特開 2024-92637 コンバイン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092637

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】コンバイン

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303K

A01B69/00 303M

A01B69/00 303B

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208719

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】神▲崎▼ 健豪

(72)【発明者】

【氏名】平井 大輔

(72)【発明者】

【氏名】貝梅 光樹

【テーマコード（参考）】

2B043

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB15

2B043BA02

2B043BA06

2B043BA09

2B043BB14

2B043DA05

2B043DA17

2B043DC01

2B043EA23

2B043EA24

2B043EA32

2B043EA37

2B043EB05

2B043EB16

2B043EB17

2B043EC02

2B043EC14

2B043EC15

2B043EC16

2B043ED03

2B043ED12

2B043EE01

2B043EE05

2B043EE06

(57)【要約】

【課題】作業者の操縦技能に左右されず、次の刈取作業条の刈取開始位置に能率的に移動することが可能なコンバインを提供する。
【解決手段】走行装置（２）で走行する機体の前側に刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）で刈り取った穀稈から穀粒を分離する選別装置（４）を設けたコンバインにおいて、機体の位置情報を受信する位置情報受信装置（５１）を設け、該位置情報受信装置（５１）から受信した位置情報を記録させる位置情報取得部材（５２）を設け、記録した位置情報から直進走行の基準となる第１直進基準線（ＢＧ１）を算出する走行演算装置（５０）を備え、刈取作業行程の終了を検出する行程終了検出部を備え、前記行程終了検出部が行程の終了を検出すると、前記第１直進基準線（ＢＧ１）に交差する第２直進基準線（ＢＧ２）を算出する。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行装置（２）で走行する機体の前側に刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）で刈り取った穀稈から穀粒を分離する選別装置（４）を設けたコンバインにおいて、
機体の位置情報を受信する位置情報受信装置（５１）を設け、該位置情報受信装置（５１）から受信した位置情報を記録させる位置情報取得部材（５２）を設け、記録した位置情報から直進走行の基準となる第１直進基準線（ＢＧ１）を算出する走行演算装置（５０）を備え、
刈取作業行程の終了を検出する行程終了検出部を備え、前記行程終了検出部が行程の終了を検出すると、前記第１直進基準線（ＢＧ１）に交差する第２直進基準線（ＢＧ２）を算出することを特徴とするコンバイン。

【請求項2】

前記行程終了検出部が、前記刈取装置（３）に導入される穀稈の存否を検出する穀稈センサ（５７）である、請求項１に記載のコンバイン。

【請求項3】

前記行程終了検出部が、機体の側部に設けられて未刈取の穀稈株を検出する未刈株センサである、請求項１に記載のコンバイン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直進走行しながら刈取装置で穀稈を刈り取るコンバインに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来のコンバインにおいて、機体を直進走行させて穀稈を刈り取り、刈取条の端部まで到達すると、約９０度機体の向きを変えて、直交方向に刈取走行して圃場の中央へ向かっていく収穫方法（所謂「回り刈り作業」）があり、機体の向きを変える際に、ディスプレイに分草杆を示す仮想線を表示して作業者の操縦をアシストする技術が存在する。（特許文献１参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－ ８０４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の技術では、作業者は仮想線に合わせて機体の進行方向を操作しなければならず、同時に刈取装置の高さ合わせ等の操作も必要となるので、特に操縦に不慣れな作業者では操縦のアシスト効果が得られない問題がある。

【0005】

また、圃場の形状や稲の生育状態によっては、一部を刈り取れないことや、逆に一部を走行装置で踏み潰し得る移動となるので、後から刈取に移動する余分な工数が発生すると共に、収穫量が減少する問題がある。

【0006】

本願発明は、上記の問題を解消すべく、作業者の操縦技能に左右されず、次の刈取作業条の刈取開始位置に能率的に移動することが可能なコンバインを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。

【0008】

すなわち、請求項１の発明は、走行装置（２）で走行する機体の前側に刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）で刈り取った穀稈から穀粒を分離する選別装置（４）を設けたコンバインにおいて、機体の位置情報を受信する位置情報受信装置（５１）を設け、該位置情報受信装置（５１）から受信した位置情報を記録させる位置情報取得部材（５２）を設け、記録した位置情報から直進走行の基準となる第１直進基準線（ＢＧ１）を算出する走行演算装置（５０）を備え、刈取作業行程の終了を検出する行程終了検出部を備え、前記行程終了検出部が行程の終了を検出すると、前記第１直進基準線（ＢＧ１）に交差する第２直進基準線（ＢＧ２）を算出することを特徴とするコンバインである。

【0009】

請求項２の発明は、前記行程終了検出部が、前記刈取装置（３）に導入される穀稈の存否を検出する穀稈センサ（５７）である、請求項１に記載のコンバインである。

【0010】

請求項３の発明は、前記行程終了検出部が、機体の側部に設けられて未刈取の穀稈株を検出する未刈株センサである、請求項１に記載のコンバインである。

【発明の効果】

【0011】

本願発明によれば、回り刈り作業でも走行アシスト機能を用いて刈取走行ができ、操縦者の作業負担が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】コンバインの正面図

【図2】コンバインの平面図

【図3】コンバインの左側面図

【図4】エンジンＥの出力回転の伝動図

【図5】エンジンＥの出力回転の走行装置と刈取装置への伝動図

【図6】主変速レバーの説明図

【図7】無段変速装置の説明図

【図8】後進９０度旋回を示す模式図

【図9】各操作装置と制御対象を示すブロック図

【図10】第１直進基準線の算出制御を示すフローチャート

【図11】（ａ）第１直進基準線が算出される場合を示す模式図、（ｂ）第１直進基準線が算出されない場合を示す模式図、（ｃ）第１及び第２直進基準線が算出される場合を示す模式図

