JPS61128809A - 作業車の操向制御装置 - 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、機体に搭載された方位センサによる検出方位
と予め設定された基準方位との比較結果に基づいて、機
１体操向方向が前記基準方位方向となるように操向する
方位制御手段を備えた作業車の操向制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の作、業車、例えばコンバインや芝刈作業車
等においては、各作業行程を、その行程での直進性を良
好に維持させる。ために、被作業対象に対する竺い走行
制御とともに、方位センサ全相いた方位制御を併用する
操向制御が行われている。

うに設、定する必要が午る。　そして、この基【Ｖ方位
を設定するに、例えば、作業開始時の方位々ンサによる
検出方位、やるいは作業範囲を設定するためめ人為的な
操縦によるティーチング作業時の検出方位サンプリング
結果、等に基づいて行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記作業開始時点の検出方位を基準方位
とすると、走行が安定していないために、行程全体から
みた走行方向に対する誤差が生じやすいものであった。

　また、ティーチング作業時の検出方位サンプリングに
基づいて設定する場合は、人為的な操Ｈ（イによるため
にその走行方向変動が多く、やはり基準方位が不正確に
なりやすい。　さらに、ティーチングに要するデータ記
憶容量が多くなるとともにその処理に要する時間も長く
なって作業効率が良くないという不都合もある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、方位制御を行うための基準方位の設定をｉＥ
確に自動的かつ効率良く行うことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく、本発明による作業車の操向制御
装置は、・前記基準方位を設定するに、予め複数段階に
区分された方位区分に対応してデータ数をカウントする
計数手段を設け、機体が所定区間を走行する間に前記方
位センサによる検出方位を繰り返しサンプリングしなが
ら前記方位区分と比較して、検出方位が蚕まれる方位区
分の対応する計数手段のカウント値を順次加算し、方位
サンプルリング終了後に最大カウント値を計数した方位
区分の代表値を基準方位として自動的に記憶させるべく
処理する基準方位設定手段を備えさせである点に特徴を
有し、その作用ならびに効果は以下のｉｌりである。

〔作　用〕

すなわち、所定区間、例えば最初の行程の作業開始後所
定距離走行して機体の操向が安定した後の所定区間を走
行する間に、方位センサによる検出方位をサンプリング
して、複数段階に区分された各方位区分に対応する検出
方位の計測回数を、対応する計数手段のカウント値とし
て順次前Ｗすることによって計数し、最大カウント値と
なった方位区分の代表値、すなわち最も多くサンプリン
グされた検出方位の代表値を基準方位とするのである。

〔発明の効果〕

′　上記特徴故に、下記の如き優れた効果が発揮される
に至った。

すなわち、所定区間走行する間にサンプリングした検出
方位に基づいて、かつ、その検出方位を予め複数段階に
区分した方位区分の計測回数としてカウントし、その最
大カウント値が得られた方位区分の代表値を基準方位と
するものであるから、単に検出方位をサンプリン几で平
均する等の処理を行う手段に比較して、大幅に処理を簡
略化できるとともに、その処理に要するデータ記憶量が
非常に小さいものですむという効果がある。　また、検
出方位それ自体を最終データとして用いないので、検出
方位誤差の影響を受けにくいという効果もあり、もって
、簡略化した処理を行いながらも、実際の行程方向に一
致した斤確な基準方イ６が得られるに至った。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第４図に示すように、圃場の植立殻稈を引
き起こして刈取るととも′に刈取り殻稈を搬送しながら
横倒れ姿勢に姿勢変更してフィードチェーン（１）に受
渡す刈取部（２）と、前記フィードチェーン（１）で挟
持搬送される殻稈を脱穀して穀粒を′選別回収する脱穀
装置（３）とを、左右一対のクローラ走行装置（４Ｌ’
（４）を装備した機体（Ｖ）に搭載し、作業車としての
コンバインを構成しである。

前記刈取部（２）の下方には、前方より刈取部（２）に
導入される殻稈の株元に接当することによって０Ｎ１０
ＦＦ信号を出力する接触式スイッチに構成された株元セ
ンサ（Ｓｏ）を設けてあり、刈取作業の開始・停止を検
出するようしである。

