JPH034704A - 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」 本発明は主としてコンバイン機体の操向制御装置に関す
る。

「従来の技術」 コンバイン機体の自動操向制御にあっては、例えば殻稈
接触形の機械式センサを用いて稲位置を検出し、条刈り
或いは中割りなどの各種刈取り作業を行っている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし乍も条列に対し略直交させる如く機体を走行させ
て稲の刈取りを行う所滑横刈り作業での操向制御にあっ
てはこの機械式センサのみでは正確さに欠けるという問
題があった。

「問題点を解決するための手段」 したがって本発明は、機体の方位を検出する磁気方位セ
ンサを備＾ると共に、機体の既刈り側に刈取り前の未刈
り穀稈を検出する倣い形殻稈センサを備え、これら各セ
ンサの検出に基づき機体の自動操向制御を行うようにし
た構造において、前記方位センサの検出信号より殻稈セ
ンサの検出信号を優先させる優先操向制御手段を設けた
ものである。

「作　用」 而して本発明によれば、前記殻稈センサが稲位置を検出
する通常の略正常操向状態時にあっては、方位センサよ
り優先して殻稈センサによる現実の稲位置の検出に基づ
いた操向制御を行うと共に、前記殻稈センサが稲位置よ
り遠ざかり一定時間以上フリー状態となるような該セン
サでの穀稈検出不可能状態のとき、方位センサの検出に
基づいて機体の方位を修正させて、殻稈センサのみでは
正確な操向制御が困難な横刈り作業において正確な操向
制御を可能とさせるものである。

「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（１）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（
ア）を内蔵している脱穀部、（８）は刈刃及び殻稈搬送
機構などを備える刈取部、（９）は排藁チェノ（１０）
　ｆｉｌｌ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、（１７）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（、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殻稈接触形の倣
い形殻稈センサ　　　　、　　　である右側センサ（１
９）及び左側第１センサ（２０）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
吊布側より３列目及び４列目（Ｒ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）　（２１１の検出に基づいて条刈り或いは
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け７）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９０位相が進んでいる）の二方向のアナログ出力
電圧（Ｅ、）　ｆＥｙｌに基づいて方位角（θ）を算出
するように構成している。

ところで、第】２図に示す如く、機体の自動操向制御を
行う制御手段である操向制御回路（３０）を備λ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（３１）（３２）と、前
記右側センサ（１９）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センサスイツヂ（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（３５）　ｆ３６１と、機体の操向方向の
左右微調整を行うフィツ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（３，９ａ）　　・中割り端子（３８ｂ）
−横刈り端子（３８ｃ）・倒伏端子（３８ｄ）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
の大切操作を検出する脱穀及び刈取スイッチ（３９）　
（４０）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
センサである穀稈検出スイッチ（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（３
０）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（４５）　（４６）と自動操向ランプ（４７）とに前
記制御回路（３０）を出力接続させて、前記各センサ（
１９）　ｆ２０１　（２１）　ｆ２２）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、以下第６図
乃至第９図のフローチャート、第１０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（１９）のみの検出に基づ
き、さらに倒伏した稲の刈取り作業にあっては前記右側
センサ（１９）と左側第２センサ（２１）の検出に基づ
き機体の自動操向が行われる一方、これらセンサｆ１９
）　（２０）　＋２１）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の手順を第６図乃
至第９図のフローチャートのステップ（Ｓｌ・・・）順
に説明する。なおフローチャート中ＦＭとは記憶必要フ
ラグで、基準値（０，４）の記憶を必要とするとき或い
は記憶し直す必要があるときを１　ＦＦＭ＝１１、それ
以外をＯｆＦＭ＝ｏ）とする。またＦＬとは点滅フラグ
で、自動モードであるが基準値（θ、）を記憶し直すま
で自動を勤かせず自動操向ランプ（４７）を点滅させる
必要のあるときを１　（ＦＬ＝ｌ）それ以外をＯ（ＦＬ
＝０）とする。さらにＦＲとは優先フラグで、方位セン
サ（２２）に優先して右側センサ（１９）に基づく制御
を行う必要のあるときを１　（ＦＲ・１）それ以外を０
　（ＦＲ・０）とする。

