特許 7115041 コンバイン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-01

(45)【発行日】2022-08-09

(54)【発明の名称】コンバイン

(51)【国際特許分類】

   A01D 69/00 20060101AFI20220802BHJP

   A01B 63/10 20060101ALI20220802BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20220802BHJP

【ＦＩ】

A01D69/00 302L

A01D69/00 302Z

A01B63/10 D

A01B69/00 303Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018103683

(22)【出願日】2018-05-30

(65)【公開番号】P2019205413

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-02-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(74)【代理人】

【識別番号】110000899

【氏名又は名称】特許業務法人新大阪国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 豊文

(72)【発明者】

【氏名】三宅 達也

(72)【発明者】

【氏名】水島 淳

【審査官】中村 圭伸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３１４８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３３８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７８８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０１６８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２４２６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１５０５８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｄ ６３／００ － ６３／１２

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ａ０１Ｃ １１／００ － １１／０２

Ａ０１Ｄ ４１／００ － ４１／１６

Ａ０１Ｄ ６７／００ － ６９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行制御手段（１５）と、駐車ブレーキ制御手段（１６）と、車高制御手段（１７）と、刈取昇降制御手段（１８）と、エンジン停止制御手段（１９）と、積載アシスト開始スイッチ（１２）と、積載用登坂制御手段（１３）と、距離測定センサと、を備え、前記積載アシスト開始スイッチ（１２）のＯＮ操作に基づいて、運搬車の荷台に対面する位置まで自動的に走行移動した後、前記積載用登坂制御手段（１３）によって制御されながら、前記運搬車の荷台上へ向かって、地面と前記運搬車の前記荷台に架け渡された積載用板を登坂し、前記距離測定センサによって荷台長及び荷台幅が機体の長さと幅より大きいことが検出された場合にのみ前記荷台上へ移動し、前記荷台上の積載位置に到達した後に走行を自動停止する走行自動停止手段（１５ａ）を設けてあるコンバイン。

【請求項2】

前記荷台上での走行停止後に、前記駐車ブレーキ制御手段（１６）によって駐車ブレーキが自動的に掛かる構成とした請求項１記載のコンバイン。

【請求項3】

前記荷台上での走行停止後に、前記車高制御手段（１７）によって車高が上げ状態から下げ状態に自動的に調節される構成とした請求項１又は請求項２記載のコンバイン。

【請求項4】

前記荷台上での走行停止後に、前記刈取昇降制御手段（１８）によって刈取部（３）が上げ状態から下げ状態に自動的に調節される構成とした請求項１又は請求項２又は請求項３記載のコンバイン。

【請求項5】

前記荷台上での走行停止後に、エンジンが自動的に停止する構成とした請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のコンバイン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、コンバインに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、特許文献１によると、コンバインの運搬車荷台への積込み作業に際し、左右の走行クローラを地面と荷台との間に掛け渡された左右の梯子状部材上に沿わせて走行し、左右棒状の倣いセンサにより左右の走行クローラと左右の梯子状部材との関係位置を検出し、その検出情報に基づきコンバインの左右の走行クローラを自動的に操行制御する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４４０７１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、コンバインを運搬車の荷台上に積み込む際、荷台長及び荷台幅がコンバイの長さ及び幅より大きい場合のみ積載移動するよう制御し、また、積載位置到達後は、駐車ブレーキ、車高下げ、刈取部下げ、エンジン停止などの制御を自動的に行わせることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。

