JPS6258908A - 自動方向転換機能を有する移動農機 - 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】 （ａ）技術分野 この発明は、コンバインやトラクタ等の移動農機に関し
、特に方向転換動作を予め記憶された動作に従って行う
自動方向転換機能を有する移動農機に関する。

（ｂ）発明の概要 この発明に係る自動方向転換機能を有する移動農機は、
方向転換動作を正確に行うために、現在の角速度と基準
角速度とを比較する手段と、比較結果に応じて回行方向
側の車軸の制動を制御する手段とを設けることにより、
同行行程での角速度を基準値に略等しくし角速度の変化
に起因する回転半径の変化を防止するようにしたもので
ある。

ｆｃ）従来技術とその欠点 コンバインやトラクタ等の移動農機を農場内で使用する
場合には、直進動作と回行動作とを組み合わせて農地の
全面を走行しなければならない。

特にコンバインによる刈取作業では、農場の外周部から
内部に向かって周回動作を行うのが一般的である。−辺
の刈取作業が終了した際には第５図に示すように回行行
程と直進行程とを組合わせて方向転換することが作業効
率を向上する上で望ましい。しかしコンバインを第５図
に示すような状態に移動させるためには煩雑な操作が必
要で、加えて刈取作業における方向転換時には刈取部の
上下動等の操作も必要で方向転換作業が極めて煩雑にな
る。

そこで従来は特開昭５５−５４８１４号公報に開示され
ているように、第５図に示す進行方向変更動作をコンバ
インの走行制御手段に記憶させておき、同図中３２，３
４で示す回行行程では地磁気センナによる角度の検出結
果に基づいて方向制御を行い、同図中ＳＬ、Ｓ３．Ｓ５
で示す直進行程では車軸等の回転数の検出によって走行
距離を制御するようにし、進行方向変更動作を自動化す
るようにしていた。

しかしながら上記従来の自動方向転換機能を有する移動
農機では、同行行程時に回行方向側の車軸の駆動を停止
し、これを地磁気センサが設定角度分の方向転換が終了
したと検出するまで継続していた。駆動を停止された車
軸は接地面と側面との抵抗の差によって駆動されている
側の車軸の回転動作の影響を受ける。即ち、車軸に働く
側面抵抗が小さい場合には回行方向側の車軸が連れ周り
し、農機の角速度が小さくなる。これによって回転半径
が大きくなり、設定角度の回行行程を終了するまでの時
間および距離が長くなる。このため進行方向の変更動作
が終了した際に農機が作物に対向しない場合が生じる。

このように農地の乾湿状態に左右される車軸の側面抵抗
の変化によって農機の角速度および回転半径に差異を生
じ、回行行程の終了位置が変化してしまい、正確な進行
方向変更動作を行うことができない欠点があった。

ｆｄ＞発明の目的 この発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、車軸の側面抵
抗の変化によって生じる同行行程時の農機の角速度およ
び回転半径の変化を小さくし、同行行程の終了位置の誤
差を少なくして進行方向変更動作を正６１に行うことが
できる自動方向転換機能を有する移動農機を提供するこ
とにある。

（８１発明の構成および効果 この発明の自動方向転換機能を有する移動農機は、回行
行程中の特定された微小時間間隔での地磁気検知手段の
検出角度の変位と予め設定された基準角速度とを比較す
る角速度比較手段と、この角速度比較手段において現在
の角速度が基準角速度より小さい場合に駆動手段により
回行方向側の車軸を制動し、この後現在の角速度が基準
角速度より大きくなるかまたは設定角度の回行行程を終
了した際に制動を解除する回行速度制御手段とを設けた
ことを特徴とする。

以上の構成によりこの発明によれば、回行行程中に変化
し続ける地磁気検知手段の検出角度の微小時間における
変化量を現在の農機の角速度とし、この現在の角速度と
所定の進行方向変更動作において予め設定された基準角
速度とを比較し、基準角速度に対する現在の角速度の差
異に応じて回行方向側の車軸の動作を制御し、回行時の
角速度を基準角速度に略−敗させることができる。これ
によって農地の乾湿状態に左右される車軸の側面抵抗の
変化による角速度の誤差を補正することができるため、
所定の進行方向変更動作を設定された通りに実行するこ
とができ、正確な農作業を行うことができる。

