JP2008212102A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】穀粒タンクの全体重量を測定することなく、収穫量の推定精度を高める。
【解決手段】選別した穀粒を貯留する穀粒タンク３と、該穀粒タンク３内の穀粒を機外に排出する排出オーガ４とを備えるコンバイン１において、排出オーガ４の排出口４ａに、該排出口４ａから排出される穀粒の流量を検出する排出センサ１２を設ける。
また、排出センサ１２の検出値を入力する制御部１３を備え、該制御部１３は、排出センサ１２の検出値を積算し、該積算値に基づいて収穫量を推定する収穫量推定処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、選別した穀粒を貯留する穀粒タンクと、該穀粒タンク内の穀粒を機外に排出する排出オーガとを備えるコンバインに関する。

近年、翌年の栽培における適正施肥量などを知るために、コンバインで収穫した穀粒の量をできるだけ正確に把握したいという要望がある。従来、このような要望に応えるコンバインとしては、穀粒タンクの穀粒投入口（揚穀筒の排出口）に、該穀粒投入口から穀粒タンク内に投入される穀粒の流量を検出する一番センサを備えると共に、該一番センサの検出値を積算して単位時間毎又は単位走行距離毎の収穫量を推定するものが知られている。

しかしながら、穀粒タンクに対する穀粒の投入は、機体走行中に行われるため、一番センサが機体振動の影響を受けてしまい、収穫量を精度良く推定できないという問題がある。そこで、特許文献１に記載されるコンバインでは、上記のような一番センサと、穀粒タンクの全体重量を測定するロードセルとを併設すると共に、ロードセルで穀粒タンクの全体重量を間欠的に測定することにより、校正直線を決定し、収穫量の推定精度を高めている。
特許第３５５４８２３号公報

しかしながら、穀粒タンクの全体重量を正確に測定するには、穀粒タンク全体を機体に対して変位自在に支持すると共に、穀粒タンクと機体との間に大型のロードセルを介設する必要があるため、穀粒タンクの支持構造が複雑になるだけでなく、大幅なコストアップを招来するという問題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、選別した穀粒を貯留する穀粒タンクと、該穀粒タンク内の穀粒を機外に排出する排出オーガとを備えるコンバインにおいて、前記排出オーガの排出口に、該排出口から排出される穀粒の流量を検出する排出センサを設けたことを特徴とする。このようにすると、穀粒タンクの全体重量を測定しなくても、収穫量の推定精度を高めることができる。つまり、排出オーガによる穀粒の排出は、機体停止状態で行われるため、機体振動の影響を受けることなく、排出センサで穀粒の排出流量を正確に検出し、該検出流量に基づいて収穫量を正確に把握することができる。しかも、穀粒タンクの全体重量を測定する場合に比べ、構造を簡略化できるだけでなく、大幅なコストダウンが図れる。
また、前記排出センサの検出値を入力する制御部を備え、該制御部は、排出センサの検出値を積算し、該積算値に基づいて収穫量を推定する収穫量推定処理を行うことを特徴とする。このようにすると、排出センサの検出値に基づいて、収穫量を精度良く推定することができる。
また、前記穀粒タンクの穀粒投入口に、該穀粒投入口から穀粒タンク内に投入される穀粒の流量を検出する一番センサを設けると共に、該一番センサの検出値を前記制御部に入力し、該制御部は、一番センサの検出値を積算し、該積算値に基づいて穀粒タンク内の穀粒貯留量を推定するタンク貯留量推定処理と、推定された穀粒貯留量を、その後の排出時に推定された収穫量と比較して、一番センサの校正データを生成する一番センサ校正処理とを行うことを特徴とする。このようにすると、穀粒タンク内の穀粒貯留量を精度良く推定できるだけでなく、一番センサ校正処理により一番センサの検出精度を向上させることができる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はコンバインであって、該コンバイン１は、茎稈を刈取る前処理部２と、刈取茎稈から穀粒を脱穀して選別する脱穀選別部（図示せず）と、選別した穀粒を貯留する穀粒タンク３と、穀粒タンク３内の穀粒を機外に排出する排出オーガ４と、オペレータが乗車する操作部５と、クローラ式の走行部６とを備えて構成されている。

