JPH06339319A - 作業車輌における制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動制御、及び手動制御を備える作業車輌に
あって、各種制御の自動制御モード、或いは手動制御モ
ードを自動的に初期設定して、適切な制御モードで作業
を開始できるようにする。 【構成】 車輌の各部を制御するコントローラ２５に、
各種の制御毎に自動制御モード、或いは手動制御モード
を設定する初期設定手段と、自動制御モード、或いは手
動制御モードをモーメンタリー式の自動手動切換スイッ
チ１９〜２２の信号入力によって反転させるモード切換
手段とを備えさせ、各種制御の実行に先立って、初期設
定手段により自動制御モード、或いは手動制御モードの
設定を行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車輌における制御
装置に係り、詳しくはコンバイン、田植機、トラクタ等
の農業用作業車輌にあって、車輌の各部を手動操作スイ
ッチによって制御する手動制御モードと、機体各部に設
けるセンサによって自動的に制御する自動制御モードと
を切り換え可能になす制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】農業用作業車輌にあっては、車輌本体、
又は付設する作業機の各部を機体各部に設けるセンサの
信号によって自動的に作動制御し、常に作物、圃場状態
等に合わせた最適な制御が行えるようになしている。ま
た、緊急な対応を要する場合、或いは外乱が多過ぎて自
動制御では返って最適な制御を行えない場合、又は自動
制御を特に必要としない路上走行時等においては、自動
手動切換スイッチを操作して自動制御を不能とすると共
に、手動操作スイッチによって手動制御が行えるように
なしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した作業車輌にお
いては、自動制御、或いは手動制御に切り換える自動手
動切換スイッチをトグルスイッチ、或いはシーソスイッ
チ等のオルタネート式スイッチに構成している。そのた
め、キースイッチの投入前に既にオンとなっている自動
手動切換スイッチがあると、キースイッチの投入と同時
に対応する自動制御が即座に実行され、その制御内容に
よっては車輌の各部がオペレータの意に反して不測に作
動し、オペレータ、又は周囲に危害を及ぼす虞がある。
また、逆にオペレータが自動手動切換スイッチのオン・
オフを確認せずに作業を開始した場合、自動手動切換ス
イッチがオフしていると対応する自動制御が実行され
ず、またオペレータが自動制御されているものと勘違い
すると手動制御も行われない結果、作業が適切に行われ
ず、車輌に過負荷を及ぼす等の虞がある。従って、自動
制御、及び手動制御を共に備えている車輌にあっては、
作物、圃場状態等に合わせた最適な制御が可能である反
面、オペレータの操作忘れ等により弊害が発生し、係る
制御装置の改良が要望された。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は前記課
題を解決するために、制御装置の主要部を構成するコン
トローラに、各種の制御毎に自動制御モード、或いは手
動制御モードを設定する初期設定手段と、該自動制御モ
ード、或いは手動制御モードをモーメンタリー式の自動
手動切換スイッチの信号入力によって反転させるモード
切換手段とを備えさせ、キースイッチの投入によりコン
トローラが電源を供給されて作動状態になると、コント
ローラは各種制御の実行に先立って、初期設定手段によ
り自動制御モード、或いは手動制御モードの設定を行
い、以後、モード切換手段が作動するまで各種の制御を
設定されたモードに従って実行するように構成する。

