JP2016101131A - Combine automatic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンバインの自動制御装置に関する。 The present invention relates to an automatic control device for a combine.
コンバインの無人操縦装置として、下記の特許文献1には、人工衛星によるGPSを利用して刈取幅側端部の分草位置を記憶しながら、この分草軌跡を追跡して隣接域を刈取走行する無人操縦コンバインが記載されている。
As an unmanned maneuvering device for a combine, the following
コンバインが稲や麦等の穀粒を収穫する圃場で、稲や麦等の穀稈は倒伏している場合があり、その際には刈取方法を倒伏穀稈の刈取に適した倒伏刈取モードにする必要があるが、この倒伏刈取モードは、走行速度を低速にすると共に刈取装置を地面に近づけて刈取速度と引起し速度を速くするが、コンバインの操縦に慣れていない作業者には倒伏刈取モードの設定を的確に行うことが難しい。 In a field where combine harvests grains such as rice and wheat, grain straws such as rice and wheat may be lying down.In this case, the harvesting method is changed to the lodging harvesting mode suitable for harvesting the fallen grain straws. However, this fall cutting mode reduces the traveling speed and brings the cutting device closer to the ground to increase the cutting speed and speed, but it is recommended for workers who are not familiar with the operation of the combine. It is difficult to set the mode accurately.
そこで、本発明は、圃場の穀稈が倒伏している倒伏域を刈取走行しようとすると、コンバインが自動的に倒伏刈取モードになって、コンバインの操縦を容易化することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to facilitate the operation of the combine by automatically setting the combine harvesting mode when attempting to cut and travel in the lying area where the grain culm is lying down.
本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項1に記載の発明は、GPS受信ユニット(83)により機体の位置情報を取得するコンバイン(1)と圃場の倒伏域を地図に入力する通信端末(3)を通信可能に連携し、通信端末(3)に入力した倒伏域記載地図情報をコンバイン(1)に送信し、コンバイン(1)が通信端末(3)から受信した倒伏域記載地図情報とGPS受信ユニット(83)による機体の位置情報に基づいて機体の現在位置が倒伏域であること或いは倒伏域に所定距離以上接近していることを判定した場合に、コンバイン(1)を所定の倒伏刈取モードに自動的に設定することを特徴とするコンバインの自動制御装置とする。
The problems of the present invention are solved by the following technical means.
According to the first aspect of the present invention, the combine (1) that acquires the position information of the airframe by the GPS receiving unit (83) and the communication terminal (3) that inputs the lodging area of the field into the map are linked in a communicable manner. The lodging area description map information input to the terminal (3) is transmitted to the combine (1), and the lodging area description map information received from the communication terminal (3) by the combine (1) and the position of the aircraft by the GPS receiving unit (83) It is possible to automatically set the combine (1) to a predetermined fall trimming mode when it is determined based on the information that the current position of the aircraft is a fall range or that it is closer to the fall range by a predetermined distance or more. The automatic combine control device is a feature.
請求項2に記載の発明は、前記コンバイン(1)が倒伏域から脱すると、前記倒伏刈取モードを自動的に解除することを特徴とする請求項1に記載のコンバインの自動制御装置とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the automatic control device for a combine according to the first aspect, wherein when the combine (1) leaves the lodging area, the lodging cut mode is automatically canceled.
請求項1に記載の発明によれば、コンバイン(1)はGPS受信ユニット(83)による地図上機***置を通信端末(3)から入手した倒伏域記載地図情報と対比して、機体が倒伏域に近づくか浸入すると自動的に倒伏刈取モードに変更するので、コンバイン(1)の操縦者の熟練度に関らず、倒伏刈取モードの設定を的確に行うことができ、倒伏穀稈を能率的に刈取ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the combine (1) compares the position of the aircraft on the map with the GPS receiving unit (83) with the map information described in the lodging area obtained from the communication terminal (3). Since it automatically changes to the fall harvest mode when approaching or enters, it is possible to accurately set the fall harvest mode regardless of the skill level of the combine (1) operator, and to efficiently set the fall kernel Can be mowed.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明による効果に加えて、コンバイン(1)が倒伏域を脱出すると、倒伏刈取モードから通常の刈取モードに戻って、更に効率的に収穫作業を行うことができる。
According to the invention described in
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。なお、本明細書においてコンバインの前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後という。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings. In this specification, the left and right directions in the forward direction of the combine are referred to as left and right, respectively, the forward direction is referred to as forward, and the reverse direction is referred to as rear.
