| 【発明の名称】 |
刈取収穫機 |
| 【発明者】 |
【氏名】高原 一浩
【氏名】花木 誠一
【氏名】相田 宙
【氏名】池田 博
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| 【要約】 |
【課題】作業能率を極力低下させることなく、未刈茎稈群の外周に対する機体位置を距離情報によって的確に検出しながら、上記したような作業行程切換え用の旋回走行を適切に行えるようにする。
【解決手段】１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させるように走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御する旋回制御手段１００が、距離検出手段（Ｓ３ｂ，ＩＳ，Ｓ６）にて検出される未刈茎稈群の外周までの距離の情報に基づいて位置判別手段１０１にて判別される走行機体の位置の判別情報に基づいて、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置になるように、且つ、目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように、走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御するように構成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御手段が設けられた刈取収穫機であって、前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出する距離検出手段と、その距離検出手段の検出情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段とが設けられ、前記旋回制御手段は、前記前進旋回走行又は前記後進旋回走行において、前記位置判別手段の判別情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置になるように、且つ、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が前記目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように、前記走行装置の作動を制御するように構成されている刈取収穫機。
【請求項２】 前記距離検出手段が、検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計測手段の距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成され、且つ、前記離間距離の計測結果をそのときの前記上下走査位置に対応させた状態で逐次検出するように構成されている請求項１記載の刈取収穫機。
【請求項３】 前記計測手段が、前記距離検出方向に向けて超音波を発信してから検出対象物にて反射した超音波が受信されるまでの時間に基づいて、前記検出対象物までの離間距離を検出する超音波センサにて構成されている請求項２記載の刈取収穫機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御手段が設けられた刈取収穫機に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記刈取収穫機の一例であるコンバインでは、例えば特開昭６２‐１６３１１７号公報に示されるように、地磁気方位センサ等の方位検出手段により、走行機体の方位を検出するとともに、走行駆動軸の回転パルスを積算する走行距離センサにより走行機体の走行距離を検出する構成として、上記方位検出手段の検出情報、及び、前記走行距離センサの距離検出情報等に基づいて、未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させるように、予め設定された経路に沿って走行すべく旋回制御する構成のものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、地磁気方位センサや走行距離センサの検出情報に基づいて、設定経路に沿って走行するように旋回制御する構成であるから、未刈茎稈群に対する機体位置を的確に検出することができ難く、その結果、未刈茎稈群に対する前記作業行程切換え用の旋回走行を的確に行うことができないという不具合があった。因みに、上記従来技術において未刈茎稈群に対する機体位置が的確に検出でき難い原因としては、例えば走行装置と地面との間でスリップが発生した場合に、走行距離センサの検出値が実際の走行距離に対して誤差が生じることが挙げられる。又、上記従来技術では、隣接する次の行程へ移動するときの旋回角度は、例えば矩形形状の未刈茎稈群では９０度のように、未刈茎稈群の形状に基づいて予め設定しているので、実際に旋回走行させる箇所における未刈茎稈群の外周形状が、例えば上記９０度に対して鈍角や鋭角になるように、少し異形形状であるような場合には、設定角度で旋回走行させると、走行機体が次の作業行程の手前箇所に適切に位置していないおそれもあった。
【０００４】そこで、上記したような不利を回避するために、前記未刈茎稈群の外周までの離間距離を検出する検出手段（例えば、超音波式センサ等）を走行機体の外周部に備えさせて、その検出手段の検出情報に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を検出するように構成するとともに、この検出手段にて未刈茎稈群の外周までの離間距離を検出しながら、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置になるように、旋回用の一定速度で旋回走行すべく制御するように構成することが考えられる。
