JP6345621B2 - コンバインのための刈高さ制御システム - Google Patents

Description

本発明は、走行機体と、前記走行機体の前部に機体横軸心周りに昇降自在に装備された刈取前処理部とを備えたコンバインのための刈高さ制御システムに関する。

特許文献１によるコンバインは、走行機体の前部に機体横軸心周りに昇降自在に刈取前処理部を備えている。刈取前処理部には、前方に延設された左右複数の分草フレームと、左右複数の各分草フレームの前端部に位置して植立穀稈を分草する分草具と、分草具の後方に位置して植立穀稈を引起す複数の引起し装置と、引起された植立穀稈を刈り取る刈取装置と、刈り取った穀稈を搬送する搬送装置が備えられている。分草フレームには、刈取前処理部の刈高さを検出する刈高さ検出装置が設けられており、この刈高さ検出装置の検出結果に基づいて、制御手段が刈取前処理部の対地高さを変更する刈高さ制御を行う。刈高さ検出装置は対地接触するレバーを接触子として有する刈高さセンサとして構成されている。制御手段は、刈高さセンサによって検出される刈取前処理部の対地高さが所定値となるように刈取前処理部を揺動昇降させる油圧シリンダを制御する刈高さ制御機能を有する。さらに、運転部には、操作具としての操作レバーが備えられている。この操作レバーの操作に基づいて、刈高さ制御に優先して、刈取前処理部を昇降させることが可能である。例えば、刈取前処理部が上昇位置あるときに操作レバーを一方方向に操作すると刈取前処理部が下降し、操作レバーを後方に揺動操作すると刈取前処理部が上昇する。

しかしながら、自動的に刈取前処理部の対地高さを変更する刈高さ制御を実行しながら刈取り作業が実行されている時に、不測に操作レバーを操作すれば、刈取り高さが変わるため、刈取り作業に不都合が生じる。しかし、このような事態を回避させるために、刈高さ制御を操作レバーによる昇降制御に優先させた場合、人為的に刈取前処理部を昇降させたいような状況においては、いちいち刈高さ制御を停止させる必要があり、操縦性が悪くなる。例えば、枕地旋回走行などの刈取り作業を実行しない走行時には、枕地に積まれている藁などを適切に回避するために、人為的な操作が必要となるので、枕地旋回走行に入るたびに刈高さ制御を停止させなければならず、不都合である。

特開２０１１−９２０９６号公報

上記実情に鑑み、自動での刈高さ制御と人為的な刈高さ制御とを好適に切り替えながら刈取り作業ができるコンバインのための刈高さ制御システムが要望されている。

走行機体と、前記走行機体の前部に機体横軸心周りに昇降自在に装備された刈取前処理部とを備えたコンバインのための、本発明による刈高さ制御システムは、前記刈取前処理部による刈取り作業が実行されている作業状態と刈取り作業が実行されていない非作業状態とを判定する作業状態判定部と、運転者によって操作される操作具と、前記操作具に対する操作に基づいて前記刈取前処理部の対地高さを変更する人為操作昇降制御部と、前記刈取前処理部を構成する分草フレームに設けられ、前記刈取前処理部の対地高さを検出する刈高さ検出装置と、前記刈高さ検出装置の検出結果に基づいて前記刈取前処理部の対地高さを変更する自動昇降制御部と、前記自動昇降制御部による対地高さ制御の実行時において、前記作業状態判定部によって前記非作業状態が判定されている場合に、前記人為操作昇降制御部による対地高さ制御を前記自動昇降制御部による対地高さ制御に優先させ、前記作業状態判定部によって前記作業状態が判定されている場合に、前記人為操作昇降制御部よる対地高さ制御を無効にする昇降制御管理部とを備えている。

この構成によれば、作業状態判定部が、刈取前処理部による刈取り作業が実行されている作業状態と、刈取り作業が行われていない非作業状態とを判定する。自動昇降制御部は、刈高さ検出装置の検出結果に基づいて刈取前処理部の対地高さを変更する。自動昇降制御部による刈取前処理部の対地高さを調整することにより、つまり地面（圃場面）に凹凸があってもそこに突っ込むことなしに凹凸に沿って刈取前処理部を移動させることが可能となる。その際、枕地旋回走行や障害物回避走行など、コンバインが刈取前処理部を地面から上昇させた状態で走行する、いわゆる非作業走行においては、自動昇降制御部による刈取前処理部の自動昇降制御中であっても、人為操作昇降制御部による対地高さ制御（刈高さ制御）を優先し、刈取前処理部が不適当な位置にあると運転者が判断した場合には、刈取前処理部は運転者による人為操作によって適切な位置に戻される。非作業走行時における刈取前処理部の昇降に伴う不都合は、非作業走行時に自動昇降制御部による自動制御をＯＦＦにしなくとも、優先的に実行される人為操作による昇降により解消することができる。

