(57)【要約】      （修正有）【課題】穀物が当たったときの変位のみを検出可能にすると共に、コンパクトに構成し、かつ本機への取付けを容易に行える穀物検出装置を提供する。【解決手段】センサ本体２１の外側を外装カバー２７によって覆うと共に、センサ本体２１の取付ブラケット２５固定側の打ち面に加速度センサ２８を設け、穀物感知板２３に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサ２８を取付けることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性金属製の拡張四角形リングセンサ本体の短尺側に歪ゲージを設け、前記センサ本体の長尺側の対向する一方の面に、穀物感圧板を固定させ、もう一方の面に取付ブラケットを固定させる穀物検出装置において、センサ本体の外側を外装カバーによって覆うと共に、センサ本体の取付ブラケット固定側の内面に加速度センサを設け、穀物感知板に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサを取付けることを特徴とする穀物検出装置。
【請求項２】
センサ本体の四角リング空間部に弾性を有する軟らかい樹脂を充鎮することを特徴とする請求項１に記載の穀物検出装置。
【請求項３】
揚穀筒の投出口に対向させて穀物感圧板を縦方向に長尺に形成することを特徴とする請求項２に記載の穀物検出装置。
【請求項４】
穀物タンクの重量を検出するタンク重量センサと衝撃センサを用いて穀物の収量を検出することを特徴とする請求項３に記載の穀物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばコンバインの収穫穀物の収量などを測定する穀物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衝撃センサに穀物が当たったときの衝撃により穀物の流量を検出する技術がある。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３３５２８
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は、本機側の機械振動によって穀物を誤検出する不具合があり、衝撃センサによる穀物の検出精度を容易に向上させ得ない等の問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
然るに、本発明は、請求項１の如く、可撓性金属製の拡張四角形リングセンサ本体の短尺側に歪ゲージを設け、前記センサ本体の長尺側の対向する一方の面に、穀物感圧板を固定させ、もう一方の面に取付ブラケットを固定させる穀物検出装置において、センサ本体の外側を外装カバーによって覆うと共に、センサ本体の取付ブラケット固定側の内面に加速度センサを設け、穀物感知板に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサを取付けるもので、センサ本体及び歪ゲージ及び穀物感圧板によってロードセル方式の衝撃センサを形成し、この衝撃センサの歪ゲージを分力計とすることにより、穀物が当たったときの変位のみを検出可能にし得ると共に、加速度センサの出力によって衝撃センサの出力を補正してＳＮ比を向上させることにより、穀物の当たったときの信号を容易に取出し得、さらに衝撃センサに加速度センサを組込んで一体化することにより、コンパクトに構成し得、しかも外装カバーで覆うことにより歪ゲージの雰囲気温度の変化を低減し得、温度補償を不要にし得るものである。
【０００６】
また、請求項２の如く、センサ本体の四角リング空間部に弾性を有する軟らかい樹脂を充填するもので、歪ゲージの防水及び防塵を前記の軟らかい樹脂によって行い得、衝撃センサの出力に悪影響を与えることがなく、取付ブラケット側の本機振動によるノイズを加速度センサの出力により打ち消すように、加速度センサの出力レンジ及び位相などを調整し、穀物感圧板の垂直方向のみの出力を歪ゲージから出力させ得るものである。
【０００７】
また、請求項３の如く、揚穀筒の投出口に対向させて穀物感圧板を縦方向に長尺に形成するもので、投出口からの穀物の飛散が感圧板によって阻止されるのを横長形に比べて低減し得、タンクへの穀物の充填率が悪くなるのを防ぎ得るものである。
【０００８】
また、請求項４の如く、穀物タンクの重量を検出するタンク重量センサと衝撃センサを用いて穀物の収量を検出するもので、重量センサ出力により團場単位または満タンク単位での収量を検出させ、走行距離当たりの収量を衝撃センサによって検出させ、２つのセンサを併用して高精度に穀物収量を検出し得るものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１は全体側面図、図２は同平面図であり、図中１は左右に走行クローラ２、２を装設するトラックフレーム、３は前記トラックフレーム１に固定支持する機台、４はフィードチェーン５を左側に張架し扱胴６を内蔵してなる脱穀部、７は機台３前方に昇降可能に支持させて刈刃及び穀稈搬送機構などを備える刈取部、８は前記フィードチェーン５終端に連結させる排藁チェン９の終端を臨ませる排藁カッター部、１０はコンバインの各部を駆動するエンジン、１１は揚穀筒１２を臨ませて脱穀部４から取出す穀粒を貯留する穀粒タンク、１３は運転席１４及び運転操作部１５を備える運転台であり、前記刈取部７で連続的に穀稈を刈取ると共に、この刈取穀稈を前記脱穀部４で脱穀処理するように構成している。
