JPH0619405U - 農作業機における操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地上に目標がなくても、走行機体の直進を可
能とする操向制御装置を提供する。 【構成】 走行機体にその旋回方向の角速度変動が検出
できるように角速度センサ３３を搭載し、その検出信号
を、走行機体に搭載したマイクロコンピュータ等の中央
処理装置（ＣＰＵ）３０に入力し、走行機体をセットし
た進行方向に向かうように走行機体における動力式操舵
装置２０を制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トラクタ等の農作業機における操向制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

進行方向を予め設定した方向に沿って走行機体を移動させるための従来技術と して、例えば、特開昭６０−２３４５０７号公報には、スピードスプレイヤを樹 木列間に沿って走行させる場合、直進部分の走行路の左右両側に立設する樹木を 光センサや超音波センサにて検出しつつ、これら樹木に衝突しないように操向制 御することが行われている。また、特開昭６２−６１５０７号公報では、芝刈り において既刈取地と未刈取地との境界をビデオカメラにて撮像し、前記境界線の 向きを演算し、そのその境界線に沿って走行機体を前進させることが開示されて いる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このような目印となるものがない場合、例えば、トラクタ等の牽引車 にて耕耘作業機を牽引するとき、牽引車の操縦ハンドルを初めにセットした状態 のまま走行させたい場合がある。このような場合に前記の制御手段を採用するこ とができなかった。

【０００４】 そこで、動力式操舵装置に、車輪の向きを検出するポテンショメータ等の検出 器を設け、走行中、最初に操縦ハンドルの向きをセットした状態に修正保持する 制御を実行することが考えられた。しかし、車輪の向きの検出値（角度検出値） は、その少しの誤差でも長い距離走行すると大きく左または右に外れてしまうと いう問題があった。

【０００５】 本考案は、この問題を解決することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案の農作業機における操向制御装置では、トラ クタ等の走行機体に動力式操舵装置を備えてなる農作業機において、前記走行機 体には角速度センサを、走行機体の旋回方向の角速度変動が検出できるように設 ける一方、該角度センサからの出力信号にて走行機体をセットした進行方向に向 かうように前記動力式操舵装置を制御する制御手段を設けたものである。

【０００７】

【実施例】

次に本考案を具体化した実施例について説明する。図１はトラクタ及びロータ リ耕うん機の平面図、図２は側面図を各々示す。 牽引車としてのトラクタ１は、その走行機体２の左右両側に前後車輪３，３， ４，４を備え、走行機体２の前部に搭載したエンジン５の動力は、主クラッチ６ を介してミッションケース７内の変速機構に伝達され、後車輪４，４に伝達され る。

【０００８】 なお、走行機体２の後端に左右一対の連結リンク１０，１０の基端を上下回動 自在に枢支し、該一対の連結リンク１０，１０の先端をロータリ耕うん機９に回 動可能に連結する。走行機体２の後端には、昇降用油圧機構１７を介して前記連 結リンク１０，１０の上方に配置した左右一対の昇降アーム１１，１１を昇降駆 動するように構成し、一方の昇降アーム１１とその下方の連結リンク１０とを連 結杆にて連結する一方、他方の昇降アーム１１とその下方の連結リンク１０とを 伸縮駆動可能な油圧シリンダ１２にて連結する。これにより、ロータリ耕うん機 を昇降自在で知って且つ左右ローリング可能である。また、ミッションケース７ 後端に突出するＰＴＯ軸８及び自在継手を介してロータリ耕うん機９に伝達され 、ロータリ耕耘爪１３を回転駆動する。符号１４はゴム板等からなる整地板、符 号１５は整地板１４の後方に設けた補助輪である。

【０００９】 前記昇降用油圧機構１７や油圧シリンダ１２への油圧は、エンジン５の回転駆 動力にて作動する油圧ポンプ１６により供給される。 図３に示すのは、油圧等の動力式操舵装置２０及びその制御手段２１であって 、走行機体２の前車輪３，３の向きを左右回動するための操縦ハンドル２２の回 動に応じてステアリングギヤボックス２３から突出するレバー２４が回動し、制 御弁２５を介して油圧シリンダ２６を作動させ、前車輪３，３のステアリングア ーム２７を回動させると、該ステアリングアーム２７に取付くタイロッド２８， ２８を介して左右前車輪３，３の向きが変わる。前記ステアリングアーム２７の 枢軸には、その回動角度（操舵角度）を検出するためのポテンショメータ２９が 取付く。

