JPH061410B2 - 農耕作業用車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、コンバインのように農地内を走行して作業
を行う農耕作業用車両に関し、特に自動方向制御動作時
に進行方向の変更が円滑に行われるようにした農耕作業
用車両に関する。

(b)従来の技術 一般に、コンバインによる刈取作業時にはオペレータは
刈取部の昇降、走行速度の調節および脱穀処理状態の調
節等を行わなければならず、さらに車体を植株列に沿っ
て走行させなければならない。このため刈取作業時にオ
ペレータは多数のレバーやスイツチを操作する必要があ
り作業が極めて煩雑であった。そこで従来のコンバイン
では２本の植株列に対向する左右一対の方向制御センサ
を備え、この方向制御センサと植株列との接触、非接触
を検出することにより、植株列に対する車体の偏向方向
を知り、検出した偏向方向と反対方向に操向装置を動作
させる自動方向制御機能を備えたものがあった。

この他にも農耕作業の中には農薬の散布のように車両に
搭乗したオペレータを危険に晒す作業もあり、このよう
な作業を行う車両にも自動方向制御機能を備えることが
考えられている。

(c)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の農耕作業用車両は自動方向制御時
に方向制御センサが車体の偏向を検出すると、その反対
方向に操向装置を所定時間だけ動作させるようにしてい
た。このため、車体の偏向量の大小に関わらず常に同一
角度だけ進行方向が変更されていたため、たとえば、車
体の偏向角が小さい場合には制御量が大きすぎる結果と
なり、制御方向に偏向角を生じ、制御動作にハンチング
を生じる欠点があった。又、車体の偏向角が大きい場合
には進行方向の制御が同一速度で複数回連続的に行わ
れ、車体に大きなショックが生じる欠点があった。

この発明の目的は、自動方向制御時に操向装置の動作時
間を一方向について徐々に長くしていくことにより、車
体の偏向量に応じた制御量を与えられるようにし、偏向
量が小さい場合のハンチングを防止し、偏向量が大きい
場合の車体に作用する衝撃を小さくすることができる農
耕作業用車両を提供することにある。

(d)問題点を解決するための手段 この発明の農耕作業用車両は、予め定められた進行方向
に対する車体の偏向方向を検出し、操向装置に偏向方向
と反対方向の操向信号を出力する自動方向制御機能を備
えた農耕作業用車両において、 操向信号の出力時に前回の出力と同一方向か否かを判別
する方向判別手段と、方向判別手段が同一方向であると
判別した際に今回の出力時間を前回より長くする出力時
間延長手段と、を設けたことを特徴とする。

(e)作用 この発明においては、車体の偏向量が大きく、操向装置
に対する操向信号の出力が同一方向に連続しておこなわ
れる場合には操向信号の出力時間が出力時間延長手段に
より徐々に長くされる。従って、初回の操向信号の出力
時間が短時間であっても、同一方向の操向信号の出力が
連続的に行われることにより一回の操向信号の出力時間
は充分に長くなる。このため、操向信号の初回の出力時
間をハンチングを生じない程度に短くすることができ
る。

(f)実施例 以下にこの発明の実施例をコンバインを例にあげて説明
する。第２図は、この発明の実施例であるコンバインの
外観図である。

コンバイン３１は前部に刈取部３２を装着し、左右の履
帯３６の回転により農地内を走行し、車体の前方に位置
する作物の穀稈を株元から刈取り、本体内に搭載した脱
穀装置３７に導く。コンバイン３１の上面の前部には操
縦部３８が形成されている。この操縦部３８には操向レ
バー３５が備えられている。この操向レバー３５を左右
に操作すると、操作側の履帯３６に対して図外の操向装
置から駆動力の伝達停止又は制動力の供給がなされる。
刈取部３２には分送爪３４ａ〜３４ｃが設けられてい
る。中央の分送爪３４ｂには方向制御センサＳＷＲおよ
びＳＷＬが設けられている。この方向制御センサＳＷ
Ｒ，ＳＷＬは作物の植株列に接触してオンする。

