JPH05127740A - 移動農機の自動回行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて正確な直進復帰を可能にして自動回行
制御の精度を著しく向上させる。 【構成】 無人回行操作機構が回行状態から直進状態に
復帰するまでに必要な復帰必要角度を記憶し、方位セン
サ１０の検知角度が目標回行角度から復帰必要角度を減
じた角度に達した段階で無人回行操作機構に直進復帰指
令を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無人操向操作機構を備
える移動農機の自動回行制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】近来、こ
の種移動農機においては、作業の安全性や効率の向上を
計るべく、走行機体を無人で走行させることが提唱され
ており、そしてこの場合には、走行機体が枕地に達した
段階で回行を開始し、回行が完了した段階で直進復帰す
るという一連の回行動作を自動的に行うことが要求され
る。そこで従来では、走行機体が枕地に達した段階で無
人走行操作機構に回行開始指令を出力し、該指令出力か
ら所定時間後に直進復帰指令を出力することで自動的な
機体回行を行うようにしていた。しかるにこのものは、
一定のタイマ時間に基づいて無人操向操作機構を直進復
帰させるものであるため、圃場毎に異るスリツプ率等の
各種圃場条件に対応することができず、この結果、直進
復帰のタイミングが早くなる現象や遅れる現象を頻繁に
発生してしまう不都合があつて実用化にはさらに改善の
必要がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの欠点を一掃することができる移動農
機の自動回行制御装置を提供することを目的として創案
されたものであつて、機体回行に必要な操向操作機構等
の操作部を無人で操作可能な無人回行操作機構と、該無
人回行操作機構を作動制御して機体回行を自動的に行う
自動回行制御部とを備えてなる移動農機において、前記
自動回行制御部に、機体の走行方向を入力する走行方向
入力手段と、無人回行操作機構に対して回行開始指令を
出力する回行開始指令出力手段と、無人回行操作機構が
回行状態から直進状態に復帰するまでに必要な復帰必要
角度を記憶する復帰必要角度記憶手段と、回行開始時の
走行方向を基準とする目標回行角度から復帰必要角度を
減じた角度に達した段階で無人回行操作機構に対して直
進復帰指令を出力する直進復帰指令出力手段とを設けた
ことを特徴とするものである。そして本発明は、この構
成によつて、極めて精度の良い自動回行制御を行うこと
ができるようにしたものである。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の第一実施例を図面に基づいて
説明する。図面において、１は乗用型田植機の走行機体
であつて、該走行機体１は、作物が既に植え付けられて
いる圃場において防除作業を行うべく、その後部には昇
降リンク２を介して散布機（ブームスプレーヤ）３が連
結されるが、オペレータが操作するステアリング、アク
セル、左右サイドブレーキ、走行クラツチ、左右サイド
クラツチ等の各操作部にはそれぞれアクチユエータを備
える無人操作機構が設けられている。

【０００５】４は機体前端部に設けられる左右一対の支
持ステーであつて、該支持ステー４は、その先端部を、
既植の作物条間を走行する前輪Ｆよりも前方で、かつ前
輪Ｆが走行する作物条間に対して機体内側に隣接する作
物条間に位置させるべく機体前端部から下方後方に向け
て傾斜状に突設され、そしてその先端部には、左右外側
方に突出する検知バー５ａと、該検知バー５ａの角度変
化（作物との接触に基づいた揺動角）を検知するアナロ
グ式の角度センサ５ｂとを備える検知センサ５が設けら
れている。

【０００６】一方、６は運転席７の後部に配設されるコ
ントロールボツクスであつて、該コントロールボツクス
６は後述する制御部８を内装すべく設けられるものであ
るが、さらにコントロールボツクス６の後面には、遠隔
操作信号を受信する受信機９や、走行機体１の走行方向
を検知する方位センサ１０が内装されるセンサボツクス
１１が設けられる一方、コントロールボツクス６の前方
下方位置である運転席７の下方には各種ドライバ回路を
内装するドライバボツクス１２が配設されている。