図２に示すように、穀粒タンク３の一側部には、一番揚穀筒７が立設されている。一番揚穀筒７は、脱穀選別部で選別された穀粒（一番物）を、内部に備えるラセン搬送体の回転駆動に応じて揚上搬送するものであり、一番揚穀筒７の上端部まで揚上搬送された穀粒は、穀粒タンク３の上部に形成される穀粒投入口３ａを介して穀粒タンク３内に投入される。

また、穀粒タンク３の下部には、前後を向く排出ラセン８が内装されており、穀粒タンク３内の穀粒は、排出ラセン８の回転駆動に応じてタンク後部の穀粒排出口（図示せず）から排出される。穀粒タンク３の穀粒排出口には、排出オーガ４の縦パイプ９が旋回自在に連結され、さらに、縦パイプ９の上端部には、排出オーガ４の横パイプ１０が上下昇降自在に連結されている。縦パイプ９及び横パイプ１０には、排出ラセン８と同等のラセン搬送体が内装されており、これらのラセン搬送体が排出ラセン８と一連状に回転駆動されることにより、穀粒タンク３内の穀粒が縦パイプ９を経由して横パイプ１０の先端部まで搬送され、横パイプ１０の先端に形成される排出口４ａから機外に排出される。通常、排出オーガ４による穀粒排出作業は、トラックなどに搭載した運搬用タンクに対して行われており、当然ながらコンバイン１の走行を停止させた状態で行われる。

コンバイン１には、穀粒の流量を検出する二つの流量センサが設けられている。流量センサとしては、任意の検出方式を適用できる。例えば、衝突板に対する穀粒の衝突力を感圧センサや小型のロードセルで検出する流量センサや、衝突力による衝突板の変位角をポテンショやエンコーダで検出する流量センサを好適に用いることができる。

一方の流量センサは、穀粒タンク３の穀粒投入口３ａに設けられ、該穀粒投入口３ａから穀粒タンク３内に投入される穀粒の流量を検出する一番センサ１１である。ただし、穀粒タンク３に対する穀粒の投入は、機体走行中に行われ、一番センサ１１が機体振動の影響を受けるため、一番センサ１１の検出値だけでは収穫量を精度良く推定することは困難である。

他方の流量センサは、排出オーガ４の排出口４ａに設けられ、該排出口４ａから排出される穀粒の流量を検出する排出センサ１２である。このような排出センサ１２を設けると、穀粒タンク３の全体重量を測定しなくても、収穫量の推定精度を高めることができる。つまり、排出オーガ４による穀粒の排出は、機体停止状態で行われるため、機体振動の影響を受けることなく、排出センサ１２で穀粒の排出流量を正確に検出し、該検出流量に基づいて収穫量を正確に把握することができる。しかも、穀粒タンク３の全体重量を測定する場合に比べ、構造を簡略化できるだけでなく、大幅なコストダウンが図れる。

コンバイン１には、コンピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置などを含む）を用いて構成される制御部１３が搭載されている。図３に示すように、制御部１３には、前述した一番センサ１１や排出センサ１２の他に、圃場内の位置検出を行うＧＰＳ（ＧＰＳレシーバ）１４、籾（穀粒）の水分量を検出する車載水分計１５、主変速レバー１６に設けられる倒伏スイッチ１７などが接続されており、これらからの入力信号に基づいて、後述する収穫量推定処理、タンク貯留量推定処理、一番センサ校正処理、収量マップ作成処理などを行う。尚、車載水分計１５としては、穀粒に接触する一対の電極を備え、両電極間に穀粒を介して電流を流し、穀粒の水分量（抵抗値）に応じた電流値の変化に基づいて、穀粒の水分量を検出するものを用いることができる。