また、コンバインが自動昇降制御部による対地高さ制御下で前処理部による刈取り走行している作業状態では、人為操作による刈取前処理部の対地高さの変更が刈取前処理部の予期しない位置へ変位をもたらす可能性がある。したがって、前記昇降制御管理部は、前記自動昇降制御部による対地高さ制御の実行時において、前記作業状態判定部によって前記作業状態が判定されている場合に、前記人為操作昇降制御部よる対地高さ制御を無効にする。

コンバインの構成上、刈取前処理部に植立穀稈が入り込んでいない場合や刈取前処理部の動力軸が回転していない場合は、刈取り作業が実行されていないことは明らかである。したがって、コンバインが作業状態であるかあるいは非作業状態であるかを判定するための好ましい方法は、刈取前処理部に植立穀稈が入り込んできているかどうかをチェックすること、あるいは刈取前処理部の動力軸が回転しているかどうかをチェックすることである。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記作業状態判定部は、前記刈取前処理部への植立穀稈の入り込みを検出する株元センサからの信号または前記刈取前処理部の動力軸の回転を検出する回転センサからの信号あるいはその両方に基づいて前記作業状態と前記非作業状態とを判定する。

非作業状態においては、操作具を通じての人為操作昇降制御部による対地高さ制御（刈高さ制御）が可能となるが、この人為操作昇降制御部による対地高さ制御が一旦停止（終了）した際、まだ刈高さ検出装置の検出結果が不安定な場合には、再開した自動昇降制御による不自然な昇降制御が行われてしまう。その結果、自動昇降と人為昇降が繰り返されてしまう。この問題を避けるために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記昇降制御管理部は、前記自動昇降制御部による対地高さ制御の実行時における前記人為操作昇降制御部による対地高さ制御が停止されてから、所定時間が経過する間、または所定走行距離を走行する間、前記自動昇降制御部による対地高さ制御の再開を遅延させる。

上述したように、人為操作昇降制御と自動昇降制御との間の切り替えルールは、作業状態判定部による判定結果に基づいて行われ、特に非作業走行時には、人為操作昇降制御が優先される。さらには、刈取前処理部に機体前後方向で距離をあけて第１刈高さセンサと第２刈高さセンサが取り付けられている構成では、刈取前処理部が機体横軸心周りに上昇揺動した場合、第１刈高さセンサが第２刈高さセンサよりも地面（圃場面）から先に離れる（非接地）ことになる。また、刈取前処理部が下降揺動した場合、第２刈高さセンサが第１刈高さセンサよりも地面（圃場面）から先に達する（接地）ことになる。このような問題は刈取前処理部を上昇させる枕地旋回走行時から取前処理部を下降させる作業走行時への過程で発生ことが多いが、本発明では非作業状態においては、人為操作昇降制御が優先されるので、適切に対処することができる。このため、刈高さ検出装置を構成する２つの接地センサが機体前後方向に離れていても、対地高さ制御の信頼性は確保される。したがって、本発明による好適な実施形態の１つでは、前記刈高さ検出装置は第１接地センサと第２接地センサとを含み、前記第１接地センサ及び第２接地センサは前記分草フレームの下部に左右に分かれて配置されており、前記第１接地センサが機体前後方向で前記第２接地センサより前側に位置しており、前記第１接地センサが接地フリーになると前記第２接地センサが使用され、前記第１接地センサが再接地すると当該第１接地センサが当該第２接地センサに代わって使用される。

第２接地センサを第１接地センサの後方に位置させる場合、引起し装置によって引起された植立穀稈が第２接地センサによって倒伏し、刈取装置による刈取りが十分に行われない可能性が生じる。この問題を避けるため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記分草フレームには、植立穀稈を分草する分草具と、前記分草具の後方に位置する引起し装置と、前記引起し装置によって引起された植立穀稈を刈り取る刈取装置とが設けられ、前記第１接地センサは前記分草具の後部に配置され、前記第２接地センサは前記刈取装置の後部に配置されている。この構成では、植立穀稈が刈取装置で刈り取られた地面（圃場面）に対して第２接地センサが作用するので、第２接地センサが植立穀稈を倒伏させることはない。