【００１０】
さらに、図３に示す如く、可撓性金属または合成樹脂製で拡張四角リング形のセンサ本体２１を設ける。前記センサ本体２１の四角リング形の短尺側の中央部に一対のロードセル形歪ゲージ２２を対向させて固定させ、センサ本体２１と歪ゲージ２２により分力計を形成すると共に、前記センサ本体２１の四角リング形の一方の長尺側の中央取付面硬質合成樹脂製の穀物感知板２３をビス２４止め固定させ、センサ本体２１の四角リング形のもう一方の長尺側の中央取付面に鈑金製の取付ブラケット２５をビス２６止め固定させ、前記センサ本体２１を挟んで感知板２３と取付ブラケット２５を対設させ、センサ本体２１と歪ゲージ２２と穀物感知板２３とによって衝撃センサ２９を形成する。
【００１１】
また、前記センサ本体２１の取付ブラケット２５固定部の内側面に加速度センサ２８を固定させ、加速度センサ２８を設けるセンサ本体２１の四角リング形の中空部に軟らかい樹脂を充填させるもので、図４のように、センサ本体２１と歪ゲージ２２とによって形成する分力計の歪ゲージ２２出力（図５）を分力計用ストレインアンプ３２を介して処理コントローラ３３に入力させると共に、加速度アンプ３４を介して加速度センサ２８出力（図６）を処理コントローラ３３に入力させ、歪センサ２２の機体振動によるノイズを加速度センサ２８の出力で打ち消した出力（図７）をコントローラ３３から出力させ、穀物の流量を測定する。
【００１２】
さらに、図８、図９に示す如く、穀物タンク１１の内部で、穀物を飛散させる揚穀筒１２の投出口３１に対向する位置に前記衝撃センサ２９を設け、投出口３１に穀物感圧板２３を対設させ、ロードセル方式とした衝撃センサ２９の歪ゲージ２２を分力計とすることで穀物が感圧板２３に当たったときだけ検出させ、加速度センサ２８の出力で衝撃センサ２９の出力信号を補正し、ＳＮ比を向上させて穀物の当たったときの信号を取り出すと共に、図１０のように、穀物感圧板２３を縦長の姿勢に取付け、前記投出口３１外側の横（水平）方向の飛散を確保し、感圧板２３の設置によりタンク１１への穀物充填率が低下するのを最小限にしている。
【００１３】
さらに、図８、図１１、図１２に示す如く、穀物タンク１１に穀物の水分を検出する水分センサ３５と、タンク１１の穀物重量を測定するタンク重量センサ３３を設け、図３に示す構造の歪ゲージ２２と加速度センサ２８によってタンク重量センサ３３を形成し、分力計である衝撃センサ２９及びタンク重量センサ３６の歪ゲージ２２出力をストレインアンプ３７を介してデータ処理コントローラ３８に入力させ、衝撃センサ２９及びタンク重量センサ３３の加速度センサ２８出力をアナログアンプ３９を介してデータ処理コントローラ３８に入力させ、また水分センサ３５出力をコントローラ３８に入力させるもので、タンク１１満杯時の穀物測定は重量センサ３３によって高精度に行え、穀物収集量の変化量の測定は衝撃センサ２９によって高精度に行えるから、図１３のように、単一の特定圃場または特定収穫作業（タンク１１が満杯）の穀物収穫量は重量センサ３３の出力に基づいて算出させると共に、単位走行距離当たりの穀物収集量は衝撃センサ２９の出力に基づいて算出させる。
【００１４】
なお、前記タンク１１の寸法（大きさ）を考えた場合、安定性を得るには、センサ３３自身を拡張するか、または、センサ３３を複数用意して支持してもよい。また、前記タンク１１重量出力は、機体振動によるノイズをローパスフィルタで除去し、さらに、出力の経時変化による零点ドリフトの補正を行うことにより、穀物収穫量をより適正に算出するようにしてもよい。
【００１５】
上記から明らかなように、可撓性金属または樹脂製の拡張四角形リングセンサ本体２１の短尺側に歪ゲージ２２を設け、前記センサ本体の長尺側の対向する一方の面に、穀物感圧板２３をビス２４止め固定させ、もう一方の面に取付ブラケット２５をビス２６止め固定させる穀物検出装置において、取付ブラケット（２５）に外装カバー２７を設け、センサ本体２１の外側を外装カバー２７によって覆うと共に、センサ本体２１の取付ブラケット２５固定側の内面に加速度センサ２８を設け、穀物感圧板２３に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサ２８を取付ける。そして、センサ本体２１および歪ゲージ２２および穀物感圧板２３によってロードセル方式の衝撃センサ２９を形成し、この衝撃センサ２９の歪ゲージ２２を分力計とすることにより、穀物が当たったときの変異のみを検出可能にすると共に、前記感圧板（２３）に対して略垂直な振動方向（変位方向）が感知方向になる加速度センサ２８の出力によって衝撃センサ２９の出力を補正してＳＮ比を向上させ、穀物の当たったときの信号を取出し、さらに衝撃センサ２９に加速度センサ２８を組込んで一体化することにより、コンパクトに構成し、かつ本機への取付けを行い、しかも外装カバー２７で覆うことにより歪ゲージ２２の雰囲気温度の変化を低減させ、温度補償を不要にしている。
