(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御を実行する旋回制御手段が設けられた刈取収穫機であって、
前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈の外周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手段が設けられ、前記旋回制御手段は、前記位置検出手段の検出情報に基づいて前記旋回制御を実行するように構成され、
前記位置検出手段は、
距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査しながら、検出対象物までの離間距離としての検出距離をそのときの上下走査位置に対応させた状態で逐次検出する非接触式の距離検出手段と、前記距離検出手段の検出情報に基づいて、その検出距離が前記上下走査位置の変化に応じて極値的に変化する変化点における検出距離情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段とを備えて構成され、
前記距離検出手段は、
検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計測手段の前記検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成され、
前記走査手段は、前記距離検出方向が下方側に位置するほど速く、且つ、上方側に位置するほど遅くなるように、前記計測手段の上下移動速度を変更調節するように構成されている刈取収穫機。
【請求項２】
未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御を実行する旋回制御手段が設けられた刈取収穫機であって、
前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈の外周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手段が設けられ、前記旋回制御手段は、前記位置検出手段の検出情報に基づいて前記旋回制御を実行するように構成され、
前記位置検出手段は、
距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査しながら、検出対象物までの離間距離としての検出距離をそのときの上下走査位置に対応させた状態で逐次検出する非接触式の距離検出手段と、前記距離検出手段の検出情報に基づいて、その検出距離が前記上下走査位置の変化に応じて極値的に変化する変化点における検出距離情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段とを備えて構成され、
前記距離検出手段は、
検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計測手段の前記検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成され、
前記走査手段は、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側に位置するように、前記計測手段が上下移動する走査域を位置変更調節するように構成されている刈取収穫機。
【請求項３】
未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御を実行する旋回制御手段が設けられた刈取収穫機であって、
前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈の外周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手段が設けられ、前記旋回制御手段は、前記位置検出手段の検出情報に基づいて前記旋回制御を実行するように構成され、
前記位置検出手段は、
距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査しながら、検出対象物までの離間距離としての検出距離をそのときの上下走査位置に対応させた状態で逐次検出する非接触式の距離検出手段と、前記距離検出手段の検出情報に基づいて、その検出距離が前記上下走査位置の変化に応じて極値的に変化する変化点における検出距離情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段とを備えて構成され、
前記距離検出手段は、
検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計測手段の前記検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成され、
前記走査手段は、前記未刈茎稈群の外周までの距離として検出される前記変化点が、前記走査域の中央側に位置するように、前記走査域を位置変更調節するように構成されている刈取収穫機。
【請求項４】
未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御を実行する旋回制御手段が設けられた刈取収穫機であって、
前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈の外周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手段が設けられ、前記旋回制御手段は、前記位置検出手段の検出情報に基づいて前記旋回制御を実行するように構成され、
前記位置検出手段は、
距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査しながら、検出対象物までの離間距離としての検出距離をそのときの上下走査位置に対応させた状態で逐次検出する非接触式の距離検出手段と、前記距離検出手段の検出情報に基づいて、その検出距離が前記上下走査位置の変化に応じて極値的に変化する変化点における検出距離情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段とを備えて構成され、