本発明による刈高さ制御システムによる基本的な制御の流れを示す模式図である。 コンバインの全体を示す側面図である。 コンバインの全体を示す平面図である。 コンバインの正面図である。 刈取前処理部の分草具、引起し装置、搬送装置の配置を示す平面図である。 第１接地センサと第２接地センサとの配置を示す模式図である。 刈高さ制御の制御ブロック図である。 第１接地センサと第２接地センサの配置を示す側面図である。 第１接地センサの側面図である。 刈取装置及び第２接地センサの側面図である。 第１接地センサと第２接地センサの配置を示す下方からの斜視図である。

コンバインのための刈高さ制御システムの具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて、本発明による刈高さ制御システムの基本原理を簡単に説明する。コンバインは走行機体の前部に機体横軸心周りに昇降自在に装備された刈取前処理部８を備えており、刈取前処理部８で刈り取られた穀稈は脱穀装置に送られ、脱穀装置で取り出された穀粒は穀粒タンクに貯留される。刈取り作業においては、刈取前処理部８は圃場面から一定の高さに維持される。この刈取前処理部８の対地高さの一定高さの維持は、人為的な操作具の操作に基づく人為操作昇降制御によって、または刈取前処理部８の刈高さを検出する刈高さ検出装置の検出信号に基づく自動昇降制御によって行われる。但し、自動昇降制御が設定されていても、コンバインが刈取前処理部８による刈取り作業が実行されていない非作業状態であれば、人為操作昇降制御が自動昇降制御に割り込んで優先的に実行される。これは、コンバインが作業状態であれば、運転者による操作より刈取前処理部８の対地高さ、つまり刈高さを一定に維持するよりは、自動昇降制御に任せた方が安定した刈取り作業が得られるからである。また、枕地旋回などにおいてコンバインが非作業状態で走行している際には、刈高さ検出装置が枕地に積み寄せられている藁等に反応することで、不用意に刈取前処理部が上昇し、刈取前処理部８を刈取り作業に適した刈高さに移行せずに遅延するという問題は、運転者による人為的昇降制御を通じて強制的に刈取前処理部を下降させることで解消することができる。ここでは刈取前処理部８の刈高さが主題となっているので、コンバインの作業状態及び非作業状態は、刈取前処理部の稼働状況から判定するのが好ましい。したがって、この判定は、刈取前処理部８への植立穀稈の入り込みを検出する株元センサなどからの信号または刈取前処理部８の動力軸の回転を検出する回転センサなどからの信号あるいはその両方に基づいて行うことが好都合である。

なお、コンバインが刈取前処理部８による刈取り作業が実行されている作業状態においては、自動昇降制御が設定されていれば、不用意な人為操作による刈取り高さの変動を避けるため、人為操作昇降制御は無効にされてもよい。また、そのような作業状態における人為操作昇降制御の無効または有効、つまり人為操作昇降制御の禁止または許可は、モードスイッチなどを用いて任意に設定できるようにしてもよい。

図１には、上述した、刈取前処理部８の対地高さ制御が模式的に示されている。図１のステップ＃ａでは、コンバインは作業状態で、刈取前処理部８は自動昇降制御によって所定の刈高さを維持している。ステップ＃ｂでは、コンバインは非作業状態となっているが、刈取前処理部８は自動昇降制御下にある。ステップ＃ｃでは、圃場に置かれた藁に刈高さ検出装置が反応して自動昇降制御を通じて刈取前処理部８が上昇している。ステップ＃ｄでは、自動昇降制御による刈取前処理部８の不必要な上昇に運転者が気づいて、操作具を用いた人為操作昇降制御を自動昇降制御に割り込んで起動させ、刈取前処理部８を下降させる。ステップ＃ｅでは、人為操作昇降制御による刈取前処理部８の下降により刈取前処理部８が適正な対地高さに達すると、これを刈高さ検出装置が検知し、人為操作昇降制御による刈取前処理部８の下降が停止する。ステップ＃ｆでは、人為操作昇降制御の停止に伴い、自動昇降制御が復帰し、かつコンバインの作業状態が判定され、新たな刈取り作業が開始される。

次に、図面を用いて、本発明による刈高さ制御システムを搭載したコンバインを説明する。図２は、コンバインの全体を示す側面図である。図３は、コンバインの全体を示す平面図である。図４は、コンバインを示す正面図である。これらの図に示すように、このコンバインは、稲、麦などの収穫作業を行なうものである。コンバインは、左右一対のクローラ走行装置１１が装備された走行機体を備え、この走行機体の機体フレーム１の前部に前処理部フレーム１０が連結されている刈取前処理部８を備え、走行機体の機体フレーム１の後部側に走行機体横方向に並べて設けた脱穀装置２と穀粒タンク３を備えている。