図４に示すように、収穫量推定処理では、穀粒タンク３内の穀粒を排出中であるか否かを判断し（Ｓ１１）、該判断結果がＹＥＳの場合は、排出センサ１２の検出値を積算する（Ｓ１２）。この状態では、排出の完了を判断しており（Ｓ１３）、排出が完了したと判断するまで検出値の積算を繰り返す。そして、排出が完了したと判断したら、排出センサ積算値を車載水分計１５の検出値に基づいて補正し、これを推定収穫量として記憶する（Ｓ１４）。尚、排出中の判断や、排出完了の判断は、排出オーガ４の駆動状態に基づいて行うことが可能であるが、排出センサ１２の検出値に基づいて判断するようにしてもよい。また、排出オーガ４の駆動停止は、通常、オペレータのスイッチ操作に基づいて行われるが、排出センサ１２の検出値を利用し、該検出値が所定値以下となったら、排出オーガ４の駆動を自動的に停止させるようにしてもよい。

図５に示すように、タンク貯留量推定処理では、穀粒タンク３内の穀粒を排出中であるか否かを判断し（Ｓ２１）、該判断結果がＮＯの場合は、一番センサ１１の検出値を積算すると共に（Ｓ２２）。一番センサ積算値を後述する校正データに基づいて補正し、これを推定タンク貯留量として記憶する（Ｓ２３）。また、穀粒タンク３内の穀粒を排出中である場合は、排出の完了を判断し（Ｓ２４）、該判断結果がＹＥＳとなった時点で推定タンク貯留量をリセットする（Ｓ２５）。

図６に示すように、一番センサ校正処理では、穀粒タンク３内の穀粒排出が完了したか否かを判断し（Ｓ３１）、該判断結果がＹＥＳの場合は、タンク貯留量推定処理による推定タンク貯留量と、収穫量推定処理による推定収穫量とを比較して、一番センサ１１の校正データを生成する（Ｓ３２）。具体的には、推定タンク貯留量を推定収穫量に一致させるための補正係数を演算する。

次に、本実施形態の制御部１３が行う収量マップ作成処理の前提条件となるコンバイン１の構成について、図７〜図１０を参照して説明する。図７に示すように、操作部５には、運転席１８が設けられると共に、運転席１８の左側方には、主変速レバー１６及び副変速レバー１９が設けられ、これらの変速レバー１６、１９の組み合せ操作により所望の走行変速がなされる。また、図８に示すように、主変速レバー１６の握り部には、前述した倒伏スイッチ１７と強制掻込スイッチ２０が設けられており、これらのスイッチ操作に基づいて前処理部２の駆動モードが切り換えられるようになっている。

また、コンバイン１の動力伝動構成について説明すると、図９に示すように、エンジン２１の動力は、走行部６に動力を伝動する走行伝動系Ａと、前処理部２及び脱穀フィードチェン２２に動力を伝動する前処理伝動系Ｂと、脱穀選別部に動力を伝動する脱穀選別伝動系Ｃに分岐出力される。前処理伝動系Ｂには、ＨＳＴ（油圧式無段変速装置）を内装する前処理変速ケース２３が介設されており、該前処理変速ケース２３における前処理動力の変速により、前処理部２の駆動状態が３つの駆動モードに切り換えられるようになっている。

図１０に示すように、前処理部２の３つの駆動モードは、デフォルトである標準モードと、倒伏スイッチ１７の操作に応じて現出される倒伏モードと、強制掻込スイッチ２０の操作に応じて現出される強制掻込モードであり、標準モードでは、走行速度に連動するように前処理部２が駆動される。また、倒伏モードでも、走行速度に連動するように前処理部２が駆動されるが、倒伏茎稈を積極的に引き起すべく、前処理部２の駆動速度が標準モードよりも増速されるようになっている。また、強制掻込モードでは、走行速度に拘わらず、前処理部２が一定の駆動速度で駆動される。

