させたが、オペレータが圃場を直接見て判断し、疎植圃場を表示するための表示ボタンを押して表示させるようにしても良い。
【００２１】
また、前記の液晶モニタの表示部は、モニタの表示切換ボタンを押すたびに、エンジンの負荷状態やグレンタンク１１への穀粒の溜まり具合や走行速度を表示する作業監視画面から自動方向制御の状態を表示する自動方向制御画面及び機体各部のメンテナンス管理情報を表示するメンテナンス画面に切換るようにしても良い。
【００２２】
さらに、液晶モニタの表示部に示す疎植圃場の表示は、通常の作業監視画面と所定時間ごとに表示を切り換えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】自動方向制御説明の平面図である。
【図２】自動制御ブロック図である。
【図３】自動制御のフローチャート図である。
【図４】疎植表示制御のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ 左側穀稈センサ
１ｂ 右側穀稈センサ
２ 制御装置
１３ 刈取部
２１ 報知手段
２３ 疎植判定手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圃場に植立する穀稈を刈り取って脱穀処理するコンバインの自動方向制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインは、オペレータの運転操作を楽にするために、刈取部に取付けられて刈取るべき未刈穀稈を接触により穀稈位置を検出する穀稈センサの検出信号により、機体進行方向に続く刈取条の未刈穀稈列に追従走行するべく機体の進行方向を制御するようにしている。（特開２００７−２１５４９０号公報参照）
上記進行方向制御装置の穀稈センサは、刈取部に取付けられて未刈穀稈をその片側方の所定の検出範囲内で検出する接触式の検出レバーを備え、この検出レバーを刈取部の先端の分草杆の左右両側方に張り出すように構成したものである。その方向制御は、機体の前進とともに相互隣接の２つの植付け条の間を左右の穀稈センサが前進すると、その何れかが穀稈と接触した時に接触側の穀稈から遠ざかるように機体の進行方向を制御処理するものである。
【特許文献１】特開２００７−２１５４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記進行方向制御装置は、隣接穀稈列の中央を穀稈に接触しないように方向制御することから次の株に接近しない限り方向修正がされないので、収量効率向上のために近年試行されている疎植圃場においては株間２２ｃｍの上記標準植え圃場より株間が長い（例えば、株間３０ｃｍ）ことから、圃場状況の局部的な変動等によって追従ミスを生じて走行方向が乱れるおそれがあった。
【０００４】
そこで、本発明では、オペレータが疎植圃場を刈り取っていることしっかり認識し、刈取走行方向が乱れようとすると直ちに手動操向によって走行方向を修正出来るようにすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
即ち、未刈穀稈に接触して該未刈穀稈に対する刈取部（１３）の位置を検出する穀稈センサ（１ａ，１ｂ）と、該穀稈センサ（１ａ，１ｂ）の検出結果に基づいて走行方向を自動的に制御する制御装置（２）を設け、刈取対象の穀稈列の植付間隔が所定の植付間隔よりも広い疎植状態であることを判定する手段（２３）を設け、刈取開始後に疎植状態であることを判定した場合に、オペレータに疎植された圃場での刈取中であることを知らせる手段（２１）を設けたことを特徴とするコンバインの自動方向制御装置とした。
【０００６】
この構成で、コンバインに搭乗して運転作業中のオペレータがうっかりしていても疎植された圃場の刈取中であることを報知手段２１で知り、自動方向制御が誤作動した場合には手動で直ちに走行方向を修正しながら収穫作業を続行する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によると、標準植付圃場や疎植圃場をランダムに刈取作業を行っているオペレータが、いち早く疎植圃場の刈り取り作業中であることを知ることが出来て、方自動方向制御の誤作動に対して手動操向に切り換えて対応でき、作業能率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図に示すように、コンバインの自動方向制御は、刈取部１３に取付けた左右の穀稈センサ１ａ，１ｂと、その検出信号によって機体の進行方向を調節するために変速伝動機の左右のサイドクラッチと左右のブレーキを作動させて入り切り制御する制御装置２とから構成される。