【０００５】

【作用】オペレータがキースイッチを投入してコントロ
ーラに電源を供給するとコントローラは作動状態にな
り、先ず初期設定手段により自動制御モード、或いは手
動制御モードを各種の制御毎に設定する。この初期設定
によって割り当てるモードは、各種の制御毎に予め定め
ており、例えば、自動制御によって電源の投入（又はエ
ンジンを始動）と同時に車輌の一部がオペレータの意に
反して不測に作動する虞のあるもの、或いは作業開始当
初にあっては自動制御を特に必要としないものにおいて
は、手動制御モードを割り当てる。また、自動制御によ
って車輌の一部が不測に作動しても危害を及ぼす虞が少
ないもの、或いは上記した条件を満たした上で作業開始
当初から自動制御、或いは手動制御のいずれかを必要と
するものについては、自動制御モードを割り当てる。そ
して、この初期設定が完了すると、コントローラは設定
されたモードに従って各種の制御を実行し、自動制御モ
ードが設定された制御については、即座に、又はその他
の自動条件が整い次第、車輌の各部を機体各部に設ける
センサの信号に基づいて作動制御する。また、手動制御
モードが設定された制御については、操縦部に設ける手
動操作スイッチをオペレータが操作する、又は自動手動
切換スイッチを操作して自動制御モードに変更しないと
制御は行われず、車輌の各部は不測に作動することがな
い。また、作業を開始する前に、或いは後で制御モード
を変更する場合には、対応する制御のモーメンタリー式
の自動手動切換スイッチを押圧操作する。それによりモ
ード切換手段は、制御モードを操作の度に反転させ、作
物、圃場状態等に合わせた自動制御モード、或いは手動
制御モードでの制御を任意に選択することができる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を図面に示すコンバインに基
づいて説明すると、図１においてコンバイン１は、クロ
ーラ走行装置２を有する機体３の前部に前処理装置４を
上下昇降自在に架設する。また、その後方の機体３上に
は脱穀装置５を搭載し、機体３の右側には前部より順に
操縦部６、穀粒排出オーガー７を有する穀粒タンク８等
を搭載する。操縦部６は図２に示すように操縦席９を備
え、操縦席９下方の機体フレーム上にはエンジン（図示
せず）を搭載する。また、ステップ１０を挟んで前部右
側には、機体の左右操向、及び前処理装置４の昇降操作
を行うマルチレバー１１を、その下方の操作コラムには
キースイッチ１２を設ける。また、操縦席９左側のサイ
ドパネル１３の前部には、コンバインのモニター装置を
構成する表示器１４と脱穀回転計１５をそれぞれ設け、
後部には走行変速レバー１６、刈取クラッチレバー１
７、及び脱穀クラッチレバー１８を設ける。更に、サイ
ドパネル１３の立ち上がり部には、扱深制御，選別制
御，方向制御，水平制御の各自動手動切換スイッチ１
９，２０，２１，２２と、扱深手動操作スイッチ２３、
また後方には水平手動操作レバー２４等を設ける。な
お、前記した自動手動切換スイッチ１９，２０，２１，
２２は、押圧操作している間のみ接点が閉じるモーメン
タリー式スイッチを採用し、実施例においてはランプ１
９ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａ付きの押しボタンスイッ
チで構成する。

【０００７】一方、制御装置の概要を図３に示す制御ブ
ロック図に基づいて説明すると、制御装置の主要部を構
成するコントローラは、マイクロプロセッサユニット
（ＭＰＵ）２５により構成している。該ＭＰＵ２５は、
例えば、機体のサイドパネル１３内に設けられ、周知の
ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等から構成する。そして、ＭＰ
Ｕ２５の電源ポートには、機体に搭載したバッテリーか
らキースイッチ１２を介して電源が供給されており、キ
ースイッチ１２が投入されるとＭＰＵ２５は作動状態に
なる。また、ＭＰＵ２５の入力ポートには、前記した自
動手動切換スイッチ１９，２０，２１，２２、扱深手動
操作スイッチ２３，水平手動操作レバー２４のスイッチ
２６、また、扱深制御の稈長検出センサ２７，２８、及
び穀稈有無センサ２９、水平制御の機体傾斜センサ３０
を接続する。なお、３１ａ・・３１ｘは、入力ポートに
接続する扱深制御の上・下限リミットスイッチ、水平制
御の上・下限リミットスイッチ、或いはその他の制御に
必要なセンサ、手動操作スイッチ郡である。さらに、Ｍ
ＰＵ２５の出力ポートには、前記した自動手動切換スイ
ッチ１９，２０，２１，２２のランプ１９ａ，２０ａ，
２１ａ，２２ａ、扱深搬送体３２を上下回動させる駆動
モータ３３、左右のクローラ走行装置２，２を上下昇降
させる油圧シリンダ３４，３４の切換弁３５，３５に付
設するソレノイド３６・・、及びその他の制御に必要な
ソレノイド３７ａ・・３７ｘ等を接続する。