制御部１３が行う収量マップ作成処理は、基本的に、一番センサ１１により検出される単位時間あたり又は単位走行距離あたりの収量を、ＧＰＳ１４から取得した圃場内の位置情報と共に記憶することにより、圃場内の位置単位で翌年の施肥計画を可能にするものである。このような収量マップ作成機能においては、圃場内に部分的に茎稈が倒伏した箇所があると、その箇所の収量を低く算出する傾向がある。しかしながら、倒伏茎稈は、過剰な施肥により発生するケースが多いため、収量が低く算出されると、翌年の施肥量がさらに増え、茎稈の倒伏を助長してしまう可能性がある。そこで、本実施形態の収量マップ作成処理では、圃場内の位置情報に関連付けて、収量を記憶するだけでなく、倒伏スイッチ１７の操作状況（ＯＮ／ＯＦＦ）も併せて記憶する。このようにすると、肥料不足による低収量なのか、倒伏による低収量なのかを正確に判断できるので、翌年における施肥の精度を向上させることができる。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、選別した穀粒を貯留する穀粒タンク３と、該穀粒タンク３内の穀粒を機外に排出する排出オーガ４とを備えるコンバイン１において、排出オーガ４の排出口４ａに、該排出口４ａから排出される穀粒の流量を検出する排出センサ１２を設けたので、穀粒タンク３の全体重量を測定しなくても、収穫量の推定精度を高めることができる。つまり、排出オーガ４による穀粒の排出は、機体停止状態で行われるため、機体振動の影響を受けることなく、排出センサ１２で穀粒の排出流量を正確に検出し、該検出流量に基づいて収穫量を正確に把握することができる。しかも、穀粒タンク３の全体重量を測定する場合に比べ、構造を簡略化できるだけでなく、大幅なコストダウンが図れる。

また、排出センサ１２の検出値を入力する制御部１３を備え、該制御部１３は、排出センサ１２の検出値を積算し、該積算値に基づいて収穫量を推定する収穫量推定処理を行うので、排出センサ１２の検出値に基づいて、収穫量を精度良く推定することができる。

また、穀粒タンク３の穀粒投入口３ａに、該穀粒投入口３ａから穀粒タンク３内に投入される穀粒の流量を検出する一番センサ１１を設けると共に、該一番センサ１１の検出値を制御部１３に入力し、該制御部１３は、一番センサ１１の検出値を積算し、該積算値に基づいて穀粒タンク３内の穀粒貯留量を推定するタンク貯留量推定処理と、推定された穀粒貯留量を、その後の排出時に推定された収穫量と比較して、一番センサ１１の校正データを生成する一番センサ校正処理とを行うので、穀粒タンク３内の穀粒貯留量を精度良く推定できるだけでなく、一番センサ校正処理により一番センサ１１の検出精度を向上させることができる。

コンバインの側面図である。 穀粒タンクの背面断面図である。 制御部の接続構成を示すブロック図である。 収穫量推定処理のフローチャートである。 タンク貯留量推定処理のフローチャートである。 一番センサ校正処理のフローチャートである。 操作部の斜視図である。 （Ａ）は主変速レバーの握り部を示す正面図、（Ｂ）は側面図である。 コンバインの伝動構成を示す伝動回路図である。 前処理部の駆動モードを示すグラフ図である。

符号の説明

１ コンバイン
３ 穀粒タンク
３ａ 穀粒投入口
４ 排出オーガ
４ａ 排出口
１１ 一番センサ
１２ 排出センサ
１３ 制御部

Claims (3)

1. 選別した穀粒を貯留する穀粒タンクと、該穀粒タンク内の穀粒を機外に排出する排出オーガとを備えるコンバインにおいて、
   前記排出オーガの排出口に、該排出口から排出される穀粒の流量を検出する排出センサを設けたことを特徴とするコンバイン。
2. 前記排出センサの検出値を入力する制御部を備え、該制御部は、排出センサの検出値を積算し、該積算値に基づいて収穫量を推定する収穫量推定処理を行うことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
3. 前記穀粒タンクの穀粒投入口に、該穀粒投入口から穀粒タンク内に投入される穀粒の流量を検出する一番センサを設けると共に、該一番センサの検出値を前記制御部に入力し、該制御部は、一番センサの検出値を積算し、該積算値に基づいて穀粒タンク内の穀粒貯留量を推定するタンク貯留量推定処理と、推定された穀粒貯留量を、その後の排出時に推定された収穫量と比較して、一番センサの校正データを生成する一番センサ校正処理とを行うことを特徴とする請求項２記載のコンバイン。

Images