（ｆ）実施例 第２図は、この発明の実施例である自動方向転換機能を
存する移動農機であるコンバインの概略平面図である。

コンバイン１の前端部には刈取部２が装着されている。

この刈取部２は畦を乗り越える際や道路を走行する場合
に上昇させ、刈取作業中には収穫環境条件に応じて下方
において高さを変更しなげればならない。コンバイン１
は、左右一対に設けられたクローラ３ａ、３ｂの回転に
より走行する。クローラ３ａ、３ｂはそれぞれ車軸４ａ
、４ｂにより駆動される。車軸４ａ、４ｂの端部にはド
ライブギヤ５ａ、５ｂが固定されている。このドライブ
ギヤ５ａ、５ｂは移動体６ａ、６ｂに形成された外側歯
車とかみ合う。移動体５ａ、５ｂの外側歯車は伝達ギヤ
７の内歯歯車ともかみ合う。

伝達ギヤ７には図外のトランスミッションを経由したエ
ンジンの駆動力が連結ギヤ８により伝達される。移動体
６ａ、６ｂは図中矢印ＡまたはＢ方向に移動可能にされ
ており、図中矢印Ｆで示す進行方向の右側の移動体６ａ
は伝達ギヤ６ａの内歯歯車とのかみ合いを解除されてお
り、連結ギヤ８の駆動力はドライブギヤ５ａに伝わらな
い。右側の移動体６ａが更に矢印Ｂ方向に移動するとブ
レーキ９ａが作動し移動体６の回転が規制される。

このときドライブギヤ５ａと移動体６ａの内歯歯車とは
かみ合ったままであるため、車軸４ａおよびクローラ３
ａが制動される。

左側の移動体６ｂも同様に動作を行い、図中に示す状態
から矢印六方向に移動するとまず伝達ギヤ７の内歯歯車
とのかみ合いが外れ、更に矢印Ａ方向に移動するとブレ
ーキ９ｂが作動する。以上の移動体６ａ、６ｂの動作に
おいて伝達ギヤ７の内歯歯車とかみ合っている状態が駆
動状態、伝達ギヤ７の内歯歯車とのかみ合いが解除され
た状態が駆動解除すなわちクラッチオンの状態、更にブ
レーキ９ａ、９ｂが作動する位置が制動すなわちブレー
キオンの状態である。

移動体６ａ、６ｂのそれぞれには図外のリンク機構を介
して油圧シリンダｔｏａ、ｌＯｂのピストンロッドが連
結されている。油圧シリンダ１０ａ、１０ｂは切換弁１
１を介して油圧ポンプ１２と連結されている。油圧ポン
プ１２から圧油が切換弁１１を経由して油圧シリンダ１
０ａ、１０ｂに流入し、ピストンロッドを動作させる。

このピストンロッドの動作がリンク機構により移動体６
ａ、６ｂに矢印ＡまたはＢ方向の移動としてほえられる
。以上の構成により切換弁１１の駆動により移動体６ａ
、６ｂを矢印ＡまたはＢ方向に移動し、クローラ３ａ、
３ｂを駆動、クラッチオンおよびブレーキオンのいずれ
かの状態にすることができる。更に、コンバイン１には
この発明の地磁気検知手段である公知の地磁気センサ１
３が取り付けられている。

第３図は、上記コンバインの制御部のブロック図である
。

ＣＰＩＪ３１には自動制御動作のプログラムを記憶した
ＲＯＭ３３および入出力されるデータを記）１．９する
ＲＡＭ３４により構成されたメモリ部が接続されている
。ＣＰＵ３１には地磁気センサ１３の検知信号がｌ／○
３５を介して人力され、コンバイン１の進行方向の絶対
方位に対する角度を知る。またＣＰＵ３１からは■１０
３６を介して弁駆動部３２に切換弁１１の制御信号が出
力される。ＣＰＵ３１は地磁気センサ１３からの検出信
号とＲＯＭ３３に記憶したプログラムとに基づいて弁駆
動部３２に切換弁１１を駆動の制御信号を出力する。弁
駆動部３２はこの制御信号に基づいて切換弁１１を駆動
する。

第１図（Ａ）〜（Ｆ）は、上記コンバインの進行方向変
更動作を示すフローチャートである。また第４図は、上
記コンバインの進行方向変更動作を示す概略平面図であ
る。

コンバイン１が所定距離の矢印Ｃ方向の直進を柊了し、
作物４１の端部に達するとステップｎ１（以下“ステッ
プ　ｉ　１１を単に“ｎｉ”という。

）において第２図に示ず刈取部２を上昇させる。

進行方向変更動作中に障害物と接触することを避けるた
めである。コンバイン１は矢印Ｃ方向の直進を継続して
おり、ｒ１２で走行距離り、の計測が開始される。走行
距離ＬＸの計測は図外のトランスミッションの出力軸に
取り付けられた回転数検知センサの出力信号を計数する
ことにより行われる。