前記距離検出手段は、
検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手段と、前記計測手段の前記検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる走査手段と、前記距離検出方向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成され、
前記位置判別手段は、
前記未刈茎稈群の外周までの距離として検出される前記変化点が、前記走査域の一端側に偏っている場合には、前記計測手段による上方移動中の計測情報、又は、下方移動中の計測情報のいずれか一方に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別するように構成され、
且つ、前記走査手段は、位置判別処理に使用しないときの前記計測手段の走査を他の移動操作のときよりも高速で行うように構成されている刈取収穫機。
【請求項５】
前記計測手段は、前記距離検出方向に向けて超音波を発信してから検出対象物にて反射した超音波が受信されるまでの時間に基づいて、前記検出対象物までの離間距離を検出する超音波センサにて構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の刈取収穫機。
【請求項６】
前記位置判別手段は、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置として、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進走行する走行行程の停止位置を判別するように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の刈取収穫機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、未刈茎稈群の外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、走行装置の作動を制御する旋回制御を実行する旋回制御手段が設けられた刈取収穫機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記刈取収穫機の一例であるコンバインでは、例えば特開昭６２‐１６３１１７号公報に示されるように、地磁気方位センサ等の方位検出手段により、走行機体の方位を検出するとともに、走行駆動軸の回転パルスを積算する走行距離センサにより走行機体の走行距離を検出する構成として、上記方位検出手段の検出情報、及び、前記走行距離センサの距離検出情報等に基づいて、未刈茎稈群に接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、次の作業行程の手前個所に後進旋回走行させるように、予め設定された経路に沿って走行すべく旋回制御する構成のものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、地磁気方位センサや走行距離センサの検出情報に基づいて、設定経路に沿って走行するように旋回制御する構成であるから、未刈茎稈群に対する機体位置を的確に検出することができ難く、その結果、未刈茎稈群に対する前記作業行程切換え用の旋回走行を的確に行うことができないという不具合があった。因みに、上記従来技術において未刈茎稈群に対する機体位置が的確に検出でき難い原因としては、例えば走行装置と地面との間でスリップが発生した場合に、走行距離センサの検出値が実際の走行距離に対して誤差が生じることが挙げられる。
又、上記従来技術では、隣接する次の行程へ移動するときの旋回角度は、例えば矩形形状の未刈茎稈群では９０度のように、未刈茎稈群の形状に基づいて予め設定しているので、実際に旋回走行させる箇所における未刈茎稈群の外周形状が、例えば上記９０度に対して鈍角や鋭角になるように、少し異形形状であるような場合には、設定角度で旋回走行させると、走行機体が次の作業行程の手前箇所に適切に位置していないおそれもあった。
【０００４】
そこで、上記したような不利を回避するために、前記未刈茎稈群の外周までの離間距離を検出する検出手段（例えば、超音波式センサ等）を走行機体の外周部に備えさせて、その検出手段の検出情報に基づいて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を検出するように構成することが考えられる。このとき、前記検出手段としては、例えば、未刈茎稈群の上端部よりも低い位置に設置するとともに前記未刈茎稈群に対する検出方向を水平方向に設定して、未刈茎稈群の外周までの水平方向での離間距離を検出するように構成することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、この種の刈取収穫機においては、走行機体が作業走行する場合に、走行路面が軟弱であって走行装置が沈み込んだり、切り株や地面の突部に走行装置が乗り上げたりして、走行機体が水平基準姿勢から左右方向あるいは前後方向に傾斜してしまうことがある。このように走行機体が傾斜すると、前記検出手段の検出方向も同じように傾斜してしまい、例えば、未刈茎稈群の外周までの離間距離ではなく、走行機体に近い側の地面までの離間距離や茎稈の上方を通して遠くに存在する対象物までの離間距離等を誤って検出する等、適切な検出作動が実行できないおそれがあった。
