WO2022181074A1 - 収穫機 - Google Patents

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WO2022181074A1
WO2022181074A1 PCT/JP2022/000481 JP2022000481W WO2022181074A1 WO 2022181074 A1 WO2022181074 A1 WO 2022181074A1 JP 2022000481 W JP2022000481 W JP 2022000481W WO 2022181074 A1 WO2022181074 A1 WO 2022181074A1
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WO
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height
lowering
mode
reaping
command
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/000481
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中林隆志
渡邉俊樹
佐野友彦
吉田脩
川畑翔太郎
堀内真幸
奥平淳人
松永俊
藤本淳
Original Assignee
株式会社クボタ
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社クボタ filed Critical 株式会社クボタ
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Priority to KR1020237029914A priority patent/KR20230149305A/ko
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
    • A01B63/02—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors
    • A01B63/10—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D34/00—Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/01—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/02—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having reciprocating cutters
    • A01D34/24—Lifting devices for the cutter-bar
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D41/00—Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
    • A01D41/12—Details of combines
    • A01D41/127—Control or measuring arrangements specially adapted for combines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D69/00—Driving mechanisms or parts thereof for harvesters or mowers

Definitions

  • the present invention relates to a harvester.
  • Patent Document 1 discloses a cutting height control system for a combine harvester.
  • the disclosed combine includes a cutting height detection device and a control unit that maintains the pre-cutting treatment section at a constant height from the field based on the detection signal of the device.
  • the combine raises the reaping device when traveling on already-harvested land, and lowers the reaping device before entering uncut land.
  • the harvesting device is lowered until the cutting height detection device detects the field.
  • the combine disclosed in Patent Document 1 cannot cope with a field in which there is a part protruding from the field.
  • the purpose of the present invention is to provide a harvester that can handle various types of fields.
  • the harvester of the present invention comprises a body, a reaping device supported by the body in a vertically movable state for reaping crops in a field, and an actuator for elevating the reaping device.
  • a cutting height sensor for detecting the ground height of the reaper
  • a lowering command section for issuing a lowering command for lowering the reaper
  • an elevation control section for controlling the operation of the actuator; The elevation control section lowers the reaper until the ground height detected by the cutting height sensor reaches a predetermined first height when the descent command section issues the descent command.
  • a first mode for executing the operation a first mode for executing the operation; and a second mode for lowering the reaper until the height of the reaper with respect to the machine body reaches a predetermined second height when the descent command unit issues the descent command. and a second mode for executing a descending operation.
  • the elevation control unit by switching the elevation control unit between the first mode and the second mode, it is possible to deal with various types of fields. For example, in a field where there are no protruding parts such as ridges or ruts, it is preferable to set the elevation control section to the first mode. In this case, when a lowering command is issued, the reaping device is lowered until the ground height reaches the predetermined first height, so that the reaping device can be quickly lowered to a height suitable for reaping crops. . On the other hand, it is preferable to set the elevation control unit to the second mode in a field where there are portions such as ridges and ruts that protrude from the field. In this case, when the descent command is issued, the reaper is lowered until the height with respect to the machine body reaches the predetermined second height. It can be lowered to a height where harvesting is possible.
  • the elevation control section is configured to be capable of executing a cutting height control operation of controlling the actuator so that the height to the ground detected by the cutting height sensor becomes the first height, and When set to the first mode, the elevation control section preferably executes the cutting height control operation after executing the first lowering operation.
  • the actuator is controlled so that the height from the ground reaches the first predetermined height after the reaper is lowered until the height from the ground reaches the predetermined first height. Crops can be cut while maintaining proper height.
  • an operation tool for receiving a manual operation is provided, and the elevation control section controls the cutting height control to control the actuator so that the height to the ground detected by the cutting height sensor becomes the first height.
  • the actuator is configured to operate to move the harvesting device up and down in response to a manual operation input to the operating tool, and when the second mode is set, After executing the second lowering operation, the cutting height is waited for input of a manual operation to the operation tool, and the cutting height is detected in response to the ground height detected by the cutting height sensor becoming the first height. It is preferable to carry out a thickness control operation.
  • the reaper height control operation is performed. It is possible to cut crops while maintaining the height.
  • an operation tool for receiving a manual operation is provided, and the elevation control section controls the cutting height control to control the actuator so that the height to the ground detected by the cutting height sensor becomes the first height.
  • the operation is set to the second mode, after executing the second lowering operation, the input of the manual operation to the operation tool is waited, and the operation tool receives the input of the manual operation. It is preferable to execute the first lowering operation in response to the reception, and then execute the cutting height control operation.
  • the reaping device after executing the second lowering operation, the reaping device lowers until the height to the ground reaches the first height (first lowering operation) in response to the manual operation, and then the cutting height control operation is performed. is executed, the crop can be reaped while the reaping device is maintained at an appropriate height.
  • an operating tool that accepts a human operation is provided, and the lowering command unit issues the lowering command in response to the operating tool accepting the human operation.
  • an automatic travel control section for automatically traveling the machine body is provided, and the descent command section issues the descent command before the machine body automatically travels and the reaper enters an uncut area. be.
  • an operation display device capable of receiving a human operation and displaying information, and setting the elevation control section to either the first mode or the second mode according to the human operation received by the operation display device. and a mode setting unit to set the mode.
  • the elevation control unit is set to either the first mode or the second mode according to the manual operation, so the operator can adapt the harvester to various types of fields.
  • FIG. 4 shows a reaping run along a reaping run path; It is a functional block diagram which shows the structure regarding control. It is a figure for demonstrating 1st height and 2nd height. It is a flow chart which shows descent processing. It is a graph which shows the aspect of the descent of the reaping device in descent processing. It is a flowchart which shows the descending process of a modification.
  • the direction of arrow F shown in FIG. 1 is defined as “front” and the direction of arrow B is defined as “rear” unless otherwise specified.
  • the direction of arrow U shown in FIG. 1 is defined as “up”, and the direction of arrow D is defined as “down”.
  • the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
  • a normal combine harvester 1 (corresponding to the "harvester” according to the present invention) includes a crawler type traveling device 11, an operation unit 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a harvesting device H , a conveying device 16, a grain discharging device 18, a satellite positioning module 80 and an engine E.
  • the travel device 11 is provided in the lower part of the combine harvester 1. Further, the travel device 11 is driven by power from the engine E. As shown in FIG. The combine 1 can be self-propelled by the travel device 11 .
  • the driving unit 12, the threshing device 13, and the grain tank 14 are provided on the traveling device 11.
  • An operator who monitors the work of the combine harvester 1 can board the operation section 12 . Incidentally, the operator may monitor the work of the combine harvester 1 from outside the combine harvester 1 .
  • the grain discharging device 18 is provided on the grain tank 14. Also, the satellite positioning module 80 is attached to the upper surface of the operating section 12 .
  • the harvesting device H is provided at the front of the combine 1.
  • the conveying device 16 is provided behind the harvesting device H. As shown in FIG.
  • the harvesting device H also has a harvesting device 15 and a reel 17 .
  • the harvesting device 15 is supported by the machine body of the combine harvester 1 in a vertically movable state.
  • the reaping device 15 reaps the crops in the field.
  • the reel 17 is rotationally driven around a reel axis 17b extending in the left-right direction of the machine body to rake in planted culms (crops) to be harvested.
  • the harvesting device H harvests the crops in the field.
  • the combine harvester 1 is capable of reaping travel in which the traveling device 11 travels while the reaping device 15 reaps crops in a field.
  • the harvested culms harvested by the harvesting device 15 are conveyed to the threshing device 13 by the conveying device 16 .
  • harvested grain culms are threshed.
  • Grains obtained by the threshing process are stored in the grain tank 14 .
  • the grains stored in the grain tank 14 are discharged out of the machine by the grain discharging device 18 as required.
  • the operation unit 12 is provided with a communication terminal 4 (an example of an "operation display device").
  • the communication terminal 4 is configured to be able to display information as well as to receive manual operations.
  • the communication terminal 4 is fixed to the operating section 12 .
  • the present invention is not limited to this, and the communication terminal 4 may be configured to be detachable from the operation unit 12, or the communication terminal 4 may be positioned outside the combine harvester 1. .
  • the combine 1 travels in a circular motion while harvesting grain in the outer peripheral area of the field, and then, as shown in FIG. is configured to harvest the grain in the field by performing
  • the circling run shown in FIG. 2 is performed manually. Further, the reaping travel in the inner area shown in FIG. 3 is performed by automatic travel. That is, the combine 1 is capable of automatic travel.