ｎ　３では走行距離ＬＸが予め設定された距離Ｌ１に一
致したか否かが判別される。ｎ３において両者が一致し
なかった場合にばｎ４に進み、コンバインｌの矢印Ｃ方
向の直進車速■８が所定の速度■、に一致しているか否
かが判別される。ｎ４で両者が一致していない場合には
ｎ５に進み、現在の車速■つと設定速度■１とを比較し
、ｎ６またはｎ７で増減速されてｎ３に戻る。ｎ４にお
いて現在の車速ＶＸが設定速度■１に等しい場合には直
接ｎ３に戻る。ｎ３において走行距離ＬＸが設定距離り
、に一致した場合にはｎ８に進む。以上の０１〜ｎ７の
動作が第４図に示す直進行程Ｗ１の動作である。

ｎ１〜ｎ７の動作によって直進行程Ｗ１が終了すると矢
印Ｃ方向の左側の車軸のクラッチをオンする。これは弁
駆動部３２を介して切換弁１１を駆動し、移動体６ｂを
矢印Ａ方向に移動させることにより行われる。これによ
りコンバイン１は左方向に回行動作を行う。地磁気セン
サ１３はコンバインの進行方向の絶対方位に対する角度
を検出しており、この地磁気センサ１３の検出角度の微
小時間間隔での変位である現在の角速度ΔθがＣＰＵ３
　ｉにより演算されている。ｎ９においてこの現在の角
速度Δθと予め設定された基準角速度αとが比較される
。ｎ９において現在の角速度Δθが基準角速度αよりも
小さい場合にはｎｌＯに進み左側のブレーキ９ｂをオン
する。この動作は弁駆動部３２を介して切換弁１１を駆
動し、移動体６ｂを更に矢印Ａ方向に移動することによ
り行われる。

次いでｎ１２で回行角度θが６０°に達したか否かが判
別される。この回行角度θは矢印Ｃ方向の直進方向に対
して計測される。ｎ１２において両者が一致しない場合
にはｎ９に戻り、角速度の比較が成される。ｎ９におい
て現在の角速度Δθが基準角速度αよりも太き（なった
場合にはｎ１１に進み左側のブレーキ９ｂをオフしてｎ
１２に進む。ｎ１２において回行角度θが６０°に一致
するまで以上のｎ９〜ｎｉｌの動作を行うことにより、
コンバイン１の同行行程時における角速度を基準角速度
αに略一致させることができる。すなわち回行行程Ｗ２
での所定の移動軌跡に実際の移動軌跡を一敗させること
ができる。ｎ１２で同行角度が６０°に達した場合には
ｎ１３に進み左側の移動体６ｂを矢印Ｂ方向に動作させ
てブレーキおよびクラッチをオフする。以上のｎ８〜ｎ
１３の動作が回行行程Ｗ２に相当する。

ｎ１３で左側の車軸４ｂを駆動状態にしたｊｌｎ１４に
進み、走行距離り、の計測を開始する。次いでｎ１５で
図外のトランスミッションを動作させてコンバイン１の
直進速度を減速する。この減速動作はｎ１６で現在車速
ＶＸが０になりコンバイン１が停止した際に走行距離Ｌ
Ｘが設定距離Ｌ□に一敗するように成される。このａｎ
１８でオペレータの安全およびコンバイン１を構成する
各部品への急激な応力の作用を防くため２秒間停止して
ｒ）１９に進む。以上のｎ１４〜ｎ１８の動作が直進行
程Ｗ３に相当する。

ｎ１８で２秒間経過するとｎ１９に進み後退を開始する
。このときｎ２０で走行距離ＬＸの計測が開始され、ｎ
２１で後退速度が増速される。次いでｎ２２で走行距離
ＬＸが設定距離Ｌ４に一敗したか否かが判別される。ｎ
２２で両者が一致しない場合にはｎ２３に進み現在車速
■８が設定速度ｖ４に等しいか否かが判別される。両者
が一致していない場合にはｎ２１に進み車速を増速しで
再度ｎ２２に進む。ｎ２３で両者が一致している場合に
はｎ２４に進み走行距離り、が設定距離Ｌ４に等しくな
ったか否かを判別する。以上のｎ２１〜ｎ２４の動作に
より設定速度■４で設定距離Ｌ４まで後退動作が行われ
る。以上のｎ１９〜ｎ２４の動作が直進行程Ｗ４に相当
する。

