コンバインの自動走行装置

トップ :: A 生活必需品 :: A01 農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業

【発明の名称】	コンバインの自動走行装置
【発明者】	【氏名】白方幹也【氏名】平山秀孝【氏名】水本寛和
【要約】	【課題】コンバインのグレンタンク内の穀粒量が設定値以上となると、自動的に刈取作業を中断してコンバインをトラックの近傍まで移動走行させて、効率の良い作業を実行するようにする。【解決手段】コンバインの任意の位置にはＧＰＳ衛星１からの電波を受信可能な受信装置２を設けてコンバインの位置を検出可能に構成し、該受信装置２にて受信した信号に基づいて予め設定した位置を自動走行するコンバインにおいて、グレンタンク３内の穀粒量を検出する穀粒量検出手段４を設け、該穀粒量検出手段４が予め設定した設定値以上を検出すると、刈取作業を中断してトラック５へ自動的に移動するように構成したことを特徴とするコンバインの自動走行装置の構成とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】コンバインの任意の位置にはＧＰＳ衛星１からの電波を受信可能な受信装置２を設けてコンバインの位置を検出可能に構成し、該受信装置２にて受信した信号に基づいて予め設定した位置を自動走行するコンバインにおいて、グレンタンク３内の穀粒量を検出する穀粒量検出手段４を設け、該穀粒量検出手段４が予め設定した設定値以上を検出すると、刈取作業を中断してトラック５へ自動的に移動するように構成したことを特徴とするコンバインの自動走行装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインの自動走行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンバインの自動走行装置は、単にＧＰＳ衛星からの電波を受信して、予め設定した位置を自動走行する構成であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のようなコンバインの自動走行装置では、刈取作業においては自動走行可能ではあるが、グレンタンク内の穀粒が満杯となった場合において、トラックの位置まで自動的に走行することができなかった。
【０００４】本発明は、このような問題点を解消しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものである。すなわち、コンバインの任意の位置にはＧＰＳ衛星１からの電波を受信可能な受信装置２を設けてコンバインの位置を検出可能に構成し、該受信装置２にて受信した信号に基づいて予め設定した位置を自動走行するコンバインにおいて、グレンタンク３内の穀粒量を検出する穀粒量検出手段４を設け、該穀粒量検出手段４が予め設定した設定値以上を検出すると、刈取作業を中断してトラック５へ自動的に移動するように構成したことを特徴とするコンバインの自動走行装置としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１には、農業機械であるコンバインの左側面の全体図が示されている。
【０００７】走行装置６を有する車台７の前方には、植立穀稈を刈り取って後方に搬送する刈取装置８と、該刈取装置８から搬送されてきた穀稈を受け継いでさらに後方のフィードチェン９向けて搬送する供給搬送装置１０が設けられている。前記車台７上には供給搬送装置１０から搬送されてきた穀稈をフィードチェン９で受け継ぎ搬送しながら脱穀選別する脱穀装置１１、該脱穀装置１１にて脱穀選別した穀粒を一時貯溜するグレンタンク３と、操作部１２が載置されている。そして、エンジンは、車台７の前部に搭載して各装置の回転各部を伝動できる構成としている。
【０００８】前記走行装置６は、エンジンから走行伝動装置１３を介して駆動する構成としている。また、コンバインの任意の位置（本実施例では操作部１２のキャビン１２ａの上面部には、ＧＰＳ衛星１からの電波を受信可能な受信装置２を設けている。
【０００９】このようなコンバインを走行させて作業を開始すると、植立穀稈は刈取装置８で刈り取られて後方へ搬送され、その後、フィードチェン９の始端部に引き継がれて挾持搬送されながら脱穀装置１１にて脱穀選別される。該脱穀装置１１にて脱穀選別された穀粒は、グレンタンク３内へと搬送されて一時貯溜される。圃場内での走行は、作業者が手動にて実行する場合もあるが、前述のごとくＧＰＳ衛星１からの電波を受信可能に構成しているので、予め設定した位置を自動走行可能となっている。
【００１０】また、車台６を昇降させる昇降手段が走行装置６と車台７との間に設けられている。まず、走行装置６について、図２に基づいて説明する。走行装置６は、無端帯状のクローラ１４と、該クローラ１４を回転させる駆動スプロケット１５と、所定間隔をおいて設けられていてクローラ１４を地面に接地させる複数の接地転輪１６と、地面の凹凸に対応する可動転輪１７と、前記接地転輪１６と可動転輪１７を支持するトラックローラフレーム１８と、クローラ１４に張力を与える移動スプロケット１９と、該移動スプロケット１９を移動調節する調節装置２０と、クローラ１４の垂れ下がりを防止する支持転輪２１等から構成されている。これと同じ構成のものが左右一対に設けられている。