【００１６】
また、センサ本体２１の四角リング空間部に弾性を有する軟らかい樹脂３０を充填するもので、歪ゲージ２２の防水および防塵を前記の軟らかい樹脂によって行い、衝撃センサ２９の出力に悪影響を与えることがなく、取付ブラケット２５側の本機振動によるノイズを加速度センサ２８の出力により打ち消すように、加速度センサ２８出力レンジ及び位相などを調整し、穀物感圧板２３の垂直方向のみの出力を歪ゲージ２２から出力させる。
【００１７】
また、揚穀筒１２の投出口に対向させて穀物感圧板２３を縦方向に長尺に形成し、投出口３１からの穀物の飛散が感圧板２３によって阻止されるのを横長形に比べて低減させ、タンク１１への穀物の充填率が悪くなるのを防ぐと共に、穀物タンク１１の重量を検出するタンク重量センサ３３と衝撃センサ２９を用いて穀物の収量を検出し、重量センサ３３出力により圃場単位または満タンク単位での収量を検出させ、走行距離あたりの収量を衝撃センサ２９によって検出させ、２つのセンサ３３・２９を併用して高精度に穀物収量を検出させる。
【００１８】
さらに、図１４は図３の変形例を示すもので、感圧板（２３）に凹不（２３１）を設け、外装カバー（２７）端部を凹不（２３１）に遊嵌挿入させ、穀粒または塵などがカバー（２７）内部に入り込むのを低減させることも行える。
【００１９】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、請求項１の如く、可撓性金属製の拡張四角形リングセンサ本体２１の単尺側に歪ゲージ２２を設け、前記センサ本体２１の長尺側の対抗する一方の面に、穀物感圧板２３を固定させ、もう一方の面に取付ブラケット２５を固定させる穀物検出装置において、センサ本体２１の外側を外装カバー２７によって覆うと共に、センサ本体２１の取付ブラケット２５固定側の内面に加速度センサ２８を設け、穀物感圧板２３に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサ２８を取付けるもので、センサ本体２１及び歪ゲージ２２及び穀物感圧板２３によってロードセル方式の衝撃センサ２９を形成し、この衝撃センサ２９の歪ゲージ２２を分力計とすることにより、穀物が当たったときの変位のみを検出可能にすることができると共に、加速度センサ２８の出力によって衝撃センサ２９の出力を補正してＳＮ比を向上させることにより、穀物の当たったときの信号を容易にに取出すことができ、さらに衝撃センサ２９に加速度センサ２８を組込んで一体化することにより、コンパクトに構成でき、かつ本機への取付けを容易に行うことができ、しかも外装カバー２７で覆うことにより歪ゲージ２２の雰囲気温度の変化を低減でき、温度補償を不要にすることができるものである。
【００２０】
また、請求項２の如く、センサ本体２１の四角リング空間部に弾性を有する軟らかい樹脂３０を充填するもので、歪ゲージ２２の防水及び防塵を前記の軟らかい樹脂によって行うことができ、衝撃センサ２９の出力に悪影響を与えることなく、取付ブラケット２５側の本機振動によるノイズを加速度センサ２８の出力により打ち消すように、加速度センサ２８の出力レンジ及び位相などを調整し、穀物感圧板２３の垂直方向のみの出力を歪ゲージ２２から出力させることができるものである。
【００２１】
また、請求項３の如く、揚穀筒１２の投出口に対向させて穀物感圧板２３を縦方向に長尺に形成するもので、投出口３１からの穀物の飛散が感圧板２３によって阻止されるのを横長形に比べて低減でき、タンク１１への穀物の充填率が悪くなるのを防ぐことができるものである。
【００２２】
また、請求項４の如く、穀物タンク１１の重量を検出するタンク重量センサ３３と衝撃センサ２９を用いて穀物の収量を検出するもので、重量センサ３３出力により圃場単位又は満タンク単位での収量を検出させ、走行距離当たりの収量を衝撃センサ２９によって検出させ、２つのセンサ３３・２９を併用して高精度に穀物収量を検出させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの全体側面図。
【図２】同平面図。
【図３】衝撃センサ部の説明図。
【図４】センサ信号用処理回路図。
【図５】歪センサ出力線図。
【図６】加速度センサ出力線図。
【図７】補正後の出力線図。
【図８】穀物タンク部の側面図。
【図９】投出口部の説明図。
【図１０】衝撃センサ部の斜視図。
【図１１】タンク重量センサ部の説明図。
【図１２】データ処理回路図。
【図１３】処理データ出力線図。
【図１４】図３の変形例を示す説明図
【符号の説明】
１１  穀物タンク
１２  揚穀筒
２１  センサ本体
２２  歪ゲージ
２３  穀物感圧板
２５  取付ブラケット
２７  外装カバー
２８  加速度センサ
２９  衝撃センサ
３０  軟らかい樹脂
３３  タンク重量センサ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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