図1と図2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ーラ7を有する走行装置8を配設すると共に、該車台6上に、フィードチェン9に挟持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5と、このタンク5に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ10を備えた脱穀装置11を載置し、この脱穀装置11の後端部に排藁処理装置12を装架している。
1 and 2 show the overall structure of the combine. A
該脱穀装置11の前方側に、前端位置から未刈穀稈を分草する分草体13と、分草された穀稈を引き起こす引起部14と、引き起こされた穀稈を刈り取る刈刃部15と、この刈り取られた穀稈を後方へ搬送して該フィードチェン9へ受け渡しする穀稈搬送部16等を有する刈取装置17を、油圧駆動による刈取昇降シリンダ17aにより土壌面に対して昇降自在に該車台6の前端部へ懸架構成している。
On the front side of the threshing
該刈取装置17の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置18と、この操作装置18を操縦操作する作業者のための操作席19とを設け、この操作席19の後方側にグレンタンク5を配置し下方側にエンジン20を搭載すると共に、これら走行装置8,脱穀装置11,刈取装置17,操作装置18,エンジン20等によってコンバインの機体1を構成している。
An
前記操作装置18前部外壁面の右側上方位置に、刈取圃場面を撮像可能なCCDカメラ等による電子カメラ2を固定して設け、この電子カメラ2により圃場における未刈穀稈の撮像を行う。
An
車台6の前端部に走行用ミッションケース21を装架すると共に、図3に示す如く、このミッションケース21の第1軸としての入力軸22に主変速としての油圧式無段変速装置23の出力軸23aを連動連結すると共に、該入力軸22の左右側に普通速側と増速側の二段に車速を切り替える普通速ギヤ24と増速ギヤ25を各々遊転軸承し、この普通速及び増速ギヤ24,25を各々油圧力により軸回転させる増速クラッチ26をその中間位置に配設して構成させる。
A
第2軸としてのカウンタ軸27に、該普通速ギヤ24と増速ギヤ25とに各々噛合して常時回転する普通速カウンタギヤ28と増速カウンタギヤ29、及びその中間に中間カウンタギヤ30を配置させると共に、第3軸としての変速伝動軸31に、該中間カウンタギヤ30と噛合連動する作業速としての二連の低速伝動ギヤ32、及び普通速カウンタギヤ28と噛合連動する走行速としての高速伝動ギヤ33を各々遊転軸承して構成させる。
A
該低速伝動ギヤ32と高速伝動ギヤ33との間に、この両ギヤ32,33に各々切替え接続して軸回転させる変速伝動クラッチ34を配置し、この変速伝動クラッチ34の左右摺動により走行速位置と中立位置と作業速位置とに各々変速する副変速を構成させると共に、該変速伝動軸31の一側に変速伝動ギヤ35を軸止して構成させる。
Between the low-
該変速伝動ギヤ35と噛合連動する二連の操向センタギヤ36を、第4軸としての操向クラッチ軸37に軸止すると共に、該操向センタギヤ36の左右側面に接して左右の操向ギヤ38を各々遊転軸承し、更にこの左右の操向ギヤ38の各外側面に接して、側面間の爪の噛み合いをバネ力と油圧力とによって入り作用して各々左右の操向ギヤ38を軸回転させる左右の操向クラッチ39と、この操向クラッチ39の切りによって制動力を作用させる左右の走行ブレーキ40とを各々連接軸止して構成させる。
The two steering center gears 36 meshed with the
第5軸としての旋回切替軸41の左右側に、前記二連の低速伝動ギヤ32の片方の小径ギヤ32aと噛み合う緩旋回ギヤ42と、該二連の操向センタギヤ36の片方の小径ギヤ36aと噛み合うスピン旋回ギヤ43とを各々遊転軸承すると共に、この緩旋回ギヤ42とスピン旋回ギヤ43との間において、この両ギヤ42,43を切り替えて各々軸回転させる外周にギヤを設けた旋回切替ギヤ44を左右摺動により接続可能に配置構成させる。
On the left and right sides of the turning switching shaft 41 as the fifth axis, a slow turning gear 42 that meshes with one small-diameter gear 32a of the double low-
該旋回切替ギヤ44の外周ギヤと噛み合う旋回センタギヤ45を、第6軸としての旋回クラッチ軸46に軸止すると共に、該旋回センタギヤ45の左右側面に接して、前記左右の操向ギヤ32と各々噛み合いする左右の二連の操向伝動ギヤ47を遊転軸承して配置し、この左右の操向伝動ギヤ47の各外側面に接して該ギヤ47を各々油圧力により軸回転させる左右の旋回クラッチ48を連接軸止して構成させる。
A turning center gear 45 that meshes with the outer peripheral gear of the turning switching gear 44 is fixed to a turning clutch shaft 46 serving as a sixth shaft, and is in contact with the left and right side surfaces of the turning center gear 45 to be connected to the left and
該左右の二連操向伝動ギヤ47の片方の各小径ギヤ47aと各々噛合連動する左右の中間車軸ギヤ49を、第7軸としての左右の中間車軸50の一端部に各々軸止すると共に、その他端部に左右の中間車軸ギヤ小51を各々軸止して設け、左右の中間車軸ギヤ小51と各々噛合連動する左右の車軸ギヤ52を、第8軸としての左右の車軸53の一端部に各々軸止し、その他端部に前記左右の走行クローラ7を駆動させる左右の走行スプロケット54を各々軸止して構成させる。
The left and right intermediate axle gears 49 meshed with the respective small-diameter gears 47a on one side of the left and right double steering transmission gears 47 are respectively fixed to one end portions of the left and right
