JP2525168B2 - 作業車輌における異常検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、コンバイン等の作業車輌における異常検知
装置に係り、詳しくはマイクロコンピュータの暴走を検
知する異常検知装置に関する。

（ロ） 従来の技術 一般に、作業車輌例えばコンバインにおける操向自動
制御は、機体に搭載したマイクロコンピュータに、該機
体の各部に設置している各種センサ及びスイッチ等から
の情報を入力し、該入力情報に基づく各種の信号をマイ
クロコンピュータからアクチュエータ等の各機器に出力
することにより行っている。しかし、機体に搭載したマ
イクロコンピュータは、走行時の振動や外部ノイズ等の
影響により暴走現象を起こすことがあり、これにより自
動制御による操向操作に異常を来たして、オペレータに
対して極めて危険な事態を招く虞れがある。

そこで、従来、マイクロコンピュータの所定出力ポー
トから一定周期又は不定周期のパルス信号を発するよう
にして、該パルス信号が一定時間以上発せられない状態
になった際、マイクロコンピュータをリセットするよう
に構成して、該マイクロコンピュータの動作を実質的に
常時監視し、自動制御装置の暴走により生じる危険な状
態を防止するようにした装置が案出されている（特開昭
58−22402号公報参照）。

（ハ） 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来のマイクロコンピュータを監視する
装置は、該コンピュータの所定出力ポートからのパルス
信号が一定時間以上発せられない異常を検知した際、マ
イクロコンピュータを単にリセットして自動制御を続行
させようとするものであるため、リセットが機体の単な
る振動等の影響によるものではなく、自動制御系の故障
に起因するものである際には、故障を修理せずに使用し
ていることで装置の損傷を更に大きなものにしてしまう
と共に、操向自動制御時に極めて大きな危険を招く虞れ
がある。

（ニ） 問題を解決するための手段 本発明は、上述問題点を解消することを目的とするも
のであって、例えば第１図に示すように、機体３に搭載
したマイクロコンピュータ17によりアクチュエータ等の
各機器を制御して、操向自動制御を行うように構成した
作業車輌１において、前記マイクロコンピュータ17の所
定出力ポート25aから一定周期t₁のパルス信号P₁を発信
するように構成すると共に、該パルス信号P₁を検知する
パルス信号検知手段35と、該パルス信号検知手段35にて
前記パルス信号P₁が所定時間t₂以上発信されないことを
検知した際、マイクロコンピュータ17をリセットするリ
セット手段36と、該リセットの回数を検知するリセット
検知手段28と、リセットの回数が所定回数ｎ以上になっ
た際、前記アクチュエータ等の各機器を停止する停止手
段34と、パイロットランプの点滅等により異常発生を知
らせる警報手段38と、を備えたことを特徴とするもので
ある。

（ホ） 作用 上述構成に基づき、作業車輌１をマイクロコンピュー
タ17の操向自動制御にて操向して行う刈取り等の作業
時、機体３からの振動や外部ノイズ等の影響によりマイ
クロコンピュータ17が暴走現象を起こした場合、所定出
力ポート25aからの一定周期t₁のパルス信号P₁が出力さ
れなくなるため、パルス信号検知手段35にてパルス信号
P₁が所定時間t₂以上発信されないことが検知されて、リ
セット手段36によりマイクロコンピュータ17がリセット
される。更に、該リセットにより作業車輌１は操向自動
制御を続行されるが、何らかの原因により前記マイクロ
コンピュータ17の暴走現象が頻発した場合、該コンピュ
ータ17は前述同様にして繰返しリセットされ、かつ該リ
セットの回数がリセット検知手段28にてカウントされ
る。そして、該リセット検知手段28によるカウントが所
定回数ｎに至ると、停止手段34の作動により機体３に備
えた全アクチュエータが停止されると共に、警報手段38
の作動によりパイロットランプが点滅されて、オペレー
タにマイクロコンピュータ17の異常が知らせられる。

（ヘ） 実施例 以下、図面に沿って、本発明を具体化した実施例につ
いて説明する。

コンバイン１は、第５図に示すように、クローラ２に
支持されている機体３を有しており、該機体３の一側に
は前方から運転席５、グレンタンク６及びエンジン７が
配設され、また、他側には自動脱穀装置が配設されてい
る。更に、機体３の前方には前処理部９が昇降自在に支
持されており、該前処理部９には機体略々前幅に亘って
多数のディバイダ10…が配設され、かつすき上げ装置、
刈刃11及び搬送装置等が設置されている。また、運転席
５には、その前方に操作台12が立設され、かつその後方
にはシートフレームを介してシート13が設置されてい
る。更に、操作台12にはその上面にて上方に突出してモ
ノレバー15が左右方向揺動自在に配設され、かつ各種計
器類、予備のサイドクラッチレバー16,16が設置されて
いる。

