JPH02308703A - 操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は例えばコンバイン作業において、機械式センサ
などによっては走行方向の正確な検出が行えない横刈り
或いはバラ８どの作業条件下にあって、磁気方位センサ
の検出に基づき機体の操向制御を行うようにした操向制
御装置に関する。

「従来の技術」 この種磁気方位センサを用いて機体の操向制御を行う場
合、その方位角を計算式などより算出し、その後この算
出値に基づき機体の操向制御を行っていた。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし乍らこのような操向制御の場合、方位角を計算式
で算出するためその計算に時間がかがり迅速に対応させ
ての制御が行われないという欠点があった。

「問題点を解決するための手段」 したがって本発明は、磁気方位センサから出力される二
方向のアナログ出力の検出に基づき機体の操向制御を行
うようにした構造において、前記センサから出力される
二方向のアナログ出力のうち、方位角の変化に対し出力
変化の大きい急傾斜側のアナログ出力レベルを常に選択
して機体の操向制御を行うように構成したものである。

「作　用」 而して本発明によれば、その都度計算により方位角を検
出する煩わしさなく、検出された出力レベルをそのまま
用いての操向制御を可能にできて５容易にして応答性に
秀れ、しかもレベルの検出値は方位角に対し傾斜つまり
出力変化の大きいところをとって、少しの方位の変化も
これを正確に感知してこの方位での検出精度の向上を図
って操向制御をより高精度なものにするものである。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。第
１図は制御回路図、第２図はコンバインの全体側面図、
第３図は同平面図であり、図中ｆ１＋は走行うローラ（
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）上に架設する機台、（４）はフィード
チェーン（５）を左側に張架し扱胴（６）及び処理胴（
７）を内蔵している脱穀部、（８）は刈刃及び穀稈搬送
機構などを備える刈取部、（９）は排藁チェノｆ１ｏ）
　（Ｉｌｌ終端を臨ませる排藁処理部、（１２）は運転
席（１３）及び運転操作部（１４）を備える運転台、（
１５）は機台（３）の右側後部に配備してエンジン（１
６）を内設するエンジン部、（１月は前記エンジン部（
１５）前方に配設して脱穀部（４）からの穀粒を溜める
穀粒タンク、（１８）は前記穀粒タンク（１７）内の穀
粒を外側に取出す排出オーガであり、連続的に刈取り、
脱穀作業を行うように構成している。

第４図に示す如く、前記刈取部（８）−には稲の位置を
感知して機体を条ならびに沿って誘導する接触型の右側
センサ（１９）及び左側第１センサ（２ｏ）及び左側第
２センサ（２１）を設けるもので、右側センサ（１９）
で前方刈取り条の最左側条位置を、また左側第１センサ
（２０）で最左側より３列目及び４列目（最左側より２
列目及び３列目）の条位置を、さらに左側第２センサ（
２１）で最左側条位置を検出するように設け、これらセ
ンサ（１９）　（２０＋　（２１）の検出に基づいて条
刈或いは中割り或いは倒伏作業での機体の操向制御を適
宜行わしめるように構成している。

また前記穀粒タンク（１７）の上面部に機体の方位角で
ある走行方向を検知する磁気方位センサ（２２）を設け
るもので、第５図に示す如（該センサ（２２）は地磁気
の水平成分を小さな高透磁率合金製の磁気センサコイル
（２２ａ）で検出するようにしたもので、発振器（２３
）と、周波数てい倍回路（２４）と位相可変回路（２５
）を前記コイル（２２）は備え、フィルタ回路（２６）
・交流増巾回路（２７）・同期整流回路（２８）・直流
増巾回路（２９）を介し出力されるＸ方向及びＸ方向（
Ｘ方向が９ぽ位相が進んでいる）の二方向のアナログ出
力電圧［，１（ＥＹＩに基づいて方位角（θ）を検出す
るように構成している。

ところで、第１図に示す如く、機体の自動操向制御を行
う操向制御回路（３０）を備えるもので、前記第１セン
サ（２０）における機体の左或いは右寄りを検出する左
及び右センサ（３１１ｆ３２１と、前記右側センサ（１
９）における「０」〜「３」の所在ゾーン位置を検出す
る第１及び第２センサスイツチ（３３）（３４）と、前
記第２センサ（２１）における「０」〜「３」の所在ゾ
ーン位置を検出する第１及び第２センサスイツチｆ３５
１　ｆ３６１と、機体の操向方向の左右微調整を行うフ
ィットステアリングスイッチ（３７）と、条刈り・中割
り・横刈り・倒伏の各作業条件に応じ条刈り端子（３δ
ａ）　・中割り端子（３８ｂｌ　　・横刈り端子（３８
ｃ）　　・倒伏端子ｆ３８ｄｌに切換える作業選択スイ
ッチ（３８）と、脱穀及び刈取りラッチの大切操作を行
う脱穀及び刈取スイッチ（３９１ｆ４ｏ）と、自動操向
スイッチ（４１）と、手動優先スイッチ（４２）と、刈
取り殻稈の搬送中を検出する殻稈センサである殻稈検出
スイッチ（４３）と車速センサ（４４）と前記磁気方位
センサ（２２）とを制御回路（３０）に入力接続させて
いる。そして機体の操向を行う左右サイドクラッチの大
切操作用サイドクラッチソレノイドｆ４５１　（４６１
と自動操向ランプ（４７）とに前記制御回路（３Ｇ）を
出力接続させて、前記各センサ（Ｉ９）ｆ２０１　（２
１１（２２）の検出に基づいて適宜機体の自動操向制御
を行うように構成している。