【図12】直進アシスト制御を示すフローチャート

【図13】後進９０度旋回制御を示すフローチャート

【図14】別構成の後進９０度旋回制御を示すフローチャート

【図15】別構成の後進９０度旋回制御を示すフローチャート

【図16】現在位置と次工程直進基準点までの距離から到達予測時間を算出する制御を示すフローチャート

【図17】現在位置と次工程直進基準点の方位偏差から到達予測時間を算出する制御を示すフローチャート

【図18】距離及び方位偏差に基づく到達予測時間の差に基づく後進９０度旋回の走行速度制御を示すフローチャート

【図19】スイッチパネルを示す正面図

【図20】ボリュームダイヤル操作中の音声ガイドを停止させる制御を示すフローチャート

【図21】操作レバーの左右方向連続操作時に音声ガイドを停止させる制御を示すフローチャート

【図22】直進アシストを無視した手動操作時に音声ガイドを停止させる制御を示すフローチャート

【図23】穀稈センサと補助穀稈センサによる穀稈の検出制御を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１から図３に示すとおり、コンバインは、機体フレーム１の下側に左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場に植生する穀稈を収穫する刈取装置３が設けられている。また、刈取装置３の後方左側部に刈取装置３で収穫された穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後方右側部に作業者が搭乗する操縦部５が設けられる。

【0014】

操縦部５の下側には、エンジンＥを搭載するエンジンルーム６が設けられ、操縦部５の後側には、脱穀装置４で脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７に貯留された穀粒は、グレンタンク７に連結された排出オーガ７０によって外部に排出される。そして、操縦部５の操縦席の前方にはフロントパネル１０が設けられると共に、操縦席の左方にはサイドパネル１５が設けられる。

【0015】

フロントパネル１０の左部には、エンジンのＥの出力回転等を表示するモニタ１１が設けられ、右部には、走行装置２の旋回や刈取装置３の昇降を操作する操作レバー１２が設けられている。なお、操作レバー１２の姿勢は、操作レバー１２の下部に装着されたポテンションメータ等の角度センサ１２Ｓで測定される。

【0016】

また、フロントパネル１０の下側に位置するフロアにおける前側左部には、後述するトランスミッション２１に設けられた左右一対のブレーキ装置３８の作動と作動解除を行う駐車ブレーキペダル１３が設けられ、フロアにおける前側右部には、後述する刈取クラッチの接続と接続解除を行う掻込ペダル１４が設けられている。

【0017】

なお、駐車ブレーキペダル１３の踏込み姿勢は、駐車ブレーキペダル１３の下部に装着されたリミットスイッチや接触センサ等のセンサ１３Ｓで測定され、近接センサ等のポテンションメータ等の角度センサ１２Ｓで測定され、掻込ペダル１４の踏込み姿勢は、掻込ペダル１４の下部に装着されたリミットスイッチや接触センサ等のセンサ１４Ｓで測定される。

【0018】

サイドパネル１５の前部には、エンジンＥの出力回転の増減速と回転方向の切替えを行う無段変速装置２０を操作する主変速レバー（請求項の「変速レバー」）１６が設けられ、主変速レバー１６の後側には、無段変速装置２０の出力回転の増減速を行うトランスミッション２１を操作する副変速レバー１７が設けられ、副変速レバー１７の後側には、刈取クラッチ２２と脱穀クラッチ２３の接続と接続解除を操作する刈脱レバー１８が設けられている。

【0019】

図４に示すとおり、エンジンＥから出力された出力回転は、伝動経路（請求項の「第１伝動経路」）Ａ上に設けられた無段変速装置２０に伝動される。無段変速装置２０の入力軸４４に伝動されたエンジンＥの出力回転は、無段変速装置２０で増減速と回転方向の切替えが行われてトランスミッション２１に伝動される。

【0020】

トランスミッション２１の入力軸３０に伝動された無段変速装置２０の出力回転は、トランスミッション２１の多段ギヤで増減速されて出力軸３４から出力されて走行装置２に伝動される。なお、走行装置２の走行速度ｖは、トラックホイールに装着されたタコジェネレータや機体フレーム１に装着されたジャイロ等の速度センサ２Ｓで測定される。トランスミッション２１の出力軸３１から出力された出力回転は、刈取クラッチ２２を介して刈取装置３に伝動される。

【0021】

また、エンジンＥから出力された出力回転は、伝動経路（請求項の「第２伝動経路」）Ｂ上に設けられた脱穀クラッチ２３を介して脱穀装置４に伝動される。

【0022】

図５に示す、無段変速装置２０の出力回転は、トランスミッション２１の入力軸３０に伝動される。この入力軸３０に伝動された出力回転は、ギヤ３０Ａと、ギヤ３１Ａと、ギヤ３２Ａを介してカウンタ軸３２に伝動される。ギヤ３０Ａは入力軸３０に設けられ、ギヤ３１Ａは出力軸３１に回転自在に設けられ、ギヤ３２Ａはカウンタ軸３２に設けられている。

【0023】

カウンタ軸３２に伝動された出力回転は、ギヤ３２Ｂとギヤ３３Ａを介してカウンタ軸３３に伝動される。ギヤ３２Ｂはカウンタ軸３２に設けられ、ギヤ３３Ａはカウンタ軸３３に設けられている。

【0024】

カウンタ軸３３に伝動された出力回転は、ギヤ３３Ａの両側に設けられた左右一対のギヤ３３Ｂと左右一対の３４Ａを介して出力軸３４に伝動される。ギヤ３３Ｂはカウンタ軸３３に設けられ、ギヤ３４Ａは出力軸３４に左右方向に摺動可能に設けられている。

【0025】

カウンタ軸３３の左右一対のギヤ３３Ｂの両側部には、カウンタ軸３３の回転を制動するブレーキ装置３３Ｃが設けられている。これにより、操作レバー１２を左側に傾斜させた場合には、左側のギヤ３３Ｂの回転速度が右側のギヤ３３Ｂの回転速度よりも遅くなり走行装置２を進行方向の左側に旋回させ、操作レバー１２を右側に傾斜させた場合には、右側のギヤ３３Ｂの回転速度が左側のギヤ３３Ｂの回転速度よりも遅くなり走行装置２を進行方向の右側に旋回させることができる。