走行機体は、機体フレーム１の前端側の右端部に設けたエンジンＥが装備された原動部を備え、エンジンＥの駆動力によって左右一対のクローラ走行装置１１を駆動して自走する。走行機体は、エンジンＥの上方に設けた運転座席５ａが装備された運転部５を備えている。

図２に示すように、左右のクローラ走行装置１１は、走行機体の機体フレーム１に連結されたトラックフレーム１２、機体フレーム１の前端部に設けたミッションケースＴＭに駆動自在に支持されたクローラ駆動輪体１３、トラックフレーム１２に走行機体前後方向に並べて設けた接地輪体１４、トラックフレーム１２の後端部に回転自在に設けたクローラ緊張輪体１５、各輪体１３，１４，１５にわたって巻回されたゴム製のクローラベルト１６を備えている。

刈取前処理部８の前処理部フレーム１０は、機体フレーム１に機体横軸心Ｐまわりに昇降自在に連結されている。刈取前処理部８は、前処理部フレーム１０のメインフレーム９が昇降シリンダ７によって機体フレーム１に対して上下に揺動操作されることにより、刈取前処理部８の前端部に走行機体横方向に並べて設けてある四つの分草具２２〜２５が圃場面近くに下降した作業状態と、四つの分草具２２〜２５が圃場面から高く上昇した非作業状態とに昇降する。

運転座席５ａの前方の運転部５には、人為操作具としての操作レバー３５を備え、この操作レバー３５を、前後方向に操作することにより刈取前処理部８を昇降させることができ、左右操作に操作すると操作方向のクローラ走行装置１１を減速又は停止させて走行機体を左旋回又は右旋回させることができるようになっている。刈取り作業が実行されていない作業状態であると判定されている場合、操作レバー３５を前後方向に操作すると、自動昇降制御による刈高さ制御に優先して、刈取前処理部８を昇降操作することができる。すなわち、刈取前処理部８が上昇位置あるときに操作レバー３５を前方に揺動操作すると刈取前処理部８が下降し、刈高さ制御が行われているときに操作レバー３５を後方に揺動操作すると刈取前処理部８を上昇させることができる。

刈取り作業では、刈取前処理部８を稼働させながら走行機体を走行させる。これにより、刈取前処理部８は、植立穀稈を引起すとともに刈取り、刈り取り穀稈を脱穀装置２の脱穀フィードチェーン２ａの始端部に供給する。脱穀装置２は、脱穀フィードチェーン２ａによって刈取穀稈の株元側を挟持して走行機体後方向きに搬送し、これによって刈取穀稈の穂先側を扱室（図示せず）に供給して脱穀処理する。穀粒タンク３は、脱穀装置２から搬送された脱穀粒を回収して貯留する。

刈取前処理部８について詳述する。
図２と図３とに示すように、刈取前処理部８の前処理部フレーム１０は、走行機体の機体フレーム１から走行機体前方向きに機体横軸心Ｐまわりに昇降自在に延出したメインフレーム９、及びこのメインフレーム９の延出端側に分草フレームユニットが設けられている。図５に示すように、分草フレームユニットは、走行機体横方向に所定間隔を隔てて並ぶ配置で連結された四本の走行機体前後向きの分草フレーム１７〜２０を備えている。これらの分草フレーム１７〜２０の後端は機体横断方向に延びているクロスビーム１０ａによって連結されている。以下、四本の分草フレーム１７〜２０を個別に呼称する場合は、右側より右端分草フレーム１７、内側右分草フレーム１８、内側左分草フレーム１９、左端分草フレーム２０という。

刈取前処理部８は、四つの分草具２２〜２５を備える他、分草具２２〜２５の走行機体後方側に走行機体横方向に並べて設けた三つの引起し装置２６，２７，２８を備えている。さらに刈取前処理部８は、一つのバリカン形の刈取装置２９、刈取装置２９の上方から脱穀フィードチェーン２ａの始端部の前方にわたって設けた搬送装置３０も備えている。刈取装置２９は、分草フレーム１７〜２０の基端と接続している、前処理部フレーム１０のクロスビーム１０ａに取り付けられている。図４から明らかなように、植立穀稈を２つの引起し装置２７と２８の両者に振り分ける必要があり、その振り分け通路を確保するために、内側左分草具２４は、他の分草具２２，２３，２５に比べて小さな形状となっている。したがって、内側左分草具２４の内側左分草フレーム１９への取付構造も他に比べて簡単となっている。