第１図は、上記コンバインの制御部のブロツク図であ
る。

ＣＰＵ２１には１／０インターフェース２４を介して方
向制御センサＳＷＲ，ＳＷＬのオンデータが入力され
る。また、Ａ／Ｄ変換器２６からボリュームＶＲの出力
データが入力される。このボリュームＶＲは操向レバー
３５の操作方向および操作量に応じた電圧を出力する。
ＣＰＵ２１はＲＯＭ２２に予め書き込まれた処理プログ
ラムに従ってソレノイドドライバ２５に制御データを出
力する。ソレノイドドライバ２５は後述する操向装置に
備えられたソレノイドＳＯＬ１〜ＳＯＬ３を駆動する。
ＣＰＵ２１に接続されたＲＡＭ２３のメモリエリアＭＡ
１〜ＭＡ４は第４図に示すように、それぞれタイマＴ
１、タイマＴ２、時間ｔの記憶エリアおよびフラグＦに
割り当てられている。

第３図は、上記コンバインに備えられる操向装置の構成
を示す油圧回路図を含む模式図である。

図外の原動機の回転は伝達ギア２を介して入力軸ギア３
に伝達される。この入力軸ギア３には内歯ギア４が一体
にされており、この内歯ギア４には外歯ギア５ａ，５ｂ
が選択的に噛み合う。外歯ギア５ａ，５ｂは入力軸６を
長手方向に摺動自在にされており、外歯ギア５ａ，５ｂ
のそれぞれが矢印ＣまたはＤ方向に移動すると内歯ギア
４との噛合状態が解除される。外歯ギア５ａ，５ｂには
接触部５ｃ，５ｄが形成されており、外歯ギア５ａ，５
ｂのそれぞれが更に矢印Ｃ又はＤ方向に移動すると接触
部５ｃ，５ｄがブレーキ７ａ，７ｂに接触する。

外歯ギア５ａ，５ｂには出力ギア８ａ，８ｂが常時噛み
合う。この出力軸ギア８ａ，８ｂを一端に固定した出力
軸９ａ，９ｂの他端には駆動転輪１０ａ，１０ｂが固定
されている。この駆動転輪１０ａ，１０ｂは図外の履帯
に係合して回転を伝達する。

外歯ギア５ａ，５ｂにはフォークロッド１１ａ，１１ｂ
の一端が係合している。このフォークロツド１１ａ，１
１ｂの他端にはシリンダ１２ａ，１２ｂのピストンロッ
ド１４ａ，１４ｂの端部が軸支されている。略Ｌ字型形
状を呈するフォークロッド１１ａ，１１ｂは中央部にお
いて回転自在にされている。一方シリンダ１２ａ，１２
ｂは切換弁１６を介してポンプ１８に接続されている。
この切換弁１６はソレノイドＳＯＬ１，ソレノイドＳＯ
Ｌ２を有する４ポート３ポジションの電磁切換弁であ
る。ソレノイドＳＯＬ１が駆動されると切換弁１６はポ
ジションＰ１の状態になり、ポンプ１８から供給された
圧油をシリンダ１２ａに導く、又ソレノイドＳＯＬ２が
駆動されるとポジションＰ２の状態になりポンプ１８か
ら供給された圧油をシリンダ１２ｂに導く。シリンダ１
２ａ，１２ｂのそれぞれには戻り口１５ａ，１５ｂが設
けられている。この戻り口１５ａ，１５ｂのそれぞれに
は逆止弁１９ａ，１９ｂを介して切換弁１７に接続され
ている。切換弁１７はソレノイドＳＯＬ３を備えた高速
電磁切換弁であり、ソレノイドＳＯＬ３が駆動されると
ポジションＰ３の状態になり、戻り口１５ａ，１５ｂと
タンクとの間を閉鎖する。