【0026】

出力軸３４に伝動された出力回転は、ギヤ３４Ａの外側に設けられた左右一対のギヤ３４Ｂと左右一対の３５Ａを介して走行装置２の入力軸３５に伝動される。ギヤ３４Ｂは出力軸３４に左右方向に摺動可能に設けられ、ギヤ３５Ａは入力軸３５に設けられている。

【0027】

カウンタ軸３２に伝動された出力回転は、ギヤ３２Ｃとギヤ３１Ｂ、又は、ギヤ３２Ｄとギヤ３１Ｃを介して出力軸３１に伝動される。ギヤ３２Ｃとギヤ３２Ｄはカウンタ軸３２に設けられ、ギヤ３１Ｂとギヤ３１Ｃは出力軸３１に左右方向に摺動可能に設けられている。また、ギヤ３１Ｂとギヤ３１Ｃはシフタ装置（図示省略）を操作してシフタ３６を介して左右方向に移動させることができる。

【0028】

出力軸３１に伝動された出力回転は、刈取クラッチ２２を介して刈取装置３の入力軸３７に伝動される。

【0029】

図６に示すように、主変速レバー１６を中立姿勢にした場合には、無段変速装置２０の出力回転はゼロになる。主変速レバー１６を中立姿勢から前側傾斜姿勢した場合には、無段変速装置２０の出力回転の回転方向はエンジンＥの出力回転の回転方向と同じ正回転となり、前側傾斜姿勢の傾斜角度を大きくすると無段変速装置２０の出力回転は増速され、前側傾斜姿勢の傾斜角度を小さくすると無段変速装置２０の出力回転は減速される。また、主変速レバー１６を中立姿勢から後側傾斜姿勢した場合には、無段変速装置２０の出力回転の回転方向はエンジンＥの出力回転の回転方向と逆さの逆回転となり、後側傾斜姿勢の傾斜角度を大きくすると無段変速装置２０の出力回転は増速され、後側傾斜姿勢の傾斜角度を小さくすると無段変速装置２０の出力回転は減速される。なお、主変速レバー１６の姿勢は、主変速レバー１６の下部に装着されたポテンションメータ等の角度センサ１６Ｓで測定される。

【0030】

副変速レバー１７を中立姿勢にした場合には、トランスミッション２１の出力回転は増減速されない。副変速レバー１７を中立姿勢から前側傾斜姿勢にした場合には、トランスミッション２１の出力回転は増速され、副変速レバー１７を中立姿勢から後側傾斜姿勢にした場合には、無段変速装置２０から伝動された出力回転は減速される。なお、副変速レバー１７の姿勢は、副変速レバー１７の下部に装着されたポテンションメータ等の角度センサ１７Ｓで測定される。

【0031】

刈脱レバー１８を前側傾斜姿勢にした場合には、刈取クラッチ２２と脱穀クラッチ２３の接続は解除される。刈脱レバー１８を後側傾斜姿勢にした場合には、刈取クラッチ２２と脱穀クラッチ２３が接続される。また、刈脱レバー１８を前側傾斜姿勢と後側傾斜姿勢の間に位置する中立姿勢にした場合には、刈取クラッチ２２の接続は解除され、脱穀クラッチ２３は接続される。なお、刈脱レバー１８の姿勢は、刈脱レバー１８の下部に装着されたポテンションメータ等の角度センサ１８Ｓで測定される。

【0032】

図７に示すとおり、無段変速装置２０のトラニオン軸４０には、扇形ギヤ４１が支持され、扇形ギヤ４１の外周部に形成されたギヤには、前進用モータ（請求項の「駆動手段」）４２の出力軸に設けられたギヤ４２Ａと、後進用モータ（請求項の「駆動手段」）４３の出力軸に設けられたギヤ４３Ａが係合している。これにより、主変速レバー１６の姿勢、すなわち、角度センサ１６Ｓの測定値に基づいて前進用モータ４２と後進用モータ４３を駆動して無段変速装置２０のトラニオン軸４０を回動してエンジンＥの出力回転の増減速と回転方向の切替えを行うことができる。なお、エンジンＥの出力回転は、無段変速装置２０の入力軸４４に伝動される。

【0033】

また、図７には、無段変速装置２０のトラニオン軸４０を扇形ギヤ４１を介して前進用モータ４２と後進用モータ４３で回動させる形態を図示しているが、無段変速装置２０のトラニオン軸４０に径方向に延在するアームを支持し、このアームの外周部に前進用ソレノイドで駆動される前進用シリンダと後進用ソレノイドで駆動される後進用シリンダを連結する形態にすることもできる。

【0034】

コンバインを用いた稲の穀稈の刈取方法として、圃場の外周寄りの作業条から直線状に刈取を行い、刈取終端部到達すると、現在の刈取作業条に直交する方向、即ち約９０度方向に旋回し、次の刈取作業条でも直進しながら刈取を続け、圃場の中心に向かって刈り続ける、というものがある。

【0035】

この９０度旋回は、走行装置２が左右一対のクローラであるコンバインであれば、刈取終了位置で刈取装置３を上昇させた後、左右のクローラを各々逆方向に駆動させ、その場で９０度旋回、所謂信地旋回することで簡単に実現できる。

【0036】

但し、信地旋回を行うと、その反力でクローラが圃場面の土を未刈取側の稲に向かって押し出し、穀稈が土の塊に押し倒されるおそれがある。こうなると、直交する刈取作業時に倒れた穀稈を分草杆や引起し装置で引き起こして収穫することになるが、倒れた苗は十分に引き起こされないと刈り取られないことがあり、後から手作業で刈り取り収穫しなければならなくなる。

【0037】

また、土の塊の入り混じった状態で穀稈を刈り取り、脱穀装置４に引き継がせると、刈取装置３や脱穀装置４の伝動系に砕けた土が入り込み、負荷による破損を引き起こすおそれがある。