図４と図５とに示すように、右端分草具２２、内側右分草具２３及び左端分草具２５には、それらの先端側から後方に位置する引起し装置２６，２７，２８に向かって延出したガイド杆２２ａ，２３ａ，２５ａを備えており、このガイド杆２２ａ，２３ａ，２５ａによって植立穀稈の株元側を後方に位置する引起し装置２６，２７，２８に案内する。

図２、図３、図４に示すように、各引起し装置２６，２７，２８は、前処理部フレーム
１０に支持された前記引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａを備え、この引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａの内部に設けた無端回動形の引起しチェーン３１を備えて構成してある。各引起し装置２６，２７，２８の引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａは、上端側が下端側よりも若干走行機体後方側に位置した傾斜姿勢で支持されている。

引起しチェーン３１は、引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａの内部の上端側に駆動自在に位置する輪体３２と、引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａの内部の下端側に遊転自在に位置する輪体３３とにわたって巻回されており、上側の輪体３２によって駆動されて引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａの走行機体横方向での一端側を上昇移動し、引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａの走行機体横方向での他端側を下降移動する。引起しチェーン３１は、これの長手方向に所定間隔で取り付けられた引起し爪３４を備えている。各引起し爪３４は、引起しチェーン３１が引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａの走行機体横方向での一端側を上昇移動する際、引起し爪３４の先端側が引起しケース２６ａ，２７ａ，２８ａから走行機体横向きに突出した取り付け姿勢となって上昇移動して植立穀稈に引起し作用する。

図５に示すように、搬送装置３０は、右外側の引起し装置２６の後方で、かつ刈取装置２９の上方に搬送始端部が位置し、搬送終端部が脱穀フィードチェーン２ａの搬送始端部の前方付近に位置した第一搬送装置３０ａと、左外側の引起し装置２８及び中間の引起し装置２７の後方で、かつ刈取装置２９の上方に搬送始端部が位置し、搬送終端側が第一搬送装置３０ａの途中に連なった第二搬送装置３０ｂとを備えて構成してある。

搬送装置３０は、右外側の引起し装置２６によって引起し処理されるとともに刈取装置２９によって刈り取り処理された刈取穀稈を、第一搬送装置３０ａによって搬送して脱穀フィードチェーン２ａに供給する。搬送装置３０は、左外側の引起し装置２８及び中間の引起し装置２７によって引起し処理されるとともに刈取装置２９によって刈り取り処理された刈取穀稈を、第二搬送装置３０ｂによって第一搬送装置３０ａの途中に搬送して、第一搬送装置３０ａが搬送始端部から搬送してきた刈取穀稈に合流させることにより、脱穀フィードチェーン２ａに供給する。

図６と図７とに示すように、刈取前処理部８に刈高さ検出装置として、第１接地センサ３６と第２接地センサ３７とが設けられている。第１接地センサ３６及び第２接地センサ３７の検出結果は、刈取前処理部８の対地高さを変更する自動昇降制御部８５を構築している制御ユニット８０に入力される。自動昇降制御部８５は、第１接地センサ３６及び第２接地センサ３７の検出結果に基づいて刈取前処理部８の対地高さを刈高さ設定器４１によって設定された所定値に維持するように昇降シリンダ７のための制御弁４０を制御する。

図８と図９に示すように、刈高さ検出装置を構成する第１接地センサ３６は、引起し装置２７，２８よりも前方で内側左分草フレーム１９に取り付けられている。この実施形態では、第１接地センサ３６は、内側左分草具２４の背面近傍に位置する部位において、内側左分草フレーム１９を上方に屈曲させた湾曲フレーム部分１９ａの下方空間Ｓ１に位置している。第１接地センサ３６は、接地レバー４２及びこの接地レバー４２に連動している検出部３８を備えており、接地レバー４２が地面上に接地作用することによって刈取前処理部８の対地高さを検出し、この検出情報を検出部３８によって電気信号にして制御ユニット８０に出力するようになっている。

第１接地センサ３６の取付構造は、以下の通りである。
内側左分草具２４の取付ブラケット２４ａの後部にピン支持ボス７１を支持し、このピン支持ボス７１に、支持体７０から前方に突出させた回動ピン（図示せず）を回動自在に保持してある。支持体７０には、ギヤケース７４と検出部３８及び接地レバー４２が取り付けられている。

