JP2014170481A - 走行車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】GPS衛星から送信される電波を受信して機体の位置を算出し、前記機体の位置及び変位及び方位に基づいて設定経路に沿って走行するように直進作動手段及び旋回作動手段を制御して自律走行可能とする自律モードと、変速操作手段及び操向操作手段の人為的操作に応じて前記直進作動手段及び旋回作動手段を作動させて手動走行を可能とする手動モードとを備えるコンバインにおいて、制御部30には自律モードと手動モードを切り替えるモード切替スイッチ124が接続され、制御部30は、モード切替手段が自律モードに切り替えられ、かつ、前記変速操作手段または操向操作手段が中立である場合、自律走行させる。
【選択図】図2
Description
コンバインを自動走行させるために、操向装置には操向モータが備えられ、変速装置には変速モータが備えられ、操向モータと変速モータは制御装置と接続されている。そして、GPS位置情報算出手段により車体の現在位置を算出し、設定経路上に沿って走行するように、操向装置及び変速装置を制御している。
請求項4においては、前記制御部は、モード切替手段が自律モードに切り替えられると、前記直進作動手段及び旋回作動手段を中立位置へ作動させるものである。
請求項5においては、前記制御部は、自律モードの状態のとき、モード切替手段を手動モードに切り替えると、前記変速操作手段または操向操作手段が中立である場合、手動走行させるものである。
請求項6においては、前記制御部は、自律モードの状態のとき、モード切替手段を手動モードに切り替えると、前記変速操作手段が中立、かつ、操向操作手段が中立である場合、手動走行させるものである。
請求項7においては、前記制御部は、モード切替手段が自律モードから手動モードへの切り替えられると、直進作動手段及び旋回作動手段を中立位置へ作動させるものである。
図1に示すように、コンバイン1には、機体フレーム2に対して、走行部3と、刈取部4と、脱穀部5と、選別部6と、穀粒貯留部7と、操縦部8とが備えられる。
旋回ポンプ50Pは、旋回作動手段となる旋回ポンプ作動手段49により吐出量及び吐出方向を変更可能としている。旋回ポンプ作動手段49は油圧シリンダが旋回ポンプ50Pの可動斜板と連結され、油圧シリンダは電磁バルブの切り換えにより伸縮されて可動斜板を傾転させることにより、容積量を変更するように構成している。旋回ポンプ50Pの可動斜板の傾転量は操向ポンプ斜板位置センサ123により検知され制御部30に入力され、旋回ポンプ50Pの可動斜板が設定位置に位置しているかフィードバックされる。但し、旋回ポンプ作動手段49は油圧シリンダと電磁バルブとの構成に限定するものではなくモータやソレノイド等によって可動斜板を傾転させることも可能である。
前記旋回ポンプ作動手段49は、手動モード時のステアリングホイール22の人為的な操作と、自律走行モード時の制御部30からの操向信号により作動制御される。
旋回モータ50Mは固定容積型の油圧モータにより構成される。旋回モータ軸50Mからは出力軸として旋回モータ軸52が突出されている。
遊星歯車機構部70は、一対の遊星歯車機構を含む遊星歯車群として構成し、一対の遊星歯車機構として、第一遊星歯車機構71aと第二遊星歯車機構71bとを有する。遊星歯車機構部70においては、一対の遊星歯車機構71a,71bから、左右に出力軸を延出している。すなわち、第一遊星歯車機構71aから、第一出力軸72aを延出し、第二遊星歯車機構71bから、第二出力軸72bを延出している。各出力軸72a,72bは、それぞれ左右方向で対応する走行部3のクローラの駆動輪に回転動力を伝達する。これにより、左右の走行部3の走行駆動が行われる。
制御部30はエンジンコントローラ30aと作業機コントローラ30bとマネージメントコントローラ30cと備え、これは通信線で接続されてデータの送受信が可能とされる。つまり、CAN通信可能に構成されている。
作業機コントローラ30bは、作業時に、刈取部4の高さを設定高さに維持したり、脱穀部5の扱胴の回転数を処理量に応じて変更したり、選別部6の風量やチャフシーブの開度を処理量に応じて変更したりする制御を行う。
マネージメントコントローラ30cは、自律モード時に位置情報や変位・方位情報や設定経路情報等に基づいて走行制御や旋回制御を行う。
変速ポテンショメータ100は、オペレータによる主変速レバー26の変速操作状態、つまり主変速レバー26の変速操作位置を検出する。操向ポテンショメータ110は、オペレータによるステアリングホイール22の操向操作状態、つまりステアリングホイール22の操向操作位置を検出する。モード切替手段となるモード切替スイッチ124は、手動モードと自律モードを切り替えるスイッチである。
コンバイン1は、機体の姿勢情報を得るためにジャイロセンサ31、および方位センサ32を具備する。
ジャイロセンサ31の具体例としては、機械式ジャイロセンサ、光学式ジャイロセンサ、流体式ジャイロセンサ、振動式ジャイロセンサ等が挙げられる。ジャイロセンサ31は制御部30に接続され、当該三つの角速度に係る情報を制御部30に入力する。
GPSは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のGPS衛星(六軌道面に四個ずつ配置)、GPS衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の受信機で構成される。
GPSを用いた測位方法としては、単独測位、相対測位、DGPS(ディファレンシャルGPS)測位、RTK−GPS(リアルタイムキネマティック−GPS)測位など種々の方法が挙げられ、これらいずれの方法を用いることも可能であるが、本実施形態では測定精度の高いRTK−GPS測位方式を採用し、この方法について図1、図3より説明する。