【0006】

すなわち、第１の本発明は、走行制御手段（１５）と、駐車ブレーキ制御手段（１６）と、車高制御手段（１７）と、刈取昇降制御手段（１８）と、エンジン停止制御手段（１９）と、積載アシスト開始スイッチ（１２）と、積載用登坂制御手段（１３）と、距離測定センサと、を備え、前記積載アシスト開始スイッチ（１２）のＯＮ操作に基づいて、運搬車の荷台に対面する位置まで自動的に走行移動した後、前記積載用登坂制御手段（１３）によって制御されながら、前記運搬車の荷台上へ向かって、地面と前記運搬車の前記荷台に架け渡された積載用板を登坂し、前記距離測定センサによって荷台長及び荷台幅が機体の長さと幅より大きいことが検出された場合にのみ前記荷台上へ移動し、前記荷台上の積載位置に到達した後に走行を自動停止する走行自動停止手段（１５ａ）を設けてあるコンバインである。
第２の本発明は、前記荷台上での走行停止後に、前記駐車ブレーキ制御手段（１６）によって駐車ブレーキが自動的に掛かる構成とした第１の本発明のコンバインである。
第３の本発明は、前記荷台上での走行停止後に、前記車高制御手段（１７）によって車高が上げ状態から下げ状態に自動的に調節される構成とした第１又は第２の本発明のコンバインである。
第４の本発明は、前記荷台上での走行停止後に、前記刈取昇降制御手段（１８）によって刈取部（３）が上げ状態から下げ状態に自動的に調節される構成とした第１又は第２又は第３の本発明のコンバインである。
第５の本発明は、前記荷台上での走行停止後に、エンジンが自動的に停止する構成とした第１から第４のいずれかの本発明のコンバインである。
本発明に関連する第１の発明は、走行制御手段（１５）と、駐車ブレーキ制御手段（１６）と、車高制御手段（１７）と、刈取昇降制御手段（１８）と、エンジン停止制御手段（１９）と、積載アシスト開始スイッチ（１２）と、積載用登坂制御手段（１３）と、荷台積載面積測定手段（１４）と、を備え、前記積載アシスト開始スイッチ（１２）のＯＮ操作に基づいて、運搬車の荷台に対面する位置まで自動的に走行移動した後、前記積載用板登坂制御手段（１３）によって前記運搬車の荷台上へ向かって移動し、前記荷台積載面積測定手段（１４）によって荷台長及び荷台幅が機体の長さと幅より大きい場合にのみ前記荷台上へ移動し、前記荷台上の積載位置に到達した後に走行を自動停止する制御手段（１５ａ）を設けてある。

【0007】

本発明に関連する第２の発明は、本発明に関連する第１の発明において、前記荷台上での走行停止後に、前記駐車ブレーキ制御手段（１６）によって駐車ブレーキが自動的に掛かる構成とした。

【0008】

本発明に関連する第３の発明は、本発明に関連する第１又は第２の発明において、前記荷台上での走行停止後に、前記車高制御手段（１７）によって車高が上げ状態から下げ状態に自動的に調節される構成とした。

【0009】

本発明に関連する第４の発明は、本発明に関連する第１又は第２又は第３の発明において、前記荷台上での走行停止後に、前記刈取昇降制御手段（１８）によって刈取部（３）が上げ状態から下げ状態に自動的に調節される構成とした。

【0010】

本発明に関連する第５の発明は、本発明に関連する第１から第４のいずれかの発明において、前記荷台上での走行停止後に、エンジンが自動的に停止する構成とした。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、積載アシスト開始スイッチをＯＮすることで、コンバインは、運搬車の荷台上への積載可能な対面位置まで自動的に走行移動し、荷台長及び荷台幅がコンバインの機体の長さと幅より大きい場合のみ積載制御を開始するので、運搬車への積載作業が容易でありながら、荷台上への到達後は、所定位置で自動停止し、運搬車積載後の安全性を確保することができる。
本発明に関連する第１の発明によれば、積載アシスト開始スイッチをＯＮすることで、コンバインは、運搬車の荷台上への積載可能な対面位置まで自動的に走行移動し、荷台長及び荷台幅がコンバインの機体の長さと幅より大きい場合のみ積載制御を開始するので、運搬車への積載作業が容易でありながら、荷台上への到達後は、所定位置で自動停止し、運搬車積載後の安全性を確保することができる。

【0012】

本発明に関連する第２の発明によれば、本発明に関連する第１の発明の効果に加えて、コンバインの積載位置での停止後に、駐車ブレーキが自動的に掛かるので、運搬作業を安全に行うことができる。

【0013】

本発明に関連する第３の発明によれば、本発明に関連する第１又は第２の発明の効果に加えて、コンバインの積載位置での停止後は、車高が自動的に下がるので、車体重心が低くなって安定し、安全に運搬することができる。

【0014】

本発明に関連する第４の発明によれば、本発明に関連する第１又は第２又は第３の発明の効果に加えて、コンバインの積載位置での停止後は、刈取部を下げることで、運搬中、不用意な横揺れをなくし、運搬車の安定した走行が可能となる。

【0015】

本発明に関連する第５記載の発明によれば、本発明に関連する第１から第４のいずれかの発明の効果に加えて、コンバインの積載位置での停止後はエンジンが自動的に停止するので、作業の省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】コンバインの側面図