【０００８】また、図４は、ＭＰＵ２５が実行するプロ
グラムのメインフローチャートを示し、キースイッチ１
２が投入されて自動的にＭＰＵ２５にパワーオンリセッ
トがかけられると、ＣＰＵは最初に初期設定を行った
後、扱深制御，選別制御，方向制御，水平制御等のサブ
ルーチンを逐次実行し、最後に出力ポートに出力指令を
出す。なお、ＭＰＵ２５は、前記したパワーオンリセッ
トの他にエンジン始動時の電圧降下によりリセットをか
けたり、マイコンの暴走検知によりリセットをかけても
よく、その場合はいずれもそれまでの制御が中止され
て、ＣＰＵは初期設定から制御をやり直す。そして、図
５は、初期設定の概略のフローチャートを示し、初期設
定は、全出力指令を停止する等の処理を行った後、各種
の制御毎に自動制御モード、或いは手動制御モードを設
定する。より具体的には扱深制御の扱深フラグ（ＦＧ）
と選別制御の選別フラグ（ＦＧ）をセットし、方向制御
の方向フラグ（ＦＧ）と水平制御の水平フラグ（ＦＧ）
をリセットし、その後メインフローに復帰する。

【０００９】また、ＣＰＵは、初期設定を終了すると各
種制御の実行を行い、例えば、初期設定によって自動制
御モードがセットされた扱深制御は、図６のフローチャ
ートに示すように、先ず手動操作の有無が扱深手動操作
スイッチ２３のオン・オフにより判断される。ここで、
浅扱、深扱側の接点が共にオフであれば手動操作が無し
で、第２のステップにおいて扱深フラグ（ＦＧ）のセッ
ト・リセットが判断される。この場合、扱深フラグ（Ｆ
Ｇ）は初期設定によって、予め「セット」されているか
ら第３ステップ、及び第４ステップにおいて、扱深ラン
プ１９ａの点灯指令と扱深の自動制御が実行される。ま
た、扱深自動の第４ステップが完了すると第５ステップ
において、扱深制御の自動手動切換スイッチ１９の入力
状態が調べられ、自動手動切換スイッチ１９が押圧操作
されておらずオフのままであれば、変化なしとしてその
まま復帰（ＲＥＴ）する。また、自動手動切換スイッチ
１９が押圧操作されて、オフからオンに入力信号が立ち
上がると扱深フラグ（ＦＧ）はリセットされて、以後、
扱深制御は手動制御モードに切り換わる。

【００１０】さらに、扱深制御が手動制御モードに切り
換わると、前記した第２ステップにおける流れがリセッ
ト側に変わり、その場合には扱深ランプ１９ａの消灯指
令がだされた後、再度自動手動切換スイッチ１９の押圧
操作の有無が調べられる。ここで仮に、自動手動切換ス
イッチ１９が押圧操作されずオフのままであれば変化な
しとしてそのまま復帰（ＲＥＴ）し、自動手動切換スイ
ッチ１９が押圧操作されて、オフからオンに入力信号が
立ち上がると、今度は逆に扱深フラグ（ＦＧ）はセット
されて、以後、扱深制御は自動制御モードに切り換わ
る。また、手動制御モードにおいては扱深自動は実行さ
れず、さらに扱深手動操作スイッチ２３が操作されて始
めて扱深の手動制御が実際に行われる。この場合、扱深
手動操作スイッチ２３の浅扱、深扱側のいずれかの接点
がオンになると、第１ステップにおいてそれが判断さ
れ、浅扱側の接点がオンであれば上限リミットスイッチ
３１ａがオンするまで、駆動モータ３３は浅扱側に正回
転して扱深搬送体３２の先端を上昇回動させる。同様に
深扱側の接点がオンであれば下限リミットスイッチ３１
ｂがオンするまで、駆動モータ３３は深扱側に逆回転し
て扱深搬送体３２の先端を下降回動させる。そして、上
・下限リミットスイッチ３１ａ，３１ｂがオンした場合
は、いずれも駆動モータ３３は停止する。

【００１１】なお、扱深手動操作スイッチ２３による手
動操作の有無は、第２ステップにおける扱深フラグの判
別より先に行っているので、扱深フラグ（ＦＧ）がセッ
トされた自動制御モードであっても、扱深手動操作スイ
ッチ２３が操作されるとその浅・深扱側操作指令が優先
し、その間は扱深自動は実質的に中止される。また、自
動制御モード中の扱深自動は、周知の制御内容を採用す
るため詳細な説明を省略するが、刈り取った穀稈の穂先
が稈身方向に併設した二本の稈長検出センサ２７，２８
の間に搬送されるように、扱深搬送体３２を駆動モータ
３３により上下昇降制御させる。なおこの場合、実際に
駆動モータ３３が作動するのは搬送経路中に設けた穀稈
有無センサ２９が穀稈を感知してオンとなった時に限ら
れており、他に例えば、刈取クラッチ１７が入りとなら
ないと扱深自動が作動しない等の種々の自動条件を追加
することもできる。