ｎ２２またはｎ２４で走行距離ＬＸが設定距離Ｌ４に一
致した場合にはｎ２５に進む。ｎ２５では右側の移動体
６ａを矢印Ｂ方向に移動して右側車軸４ａをクラッチオ
ンの状態にする。次いでｎ２６で現在の角速度Δθと基
準角速度αとが比較される。ｎ２Ｇにおいて現在の角速
度Δθが基準角速度αよりも小さい場合には右側の移動
体６ａを更に矢印Ｂ方向に移動して右側車軸４ａをブレ
ーキオンの状態にする。次いでｎ２９で回転角度θが９
０°に達したか否かを判別する。この回転角度θは矢印
Ｃ方向の直進方向に対して地磁気センサ１３が検出して
いる角度である。ｎ２９で両者が一致しない場合にはｎ
２６に戻り、再度角速度の比較が成される。ｎ２６にお
いて現在の角速度Δθが基準角速度αよりも大きい場合
にはｎ２８に進み、右側の移動体６ａを矢印Ａ方向に動
作してブレーキ９ａをオフし、右車軸をクラッチオンの
みの状態にする。以上のｎ２（ｉ〜ｒ１２８の動作によ
り同行行程におけるコンバイン１の角速度を基準角速度
αに略一致させることができる。すなわち回行行程Ｗ５
での所定の移動軌跡に実１際の移動軌跡を一致させるこ
とができる。ｎ２９において回転角度θが９０°に等し
くなった場合にはｎ３０に進み、移動体６ａを矢印Ａ方
向に動作してブレーキおよびクラッチをオフし、右側車
軸４ａを駆動状態にする。以上のｎ２５〜ｎ３０の動作
が回行行程Ｗ５に相当する。

ｒ１３０で右側車軸４ａを駆動状態にした後、ｎ３１に
進み、図外のトランスミッションを動作して速度の減速
が成される。ｎ３２で現在車速ＶＫが０になりコンバイ
ン■が停止した後、ｎ３３に進み刈取部２を下降して進
行方向変更動作を終了する。以上のｎ　３１〜ｎ３３の
動作が直進行程Ｗ６に相当する。

以上の動作においてｎ９およびｎ２６がこの発明の角速
度比較手段に相当し、ｎｌＯ〜ｎ１３およびｎ２７〜ｎ
３０が同じ（回行速度制御手段に相当する。

以上のように同行角度６０６の同行行程Ｗ２、回行角度
３０°の回行行程Ｗ５および直進行程Ｗ１、Ｗ３．Ｗ４
．Ｗ６を組合わせることによりコンバイン１の進行方向
を９０’変更することができる。直進行程Ｗ１およびＷ
４では走行距離Ｌ８とともに現在車速■８が制御される
ため、湿田における場合のように走行抵抗の増加に対処
し、作業時間の過大な延長を防止することができる。ま
た回行行程Ｗ２およびＷ５では、回行動作中における角
速度Δθを設定された基準角速度αに略一致させること
ができるため回行行程の時間および回転半径の基準値に
対する誤差を少なくすることができる。これによって進
行方向変更動作終了時に作物に対してコンバイン１が不
適当な方向になることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｆ）はこの発明の実施例である自動方
向転換機能を存する移動農機の進行方向変更動作を示す
フローチャート、第２図は、同移動Ｍ機の要部の構成を
示す概略平面図、第３図は同移動農機の制御部のブロッ
ク図、第４図は同移動農機の進行方向変更動作を示す概
略平面図、第５図は従来の移動農機の動作を説明する概
略平面図である。 ５ａ、５ｂ−移動体（駆動手段）、 ９ａ、９ｂ−ブレーキ、 １３−地磁気センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）左右の車軸のそれぞれに対し独立して駆動、駆動
   解除および制動が可能である駆動手段と、絶対方位を検
   出する地磁気検知手段とを備え、設定角度の回行行程と
   直進行程とを組み合わせた所定の進行方向変更動作を行
   う自動方向転換機能を有する移動農機において、 前記回行行程中の特定された微小時間間隔での前記地磁
   気検知手段の検出角度の変位と予め設定された基準角速
   度とを比較する角速度比較手段と、この角速度比較手段
   において現在の角速度が基準角速度より小さい場合に前
   記駆動手段により回行方向側の車軸を制動し、この後現
   在の角速度が基準角速度より大きくなった際、または所
   定角度の回行行程を終了した際に制動を解除する回行速
   度制御手段と、を設けてなる自動方向転換機能を有する
   移動農機。