又、前記刈取部（２）先端部に設けられた分草具（６）
の左右両端部の分草具（６ａ）　、　（６ｈ）の取付フ
レー、／、　（７）　、　’（７）には、機体（Ｖ）前
方側へ付勢され、刈取部（２）に導入される殻稈に接当
して、その接当位置に対応した角度分を機体（Ｖ）後方
側に回動するセンサバー（８）と、そのセンサバー（８
）の回動角を検出するポテンショメータ（Ｒ）とからな
る倣いセンサ（Ｓｌ）、（Ｓ２）を、夫々設け、前記ポ
テンショメータ（Ｒ）の出力信号変化に基ついて殻稈列
（Ｈ）に対する機体（ｖ）の横方向偏位量（β）を検出
するようにしである。

前記左右の倣いセンサ（Ｓ、）、（Ｓ２）の検出偏位量
（β）について説明すると、第５図に示すように、前記
センサバー（８）の回動角変化に対応して、偏位量（β
）を三つのゾーン（ａ）、　（ｂ）’、　（Ｃ）に分割
して検出するようにしである。　すなわち、センサバー
（８）が最も機体（Ｖ）前方側に復帰している状態から
所定角度後方側へ回動している状態までを殻稈列（ｌ（
）に対して離れる方向へすれている状態とする浅倣いゾ
ーン（ａ）とし、この浅倣いゾーン（ａ）より丈に所定
角度後方側へ回動している状態までを殻稈列（）Ｉ）に
沿っている状態とする不感帯ゾーン（ｂ）とし、この不
感帯ゾーン（ｂ）より更に後方側へ回動している状態を
殻稈列（Ｈ，）に対して入り込みすぎている状態とする
深倣いゾーン（Ｃ）としである。　そして、倣いセンサ
（Ｓｌ）、（Ｓ＊）夫々のポテンショメータ（Ｒ）　、
　（Ｒ）の出力すなわち検出偏位量（β）が前記三つの
ゾーン（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）のいずれのゾー
ンにあるかに基づいて、前記左右クローラ走行装置（４
）　、　（４）のクラッチ（９）　、　（９）を切操作
して、検出偏位量（β）が不感帯ゾーン（ｂ）内となる
ように操向して倣い制御を行うのである。

又、前記機体（Ｖ）には、地磁気変化を感知することに
よって絶対方位を検出する地（ｎ気センサを用いた方位
センサ、（Ｔ）を搭載してあり、この方位センサ（Ｔ）
による検出方位（θ）に基づいて走行方向の変化を検出
するようにしである。

そして、前記株元センサ（Ｓｏ）がＯＮ状態にあるとき
に、制御装置（Ｇ）に設けた刈取モード設定スイッチ（
籏）のＯ，Ｎ１０ＦＦに対応して、条刈りモードと横刈
りモードの各刈取モードを選択し、夫々のモードに対応
して、倣いセンサ（Ｓｌ）、（３ｇ）による検出偏位量
（β）、（β）と、方位センサ（Ｔ）による検出方位（
θ）の雨検出情報に基づいて、前記クローラ走行装置（
４）、　（４）の左右クラッチ（９）　、　（９）の一
方を切操作して、機体ｍが、殻稈列（）１）に沿った状
態でかつ、予め設定された基準方位（θｏ）の方向に自
動走行するように操向制御を行うのである。

以下、第２図に示すフローチャートおよび第３図に示す
説明図に基づいて、前記基準方位（θｏ）を設定する手
段について説明する。

この基準方位（θｏ）の設定は、基本的に条刈り、横刈
り夫々のモードにおける最初の一行程を走行する間の方
位センサ（Ｔ）による検出方位（θ）をサンプリンクす
ることによって自動的に行うようにしである。　従って
、この基準方位（θｏ）が設定されるまでは前記倣いセ
ンサ（Ｓｌ）。

（Ｓ２）のみに操向制御によって、殻稈列（１１）に倣
い走行することとなる。

すなわち、前記株元センサ（Ｓｏ）がＯＮして、刈取作
業が開始されると、その時点から所定距離（ｆｆｅ）を
走行するまでは前記方位センサ（Ｔ）による検出方位（
θ）のサンプリングを行わないで、機体（ｖ）向きが安
定したその後の所定走行区間（（ｌ　ｓ）において前記
サンプリングを開始するようにしである。　尚、本実施
例では前記距離（ρｅ）を検出するに時間経過（約３秒
間）をもって代用しである。