【０００６】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、走行機体が作業走行に伴って傾斜しながら走行することがあっても、未刈茎稈群の外周までの離間距離を的確に検出することにより未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を検出して、上記したような作業行程切換え用の旋回走行を適切に行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜４によれば、前記未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈の外周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手段が設けられ、前記旋回制御手段は、前記位置検出手段の検出情報に基づいて前記旋回制御を実行するように構成される。そして、前記位置検出手段は、距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査しながら、検出対象物までの離間距離としての検出距離をそのときの上下走査位置に対応させた状態で逐次検出する非接触式の距離検出手段と、前記距離検出手段の検出情報に基づいて、その検出距離が前記上下走査位置の変化に応じて極値的に変化する変化点における検出距離情報に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段とを備えて構成されている。
【０００８】
つまり、未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出距離の情報に基づいて未刈茎稈の外周に対する走行機体の位置を検出し、その情報に基づいて、未刈茎稈群に接近する側に向けて前進走行させ、次に、１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前個所に後進走行させるように走行装置の作動を制御するのである。
このとき、距離検出手段は、その距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査しながら、検出対象物までの離間距離をそのときの上下走査位置に対応させた状態で逐次検出することになる。つまり、検出方向が上下に変化したときの検出対象物までの離間距離情報が逐次検出されることになる。
ここで、検出対象物が地面だけであれば、前記検出方向が上方側に向けて振れていれば、前記離間距離は順次長くなるように変化することになる。逆に、前記検出方向が下方側に向けて振れていれば、前記離間距離は順次短くなるように変化することになるが、設定角度範囲内に未刈茎稈群が存在しているときに、距離検出方向が上方側に向けて走査されていれば、地面を検出しているときは前記離間距離は順次長くなるが、前記未刈茎稈群を検出し始めると一旦前記離間距離は順次短くなるように極値的に変化することなる（例えば図１０参照）ので、このような極値的な変化点の距離情報に基づいて、未刈茎稈群の外周までの距離を検出できることになる。
従って、検出距離が上下走査位置の変化に応じて極値的に変化する変化点における検出距離情報を用いて未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を極力、検出誤差の少ない状態で判別することができるのである。
【０００９】
その結果、走行機体が作業走行に伴って傾斜することがあっても、未刈茎稈群の外周までの離間距離を的確に検出することにより未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を検出して、上記したような作業行程切換え用の旋回走行を適切に行うことが可能となる刈取収穫機を提供できるに至った。
【００１０】
又、請求項１〜４によれば、前記距離検出手段は、検出対象物までの離間距離を計測する非接触式の計測手段と、この計測手段の前記検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させる走査手段と、前記検出方向の前記上下走査位置を検出する上下位置検出手段とを備えて構成されている。
【００１１】
走査手段が計測手段の距離検出方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させながら、上下位置検出手段にて検出される上下走査位置と、計測手段にて計測される距離情報とが対応する状態で出力されることになるので、距離計測結果と上下走査位置との対応関係を精度よく求めることができ、例えば、前記計測手段を設定速度で上下方向に走査させながら単に経過時間により上下位置の情報として代用することも考えられるが、このような構成に比べて、未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置情報を精度よく求めることができる。
【００１２】
請求項１によれば、前記走査手段は、前記距離検出方向が下方側に位置するほど速く、且つ、上方側に位置するほど遅くなるように、前記計測手段の上下移動速度を変更調節するように構成されている。
【００１３】
つまり、計測手段がその距離検出方向を上下に走査しながら、検出対象物までの離間距離を計測する場合、下方側に振れるほど検出対象物までの距離は短くなり、上方側に振れるほど距離は長くなるが、計測手段の上下位置の変化に対するその検出距離の変化の割合は、下方側の低い位置で振れるときよりも上方側の高い位置にて振れるときの方が大きくなる（例えば、図１０参照）ので、前記計測手段の上下移動速度を設定角度範囲の全範囲に亘って同じ速度に設定すると、前記上方側の高い位置にて振れるときにおける検出精度を確保するために速度を比較的遅い速度に設定する必要があるが、このようにすると、下方側の低い位置で振れるときにおいては処理が遅くなり、全体として距離検出の作業能率が低下する不利がある。
【００１４】
そこで、距離検出方向が下方側に位置するほど速く、且つ、上方側に位置するほど遅くなるように上下移動速度を変更調節する構成とすることで、全体としての距離検出の作業能率の低下を回避させながら、上方側の高い位置にて振れるときにおける検出精度を確保することができるものとなる。
【００１５】
請求項２によれば、前記走査手段は、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側に位置するように、前記計測手段が上下移動する走査域を変更調節するように構成されている。
【００１６】