本実施例は上記の如（構成するものにして、多久Ｆ第６
図乃至第９図のフローチャート、第１０図乃至第１１図
の磁気方位センサの出力特性図に基づきこの作用を説明
する。

通常の条刈り作業にあっては前記右側センサ（１９）と
左側第１センサ（２０）の検出に基づき、また中割り作
業にあっては前記右側センサ（Ｉ９）のみの検出に基づ
き、さらに倒伏した稲の刈取り作業にこれらセンサ（１
９１（２０）　（２１１では適正な操向が不可能な植付
条に対し直交する横刈り作業やバラ植での刈取作業にあ
っては前記方位センサ（２２）の検出に基づき機体の操
向制御を行わしめるようにしたものである。

而してこのような横刈り作業に際して、第１０図に示す
如き前記方位センンサ（２２）の特性出力より機体の現
在方位のＸ方向及びＸ方向のアナログ出力電圧（Ｅ、ｌ
　（Ｅ、ｌが読み込まれ、前記選択スイッチ（３８）が
横刈り端子（３８ｃ）側に切換えられ、脱穀及び刈取及
び自動操向の各スイッチ（３９１（４０）　ｆ４１）と
殻稈センサ（４３）がともにオンで、フィツトステアリ
ングスイッチ（３７）と手動優先スイッチ（４２）がと
もにオフのとき、この読み込まれた出力電圧（Ｅ、ｌ　
（Ｅ、）がその後の制御基準値（Ｅ、、ｌ　（Ｅ、、ａ
ｔ　（Ｅ、＝ＥｘＭｌ　（Ｅｙ＝ＥＹ−）として記憶さ
れ、以後読み込まれる出力電圧（ＥＸＩ　（ＥＹＩとの
比較により操向制御が行われる。

即ち、前記右センサ（１９）による殻稈の検出がほとん
ど不可能に近い「０」ゾーン状態にあるとき、これら基
準値（ＥＸＭ）　（ＥＹ−と検出電圧（Ｅ、）　［ＥＹ
ｌとから制御方向と制御量が算出されるもので、今基準
値（Ｅ□ｌ（Ｅ□）とアナログ基準電圧（Ｅ６）との間
で絶対差＋ＩＥ□−Ｅ、Ｉ）　（ＩＥＴ、−Ｅ、＋１が
算出されるとこの差を比較し、その差の小さい方の基準
値（Ｅ、、）或いは（ＥＹＭＩを用いての制御を行うも
のであり、　ＩＥ□−Ｅ、１＜　ｌＥｙＭ−Ｅｓｌのと
きにはＥＸＭを、　　ＩＥ、、−εＢ１＞　　ＩＥニー
Ｅ、ＩのときにはＥ５を基準値とするものである。つま
りこの二方向での電圧（ＥＸＩ　（ＥＹｌを用いて制御
を行う場合絶対差（ＩＥ□−Ｅａｌｌ　（ＥＹＭ−Ｅｅ
ｌのうち差の小さい方をとることによって第１１図の特
性曲線では急傾斜部位置となって少しの方位角（θ）の
変化に対しても敏感に電圧（Ｅ、）或いは（Ｅア）を出
力変化させることができて高精度な制御を可能にできる
ものである。

そしてこの制御にあっては、絶対差（ＩＥ□−Ｅ、ｌ）
（ＩＥＹＭ−Ｅｌｌ）のうち差の大きい方の基準値（Ｅ
工）或いは（ＥＸ−がＥ、より大きいか小さいかを判別
することによって、方向を逆とした制御を行わしめるも
ので、ＩＥ□−Ｅａｌ＜　　１Ｅｙ１４−Ｅａｌ且つＥ
工＞ＥａでＥ。