  • the present invention is not limited to this, and the circuit running shown in FIG. 2 may be performed by automatic running. Reaping travel in the inner region shown in FIG. 3 can also be carried out manually.
  • the driving section 12 is provided with a main shift lever 19 .
  • the main shift lever 19 is manually operated.
  • the vehicle speed of the combine harvester 1 changes when the operator operates the main shift lever 19 . That is, when the combine harvester 1 is manually traveling, the operator can change the vehicle speed of the combine harvester 1 by operating the main shift lever 19 .
  • the operator can change the rotation speed of the engine E.
  • the appropriate working speed differs depending on the type of crop. If the operator operates the communication terminal 4 to set the rotational speed of the engine E to an appropriate rotational speed, the work can be performed at a working speed suitable for the type of crop.
  • the combine 1 includes a reaping clutch C1 and a control device 20. As shown in FIG. Power output from the engine E is distributed to the reaping clutch C ⁇ b>1 and the travel device 11 . The travel device 11 is driven by power from the engine E. As shown in FIG.
  • the reaping clutch C1 is configured to be able to change its state between an ON state in which power is transmitted and an OFF state in which power is not transmitted.
  • the reaping clutch C1 When the reaping clutch C1 is in the disengaged state, the power output from the engine E is not transmitted to the reaping device 15 and the reel 17. At this time, the harvesting device 15 and the reel 17 are in a non-driving state.
  • the reaping clutch C1 When the reaping clutch C1 is in the engaged state, the power output from the engine E is transmitted to the reaping device 15 and the reel 17. At this time, the reaper 15 and the reel 17 are driven by the power from the engine E.
  • the reaping clutch C1 interrupts power transmission to the reel 17 and the reaping device 15 .
  • the control device 20 is a so-called ECU, and includes a memory (HDD, non-volatile RAM, etc., not shown) that stores programs corresponding to function units to be described later, and a CPU (not shown) that executes the programs. ing. The functions of each functional unit are realized by executing the program by the CPU. That is, the control device 20 has a non-transitory recording medium storing the program.
  • the control device 20 has a vehicle position calculation unit 21, an area calculation unit 22, a route calculation unit 23, and a travel control unit 24 (an example of an "automatic travel control unit").
  • the satellite positioning module 80 receives GNSS (Global Navigation Satellite System) signals from artificial satellites and generates positioning data indicating the position of the combine 1's own vehicle based on the received signals. and sends the positioning data to the vehicle position calculator 21 .
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • GPS, QZSS, Galileo, GLONASS, BeiDou, etc. can be used.
  • the own vehicle position calculation unit 21 calculates the position coordinates of the combine harvester 1 over time based on the positioning data output by the satellite positioning module 80 .
  • the calculated temporal positional coordinates of the combine harvester 1 are sent to the area calculation unit 22 and the traveling control unit 24 .
  • the area calculation unit 22 calculates the outer peripheral area SA and the work target area CA as shown in FIG.
  • the area calculation unit 22 calculates the travel locus of the combine harvester 1 in the circular travel on the outer circumference side of the field based on the temporal position coordinates of the combine harvester 1 received from the own vehicle position calculation unit 21. . Then, based on the calculated travel locus of the combine 1, the area calculation unit 22 calculates an area on the outer peripheral side of the field where the combine 1 traveled around while harvesting the grain as an outer peripheral area SA. Further, the area calculation unit 22 calculates an area inside the agricultural field from the calculated outer peripheral area SA as the work target area CA.
  • arrows indicate the traveling route of the combine harvester 1 for traveling around the outer circumference of the field.
  • the combine 1 travels three rounds. Then, when the reaping travel along this travel route is completed, the field is in the state shown in FIG.
  • the area calculation unit 22 calculates the area on the outer peripheral side of the field where the combine harvester 1 traveled around while harvesting the grain as the outer peripheral area SA. Further, the area calculation unit 22 calculates an area inside the agricultural field from the calculated outer peripheral area SA as the work target area CA.
  • the calculation result by the area calculation unit 22 is sent to the route calculation unit 23 .
  • the route calculation unit 23 calculates a reaping travel route LI, which is a travel route for reaping travel in the work target area CA, as shown in FIG.
  • the reaping travel path LI is a plurality of mesh lines extending in the vertical and horizontal directions. Also, the plurality of mesh lines may not be straight, and may be curved.
  • the reaping travel route LI calculated by the route calculation unit 23 is sent to the travel control unit 24 .
  • the travel control unit 24 is configured to be able to control the travel device 11 . Then, the travel control unit 24 controls the automatic travel of the combine harvester 1 based on the position coordinates of the combine harvester 1 received from the own vehicle position calculation unit 21 and the reaping travel route LI received from the route calculation unit 23 . More specifically, as shown in FIG. 3, the travel control unit 24 controls travel of the combine harvester 1 so that reaping travel is performed by automatic travel along the reaping travel route LI.
  • the operator manually operates the combine harvester 1, and as shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the combine 1 travels three rounds. When this round trip is completed, the field will be in the state shown in FIG.
  • the area computation unit 22 Based on the temporal position coordinates of the combine harvester 1 received from the own vehicle position calculation unit 21, the area computation unit 22 computes the running locus of the combine harvester 1 in the circuit running shown in FIG. Then, as shown in FIG. 3, based on the calculated running locus of the combine harvester 1, the area calculating unit 22 determines the area on the outer peripheral side of the field where the combine harvester 1 traveled around while cutting the planted grain culms as the outer peripheral area. Calculate as SA. Further, the area calculation unit 22 calculates an area inside the agricultural field from the calculated outer peripheral area SA as the work target area CA.
  • the route calculation unit 23 sets the reaping travel route LI in the work target area CA as shown in FIG.
  • an automatic travel start button (not shown)
  • automatic travel along the reaping travel route LI is started as shown in FIG.
  • the travel control unit 24 controls travel of the combine harvester 1 so that reaping travel is performed by automatic travel along the reaping travel route LI.
  • the combine harvester 1 reaps and travels along the outline of the work area CA in the outer peripheral portion of the work area CA. conduct. Then, the combine 1 repeats traveling along the reaping travel route LI and changing direction by an ⁇ -turn, thereby performing reaping travel so as to cover the entire work target area CA.
  • the transport vehicle CV is parked outside the field.
  • a stop position PP is set in the vicinity of the transport vehicle CV in the outer peripheral area SA.
  • the transport vehicle CV can collect and transport the grain discharged from the grain discharging device 18 by the combine 1.
  • the combine 1 stops at the stop position PP, and the grain discharging device 18 discharges the grain to the transport vehicle CV.
  • the combine 1 includes a reaping cylinder 15A (an example of an "actuator”), a reel cylinder 17A, a cutting height sensor S, and an operating lever 40 (an example of an "operating tool”). ing.
  • the combine 1 has a reel up button 41 and a reel down button 42 .
  • Both the reel up button 41 and the reel down button 42 are provided above the operating lever 40 .
  • the operating lever 40, the reel up button 41, and the reel down button 42 all accept manual operations.
  • the cutting height sensor S is a sensor that detects the height of the cutting device 15 above the ground.
  • the cutting height sensor S is provided at the bottom of the cutting device 15 .
  • the cutting height sensor S is composed of a plate-like member supported by the cutting device 15 in a swingable state about an axis extending in the lateral direction of the machine body, and an angle sensor for detecting the swinging angle of the plate-like member. be done.
  • the plate-shaped member comes into contact with the ground.
  • the distance between the harvesting device 15 and the ground (height of the harvesting device 15 from the ground) becomes smaller, the posture of the plate-shaped member approaches the horizontal. That is, the output of the angle sensor changes according to the ground height of the reaper 15 .
  • the output of the cutting height sensor S is input to the control device 20 . Based on the output of the cutting height sensor S, the control device 20 calculates the height of the cutting device 15 from the ground.
  • the control device 20 has a clutch control section 25, a descent command section 26, an elevation control section 27, and a mode setting section 28.
  • a signal corresponding to the operation is sent to the elevation control unit 27 .
  • the elevation control unit 27 controls the reel cylinder 17A in the extension direction in response to this signal. This causes the reel 17 to rise relative to the reaping device 15 .