つまり、距離検出手段による距離検出作動を実行するに伴って前記未刈茎稈群の外周までの距離が検出されると、その後の検出作動において、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側に位置するように、前記計測手段の検出方向を上下方向に振らせる走査域を位置変更させるのである。
その結果、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さければ走行機体が未刈茎稈群の外周に近いので走査域を下方側に位置変更させ、逆に、前記検出値が大きければ走行機体が未刈茎稈群の外周から遠いので走査域を上方側に位置変更させることにより、検出対象となる未刈茎稈群の外周が設定角度範囲内に位置して適正に距離検出作動を行う易いものにできる。
【００１７】
請求項３によれば、前記走査手段は、前記未刈茎稈群の外周までの距離として検出される前記変化点が、前記走査域の中央側に位置するように、前記走査域を変更調節するように構成されている。
【００１８】
従って、距離検出手段による距離検出作動を実行するに伴って未刈茎稈群の外周までの距離が検出されると、その後の検出作動において、未刈茎稈群の外周までの距離として検出される変化点が走査域の中央側に位置するように走査域を変更調節するので、変化点が一度検出されてから次に検出されるまでに適宜間隔をあけて検出されることになり、位置判別手段による判別処理のための時間を長くとることができ位置判別処理を適正に行えるものになる。
【００１９】
請求項４によれば、前記位置判別手段は、前記未刈茎稈群の外周までの距離として検出される前記変化点が、前記走査域の一端側に偏っている場合には、前記計測手段による上方移動中の計測情報、又は、下方移動中の計測情報のいずれか一方に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別するように構成され、且つ、前記振動操作手段は、位置判別処理に使用しないときの前記計測手段の移動操作を他の移動操作のときよりも高速で行うように構成されている。
【００２０】
従って、位置判別手段は、前記変化点が走査域の一端側に偏っている場合には、計測手段の上方移動中又は下方移動中のいずれか一方における計測手段の計測結果を用いるので、前記変化点が一度検出されてから次に検出されるまでの時間間隔を大きくさせて検出することになり、位置判別手段による判別処理のための時間を長くとることができ位置判別処理を適正に行えるものになる。
しかも、位置判別処理に使用しないときの前記計測手段の移動操作を高速で行うので、距離計測に関与しない無駄な時間を極力少なくさせて、距離検出の作業能率の低下を回避させることができる。
【００２１】
請求項５によれば、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記距離検出手段は、前記距離検出方向に向けて超音波を発信してから検出対象物にて反射した超音波が受信されるまでの時間に基づいて、前記検出対象物までの離間距離を検出する超音波センサにて構成されている。
【００２２】
前記距離検出手段として、例えば光学式のセンサを用いる場合には、刈取作業走行に伴って発生する細かな藁屑や粉塵等の塵埃が検出光の投受光部に付着して適切に距離検出できなくなるおそれがある等の不利があるのに比べて、上記構成によれば、塵埃等の影響を受けることなく適切に距離検出できるようにしながら、超音波の発信部と受信部とを備えた極力簡素な構成にて対応できる。
【００２３】
請求項６によれば、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記位置判別手段は、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置として、前記未刈茎稈群に接近する側に向けて前進走行させる走行行程の停止位置を判別するように構成されている。
【００２４】
上記した走行行程において、１つの作業行程の刈取作業が終了して終端位置に達するに伴って未刈茎稈群に接近する側に向けて旋回走行させる場合、例えば、走行途中で走行装置のスリップ等が発生しても、距離検出情報に基づいて、旋回走行を停止すべき目標旋回位置に達したか否かを的確に検出することができ、作業行程切換用の旋回走行を適正に行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る刈取収穫機の一例としてのコンバインについて図面に基づいて説明する。
図１に示すように、コンバインには、左右一対のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌ、脱穀装置２、操縦部４等を備えた走行機体９の前部側に、走行に伴って圃場の植立穀稈Ｔを刈り取る刈取部３が、刈取昇降用の油圧シリンダ２３によって昇降自在な状態で設けられている。
【００２６】
刈取部３は、倒伏している穀稈を引き起こす引き起こし装置５、引き起こされた植立穀稈の株元を切断する刈刃６、刈取穀稈を横倒れ姿勢に変更しながら機体後部側の脱穀用のフィードチェーン８に向けて搬送する搬送装置７等を備えている。上記引き起こし装置５の下部後方側個所に、刈取部３の対地高さを検出する超音波式の刈高センサＳ５が設けられ、搬送装置７の搬送始端側箇所に、刈取穀稈の株元が接当するとオン作動し、刈取穀稈の株元が接当しない状態ではオフ作動する株元センサＳ０が設けられている。つまり、この株元センサＳ０の検出情報に基づいて刈取作業状態であるか否かが判別される。
【００２７】
次に、図２に基づいてコンバインの動力伝達系、及び、制御構成について説明する。
エンジンＥの動力が油圧式の無段変速装置１０に伝動され、この変速装置１０の変速後の出力が、ミッションケース１１を介してクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌに伝達されている。ミッションケース１１には、上記変速装置１０の変速後の出力を前進又は後進状態に切り換えるための前後進切換機構（図示しない）と、上記変速後の出力を左右クローラ走行装置１Ｌ，１Ｒに各別に断続して伝えると共に各クローラ走行装置１Ｌ，１Ｒを各別に制動作動させるための左右一対の操向クラッチブレーキ１７Ｌ，１７Ｒとが設けられている。