以上の構成によりソレノイドＳＯＬ１が駆動され左側の
シリンダ１２ａに圧油が導かれると、ピストン１３ａが
矢印Ａ方向に移動する。ピストン１３ａが戻り口１５ａ
に達すると、その後シリンダ１２ａに流入する圧油は戻
り口１５ａからタンクに戻される。従って、ソレノイド
ＳＯＬ１のみが駆動されている場合にはピストン１３ａ
は戻り口１５ａの位置に停止する。このピストン１３ａ
の矢印Ａ方向の移動はピストンロッド１４ａによりフォ
ークロッド１１ａに伝達され、フォークロッド１１ａは
矢印Ｂ方向に回転する。フォークロッド１１ａの矢印Ｂ
方向の回転により外歯ギア５ａは入力軸６を矢印Ｃ方向
に摺動し、外歯ギア５ａと内歯ギア４との噛合状態が解
除される。従って、ソレノイドＳＯＬ１のみが駆動され
ると、原動機の回転は外歯ギア５ａおよび出力軸ギア８
ａに伝達されなくなり、左側の駆動転輪１０ａに対して
駆動力の供給が停止される。

ソレノイドＳＯＬ１とともにソレノイドＳＯＬ３が駆動
されると、戻り口１５ａとタンクとの間が閉鎖され、ピ
ストン１３ａは戻り口１５ａからさらに矢印Ａ方向に移
動する。このピストン１３ａの移動はピストンロッド１
４ａを介してフォークロッド１１ａに伝達され、外歯ギ
ア５ａはさらに矢印Ｃ方向に移動する。これによって接
触面５ｃがブレーキ７ａに接触し外歯ギア５ａは回転を
規制される。この回転の規制によって駆動転輪１０ａに
は出力軸ギア８ａを介して制動力が供給される。

以上のソレノイドＳＯＬ１およびソレノイドＳＯＬ３が
駆動された際の外歯ギア５ａの動作は、ソレノイドＳＯ
Ｌ２およびソレノイドＳＯＬ３が駆動された際の外歯ギ
ア５ｂの動作に等しく、ソレノイドＳＯＬ２が駆動され
ると右側の駆動転輪１０ｂに対して駆動力の伝達が停止
され、ソレノイドＳＯＬ２およびソレノイドＳＯＬ３が
駆動されると右側の駆動転輪１０ｂに制動力が供給され
る。

第５図は、上記コンバインの規制部の処理手順を示すフ
ローチャートである。

刈取作業時に自動方向制御モードが選択され、植株の有
無を検出する株元センサ、脱穀装置の動作を開始する脱
穀スイツチ等がオンすると（ｎ１）、自動方向制御条件
が成立したとして自動方向制御を行う。まず、操向レバ
ー３５の手動操作により進行方向の変更が行われたか否
かのチェックを行う（ｎ２）。ｎ２において手動操作が
なされるとタイマＴ１により所定時間を計時する（ｎ
３，ｎ４）。このように自動方向制御時に操向レバー３
５が手動操作された場合にはタイマＴ１が計時する時間
だけ自動方向制御を停止し、制御動作のハンチングを防
止している。所定時間手動操作が行われなかった場合に
は方向制御センサＳＷＲ，ＳＷＬのオン／オフ状態をチ
ェックする（ｎ５，ｎ６）。コンバイン３１が植株列に
沿って進行し、方向制御センサＳＷＲ，ＳＷＬがオンし
ない場合にはｎ１に戻り、上記ｎ１〜ｎ６の処理を繰り
返し行う。

コンバイン３１の進行方向が右側に偏向し、右側の方向
制御センサＳＷＲがオンするとフラグＦの状態をチェッ
クする（ｎ５→ｎ７）。このフラグＦはＲＡＭ２３のメ
モリエリアＭＡ４に割り当てられており、前回の制御信
号の出力方向を記憶する。すなわち、フラグＦの内容が
セット状態であれば前回左側に操向信号を出力してお
り、フラグＦの内容がリセット状態であれば前回右側の
操向信号を出力している。ｎ７においてフラグＦの内容
がセット状態であればメモリエリアＭＡ３に割り当てら
れている時間ｔの内容に所定値ｋを加算する（ｎ８）。
この時間ｔは後述するタイマＴが計時する時間であり、
所定値ｋは微小時間である。ｎ７においてフラグＦがリ
セット状態である場合には時間ｔの内容を初期値ａにす
る（ｎ７→ｎ９）。この初期値ａは充分に短い時間であ
る。この後メモリエリアＭＡ２に割り当てられたタイマ
Ｔ２が時間ｔを計時する間ソレノイドＳＯＬ１を駆動す
るとともに、フラグＦの内容をセット状態にする（ｎ１
０〜ｎ１２）。これによってソレノイドＳＯＬ１が時間
ｔだけ駆動され、左側の駆動転輪１０ａに対して駆動力
の伝達を停止し、コンバイン３１を左側に操向させる。