【０００７】前記制御部８は、所謂マイクロコンピユー
タユニツト（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む）を用い
て構成されるものであるが、このものは、前記検知セン
サ５、受信機９、方位センサ１０等から信号を入力する
一方、これら入力信号に基づく判断で、各無人操作機構
に対して作動信号を出力するようになつている。即ち、
制御部８においては、送信機から発せられる遠隔操作信
号に基づいて各無人操作機構を制御する遠隔操作制御、
前記左右の検知センサ５の検知値を比較し、両検知値が
一致するよう操向操作する自動操向制御、検知センサ５
の検知値に基づく周期計測（株間周期）で枕地を判別す
る枕地判別制御、さらには枕地判別に基づいて走行機体
１を自動回行せしめる自動回行制御等の各種制御を行う
べく構成されるが、以下、これらの制御のうち本発明が
要旨とする自動回行制御をフローチヤートに基づいて詳
述する。

【０００８】さて、前記枕地判別制御に基づいて実行さ
れる自動回行制御においては、目標回行角度や回行方向
を適宜設定し得るが、走行機体１を９０°左方向へ回行
する場合を例にして説明すると、まず、制御始めでは、
走行クラツチを接続状態とした後、制御開始直後である
か否かが判断され、そして制御開始直後である場合には
方位センサ１０の検知角度データをリセツトする。続い
て現在の走行角度が９０°（目標回行角度）から後述の
格納角度データα（復帰必要角度）を減じた角度以上で
あるか否かが判断されるが、制御開始当初ではＮＯと判
断されるため、左サイドクラツチの切り操作指令、左サ
イドブレーキの入り操作指令およびステアリングの左回
行操作指令が出力される。そしてこれらの操作指令に基
づいて各無人操作機構が作動することで走行機体１の左
回行が開始されることになるが、回行が開始されると各
無人操作機構の作動が全て完了したか否かが連続的に判
断されるようになつており、この判断がＹＥＳとなつた
段階でその時点での検知走行角度が格納角度データαと
して格納されるようになつている。そしてこの処理が完
了した後は、前記条件分岐（現在走行角度≧９０°−
α）においてＹＥＳと判断されるまで回行動作を継続す
るが、ＹＥＳの判断がなされると、左サイドクラツチの
入り操作指令、左サイドブレーキの切り操作指令および
ステアリングのニユートラル操作指令が出力され、これ
ら操作指令に基づく各無人操作機構の作動が完了した時
点で自動回行制御が終了するようになつている。即ち、
直進状態から完全な回行状態になるまでに要した回行角
度を、回行状態から直進状態に復帰するまでに必要な復
帰必要角度αとして格納すると共に、該格納角度データ
αを目標回行角度から減じた角度に達した時点で直進復
帰動作を開始することによつて目標回行角度に正確に直
進復帰することができるようになつている。尚、本実施
例では、各無人操作機構の作動完了後に、走行機体１が
目標回行角度に未だ達していないか否か、および目標回
行角度をオーバーしているか否かを判断すると共に、こ
れらがＹＥＳである場合にはステアリングの操作のみで
誤差の補正を行うようになつている。

【０００９】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、制御部８は、枕地判別に基づいて自動回行制御を
実行することになるが、直進状態から完全な回行状態に
なるまでに要した回行角度を、回行状態から直進状態に
復帰するまでに必要な復帰必要角度αとして格納し、該
格納角度データαを目標回行角度から減じた角度に達し
た時点で直進復帰動作を開始するため、圃場条件に拘ら
ず目標回行角度だけ正確に自動回行した後に直進復帰す
ることになる。従つて、一定のタイマ時間に基づいて無
人操作機構を直進復帰させている従来の如く、スリツプ
率等の各種圃場条件の変化に基づいて直進復帰のタイミ
ングに大きなズレが生じることなく、極めて正確な直進
復帰によつて精度の良い自動回行を行えることになり、
もつて、無人走行式移動農機の実用化に大いに寄与して
農作業における安全性および作業効率の向上に貢献する
ことができる。