【００１２】一方、初期設定手段によって自動制御モー
ドが「リセット」された水平制御は、図７にその一部の
フローチャートを示すように、水平手動操作スイッチ２
６による手動操作の有無の判断から開始される。またそ
の後、水平フラグ（ＦＧ）、水平ランプ２０ａの点灯・
消灯、水平自動、水平自動手動切換スイッチ２０の押圧
操作による手動・自動モードの変更が順次実行され、前
記した扱深制御と同様な手順で制御が行われる。なお、
この場合扱深制御と相違するのは、初期設定において自
動制御モードがリセットされた状態から制御が開始され
る点で、キースイッチが投入された後、水平自動手動切
換スイッチ２０が操作されるまで、水平制御は手動制御
モードで実行される。また、水平手動操作スイッチ２６
が操作されて右傾斜指令が出されると、右上限リミット
スイッチ３１ｃがオンになるまで、右切換弁３５に付設
した上昇側ソレノイド３６が通電され、右クローラ走行
装置２は機体に対して上昇する。なお、右上限リミット
スイッチ３１ｃがオンになると、右上昇指令は断たれ
（右作動停止）左下限リミットスイッチ３１ｄがオンに
なるまで、左切換弁３５に付設した上昇側ソレノイド３
６が通電され、左クローラ走行装置２は機体に対して下
降し、機体の右側が低く左側が高い右傾斜姿勢に制御さ
れる。

【００１３】同様に、水平手動操作スイッチ２６が操作
されて車高の低指令が出されると、右上限リミットスイ
ッチ３１ｃ、又は左上限リミットスイッチ３１ｅがオン
になるまで、左右の切換弁３５，３５に付設した上昇側
ソレノイド３６，３６が同時に通電されて、左右のクロ
ーラ走行装置２は機体フレームに対して上昇し、機体は
圃場に接近する低い姿勢に制御される。なお、フローを
省略したが左傾斜指令、車高の高指令においても、それ
ぞれ同様な姿勢制御が行われる。また、自動制御モード
中の水平自動は、機体傾斜センサ３０の検出結果に基づ
き、機体を設定された傾斜角（例えば、水平）になるよ
うに左右のクローラ走行装置２を上下昇降制御するもの
であって、例えば、水平手動操作スイッチ２６によって
上下昇降された左右のクローラ走行装置２の車高を基準
に、左右のクローラ走行装置２を背反的に同時昇降させ
る。又は一方のクローラ走行装置２のみを昇降させて機
体が水平になるように姿勢制御する。なお、脱穀装置５
を制御して穀粒の選別精度を向上させる選別制御、或い
は図示しない方向センサによって穀稈列に追従して操向
方向を制御する方向制御についても、各自動手動切換ス
イッチ２１，２２、手動操作スイッチ、センサ、アクチ
ュエータ等により各々制御する。

【００１４】以上説明したように、ＣＰＵはプログラム
に沿って各種制御を実行し、特に作業開始時に、又は作
業中常に必要とする扱深制御と選別制御は、初期設定に
おいて自動制御モードがセットされる。そのため、キー
スイッチ１２の投入後、自動手動切換スイッチ１９〜２
２によるモード切換をオペレータが忘れても、作業開始
当初から自動制御モードによって扱深制御と選別制御は
なされ、特に手動操作スイッチ２３・・によって手動制
御を行わなくとも確実に自動制御が行われて、例えば扱
残しを生じたり、脱穀装置５に過負荷を与えたり、或い
は選別不良となること等が解消される。しかも、扱深制
御と選別制御は、扱深搬送体３２と、脱穀装置５の内部
に設けたアクチュエータを作動制御し、格別これらの駆
動モータ３３、アクチュエータを作動させても周囲に危
害を及ぼす虞はなく、しかも、適宜の自動条件（穀稈の
有無等）を入れることにより、キースイッチ１２の投入
と同時に作動させることを牽制させることができる。