【0038】

したがって、信地旋回を用いず旋回する作業例として、図８に示すとおり、刈取作業条の終了位置Ｅに到達すると、刈取装置３を上昇させ、機体斜め前側の展開ポイントＴに機体を旋回走行させる。なお、機体が向かう展開ポイントＴは穀稈の刈り取られていない未作業（未刈取）側Ｎ寄りに位置するので、走行装置２が穀稈を踏み潰さないよう、刈取作業条の終了位置Ｅから少し前方に直進してから旋回を開始する。

【0039】

そして、未作業位置から離間する位置に前進した後、後進走行に切り替え、後斜め方向の次工程直進基準点ＮＢに旋回走行する。このとき、機体は前回の刈取作業条に直交する姿勢となると共に、刈取装置３が次の刈取条に臨む位置まで後進させる。

【0040】

これにより、圃場面の土を未収穫の穀稈に寄せることなく、また倒された穀稈を引き起こすことなく次の刈取作業条で刈取作業を行えるので、刈り残しの発生や、土等の夾雑物を巻き込むことによる破損が防止される。

【0041】

しかしながら、刈取作業条の終端から前進旋回走行するときは、穀稈を踏まない軌跡で移動しなければならず、及び次の刈取作業条の始点に向けて後進走行するときは、刈取装置３が次の刈取作業条にズレなく臨む位置に移動しなければならない。したがって、作業者がコンバインの操縦に習熟していればよいが、十分に習熟していないと、旋回軌跡を何度も調整したり、刈取作業位置を調整したりすることになり、作業能率が大幅に低下すると共に、作業者に余分な労力がかかる問題が生じる。

【0042】

さらに、コンバインの操縦に関する習熟度が低ければ、穀稈の植生に沿って直線状に機体を走行させることが困難であり、蛇行により穀稈が刈り残されることや、後工程で収穫するはずの穀稈を先に刈り取ってしまう問題もある。

【0043】

上記の問題を解消し、作業者の習熟度に左右されることなく機体の移動を行うべく、図１から図３に示すとおり、グレンタンク７や操縦部５等の機体上の少なくとも一か所に、衛星と通信して現在の位置情報を取得するＧＰＳアンテナ５１を設ける。このＧＰＳアンテナ５１は、所定時間（例：０．２秒）毎に位置情報を自動取得しているが、操縦部５、または作業者が持ち運ぶ情報端末（図示省略）に作業者が任意のタイミングで位置情報を取得すると共に、位置情報である位置座標を走行制御装置５０に記録させる座標取得スイッチ５２を設け、特定の位置情報を取得、及び記録可能な構成とする。

【0044】

そして、図９及び図１０に示すとおり、前記刈取クラッチ２２と脱穀クラッチ２３の入切を検出する刈取クラッチセンサ５３と脱穀クラッチセンサ５４を設け、これら刈取クラッチセンサ５３及び脱穀クラッチセンサ５４が入状態、即ち刈取作業状態であると判定されるときに座標取得スイッチ５２を操作すると、第１基準点Ａを走行制御装置５０に記録させる。

【0045】

既に第１基準点Ａが取得されているときは、第１基準点Ａの座標と座標取得スイッチ５２の操作で新規に取得した座標を比較する、あるいは、第１基準点Ａの座標が取得されたときから、走行装置２への伝動系統の回転を検出する走行回転センサ５５の検出値から走行距離を算出し、第１基準点Ａを取得した座標から所定距離（例：５～１０ｍ）以上離れているかどうかを判定する。

【0046】

走行距離が所定距離未満であれば、無効な操作としてＧＰＳアンテナ５１が取得する位置情報を記録せず、ブザー等の報知装置（図示省略）で無効であることを報知する。

【0047】

一方、所定距離以上走行しているときは、座標取得スイッチ５２を操作した位置の位置情報を第２基準点Ｂとして記録し、前記走行制御装置５０は、図１１（ａ）に示すとおり、第１基準点Ａと第２基準点Ｂの座標を結ぶ仮想線を算出する。圃場形状が矩形であるときは、第１基準点ＡのＸ座標と第２基準点ＢのＸ座標の差異が小さいほど、Ａ－Ｂ点間を上手く直進して刈取走行ができていると判断されるので、第１直進基準線ＢＧ１を設定する。

【0048】

即ち、第１基準点ＡのＸ座標と第２基準点ＢのＸ座標の差異が許容値を超えているときは、図１１（ｂ）に示すとおり、刈取走行軌跡が大きく斜向したものとなっている可能性があるので、直進走行の基準とする第１直進基準線ＢＧ１が直進走行の基準として不適切であることを通知し、第１基準点Ａと第２基準点Ｂを削除する。この場合、現在の刈取作業条に直交する次工程、または現在の刈取作業条と略平行である次々工程で第１基準点Ａと第２基準点Ｂを取得し直すことになる。

【0049】

前記ＧＰＳアンテナ５１には、衛星との通信装置以外にも、機体の向き（方位）を地磁気やジャイロ等で判断するＩＣＵ５１ａを内装する。前記走行制御装置５０に第１直進基準線ＢＧ１が記録された状態で、且つ刈取クラッチセンサ５３と脱穀クラッチセンサ５４が入検出しているときに、操縦席５、または情報端末に設けられる直進アシストスイッチ５６を操作すると、現在のＩＣＵ５１ａが取得する機体の前進方向の方位と、第１直進基準線ＢＧ１の取得時の向き（例：東－西、南－北）を比較する。

【0050】

第１直進基準線ＢＧ１の向きと機体の前進方向の方位が平行であれば、図１１（ａ）及び図１２に示すとおり、走行制御装置５０は第１直進基準線ＢＧ１をＸ軸方向にスライドさせて仮想直進基準線ＧＬとして適応する。

【0051】

一方、第１直進基準線ＢＧ１の向きと機体の前進方向の方位が直交するときは、図１１（ｃ）及び図１２に示すとおり、走行制御装置５０は第１直進基準線ＢＧ１に直交する、即ち第１直進基準線ＢＧ１のＹ座標を基準としてＸ軸の正負方向に無限に線を伸ばした第２直進基準線ＢＧ２を生成する。