【００２８】
上記無段変速装置１０は、変速操作用の電動モータ１３によって変速操作されるとともに、操縦部４に設けた変速レバー１２に連動連結され、且つ、この変速レバー１２による人為的な変速操作を電動モータ１３による変速操作に優先させるようにするために、変速レバー１２と変速装置１０との連係経路中に、電動モータ１３が摩擦式の伝動機構１４を介して連係されている。
又、前記刈取昇降シリンダ２３に対する圧油の供給を制御して刈取部３を昇降操作するための電磁弁２５と、前記左右の各操向クラッチブレーキ１７Ｌ，１７Ｒに対する圧油の供給を制御して各クラッチを入り切り及びブレーキ操作するための操向用の電磁弁１９とが設けられている。
【００２９】
又、エンジンＥと脱穀装置２及び刈取部３とがベルトテンション式の脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を介して夫々連動連結されている。そして、脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ３４を夫々人為的に入り切り操作する脱穀クラッチレバー３２及び刈取クラッチレバー３１が操縦部４に設けられ、それらの入り操作に伴ってオン作動する脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチＳＷ１が設けられている。エンジンＥの回転数を検出する回転数検出センサＳ１と、ミッションケース１１の入力軸に伝動される変速装置１０の出力回転数に比例するパルスを計数して、走行距離や車速を検出するためのロータリーエンコーダＳ２とが設けられている。尚、エンジンＥの出力は、エンジン始動後、図示しないアクセルレバー等によって上昇操作されて、作業用の回転数にセットされる。
前記エンジン回転数や車速等の検出情報を用いて、刈取作業中においてエンジンＥの無負荷回転数との差によってエンジン負荷を検出するとともに、機体操縦部４に備えられた上限車速設定器２２によって設定される上限車速を越えない範囲で、エンジン負荷が設定負荷に維持されるように車速（具体的には、変速用電動モータ１３の作動状態）を自動調節する車速制御を実行する構成となっている。
【００３０】
又、前記刈取部３の引き起こし装置５の下部側には、走行に伴って刈取部３に導入される植立穀稈に接当して機体後方側に揺動する検出バーを備えて、その検出バーの揺動状態に基づいて植立穀稈の機体横方向での位置を検出する接触式の方向センサＳ４が設けられている。尚、この方向センサＳ４の検出情報は、前記未刈茎稈群Ｍの外周に沿って刈取走行するときに、走行機体９を操向制御する際の制御情報として使用される。
【００３１】
図１、図２、図４に示すように、走行機体９の前部側の既刈り側（機体右側）箇所に、機体前方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２が検出方向を機体前方に向ける状態で左右方向に並んで設けられている。又、走行機体９の未刈り側（機体左側）の横側部には、機体横側方に位置する植立穀稈Ｔまでの距離Ｌを検出する一対の超音波センサＳ３ｂ，Ｓ３ｃが、検出方向を機体横側方に向ける状態で機体前後方向に設定間隔を隔てて設けられている。
前記各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃは、夫々、機体外方側に向けて超音波を発信する発信器と、検出対象物にて反射された超音波を受信する受信器とを備えて、超音波を発信してから受信するまでの時間に基づいて、検出対象物（植立穀稈Ｔや地面）までの距離を検出するように構成されている。尚、機体前部に位置する超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２及び機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂは、植立穀稈Ｔよりも上方に位置して、検出方向が機体外方側で且つ斜め下方に向かう状態で超音波を発信して距離を計測するように構成され、機体横側方の後部側に位置する超音波センサＳ３ｃは機体横側部の低い位置に設けられている。
具体的には、機体前部に位置する超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２は機体の操縦筒４５に備えられ、機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂは機体固定部から延設されたステー４６に取り付け支持されている。
【００３２】
前記機体横側方の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂ（計測手段の一例）は、図９に示すように、機体前後方向に沿う水平軸芯Ｘ周りで上下揺動自在に支持されるとともに、走査機構４７によってその超音波発信方向（距離検出方向）を設定角度範囲に亘って上下方向に振らせるように構成されている。
前記走査機構４７は、駆動用アクチュエータである電動モータ４８と、この電動モータ４８の回転動力を減速させて前記超音波センサＳ３ｂを前記水平軸芯Ｘ周りで上下揺動操作（走査）させるための減速ギア機構４９等を備えて構成され、この走査機構４７の操作によって変化する前記超音波センサＳ３ｂの超音波発信方向（距離検出方向）の上下揺動操作位置を検出するポテンショメータ式の角度検出センサＳ６（上下位置検出手段の一例）が設けられている。
【００３３】
そして、超音波センサＳ３ｂは、後述するように、走査機構４７により超音波発信方向を設定角度範囲に亘って上下方向に走査させながら、検出対象物までの離間距離の検出情報をそのときの上下走査位置（角度検出センサの検出値）に対応させた状態で逐次検出するように構成されている。
【００３４】
図２に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置１６が設けられ、この制御装置１６に、株元センサＳ０、回転数検出センサＳ１、ロータリーエンコーダＳ２、方向センサＳ４、刈高センサＳ５、各超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ、角度検出センサＳ６、脱穀スイッチＳＷ２及び刈取スイッチＳＷ１、上限車速設定器２２の各検出情報が入力されている。一方、制御装置１６からは、前記変速操作用の電動モータ１３、前記揺動操作用の電動モータ４８、刈取昇降用の電磁弁２５及び操向用の電磁弁１９に対する各駆動信号が出力されている。