  • the elevation control unit 27 controls the reel cylinder 17A in the contraction direction in response to this signal. Thereby, the reel 17 is lowered with respect to the reaping device 15 .
  • the elevation control unit 27 controls elevation of the reel 17 with respect to the harvesting device 15 in accordance with the manual operation of the reel up button 41 and the reel down button 42 .
  • the combine harvester 1 when the combine harvester 1 is manually traveling, when the operator swings the operation lever 40 backward, a signal corresponding to the operation is sent to the elevation control unit 27 .
  • the up-and-down control part 27 controls the reaping cylinder 15A in the extension direction according to this signal. As a result, the harvesting device 15 rises with respect to the machine body.
  • the elevation control unit 27 controls the reaping cylinder 15A in the contraction direction in response to this signal. As a result, the harvesting device 15 descends with respect to the machine body.
  • the elevation control section 27 controls the operation of the reaping cylinder 15A according to the manual operation of the operating lever 40 to raise and lower the reaping device 15 with respect to the machine body.
  • the elevation control unit 27 is configured to be able to detect the height of the reaper 15 relative to the machine body based on the output of a sensor (not shown) provided on the reaper cylinder 15A. Therefore, the elevation control unit 27 can control the reaping cylinder 15A so that the height of the reaping device 15 with respect to the body becomes a set value (for example, a second height H2 described later).
  • the lowering command unit 26 lowers the reaping device 15 during automatic traveling based on the position coordinates of the combine harvester 1 received from the own vehicle position calculating unit 21 and the reaping travel route LI received from the route calculating unit 23. Issue a descent command to that effect.
  • the descent command unit 26 issues a descent command when the combine harvester 1 enters the work target area CA from the outer peripheral area SA. More specifically, the descent command unit 26 issues a descent command before the body of the combine harvester 1 automatically travels and the reaping device 15 enters the work target area CA (uncut area).
  • the descent command unit 26 issues a descent command when the combine harvester 1 enters the reaping travel path LI. More specifically, the descent command unit 26 issues a descent command when the distance between the combine harvester 1 and the starting point of the reaping travel path LI becomes equal to or less than a predetermined distance.
  • the elevation control section 27 lowers the reaping device 15 in different manners according to the set mode.
  • the elevation control section 27 is set to either the first mode or the second mode by the mode setting section 28 .
  • the lift controller 27 moves the reaper until the ground height detected by the cutting height sensor S reaches a predetermined first height H1 when the descent command unit 26 issues a descent command. 15 is lowered to perform the first lowering operation.
  • the elevation control unit 27 operates the reaping cylinder 15A in the contraction direction as the first lowering operation, and stops the reaping cylinder 15A when the ground height reaches the first height H1.
  • the first height H1 is preset.
  • the first height H1 is set by the operator to a height suitable for crops to be harvested.
  • the elevation control unit 27 is configured to be able to execute a cutting height control operation for controlling the cutting cylinder 15A so that the height to the ground detected by the cutting height sensor S becomes the first height H1.
  • the elevation control section 27 executes the cutting height control operation after executing the first lowering operation.
  • the elevation control unit 27 lowers the reaper 15 until the height of the reaper 15 with respect to the machine body reaches a predetermined second height H2 when the descent command unit 26 issues a descent command.
  • a second lowering operation is performed to lower the
  • the elevation control unit 27 operates the reaping cylinder 15A in the contraction direction as the second lowering operation, and stops the reaping cylinder 15A when the height of the reaping device 15 with respect to the machine body reaches the second height H2. .
  • the height of the harvesting device 15 with respect to the machine body is the height of the harvesting device 15 based on a predetermined position of the machine body (for example, the ground surface of the traveling device 11 or the upper limit position of the lifting device 15).
  • the second height H2 is preset.
  • the second height H2 is set by the operator to a height (height relative to the machine body) at which the harvesting device 15 is positioned above the ridges of the field.
  • the second height H2 is such that the reaper 15 when it is at the second height H2 with respect to the machine body is positioned above the reaper 15 when it is at the first height H1 with respect to the ground. , is preferably set.
  • the elevation control unit 27 waits for input of manual operation to the operation lever 40 after executing the second lowering operation, and the height to the ground detected by the cutting height sensor S reaches the second level.
  • the cutting height reaches 1 height H1
  • the cutting height control operation described above is executed.
  • the mode setting unit 28 sets the elevation control unit 27 to either the first mode or the second mode according to the human operation received by the communication terminal 4 .
  • the mode setting unit 28 causes the display device of the communication terminal 4 to display a screen asking the operator to set the mode, and waits for input of manual operation. Then, the mode setting unit 28 performs mode setting according to the received human operation. It is preferable that the mode setting of the elevation control unit 27 by the mode setting unit 28 is performed before the travel control unit 24 starts automatic travel.
  • the mode setting unit 28 may be configured to perform mode setting based on preset work instructions or work instructions from a host system.
  • the descending process executed by the control device 20 will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the descent process is performed when the combine 1 is automatically traveling in the outer peripheral area SA during the harvesting work performed in the field. Note that the descent process may be performed while the vehicle is manually traveling in the outer peripheral area SA.
  • the elevation control unit 27 waits until the descent command unit 26 issues a descent command (step S101: No).
  • step S101 Yes
  • the elevation control unit 27 confirms the set mode (step S102).
  • step S102 first mode
  • step S103 the elevation control unit 27 executes the first lowering operation
  • step S104 executes the cutting height control operation. Then the descent process ends.
  • step S102 second mode
  • step S105 the elevation control unit 27 executes the second lowering operation
  • step S106 No
  • step S106 When the operation lever 40 is manually operated (step S106: Yes), the elevation control unit 27 operates the cutting cylinder 15A according to the input manual operation (S107), and confirms the output of the cutting height sensor S. (S108).
  • the elevation control unit 27 waits for manual operation of the operation lever 40 (S106). .
  • the elevation control unit 27 executes a reaping height control operation (step S109). Then the descent process ends.
  • the graph in FIG. 7 shows a change in the amount of extension of the reaping cylinder 15A due to execution of the lowering process, that is, the manner in which the reaping device 15 is lowered.
  • the vertical axis of the graph represents the amount of extension of the reaping cylinder 15A, and the larger the value, the more the reaping cylinder 15A is extended, that is, the reaper 15 is positioned upward.
  • the horizontal axis of the graph indicates time.
  • the reaping cylinder 15A is greatly extended and the reaping device 15 is in a high position.
  • the elevation control unit 27 When a lowering command is issued at time T1, the elevation control unit 27 operates the reaping cylinder 15A in the contraction direction until the ground height reaches the first height H1. After that, the elevation control unit 27 executes the cutting height control operation, and the ground height of the cutting device 15 is maintained at the first height.
  • the elevation control unit 27 When a lowering command is issued at time T1, the elevation control unit 27 operates the reaping cylinder 15A in the contraction direction until the height relative to the machine body reaches the second height H2. After that, the elevation control unit 27 waits for input of a manual operation to the operation lever 40 .
  • the harvesting device 15 is kept at a second height H2 (height relative to the fuselage).
  • the elevation control section 27 When the operator operates the operating lever 40 in the downward direction at time T1, the elevation control section 27 operates the reaping cylinder 15A in the retraction direction. The reaping device 15 is lowered. When the height to the ground reaches the first height H1, the elevation control unit 27 thereafter executes the cutting height control operation, and the height to the ground of the cutting device 15 is maintained at the first height.
  • the first mode is preferably used in fields without ridges.
  • the second mode is preferably used in ridged fields. Description will be made with reference to FIG.
  • the reaping device 15 when a lowering command is issued, the reaping device 15 quickly lowers to the first height H1 (ground level) (left part of FIG. 5). Therefore, crops in the work target area CA are properly harvested.
  • the harvesting device 15 When the first mode is used in a field with ridges UN, the harvesting device 15 quickly descends to the first height H1 before the combine harvester 1 enters the work target area CA. If the first height H1 is set lower than the height of the ridge UN, the harvesting device 15 may come into contact with the ridge UN when the combine harvester 1 enters the work area CA. If the harvesting device 15 is soiled with soil due to contact with the ridges UN, there is a risk that the soil will adhere to the crops and reduce the commercial value of the crops.