【００１０】尚、本発明は、前記実施例に限定されない
ものであることは勿論であつて、例えば走行方向を検知
するためのセンサは方位センサに限定されるものではな
く、走行機体の動きを直接検知するジヤイロ等を用いて
もよいことは言うまでもない。また、復帰必要角度は、
必ずしも回行開始段階で格納することなく、予め固定の
角度を設定するようにしてもよい。即ち、同一の圃場内
であつてもスリツプ率等が著しく変動する場合には、格
納データが必ずしも復帰必要角度に一致するとは限らな
いため、予め測定した固定の復帰必要角度を設定するこ
とにより精度の良い自動回行制御を行うことができる。
また、目標回行角度や回行方向を適宜設定し得ることは
前にも述べたが、前記実施例の９０°回行を組み合せて
１８０°回行を行うこともでき、この実施例をフローチ
ヤートに基づいて以下に説明する。まず、制御前半にお
いては、前記実施例と略同様に９０°回行が行われるこ
とになるが、９０°回行が完了した後は、枕地を所定距
離走行したか否かが判断され、これがＹＥＳとなつた段
階で制御後半の第二回目の９０°回行が実行される。そ
して第二回目の回行開始においては、第一回目の回行と
同様に左サイドクラツチの切り操作指令、左サイドブレ
ーキの入り操作指令およびステアリングの左回行操作指
令が出力され、これらの操作指令に基づいて各無人操作
機構が作動することで走行機体１の左回行が開始される
ことになるが、この回行が開始された後は、現在の走行
角度が１８０°（第一回目の回行開始時を基準とする目
標回行角度）から格納角度データα（第一回目の回行で
格納された復帰必要角度）を減じた角度に達したか否か
が繰り返し判断され、そしてこれがＹＥＳとなつた時点
で、左サイドクラツチの入り操作指令、左サイドブレー
キの切り操作指令およびステアリングのニユートラル操
作指令を出力して直進復帰動作を開始するようになつて
いる。つまり、９０°回行を組み合せて１８０°回行を
行うようにしたものでありながら、第二回目の回行にお
ける直進復帰動作開始のタイミングは第一回目の回行開
始時の走行角度を基準として決定するようになつてお
り、このため仮令枕地において走行機体１が曲つた（自
動操向制御に制御誤差が生じた場合や枕地の作物条自体
が曲つている場合等）としても枕地脱出段階では作物条
に沿つて正確に直進復帰させることができる。

【００１１】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、無人回行操作機構の作動制御に基
づいて走行機体を自動回行せしめるものでありながら、
機体の走行方向を常時入力し、そして無人回行操作機構
に対する回行開始指令出力後においては、無人回行操作
機構が回行状態から直進状態に復帰するまでに必要な復
帰必要角度を回行開始時の走行方向を基準とする目標回
行角度から減じた角度に達したことを判断し、該判断に
基づいて直進復帰動作を開始することになるため、圃場
条件に拘らず目標回行角度だけ正確に自動回行した後に
直進復帰することになる。従つて、一定のタイマ時間に
基づいて無人操作機構を直進復帰させるものの様にスリ
ツプ率等の各種圃場条件の変化に基づいて直進復帰のタ
イミングに大きなズレが生じることなく、極めて正確な
直進復帰によつて精度の良い自動回行を行えることにな
り、この結果、無人走行式移動農機の実用化に大いに寄
与して安全性および作業効率の向上に貢献することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行機体の側面図である。

【図２】制御機構の概略を示すブロツク図である。

【図３】自動回行制御を示すフローチヤートである。

【図４】９０°の自動回行を示す作用説明図である。

【図５】第二実施例の自動回行制御を示すフローチヤー
トである。

【図６】同上作用説明図である。

【符号の説明】

１ 走行機体 ５ 検知センサ ８ 制御部 １０ 方位センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 正躬 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (72)発明者 野上 久男 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (72)発明者 伊藤 建治 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体回行に必要な操向操作機構等の操作
   部を無人で操作可能な無人回行操作機構と、該無人回行
   操作機構を作動制御して機体回行を自動的に行う自動回
   行制御部とを備えてなる移動農機において、前記自動回
   行制御部に、機体の走行方向を入力する走行方向入力手
   段と、無人回行操作機構に対して回行開始指令を出力す
   る回行開始指令出力手段と、無人回行操作機構が回行状
   態から直進状態に復帰するまでに必要な復帰必要角度を
   記憶する復帰必要角度記憶手段と、回行開始時の走行方
   向を基準とする目標回行角度から復帰必要角度を減じた
   角度に達した段階で無人回行操作機構に対して直進復帰
   指令を出力する直進復帰指令出力手段とを設けたことを
   特徴とする移動農機の自動回行制御装置。