【００１１】次に、昇降手段について図３と図４に基づいて説明する。昇降手段は左右の走行装置６と車台７との間に設けられている。トラックローラフレーム１８には、その前部に前部アーム２２がピン２３に遊嵌連結し、後部には後部アーム２４がピン２５に遊嵌連結している。前部アーム２２の他端は、車台７に固定されている支持台２６の前部ローリング軸２７に遊嵌連結していて、さらに、前部ローリング軸２７にはアーム２８が遊嵌連結している。前部アーム２２とアーム２８は連結固定されている。前記後部アーム２４の他端は、車台７に固定している連結アーム２９の後部ローリング軸３０に遊嵌連結していて、さらに、後部ローリング軸３０には、アーム３１が遊嵌連結している。後部アーム２４とアーム３１は連結固定されている。また、アーム２８とアーム３１は、連結ロッド３２で遊嵌連結していて、さらに、前記アーム３１の端部には、油圧シリンダ３３のピストンロッド３４の端部が遊嵌連結している。油圧シリンダ３３は、車台７に対して遊嵌しているプレート３３ａに遊嵌していて、その遊嵌軸芯からプレート３３ｂが設けられ、その端部はピッチングアーム３５に連結している。
【００１２】前記プレート３３ｂは、油圧シリンダ３３のピストンロッド３４を移動可能にするためのものである。また、前記プレート３３ａにて油圧シリンダ３３を吊り下げ状態としているのは、ピッチング油圧シリンダ３６を作動させた時において、油圧シリンダ３３のピストンロッド３４が移動しないためのもである。
【００１３】従って、油圧シリンダ３３のピストンロッド３４を伸ばすと、図３の左側面図において、アーム３１は時計方向に回転して連結ロッド３２を引っ張り、該連結ロッド３２はアーム２８を時計方向に回転させる。すると、後部アーム２４と前部アーム２２は共に時計方向に回転して、これにより、トラックローラフレーム１８は車台７に対して下方へと下がる。左右の油圧シリンダ３３のピストンロッド３４を同時に伸ばすと、対地面に対しては、車台７は上昇することとなる。
【００１４】また、油圧シリンダ３３のピストンロッド３４を縮めると、前述の動きと反対の動きとなるので、トラックローラフレーム１８は車台７に対して上方へと上がる。左右の油圧シリンダ３３のピストンロッド３４を同時に短縮すると、対地面に対しては、車台７は下降することとなる。
【００１５】前記油圧シリンダ３３はコンバインが左右傾斜（ローリング）した時において、その修正にも使用する。例えば、圃場の影響でコンバインの走行装置６が左側に傾斜すると、車台７も左側に傾斜してしまい、該車台７に載置されている操作部１２も左側に傾斜するので、該操作部１２に乗っているオペレータの乗りごこちは悪くなると共に、脱穀装置１１も左側に傾斜して脱穀した穀粒の選別も悪くなる。そこで、このような時は、左側の油圧シリンダ３３のピストンロッド３４を伸ばして、車台７の左側を上昇させて車台７を略平行にするのである（ローリング制御）。コンバインの傾斜状態は、車台７上に設置している傾斜センサ３７で検出する。コンバインが右側に傾斜した時は、右側の油圧シリンダ３３のピストンロッド３４を伸長して、車台７の右側を上昇させるのである。
【００１６】本実施例のコンバインにおいては、車台７の前後方向を傾斜させる前後傾斜手段が設けられているので、該前後傾斜手段について説明する。連結アーム２９の一端はピッチングアーム３５とピン３８で連結されていて、該ピッチングアーム３５は、車台７に対して軸３９にて遊嵌連結されている。具体的には、該軸３９は走行フレーム４０に軸受４１にて回動可能に支持されている。コンバインの前進方向に対して右側のピッチングアーム３５のみ、上方に突出していて（突出部３５ａ）、その端部には車台７に対して遊嵌しているピッチング油圧シリンダ３６のピストンロッド４２の端部が遊嵌している。
【００１７】ピストンロッド４２を伸長すると、ピッチングアーム３５は軸３９を支点にして時計回りに回動する。ピン３８もピッチングアーム３５と共に時計回りに回動するので、連結アーム２９，後部ローリング軸３０，後部アーム２４，ピン２５は上昇する。該ピン２５は、トラックローラフレーム１８の後部を上昇させるので、車台７の後部とクローラ１４との間の間隔は短くなり、後下がり傾斜、即ち、車台７（コンバイン全体）は前上がり傾斜となる。
【００１８】ピストンロッド４２を短縮すると、前述の反対の動きとなり、車台７の後部とクローラ１４との間隔は長くなり、後上がり傾斜、即ち、車台７（コンバイン全体）は前下がり傾斜となる。
【００１９】このようなピッチングの動きは、基本的にはコンバインの前後方向の傾斜を略水平にするためのものである。圃場面が湿田の時には、コンバインは前述のごとく前後方向にも傾斜するので、これを防止するためのものである。具体的な動きは、傾斜センサ３７が車台７（コンバイン全体）の前後方向の移動を検出すると、水平とするものであり、例えば、走行装置６と共に車台７が前側に傾斜すると、ピッチング油圧シリンダ３６のピストンロッド４２を伸長して、前上がり傾斜として、車台７（コンバイン全体）を水平とするものである。