  • the harvesting device 15 lowers to the second height H2 (the height relative to the machine body) before the combine 1 enters the work area CA (central portion in FIG. 5). . If the second height H2 is appropriately set, contact of the reaper 15 with the ridges UN is suppressed. In addition, the crops on the ridges UN can be properly harvested. After that, the harvesting device 15 moves up and down according to the manual operation by the operator. When the reaping device 15 is lowered until its height to the ground reaches the first height, the height to the ground of the reaping device 15 is maintained at the first height. That is, the height of the reaper 15 from the upper surface of the ridge UN is maintained at the first height H1 (right part of FIG. 5). Therefore, crops on the ridges UN can be harvested more appropriately.
  • the use of the second mode is not limited to fields with ridges UN. It can be suitably used even in fields with ruts and undulations.
  • a computer-implemented method for controlling a harvester comprising a machine body, a reaping device, an actuator for raising or lowering the reaping device, and a cutting height sensor for detecting the height of the reaping device above the ground.
  • Set the lifting mode to the first mode or the second mode issuing a lowering command for lowering the reaping device;
  • the lifting mode is the first mode
  • the lowering command is issued, the reaping device is moved until the height to the ground detected by the reaping height sensor reaches a predetermined first height.
  • a program described below is recorded in the memory (recording medium) of the control device 20 and executed.
  • a program for controlling a harvester comprising a machine body, a harvesting device, an actuator for raising and lowering the harvesting device, and a cutting height sensor for detecting the ground height of the harvesting device, the program being executed by a computer.
  • the computer Set the lifting mode to the first mode or the second mode, issuing a lowering command to lower the reaping device;
  • the lifting mode is the first mode
  • the reaping device is moved until the height to the ground detected by the reaping height sensor reaches a predetermined first height.
  • step S206 When the operating lever 40 is manually operated (step S206: Yes), the elevation control unit 27 executes the first lowering operation (step S207). That is, the elevation control unit 27 lowers the reaper 15 until the height to the ground detected by the reaper height sensor S reaches the predetermined first height H1. Subsequently, the elevation control unit 27 executes a cutting height control operation (step S208). Then the descent process ends.
  • the elevation control unit 27 waits for input of manual operation to the operation lever 40 after executing the second lowering operation, and the operation lever 40 is manually operated.
  • the first lowering operation is executed in response to receiving the input, and then the cutting height control operation is executed.
  • the elevation control unit 27 executes the processing of steps S207 and S208 based on the fact that an operation tool (for example, the communication terminal 4, other buttons, levers, etc.) other than the operation lever 40 has received an input of manual operation. It may be configured as follows.
  • the elevation control unit 27 may be configured to selectively execute the processing of the above-described embodiment (lowering processing in FIG. 6) and the processing of this modification (lowering processing in FIG. 8). For example, the elevation control unit 27 sets which of the processing of the above-described embodiment (lowering processing in FIG. 6) and the processing of the present modification (lowering processing in FIG. 8) is to be executed based on the manual operation by the operator. may be configured to be
  • the lowering process described above may be performed while the combine harvester 1 is manually traveling.
  • the descent command section 26 may be configured to issue a descent command in response to the operation lever 40 (or other manipulator) receiving a manual operation.
  • the cutting height sensor S may have a form different from the above example.
  • the cutting height sensor S may be a non-contact sensor such as an optical positioning device, or an ON/OFF contact switch.
  • the control device 20 may automatically set the first height H1 according to the type of crop. Acquisition of the type of crop by the control device 20 may be performed based on the output of a sensor, camera, or the like, may be performed based on data recorded in the farm management system, or may be performed based on input from the operator. can be