まず、制御部30は、エンジン起動時において、作業機コントローラ30bとマネージメントコントローラ30c間の通信が正常に行われているか、直進ポンプ斜板位置センサ121、直進モータ斜板位置センサ122、操向ポンプ斜板位置センサ123がエラーとなっていないか等の異常が発生していないか判断する(S1)。
自律モードに切り替えられている場合自律モードとなっており(S11)ステップS12に移行し、詳細は後述する。
但し、ステップS9及びステップS15において、変速ポテンショメータ100と操向ポテンショメータ110の値を検出する替わりに、直進ポンプ斜板位置センサ121及び直進モータ斜板位置センサ122、または、操向ポンプ斜板位置センサ123の値から中立を検出する構成とすることもできる。また、走行停止と旋回しているかは第一出力軸72aと第二出力軸72bの回転数を検出して中立を判断する構成とすることも可能である。
ステップS8において、手動運転を行っている状態で(手動モードの時)、モード切替スイッチ124を手動モードのまま切り換えない場合はステップS6に戻り、モード切替スイッチ124を自律モードに切り替えると(S8)、直進ポンプ用作動手段47及び直進モータ用作動手段48を中立となるように作動させ、同時に旋回ポンプ作動手段49により直進状態となるように作動させる(S20)。そして、変速ポテンショメータ100が中立出力、つまり、走行変速が走行停止状態に至ったか判断し(S21)、走行停止状態でない場合はステップS6に戻る。走行停止状態であると、操向ポテンショメータ110が中立、つまり、ステアリングホイール22が直進状態に至ったか判断し(S22)、直進状態でない場合にはステップS6に戻る。
但し、ステップS20、ステップS22及びステップS34、ステップS36において、変速ポテンショメータ100と操向ポテンショメータ110の値を検出する替わりに、直進ポンプ斜板位置センサ121及び直進モータ斜板位置センサ122、または、操向ポンプ斜板位置センサ123の値から中立を検出する構成とすることもできる。また、走行停止と旋回しているかは第一出力軸72aと第二出力軸72bの回転数を検出して中立を判断する構成とすることも可能である。
また、モード切替手段が自律モードから手動モードに切り替えられたとき、変速操作手段が中立、かつ、操向操作手段が中立である場合(または、直進作動手段及び旋回作動手段が中立である場合)に、手動モードでの走行を開始できるようにすることで、スムースに発進することができる。
また、前記制御部30は、モード切替手段が自律モードから手動モードに切り替えられると、前記直進作動手段及び旋回作動手段を中立位置へ作動させるので、確実に中立位置から発進することができ、走行速度及び旋回角度が急変することがない。
3 走行部
30 制御部
31 ジャイロセンサ
32 方位センサ
37 GPS衛星
47 直進ポンプ用作動手段
48 直進モータ用作動手段
49 旋回ポンプ作動手段
124 モード切替スイッチ
Claims (7)
- GPS衛星から送信される電波を受信して機体の位置を算出するGPS位置算出手段と、
走行部における変速可能な直進作動手段及び左右の駆動を変更可能な旋回作動手段を制御する制御部と、を備え、
前記機体の位置に基づいて設定経路に沿って走行するように前記直進作動手段及び旋回作動手段を制御して自律走行可能とする自律モードと、変速操作手段及び操向操作手段の人為的操作に応じて前記直進作動手段及び旋回作動手段を作動させて手動走行を可能とする手動モードとを備える走行車両において、
制御部には自律モードと手動モードを切り替えるモード切替手段が接続され、
制御部は、モード切替手段が自律モードに切り替えられ、かつ、前記変速操作手段または操向操作手段が中立である場合、自律走行させることを特徴とする走行車両。 - GPS衛星から送信される電波を受信して機体の位置を算出するGPS位置算出手段と、
走行部における変速可能な直進作動手段及び左右の駆動を変更可能な旋回作動手段を制御する制御部と、を備え、
前記機体の位置に基づいて設定経路に沿って走行するように前記直進作動手段及び旋回作動手段を制御して自律走行可能とする自律モードと、変速操作手段及び操向操作手段の人為的操作に応じて前記直進作動手段及び旋回作動手段を作動させて手動走行を可能とする手動モードとを備える走行車両において、
制御部には自律モードと手動モードを切り替えるモード切替手段が接続され、
制御部は、モード切替手段が自律モードに切り替えられ、かつ、前記変速操作手段が中立、かつ、操向操作手段が中立である場合、自律走行させることを特徴とする走行車両。 - 前記制御部は、前記モード切替手段が手動モードか自律モードのどちらに切り替えられているかの判断を、エンジン回転数が設定回転数以上であるかを判断した後に行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の走行車両。
- 前記制御部は、モード切替手段が自律モードに切り替えられると、前記直進作動手段及び旋回作動手段を中立位置へ作動させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の走行車両。
- 前記制御部は、自律モードの状態のとき、モード切替手段を手動モードに切り替えると、前記変速操作手段または操向操作手段が中立である場合、手動走行させることを特徴とする請求項1に記載の走行車両。
- 前記制御部は、自律モードの状態のとき、モード切替手段を手動モードに切り替えると、前記変速操作手段が中立、かつ、操向操作手段が中立である場合、手動走行させることを特徴とする請求項2に記載の走行車両。
- 前記制御部は、モード切替手段が自律モードから手動モードへの切り替えられると、直進作動手段及び旋回作動手段を中立位置へ作動させることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の走行車両。
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