(57)【要約】      （修正有）【課題】穀粒排出オーガによる穀粒排出位置を自動的に移動させて穀粒容器内に空隙が無くなるように穀粒を充填し、穀粒容器の容積を有効に利用して穀粒の運搬作業の能率を高める。【解決手段】運搬車両側の穀粒容器８内を撮影可能なカメラを設ける。そして、該カメラによって撮影された画像の分析結果に基づいて、コンバイン側の穀粒排出オーガの穀粒排出口３を移動制御できるように構成する。また、撮影された画面の各分割画面Ａ〜Ｉにおける特定の色彩の占有比率或いは明暗の比率の変動に基づいて、穀粒の堆積状態を検出できるように構成する。また、各分割画面Ａ〜Ｉにおける穀粒容器８の内壁部分を穀粒によって隠すべく、穀粒排出オーガの穀粒排出口３を移動制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬車両側の穀粒容器（８）に、該穀粒容器（８）内を撮影可能なカメラ（１）を設け、該カメラ（１）によって撮影された画像の分析結果に基づいて、コンバイン側の穀粒排出オーガ（６）の穀粒排出口（３）を移動制御できるように構成したことを特徴とする穀粒排出システム。
【請求項２】
前記カメラ（１）によって撮影された画面を複数に分割し、各分割画面（Ａ〜Ｉ）における特定の色彩の占有比率或いは明暗の比率の変動に基づいて、穀粒の堆積状態を検出できるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の穀粒排出システム。
【請求項３】
各分割画面（Ａ〜Ｉ）における穀粒容器（８）の内壁部分を穀粒によって隠すべく、穀粒排出オーガ（６）の穀粒排出口（３）を移動制御するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の穀粒排出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンバイン側のグレンタンクから、運搬車両側の穀粒容器へ穀粒を排出する穀粒排出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインは、圃場内を走行しながら穀稈を刈り取って脱穀し、脱穀済の穀粒を機体上に設けたグレンタンクに一時的に貯留して収穫作業を続行し、グレンタンクが満杯になると収穫作業を中断して、圃場近くの道路に止めているトラックへ移動してグレンタンク内の穀粒を運搬車両側の穀粒容器へ排出する。そして、この運搬車両を走行させて穀粒乾燥施設へと運搬する。
【０００３】
このコンバインのグレンタンクから運搬車両側の穀粒容器への穀粒の移し変えは、コンバインの機体上に設けた穀粒排出オーガを穀粒容器上に延ばし、グレンタンク内の穀粒を穀粒排出オーガの先端から排出して穀粒容器に充填して行う。
【０００４】
そして、この穀粒移し変え作業はコンバインに搭乗した作業者が穀粒排出オーガの移動及び駆動操作を行うが、コンバインと穀粒容器とが離れているために、穀粒容器内への穀粒の溜り具合が確認し難い。このために、穀粒排出オーガの先端に超音波センサを設け、この超音波センサによって穀粒の堆積状態を検出して、穀粒排出オーガを駆動停止・首振り・その他の作動を行うようにした発明が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開昭６１−６０５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
穀粒排出オーガの先端から、穀粒を穀粒容器内の一定位置に排出した場合には、この穀粒が円錐状に堆積して穀粒容器の周壁近傍に空隙が生じ、穀粒容器の容積を充分に利用出来ない。そのために、作業者が穀粒排出オーガを左右に移動させたり伸縮させて、穀粒排出オーガの先端位置を穀粒容器上で調整して穀粒容器の容積を充分利用できるようにするが、その穀粒排出オーガの移動制御を穀粒容器から離れたコンバイン側からで行うため、的確な操作が困難である。また、前記の穀粒排出オーガの先端に超音波センサを設けた従来技術も、正確に穀粒の堆積状態を検出できない。
【０００６】
そこで、本発明では、手動で穀粒排出オーガを穀粒容器上に移動させた後には、この穀粒容器上において穀粒排出オーガの穀粒排出口の位置を自動的に調整し、穀粒容器内に空隙が無くなるように穀粒を堆積させて、穀粒容器の容積を有効に利用できるようにすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項１記載の発明では、運搬車両側の穀粒容器（８）に、該穀粒容器（８）内を撮影可能なカメラ（１）を設け、該カメラ（１）によって撮影された画像の分析結果に基づいて、コンバイン側の穀粒排出オーガ（６）の穀粒排出口（３）を移動制御できるように構成したことを特徴とする穀粒排出システムとした。