【００２０】また、走行装置６と共に車台７が後側に傾斜すると、ピッチング油圧シリンダ３６のピストンロッド４２を短縮して、車台７の後部を走行装置６に対して上方へと移動させて、車台７（コンバイン全体）を水平とするのである。
【００２１】前述のような構成を備えたコンバインが圃場内を走行して作業するときにおいて、圃場が乾田であれば基本的に問題はないが、湿田状態であると問題が発生する。即ち、湿田状態であれば走行装置６と共に車台７が沈下して、該車台７が圃場面に当接して大きな走行抵抗となる。
【００２２】そこで、湿田時においては、自動的に湿田状態か否かを判定して、湿田状態であれば自動的に車台７を上昇させるようにする。このような構成とすることにより、湿田状態での走行に対応できるようになる。
【００２３】ＧＰＳ衛星１からの電波を受信装置２にて受信して予め設定した場所を刈り取りながら自動走行するコンバインにおいて、該コンバインのグレンタンク３には該グレンタンク３内の穀粒を検出可能な穀粒量検出手段４（以下、穀粒量センサという）が設けられている。該穀粒量センサ４が予め設定した設定値以上の穀粒量を検出すると、刈取作業を一時中断すると共にコンバインをトラック５の近傍（トラックの荷台へ穀粒排出可能な位置）へ自動的に移動走行させるように構成する。もちろん、コンバイン側のＣＰＵはトラック５の位置を認識して確認しておく必要がある。図５は圃場の平面図を示しているが、コンバイン４３のグンタンク３がＡ地点にて満杯となると、Ｂ地点まで後進してＣ地点へと向かうようにする。
【００２４】前述のごとく、コンバイン４３のグレンタンク３内の穀粒量が設定値以上となると、コンバインは自動的にトラック５近傍へと向かうので作業効率が大幅に向上する。グレンタンク３内の穀粒量の設定値としては、基本的には満杯状態が良いが、満杯に近い状態でもよい。要するに、作業者が任意に設定できるようにしておけば良い。
【００２５】図５に示しているように、コンバイン４３はＡ地点からＣ地点に向かうにあたり、未刈稈を踏まないようにＢ地点まで後進する必要がある。即ち、トラック５の近傍までコンバイン４３が自動的に移動するに際し、該コンバイン４３はどの場所にいても未刈穀稈を踏まないようにしなければならない。
【００２６】このため、圃場４４内に刈り取る前に存在していた未刈穀稈の範囲の位置をコンバインのＣＰＵに記憶させておくようにする（Ｄ地点，Ｅ地点，Ｆ地点，Ｇ地点）。このＤ，Ｅ，Ｆ，Ｇの各地点は、コンバイン４３が９０゜旋回した時点のＧＰＳ衛星１から受信した電波にて記憶しておくようにする。さらに、コンバイン４３が未刈穀稈を刈り取って走行してきた過去の経路を所定距離、又は、所定時間毎に記憶しておくようにする。これにより、コンバインが刈取走行を停止した時点における未刈穀稈の範囲が特定できるようになるので、コンバイン４３がトラック５へ向かう際に、未刈穀稈を避けて走行できるようになる。
【００２７】キャビン１２ａ付のコンバインにおいては、前述のごとく、ＧＰＳ衛星１からの電波を受信する受信装置２は、キャビン１２ａの上面部に設置する構成としたが、キャビン無しのコンバインにおいては、グレンタンク３内の穀粒を排出するオーガ４５の上面部に設ける構成とする。該オーガ４５は、コンバインの上部に位置するので、ＧＰＳ衛星１からの電波を効率良く受信できるようになる。
【００２８】また、前記受信装置２はグレンタンク３の上面部に設置するように構成してもよい。前述のごとく、オーガ４５やグレンタンク３はキャビン無しのコンバインにおいては、比較的上部に位置するので、ＧＰＳ衛星１からの電波を効率良く受信できるよになる。特に、キャビン無しのコンバインにおいては、グレンタンク３の上面部は最も高い位置に位置するので、電波を良好に受信できる。また、コンバインにおいては、刈取走行作業中は塵埃が多く発生するが、受信装置２を比較的高い位置に設置することにより、塵埃の影響を防止することできる。
【００２９】前記受信装置２の設置場所としては、図７に示すように刈取装置８の門構え部８ａ内に設置するよに構成してもよい、該門構え部８ａはオーガ４５やグレンタンク３ほどは高くないが、周辺に何も無い構成なのでＧＰＳ衛星１からの電波を良好に受信できる。また、門構え部８ａ内においては、塵埃はほとんど侵入してこないように構成している。門構え部８ａ内の周りは、電波が通過可能な部材（樹脂等）にて覆っているので、塵埃の侵入を防止できるようになっている。このように、受信装置２を門構え部８ａ内に設置すると、急に雨が降ってきても雨に当たるのを防止できる。

【出願人】	【識別番号】００００００１２５【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】	平成１１年９月２日（１９９９．９．２）
【代理人】
【公開番号】	特開２００１－６９８３６（Ｐ２００１－６９８３６Ａ）
【公開日】	平成１３年３月２１日（２００１．３．２１）
【出願番号】	特願平１１－２４８８０４