| 【発明の名称】 |
コンバイン等の方向制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉邨 文夫
【氏名】平山 秀孝
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| 【要約】 |
【課題】コンバイン等の刈取作業時に、条間が所定の条幅より狭いと判定されたときは条刈用方向センサの検出による操向制御の出力を行わない。
【解決手段】条植穀稈の条間Ａ左右側の同時検出により機体１を左右操向し条方向に沿って直進制御可能なアナログ方式の条刈用方向センサ２を刈取装置３の分草杆４に配置したコンバイン等において、該方向センサ２により検出した条間Ａが所定の条幅より狭いと判定されたときは、該分草杆４が条間Ａ左右側の未刈穀稈株に近接しても制御出力を行わない出力規制手段５を設けたことを特徴とする方向制御装置の構成とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 条植穀稈の条間Ａ左右側の同時検出により機体１を左右操向し条方向に沿って直進制御可能なアナログ方式の条刈用方向センサ２を刈取装置３の分草杆４に配置したコンバイン等において、該方向センサ２により検出した条間Ａが所定の条幅より狭いと判定されたときは、該分草杆４が条間Ａ左右側の未刈穀稈株に近接しても制御出力を行わない出力規制手段５を設けたことを特徴とする方向制御装置。
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【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条刈用方向センサの同時検出により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】従来では、条植穀稈の条間左右側の検出により機体を左右操向して直進制御可能なデジタル方式の条刈用方向センサを、刈取装置の分草体を支持する分草杆に左右側検出用を各々分けて配置し未刈穀稈株から分草杆までの距離と条間距離とを算出し、この算出値による左右操向出力のオン・オフディレー時間の変更等によって単純に出力を行うことにより、不必要な出力が多くなり左右操向の円滑性や追従性が悪くなるという不具合があった。そこでこれを改善するため、アナログ方式の条刈用方向センサに変更して条間左右側を同時検出することにより、この検出値をファジイ演算し左右操向出力のＯＮタイムを算出するものが一部で試みられているが、この方式においても、各種の要因により通常より条間が狭くなったときは、この狭い条間の未刈穀稈株に対して分草杆が近接する毎に左右操向出力が行われるため、誤作動を起こす原因となる。
【０００３】このため、分草杆に配置したアナログ方式の条刈用方向センサの検出時に、条間が通常より狭いときは分草杆が条間左右側の未刈穀稈株に近接しても制御出力を行わないようにする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、条植穀稈の条間Ａ左右側の同時検出により機体１を左右操向し条方向に沿って直進制御可能なアナログ方式の条刈用方向センサ２を刈取装置３の分草杆４に配置したコンバイン等において、該方向センサ２により検出した条間Ａが所定の条幅より狭いと判定されたときは、該分草杆４が条間Ａ左右側の未刈穀稈株に近接しても制御出力を行わない出力規制手段５を設けたことを特徴とする方向制御装置の構成とする。
【０００５】
【作用】上記の構成により、図２に示す如く、条植穀稈の条間Ａ左右側の同時検出により機体１を左右操向し条方向に沿って直進制御可能なアナログ方式の条刈用方向センサ２を分草体を支持する分草杆４に取り付け、この方向センサ２によって、通常では、分草杆４と未刈穀稈株との距離と分草杆４が穀稈株へ接近する速度及び条間距離等を検出し、この検出値をコントローラ等に送ってファジィ演算処理を行い、この処理結果によって左右操向制御の出力オンタイムを算出させるが、この方向制御時に、例えば、図３に示す如く、植付作業等の都合により部分的に所定の条間Ａより狭いと判定されたり、また、穀稈が株元近くから倒伏した場合等にこの倒伏した穀稈を引起し不能のときは、該方向センサ２がこの倒伏穀稈を検出することにより近似的に所定の条間Ａより狭いと判定されたときは、分草杆４が未刈穀稈株に近接したことを方向センサ２が検出して左右操向制御の出力を指示しても、コントローラ等に内蔵した出力規制手段５により出力を行わないよう規制する。