【０００９】
コンバインは、図１に示すように、コンバインの既刈側である機体右側に操作席１０やグレンタンク１１を備え、同操作席１０の前側で機体本体部１２の前端位置に昇降可能に刈取部１３を配置して構成され、この刈取部１３の刈取幅の左右の外側位置に穀稈センサ１ａ，１ｂを配置する。また、１４は脱穀部であり、前記刈取部１３で刈り取った穀稈を脱穀選別するものであり、この脱穀選別された穀粒は刈取走行に伴って順次グレンタンク１１に送られ、積み替えまでの間一時的に貯留される。
【００１０】
左右穀稈センサ１ａ，１ｂは、未刈穀稈をその片側方の所定の検出範囲内で接触揺動する揺動レバーにより検出する接触レバー式の構成である。左側の穀稈センサ１ａは、機体の未刈側から内方に張り出して刈取幅の左最外側の穀稈１５の位置を検出し、また、右側の穀稈センサ１ｂは、機体の既刈側から内方に張り出して刈取幅の右最外側の穀稈１６の位置を検出する。
【００１１】
また、左右穀稈センサ１ａ，１ｂによる距離の検出は、揺動レバーの揺動角度と対応する電圧値を出力する角度センサを使用し、そのセンサ値が所定の電圧範囲内に入るように、検出対象株の穀稈までの接近度合いに応じて旋回出力することにより、検出センサ位置への寄り過ぎを防止し、高精度の追従を可能とする。
【００１２】
自動方向制御の制御ブロック構成は、図２の構成図に示すように、方向制御コントローラによる制御装置２の入力側には、方向制御実行選択のスイッチ３、左右の穀稈センサ１ａ，１ｂ、左右の方向センサ４ａ，４ｂ、パワステ左右ポジションセンサ５、車速検出センサ６等の信号を入力するべく接続し、出力側には、コンバインの旋回のために旋回内側となる左右駆動輪の駆動動力を調節する変速伝動機のサイドクラッチ左出力信号７ａとサイドクラッチ右出力信号７ｂ、圃場の状態を示すパネル表示信号２１、ブレーキ作動信号２２等を出力する。
【００１３】
制御部１の内部構成は、各種のデジタル信号入力処理部８とアナログ信号入力処理部９とパルス信号入力処理部１７を備えてデジタル情報、アナログ情報、および、車速パルス情報の信号処理をし、これらの情報により進行方向を決定する方向制御手段１８、その方向制御出力に基づいて左右の旋回駆動指令を出力する左右の旋回出力処理部１９ａ，１９ｂとブレーキ出力処理部２４と圃場判定処理部２３、車速パルスを車速情報に変換する車速パルスカウント手段２０等から構成する。
【００１４】
制御装置２による自動方向制御については、方向制御選択スイッチ３がオンの場合に、方向制御手段１８が左右いずれかの穀稈センサ１ａ，１ｂの検出信号により、機体進行方向に続く未刈穀稈列に追従走行するべく左右の旋回方向を決定し、これと対応して左右の旋回出力処理部１９ａ，１９ｂとブレーキ出力処理部２４が自動方向制御処理を行い、穀稈センサ１ａ，１ｂが株に接触する時間と走行速度から算出する株間隔で判定する疎植圃場の判定結果をパネル表示信号２１として出力する。
【００１５】
詳細には、図３のフローチャートに示すように、ステップＳ１で方向制御実行選択のスイッチ３により方向制御が入力され、ステップＳ２とステップＳ３で左右の穀稈センサ１ａ，１ｂのうちのいずれか接触基準側として選択された側により、例えば、左側の穀稈センサ１ａが基準の場合は、その側の刈取幅内の最外側穀稈１５までの内側方向距離の判別処理（ステップＳ１０とステップＳ１２）および逆側センサ１ｂの検出信号による判別処理（ステップＳ１１）を合わせて距離が所定値になるまでの間、所定値より近接している場合は接触基準側の方に機体を旋回するべく旋回出力のセット（ステップＳ１３）をし、距離が検出範囲内で所定値より離れている場合は接触基準側の逆方に機体を旋回するべく旋回出力のセット（ステップＳ１４）をする。
【００１６】
上記旋回出力（ステップＳ１３とステップＳ１４）は、検出された内側方向距離が所定値となるまで継続することにより、それぞれの刈取方向の株間距離によることなく、上記左側穀稈センサ１ａの側の刈取幅内の最外側穀稈列１５に対する刈取位置を維持して機体を追従走行することができるので、標準植え圃場に限らず、間隔を空けて少ない苗量で施肥量を同一とすることにより標準植え圃場と同程度の収量、品質が得られる疎植圃場についても対応することができる。
【００１７】