【0052】

なお、第１直進基準線ＢＧ１と機体の前進方向の方位がほぼ平行、またはほぼ直交とならないときは、進行方向の変化中であり、直進アシストに適さない状態と判断し、仮想直進基準線ＧＬも第２直進基準線ＢＧ２も算出しないものとする。

【0053】

これにより、刈取作業条の終端部で９０度機体の向きを変更し、直交する方向を次の刈取作業条とする作業条件において、作業者が直進アシストスイッチ５６を操作すれば、機体は第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２に沿って直線状に刈取走行を行うことができる。

【0054】

なお、走行制御装置５０は、左右のクローラへの伝動を入切するサイドクラッチ２ａ，２ｂを、操作レバー１２の操作にかかわらず入切操作可能とする。そして、直進アシストスイッチ５６が入操作されていると、第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２と、ＧＰＳアンテナ５１が取得する位置座標を比較し、許容値以上の座標のズレが生じたときは、左右のサイドクラッチ２ａ，２ｂの入切を行うことで、直進刈取走行となる軌跡で走行させる。

【0055】

上記により、最初の刈取作業を第１直進基準線ＢＧ１が取得できる程度に行えば、後工程は最初から走行制御装置５０による直進アシストを利用して刈取作業走行を行えるので、作業者の操縦習熟度にかかわらず、穀稈の刈り残しの発生が防止される。

【0056】

また、刈取クラッチセンサ５３と脱穀クラッチセンサ５４が検出状態であるときに直進アシストスイッチ５６の操作が受け付けられるので、走行を開始する前に直進アシスト機能を使用可能にできるので、各刈取作業条の刈取開始位置から確実に穀稈の刈取収穫が可能になる。

【0057】

上記で直進走行が必要となる、刈取収穫作業は習熟度に左右されにくくなるが、９０度機体の向きを変える旋回及び前後進走行についても、習熟度に左右されにくくする制御構成を示す。

【0058】

図１０及び図１３に示すとおり、前記刈取装置３には、刈り取る穀稈の進入を検出する穀稈センサ５７を設け、この穀稈センサ５７が検出状態から非検出状態に変わると、刈り取る穀稈が無くなった、即ち、刈取作業条の終了位置Ｅに到達したことが判断できる。この到達は、ブザー等の報知装置で作業者に報知するものとしている。

【0059】

この穀稈センサ５７は本発明の行程終了検出部の態様の１つである。

【0060】

さらに、前記直進アシストスイッチ５６が操作され、走行制御装置５０によって直進走行が制御されているときに穀稈センサ５７が非検知状態になると、刈取作業条の終了位置Ｅであると共に、機体の向きを９０度変更する旋回位置に到達したと判断される。

【0061】

このとき、走行制御装置５０は、展開ポイントＴに向かうべく、刈取装置３を上昇させ、刈取クラッチ２２及び脱穀クラッチ２３を切状態にし、ＨＳＴ６０を前進方向に低速走行させる出力で作動させ、且つ、左右のサイドクラッチ２ａ，２ｂを各々入切制御して、穀稈が植生する側で、且つ穀稈の無い位置に向かって機体を移動させる、即ち、斜め前方向に移動させる。

【0062】

なお、穀稈の無い位置は、第１直進基準線ＢＧ１の取得前に行っておくか、または取得後に手動操作で刈取作業を行うことで確保するものとする。効率を重視するのであれば、別のコンバインで旋回用の空間部を確保すべく、穀稈の刈取作業を行ってもよい。

【0063】

機体を斜め前側に移動させ、ＩＣＵ５１ａが検出する機体の前進方位と第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２を交差させた角度が所定角度（例：３０～４５度）に到達すると、展開ポイントＴに到達したとして、走行制御装置５０はＨＳＴ６０の出力を０（中立）にして走行を停止させる。

【0064】

前記穀稈センサ５７が穀稈を検出しなくなったとき、走行制御装置５０は、ＧＰＳアンテナ５１から位置情報を取得し、記録する。この位置情報の座標と、第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２の座標を比較し、第１直進基準線ＢＧ１に沿って刈取収穫走行を行ったときはＸ軸方向に、第２直進基準線ＢＧ２に沿って刈取収穫走行を行ったときはＹ軸方向に所定距離（例：登録している機体の前後長分）移動させた位置を、次の刈取作業条の始端部となる、次工程直進基準点ＮＢとして設定する。

【0065】

より詳細に言えば、第１直進基準線ＢＧ１のＹ座標の数値が増加するときは、Ｘ軸の正方向に座標をずらし、Ｙ座標の数値が減少する時にはＸ軸の負方向に座標をずらした位置に次工程直進基準点ＮＢは設定される。また、第２直進基準線ＢＧ２のＸ座標の数値が減少するときは、Ｙ軸の正方向に座標をずらし、Ｘ座標の数値が増加する時にはＹ軸の負方向に座標をずらした位置に次工程直進基準点ＮＢは設定される。

【0066】

なお、次工程直進基準点ＮＢは、第１直進基準線ＢＧ１に沿う刈取作業時では第２直進基準線ＢＧ２のＹ座標と自身のＹ座標を一致させるものとし、第２直進基準線ＢＧ２に沿う刈取作業時では第１直進基準線ＢＧ１のＸ座標と自身のＸ座標を一致させるものとする。

【0067】

ＨＳＴ６０の出力が停止しとき、作業者が主変速レバー１６を後進に操作するか、あるいは図１４に示すとおり一定時間（例：２～３秒）が経過すると、ＨＳＴ６０は後進方向に出力する。このとき、主変速レバー１６の操作量が大き過ぎると高速で後進するおそれがあるので、走行制御装置５０は、ＨＳＴ６０の出力上昇にかかる時間を通常よりも長くするか、あるいはＨＳＴ６０の後進出力の上限が設定されるものとすると、誤って未収穫の穀稈を機体が踏み潰すことが防止される。