図4は、コンバイン1が穀稈の倒伏識別機能を備えている場合における制御コントローラ60の制御ブロック図で、自動倒伏制御解除スイッチ59で倒伏刈取モードの解除信号を入力し、刈脱モノレバー61のオン・オフ信号を入力し、走行変速操作具の操作を検出する走行変速レバーセンサ62と刈取昇降操作具の操作を検出する刈取昇降レバーセンサ63と刈高接地センサ64のアナログ信号を入力し、電子カメラ2の映像を入力し、車速センサ65の速度が入力する。
FIG. 4 is a control block diagram of the
制御コントローラ60には、デジタル入力回路66とアナログ入力回路67と画像解析回路68と割り込み入力回路69が有り、さらに、タイマカウンタ手段73と診断機能70と走行制御機能71とパルスカウント機能72と走行HST制御機能79と刈高制御機能75と刈高昇降出力機能76がある。
The
制御コントローラ60の出力は、HSTバルブ出力74と刈取上昇出力油圧バルブ77と刈取下降出力油圧バルブ78である。
図5は、穀稈の倒伏識別機能を備えていないコンバイン1で、制御コントローラ60に外部の通信端末3との通信機能を持たせた実施例で、入力側に、電子カメラ2に代わり、GPS受信ユニット83と携帯端末受信ユニット84と無線受信ユニット85とインターネット回線受信ユニット86を追加し、制御コントローラ60内に、画像解析回路68の代わりに、GPS位置情報処理回路87と通信データ受信回路88と追加している。
The outputs of the
FIG. 5 shows an embodiment in which the
制御コントローラ60での自動制御は、次の如く行う。
倒伏刈取モードは、刈取高さを最低に設定し、走行速度を低速として刈取と引起し速度を速くする制御であるが、倒伏刈取モードにすると、走行変速レバーセンサ62が前進或いは後進で増速を検出しても一定速度以上は増速しなく、かつ急増速しない。
Automatic control by the
In the lodging cut mode, the cutting height is set to the minimum, and the running speed is set to a low speed to increase the cutting and pulling speed. However, in the lying cutting mode, the traveling speed
また、走行変速レバーセンサ62が増速を検出すると、所定の操作位置までは緩やかに増速し、最高速付近では最高速に増速する。
また、刈取昇降レバーセンサ63が上昇操作を検出すると、一定時間或いは一定位置までは刈取装置17を一定高さずつ間欠的に上昇し、さらに一定時間或いは一定位置を越えて上昇操作を続けると、連続で上昇する。
When the speed
Further, when the cutting
また、刈取昇降レバーセンサ63が下降操作を検出すると、一定時間或いは一定位置までは刈取装置17を一定高さずつ間欠的に下降し、さらに一定時間或いは一定位置を越えて下降操作を続けると、連続で下降し、最低高さで下降を停止し、車速センサ65が最低高さ以下を検出すると走行速度を減速する。
Further, when the cutting
図4のコンバイン1が穀稈の倒伏識別機能を備えている場合は、電子カメラ2で前方を撮影し、一定高さの穀稈で、立植した穀稈が例えば40%以上検出されない場合、或いは稈部とそれ以外に2分化して稈部が例えば20%以上の場合は、倒伏していると判断して倒伏刈取モード制御を開始する。
When the
自動倒伏制御解除スイッチ59をオンすると、倒伏判定を行わない。
また、走行変速レバーセンサ62を所定以上増速操作し一定距離以上走行或いは一定時間以上経過を検出すると、倒伏判定を解除する。
When the automatic lodging
Further, when the traveling speed
図5の穀稈の倒伏識別機能を備えていないコンバイン1では、携帯端末受信ユニット84や無線受信ユニット85やインターネット回線受信ユニット86で外部の通信端末3等からから倒伏域を記載した倒伏域地図情報を入力し、GPS受信ユニット83で入力する機***置情報を倒伏域地図情報に重ねて、刈取走行状態で機体が倒伏域に接近したり入り込んだりすると、倒伏刈取モードに変更する。
In the
また、刈取走行が進んで、倒伏域を脱すると、倒伏刈取モードは自動的に解除する。
通信端末3で倒伏域設定を解除すると、倒伏刈取モード制御中であれば中断しまだであればその後に倒伏刈取モード制御を行わない。
In addition, when the cutting operation is advanced and the lodging area is removed, the lodging cutting mode is automatically canceled.
When the lodging range setting is canceled by the communication terminal 3, the suspension trimming mode control is not performed after that.
1 コンバイン
3 通信端末
83 GPS受信ユニット
1 Combine 3
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014241623A JP2016101131A (en) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | Combine automatic control device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020014444A (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 井関農機株式会社 | Grain harvesting system |
JP2020023319A (en) * | 2019-11-05 | 2020-02-13 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
JP7461612B1 (en) | 2022-09-27 | 2024-04-04 | 井関農機株式会社 | Harvesting method for culms |
-
2014
- 2014-11-28 JP JP2014241623A patent/JP2016101131A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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