（Ｓｌ）基準値（θ−の記憶を必要とする記憶必要フラ
グ（ＦＭ）を１とする（ＦＭ＝１１゜（Ｓｌ）前回の基
準値（θう）を記憶しているときキャンセル。

（Ｓ３）　　自動操向ランプ（４７）を点滅させる点滅
フラグ（ＦＬ）が１かＯかを判別する（作業開始時はＯ
）。

（Ｓ４）　　ＰＬ＝１のとき自動操向ランプ（４７）を
点滅（Ｓ５）方位センサ（２２）から出力される第１ｏ
図に示す如き出ノｊ電圧（ＥＸＩ　（ＥＹｌより下記の
計算式に基づき方位角（θ）を算出（横刈り端子（３８
ｃ）のオンオフに関係なく算出）θ＝　ｊａｎ−’　（
Ｅｘ−Ｅｓｌ／　ｆＥｙ−Ｅａ）　（０≦θ≦２π）Ｅ
、はアナログ基準電圧 （Ｓ６）〜（Ｓ１５１　　脱穀スイッチ（３９）がオン
、刈取りスイッチ（４０）がオン、自動操向スイッチ（
４１）がオン、積別スイッチがオン（選択スイッチ（３
８）が横刈り端子（３８ｃ）に切換っている）、殻稈セ
ンサ（４３）がオン、フィツトステアリングスイッチ（
３７）がオフ、手動１先スイッチ（４２）がオフの作業
開始状態で機体方位も安定する作業の満足条件下のどき
自動操向ランプ（４７）を点灯する。またこの際前記ラ
ンプ（４７）の点滅動作中（ＦＬ＝　１１にあってはＰ
Ｌ・０として点灯動作に変更する。

（ＳｌＧ）〜（Ｓ１８）　　そしてＦＭ＝１の基準値（
θ１．ｌ）の記憶を必要とするとき計算式で算出される
このときの方位角（θ）を基準値（θＭ）として記憶（
θ、・θ）すると共にＦＭ＝Ｏとする。

（Ｓ１９）〜（Ｓ２５）　　その後読み込まれる現在値
（θ１）（θ、・θ）と基準値（θＭ）の関係に基づき
、現在値（θ１）の比較象限の変更を行って比較値（θ
Ｃ）に変換する。

（１）０≦０２≦１ｒ、／４でかっ３／２π≦θ宜≦２
πのとき θ。＝θ、−２πに変更　　（Ｓ２３）ｆ２）　３／２
π≦θつ≦２πでかっ０≦０１≦π／２のとき θＣ＝０１＋２πに変更　　（Ｓ２５）（３）上記（１
）　（２）以外 θＣ：θ、　　　　　　　　　　　　　（Ｓｌ　１　）
（Ｓ２６１　　右側センサ（Ｉ９）がｒＯＪゾーンのフ
リー状態のとき方位センサ（２２）に基づく操向制御を
行うとともに、ｒＯＪ以外のゾーンのとき方位センサ（
２２）より優先して右側センサ（１９）に基づく操向制
御を行う。

（３２７１〜（３３０１方位センサ（１９）に基づ（操
向制御は下記の如く行う。

θ。≦θ、−△θのとき 右ソレノイド（４６）オン　（Ｓ２８）θ０≧０４＋Δ
θのとき 左ソレノイド（４５）オン　（Ｓ３０１Δθは中心値よ
りの不感帯巾 （Ｓ３１）〜（Ｓ３６）　　右側センサ（１９）が「ｏ
」以外ノドきこの優先フラグ（ＦＲＩをｌ　（ＦＲ・１
）とし、「１」〜「３」の各センサゾーンによって下記
の如き制御を行う。

ｆｌ）ゾーン「１」のとき左右ソレノイド（４５）（４
６）オフで機体を直進　　　　　（Ｓ３３）（２）ゾー
ン「２」のとき右ソレノイド（４６）を所定パルスで操
作して機体を緩右旋回　（Ｓ３６１（３）ゾーン「３」
のとき右ソレノイド（４６）をオン時間の長いパルス（
所定パルス＋α）で操作して機体を急右旋回　　　　（
Ｓ３５１（Ｓ３７１〜（３３９１このような右側センサ
（１９）優先の制御中にセンサゾーン「０」に戻ると、
定距離（β）（条間〈ρ〈条間×２）だけ走行した後に
ＰＲ＝０として方位センサ（２２）に基づく操向制御に
移行する。

（Ｓ４０１〜（Ｓ４２）　　方位センサ（２２）による
操向制御状態穀スイッチ（３９）或いは刈取スイッチ（
４０）の少なくとも何れか一方がオフとなるとき、左右
ソレノイドｆ４５１　ｆ４６）のオン動作中にあっては
これをオフとし点灯とする自動操向ランプ（４７）を消
灯する。またランプ（４７）が点滅するＦＬ＝　１状態
時にあってもランプ（４７）を消灯しＰＬ＝０としてス
テップ（Ｓ３）に戻る。

（Ｓ４３１〜（５４６）　　方位センサ（２２）による
操向制御中自動操向スイッチ（４１）がオフとなるとき
、左右ソレノイド（４５１（４６１０オン動作中にあっ
てはこれをオフとし、点灯する自動操向ランプ（４月を
消灯し、ＦＭ＝１としてステップ（Ｓ２）に戻るもので
、またこの際ランプ（４７）が点滅するＦＬ＝１状態時
にあってはランプ（４７）を消灯してＦＬ・０とする。

（Ｓ４７）〜（５５１）　　ステップ（Ｓ９）の横刈ス
イッチがオン以外つまり選択スイッチ（３８）が横刈り
端子（３８ｃ）以外に切換っているとき条刈り・中割り
・倒伏刈りの各作業での操向制御が各センサ（１９）　
（２０１（２１）の検出に基づいて行われる。