が基準不感帯域ｆＥ、Ａ）より以下［Ｅｘ　＜ＥｘＡ）
のとき左ソレノイド（４５）をオン、以上ＩＥｘ　＞Ｅ
ｘＡ）のとき右ソレノイド（４６）をオンとして機体の
左或いは右の旋回を行うものである。なおこの噛合の不
感帯域（ＥＸＡｌは基準値（Ｅ□）よりの不感帯巾をε
とするときＥ□±εで表わされるもので、詳しくはＥｘ
≦Ｅ□−εのとき左ソレノイド（４５）をオン、Ｅｘ≧
Ｅ□＋εのとき右ソレノイド（４６）をオンとするもの
である。そしてＩＥ□−Ｅｓｌ＜ＩＥ□−Ｅ、ｌ且つＥ
ｙｖ≦Ｅ８の条件下にあって、Ｅｘ　＜　ＥＸＡ　（Ｅ
ｘ≦ＥＸＭ−ε）のとき右ソレノイド（４６）をオン、
またＥｘ＞　ＥｘＡ（Ｅｘ≧Ｅ□＋ε）のとき左ソレノ
イド（４５）をオンとして機体の右或いは左旋回を行う
ものである。

またＩＥ□−Ｅ、ｌ≧ｌ　ＥＹ、−Ｅ、　ｌの場合も上
述同様に行われるもので、ＥｘＭ＞ＥｍでＥｙ　＜　Ｅ
ＹＡ　（Ｅｙ≦ＥＹＭ−ε）のとき右ソレノイド（４６
）をオン、Ｅ□＞ＥｓでＥｙ＞ＥｙＡ（Ｅア≧ＥＹＭ＋
ε）のとき左ソレノイド（４５）をオン、ＥＸＭ≦Ｅ、
でＥＹ＜ＥＹＡ（ＥＴ≦Ｅ１−ε）のとき左ソレノイド
（４５）をオンで、Ｅ□≦Ｅ、でＥＹ＞ＥＹＡ（ＥＹ≧
Ｅ□＋ε）のとき右ソレノイド（４６）をオンで、機体
の右或いは左旋回を行うものであり、第１１図はこの関
係を表わしたものである。

またこのような制御中にあって制御の行われる基準信号
のもう一方の信号っまりＥ、を基準として制御が行われ
る場合にあってはＥＹ値が基準電圧（Ｅ、）に対し正逆
反転（ＥＹ＞Ｅｓに対しＥｙ＜Ｅａとなる）するときこ
の記憶した基準値（Ｅ□ｌｆ’ＥＹ、）をキャンセルす
るものである。

さらに斯る制御中にあって前記右センサ（１９）が殻稈
条を検出し、「１」ゾーンに移動したときには直進を、
また「２」ゾーンに移動したとき緩右旋回を、さやに「
３」ゾーンに移動したとき急右旋回を、優先させて行う
ものである。またさらに制御中にあって自動操向スイッ
チ（４１）或いは殻稈センサ（４３）の何れか一つがオ
フ、或いはフィツトステアリングスイッチ（３７）或い
は手動優先スイッチ（４２）の何れか一つがオンのとき
記憶した基準値（Ｅ□ｌ（Ｅ工）をキャンセルするもの
である。

「発明の効果」 以上実施例からも明らかなように本発明は、磁気方位セ
ンサ（２２）から出力される二方向のアナログ出力（Ｅ
、ｌ　（ＥＹＩの検出に基づき機体の操向制御を行うよ
うにした構造において、前記センサ（２２）から出力さ
れる二方向のアナログ出力（ＥＸ）　（ＥＹ）のうち、
方位角　（θ）の変化に対し出力変化の大きい急傾斜側
のアナログ出力レベルを常に選択して機体の操向制御を
行うものであるから、その都度計算により方位角（θ）
を検出する手間の煩わしさや時間のロスなく、検出され
た出力レベルをそのまま用いての応答性に極めて秀れた
操向制御が可能にでき、しかもレベルの検出時にあって
は方位角（θ）の変化に対し傾斜の大きい出力変化の大
きいところのレベルを検出することによって少しの方位
の変化に対しても正確にこれを感知して検出精度を向上
させることができ、したがって操向側ｉノ蕎精度に行え
るなど顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御回路図、第２図はコンバインの全体側面図
、第３図は同平面図、第４図は刈取部の平面説明図、第
５図は磁気方位センサ部の説明図、第６図乃至第９図は
フローチャート、第１０図乃至第１１図は方位センサの
出力特性図である。 （２２）・・・　　磁気方位センサ （θ）・・・　　　方　　　位　　　角（ＦＡ）（Ｅｙ
）・・・　アナログ°土０出願人　　　ヤンマー農機株
式会社 代理人　　　藤　　原　　忠　　治 第　４−　図 四張子＝ ８９　図 ン１イ庄口５　θ ＯＳｏ’　　　　　　１８０”　　　　　　２７０’　
　　　　　３６０’方位角θ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気方位センサから出力される二方向のアナログ出力の
   検出に基づき機体の操向制御を行うようにした構造にお
   いて、前記センサから出力される二方向のアナログ出力
   のうち、方位角の変化に対し出力変化の大きい急傾斜側
   のアナログ出力レベルを常に選択して機体の操向制御を
   行うように構成したことを特徴とする操向制御装置。