一方、コンバイン３１が左側に偏向し、左側の方向制御
センサＳＷＬがオンすると、フラグＦの状態をチェック
する。（ｎ６→ｎ１３）フラグＦがリセット状態である
場合には時間ｔに所定量ｋを加算し（ｎ１３→ｎ１
４）、フラグＦがセット状態にある場合には時間ｔを初
期値ａに設定する（ｎ１３→ｎ１５）。この後、タイマ
Ｔ２が時間ｔを計時する間ソレノイドＳＯＬ１を駆動す
るとともに、フラグＦの内容をリセット状態にする（ｎ
１６〜ｎ１８）。以上のようにして左側の方向制御セン
サＳＷＬがオンすると時間ｔだけソレノイドＳＯＬ２を
駆動し、右側の駆動転輪１０ｂに対して駆動力の伝達を
停止する。

以上においてｎ５〜ｎ７，ｎ１３がこの発明の方向判別
手段に相当し、ｎ７→ｎ８，ｎ１３→ｎ１４が同じく出
力時間延長手段に相当する。以上のようにしてこの実施
例によれば、前回の制御方向をフラグＦにより記憶し、
方向制御センサＳＷＲ，ＳＷＬがオンした時フラグＦの
内容をチェックして前回の制御方向が今回の制御方向と
同一であるか否かを判別する。今回の制御方向が前回の
制御方向と同一である場合、すなわち、同一方向への進
行方向の制御を連続して行う場合にはソレノイドＳＯＬ
１またはソレノイドＳＯＬ２の駆動時間を所定量ｋずつ
長くしていく。これによって同一方向への方向制御が連
続的に行われる場合には駆動転輪１０ａ，１０ｂへの駆
動力の伝達停止時間が徐々に長くなり、結果的に植株列
に対するコンバイン３１の偏向量が小さい場合には反対
方向に少しだけ進行方向を変え、偏向量が大きい場合に
は進行方向を変え、偏向量が大きい場合には進行方向の
変更量を徐々に増加していく。

なお、本実施例では農耕作業用車両としてコンバインを
例に挙げて説明したが、田植機や農薬散布機等の他の農
耕作業用車両についても同様にこの発明を実施すること
ができる。

(g)発明の効果 この発明によれば、車体の偏向量が大きい場合には同一
方向の操向信号が連続して出力され、その出力時間は徐
々に長くされていく。このため、操向動作が急激に行わ
れることはなく、制御量が大きい場合にも車体に大きな
衝撃が生じることがない。又、同一方向の操向信号の出
力時にその出力時間を徐々に長くしていくため、初回の
出力時間を充分に短くとることができ、偏向量が小さい
場合に制御量が大きすぎることによるハンチングの発生
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるコンバインの制御部の
ブロック図、第２図は同コンバインの外観図、第３図は
同コンバインに備えられる操向装置の模式図、第４図は
同コンバインの制御部の一部を構成するＲＡＭのメモリ
マップ、第５図は同コンバインの制御部の処理手順を示
すフローチャートである。 １−操向装置、 ＳＷＲ，ＳＷＬ−方向制御センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−177601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−149003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−201913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−14313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−272905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−198003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−99801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−124526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−221005（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−70307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−115407（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め定められた進行方向に対する車体の偏
   向方向を検出し、操向装置に偏向方向と反対方向の操向
   信号を出力する自動方向制御機能を備えた農耕作業用車
   両において、 操向信号の出力時に前回の出力と同一方向か否かを判別
   する方向判別手段と、方向判別手段が同一方向であると
   判別した際に今回の出力時間を前回より長くする出力時
   間延長手段と、を設けてなる農耕作業用車両。