ピン支持ボス７１に巻きばね７２が保持され、巻きばね７２の両端部７２ａ，７２ａどうしの間に、支持体７０に固定された揺動ピン７３と内側左分草具２４の取付ブラケット２４ａが位置するように構成されている。巻きばね７２の両端部７２ａ，７２ａで取付ブラケット２４ｂの両側を挟持する状態で揺動ピン７３が中央に位置するようにばね付勢されている。これにより第１接地センサ３６は回動ピン（図示せず）の前後軸心Ｑ周りに左右に揺動可能に中央に付勢されている。

接地レバー４２は、前端側に取付け片４２ａを備えるとともに機体下方向きに突出した接地作用部４２ｂを備えるように曲げ成形した帯板ばねで構成してある。取付け片４２ａを、ギヤケース７４の機体横向きの入力軸７５に一体回動自在に連結してある。これにより、接地レバー４２は、入力軸７５まわりで支持体７０に対して揺動するようになっている。これにより、接地レバー４２の接地作用部４２ｂは、左右及び上下に揺動可能な状態で圃場面の凹凸形状に追従できるようになっている。

図１０と図１１に示すように、刈高さ検出装置を構成する第２接地センサ３７は、引起し装置２７の後方に位置する刈取装置２９のさらに後方で、右端分草フレーム１７と内側右分草フレーム１８との間に配置されている。この実施形態では、第２接地センサ３７は、刈取装置２９を支持しているクロスビーム１０ａにセンサブラケット６０を介して取り付けられている。センサブラケット６０は、矩形断面の角パイプであるクロスビーム１０ａの下面に設けられた取付板６１にボルト固定される下側ブラケット部６２と、クロスビーム１０ａの後面に設けられた取付板６３にボルト固定される上側ブラケット部６４とを有する。下側ブラケット部６２と上側ブラケット部６４との間に、実質的には第１接地センサ３６と同様な構造を有する第２接地センサ３７が取り付けられている。つまり、下側ブラケット部６２の下端と上側ブラケット部６４の上端とにピン支持ボス７１を支持し、このピン支持ボス７１に、支持体７０から前方に突出させた回動ピンを回動自在に保持してある。支持体７０には、ギヤケース７４と検出部３８及び接地レバー４２が取り付けられている。ピン支持ボス７１に巻きばね７２が保持され、巻きばね７２の両端部７２ａ，７２ａどうしの間に、支持体７０に固定された揺動ピン７３が配置されている。巻きばね７２の両端部７２ａ，７２ａで下側ブラケット部６２と上側ブラケット部６４とを挟持する状態で揺動ピン７３が中央に位置するようにばね付勢されている。これにより第２接地センサ３７は回動ピン（図示せず）の前後軸心Ｑ周りに左右に揺動可能に中央に付勢されている。

第２接地センサ３７の接地レバー４２も、前端側に取付け片４２ａを備えるとともに機体下方向きに突出した接地作用部４２ｂを備えるように曲げ成形した帯板ばねで構成されている。取付け片４２ａを、ギヤケース７４の機体横向きの入力軸７５に一体回動自在に連結してある。これにより、接地レバー４２は、入力軸７５のまわりで支持体７０に対して揺動する。これにより、接地レバー４２の接地作用部４２ｂは、左右及び上下に揺動可能な状態で圃場面の凹凸形状に追従できるようになっている。第２接地センサ３７の接地レバー４２が地面上に接地作用することによって刈取前処理部８の対地高さを検出し、この検出情報が検出部３８によって電気信号として制御ユニット８０に出力される。

図７に示すように、制御ユニット８０は、実質的にはプログラムの起動によって各種機能を実現するコンピュータであり、各種センサや各種スイッチからの検出信号を入力する入力インターフェース８１、コンバインの各動作機器に制御信号を出力する出力インターフェース８２を備えている。入力インターフェース８１には、刈高さ制御に利用するために、操作具の一例である操作レバー３５、株元センサ９１、回転センサ９２、第１接地センサ３６、第２接地センサ３７、刈高さ設定器４１からの検出信号が入力される。株元センサ９１はそれ自体公知であり、刈取前処理部８への植立穀稈の入り込みを検出する機能を有する。回転センサ９２はそれ自体公知であり、刈取前処理部８の動力軸の回転を検出する機能を有する。出力インターフェース８２からは、昇降シリンダ７のための制御弁４０への制御信号が出力される。