【００１５】一方、初期設定において自動制御モードが
リセットされる水平制御と方向制御は、キースイッチ１
２の投入後、自動手動切換スイッチ２１，２２が押圧操
作されてモード切換が行われない限り、水平自動，方向
自動は実行されない。これは水平自動，方向自動が働い
た場合、キースイッチ１２の投入と同時に、機体傾斜セ
ンサ３０に基づいて機体が水平になるように姿勢制御さ
れる、又はエンジンを始動して走行を開始したと同時
に、方向センサによって機体の操向方向が変更される虞
があり、その場合、機体が不意に左右に振られ、また進
行方向が不意に変わりオペレータ、或いは周囲に危害を
及ぼす虞があるから、積極的に自動制御モードをリセッ
トしておくのである。しかも、前記した水平自動，方向
自動は、必ずしも作業開始当初から必要となる制御では
なく、作業開始後、オペレータが機体が水平でない、或
いは進行方向が違うという認識に基づいて、手動操作ス
イッチ２６、マルチレバー１１で緊急に手動操作するこ
とができるものである。また、より刈取性能を向上させ
たり、一時的に機体から離れて無人走行させる場合に、
水平自動、或いは方向自動を行えば足りる性格の制御で
ある。従って、作業開始時に、又は作業中常に必要とす
る制御は、初期設定において自動制御モードに設定し、
逆にキースイッチ１２の投入時、或いは作業開始時に必
ずしも必要でなく、返ってそれによって弊害が懸念され
る制御は、初期設定において手動制御モードに設定する
ことにより、常に適切な状態で各種の制御を実行させる
ことができる。また、その後は必要に応じてモーメンタ
リー式の自動手動切換スイッチ１９〜２２を押圧操作し
て、自動制御モード、或いは手動制御モードを選択して
作業状態に応じた適切な制御を行うことができる。な
お、自動制御モードが選択されると、自動手動切換スイ
ッチ１９〜２２に付設したランプ１９ａ〜２２ａが点灯
し、明瞭に各種制御のモードが即座に判別できるもので
ある。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明は、操縦部６に設け
る手動操作スイッチ２３，２６と、機体各部に設けるセ
ンサ２７〜３０と、それらの信号に基づいて車輌の各部
を制御するコントローラ２５を備える作業車輌におい
て、前記コントローラ２５は、各種の制御毎に自動制御
モード、或いは手動制御モードを設定する初期設定手段
と、該自動制御モード、或いは手動制御モードをモーメ
ンタリー式の自動手動切換スイッチ１９〜２２の信号入
力によって反転させるモード切換手段とを有し、キース
イッチ１２の投入によりコントローラ２５が電源を供給
されて作動状態になると、コントローラ２５は各種制御
の実行に先立って、初期設定手段により自動制御モー
ド、或いは手動制御モードの設定を行い、以後、モード
切換手段が作動するまで各種の制御を設定されたモード
に従って実行するように構成するものであるから、各種
制御のモード切換をオペレータが忘れても、作業開始と
同時に必要となる制御は、自動制御モードに設定されて
確実に制御を行うことができ、また、取り敢えず不要な
制御は、手動制御モードに設定されて自動制御が行われ
ないから、オペレータの意に反して不測に車輌の各部が
作動することがなく、しかも、キースイッチの投入後で
あれば、必要に応じて制御モードを簡単に変更し得て、
常に適切な制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの斜視図である。

【図２】操縦部の平面図である。

【図３】制御装置のブロック図である。

【図４】メインフローチャート図である。

【図５】初期設定のフローチャート図である。

【図６】扱深制御のフローチャート図である。

【図７】水平制御のフローチャート図である。

【符号の説明】

１ コンバイン ６ 操縦部 １２ キースイッチ １９ 扱深自動手動切換スイッチ ２０ 水平自動手動切換スイッチ ２３ 扱深手動操作スイッチ ２４ 水平手動操作レバー ２５ マイクロプロセッサユニット（コントローラ） ２７ 稈長検出センサ ３０ 機体傾斜センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操縦部に設ける手動操作スイッチと、機
   体各部に設けるセンサと、それらの信号に基づいて車輌
   の各部を制御するコントローラを備える作業車輌におい
   て、前記コントローラは、各種の制御毎に自動制御モー
   ド、或いは手動制御モードを設定する初期設定手段と、
   該自動制御モード、或いは手動制御モードをモーメンタ
   リー式の自動手動切換スイッチの信号入力によって反転
   させるモード切換手段とを有し、キースイッチの投入に
   よりコントローラが電源を供給されて作動状態になる
   と、コントローラは各種制御の実行に先立って、初期設
   定手段により自動制御モード、或いは手動制御モードの
   設定を行い、以後、モード切換手段が作動するまで各種
   の制御を設定されたモードに従って実行するように構成
   する作業車輌における制御装置。