【００３５】
コンバインは、図３に示すように、矩形状の未刈茎稈群Ｍに対して、いわゆる回り刈り形式で、未刈茎稈群Ｍの外周の各辺Ｍ１〜Ｍ４に沿う各作業行程を順次刈取走行し、各作業行程の終端位置に達すると、隣接する次の作業行程に移動するように走行制御される。つまり、前記制御装置１６を利用して、未刈茎稈群Ｍの外周に沿う１つの作業行程の終端位置に達するに伴って、未刈茎稈群Ｍに接近する側に向けて前進旋回走行させ、次に、前記１つの作業行程と交差する次の作業行程の手前箇所に後進旋回走行させる作業行程切換用の旋回走行を行わせるように、前記クローラ走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御する旋回制御手段１００が構成されている。
【００３６】
前記制御装置１６は、前記前進旋回走行を実行するときに、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向を設定角度範囲（例えば、約３０度）に亘って上下方向に走査させるように揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御するとともに、超音波センサＳ３ｂにより検出される検出対象物までの離間距離の計測情報をそのときの上下走査位置（上下位置センサの検出値）に対応させた状態で逐次取り込み、計測距離が上下走査位置の変化に応じて極値的に変化する変化点、具体的には、順次長くなる状態から順次短くなるように変化する変化点（又は、計測距離が上下振れ角度の変化に応じて順次短くなる状態から順次長くなるように変化する変化点）における計測距離に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体９の位置情報（具体的には、図４（ロ）に示すように未刈茎稈群の外周辺に対する走行機体の傾斜状態）を判別するように構成され、その判別結果に基づいて、前記前進旋回走行を停止すべくクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌの作動を制御する構成となっている。従って、制御装置１６を利用して前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する位置判別手段１０１が構成されている。
【００３７】
又、制御装置１６は、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速く、且つ、上方側に位置するほど遅くなるように、前記超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節するとともに、上記距離検出作動に伴って、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側に位置するように、前記走査域を位置変更調節するように構成されている。従って、制御装置１６を利用して、走査機構４７の作動を制御する走査制御手段１０２が構成されている。
つまり、超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置する場合には、検出対象物までの離間距離は短くなり、下方側に位置すると離間距離は長くなるので、上方側に位置するほど上下移動速度を遅くさせることで、上下位置の検出値の変化に対する計測距離データの変化を検出し易く、未刈茎稈の外周までの距離を精度よく検出し易いものとなる。
又、検出対象物である未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど走査域を下向きに位置変更させることにより、未刈茎稈群の外周に対する検出点（前記変化点）が走査域の中央側よりの位置に存在することになり、適正な検出タイミングで前記変化点を検出することができるものとなる。
【００３８】
以下、この制御装置１６による走行制御について、図６〜図８のフローチャートに従って具体的に説明する。
図６に示すように、未刈茎稈群Ｍの外周に沿う１つの作業行程の始端位置から走行を開始すると、前記方向センサＳ４の検出情報に基づいて走行機体９を作業行程に沿って直進しながら刈取走行させるべく操向用の電磁弁１９を制御する操向制御と、前記刈高センサＳ５の検出情報に基づいて刈取部３の対地高さを適正高さに維持するように刈取昇降用の電磁弁２５を制御する刈高制御と、上限車速を越えない範囲でエンジン負荷が目標負荷に維持されるように車速を制御する車速制御とを、株元センサＳ０がオフして作業行程の終端位置に達したことが判別されるまで実行する。作業行程の終端位置に達したことが判別されると、未刈茎稈群Ｍに対する刈取作業が終了したか否かを判断して、作業終了でなければ、隣接する次の作業行程に移動させるための旋回制御を実行する。一方、作業終了であれば、走行を停止して制御を終える。
【００３９】
旋回制御では、予め設定された走行速度で機体を走行させながら、前進走行や後進走行させるように車速を調節する構成となっており、図７、図８に示すように制御が実行される。つまり、刈取部３を上昇させるとともに、図４（イ）に示すように、先ず直進状態で旋回走行開始位置まで前進走行させる。ここで、走行機体９が上記旋回走行開始位置に達したことは、図５に示すように、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが先に距離小から距離大に変化した後、さらに機体が前進走行して、機体左後側の超音波センサＳ３ｃの距離検出信号ｃが距離小から距離大に変化したことによって判別する。
【００４０】