【０００８】
この構成により、カメラ１によって撮影された画像の分析により、穀粒排出オーガ６の穀粒排出口３から穀粒容器８内に排出された穀粒の堆積状態が検出され、穀粒容器８内に穀粒が空隙少なく堆積するように穀粒排出口３が自動的に移動する。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記カメラ（１）によって撮影された画面を複数に分割し、各分割画面（Ａ〜Ｉ）における特定の色彩の占有比率或いは明暗の比率の変動に基づいて、穀粒の堆積状態を検出できるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の穀粒排出システムとした。
【００１０】
この判別方法により、穀粒容器８内における穀粒の堆積状態を正確に検出可能となる。
請求項３記載の発明では、各分割画面（Ａ〜Ｉ）における穀粒容器（８）の内壁部分を穀粒によって隠すべく、穀粒排出オーガ（６）の穀粒排出口（３）を移動制御するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の穀粒排出システムとした。
【００１１】
この構成により、カメラ１で撮影した画像を基に、穀粒排出オーガ６を自動的に移動させて、穀粒容器８へ穀粒が充填される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によると、カメラ１によって撮影された画像の分析により、穀粒排出オーガ６から穀粒容器８への穀粒の排出作業を容易に行なうことができるうえに、穀粒容器８の容積を有効利用して、コンバインによる収穫作業および運搬車両による穀粒運搬作業を能率よく行なうことができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、上記請求項１に記載の発明の効果に加え、穀粒容器８内における各部の穀粒の堆積状態を精度良く検出でき、穀粒容器８の容積をより有効に利用して、コンバインによる収穫作業および運搬車両による穀粒運搬作業を能率よく行なうことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によると、上記請求項１に記載の発明の効果に加え、穀粒容器８の内壁部分を穀粒によって隠すように穀粒排出オーガ６の穀粒排出口３を移動させることによって、穀粒容器８内において穀粒のない空隙が狭まり、穀粒容器８の容積をより有効に利用して、コンバインによる収穫作業および運搬車両による穀粒運搬作業を能率よく行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施した穀粒排出システムを図面を参照しながら説明する。
コンバインの全体は、図１に示す如く構成され、クローラ走行装置１１を有する機体１０の前方には、刈取装置１２が設けられている。この刈取装置１２が刈り取った穀稈は供給搬送装置１３で上方へ搬送され、穀稈脱穀搬送装置１４に引き継がれ、穂先を脱穀装置１５内へ供給して脱穀され、脱穀後の穀稈が機体１０の最後部に設けたカッター１６で細かく切断され圃場へ放出される。
【００１６】
機体１０の上方には、脱穀装置１５の右側方にこの脱穀装置１５で脱穀選別された穀粒を一時貯留するグレンタンク５と、該グレンタンク５の前方に位置していて作業者が搭乗してコンバインの操縦等の各種操作を実行する操縦操作部１７が構成されている。
【００１７】
グレンタンク５の後側に揚穀筒１８が立設され、該揚穀筒１８の上端に穀粒排出オーガ６が上下回動自在に連結されている。グレンタンク５内の穀粒貯留量が満杯となると、この揚穀筒１８を経て穀粒排出オーガ６から穀粒をグレンタンク５の外部へと排出する。揚穀筒１８は電動モータ（図示せず）にて旋回可能に構成され、また、穀粒排出オーガ６は油圧シリンダ７にてその先端側が昇降可能に構成されている。この穀粒排出オーガ６は内部の搬送螺旋と外筒が伸縮可能にされ油圧シリンダ（図示省略）で伸縮可能にされている。さらに、穀粒排出オーガ６の先端には直交して穀粒排出口３を形成した放出筒２を設け、この放出筒２を、穀粒排出オーガ６の外筒に対して、内部の搬送螺旋の軸芯と同一の軸芯周りに電動モータ４で回転可能に取り付けている。