【０００５】しかしながら、上記したような検出手段による距離検出作動は検出に時間がかかることがある。その結果、例えば適切な距離に到達したことが検出されたときに、旋回走行を停止させても検出作動の時間の経過に伴って適正な停止位置からオーバーランしてしまうことがあり、その後の旋回走行が適正に行えなくなるおそれがあった。尚、このような不利を回避するために、旋回走行を最初から最後まで低速で行うことも考えられるが、そうすると、作業能率が低下してしまうことになる。
【０００６】本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、作業能率を極力低下させることなく、未刈茎稈群の外周に対する機体位置を距離情報によって的確に検出しながら、上記したような作業行程切換え用の旋回走行を適切に行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構成によれば、前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出する距離検出手段と、その距離検出手段の検出情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段とが設けられ、前記旋回制御手段は、前記前進旋回走行又は前記後進旋回走行において、前記位置判別手段の判別情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置になるように、且つ、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が前記目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように、前記走行装置の作動を制御するように構成されている。
【０００８】つまり、前進走行行程又は後進旋回走行する際において、未刈茎稈群の外周までの距離が検出されてその検出情報に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が判別され、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置になるように走行装置の作動が制御されることになる。そのとき、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように制御されることから、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置から遠いときは速い速度で能率よく旋回移動しながら、目標位置に近づくと低速でゆっくりと旋回移動することで、目標位置に達したことが検出されて走行を停止させたとき、走行機体のオ−バーラン等に起因する、走行機体の停止位置と目標位置との位置ずれは極力少ないものになる。従って、未刈茎稈群の外周に対する機体位置を距離情報によって的確に検出しながら、極力、作業能率を低下させることなく、目標位置に近い位置で停止させて、その後の後進旋回走行を適正に行うことができ、作業行程切換え用の旋回走行を適切に行えるようになった。
【０００９】請求項２に記載の特徴構成によれば、請求項１において、前記距離検出手段が、検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計測手段の距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成され、且つ、前記離間距離の計測結果をそのときの前記上下走査位置に対応させた状態で逐次検出するように構成されている。
【００１０】つまり、計測手段がその距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査され、その距離検出方向における検出対象物までの離間距離が、そのときの上下走査位置に対応させた状態で逐次検出されて、その距離検出情報に基づいて、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が判別されることになる。
【００１１】上記したように距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる構成としたから、例えば、その距離検出情報における極値的に変化する点の距離情報を用いる等の構成を採用することで、距離検出方向を位置固定する場合に比べて、極力誤差の少ない状態で未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別することが可能となる。ところで、このように検出方向を上下方向に走査しながら、距離検出を行う構成とすると、検出作動に時間がかかる場合があるが、このような場合であっても、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置が目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように制御されることから、走行機体の停止位置と目標位置との位置ずれを極力少ないものにして、その後の後進旋回走行を適正に行うことができるものとなる。
【００１２】請求項３に記載の特徴構成によれば、請求項２において、前記計測手段が、前記検出方向に向けて超音波を発信してから検出対象物にて反射した超音波が受信されるまでの時間に基づいて、前記検出対象物までの離間距離を検出する超音波センサにて構成されている。