【図2】コンバインの平面図

【図3】コンバインの正面図

【図4】コンバインの背面図

【図5】フローチャート

【図6】フローチャート

【図7】制御ブロック図

【図8】カメラを設置したコンバインの平面図

【図9】侵入禁止区域を示すコンバインの平面図

【図10】同上コンバインの平面図

【図11】手扱ぎ状態におけるコンバインの平面図

【図12】制御ブロック図

【図13】コンバインの平面図

【図14】コンバインの側面図

【図15】制御ブロック図

【図16】制御ブロック図

【図17】制御ブロック図

【図18】フローチャート（唐箕調節）

【図19】フローチャート（シーブ調節）

【図20】フローチャート（アクセル調節）

【発明を実施するための形態】

【0017】

この発明の実施例を図面に基づき説明する。

【0018】

図１～図４は、圃場に植立する茎稈を自走しながら刈り取って脱穀する自脱型コンバインを示すものであり、下部に左右一対の走行クローラ２，２を備えた車体１の前側には刈取部３を、その後方には脱穀部４を備えている。

【0019】

刈取部３の横側には、運転席５、運転席の前側に操作ボックス６、運転席の後側には脱穀粒を一時的に貯留するグレンタンク７を備え、このグレンタンク７には貯留された穀粒を機外に排出する排出オーガを備えている。運転席５の下方には作業部各部を駆動するエンジンＥが搭載されている。

【0020】

操作ボックス６には、前後方向の操作で刈取部の昇降、左右方向の操作で機体を左右方向に操行制御するパワステレバー８が設けられている。運転席の横側の操作パネルには、油圧式無断変速装置（ＨＳＴ）によって機体の前進、後進を司るＨＳＴレバー９、車高を上げ下げする（車体に対し走行クローラを上下動する）車高昇降スイッチ１０が備えられている。

【0021】

コンバインを自動で運搬車の荷台に積載するにあたり、例えば、図５のフローチャートで示すように、積載載アシスト開始スイッチ１２をＯＮすると、コンバインは、自動で運搬車の荷台に積載(搭載)可能な対面位置まで走行移動し、すなわち、地面と運搬車の荷台に架け渡された左右のアユミ板（積載用板）にコンバインの左右走行クローラが対面する位置まで移動して登坂を開始し、アユミ登坂制御手段（積載用登坂制御手段）１３によって制御されながら登坂する。そして、荷台積載面積測定手段１４により測定されて荷台長及び荷台幅がコンバインの長さと幅より大きい場合のみ積載移動し、積載位置到達後は、所定位置で走行を自動停止するよう、例えば、荷台の前壁とコンバイン先端との距離検出に基づき自動停止するよう走行自動停止手段１５ａを介して制御装置１１に接続されるようになっている。なお、制御装置１１は、操作ボックス６内に収容されるようになっている。

【0022】

また、荷台長及び荷台幅がコンバインの長さ及び幅より小さい場合（例えば距離測定センサなどで検出）は、警告又は積載制御を中止するようになっている。 なお、積載移動時は、車高は上げ操作して高くし、刈取部も上げ状態として自動積載制御を開始するようにしている。

【0023】

コンバインの積載移動停止後は、コンバインが妄りに動かないように、駐車ブレーキ制御手段１６により駐車ブレーキをかけて制動し、つまり、駐車ブレーキセンサＯＮ作動させて制御する構成としている（図６のフローチャート参照）。

【0024】

また、積載移動停止後の車高は、車高制御手段１７によって上げ状態から下げ状態に制御すべく構成して機体の安定化を図るようにしている（図６参照）。更には、積載移動停止後の刈取部においても、刈取昇降制御手段１８、つまり、刈取上下センサによって上げ状態から下げ状態に制御し、機体の安定化を図るようにしている（図６参照）。

【0025】

そして、コンバインの積載移動停止後における駐車ブレーキ制御、車高制御、刈取昇降制御の完了後は、エンジンＥがエンジン自動停止手段１９、つまり、エンジンセンサＯＦＦ作動により自動的に停止するようになっている（図６参照）。

【0026】

次に、図８～図１２に示す実施例について説明する。図８に示すように、コンバインには、機体左側方カメラ２０Ｌ、機体右側方カメラ２０Ｒ、機体前方カメラ２０Ｆ、機体後方カメラ２０Ｂが設置され、これらのカメラによって画像認識範囲Ｓが設定され、刈取脱穀作業中に、侵入感知区域Ｋを越えて侵入禁止区域Ｐ内（図９参照）で人（運転者以外の作業者）を感知すると、危険区域のため、刈取速度の増速を禁止したり、機体旋回を禁止、また、刈取・脱穀を停止、エンジンを緊急停止するなどして対処するようになっている。