【００１８】
そして、穀粒排出オーガ６は、揚穀筒１８が内部の搬送螺旋の軸芯と同一の軸芯周りに回転すると、穀粒排出オーガ６も一体で旋回する。更に、穀粒排出オーガ６は、揚穀筒１８に対して起伏回動し、さらに穀粒排出オーガ６自体も一定範囲で伸縮して、放出筒２の位置をトラック等に搭載した穀粒容器８の上方へ位置合わせすることができる構成となっている。
【００１９】
このように構成したコンバインを前進させて刈取作業をすると、刈取装置１２で刈り取られた穀稈は供給搬送装置１３にて後上方へ搬送され、穀稈脱穀搬送装置１４へと引き継ぎ搬送される。この穀稈脱穀搬送装置１４に引き継がれた穀稈は、穂先側が脱穀装置１５へ供給されて脱穀選別され、脱穀済の穀稈がカッター１６で細かく切断され圃場へ放出される。
【００２０】
脱穀装置１５で脱穀された穀粒はグレンタンク５内へ送り込まれて貯留されるが、貯留される穀粒が増えてくると満杯センサがこれを検出してブザーが鳴る。そして、グレンタンク５が満杯になったことを知った作業者は刈取り作業を中断して、コンバインを道路に停止したトラック（運搬車両）へ近づけて、穀粒排出オーガ６の穀粒排出口3から穀粒を排出してトラック上の穀粒容器８内へ移し変える。なお、穀粒容器８の側壁上には、穀粒排出オーガ６の先端と穀粒容器８の内部をその側枠を含めて撮影することのできるカメラ１(図２参照)を取り付けている。
【００２１】
穀粒排出オーガ６の放出筒２を穀粒容器８上に移動する操作は、手動でスイッチ類を操作して行うが、放出筒２の穀粒排出口３を穀粒容器８の略中央へ位置させて穀粒の放出を開始すると、穀粒を穀粒容器８の全体に空隙無く均一に収納するために、次の自動制御を行っている。
【００２２】
まず、自動制御を行うためのセンサ等からの信号の入力と制御信号の出力を図３の制御ブロック図で説明する。
まず、カメラ１によって放出口３と共に穀粒容器８内を撮影した映像（画像）が映像送信機４２で無線によってコンバイン機体１０側に設置する映像受信機４３へ送られモニタ２０で表示され、画像解析コントローラ２１で分析される。その映像は図４のようなもので、放出筒２と共に放出中の穀粒が映し出され、カラー映像の色彩や白黒映像の明暗によって、少なくとも放出筒２と溜まる穀粒及び穀粒容器８の内壁が識別される。例えば、放出筒２は白で穀粒容器８の内壁を赤にすることで識別が容易になる。
【００２３】
映像は、例えば、仮想線４４，４５で九つの分割画面Ａ〜Ｉに分割され、各分割画面Ａ〜Ｉになにが写っているかを分析する。例えば、放出筒２が写っている分割画面では白の割合（分割画面内における白色の占有比率）が多く、穀粒容器８の内壁が写っている分割映像では赤の割合（分割画面内における赤色の占有比率）が多くなるのである。放出筒２から穀粒が排出されて穀粒容器８の内壁が穀粒で覆われると赤が無くなり穀粒の黄土色に覆われてくる。このような各分割映像の情報が画像解析コントローラ２１から中央演算装置４１へ送り込まれる。なお、上下の仮想線４５は遠くなるほど間隔を狭くしてなるべく実際の間隔と等しくなるように分割する。
【００２４】
その他に、中央演算装置４１のデジタル信号処理部３８には、排出クラッチセンサ２２から穀粒の排出情報が入・切信号として入力し、排出スイッチ２３とオーガ自動張出スイッチ２４とオーガ自動収納スイッチ２５とオーガ昇降スイッチ２６とオーガ左右旋回スイッチ２７とオーガ伸縮スイッチ２８と放出筒２の左右スイングスイッチ２９とオーガ上限スイッチ３０のそれぞれ入・切信号が入力する。
【００２５】
また、中央演算装置４１のアナログ信号処理部４０には、オーガ旋回ポジションセンサ３１と放出筒２の回転ポジションセンサ３２からそれぞれ位置情報が入力する。
中央演算装置４１のオーガ出力処理部３９からは、排出クラッチの入・切信号３３とオーガ昇降信号３４とオーガ左右旋回信号３５とオーガ伸縮出力信号３６と左右回転出力信号３７が出力される。
【００２６】
次に、穀粒排出オーガ６の旋回および伸縮や放出筒２の左右回転の自動制御状態を図５のフローチャートで説明する。