【０００６】
【発明の効果】上記作用の如く、アナログ方式の条刈用方向センサ２によって検出した各検出値を入力してファジィ演算処理を行った結果により、例えば、作業の都合等により部分的に所定の条間Ａより狭いことが判定されたり、また穀稈が倒伏した場合近似的に所定の条間Ａより狭いと判定されたときは、分草杆４が未刈穀稈株に近接したことを方向センサ２が検出して左右操向制御の出力を指示しても、出力規制手段５により制御出力させないよう規制することにより、頻繁な操向出力によって機体１がチャタリング等の状態を起こすことを抑制できると共に、孫株（条列から食み出した飛び株）等による誤作動を防止することができる。
【０００７】
【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１５はコンバインの全体構成を示すもので、車台６の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クロ−ラ７を有する走行装置８を配設すると共に、該車台６上にフィ−ドチェン９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１０と、この貯留した穀粒を機外へ排出する排穀オーガ１０ａとを備えた脱穀装置１１を載置構成している。
【０００８】該脱穀装置１１の前方に、その前端側から植立穀稈を分草する分草体１２と、分草した穀稈を引き起こす引起部１３と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部１４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９へ受渡しする穀稈搬送部１５等を有する刈取装置３を、該車台６の前端側から油圧駆動による刈取シリンダ１６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。
【０００９】該刈取装置３の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置１７と操作のための操作席１８とを設け、この操作席１８の下方側にはエンジン１９を搭載し、後方側には前記グレンタンク１０を配置すると共に、操作装置１７と操作席１８とを覆うキャビン２０を設け、これらの走行装置８，脱穀装置１１，刈取装置３，操作装置１７，エンジン１９，キャビン２０等によってコンバインの機体１を構成している。
【００１０】前記車台６の前端部に走行用のミッションケース２１を装架し、図７に示す如く、このミッションケース２１に内装したギヤ伝動経路に、油圧作動により爪２２ａを噛合接続して伝動させる左右の操向クラッチ２２と、この操向クラッチ２２の切り状態から更に制動を行う左右の操向ブレーキ２３とを配設し、その伝動経路終段の駆動輪２４によって前記左右の走行クロ−ラ７へ動力を伝達させると共に、この伝動経路の適宜位置に車速を検出する車速センサ２５を配設して構成させる。
【００１１】該刈取装置３は、図５，図６に示す如く、ミッションケ−ス２１の上端部に固定した刈取架台２６に上下回動可能に刈取入力ケース２７を支承し、この刈取入力ケース２７から下方側に向け延長したパイプ状の入力縦ケ−ス２８を、刈取装置３の下方部にその全幅に亘り設けた下部横伝動ケ−ス２９の中央近傍位置に接合し、この下部横伝動ケ−ス２９の左端部近傍から前方斜上方へ向け中間縦ケ−ス３０を接合延長すると共に、該刈取入力ケース２７に軸承した刈取入力軸３１から各ケース２８，２９，３０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３０を、刈取装置１５の上部にその全幅に亘り設けた上部横伝動ケ−ス３２に接合し、この上部横伝動ケ−ス３２から適宜間隔で下方へ向けて突設した複数本のラグ駆動ケ−ス３３を経由して、穀稈の株元部を集送する各株元集送部３４と、穂先側を集送する上下２段の各穂先集送部３５とに各々動力を伝達させる。前記刈刃部１４を左右に分割し刈取装置３の全幅に亘って配設し、この左右の刈刃部１４を、前記下部横伝動ケース２９の両端部へ各々軸承した左右のクランク機構３６によって左右往復駆動可能に構成させる該刈取装置３の前端部に複数条の植立穀稈を分草する複数の分草体１２を配置し、この各分草体１２を支持する複数の分草杆４を、該刈刃部１４を取り付ける下部横フレーム３７に接合し、この下部横フレーム３７を前記下部横伝動ケース２９に固定すると共に、各分草体１２の後部から、後方斜め上部に複数の引起部１３を配置して植立穀稈を一度に複数条の引き起しを可能とし、この各引起部１３の引起ケース３８に引起ラグ３９を内装して構成させる。