【００１３】前記計測手段として、例えば光学式のセンサを用いる場合には、刈取作業走行に伴って発生する細かな藁屑や粉塵等の塵埃が検出光の投受光部に付着して適切に距離検出できなくなるおそれがある等の不利があるのに比べて、上記構成のよれば、塵埃等の影響を受けることなく適切に距離検出できるようにしながら、超音波の発信部と受信部とを備えた極力簡素な構成で対応できることになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る刈取収穫機の一例としてのコンバインについて図面に基づいて説明する。図１に示すように、コンバインには、左右一対のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌ、脱穀装置２、操縦部４等を備えた走行機体９の前部側に、走行に伴って圃場の植立穀稈Ｔを刈り取る刈取部３が、刈取昇降用の油圧シリンダ２３によって昇降自在な状態で設けられている。
【００１５】刈取部３は、倒伏している穀稈を引き起こす引き起こし装置５、引き起こされた植立穀稈の株元を切断する刈刃６、刈取穀稈を横倒れ姿勢に変更しながら機体後部側の脱穀用のフィードチェーン８に向けて搬送する搬送装置７等を備えている。上記引き起こし装置５の下部後方側個所に、刈取部３の対地高さを検出する超音波式の刈高センサＳ５が設けられ、搬送装置７の搬送始端側箇所に、刈取穀稈の株元が接当するとオン作動し、刈取穀稈の株元が接当しない状態ではオフ作動する株元センサＳ０が設けられている。つまり、この株元センサＳ０の検出情報に基づいて刈取作業状態であるか否かが判別される。
【００１６】次に、図２に基づいてコンバインの動力伝達系、及び、制御構成について説明する。エンジンＥの動力が油圧式の無段変速装置１０に伝動され、この変速装置１０の変速後の出力が、ミッションケース１１を介してクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌに伝達されている。ミッションケース１１には、上記変速装置１０の変速後の出力を前進又は後進状態に切り換えるための前後進切換機構（図示しない）と、上記変速後の出力を左右クローラ走行装置１Ｌ，１Ｒに対して各別に断続して伝えると共に各クローラ走行装置１Ｌ，１Ｒを各別に制動作動させるための左右一対の操向クラッチブレーキ１７Ｌ，１７Ｒとが設けられている。
【００１７】上記無段変速装置１０は、変速操作用の電動モータ１３によって変速操作されるとともに、操縦部４に設けた変速レバー１２に連動連結され、且つ、この変速レバー１２による人為的な変速操作を電動モータ１３による変速操作に優先させるようにするために、変速レバー１２と変速装置１０との連係経路中に、電動モータ１３が摩擦式の伝動機構１４を介して連係されている。又、前記刈取昇降シリンダ２３に対する圧油の供給を制御して刈取部３を昇降操作するための電磁弁２５と、前記左右の各操向クラッチブレーキ１７Ｌ，１７Ｒに対する圧油の供給を制御して各クラッチの入り切り及びブレーキ操作するための操向用の電磁弁１９とが設けられている。
【００１８】又、エンジンＥと脱穀装置２及び刈取部３とがベルトテンション式の脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を介して夫々連動連結されている。そして、脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を夫々人為的に入り切り操作する脱穀クラッチレバー３２及び刈取クラッチレバー３１が操縦部４に設けられ、それらの入り操作に伴ってオン作動する脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチＳＷ１が設けられている。エンジンＥの回転数を検出する回転数検出センサＳ１と、ミッションケース１１の入力軸に伝動される変速装置１０の出力回転数に比例するパルスを計数して、走行距離や車速を検出するためのロータリーエンコーダＳ２とが設けられている。尚、エンジンＥの出力は、エンジン始動後、図示しないアクセルレバー等によって上昇操作されて、作業用の回転数にセットされる。前記エンジン回転数や車速等の検出情報を用いて、刈取作業中においてエンジンＥの無負荷回転数との差によってエンジン負荷を検出するとともに、機体操縦部４に備えられた上限車速設定器２２によって設定される上限車速を越えない範囲で、エンジン負荷が設定負荷に維持されるように車速（具体的には、変速用電動モータ１３の作動状態）を自動調節する車速制御を実行する構成となっている。
【００１９】又、前記刈取部３の引き起こし装置５の下部側には、走行に伴って刈取部３に導入される植立穀稈に接当して機体後方側に揺動する検出バーを備えて、その検出バーの揺動状態に基づいて植立穀稈の機体横方向での位置を検出する接触式の方向センサＳ４が設けられている。尚、この方向センサＳ４の検出情報は、前記未刈茎稈群Ｍの外周に沿って刈取走行するときに、走行機体９を操向制御する際の制御情報として使用される。