制御ユニット８０には、刈高さ制御を行うために、作業状態判定部８３と、人為操作昇降制御部８４と、自動昇降制御部８５と、昇降制御管理部８６とが構築されている。作業状態判定部８３は、株元センサ９１または回転センサ９２からの検出信号あるいはその両方に基づいて、刈取前処理部８による刈取り作業が実行されている作業状態であるか、あるいは刈取り作業が実行されていない非作業状態であるかを判定する。人為操作昇降制御部８４は、操作レバー３５に対する操作に基づいて昇降シリンダ７を制御し、刈取前処理部８の対地高さを変更する。自動昇降制御部８５は、第１接地センサ３６及び第２接地センサ３７からの検出信号や刈高さ設定器４１の設定信号に基づいて昇降シリンダ７を制御し、圃場面の凹凸にかかわらず、刈取前処理部８の対地高さを所定値に維持する自動昇降制御を実行する。この自動昇降制御は、運転部５に配置されている自動モードボタン（非図示）を操作することで設定または解除することができる。

昇降制御管理部８６は、図１を用いて説明した刈高さ制御を実現する機能を有する。自動昇降制御部８５により自動昇降制御が実行されている際に、運転者自らの操縦を通じて所望の適切な対地高さに刈取前処理部８を調整した方がよい場合がある。そのような例外的なケースは、枕地旋回走行時や圃場内障害物回避走行時のように非作業走行時にしばしば生じる。このため、この実施形態における昇降制御管理部８６は、作業状態判定部８３によってコンバインが非作業状態であると判定されている場合には、運転者が操作レバー３５を操作して人為的に刈取前処理部８の対地高さを変更することを許可する。つまり、刈取前処理部８の刈高さ制御（対地高さ制御）を自動昇降制御部８５から人為操作昇降制御部８４による制御に移行する割り込み制御を許可する。ただし、コンバインが作業状態である場合には、誤った操作等に基づいて人為的に刈取前処理部８の対地高さを変更すると、刈取り作業に悪影響を与える。このため、作業状態判定部８３によってコンバインが作業状態であると判定されている場合には、人為操作昇降制御部８４による刈取前処理部８の対地高さの変更を禁止する。どうしても人為的に刈取前処理部８の対地高さの変更したい場合には、自動モードボタンを解除操作することで、自動昇降制御部８５による自動昇降制御を解除することができる。

なお、運転者による操作レバー３５への操作がなくなると、人為操作昇降制御部８４による制御割り込みは終了して、自動昇降制御部８５が再開される。しかしながら、運転者が操作レバー３５の操作を止めるとすぐに、自動昇降制御部８５による自動昇降が再開される構成では、自動昇降制御と人為操作昇降制御が繰り返されてしまう不都合が生じる。このためこの実施形態における昇降制御管理部８６は、運転者が操作レバー３５の操作を止めてから、一定時間経過するまでは、自動昇降制御の再開を遅延させるか、あるいは、運転者が操作レバー３５の操作を止めてから、一定距離走行するまでは、自動昇降制御の再開を遅延させる。もちろん、一定時間経過と一定距離走行のいずれかが実現することで自動昇降制御を再開させてもよいし、一定時間経過と一定距離走行の両方が実現することで自動昇降制御を再開させてもよい。また、人為操作昇降制御部８４による刈取前処理部８の下降時に、第１接地センサ３６が接地して接地検出信号が送られてくると、人為操作昇降制御を中止して、自動昇降制御部８５による自動昇降が再開される。

この実施形態では、刈高さ検出装置は実質的に同様な構造を有する第１接地センサ３６と第２接地センサ３７とを含んでいる。第２接地センサ３７は、第１接地センサ３６に比べて機体前後方向の後方に位置しており、刈取前処理部８の揺動軸心である機体横軸心Ｐまでの距離が近い。このため、刈取前処理部８の揺動昇降過程において、第２接地センサ３７の対地高さ検出解像度は第１接地センサ３６は低くなる。このため、通常第１接地センサ３６が第２接地センサ３７に対して優先的に使用される。例えば、第１接地センサ３６が接地フリーになると第２接地センサ３７が使用され、第１接地センサ３６が再接地すると当該第１接地センサ３６が当該第２接地センサ３７に代わって使用されるアルゴリズムが採用されている。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、コンバインは４つの分草具と３つの引き起こし装置を備えていたが、その数はそれ以上あるいはそれ以下であってもよい。
（２）上述した実施形態では、刈高さ検出装置は第１接地センサ３６と第２接地センサ３７とから構成されたが、それ以上の数の接地センサまたは１つの接地センサだけを備えることも可能である。
（３）上述した実施形態では、刈高さ検出装置として、接地式のセンサを採用して実施したが、超音波を利用して対地高さを検出するなど、非接触式のセンサ（超音波センサ）を刈高検出装置として採用して実施してもよい。
（４）上述した実施形態では、刈取前処理部８の対地高さを変更する操作具の一例として操作レバー３５を取り上げたが、ボタンやスイッチなど他の形態の操作具を用いてもよい。