【0068】

機体の後進走行が開始されると、走行制御装置５０は、機体の向きが旋回前に対して左回り方向に９０度回転した状態で次工程直進基準点ＮＢに到達させるべく、左右のサイドクラッチ２ａ，２ｂを入切して、進行方向を制御する。そして、次工程直進基準点ＮＢの座標位置、乃至近似とみなす位置に機体が到達すると、ＨＳＴ６０の出力を０（中立）にして停止する。

【0069】

そして、作業者は機体の停止位置の直線上に未刈取の穀稈が植生しており、且つ刈取装置３の左右方向の一側が未刈取の穀稈の外側端部にあることを目視で確認し、刈取装置３を作業高さまで下降させ、刈取クラッチ２２及び脱穀クラッチ２３を入状態に切り替えた上で、直進アシストスイッチ５６を入操作することで、第２直進基準線ＢＧ２に沿った刈取収穫作業を行うものとする。

【0070】

そして、穀稈センサ５７が穀稈の進入を検出しなくなると、その場所の位置座標、異常がなければ第２直進基準線ＢＧ２のＸ座標から正負の方向に無限に伸び、且つ第１直進基準線ＢＧ１と平行となる、第ｘ基準線ＢＧｘが算出され、その次の工程では第ｙ基準線ＢＧｙが算出され…という流れを刈取作業終了まで繰り返す。なお、上記のｘは奇数が、ｙは偶数を当てはめるものとする。

【0071】

上記により、９０度機体の向きを変える際の旋回操作を、作業者が操作する必要がほぼ、あるいは全く無くなるので、作業者の労力が軽減されると共に、操作ミスにより穀稈を踏み潰したり、圃場面を荒らしたりすることが防止される。

【0072】

また、自動的に次の刈取作業開始位置の直線上に移動することにより、作業状態で且つ直進アシストスイッチ５６を入操作していれば適切な軌跡で刈取走行が行われるので、作業能率が向上すると共に、刈取精度も向上する。

【0073】

後進走行が開始されたとき、図１６に示すとおり、次工程直進基準点ＮＢとＧＰＳアンテナ５１が取得する現在の位置座標から、次工程直進基準点ＮＢまでの距離を算出する。
このとき、一定時間（例：１～３秒）におけるＧＰＳアンテナ５１が取得する二点間の移動距離をサンプルとして算出し、このサンプルを元に、次工程直進基準点ＮＢに到達する予測時間を算出する（例：サンプル＝０．２５ｍ/秒、距離＝５．００ｍ （５－０．２５）/０．２５＝残り１９秒）。

【0074】

あるいは、図１７に示すとおり、後進走行が開始されたとき、次工程直進基準点ＮＢとＩＣＵ５１が取得する現在の機体の方位から、次工程直進基準点ＮＢに到達するために必要な方位偏差を算出する。このとき、一定時間（例：１～３秒）におけるＩＣＵ５１ａが取得する方位偏差の変化をサンプルとして算出し、このサンプルを元に、次工程直進基準点ＮＢに到達する予測時間を算出する（例：サンプル＝４度/秒、到達までの方位偏差４０度（３６－４）/４＝残り９秒）。

【0075】

これらの数字は操縦部５のディスプレイなどに表示し、カウントダウンさせるものとする。必要があれば再計算し、数値を変化させてもよい。

【0076】

なお、上記では距離と方位偏差の一方のみを算出して予測時間の算出に用いているが、両方を並列的に計算し、並列して表示してもよい。この場合、距離に基づく時間は現在の走行速度での次工程直進基準点ＮＢへの到達予想であり、方位偏差に基づく時間は機体の向きが次の刈取作業工程に一致するまでに時間とし、両者が不一致であっても問題ないものとする。但し、表示枠が一つの場合は、実際に作業が開始可能となる距離に基づく時間の表示を優先する。

【0077】

なお、方位偏差量と距離の両方から到達予想時間を算出し、両方の結果が一致する、あるいは許容範囲内で近似する場合はそのまま自動後進アシストを行うものとする。

【0078】

一方、図１８に示すとおり、方位偏差量に基づく予想時間が、距離に基づく予想時間よりも長いときは、走行装置２に対するブレーキ出力を上昇させ、距離の変化量を小さくして到達予想時間を一致させる制御を行うものとする。

【0079】

これにより、機体の向きを到達までに次工程の刈取作業に適した姿勢とすることができると共に、機体の移動位置が次工程の刈取作業位置からズレることを防止できるので、作業能率や作業精度が向上する。

【0080】

逆に、距離に基づく予想時間が、方位偏差量に基づく予想時間よりも長いときは、走行装置２に対するブレーキ出力を低下させ、距離の変化量を大きくして到達予想時間を一致させる制御を行うものとする。

【0081】

これにより、機体の向きの修正は次工程の作業開始位置に移動する間に行われるので、移動速度を優先することができるので、作業能率が向上する。

【0082】

上記構成では、ＧＰＳアンテナ５１により座標情報を取得しているので、刈取りを終了した位置や、自動後進アシストを始めた位置の位置情報を記録しておき、刈り残しの有無や自動後進アシストの始点が適切な位置であったか等を、作業後に確認し、次回以降の作業の改善点の検討に用いることも可能となる。

【0083】

上記の刈取終了位置は、穀稈センサ５７が穀稈を検出しなくなったとき、または刈取装置３を上昇操作したときの、どちらかで取得される位置座標とすることが望ましい。しかしながら、作業条件や作業者次第で、穀稈が無い状態でも多少前進してから刈取装置３を上昇させることや、最後の穀稈を刈り取ると同時に刈取装置３の上昇操作を行うこともあるので、穀稈の非検出、刈取装置３の上昇操作のうち、先に発生したときの位置情報を刈取終了位置とする方法も考えられる。

【0084】

これにより、作業後に刈取の終了位置を圃場マップ等に出力することで、刈取終了位置のバラつきや、その後行われる自動後進アシストの開始位置としての適否を確認し、次回以降の改善点を抽出できるので、長期的な作業精度が向上する。