【００２０】図１、図２、図４に示すように、走行機体９の前部側の既刈り側（機体右側）箇所に、機体前方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が検出方向を機体前方に向ける状態で左右方向に並んで設けられている。又、走行機体９の未刈り側（機体左側）の横側部には、機体横側方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃが、検出方向を機体横側方に向ける状態で機体前後方向に設定間隔を隔てて設けられている。前記各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃは、夫々、機体外方側に向けて超音波を発信する発信器と、検出対象物にて反射された超音波を受信する受信器とを備えて、超音波を発信してから受信するまでの時間に基づいて、検出対象物（植立穀稈Ｔや地面）までの距離を検出するように構成されている。尚、機体前部に位置する超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２及び機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂは、植立穀稈Ｔよりも上方に位置して、検出方向が機体外方側で且つ斜め下方に向かう状態で超音波を発信して距離を計測するように構成され、機体横側方の後部側に位置する超音波センサＳ３ｃは機体横側部の低い位置に設けられている。具体的には、機体前部に位置する超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２は機体の操縦筒４５に備えられ、機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂは機体固定部から延設されたステー４６に取り付け支持されている。
【００２１】前記機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂ（計測手段の一例）は、図９に示すように、機体前後方向に沿う水平軸芯Ｘ周りで上下揺動自在に支持されるとともに、走査機構４７によってその超音波発信方向（距離検出方向）を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させるように構成されている。前記走査機構４７は、駆動用アクチュエータである電動モータ４８と、この電動モータ４８の回転動力を減速させて前記超音波センサＳ３ｂを前記水平軸芯Ｘ周りで上下揺動操作させるための減速ギア機構４９等を備えて構成され、この走査機構４７の操作によって変化する前記超音波センサＳ３ｂの超音波発信方向（距離検出方向）の上下揺動操作位置を検出するポテンショメータ式の角度検出センサＳ６（上下位置検出手段の一例）が設けられている。
【００２２】そして、超音波センサＳ３ｂは、後述するように、走査機構４７により超音波発信方向を設定角度範囲に亘って上下方向に振らせながら、検出対象物までの離間距離の検出情報をそのときの上下走査位置（角度検出センサＳ６の検出値）に対応させた状態で逐次検出するように構成されている。
【００２３】図２に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置１６が設けられ、この制御装置１６に、株元センサＳ０、回転数検出センサＳ１、ロータリーエンコーダＳ２、方向センサＳ４、刈高センサＳ５、各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ、角度検出センサＳ６、脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチＳＷ１、上限車速設定器２２の各検出情報が入力されている。一方、制御装置１６からは、前記変速操作用の電動モータ１３、前記揺動操作用の電動モータ４８、刈取昇降用の電磁弁２５及び操向用の電磁弁１９に対する各駆動信号が出力されている。
【００２４】コンバインは、図３に示すように、矩形状の未刈茎稈群Ｍに対して、いわゆる回り刈り形式で、未刈茎稈群Ｍの外周の各辺Ｍ１〜Ｍ４に沿う各作業行程を順次刈取走行し、各作業行程の終端位置に達すると、隣接する次の作業行程に移動するように走行制御される。つまり、前記制御装置１６を利用して、未刈茎稈群Ｍの外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、未刈茎稈群Ｍに接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前箇所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、前記クローラ走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御する旋回制御手段１００が構成されている。
【００２５】前記制御装置１６は、前記前進旋回走行を実行するときに、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向を設定角度範囲（例えば、約３０度）に亘って上下方向に走査させるように揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御するとともに、超音波センサＳ３ｂにより検出される検出対象物までの離間距離の計測情報をそのときの上下走査位置（角度検出センサＳ６の検出値）に対応させた状態で逐次取り込み、計測距離が上下位置情報の変化に応じて極値的に変化する変化点、具体的には、順次長くなる状態から順次短くなるように変化する変化点（又は、計測距離が上下振れ角度の変化に応じて順次短くなる状態から順次長くなるように変化する変化点）における計測距離に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体９の位置情報（具体的には、図４（ロ）に示すように未刈茎稈群の外周辺に対する走行機体の傾斜状態）を判別するように構成され、その判別結果に基づいて、前記前進旋回走行を停止すべくクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御する構成となっている。従って、制御装置１６を利用して前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段１０１が構成されている。