本発明は、刈取前処理部８の対地高さを自動昇降制御または人為操作昇降制御のいずれかで変更することができるコンバインに適用することができる。

１ ：機体フレーム
７ ：昇降シリンダ
８ ：刈取前処理部
１０ ：前処理部フレーム
１０ａ ：クロスビーム
１１ ：クローラ走行装置
１７ ：右端分草フレーム
１８ ：内側右分草フレーム
１９ ：内側左分草フレーム
２０ ：左端分草フレーム
２２ ：右端分草具
２３ ：内側右分草具
２４ ：内側左分草具
２５ ：左端分草具
２６ ：引起し装置
２７ ：引起し装置
２８ ：引起し装置
２９ ：刈取装置
３０ ：搬送装置
３１ ：引起しチェーン
３５ ：操作レバー
３６ ：第１接地センサ
３７ ：第２接地センサ
４２ ：接地レバー
６０ ：センサブラケット
７０ ：支持体
７１ ：ピン支持ボス
８０ ：制御ユニット
８１ ：入力インターフェース
８２ ：出力インターフェース
８３ ：作業状態判定部
８４ ：人為操作昇降制御部
８５ ：自動昇降制御部
８６ ：昇降制御管理部
９１ ：株元センサ
９２ ：回転センサ

Claims (5)

1. 走行機体と、前記走行機体の前部に機体横軸心周りに昇降自在に装備された刈取前処理部とを備えたコンバインのための刈高さ制御システムであって、
   前記刈取前処理部による刈取り作業が実行されている作業状態と刈取り作業が実行されていない非作業状態とを判定する作業状態判定部と、
   運転者によって操作される操作具と、
   前記操作具に対する操作に基づいて前記刈取前処理部の対地高さを変更する人為操作昇降制御部と、
   前記刈取前処理部を構成する分草フレームに設けられ、前記刈取前処理部の対地高さを検出する刈高さ検出装置と、
   前記刈高さ検出装置の検出結果に基づいて前記刈取前処理部の対地高さを変更する自動昇降制御部と、
   前記自動昇降制御部による対地高さ制御の実行時において、前記作業状態判定部によって前記非作業状態が判定されている場合に、前記人為操作昇降制御部による対地高さ制御を前記自動昇降制御部による対地高さ制御に優先させ、前記作業状態判定部によって前記作業状態が判定されている場合に、前記人為操作昇降制御部よる対地高さ制御を無効にする昇降制御管理部と、
   が備えられている刈高さ制御システム。
2. 前記作業状態判定部は、前記刈取前処理部への植立穀稈の入り込みを検出する株元センサからの信号または前記刈取前処理部の動力軸の回転を検出する回転センサからの信号あるいはその両方に基づいて、前記作業状態と前記非作業状態とを判定する請求項１に記載の刈高さ制御システム。
3. 前記昇降制御管理部は、前記自動昇降制御部による対地高さ制御の実行時における前記人為操作昇降制御部による対地高さ制御が停止されてから、所定時間が経過する間、または所定走行距離を走行する間、前記自動昇降制御部による対地高さ制御の再開を遅延させる請求項１または２のいずれか一項に記載の刈高さ制御システム。
4. 前記刈高さ検出装置は第１接地センサと第２接地センサとを含み、
   前記第１接地センサ及び第２接地センサは前記分草フレームの下部に左右に分かれて配置されており、前記第１接地センサが機体前後方向で前記第２接地センサより前側に位置しており、
   前記第１接地センサが接地フリーになると前記第２接地センサが使用され、前記第１接地センサが再接地すると当該第１接地センサが当該第２接地センサに代わって使用される請求項１から３のいずれか一項に記載の刈高さ制御システム。
5. 前記分草フレームには、植立穀稈を分草する分草具と、前記分草具の後方に位置する引起し装置と、前記引起し装置によって引起された植立穀稈を刈り取る刈取装置とが設けられ、前記第１接地センサは前記分草具の後部に配置され、前記第２接地センサは前記刈取装置の後部に配置されている請求項４に記載の刈高さ制御システム。

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