旋回走行開始位置に達すると、図４（ロ）に示すように、左側のクローラ走行装置１Ｌをブレーキ作動させて、機体前部側が未刈茎稈群Ｍに接近するように走行機体９を左旋回走行させるとともに、その旋回走行中において機体左側の前部側に位置する超音波センサＳ３ｂの検出距離情報に基づいて、走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角度θ）を判断して（この動作が位置判別処理に対応する）、その角度が設定角度（例えば４５度）になるに伴って前進の左旋回走行を停止させ、左側のクローラ走行装置１Ｌのブレーキ作動を解除する。
【００４１】
この前進の左旋回走行を実行するときに、超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向を設定角度範囲に亘って上下方向に振らせるように揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御するとともに、超音波センサＳ３ｂにより検出される検出対象物までの離間距離の計測情報をそのときの上下位置情報（角度検出センサＳ６の検出値）に対応させた状態で逐次検出する。前記設定角度範囲は、図９に示すように、走行機体９に対する相対位置が予め設定されており、角度検出センサＳ６の検出値（上下位置情報）に対応させて超音波センサＳ３ｂにより検出される計測情報を検出するのである。そして、図１０に示すように、上下位置が大側に変化するに伴って計測距離が順次長くなる状態から順次短くなるように変化する変化点Ｑにおける距離を未刈茎稈の外周までの距離情報として、その距離情報に基づいて走行機体９が未刈茎稈群Ｍに対して位置する角度（例えば次の辺に対してなす角度θ）を判別する。そして、その角度が設定角度（例えば４５度）になるに伴って前進の左旋回走行を停止させる（図４（ロ）参照）。
【００４２】
つまり、図１０に示すように、超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向を例えば下から上方向に振らせると、未刈茎稈の外周に達するまでに地面を検出しながら、検出距離が徐々に大側に変化していく。未刈茎稈が存在する個所に達すると、未刈茎稈の外周面に沿って検出距離が逆に短くなり、未刈茎稈の上部側に達すると、再度、検出距離が大側に変化していくことになるので、上記変化点Ｑを未刈茎稈の外周までの距離として求めることができるのである。
このとき、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速く且つ上方側に位置するほど遅くなるように、超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節するとともに、上記距離検出作動によって、未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるに伴って下方側に位置するように、走査域を位置変更調節すべく、角度検出センサＳ６の検出情報に基づいて揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御する（図９（ハ）参照）。
このように超音波の発信方向が上下方向に走査されることで、例えば、図９（ロ）に示すように、走行機体９が左右に傾斜したような場合であっても、未刈茎稈までの距離を精度よく検出することができる。
【００４３】
次に、図４（ハ）に示すように、上記旋回走行の停止位置から、直進状態で旋回走行開始位置まで後進走行させる。ここで、走行機体９が旋回走行開始位置に達したことは、図５に示すように、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの距離検出信号ｂが極小値を過ぎて増加に転じたことによって判別される。
このとき、上記した制御と同様に角度検出センサＳ６の検出情報と対応付けて超音波センサＳ３ｂによる計測を逐次実行し、上記距離検出作動によって、未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるに伴って下方側に位置するように（図９（ハ）参照）、走査域を位置変更調節すべく、角度検出センサＳ６の検出情報に基づいて揺動操作用の電動モータ４８の作動を制御する。
【００４４】
旋回走行開始位置に達すると、図４（ハ）〜（ニ）に示すように、右側の操向クラッチブレーキ１７Ｒを切り操作して走行機体９を後進左旋回走行させる。そして、走行機体９が隣接する次の作業行程の手前箇所に位置するに伴って、後進左旋回走行を停止させる。ここで、走行機体９が次の作業行程の手前箇所に位置したことは、機体前部側における左右一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２のうち左側に位置する超音波センサＳ３ａ１の距離検出信号ａが距離大の状態から、機体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態に変化したことによって判断される。次に、次の作業行程の手前箇所から、機体前部側における左右一対の超音波センサＳ３ａ１，Ｓ３ａ２のうち左側に位置する超音波センサＳ３ａ１の距離検出信号ａが機体前方側の植立穀稈Ｔを検出する状態を維持し、他方側の超音波センサＳ３ａ２の距離検出信号ａが距離大を検出する状態を維持するように操向用の電磁弁１９を制御しながら直進前進走行させて、刈取部３を下降させた後に次の作業行程での刈取作業を開始させる。刈取作業が開始されて株元センサＳ０がオンするに伴って、前記操向制御、刈高制御及び車速制御を実行する状態に移行する。
【００４５】
この実施形態では、前記位置判別手段１０１にて判別される未刈茎稈群Ｍの外周に対する走行機体９の位置として、具体的には、前進左旋回走行の停止位置（図４（ロ））を用いている。従って、機体横前部側の超音波センサＳ３ｂにより計測手段が構成され、前記走査機構４７と走査御手段１０２とにより走査手段ＩＳが構成され、超音波センサＳ３ｂ、走査手段ＩＳ及び角度検出センサＳ６の夫々により、非接触式の距離検出手段が構成されることになる。そして、この距離検出手段と位置判別手段１０１とにより、未刈茎稈群の外周までの距離を検出して、その検出距離の情報に基づいて前記未刈茎稈の外周に対する走行機体の位置を検出する位置検出手段が構成されることになる。