【００２６】又、制御装置１６は、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速く、且つ、上方側に位置するほど遅くなるように、前記超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節するとともに、上記距離検出作動に伴って、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側に位置するように、走査域を位置変更調節するように構成されている。従って、制御装置１６を利用して、走査機構４７の作動を制御する走査制御手段１０２が構成されている。つまり、超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置する場合には、検出対象物までの離間距離は短くなり、下方側に位置すると離間距離は長くなるので、上方側に位置するほど上下移動速度を遅くさせることで、上下位置の検出値の変化に対する計測距離データの変化を検出し易く、未刈茎稈の外周までの距離を精度よく検出し易いものとなる。又、検出対象物である未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど走査域を下向きに位置変更させることにより、未刈茎稈群の外周に対する検出点（前記変化点）が走査域の中央側よりの位置に存在することになり、適正な検出タイミングで前記変化点を検出することができるものとなる。
【００２７】以下、この制御装置１６による走行制御について、図６〜図８のフローチャートに従って具体的に説明する。図６に示すように、未刈茎稈群Ｍの外周に沿う１つの作業行程の始端位置から走行を開始すると、前記方向センサＳ４の検出情報に基づいて走行機体９を作業行程に沿って直進しながら刈取走行させるべく操向用の電磁弁１９を制御する操向制御と、前記刈高センサＳ５の検出情報に基づいて刈取部３の対地高さを適正高さに維持するように刈取昇降用の電磁弁２５を制御する刈高制御と、上限車速を越えない範囲でエンジン負荷が目標負荷に維持されるように車速を制御する車速制御とを、株元センサＳ０がオフして作業行程の終端位置に達したことが判別されるまで実行する。作業行程の終端位置に達したことが判別されると、未刈茎稈群Ｍに対する刈取作業が終了したか否かを判断して、作業終了でなければ、隣接する次の作業行程に移動させるための旋回制御を実行する。一方、作業終了であれば、走行を停止して制御を終える。
【００２８】旋回制御では、図７、図８に示すように制御が実行される。つまり、刈取部３を上昇させるとともに、変速用電動モータを操作して、そのときの走行速度を刈取作業用の速度よりも低速、具体的には、後述するような旋回操作を開始させても搭乗者にショックを与えない程度の低速状態に減速させる。次に、図４（イ）に示すように、先ず直進状態で旋回走行開始位置まで前進走行させる。ここで、走行機体９が上記旋回走行開始位置に達したことは、図５に示すように、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが先に距離小から距離大に変化した後、さらに機体が前進走行して、機体左後側の超音波センサＳ３ｃの距離検出信号ｃが距離小から距離大に変化したことによって判別する。
【００２９】旋回走行開始位置に達すると、図４（ロ）に示すように、左側のクローラ走行装置１Ｌを伝動を断ってブレーキ作動させて、機体前部側が未刈茎稈群Ｍに接近するように走行機体９を左旋回走行させることになるが、このとき、旋回走行を開始した後は、作業能率を向上させるために、走行速度を旋回用として予め設定される設定速度にまで増速させる。その旋回走行中において機体左側の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂの検出距離情報に基づいて、走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角度θ）を判断して（この動作が位置判別処理に対応する）、その角度が設定角度（例えば４５度）になる（そのときの位置が目標位置に対応する）に伴って前進の左旋回走行を停止させ、左側のクローラ走行装置１Ｌのブレーキ作動を解除するのである。
【００３０】次に、前記超音波センサＳ３ｂによる距離検出作動について詳述する。前記前進の左旋回走行を実行するときに、超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向を設定角度範囲に亘って上下方向に振らせるように揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御するとともに、超音波センサＳ３ｂにより検出される検出対象物までの離間距離の計測情報をそのときの上下位置情報（角度検出センサＳ６の検出値）に対応させた状態で逐次検出する。前記設定角度範囲は、図９に示すように、走行機体９に対する相対位置が予め設定されており、角度検出センサＳ６の検出値（上下位置情報）に対応させて超音波センサＳ３ｂにより検出される計測情報を検出するのである。そして、図１０に示すように、上下位置が大側に変化するに伴って計測距離が順次長くなる状態から順次短くなるように変化する変化点Ｑにおける距離を未刈茎稈の外周までの距離情報として、その距離情報に基づいて走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角度θ）を判別する。