即ち、 （１）スイッチ（３８）位置が条刈り端子（３８ａｌ　
にある条刈スイッチのオンのとき、右側及び左側第１セ
ンサ（１９）　（２０）の検出に基づ（条刈り操向　　
　　　（Ｓ４８） （２）スイッチ（３８）位置が中割り端子（３８ｂ）に
ある中割スイッチのオンのとき、右側センサ（１９）の
検出に基づく中割り操向　（Ｓ５０）（３）スイッチ（
３８）位置が倒伏端子（３８ｄ）にある条刈及び中割ス
イッチのオン以外のとき、右側及び左側第２センサ（１
９１（２１）の検出に基づく倒伏刈り操向　　　　　　
（Ｓ５１）がそれぞれ行われると同時に、点灯するラン
プ（４７）が消灯しＦＭ＝１としてステップ（Ｓ２）に
戻る。またこの際ランプ（４７）が点滅するＦＬ＝　１
状゛態時にあってはランプ（４７）を消灯してＦＬ・０
とする。

そして、このようなステップ（Ｓ２）に戻される状態時
にあってはそれまで記憶される基準値（θ２）はキャン
セルされ、再び自動操向スイッチ（４１）がオン或いは
横刈スイッチがオン（スイッチ（３８）が横刈り端子（
３８ｃ）位置）となって、方位センサ（２２）による操
向制御が行われるとき、このオンとなったときに読み込
まれる方位角（θ）が新たな基準値（θ２）としてステ
ップ（Ｓ１７）で記憶し直され以後の制御が行われる。

（Ｓ５２）〜（Ｓ５４）　　方位センサ（２２）にょる
操向制御状態稈センサである検出スイッチ（４３）がオ
フ或いはフィツトステアリングスイッチ（３７）がオン
或いは手動優先スイッチ（４２）がオンに何れか一つで
もなるとき、左右ソレノイド（４５）　（４６）のオン
動作中にあってはこれをオフとすると共に、ＦＬ＝１．
　ＦＭ＝１としてステップ（Ｓ２）に戻り、それまで記
憶される基準値（θＭ）のキャンセルを行い、その後こ
れら各スイッチ（３７）　（４２１（４３）で方位セン
サ（２２）による操向制御が再び行われる状態までラン
プ（４７）を点滅させる。そしてスイッチ（４３）がオ
ンで各スイッチ（３７＋　（４２］がともにオフの方位
センサ（２２）にょる操向制御状態に戻るときランプ（
４７）を点灯し、この制御再開時に読み込まれる方位角
（θ）を新たな基準値（０，４）として記憶し直し、以
後この新たな基準値（θＭ）に基づいた制御を行うもの
である。

なお、前記方位センサ（２２）はその傾きにより出力が
異った値になるため取付位置は水平なほど精度が良く、
したがって刈取部（８）が水平制御の行われる構成の場
合刈取部（８）に設置することが最適となる。

ところで、前記右側センサ（１９）が殻稈より遠ざかり
センサゾーンが「０」のフリー状態に戻るような状態の
とき、一定距離（２）（条間くさく条間×２）だけ進ん
だ後に、方位センサ（２２）による自動操向制御に移行
するものであるから、これらセンサ（１９）（２２）に
おけるハンチングの防止が行えると共に、２条間以上の
距離をフリー状態で走行させることがなく目標とする走
行方向に対する追従性を良好とさせることができる。

なお前述実施例にあっては殻稈センサ（１９）として殻
稈接触形センサを用いたが、光電センサ或いは超音波セ
ンサを用いても良い。

「発明の効果」 以上実施例からも明らかなように本発明は、機体の方位
を検出する磁気方位センサ（２２）を備えると共に、機
体の既刈り側に刈取り前の未刈り殻稈を検出する倣い形
殻稈センサけ９）を備え、これら各センサ（１９）　ｆ
２２１の検出に基づき機体の自動操向制御を行うように
した構造において、前記方位センサ（２２）の検出信号
より殻稈センサ（１９）の検出信号を優先させる優先操
向制御手段（３０）を設けたものであるから、前記殻稈
センサ（１９）でもって殻稈位置検出時にあってはこの
殻稈位置に追従しての正確な操向が優先して行えると共
に、殻稈位置非検出状態にあっては方位センサ（２２）
でもって機体の基準方位を維持させるようにした操向が
行えて、殻稈位置の検出が明確に行えない横刈り作業な
どでの操向制御を高精度なものにできるなど顕著な効果
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図は方位センサの出力特性図で
ある。 （１９）・・・　　右側センサ（殻稈センサ）（２２）
・・・　　方位センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機体の方位を検出する磁気方位センサを備えると共に、
   機体の既刈り側に刈取り前の未刈り殻稈を検出する倣い
   形殻稈センサを備え、これら各センサの検出に基づき機
   体の自動操向制御を行うようにした構造において、前記
   方位センサの検出信号より殻稈センサの検出信号を優先
   させる優先操向制御手段を設けたことを特徴とする操向
   制御装置。