  • the control device 20 may automatically set the second height H2 according to the height of the ridge. Acquisition of the ridge height by the control device 20 may be performed based on the output of a sensor, camera, or the like, may be performed based on data recorded in the farm management system, or may be performed based on input from the operator. It may be done.
  • the lowering process may end after the first lowering operation in step S103 is completed.
  • the lowering process may be finished after the second lowering operation in step S105 is finished.
  • the descending process may end after the first descending operation in step S203 ends.
  • the lowering process may end after the second lowering operation in step S205 ends.
  • the present invention is applicable not only to ordinary combine harvesters, but also to harvesters such as self-throwing combine harvesters, corn harvesters, and sugarcane harvesters.

Landscapes

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Abstract

収穫機は、機体と、上下に昇降可能な状態で機体に支持されると共に圃場の作物を刈り取る刈取装置１５と、刈取装置１５を昇降させるアクチュエータ１５Ａと、刈取装置１５の対地高さを検出する刈り高さセンサＳと、刈取装置１５を下降させる旨の下降指令を発する下降指令部と、アクチュエータ１５Ａの動作を制御する昇降制御部と、を備える。昇降制御部は、下降指令部が下降指令を発したときに、刈り高さセンサＳが検出する対地高さが所定の第１高さになるまで刈取装置１５を下降させる第１下降動作を実行する第１モードと、下降指令部が下降指令を発したときに、刈取装置１５の機体に対する高さが所定の第２高さになるまで刈取装置１５を下降させる第２下降動作を実行する第２モードと、の何れかに設定される。

Description

収穫機
　本発明は、収穫機に関する。
　特許文献１には、コンバインのための刈り高さ制御システムが開示されている。開示されたコンバインは、刈り高さ検出装置と、当該装置の検出信号に基づいて刈取前処理部を圃場面から一定の高さに維持する制御ユニットと、を備える。
特開２０１６－１８２０８４号公報
　コンバインは、既刈地を走行する時には刈取装置を上昇させ、未刈地に進入する前に刈取装置を下降させる。特許文献１のコンバインの場合、刈り高さ検出装置が圃場面を検出するまで刈取装置を下降させることになる。ここで、畝や轍など圃場面から突出した部位が圃場に存在する場合には、それらの部位と刈取装置とが接触する可能性がある。つまり、特許文献１に記載されたコンバインでは、圃場面から突出した部位が存在する圃場に対応できない。
　本発明の目的は、様々な形態の圃場に対応可能な収穫機を提供することにある。
　上述した課題を解決する手段として、本発明の収穫機は、機体と、上下に昇降可能な状態で前記機体に支持されると共に圃場の作物を刈り取る刈取装置と、前記刈取装置を昇降させるアクチュエータと、前記刈取装置の対地高さを検出する刈り高さセンサと、前記刈取装置を下降させる旨の下降指令を発する下降指令部と、前記アクチュエータの動作を制御する昇降制御部と、を備え、前記昇降制御部は、前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが所定の第１高さになるまで前記刈取装置を下降させる第１下降動作を実行する第１モードと、前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈取装置の前記機体に対する高さが所定の第２高さになるまで前記刈取装置を下降させる第２下降動作を実行する第２モードと、の何れかに設定されることを特徴とする。
　本構成によれば、昇降制御部を第１モードと第２モードとに切り替えることにより、様々な形態の圃場に対応することができる。例えば、畝や轍など圃場面から突出した部位が存在しない圃場においては、昇降制御部を第１モードに設定すると好ましい。この場合、下降指令が発せられると、対地高さが所定の第１高さになるまで刈取装置が下降するので、作物の刈取りに適した高さまで刈取装置を速やかに下降させることが可能となる。一方、畝や轍など圃場面から突出した部位が存在する圃場においては、昇降制御部を第２モードに設定すると好ましい。この場合、下降指令が発せられると、機体に対する高さが所定の第２高さになるまで刈取装置が下降するので、刈取装置を、圃場面から突出した部位に接触せず、且つ、作物の刈取りが可能な高さまで下降させることができる。
　本発明において、前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、前記昇降制御部は、前記第１モードに設定されているときには、前記第１下降動作を実行した後に前記刈り高さ制御動作を実行すると好適である。
　本構成によれば、対地高さが所定の第１高さになるまで刈取装置が下降した後、対地高さが所定の第１高さになるようにアクチュエータが制御されるので、刈取装置を適切な高さに保って作物の刈取りを行なうことができる。
　本発明において、人為操作を受け付ける操作具を備え、前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成されると共に、前記操作具に入力された人為操作に応じて前記アクチュエータを作動させて前記刈取装置を昇降させるように構成され、前記第２モードに設定されているときには、前記第２下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになったことに応じて前記刈り高さ制御動作を実行すると好適である。
　本構成によれば、第２下降動作を実行した後、対地高さが第１高さになるまで人為操作により刈取装置が下降すると刈り高さ制御動作が実行されるので、刈取装置を適切な高さに保って作物の刈取りを行なうことができる。
　本発明において、人為操作を受け付ける操作具を備え、前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、前記第２モードに設定されている時には、前記第２下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記操作具が人為操作の入力を受け付けたことに応じて前記第１下降動作を実行し、その後に前記刈り高さ制御動作を実行すると好適である。
　本構成によれば、第２下降動作を実行した後、人為操作に応じて対地高さが第１高さになるまで刈取装置が下降し（第１下降動作）、続いて刈り高さ制御動作が実行されるので、刈取装置を適切な高さに保って作物の刈取りを行なうことができる。
　本発明において、人為操作を受け付ける操作具を備え、前記下降指令部は、前記操作具が人為操作を受け付けたことに応じて前記下降指令を発すると好適である。
　本構成によれば、人為操作されると下降指令が発せられ、上述の動作が実行されるので、手動走行により作物の収穫を行なう場合に上述の収穫機の利点を享受でき好ましい。
　本発明において、前記機体を自動走行させる自動走行制御部を備え、前記下降指令部は、前記機体が自動走行して前記刈取装置が未刈領域に進入する前に前記下降指令を発すると好適である。
　本構成によれば、自動走行により作物の収穫を行なう場合に上述の収穫機の利点を享受でき好ましい。
　本発明において、人為操作を受け付けると共に情報を表示可能な操作表示装置と、前記操作表示装置が受け付けた人為操作に応じて前記昇降制御部を前記第１モード及び前記第２モードの何れかに設定するモード設定部と、を備えると好適である。
　本構成によれば、人為操作に応じて昇降制御部が第１モード及び第２モードも何れかに設定されるので、オペレータが収穫機を様々な形態の圃場に対応させることが可能となる。
コンバインの左側面図である。 圃場における周回走行を示す図である。 刈取走行経路に沿った刈取走行を示す図である。 制御に関する構成を示す機能ブロック図である。 第１高さ及び第２高さを説明するための図である。 下降処理を示すフローチャートである。 下降処理における刈取装置の下降の態様を示すグラフである。 変形例の下降処理を示すフローチャートである。
　本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図１に示す矢印Ｆの方向を「前」、矢印Ｂの方向を「後」とする。また、図１に示す矢印Ｕの方向を「上」、矢印Ｄの方向を「下」とする。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
　〔コンバインの全体構成〕
　図１に示されるように、普通型のコンバイン１（本発明に係る「収穫機」に相当）は、クローラ式の走行装置１１、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４、収穫装置Ｈ、搬送装置１６、穀粒排出装置１８、衛星測位モジュール８０、エンジンＥを備えている。
　走行装置１１は、コンバイン１における下部に備えられている。また、走行装置１１は、エンジンＥからの動力によって駆動する。そして、コンバイン１は、走行装置１１によって自走可能である。
　また、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４は、走行装置１１の上に備えられている。運転部１２には、コンバイン１の作業を監視するオペレータが搭乗可能である。尚、オペレータは、コンバイン１の機外からコンバイン１の作業を監視していても良い。
　穀粒排出装置１８は、穀粒タンク１４の上に設けられている。また、衛星測位モジュール８０は、運転部１２の上面に取り付けられている。