【００１０】 符号３０は走行機体２に搭載したマイクロコンピュータ等による制御手段２１ における中央処理装置（ＣＰＵ）であって、制御プログラム等を記憶させた読み 出し専用メモリ（ＲＯＭ）３１と、各種の制御データ等を一時的に記憶させる随 時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）３２と、図示しないインターフェイスを備える 。

【００１１】 一方、走行機体２の機体中心（旋回中心）箇所には、（図示しない）ジャイロ の回転軸が垂直（鉛直）方向に向くようにした角速度センサ３３を搭載し、その 検出信号及び前記ポテンショメータ２９の検出信号をインターフェイスを介して 中央処理装置（ＣＰＵ）３０に入力し、中央処理装置３０内にて適宜後述する演 算を実行した後、インターフェイスを介して前記油圧シリンダ２６を作動させる 自動操舵用制御弁３４の電磁ソレノイド３５，３６等のアクチェータ（駆動回路 ）に制御信号を出力する。

【００１２】 走行機体２を直進させるように制御する場合、操縦ハンドル２２を適宜回動し て前車輪３，３を直進状態になるようにする。その状態を基準とするように角速 度センサ３３の検出信号を、随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）３２に記憶させ る。なお、このとき、前記ポテンショメータ２９の検出信号で、車輪の直進状態 の向きをチエックする。

【００１３】 次いで、走行機体２を前進させる途次、走行機体２の向きが左又は右に変動す ると、当該走行機体２の左又は右への回動にて角速度センサ３３からの検出信号 が変動する。中央処理装置３０では、この検出器信号と前記基準の信号との差異 を演算し、電磁ソレノイド３５又は／及び３６に制御用信号を出力し、自動操舵 用制御弁３４を作動させ、油圧シリンダ２６の駆動力により、前記直進状態に復 帰するいわゆる当て舵を取らせるように制御するのである。なお、角速度センサ ３３では、そのままの検出信号は、走行機体２の左右の向きの変動速度の程度で あるが、これを変動した時間で積分すると、走行機体２の直進方向に対する左右 変動角度が迅速に演算できるので、前記ポテンショメータ２９を使用しなくても 良いが、このポテンショメータ２９の検出信号にて、操向制御した結果の前車輪 ３，３の向きを検証することができる。

【００１４】 また、角速度センサ３３の検出信号によれば、走行機体２の基準方向に向いた ときの基準値及び走行機体２の瞬間的（一時的）な左または右への回動の変動を 敏感にできる。さらに、本実施例のようにジャイロ式の角速度センサを使用すれ ば、高圧線の下方を走行するとき等のように外部の磁気等の外乱を受けることが ないので、一層正確に操向制御を実行することができる。

【００１５】

【考案の作用・効果】

以上説明したように、本考案では、トラクタ等の走行機体に動力式操舵装置を 備えてなる農作業機において、前記走行機体には角速度センサを、走行機体の旋 回方向の角速度変動が検出できるように設ける一方、該角度センサからの出力信 号にて走行機体をセットした進行方向に向かうように前記動力式操舵装置を制御 する制御手段を設けたものであるから、地上に目印がなくても自己完結的に進行 方向を設定することができ、迅速に直進走行する操向制御を実行できるという効 果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタ及びロータリ耕うん機の平面図であ
る。

【図２】トラクタ及びロータリ耕うん機の側面図であ
る。

【図３】動力式操舵装置と制御手段とのブロック図であ
る。

【符号の説明】

２ 走行機体 ３ 前車輪 ４ 後車輪 ９ ロータリ耕うん機 ２０ 動力式操舵装置 ２１ 制御手段 ２２ 操縦ハンドル ２５ 制御弁 ２５ 油圧シリンダ ３３ 角速度センサ ３４ 自動操舵用制御弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラクタ等の走行機体に動力式操舵装置
   を備えてなる農作業機において、前記走行機体には角速
   度センサを、走行機体の旋回方向の角速度変動が検出で
   きるように設ける一方、該角度センサからの出力信号に
   て走行機体をセットした進行方向に向かうように前記動
   力式操舵装置を制御する制御手段を設けたことを特徴と
   する農作業機における操向制御装置。