【００１３】該刈取装置３から集送穀稈を脱穀装置１１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４０と株元側供給用の供給チェン４１とによって前記穀稈搬送部１５を構成させる。図１，図２に示す如く、該刈取装置３の左側部に位置する左右１対の引起部１３中間の分草体１２を支持する分草杆４の前側部に、アナログ方式の条刈用方向センサ２の左方向センサ２ａと右方向センサ２ｂとを前後位置に縦並びに取付けて構成させる。
【００１４】該左方向センサ２ａから左方向へ、左検出杆４２ａを検出可能な長さで一定の後退角をもたせて突出させ前後回動可能に支承すると共に、右方向センサ２ｂから右方向へ、右検出杆４２ｂを一旦前側に突出させこの突出位置から折曲させて左検出杆４２ａと同一姿勢の後退角及び長さをもたせ逆Ｌ字状に突出させて形成し、この左右の検出杆４２ａ，４２ｂの回動角度をポテンショメータ等による電圧の高低によって検出可能に構成させる。
【００１５】なお、該左右の方向センサ２ａ，２ｂの配置や左右の検出杆４２ａ，４２ｂ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。図４に示す如く、ＣＰＵを主体的に配してファジイ演算及び自動回路の演算制御を行うと共に、所定の条間Ａより狭くなったときは左右操向制御の出力を不能とする出力規制手段５を内蔵するコントローラ４３を配設し、このコントローラ４３の入力側へ、入力インタフェース４３ａを介して方向制御を入・切する方向制御スイッチ４４と、条刈用方向センサ２の左方向センサ２ａ及び右方向センサ２ｂと、車速センサ２５とを各々接続すると共に、出力側へ、出力インタフェース４３ｂを介して左右の操向クラッチ２２の入・切と操向ブレーキ２３を制動する左右のクラッチソレノイド４５を各々接続して構成させる。
【００１６】走行装置８により機体１を前進させ、刈取装置３によって植立穀稈の刈り取りを行うとき、分草体１２によって分草された穀稈を各引起部１３によって引き起し作用を行うと同時に、各株元集送部３４によって株元部を掻き込み、この掻き込まれた株元部を刈刃部１４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３４から引継集送部を経由して、株元部を穀稈搬送部１５の供給チェン４１へ受け渡しすると共に、穂先部を供給ラグ４０へ受け渡しする。
【００１７】このような刈取作業時に方向制御スイッチ４４をＯＮし、分草体１２により分草された条間Ａ左右側の植立穀稈に、分草杆４に取り付けた条刈用方向センサ２の左右の方向センサ２ａ，２ｂから各々左右側に突出させた、一定の後退角をもつ同一姿勢及び形状の左右の検出杆４２ａ，４２ｂを左右同時に接当回動させて検出を行わせる。
【００１８】この条刈用方向センサ２による検出値をコントローラ４３に送信してファジイ演算処理を行うが、このファジイ演算処理は、図８に示す如きメンバシップ関数によって、分草杆４から未刈穀稈株までの距離Ｂの検出値によるグレードの設定と、条間Ａ距離の検出値によるグレードの設定により、図９に示す如きファジイ制御ルールのマップに当て嵌め制御ルールの適合度となるグレードを選択して演算処理を行い、左右のクラッチソレノイド４５の制御出力パルスのオンタイムを算出して、左右の操向クラッチ２２の切りと操向ブレーキ２３の制動により、条間Ａを直進制御させ、極めて円滑性に富み且つ追従性の良い条刈方向制御を行わせることができる。