　収穫装置Ｈは、コンバイン１における前部に備えられている。そして、搬送装置１６は、収穫装置Ｈの後に設けられている。また、収穫装置Ｈは、刈取装置１５及びリール１７を有している。刈取装置１５は、上下に昇降可能な状態でコンバイン１の機体に支持される。
　刈取装置１５は、圃場の作物を刈り取る。また、リール１７は、機体左右方向に沿うリール軸芯１７ｂ周りに回転駆動されて収穫対象の植立穀稈（作物）を掻き込む。この構成により、収穫装置Ｈは、圃場の作物を収穫する。そして、コンバイン１は、刈取装置１５によって圃場の作物を刈り取りながら走行装置１１によって走行する刈取走行が可能である。
　刈取装置１５により刈り取られた刈取穀稈は、搬送装置１６によって脱穀装置１３へ搬送される。脱穀装置１３において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク１４に貯留される。穀粒タンク１４に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置１８によって機外に排出される。
　また、図１に示されるように、運転部１２には、通信端末４（「操作表示装置」の一例）が配置されている。通信端末４は、人為操作を受け付けると共に情報を表示可能に構成されている。本実施形態において、通信端末４は、運転部１２に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末４は、運転部１２に対して着脱可能に構成されていても良いし、通信端末４は、コンバイン１の機外に位置していても良い。
　ここで、コンバイン１は、図２に示されるように、圃場における外周側の領域で穀物を収穫しながら周回走行を行った後、図３に示されるように、圃場における内側の領域で刈取走行を行うことにより、圃場の穀物を収穫するように構成されている。
　本実施形態においては、図２に示す周回走行は手動走行により行われる。また、図３に示す内側の領域での刈取走行は、自動走行により行われる。即ち、コンバイン１は、自動走行が可能である。
　尚、本発明はこれに限定されず、図２に示す周回走行は自動走行により行われても良い。図３に示す内側の領域での刈取走行は手動走行により行なわれても良い。
　また、図１に示されるように、運転部１２には、主変速レバー１９が設けられている。
主変速レバー１９は、人為操作される。コンバイン１が手動走行しているとき、オペレータが主変速レバー１９を操作すると、コンバイン１の車速が変化する。即ち、コンバイン１が手動走行しているとき、オペレータは、主変速レバー１９を操作することにより、コンバイン１の車速を変更することができる。
　尚、オペレータは、通信端末４を操作することにより、エンジンＥの回転速度を変更することができる。
　作物の種類によって、脱粒しやすさや倒伏しやすさ等の生育特性は異なる。従って、作物の種類によって、適切な作業速度は異なる。オペレータが通信端末４を操作し、エンジンＥの回転速度を適切な回転速度に設定すれば、作物の種類に適した作業速度で作業を行うことができる。
　〔制御に関する構成〕
　図４に示されるように、コンバイン１は、刈取クラッチＣ１及び制御装置２０を備えている。エンジンＥから出力された動力は、刈取クラッチＣ１及び走行装置１１に分配される。走行装置１１は、エンジンＥからの動力により駆動する。
　また、刈取クラッチＣ１は、動力を伝達する入状態と、動力を伝達しない切状態と、の間で状態変更可能に構成されている。
　刈取クラッチＣ１が切状態であるとき、エンジンＥから出力された動力は刈取装置１５及びリール１７に伝達されない。このとき、刈取装置１５及びリール１７は非駆動状態である。
　刈取クラッチＣ１が入状態であるとき、エンジンＥから出力された動力は刈取装置１５及びリール１７に伝達される。このとき、刈取装置１５及びリール１７は、エンジンＥからの動力により駆動する。
　即ち、刈取クラッチＣ１は、リール１７及び刈取装置１５への動力伝達を断続する。
　制御装置２０は、所謂ＥＣＵであって、後述する機能部に対応するプログラムを記憶するメモリ（ＨＤＤや不揮発性ＲＡＭなど。図示省略）と、当該プログラムを実行するＣＰＵ（図示省略）と、を備えている。プログラムがＣＰＵにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。すなわち、制御装置２０は、プログラムを記憶した一次的ではない（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体を備える。
　制御装置２０は、自車位置算出部２１、領域算出部２２、経路算出部２３、走行制御部２４（「自動走行制御部」の一例）を有している。
　図１に示されるように、衛星測位モジュール８０は、人工衛星からのＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の信号を受信して、受信した信号に基づいてコンバイン１の自車位置を示す測位データを生成し、測位データを自車位置算出部２１へ送る。ＧＮＳＳとしては、ＧＰＳ、ＱＺＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ、等を利用可能である。
　自車位置算出部２１は、衛星測位モジュール８０により出力された測位データに基づいて、コンバイン１の位置座標を経時的に算出する。算出されたコンバイン１の経時的な位置座標は、領域算出部２２及び走行制御部２４へ送られる。
　領域算出部２２は、自車位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の経時的な位置座標に基づいて、図３に示されるように、外周領域ＳＡ及び作業対象領域ＣＡを算出する。
　より具体的には、領域算出部２２は、自車位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の経時的な位置座標に基づいて、圃場の外周側における周回走行でのコンバイン１の走行軌跡を算出する。そして、領域算出部２２は、算出されたコンバイン１の走行軌跡に基づいて、コンバイン１が穀物を収穫しながら周回走行した圃場の外周側の領域を外周領域ＳＡとして算出する。また、領域算出部２２は、算出された外周領域ＳＡよりも圃場内側の領域を、作業対象領域ＣＡとして算出する。
　例えば、図２においては、圃場の外周側における周回走行のためのコンバイン１の走行経路が矢印で示されている。図２に示す例では、コンバイン１は、３周の周回走行を行う。そして、この走行経路に沿った刈取走行が完了すると、圃場は、図３に示す状態となる。
　図３に示されるように、領域算出部２２は、コンバイン１が穀物を収穫しながら周回走行した圃場の外周側の領域を外周領域ＳＡとして算出する。また、領域算出部２２は、算出された外周領域ＳＡよりも圃場内側の領域を、作業対象領域ＣＡとして算出する。
　そして、図４に示されるように、領域算出部２２による算出結果は、経路算出部２３へ送られる。
　経路算出部２３は、領域算出部２２から受け取った算出結果に基づいて、図３に示されるように、作業対象領域ＣＡにおける刈取走行のための走行経路である刈取走行経路ＬＩを算出する。尚、図３に示されるように、本実施形態においては、刈取走行経路ＬＩは、縦横方向に延びる複数のメッシュ線である。また、複数のメッシュ線は直線でなくても良く、湾曲していても良い。
　図４に示されるように、経路算出部２３により算出された刈取走行経路ＬＩは、走行制御部２４へ送られる。
　走行制御部２４は、走行装置１１を制御可能に構成されている。そして、走行制御部２４は、自車位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の位置座標と、経路算出部２３から受け取った刈取走行経路ＬＩと、に基づいて、コンバイン１の自動走行を制御する。より具体的には、走行制御部２４は、図３に示されるように、刈取走行経路ＬＩに沿った自動走行によって刈取走行が行われるように、コンバイン１の走行を制御する。
　〔コンバインによる収穫作業の流れ〕
　以下では、コンバイン１による収穫作業の例として、コンバイン１が、図２に示す圃場で収穫作業を行う場合の流れについて説明する。
　最初に、オペレータは、コンバイン１を手動で操作し、図２に示されるように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように刈取走行を行う。図２に示す例では、コンバイン１は、３周の周回走行を行う。この周回走行が完了すると、圃場は、図３に示す状態となる。
　領域算出部２２は、自車位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の経時的な位置座標に基づいて、図２に示す周回走行でのコンバイン１の走行軌跡を算出する。そして、図３に示されるように、領域算出部２２は、算出されたコンバイン１の走行軌跡に基づいて、コンバイン１が植立穀稈を刈り取りながら周回走行した圃場の外周側の領域を外周領域ＳＡとして算出する。また、領域算出部２２は、算出された外周領域ＳＡよりも圃場内側の領域を、作業対象領域ＣＡとして算出する。
　次に、経路算出部２３は、領域算出部２２から受け取った算出結果に基づいて、図３に示されるように、作業対象領域ＣＡにおける刈取走行経路ＬＩを設定する。
　そして、オペレータが自動走行開始ボタン（図示せず）を押すことにより、図３に示されるように、刈取走行経路ＬＩに沿った自動走行が開始される。このとき、走行制御部２４は、刈取走行経路ＬＩに沿った自動走行によって刈取走行が行われるように、コンバイン１の走行を制御する。
　作業対象領域ＣＡにおける自動走行が開始されると、図３に示されるように、コンバイン１は、作業対象領域ＣＡにおける外周部分において、作業対象領域ＣＡの外形に沿って周回するように刈取走行を行う。そして、コンバイン１は、刈取走行経路ＬＩに沿った走行と、αターンによる方向転換と、を繰り返すことにより、作業対象領域ＣＡの全体を網羅するように刈取走行を行う。
　尚、本実施形態においては、図２及び図３に示されるように、圃場外に運搬車ＣＶが駐車している。そして、外周領域ＳＡにおいて、運搬車ＣＶの近傍位置には、停車位置ＰＰが設定されている。
　運搬車ＣＶは、コンバイン１が穀粒排出装置１８から排出した穀粒を収集し、運搬することができる。穀粒排出の際、コンバイン１は停車位置ＰＰに停車し、穀粒排出装置１８によって穀粒を運搬車ＣＶへ排出する。
　そして、作業対象領域ＣＡにおける全ての刈取走行経路ＬＩに沿った刈取走行が完了すると、圃場の全体が収穫済みとなる。
　〔リール及び刈取装置の昇降制御に関する構成〕
　図１、図４に示されるように、コンバイン１は、刈取シリンダ１５Ａ（「アクチュエータ」の一例）、リールシリンダ１７Ａ、刈り高さセンサＳ、及び操作レバー４０（「操作具」の一例）を備えている。また、図４に示されるように、コンバイン１は、リール上昇ボタン４１及びリール下降ボタン４２を備えている。
　リール上昇ボタン４１及びリール下降ボタン４２は、何れも、操作レバー４０の上部に設けられている。そして、操作レバー４０、リール上昇ボタン４１、リール下降ボタン４２は、何れも人為操作を受け付ける。