【００３１】つまり、図１０に示すように、超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向を例えば下から上方向に振らせると、未刈茎稈の外周に達するまでに地面を検出しながら、検出距離が徐々に大側に変化していく。未刈茎稈が存在する個所に達すると、未刈茎稈の外周面に沿って検出距離が逆に短くなり、未刈茎稈の上部側に達すると、再度、検出距離が大側に変化していくことになるので、上記変化点Ｑを未刈茎稈の外周までの距離として求めることができるのである。このとき、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速く且つ上方側に位置するほど遅くなるように、超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節するとともに、上記距離検出作動によって、未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるに伴って下方側に位置するように、走査域を位置変更調節すべく、角度検出センサＳ６の検出情報に基づいて揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御する（図９（ハ）参照）。このように超音波の発信方向が上下方向に振れることで、例えば、図９（ロ）に示すように、走行機体９が左右に傾斜したような場合であっても、未刈茎稈までの距離を精度よく検出することができる。
【００３２】そして、前記直進旋回走行を実行している途中で、上記したようにして判別される未刈茎稈群Ｍに対する走行機体の位置が、目標位置に対して一定範囲内に近づいたことが判断されると、走行速度を距離計測を精度よく行える程度の低速状態にまで減速させ、減速状態で機体を前進左旋回走行させながら、超音波センサＳ３ｂの検出距離情報に基づいて走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角度θ）が設定角度（例えば４５度）になったこと（目標位置に達したこと）が判別されると、前進の左旋回走行を停止させ、左側のクローラ走行装置１Ｌのブレーキ作動を解除する。
【００３３】このようにして、低速走行状態にて超音波センサＳ３ｂによる距離検出作動を精度よく行えることになり、走行機体の位置が目標位置に達したか否かを精度よく検出できるとともに、そのことが検出されてから機体走行を停止させても、応答遅れ等による機体のオーバ−ランは少ないものになる。
【００３４】次に、図４（ハ）に示すように、上記旋回走行の停止位置から、直進状態で旋回走行開始位置まで後進走行させる。ここで、走行機体９が旋回走行開始位置に達したことは、図５に示すように、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが極小値を過ぎて増加に転じたことによって判別される。このとき、上記した制御と同様に角度検出センサＳ６の検出情報と対応付けて超音波センサＳ３ｂによる計測を逐次実行し、上記距離検出作動によって、未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるに伴って下方側に位置するように（図９（ハ）参照）、走査域を位置変更調節すべく、角度検出センサＳ６の検出情報に基づいて揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御する。
【００３５】旋回走行開始位置に達すると、図４（ハ）〜（ニ）に示すように、右側の操向クラッチブレーキ１７Ｒを切り操作して、走行機体９を後進左旋回走行させる。そして、走行機体９が隣接する次の作業行程の手前箇所に位置するに伴って、後進左旋回走行を停止させる。ここで、走行機体９が次の作業行程の手前箇所に位置したことは、機体前部側における左右一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２のうち左側に位置する超音波センサＳ３ａ１の距離検出信号ａが距離大の状態から、機体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態に変化したことによって判断される。次の作業行程の手前箇所から、機体前部側における左右一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２のうち左側に位置する超音波センサＳ３ａ１の距離検出信号ａが機体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態を維持し、他方側の超音波センサＳ３ａ２の距離検出信号ａが距離大を検出する状態を維持するように操向用の電磁弁を制御しながら直進前進走行させて、刈取部３を下降させた後に次の作業行程での刈取作業を開始させる。刈取作業が開始されて株元センサＳ０がオンするに伴って前記操向制御、刈高制御、車速制御に移行する。
【００３６】この実施形態では、前記位置判別手段１０１にて判別される未刈茎稈群Ｍの外周に対する走行機体９の位置として、具体的には、前進左旋回走行の停止位置（図４（ロ））を用いている。従って、機体横前部側の超音波センサＳ３ｂにより計測手段が構成され、前記走査機構４７と走査制御手段１０２とにより走査手段ＩＳが構成され、超音波センサＳ３ｂ、走査手段ＩＳ及び角度検出センサＳ６の夫々により距離検出手段が構成されることになる。
【００３７】〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、走行機体の位置が目標位置に対して一定範囲内に近づくと、走行機体の走行速度を予め設定された速度まで減速させる構成としたが、このような構成に限らず、走行機体の位置と目標位置との間の距離（偏差）が小さくなるほど、走行機体の走行速度を段階的にあるいは無段階で減速させるように制御する構成でもよく、要するに、目標位置の手前個所では低速で走行しながら目標位置に達したことを精度よく検出できるようにすればよい。