【００１９】このように該方向センサ２の検出により左右操向制御を行うとき、図３に示す如く、植付け時等の都合により部分的に条間Ａが狭くなったり、孫株（条列から食み出した飛び株）により条間Ａが狭くなったり、穀稈が株元近くから倒伏したときこの倒伏穀稈に方向センサ２が突っ込んで検出杆４２が必要以上に回動したとき等、この条間Ａを検出した方向センサ２の左又は右の検出杆４２ａ，４２ｂの回動角度をポテンショメータ等の電圧値により算出し、この算出値を該コントローラ４３に送って比較を行い予め設定された所定の条幅より狭いことが判定されたときは、該分草杆４が条間Ａ左右側の未刈穀稈株に近接したことを方向センサ２が検出して左右操向制御の出力を指示しても、この出力を規制する出力規制手段５により出力させないことにより、狭い条間Ａにおいて頻繁に操向出力を行って機体１がチャタリング等の状態を起こすことを抑制できると共に、条列から食み出た孫株等による誤作動を防止することができる。
【００２０】また、条刈走行における直進制御時に、従来では、未刈穀稈株までの距離Ｂにおいて接近を繰り返す接近度合や、接近速度が速い場合等では方向センサ２の中立範囲が少なくなるという難点があったが、この難点を改善するため、該条刈用方向センサ２による検出値をコントローラ４３へ送信してファジイ演算処理を行わせることによって、図１０に示す如きメンバシップ関数により分草杆４から未刈穀稈株までの距離Ｂの検出値によるグレードの設定と、未刈穀稈株への接近速度の検出値によるグレードの設定により、図１１に示す如きファジイ制御ルールのマップに当て嵌め制御ルールの適合度となるグレードを選択して演算処理を行い、図１２に示す如き方向センサ２の検出杆４２の回動角度範囲から制御出力させる最適の出力開始点ａを算出し、この出力開始点ａにより左右操向制御の出力を行うことにより、方向センサ２の中立範囲を何時も広くとることができるから、追従性が良く、且つ乗り心地の良い直進制御を行うことができる。
【００２１】また、条刈走行における直進制御時に、該条刈用方向センサ２による検出値をコントローラ４３に送信し、コントローラ４３によるファジィ演算処理の結果により左右操向制御の出力を行わせるものにおいて、図１３に示す如く、左右の方向センサ２ａ，２ｂの各検出杆４２ａ，４２ｂが、ｎ−２回目では左検出杆４２ａのみ一定量の回動を行い、次のｎ−１回目では同じく左検出杆４２ａのみがｎ−２回目の回動量より更に大きい回動を行い、次のｎ回目では左右の検出杆４２ａ，４２ｂが同時にｎ−１回目の左検出杆４２ａの回動量以上の回動を行うときは、前記分草杆４がｎ−２回目より徐々に左寄りに進行し、ｎ−１回目を経てｎ回目で遂に未刈穀稈株を割り込む状態を示しており、このような状態の検出によって、分草杆４が通常状態の略条間Ａ中央位置に復帰するまでの間、方向修正のための右の操向制御の出力のみを行わせることにより、条列の曲がり度合が大きくとも容易に追従でき、方向制御時の信頼性を向上させることができる。
【００２２】また、条刈走行における直進制御時に、該条刈用方向センサ２による検出値をコントローラ４３に送信し、コントローラ４３によるファジィ演算処理の結果により左右操向制御の出力を行わせるものにおいて、左右操向制御により前記左又は右の操向ブレーキ２３の制動出力後、予め設定された一定距離或いは一定時間の間は反対方向への操向ブレーキ２３の制動出力を行わないように構成することにより、従来、該方向センサ２の検出状態に対応して、前回の操向ブレーキ２３の制動出力後直ちに反対方向の制御出力を行うと、図１４に示す如く、前回の操向ブレーキ２３の制動出力を停止した後も、前記操向クラッチ２２のクラッチ爪２２ａは復帰時の噛合接続にタイムラグｂが発生するため、左右両方の操向クラッチ２２が同時に切れることがあり甚だ乗り心地が悪いものであったが、このタイムラグｂの間の一定距離或いは一定時間の間は、反対方向への出力を遅らせることによりこれらの不具合を改善することができる。なお、この対応内容は横刈用方向センサにより横刈り制御を行うときにも適応することが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月２１日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２９９３３１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１１０６８０ |
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