そして、所定時間間隔でサンプリングされた検出方位（
θ）が所定個数（本実施例では５個）に達すると、その
平均値（θ゛）を演算してサンプリング方位（θ°）と
し、このサンプリング方位（θ）が、予め複数段階に分
割された比較用の方位区分（θｎ）のいずれの区分に属
するかを判別して、制御量Ｗ　（Ｇ）内に設けた前記方
位区分（θｎ）に対応する計数手段としての力うンタの
カラン目面（Ｃｎ）を加算する。　つまり、検出方位（
θ）の検出値範囲がいずれの範囲に属するものが多かっ
たかを、その検出個数として計測することによって、方
位サンプリングを簡略化しである。

そして、前記株元センサ（Ｓｏ）がＯＦＦしてサンプリ
ング区間としての一行程（ρＳ）の走行を終了するまで
、以上説明した方位サンプリングを繰り返して、検出方
位（θ）の対応するカウンタのカウント値（Ｃｎ）を夫
々加算して、最もカウント値（Ｃｎ）が大きかった方位
区分（θｎ）の代表値、例えばその方位区分（θｎ）の
中間値（θｎ＋）をもって、基準方位（θｏ）とするの
である。

以下、殻稈列（Ｈ）の条方向に自動走行させる条刈りモ
ードにおける操向制御について説明する。　この条刈り
モードでは、まず、前記左右側倣いセンサ（Ｓｌ）、　
（ＳＺ）のうちの既刈側倣いセンサ（Ｓｌ）の検出偏位
量（β）が前記いずれのゾーン（ａ）　、　（ｂ）　、
　（ｃ）にあるかを判別した後に反対側の、倣いセンサ
（ＳＺ）の検出偏位量（β）がゾーン（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｃ）を判別して、各機いセンサ（Ｓ山（ＳＺ
）の検出偏位量（β）が不感帯ゾーン（ｂ）にある場合
にのみ、前記方位センサ（Ｔ）による検出方位（θ）に
基づいて、機体（Ｖ）向きが前記手段により設定された
基準方位（θｏ）となるように操向する方位制御を行う
ように、倣いセンサ（Ｓｌ）、（ＳＺ）による倣い制御
を優先するようにしである。　そして、前記各機いセン
サ（Ｓｌ）、（ＳＺ）による検出偏位量（β）、（β）
が夫々深倣いゾーン（Ｃ）にある場合は、直ちに穀・稈
列（）Ｉ）方向に機体ｍ向きが復帰するように、所定角
度機体（Ｖ）を旋回させるべく、対応する側のクラッチ
（９）を所定時間切操作する。

一方、前記検出偏位量（β）が浅倣いゾーン（ａ）にあ
る場合は、前記方位センサ（Ｔ）による検出方位（θ）
の変化をチェックしながら、所定角度（θ）機体（Ｖ）
を殻稈列（ｌ（）方向に旋回させる一定角旋回制御を行
う。　そして、第５図に示すように、この旋回角、すな
わち操向制御早くθ″）に対する実際の旋回角が前記制
御量（θ′）と一致しない場合には、前記方位センサ（
Ｔ）による検出方位（θ）の変化に基づいて、次回以降
の一定角旋回制御における操向制御量（θ゛）を、順次
ｍ位補正量（△θ）分増減させて、実際の旋回角が目標
操向量（α）となるようにする。　もって圃場条件の違
い、例えば乾他と湿田等、によるスリップ率変化に起因
する操向制御の低下や過制御を自動的に補正する操向制
御補正手段を構成しである。

次に、前記条刈りモードによる操向方向に対して直交す
る方向に走行させる横刈りモードにおける操向制御につ
いて説明する。

この横刈りモードでは、まず方位センサ（Ｔ）による検
出方位（θ）が前記基準方位（θｏ）に対して方位制御
の不感帯（Ｂ）内あるかどうかを判別して、この不感帯
内（Ｂ）内に機体（ｖ）向きがある場合にのみ、前記同
様に既刈側倣いセンサ（Ｓｌ）による検出偏位量（β）
のゾーン（ａ＞　、　（ｂ）　。