【００３８】（２）上記実施形態では、前記旋回制御手段１００が、前記位置判別手段１０１の判別情報に基づいて、走行機体の位置が目標位置になるように、且つ、目標位置に近づくほど旋回走行速度を低速にするように走行装置の作動を制御するときの走行機体９の位置として、前進左旋回走行の停止位置（図４（ロ））を用いたが、後進旋回走行の停止位置においても適用できる（図４（ニ））。
【００３９】（３）上記実施形態では、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速く且つ上方側に位置するほど遅くなるように、前記超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節する構成と、上記距離検出作動に伴って、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側に位置するように、前記走査域を位置変更調節するように構成したが、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速くなるように移動速度を調節する構成の両方を備える構成としたが、これらのうち、いずれか一方の構成だけを備える構成でもよく、それらを共に備えない構成でもよい。
【００４０】（４）上記実施形態では、前記距離検出手段として、計測手段（超音波センサＳ３ｂ）と、走査手段ＩＳと、上下位置検出手段Ｓ６とで構成する場合を例示したが、このような構成に代えて、前記計測手段を予め定めた設定速度で上下方向に振らせながら、経過時間を上下位置の情報として代用することで、時間の経過に伴う計測手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測結果に基づいて前記位置判別処理を実行するようにしてもよい。又、上記実施形態では、計測手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測距離が上下位置情報の変化に応じて極値的に変化する変化点の情報に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別するようにしたが、このような構成に代えて、例えば、上下位置情報の変化に応じて変化する計測手段（超音波センサＳ３ｂ）の計測距離の平均値に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する構成としてもよく、この場合、全ての計測距離の情報を用いて平均値を求めてもよく、あるいは、それらの情報のうち、特異的に突出する情報（例えば、茎稈や圃場以外の畦や圃場外の物までの検出情報等）を除外した後の情報の平均値を求める等、各種の形態で実施してもよい。
【００４１】（５）上記実施形態では、機体左前側の超音波センサＳ３ｂに対してのみ走査手段が設けられる構成とし、その情報に基づいて前進旋回走行における走行機体の位置を検出するようにしたが、このような構成に代えて、その他のセンサに対しても、走査手段を備えて上下方向に振動させて、上下位置情報と計測情報とを対応つけて計測する構成としてもよく、例えば、図１１に示すように、機体左後側の超音波センサＳ３ｃを、上記機体左前側の超音波センサＳ３ｂと同様に、植立穀稈よりも上方に位置させて、走査手段にて上下に走査可能に設けるとともに、上下位置に対応させて距離を計測する構成としてもよい。又、図１２に示すように、前進左旋回走行の停止位置を判別するときに、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの検出情報Ｌ１と、機体左後側の超音波センサＳ３ｃの検出情報Ｌ２と、それらの間の離間距離ｓｄの情報（予め計測して記憶されている）とに基づいて、未刈茎稈に対する走行機体の位置を判別するようにしてもよい。このとき、機体左後側の超音波センサＳ３ｃは、植立穀稈よりも上方に位置させてもよく上記実施形態のように低い位置に設ける構成でもよい。
【００４２】（６）上記実施形態では、位置検出手段として、未刈茎稈群Ｍの外周までの距離を検出する超音波式の距離検出手段を設ける場合を例示したが、これ以外に、例えば、検出光を植立茎稈Ｔに対して投受光する光式の距離検出手段や、未刈茎稈群Ｍを含む所定範囲を撮像するビデオカメラ等の撮像画像を処理して距離を検出する撮像式の距離検出手段を走行機体９に設けてもよい。
【００４３】（７）上記実施形態では、各走行装置１Ｌ，１Ｒを各別に制動作動させるための左右一対の操向クラッチブレーキを設ける構成としたが、このような構成に限らず、左右一対の油圧式無段変速装置を備えて左右各別に無段変速可能な構成としたり、遊星ギア式の変速機構とする等、各種の駆動形態で実施してもよい。
【００４４】（８）上記実施形態では、刈取収穫機をコンバインにて構成したが、コンバイン以外に、例えば、イグサ用の刈取収穫機等でもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１１年３月２５日（１９９９．３．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７３０８
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２７０６０７（Ｐ２０００−２７０６０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月３日（２０００．１０．３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８１９１９ |
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