【0085】

なお、次の刈取作業開始位置まで機体の姿勢を変更しながら後進する自動後進アシストだが、後進の開始位置等の影響で、機体の向きが次工程の第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２に沿う位置まで移動した際、大幅に左右方向にズレた位置に機体がいると判定されるときは、刈取装置３が次工程の刈取位置とすべき位置に臨まず、刈り残しの発生、あるいは刈取装置３の刈取機能が発揮されない位置が発生する等の問題が生じ得るので、直進アシストスイッチ５６が入操作されても、走行制御装置５０は直進アシスト機能を作動させない構成とする。

【0086】

なお、手動操作等で機体を第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２から左右方向に座標のズレが無い、あるいは許容範囲内に近付かせると、直進アシストスイッチ５６の入操作により、走行制御装置５０は直進アシスト制御を行う。

【0087】

なお、直進アシストスイッチ５６については、図１９に示すとおり、操縦部５等に設けるスイッチパネル６２の左右一側に設けられる。この直進アシストスイッチ５６で、直進アシスト、及び自動後進アシストの両方を操作してもよいが、操作ミスで次工程の刈取位置に移動しにくくなることや、余分な移動の発生原因になり得る。

【0088】

これを防止すべく、図１９に示すとおり、スイッチパネル６２の左右他側に後進アシストスイッチ６３を設け、条件が整った状態で後進アシストスイッチ６３を操作すると、図１５に示す自動後進が行われる構成としてもよい。また、直進アシストと自動後進アシストの間違いを更に防止すべく、直進アシストスイッチ５６と後進アシストスイッチ６３の左右間に、モード切替スイッチ６４を設け、このモード切替スイッチ６４で設定した側の操作のみ受け付ける構成としてもよい。

【0089】

これにより、誤った操作で穀稈の刈り残しや踏み潰しが発生することが防止されると共に、必要なアシスト機能を用いることで、精度の高い作業を能率的に行うことができる。

【0090】

上記の第１基準点Ａや第２基準点Ｂの取得、直進アシストや自動後進アシストの動作は、所定の操作により行われるものであるが、作業者は自身の操作が確実に行えたかどうかの判断を、制御が開始されるまでわからない。また、衛星との通信の不良や、機体の各部の異常の発生は、ランプ等の表示で示してはいるものの、他の作業に集中している作業者には確認しにくいものである。

【0091】

したがって、図１０に示すとおり、制御系統に複数の音声がプリセットされた音声ガイド装置６５を搭載し、走行制御装置５０は、作業者によるレバーやスイッチの操作や、機体に搭載された各センサの検出または非検出の切り替わりに合わせて、該当する音声を発するものとする。

【0092】

例えば、第１基準点Ａを未取得であるときに座標取得スイッチ５２を操作すると「Ａ点を取得しました。」、第１基準点Ａを取得した状態で座標取得スイッチ５２を操作すると「Ｂ点を取得しました。アシスト機能の準備ができました。」、直進アシスト走行中に穀稈センサ５７が非検出となる、あるいは刈取装置３が上昇された状態で直進アシストスイッチ５６を操作すると「アシストを終了しました。」と発生される。

【0093】

直進アシストは、機種によって、刈取終了位置から９０度旋回して次工程に移行する、横刈りを含む条横モードの他に、Ａ－Ｂ点を結んで算出した第１直進基準線ＢＧ１に沿い、圃場の一側端部の刈取作業条と他側端部の刈取作業条で交互に刈取作業を行い、圃場端では直進アシストを切って旋回しながら、圃場の中央部を目指していく交互刈りモード等が設定されることがある。これらの複数の直進アシストのモードは、ボリュームダイヤル６６を回して切り替えるものとすると操作性がよい。

【0094】

しかしながら、各モードに切り替わる際に音声ガイド装置６５が都度発音していると、作業者は雑音に耐えながら切替操作を行わなければならなくなる。発音途中でボリュームダイヤル６６が操作されると、前の音声が中断される設定であれば幾分不快感は軽減されるが、前の音声が中断されない設定であれば、現在のモードも判別し辛くなり、不快感が増すことになる。

【0095】

この問題を防止すべく、図２０に示すとおり、ボリュームダイヤル６６を用いて直進アシストのモードを切り替える、あるいは他のモードを切り替える操作を行うとき、ボリュームダイヤル６６の操作位置が一定時間（例：１秒弱）変化しなかったと走行制御装置５０が判断すると、はじめて音声ガイド装置６５が対応する音声を発音する構成とする。

【0096】

これにより、作業者がボリュームダイヤル６６を操作する際に雑音に悩まされることがなくなると共に、複数の音声ファイルが短時間に何度も読み込まれて走行制御装置５０や音声ガイド装置６５に負荷がかかることが防止される。特に、短時間に何度も何度も音声ファイルを読み込ませることで制御エラーが発生し、ボリュームダイヤル６６の操作位置に対応しない音声が発音され、作業者が間違ったモードで作業を行うことが防止される。

【0097】

上述のとおり、ＧＰＳアンテナ５１と共にＥＣＵ５１ａを備えていることにより、直進アシスト中に機体が第１直進基準線ＢＧ１及び第２直進基準線ＢＧ２からどの程度ズレた位置を走行しているかを判断することができる。

【0098】

直進アシストは、左右の走行装置２に速度差を発生させてこのズレが修正されるよう機体の向きを補正しているが、圃場面の凹凸等でズレが大きくなったときは、作業者が操作レバー１２を左右方向に操作した方が姿勢の修正量を大きくでき、速やかに直進位置に復帰できる。

【0099】

したがって、設定値以上の位置ずれが検出されたときは、操作レバー１２の操作により進行方向を補正するよう、作業者に音声で指示を出す構成としている。なお、作業者がズレを認識していないことや、左右どちらにズレているかを認識していない、あるいは勘違いしている可能性があるので、発音される音声は「右（左）方向に操作レバーを操作してください。」と、直進走行位置に近付く方向への操作を具体的に説明するものとする。

【0100】

これにより、直進位置からのズレを早急に修正し、刈取装置３に刈り取られない穀稈が発生することや、刈取装置３の左右幅内に刈取作業が行われない部分が生じることを防止し、作業能率や作業精度を高めることができる。