　刈り高さセンサＳは、刈取装置１５の対地高さを検出するセンサである。刈り高さセンサＳは、刈取装置１５の下部に設けられている。刈り高さセンサＳは、機体左右方向に延びる軸芯周りに揺動可能な状態で刈取装置１５に支持された板状部材と、板状部材の揺動角度を検出する角度センサと、により構成される。
　刈取装置１５が地面に近づくと、板状部材が地面に接触する。刈取装置１５と地面との距離（刈取装置１５の対地高さ）が小さくなるほど、板状部材の姿勢は水平に近づく。すなわち、角度センサの出力は、刈取装置１５の対地高さに応じて変化する。刈り高さセンサＳの出力は、制御装置２０へ入力される。制御装置２０は、刈り高さセンサＳの出力に基づいて、刈取装置１５の対地高さを算出する。
　図４に示されるように、制御装置２０は、クラッチ制御部２５、下降指令部２６、昇降制御部２７、及びモード設定部２８を有している。
　コンバイン１が手動走行しているとき、オペレータがリール上昇ボタン４１を押し操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部２７へ送られる。昇降制御部２７は、この信号に応じて、リールシリンダ１７Ａを伸び方向に制御する。これにより、リール１７は、刈取装置１５に対して上昇する。
　また、コンバイン１が手動走行しているとき、オペレータがリール下降ボタン４２を押し操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部２７へ送られる。昇降制御部２７は、この信号に応じて、リールシリンダ１７Ａを縮み方向に制御する。これにより、リール１７は、刈取装置１５に対して下降する。
　このように、昇降制御部２７は、リール上昇ボタン４１及びリール下降ボタン４２の人為操作に応じて、刈取装置１５に対するリール１７の昇降を制御する。
　また、コンバイン１が手動走行しているとき、オペレータが操作レバー４０を後方に揺動操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部２７へ送られる。昇降制御部２７は、この信号に応じて、刈取シリンダ１５Ａを伸び方向に制御する。これにより、刈取装置１５は、機体に対して上昇する。
　また、コンバイン１が手動走行しているとき、オペレータが操作レバー４０を前方に揺動操作すると、操作に応じた信号が昇降制御部２７へ送られる。昇降制御部２７は、この信号に応じて、刈取シリンダ１５Ａを縮み方向に制御する。これにより、刈取装置１５は、機体に対して下降する。
　このように、昇降制御部２７は、操作レバー４０の人為操作に応じて、刈取シリンダ１５Ａの動作を制御して、刈取装置１５を機体に対して昇降させる。なお、昇降制御部２７は、刈取シリンダ１５Ａに設けられたセンサ（図示省略）の出力に基づいて、刈取装置１５の機体に対する高さを検知可能に構成されている。従って、昇降制御部２７は、刈取装置１５の機体に対する高さが設定値（例えば、後述する第２高さＨ２）になるように刈取シリンダ１５Ａを制御可能である。
〔自動走行中の刈取装置の下降〕
　図４に示されるように、自車位置算出部２１により算出されたコンバイン１の位置座標は、下降指令部２６へ送られる。また、経路算出部２３により算出された刈取走行経路ＬＩは、下降指令部２６へ送られる。
　下降指令部２６は、自動走行中に、自車位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の位置座標と、経路算出部２３から受け取った刈取走行経路ＬＩと、に基づいて、刈取装置１５を下降させる旨の下降指令を発する。
　詳しくは、下降指令部２６は、コンバイン１が外周領域ＳＡから作業対象領域ＣＡへ進入するときに下降指令を発する。より詳しくは、下降指令部２６は、コンバイン１の機体が自動走行して刈取装置１５が作業対象領域ＣＡ（未刈領域）に進入する前に下降指令を発する。
　換言すれば、下降指令部２６は、コンバイン１が刈取走行経路ＬＩに進入するときに下降指令を発する。より詳しくは、下降指令部２６は、コンバイン１と刈取走行経路ＬＩの始点との距離が所定距離以下となった時点で、下降指令を発する。
　そして、昇降制御部２７は、下降指令部２６が下降指令を発したときに、設定されているモードに応じた異なる態様にて、刈取装置１５を下降させる。なお、昇降制御部２７は、モード設定部２８により、第１モードと第２モードとの何れかに設定される。
　第１モードにあるとき、昇降制御部２７は、下降指令部２６が下降指令を発したときに、刈り高さセンサＳが検出する対地高さが所定の第１高さＨ１になるまで刈取装置１５を下降させる第１下降動作を実行する。
　詳しくは、昇降制御部２７は、第１下降動作として、刈取シリンダ１５Ａを縮み方向に動作させ、対地高さが第１高さＨ１になったときに刈取シリンダ１５Ａを停止させる。第１高さＨ１は、予め設定される。例えば、第１高さＨ１は、オペレータにより、収穫する作物に適した高さに設定される。
　昇降制御部２７は、刈り高さセンサＳが検出する対地高さが第１高さＨ１になるように刈取シリンダ１５Ａを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成されている。昇降制御部２７は、第１モードに設定されているときには、第１下降動作を実行した後に刈り高さ制御動作を実行する。
　第２モードにあるとき、昇降制御部２７は、下降指令部２６が下降指令を発したときに、刈取装置１５の機体に対する高さが所定の第２高さＨ２になるまで刈取装置１５を下降させる第２下降動作を実行する。
　詳しくは、昇降制御部２７は、第２下降動作として、刈取シリンダ１５Ａを縮み方向に動作させ、刈取装置１５の機体に対する高さが第２高さＨ２になったときに刈取シリンダ１５Ａを停止させる。
　刈取装置１５の機体に対する高さとは、機体の所定の位置（例えば、走行装置１１の接地面や、刈取装置１５の昇降の上限位置）を基準とした刈取装置１５の高さである。
　第２高さＨ２は、予め設定される。例えば、第２高さＨ２は、オペレータにより、刈取装置１５が圃場の畝より上に位置するような高さ（機体に対する高さ）に設定される。第２高さＨ２は、機体に対する高さが第２高さＨ２にあるときの刈取装置１５が、対地高さが第１高さＨ１にあるときの刈取装置１５よりも上に位置するように、設定されると好ましい。
　昇降制御部２７は、第２モードに設定されているときには、第２下降動作を実行した後に操作レバー４０への人為操作の入力を待機し、刈り高さセンサＳが検出する対地高さが第１高さＨ１になったことに応じて、上述した刈り高さ制御動作を実行する。
　モード設定部２８は、通信端末４が受け付けた人為操作に応じて昇降制御部２７を第１モード及び第２モードの何れかに設定する。例えば、モード設定部２８は、通信端末４の表示装置に、オペレータにモード設定を求める画面を表示させて人為操作の入力を待機する。そしてモード設定部２８は、受け付けた人為操作に応じてモード設定を行なう。モード設定部２８による昇降制御部２７のモード設定は、走行制御部２４による自動走行の開始前に行なわれると好適である。
　モード設定部２８が、予め設定された作業指示や、上位システムからの作業指示に基づいてモード設定を行なうよう構成されてもよい。
〔下降処理〕
　図６のフローチャートを参照しながら、制御装置２０で実行される下降処理について説明する。下降処理は、コンバイン１が圃場で行なう収穫作業において、外周領域ＳＡを自動走行しているときに行なわれる。なお、下降処理が、外周領域ＳＡを手動走行しているときに行なわれてもよい。
　昇降制御部２７は、下降指令部２６が下降指令を発するまで待機する（ステップＳ１０１：Ｎｏ）。
　下降指令部２６が下降指令を発すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、昇降制御部２７は、設定されているモードを確認する（ステップＳ１０２）。
　昇降制御部２７が第１モードに設定されている場合（ステップＳ１０２：第１モード）、昇降制御部２７は第１下降動作を実行し（ステップＳ１０３）、続いて刈り高さ制御動作を実行する（ステップＳ１０４）。そして下降処理は終了する。
　昇降制御部２７が第２モードに設定されている場合（ステップＳ１０２：第２モード）、昇降制御部２７は第２下降動作を実行し（ステップＳ１０５）、続いて操作レバー４０への人為操作を待機する（Ｓ１０６：Ｎｏ）。
　操作レバー４０が人為操作されると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、昇降制御部２７は、入力された人為操作に応じて刈取シリンダ１５Ａを動作させ（Ｓ１０７）、刈り高さセンサＳの出力を確認する（Ｓ１０８）。
　刈り高さセンサＳの出力が示す刈取装置１５の対地高さが第１高さに達していない場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、昇降制御部２７は操作レバー４０への人為操作を待機する（Ｓ１０６）。
　刈り高さセンサＳの出力が示す刈取装置１５の対地高さが第１高さに達している場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、昇降制御部２７は刈り高さ制御動作を実行する（ステップＳ１０９）。そして下降処理は終了する。
　図７のグラフに、下降処理の実行による刈取シリンダ１５Ａの伸び量の変化、すなわち刈取装置１５の下降の態様が示されている。グラフの縦軸は刈取シリンダ１５Ａの伸び量であり、値が大きいほど刈取シリンダ１５Ａが伸びている、すなわち刈取装置１５が上にあることを示す。グラフの横軸は時間をしめす。
　まず実線で示される第１モードについて説明する。下降指令が発せられる時刻Ｔ１より前、刈取シリンダ１５Ａの伸び量は大きく、刈取装置１５は高い位置にある。
　時刻Ｔ１に下降指令が発せられると、昇降制御部２７が、対地高さが第１高さＨ１になるまで刈取シリンダ１５Ａを縮み方向に作動させる。以降、昇降制御部２７は刈り高さ制御動作を実行し、刈取装置１５の対地高さが第１高さに保たれる。
　次に破線で示される第２モードについて説明する。第１モードと同様に、下降指令が発せられる時刻Ｔ１より前、刈取シリンダ１５Ａの伸び量は大きく、刈取装置１５は高い位置にある。
　時刻Ｔ１に下降指令が発せられると、昇降制御部２７が、機体に対する高さが第２高さＨ２になるまで刈取シリンダ１５Ａを縮み方向に作動させる。以降、昇降制御部２７は操作レバー４０への人為操作の入力を待機する。刈取装置１５は、第２高さＨ２（機体に対する高さ）に保たれる。
　時刻Ｔ１にオペレータが操作レバー４０を下降方向に操作すると、昇降制御部２７が、刈取シリンダ１５Ａを縮み方向に作動させる。刈取装置１５は下降する。対地高さが第１高さＨ１になると、それ以降、昇降制御部２７は刈り高さ制御動作を実行し、刈取装置１５の対地高さが第１高さに保たれる。