【0027】

また、侵入禁止区域Ｐ内に人を感知すると、車内、車外を問わず警報を発し、告知するようになっている。

【0028】

図１２において、各カメラ２０は、画像解析装置２１を介してコントローラ２２の入力側に接続されている。

【0029】

また、コントローラ２２の入力側には、車速センサ２３、パワステレバー８による旋回操作レバーセンサ２４、ＨＳＴレバー９による主変速レバーセンサ２５、刈脱クラッチレバーによる作業機レバーセンサ２６が設けられている。

【0030】

コントローラ２２の出力側には、エンジンＥＣＵ２７によるエンジン停止機能２８、モニタ２９には警告表示機能３０、ホーン３１による警笛吹鳴機能３２、前後進ＨＳＴ３３による増速禁止機能３４、旋回サイドクラッチバルブ３５による旋回禁止機能３６、駐車ブレーキ３７による走行停止機能３８が設けられている。

【0031】

各カメラによって人を感知する侵入禁止区域の面積（範囲）は、図１０に示すように、コンバインの移動速度により変化する。すなわち、移動速度が低速の場合は、侵入禁止区域Ｐ１のように範囲が狭くなり、移動速度が高速になるほど侵入禁止区域Ｐ２のように範囲が広がるようになっている。

【0032】

また、枕刈穀稈を脱穀する手扱ぎ作業時は、図１１に示すように、脱穀部（排ワラカッタなどの作業機含む）４のみの駆動による走行停止時の作業であるため、侵入禁止区域Ｐ３は、刈取作業時の侵入禁止区域Ｐの範囲より極く狭い範囲となるが、この範囲内で人を感知すると、ホーンにより警笛を発して告示するか、脱穀部の駆動停止（脱穀クラッチレバー切り）、又は、エンジンを緊急停止することができる。

【0033】

図１３及び図１４において、主変速レバー位置センサ４０、副変速レバー位置センサ４１、車速センサ４２、アクセル位置センサ４３、エンジン回転センサ４４、エンジン負荷センサ４５、フィードチエンモード位置センサ４６、刈脱レバー位置センサ４７、刈高さ位置センサ４８、調節チエン層厚負荷センサ４９、引起し変速位置センサ５０、穀稈センサ５１、扱ぎ深さ位置センサ５２、刈脱引継ぎ部詰まりセンサ５３、フィードチエン層厚センサ５４、揺動棚層厚センサ５５、排ワラ層厚センサ５６、ローリング・ピッチング位置センサ５７、機体姿勢角度センサ５８、液晶モニタ５９等が設けられている。各センサによる情報はコントローラ６１を介して液晶モニタ５９に表示されるようになっている(図１５、図１６参照)。

【0034】

図１５、図１６、図１７、図１８例では、揺動選別棚上に層厚センサ５５、運転席の前側の操作ボックスに液晶モニタ５９と唐箕調節レバー６０を備えたコンバインにおいて、刈取作業開始から一定時間経過又は一定距離走行すると、棚上の選別処理物の層厚に応じて唐箕調節レバーの上げ下げ操作で唐箕の最適なポジションを液晶モニタ５９に表示するように構成している。これによると、唐箕調節がレバー式の低価格機においても、唐箕の最適なポジションを液晶モニタに表示することで、自動制御と同等の性能を発揮できるようになる。

【0035】

また、揺動選別棚上に層厚センサ５５、操作ボックスに液晶モニタ５９とシーブ調節レバーを備えたコンバインにおいて、刈取作業開始から一定時間経過又は一定距離走行すると、層厚センサ５５の検出により処理物の層厚に応じてシーブ調節レバーの上げ下げ操作で選別シーブの最適なポジションを液晶モニタ５９に表示するように構成している（図１７、図１９参照）。これによると、シーブ調節がレバー式であっても、シーブの最適なポジションを液晶モニタに表示することで、自動制御と同等の性能を発揮することができる。

【0036】

操作ボックスにエンジン回転計（エンジン回転センサ４４、エンジン負荷センサ４５）と液晶モニタ５９とアクセル調節レバー（アクセル位置センサ４３）を備えたコンバインにおいて、エンジン回転に応じてアクセルの最適なポジションを液晶モニタに表示することで(図１７、図２０参照)、自動制御と同等の性能を発揮することができるようになる。

【符号の説明】

【0037】

Ｅ エンジン
１ 車体（コンバイン）
３ 刈取部
１１ 制御装置
１２ 積載アシスト開始スイッチ
１３ アユミ登坂制御手段（積載用板登坂制御手段）
１４ 荷台積載面積測定手段
１５ａ 走行自動停止手段
１６ 駐車ブレーキ制御手段
１７ 車高制御手段
１８ 刈取昇降制御手段
１９ エンジン自動停止手段

【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】