ステップＳ１で穀粒の排出を開始し、ステップＳ２でその映像を例えば９分割し、ステップＳ３で穀粒容器８の手前中央の分割画面Ａを取出し、ステップＳ４で穀粒容器８の内壁面の色例えば赤が画面全体に占める割合（赤色の占有比率）を判定し、赤の割合が１０％以下になれば、ステップＳ５の他の分割画面例えば分割画面Ｄの上方へ放出筒２を移動し穀粒排出を続行し、ステップＳ６で分割画面Ｄにおける穀粒容器８の内壁面の色赤が画面全体に占める割合を判定し、赤の割合が１０％以下になれば、ステップＳ７の他の分割映像例えば映像Ｂの上方へ放出筒２を移動し穀粒排出を続行し、最終的にステップＳ８で分割画面に赤の部分が無くなれば、ステップＳ９の穀粒排出を停止して終了する。すなわち、分割画面で穀粒容器８の内壁の赤い色が多いものがあれば、その位置に穀粒を排出するように放出筒２を移動し、赤い映像が無くなれば、穀粒の排出を停止する。
【００２７】
以上の如くグレンタンク５から穀粒容器８への穀粒の移し変えが終了すると、コンバインを圃場の刈取作業位置へ戻して収穫作業を続行する。
図６と図７で、脱穀装置１５の水洗浄装置について説明する。
【００２８】
脱穀装置１５は、収穫物が稲と麦の種類の違いや品種の違いによって、収穫穀粒が混じり合わないように収穫物を変える度に内部を掃除する。また、同じ収穫物でも長時間使用していると藁屑が内部に堆積するので、掃除を行う必要がある。
【００２９】
この為に、脱穀装置１５の上側に水タンク５０を備え、脱穀装置１５の扱胴６１へ向けて噴射するノズル５６と脱穀装置１５の揺動棚６０上に向けて噴射するノズル５７を設けて、脱穀装置１５の外側を通すホース５１，５２，５３で、水タンク５０上のポンプ５４とノズル５６，５７を配管している。
【００３０】
扱胴６１のノズル５６は、扱ぎ歯に絡む藁屑を落とすために穀稈供給口の反対側で扱胴５９の回転方向Ｋに逆らう向きに噴射し、しかもモータ５８で噴射角度を扱胴５９の全面に揺動するようにしている。
【００３１】
揺動棚６０のノズル５７は、前記ノズル５６の下方で、同じく、モータ５９で噴射角度を揺動棚６０の全面に揺動するようにしている。
ホース５１，５２，５３は、途中に切換弁５５を介在し、二個のノズル５６，５７の両方か或いはどちらか一方へ水の送り方向を変えることが出来るようにしている。
【００３２】
なお、脱穀装置１５の水洗浄は、収穫作業の終了時に通常行うが、収穫作業が続く場合には、脱穀装置１５が駆動されている状態すなわち脱穀スイッチがオンで、穀稈の刈取が中断する急旋回状態すなわち旋回スイッチがオンで水を噴射するようにすれば良い。
【００３３】
図８から図１１で脱穀装置１５の一部改良構造を説明する。
脱穀装置１５の扱室６４内では扱胴６１の回転によって穀稈の穂先側を扱いで穀粒を脱粒させるが、扱室６４内には脱粒した穀粒と共に穀粒が混入した藁屑が多量に発生するので、この藁屑を処理するために扱胴６４の後側部に排塵処理室６６を設けているが、この排塵処理室６６を次の如く構成している。
【００３４】
扱室６４の後部から横送りされる藁屑を受け入れる筒状の排塵処理筒６５内に排塵処理歯を設けた排塵処理軸６２を軸架し、藁屑を後送りしながら解して穀粒を分離し、揺動棚６０上に処理物を落下させるのであるが、その始端側で扱室６４から藁屑を受ける位置で排塵処理室６６の水平から上方にかけて受網６３を設けて、細かい藁屑を室外へ排出させて解し作用を効果的に働かせるようにしている。
【００３５】
図９の実施例では、受け網６３を排塵処理筒６５に固定して取り付けているが、図１０に示すように受網６３を上方へ取り外せるようにしても良い。さらに、図１１に示す如く、受網６３の外側に吸引ファン６８を設けた吸引筒６７を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明実施例のコンバイン全体を示す側面図
【図２】本発明実施例の使用状態を示す一部の斜視図
【図３】制御ブロック図
【図４】カメラによる映像の説明図
【図５】制御フローチャート図
【図６】別部分を説明するコンバイン全体側面図
【図７】別部分を説明するコンバイン全体正断面図
【図８】更に別部分を説明するコンバインの部分平断面図
【図９】その別部分を説明するコンバインの正断面図
【図１０】別実施例を説明するコンバインの部分拡大平断面図
【図１１】別実施例を説明するコンバインの正断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  カメラ
２  放出筒
３  穀粒排出口
８  穀粒容器
６  穀粒排出オーガ
Ａ〜Ｉ  分割画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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