（ｃ）判別結果に基づいて前記一定角度旋回による操向
制御をするように、方位制御を優先させである。　尚、
前記検出方位（θ）が不感帯（Ｂ）外にあるときは、検
出方位（θ）が前記不感帯（Ｂ）内となるまで大きな旋
回半径で操向させることとなる。

このように横刈りモードでは、前記条刈りモードにおけ
る操向制御の場合とは倣いセンサ（Ｓｌ）、（ＳＺ）に
よる検出情報と方位センサ（Ｔ）による検出情報の優先
関係が逆になるのであるが、いずれの場合でも、倣い制
御と方位制御とを併用して、刈残しを発生しないように
殻稈列（Ｈ）に沿ってかつ基準方位（θｏ）方向に直線
的に自動走行させるのである。

尚、以上説明した横刈りモードで方位制御を優先させる
のは、殻稈列（）Ｉ）の植立方向である条に対して直交
する方向から殻稈列（１１）を見ると、殻稈列（）ｌ）
が条間隔で断続するとともに、倣うべき殻稈列の直線性
が悪くなる状態となるため、横方向の殻稈列（Ｈ）に倣
い制御するとかえって機体（Ｖ）の蛇行が多くなり、直
進走行性が低下して、刈残しを発ヰすることがあるから
である。

又、殻稈が条を塑成するように植立されていない、いわ
ゆるバラ播き状態の圃場では、倣うべき穀稈列（Ｉ（）
の条が無いために、上記条刈りモートによる操向制御１
１は行えないのであるが、上記横割りモードによる方位
制御を優先した操向制御を行うことによって、対応可能
となる。

尚、前記横割リモー１′で６オ、二つの倣いセンサのう
ち既刈側のセンサ（Ｓｌ）のｉトを使用しているが、残
りの倣いセンサ（Ｓ２）を補助的に用いるようにしても
よい。

又、前記方位サンプリングを行う区間（βＳ）は−行程
分の距離ではなく、−行程の一部としてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の操向制御装置の実施例を示
し、第１図は制御システムのブロック図、第２図はその
動作の示すフローチャート、第３図は方位サンプリング
を説明図、第４図はコンバインの全体側面図、第５図は
倣いセンサの説明図である。 （Ｖ）・・・・・・機体、（Ｔ）・・・・・・方位セン
サ、（θ）・・・・・・検出方位、（θｏ）・・・・・
・基準方位、（８ｎ）・・・・・・方位区分、（Ｃｎ）
・・・・・・カウント値、（θｎ’）・・・・・・方位
区分代表値、（ｆｆｉｓ）、（ｆｆｉ８）・・・・・・
所定区間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］機体（Ｖ）に搭載された方位センサ（Ｔ）による
   検出方位（θ）と予め設定された基準方位（θｏ）との
   比較結果に基づいて、機体（Ｖ）走行方向が前記基準方
   位（θｏ）方向となるように操向する方位制御手段を備
   えた作業車の操向制御装置であって、前記基準方位（θ
   ｏ）を設定するに、予め複数段階に区分された方位区分 （θｎ）に対応してデータ数をカウントする計数手段を
   設け、機体（Ｖ）が所定区間（ｌｓ）を走行する間に前
   記方位センサ（Ｔ）による検出方位（θ）を繰り返しサ
   ンプリングしながら前記方位区分（θｎ）と比較して、
   検出方位（θ）が含まれる方位区分（θｎ）の対応する
   計数手段のカウント値（Ｃｎ）を順次加算し、方位サン
   プリング終了後に最大カウント値を計数した方位区分（
   θｎ）の代表値（θｎ′）を基準方位（θｏ）として自
   動的に記憶させるべく処理する基準方位設定手段を備え
   させてある作業車の操向制御装置。 ［２］前記方位サンプリングの所定区間（ｌｓ）は、作
   業開始点より所定距離（ｌｅ）機体（Ｖ）が走行した後
   の区間である特許請求の範囲第［１］項に記載の作業車
   の操向制御装置。