逆側の右側穀稈センサ１ｂを接触基準側として選択した場合についても、左右を入れ替えた上記同様の判別処理（ステップＳ４とステップＳ６）および旋回出力（ステップＳ７とステップＳ８）により、前記同様に、右側穀稈センサ１ｂの側の刈取幅内の最外側穀稈列１６に対する刈取位置を維持して機体を追従走行することができるので、前記同様に標準植え圃場に限らず、疎植圃場についても対応することができる。
【００１８】
圃場の株植付け状態が疎植の場合は、圃場の凹凸や硬軟によって自動方向制御の精度が悪くなりオペレータが手動によって走行方向を修正することが必要になる場合がある。このために、図４のフローチャートに示す疎植表示を行っている。
【００１９】
すなわち、刈り取り作業を開始し（Ｓ２０）、前記の自動方向制御を行い（Ｓ２１）、所定距離を走行後に、疎植圃場かどうかの判断を行う（Ｓ２２）。この判断は、条方向の株間隔が２２ｍｍ以上であれば疎植圃場と判断する。そして、疎植圃場であれば、液晶モニタの表示部に文字やイラストで表示したり自動方向制御で点灯しているランプを点滅したりしてオペレータに知らせる。オペレータはこの表示がなされると操向レバーを操作する準備をして自動方向制御の誤作動に備えるのである。その後、自動方向制御を続行するのである（Ｓ２４）。なお、操向レバーを操作すると、直ちに自動方向制御がキャンセルされて手動制御が生かされる手動操作優先制御となっている。
【００２０】
尚、前記は、疎植圃場の表示を自動方向制御の判断機能を利用して表示させたが、オペレータが圃場を直接見て判断し、疎植圃場を表示するための表示ボタンを押して表示させるようにしても良い。
【００２１】
また、前記の液晶モニタの表示部は、モニタの表示切換ボタンを押すたびに、エンジンの負荷状態やグレンタンク１１への穀粒の溜まり具合や走行速度を表示する作業監視画面から自動方向制御の状態を表示する自動方向制御画面及び機体各部のメンテナンス管理情報を表示するメンテナンス画面に切換るようにしても良い。
【００２２】
さらに、液晶モニタの表示部に示す疎植圃場の表示は、通常の作業監視画面と所定時間ごとに表示を切り換えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】自動方向制御説明の平面図である。
【図２】自動制御ブロック図である。
【図３】自動制御のフローチャート図である。
【図４】疎植表示制御のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ 左側穀稈センサ
１ｂ 右側穀稈センサ
２ 制御装置
１３ 刈取部
２１ 報知手段
２３ 疎植判定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未刈穀稈に接触して該未刈穀稈に対する刈取部（１３）の位置を検出する穀稈センサ（１ａ，１ｂ）と、該穀稈センサ（１ａ，１ｂ）の検出結果に基づいて走行方向を自動的に制御する制御装置（２）を設け、刈取対象の穀稈列の植付間隔が所定の植付間隔よりも広い疎植状態であることを判定する手段（２３）を設け、刈取開始後に疎植状態であることを判定した場合に、オペレータに疎植された圃場での刈取中であることを知らせる手段（２１）を設けたことを特徴とするコンバインの自動方向制御装置。
【請求項１】
未刈穀稈に接触して該未刈穀稈に対する刈取部（１３）の位置を検出する穀稈センサ（１ａ，１ｂ）と、該穀稈センサ（１ａ，１ｂ）の検出結果に基づいて走行方向を自動的に制御する制御装置（２）を設け、刈取対象の穀稈列の植付間隔が所定の植付間隔よりも広い疎植状態であることを判定する手段（２３）を設け、刈取開始後に疎植状態であることを判定した場合に、オペレータに疎植された圃場での刈取中であることを知らせる手段（２１）を設けたことを特徴とするコンバインの自動方向制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−７５１２６（Ｐ２０１０−７５１２６Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４９３５１（Ｐ２００８−２４９３５１）
【出願日】平成２０年９月２７日（２００８．９．２７）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２７日（２００８．９．２７）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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