【００４６】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速く且つ上方側に位置するほど遅くなるように、前記超音波センサＳ３ｂの上下移動速度を変更調節する構成と、上記距離検出作動に伴って、前記未刈茎稈群の外周までの距離の検出値が小さくなるほど下方側に位置するように、前記走査域を位置変更調節するように構成したが、前記超音波センサＳ３ｂによる超音波発信方向（検出方向）が下方側に位置するほど速くなるように移動速度を調節する構成の両方を備える構成としたが、これらのうち、いずれか一方の構成だけを備える構成でもよい。
【００４７】
（２）又、次のような構成を採用してもよい。尚、この場合、その他の構成は上記実施形態と同じであるから説明を省略する。
【００４８】
▲１▼  未刈茎稈群の外周までの距離として検出される前記変化点（即ち、未刈茎稈の外周までの距離情報）が、常に、前記走査域の中央側に位置するように走査域を位置変更調節する構成としてもよい。
つまり、図９（ニ）に示すように、前記未刈茎稈群の外周までの距離として検出される前記変化点が、前記走査域の上方一端側に偏っている場合には、走査域を上方側に位置調節することで、走査域の中央側に位置させるのである。
【００４９】
▲２▼  前記未刈茎稈群の外周までの距離として検出される前記変化点が、前記走査域の一端側に偏っている場合には、前記超音波センサ（計測手段）による上方移動中の計測情報、又は、下方移動中の計測情報のいずれか一方に基づいて、前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別するように構成され、且つ、位置判別処理に使用しないときの超音波センサの移動操作を他の移動操作のときよりも高速で行うようにする。
例えば、超音波センサ（計測手段）による上方移動中の計測情報に基づいて前記未刈茎稈群の外周に対する走行機体の位置を判別する構成とした場合には、超音波センサ（計測手段）による下方移動中の計測情報は制御に利用しないが、この下方移動は上方移動操作のときよりも高速で上下移動操作させるのである。
【００５１】
（３）上記実施形態では、機体左前側の超音波センサＳ３ｂに対してのみ、揺動操作手段が設けられるようにしたが、その他のセンサに対しても、揺動操作手段を備えて上下方向に振動させて、上下位置情報と計測情報とを対応つけて計測する構成としてもよい。
例えば、図１１に示すように、機体左後側の超音波センサＳ３ｃを、上記機体左前側の超音波センサＳ３ｂと同様に、植立穀稈よりも上方に位置させて、揺動操作手段にて上下揺動自在に設けるとともに、上下位置に対応させて距離を計測する構成とし、図１２に示すように、前進左旋回走行の停止位置を判別するときに、機体左前側の超音波センサＳ３ｂの検出情報Ｌ１と、機体左後側の超音波センサＳ３ｃの検出情報Ｌ２とを用いて、それらの間の離間距離ｓｄが予め判別しているので、それらの検出情報に基づいて、未刈茎稈に対する走行機体の正確な位置を判別するようにしてもよい。
【００５２】
（４）上記実施形態では、機体左後側の超音波センサＳ３ｃは、一つの作業行程が終了してから旋回走行開始位置の検出するために茎稈群の存否を確実に検出するために低い位置に設けられる構成としたが、このような構成に代えて、このセンサについても、機体左前側の超音波センサＳ３ｂと同様に高い位置に設置して角度変更可能に構成する等、種々の形態で実施してもよい。
【００５３】
（５）上記実施形態では、前記旋回制御手段１００が、前記位置判別手段１０１の判別情報に基づいて走行装置の作動を制御するときに、走行機体９の位置として、前進左旋回走行の停止位置（図４（ロ））を用いたが、これ以外の機体位置を判別する構成としてもよい。
【００５４】
（６）上記実施形態では、未刈茎稈群Ｍの外周までの距離を検出する距離検出手段として、走行機体９に、超音波式の距離検出手段を設けたが、これ以外に、例えば、検出光を植立茎稈Ｔに対して投受光する光式の距離検出手段を用いてもよい。
【００５５】
（７）上記実施形態では、各走行装置１Ｌ，１Ｒを各別に制動作動させるための左右一対の操向クラッチブレーキを設ける構成としたが、このような構成に限らず、左右一対の油圧式無段変速装置を備えて左右各別に無段変速可能な構成としたり、遊星ギア式の変速機構とする等、各種の駆動形態で実施してもよい。
【００５６】
（８）上記実施形態では、刈取収穫機をコンバインにて構成したが、コンバイン以外に、例えば、イグサ用の刈取収穫機等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図
【図２】コンバインの制御構成のブロック図
【図３】コンバインによる刈取走行の経路を示す平面図
【図４】旋回走行を示す平面図
【図５】距離検出信号の時間変化を示すタイムチャート
【図６】制御作動を示すフローチャート
【図７】制御作動を示すフローチャート
【図８】制御作動を示すフローチャート
【図９】距離検出状態を示す背面図
【図１０】距離計測情報を示す図
【図１１】別実施形態のコンバインの側面図
【図１２】別実施形態の旋回走行を示す平面図
【符号の説明】
１Ｌ，１Ｒ  走行装置
９          走行機体
１００      旋回制御手段
１０１      位置判別手段
ＩＳ        走査手段
Ｓ３ｂ      計測手段
Ｓ６        上下位置検出手段
【図１】
0003612436.tif 000002
【図２】
0003612436.tif 000003
【図３】
0003612436.tif 000004
【図４】
0003612436.tif 000005
【図５】
0003612436.tif 000006
【図６】
0003612436.tif 000007
【図７】
0003612436.tif 000008
【図８】
0003612436.tif 000009
【図９】
0003612436.tif 000010
【図１０】
0003612436.tif 000011
【図１１】
0003612436.tif 000012
【図１２】
0003612436.tif 000013