【0101】

しかしながら、直進位置に合わせる際、操作すべき方向に操作レバー１２を操作した後も音声が発音され続けると、作業者にとっては不快感の原因となり得る。

【0102】

そこで、図２１に示すとおり、所定時間（例：１～２秒）以上継続して操作レバー１２が同一方向に操作されたとき、走行制御装置５０は音声ガイド装置６５に同一の音声の発音を中止させる構成とすると、同じ音声が何度も不必要に発音されることがなく、作業者の不快感を軽減できる。

【0103】

なお、直進位置を超えても操作レバー１２が継続して同じ方向に操作され、反対方向に操作しなければならないときは、「右（左）方向に操作レバーを操作してください。」と音声を発音させるものとする。

【0104】

また、図２２に示すとおり、ＥＣＵ５１ａによって算出される方位を示す仮想線と、第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２のなす角度が所定角度以上になるときは、作業者の意図的な操作レバー１２の操作による逸脱であると判断し、音声ガイド装置６５による左右方向への操作を促す音声の発音を中断する構成とする。

【0105】

但し、直進アシストスイッチ５６を操作して直進アシストを切らないと、走行制御装置５０は機体の位置を第１直進基準線ＢＧ１または第２直進基準線ＢＧ２に沿わせる制御を続けようとするので「アシストスイッチを切操作してください。」と一回、または所定回数（例：２～３回）発音させてもよい。

【0106】

コンバインの刈取作業において、刈取装置３を畦際付近まで接近させる刈取作業走行が行われることもある。このとき、穀稈センサ５７による穀稈の有無の検出が、畦に刈取装置３を接触させない位置で走行を停止させるうえで重要になるが、肝心の穀稈センサ５７が断線やショートにより故障していると、穀稈が実際にはなくとも通知がなされず、畦に刈取装置３を接触させ、破損させてしまうことがある。

【0107】

これを防止すべく、図１０に示すとおり、従来装着されている穀稈センサ５７より機体後方位置に補助穀稈センサ５７ａを設け、共に刈り取られる穀稈に接触する構成とする。

【0108】

そして、図２３に示すとおり、穀稈センサ５７が常に検出状態、または常に非検出状態であり、補助穀稈センサ５７ａが検出状態から非検出状態に変化したときは、穀稈センサ５７が故障しており、補助穀稈センサ５７ａが正常に機能している状態と言える。

【0109】

したがって、補助穀稈センサ５７ａが非検出となることで穀稈が無くなったことを判断できるので、報知装置による作業者への報知が可能になる。

【0110】

あるいは、穀稈センサ５７が非検出状態から検出状態に切り替わり、補助穀稈センサ５７ａが検出状態から非検出状態に変化したときも、穀稈センサ５７が故障しており、補助穀稈センサ５７ａが正常に機能している状態と言える。

【0111】

一方、穀稈センサ５７ａが検出状態から非検出状態に切り替わったときは、穀稈センサ５７ａは正常に動作しているので、報知装置を作動させて作業者に通知する構成とする。

【0112】

＜第２直進基準線の取得方法１＞
前述のとおり、第１直進基準線ＢＧ１の作業走行の終端をもって、第２直進基準線ＢＧ２を生成するが、第２直進基準線ＢＧ２の基準座標を決定するにあたり、以下のように各種の取得方法を採用することができる。

【0113】

前述の態様のように穀稈センサ５７を用いる場合には、穀稈センサ５７の位置・数に応じて基準座標の算出方法を決定する。

【0114】

すなわち、コンバインはＧＰＳアンテナ５１の位置情報に基づき、自車の制御基準位置を割り出して自動操行するが、この制御基準位置と穀稈センサ５７の位置は同一ではないことが多い。そのため、走行制御装置５０はあらかじめ制御基準位置またはＧＰＳアンテナ５１と穀稈センサ５７の位置との距離を記憶しており、穀稈が非検出となった位置の座標を特定可能としている。

【0115】

また、第２直進基準線ＢＧ２は、次工程で制御基準位置が通るべきラインであるから、第２直進基準線ＢＧ２の基準座標は、穀稈センサ５７の非検出ポイントに対して、第１直進基準線ＢＧ１の進行方向で機体幅の半分の距離、後方にずれた位置となる。より詳細には、刈取装置（３）の右側端部（右側の分草体の位置である）と制御基準位置との左右方向での距離をあらかじめ記憶しており、穀稈センサ５７の非検出ポイントからその距離分後方にずれた位置を算出する。

【0116】

その際、穀稈センサ５７が複数ある場合、最も早く非検出になったセンサの位置や、最も遅く非検出となったセンサの位置、もしくは全ての穀稈センサ５７の位置の平均値などを採用することができる。

【0117】

＜第２直進基準線の取得方法２＞
第２直進基準線ＢＧ２の取得にあたっては、機体の側方（未刈取穀稈が残存している側の側方であり、通常左側である）の穀稈の有無を検出する未刈株センサ、穀稈存在エリアの境界をもって第２直進基準線ＢＧ２ を決定することもできる。この場合、機体の低い位置から障害物センサ等(超音波センサ、赤外線センサ、ＬＩＤＥＲシステム等)により穀稈の株を検出し、一定距離の間穀稈を検出しなくなったときに、最終の穀稈株位置を用いて第２直進基準線ＢＧ２を取得する。なお、欠株等による誤検出を防ぐため、穀稈センサ５７がＯＮの間や刈取装置３が作業用の高さに下降したままの状態では最終の穀稈株位置を判定しないようにすることもできる。

【0118】

＜第２直進基準線の調整方法＞
上記のように各種方法によって第２直進基準線ＢＧ２を取得するが、各種の誤差によって、第２直進基準線ＢＧ２が未刈取エリアの中央側にずれてしまい、刈残しが発生するおそれがある。そのため、第２直進基準線ＢＧ２は算出された基準座標よりも既刈取エリア側にオフセットして設定されることがこのましく、そのオフセット量は作業者が任意に調整可能とすることが好適である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】