　第１モードは、畝のない圃場で利用されると好ましい。第２モードは、畝のある圃場で利用されると好ましい。図５を参照しながら説明する。
　第１モードでは、下降指令が発せられると、刈取装置１５が第１高さＨ１（対地高さ）まで速やかに下降する（図５の左部分）。従って、作業対象領域ＣＡの作物の刈取りが適切に実行される。
　畝ＵＮのある圃場で第１モードを用いると、コンバイン１が作業対象領域ＣＡに進入する前に、刈取装置１５が第１高さＨ１まで速やかに下降する。第１高さＨ１が畝ＵＮの高さよりも低く設定されている場合、コンバイン１が作業対象領域ＣＡに進入したときに刈取装置１５が畝ＵＮに接触する可能性がある。畝ＵＮとの接触により刈取装置１５が土で汚れると、作物に土が付着して商品価値が低下する虞がある。
　第２モードでは、下降指令が発せられると、コンバイン１が作業対象領域ＣＡに進入する前に、刈取装置１５が第２高さＨ２（機体に対する高さ）まで下降する（図５の中央部分）。第２高さＨ２が適切に設定されていると、刈取装置１５の畝ＵＮへの接触が抑制される。また、畝ＵＮ上の作物を適切に収穫することができる。その後、刈取装置１５はオペレータからの人為操作に応じて昇降する。対地高さが第１高さになるまで刈取装置１５が下降すると、刈取装置１５の対地高さが第１高さに保たれる。つまり、刈取装置１５の畝ＵＮの上面からの高さが第１高さＨ１に保たれる（図５の右部分）。従って、畝ＵＮ上の作物を更に適切に収穫することができる。
　なお、第２モードの利用は、畝ＵＮのある圃場に限られない。轍や起伏のある圃場においても好適に利用可能である。
　本実施形態では、以下に述べる方法が実行される。
　機体と、刈取装置と、前記刈取装置を昇降させるアクチュエータと、前記刈取装置の対地高さを検出する刈り高さセンサと、を備える収穫機を制御するための、コンピュータにより実行される方法であって、
　昇降のモードを第１モードまたは第２モードに設定し、
　前記刈取装置を下降させる旨の下降指令を発し、
　昇降のモードが前記第１モードである場合には、前記下降指令が発せられたときに、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが所定の第１高さになるまで前記刈取装置を下降させる第１下降動作を実行し、
　昇降のモードが前記第２モードである場合には、前記下降指令が発せられたときに、前記刈取装置の前記機体に対する高さが所定の第２高さになるまで前記刈取装置を下降させる第２下降動作を実行する、方法。
　本実施形態では、以下に述べるプログラムが、制御装置２０のメモリ（記録媒体）に記録され、実行される。
　機体と、刈取装置と、前記刈取装置を昇降させるアクチュエータと、前記刈取装置の対地高さを検出する刈り高さセンサと、を備える収穫機を制御するためのプログラムであって、コンピュータにより実行されることにより、コンピュータが、
　昇降のモードを第１モードまたは第２モードに設定し、
　前記刈取装置を下降させる旨の下降指令を発し、
　昇降のモードが前記第１モードである場合には、前記下降指令が発せられたときに、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが所定の第１高さになるまで前記刈取装置を下降させる第１下降動作を実行し、
　昇降のモードが前記第２モードである場合には、前記下降指令が発せられたときに、前記刈取装置の前記機体に対する高さが所定の第２高さになるまで前記刈取装置を下降させる第２下降動作を実行する、プログラム。
〔変形例〕
　図８のフローチャートを参照しながら、下降処理の変形例について説明する。ステップＳ２０１からステップＳ２０５までの処理は、上述したステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理と同一であるため、説明を省略する。
　操作レバー４０が人為操作されると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、昇降制御部２７は、第１下降動作を実行する（ステップＳ２０７）。すなわち、昇降制御部２７は、刈り高さセンサＳが検出する対地高さが所定の第１高さＨ１になるまで刈取装置１５を下降させる。続いて、昇降制御部２７は刈り高さ制御動作を実行する（ステップＳ２０８）。そして下降処理は終了する。
　すなわち、本例では、昇降制御部２７は、第２モードに設定されている時には、第２下降動作を実行した後に操作レバー４０への人為操作の入力を待機し、操作レバー４０が人為操作の入力を受け付けたことに応じて第１下降動作を実行し、その後に刈り高さ制御動作を実行するように構成されている。
　昇降制御部２７が、操作レバー４０とは別の操作具（例えば、通信端末４や他のボタン、レバー等）が人為操作の入力を受け付けたことに基づいてステップＳ２０７及びＳ２０８の処理を実行するよう構成されても良い。
　昇降制御部２７が、上述した実施形態の処理（図６の下降処理）と本変形例の処理（図８の下降処理）とを選択的に実行するように構成されても良い。例えば、昇降制御部２７が、オペレータからの人為操作に基づいて、上述した実施形態の処理（図６の下降処理）及び本変形例の処理（図８の下降処理）の何れを実行するか設定されるように構成されてもよい。
〔他の実施形態〕（１）上述した下降処理が、コンバイン１が手動走行しているときに行なわれても良い。
例えば、下降指令部２６が、操作レバー４０（または他の人為操作具）が人為操作を受け付けたことに応じて下降指令を発するように構成されても良い。
（２）刈り高さセンサＳが、上述の例と異なる形態であっても良い。例えば、刈り高さセンサＳが、光学測位計等の非接触センサであっても良いし、ＯＮ／ＯＦＦ式の接触スイッチであっても良い。
（３）制御装置２０が、作物の種別に応じて第１高さＨ１を自動的に設定してもよい。制御装置２０による作物の種別の取得は、センサやカメラ等の出力に基づいて行なわれても良いし、営農システムの記録データに基づいて行なわれても良いし、オペレータからの入力に基づいて行なわれても良い。
（４）制御装置２０が、畝の高さに応じて第２高さＨ２を自動的に設定してもよい。制御装置２０による畝の高さの取得は、センサやカメラ等の出力に基づいて行なわれても良いし、営農システムの記録データに基づいて行なわれても良いし、オペレータからの入力に基づいて行なわれても良い。
（５）上述した実施形態の処理（図６の下降処理）において、ステップＳ１０３の第１下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。ステップＳ１０５の第２下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。変形例の処理（図８の下降処理）において、ステップＳ２０３の第１下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。ステップＳ２０５の第２下降動作の終了後に下降処理が終了しても良い。
　本発明は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型コンバイン、トウモロコシ収穫機、サトウキビ収穫機等の収穫機に適用可能である。
４　　　：通信端末（操作表示装置）
１５　　：刈取装置
１５Ａ　：刈取シリンダ（アクチュエータ）
２４　　：走行制御部（自動走行制御部）
２６　　：下降指令部
２７　　：昇降制御部
２８　　：モード設定部
４０　　：操作レバー（操作具）
ＣＡ　　：作業対象領域（未刈領域）
Ｓ　　　：刈り高さセンサ
 

Claims (7)

  1. 　機体と、
    　上下に昇降可能な状態で前記機体に支持されると共に圃場の作物を刈り取る刈取装置と、
    　前記刈取装置を昇降させるアクチュエータと、
    　前記刈取装置の対地高さを検出する刈り高さセンサと、
    　前記刈取装置を下降させる旨の下降指令を発する下降指令部と、
    　前記アクチュエータの動作を制御する昇降制御部と、を備え、
    　前記昇降制御部は、
    　前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが所定の第１高さになるまで前記刈取装置を下降させる第１下降動作を実行する第１モードと、
    　前記下降指令部が前記下降指令を発したときに、前記刈取装置の前記機体に対する高さが所定の第２高さになるまで前記刈取装置を下降させる第２下降動作を実行する第２モードと、の何れかに設定される収穫機。
  2. 　前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、
    　前記昇降制御部は、前記第１モードに設定されているときには、前記第１下降動作を実行した後に前記刈り高さ制御動作を実行する請求項１に記載の収穫機。
  3. 　人為操作を受け付ける操作具を備え、
    　前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成されると共に、前記操作具に入力された人為操作に応じて前記アクチュエータを作動させて前記刈取装置を昇降させるように構成され、前記第２モードに設定されているときには、前記第２下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになったことに応じて前記刈り高さ制御動作を実行する請求項１又は２に記載の収穫機。
  4. 　人為操作を受け付ける操作具を備え、
    　前記昇降制御部は、前記刈り高さセンサが検出する前記対地高さが前記第１高さになるように前記アクチュエータを制御する刈り高さ制御動作を実行可能に構成され、前記第２モードに設定されている時には、前記第２下降動作を実行した後に前記操作具への人為操作の入力を待機し、前記操作具が人為操作の入力を受け付けたことに応じて前記第１下降動作を実行し、その後に前記刈り高さ制御動作を実行する請求項１から３のいずれか１項に記載の収穫機。
  5. 　人為操作を受け付ける操作具を備え、
    　前記下降指令部は、前記操作具が人為操作を受け付けたことに応じて前記下降指令を発する請求項１から４のいずれか１項に記載の収穫機。
  6. 　前記機体を自動走行させる自動走行制御部を備え、
    　前記下降指令部は、前記機体が自動走行して前記刈取装置が未刈領域に進入する前に前記下降指令を発する請求項１から５のいずれか１項に記載の収穫機。
  7. 　人為操作を受け付けると共に情報を表示可能な操作表示装置と、
    　前記操作表示装置が受け付けた人為操作に応じて前記昇降制御部を前記第１モード及び前記第２モードの何れかに設定するモード設定部と、を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の収穫機。
     
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