一方、第１及び第２図に示すように、機体３に搭載し
たマイクロコンピュータ17は、左右サイドクラッチ操作
用スイッチ19,20、方向自動制御時のメインスイッチ21
及び方向センサスイッチ22が入力インタフェース23を介
してCPU24に接続されており、各入力ポートは接点が開
いた時にはハイレベルに、かつ接点が閉じた時にはロー
レベルになるように構成されている。更に、CPU24には
出力インターフェース25を介して、左右サイドクラッチ
操作用等のソレノイド26,27,29、及びモニタランプ30,3
1等が接続されていると共に、ROM32及びRAM33が接続さ
れている。そして、該ROM32には、例えば左サイドクラ
ッチ操作用スイッチ19がオンされると左サイドクラッチ
操作用ソレノイド26をオンしたり、方向自動制御時のメ
インスイッチ21がオンされるとモニタランプ30を点灯す
る等の制御を行うための制御プログラムが格納されてお
り、又演算制御中の必要データの格納は前記RAM33を用
いて行われる。また、ROM32の制御プログラムはその実
行中において、特定の出力ポート25aからモノマルチバ
イブレータ35のトリガ端子に向けて、一定のパルス間隔
t₁にてパルス信号P₁が出力されてトリガされるようにな
っており、マイクロコンピュータ17が正常に制御プログ
ラムを実行している間は、出力ポート25aからパルス信
号P₁が逐次出力されるので、モノマルチバイブレータ35
から出力されるパルス信号P₂はハイレベルを維持し、こ
れによりインバータ36の出力はローレベルにされるよう
になっている。そして、何らかの異常により出力ポート
25aからのパルス信号が一定のパルス間隔t₁を維持でき
ない場合、最終のパルス信号Ｐ′_１が出力されてから時
間t₂以上が経過すると、モノマルチバイブレータ35から
出力されるパルス信号P₂がローレベルになるように構成
されている。この際、パルス信号P₂の時間t₂は、パルス
信号P₁のパルス間隔t₁より長くなるようにされている。
従って、インバータ36の出力がハイレベルとなり、CPU2
4のリセット端子24aを時間t₃の間ハイレベルとし、該CP
U24をリセットする。そして、該リセットにより制御プ
ログラムは初期状態に戻り、時間t₃経過後、初期状態か
ら再び制御が開始されるように構成されている。また、
前記マイクロコンピュータ17に備えたリセット検知手段
28にて、パワーオンリセット以外のリセットが所定回数
ｎだけ検知されると、停止手段34の作動により機体３に
備えた全アクチュエータが停止されると共に、警報手段
38の作動によりパイロットランプ等が点滅されて、マイ
クロコンピュータ17の異常がオペレータに知らせられる
ように構成されている。

更に、モノマルチバイブレータ35の出力端子は、イン
バータ36,ORゲート37を介してCPU24のリセット端子24a
に連絡されており、またORゲート37には、キースイッチ
39のオン作動時にCPU24をリセットするためのパワーオ
ンリセット回路40が接続されている。そして、キースイ
ッチ39をオンすると、該キースイッチ39及びパワーオン
リセット回路40の間に介設した定電圧回路41が徐々に立
上って設定電圧にされる。また、パワーオンリセット回
路40は、定格電圧回路41の出力端子とアース間に介設し
たツェナーダイオード42と抵抗43とでなす直列回路、及
びツェナーダイオード42のカソードに抵抗45を介してト
ランジスタ47のコレクタを接続し、かつ前記直列回路の
中間アノードを抵抗46を介してトランジスタ47のベース
に接続し、更に該トランジスタ47のエミッタをアースす
ると共に前記コレクタを、出力端子として前記ORGゲー
ト37に接続している。また、前記ツェナーダイオード42
のツェナー電圧は、定電圧回路41の設定電圧よりもやや
低くなるように設定されている。なお、図中49はバッテ
リである。

本実施例は、以上のような構成よりなるので、コンバ
イン１を操向自動制御して穀稈の刈取り作業を行う際、
まずオペレータがキースイッチ39をオン作動すると、定
格電圧回路41の出力がツェナーダイオード42のツェナー
電圧を上回る間、トランジスタ47はオフしており、これ
によりCPU24のリセット端子24aはハイレベルとなり、CP
U24はパワーオンリセットされる。更に、その後、定電
圧回路41の出力がツェナー電圧を上回るとトランジスタ
47がオンし、ORゲート37の入力はローレベルとなり、こ
れによりUPC24のリセットが解消され、所要の制御が可
能となる。そして、第３図に示すRAM33のメモリのアド
レスFFE0番地をクリアし（S1）、出力インタフェース25
の出力ポート25aから一定のパルス間隔t₁にてパルス信
号P₁が出力され（S2）、これによりモノマルチバイブレ
ータ35の出力がハイレベルとなって、マイクロコンピュ
ータ17は正常に作動され、左右サイドクラッチ操作用ソ
レノイド27,27等が適宜自動操作され、方向自動制御等
の操向自動制御が行われる（S3）。

一方、上述操向自動制御を行っている際に、機体３か
ら受ける振動や外部ノイズ等の影響により、マイクロコ
ンピュータ17が暴走現象を起こした場合には、出力ポー
ト25aから出力されていたパルス信号P₁が一定のパルス
間隔t₁を維持できなくなる。これにより、出力ポート25
aから最終のパルス信号Ｐ′_１が出力されてから時間t₃
を超えて経過すると、モノマルチバイブレータ35から出
力されるパルス信号P₂がローレベルにされ、更にインバ
ータ36の出力がハイレベルとなり、CPU24のリセット端
子24aを時間t₃の間ハイレベルにする。これにより、CPU
24は１回目のリセットをされて制御プログラムが初期状
態に戻され、時間t₃後に制御が開始され、出力ポート25
aから一定のパルス間隔t₁にてパルス信号が出力され
る。この際、リセット検知手段28によりリセットが１回
目としてカウントされ、RAM33のアドレスFFE0番地に１
が加えられる（S4）。

そして、コンバイン１の操向自動制御が続行される
が、マイクロコンピュータ17が何らかの異常により再度
暴走現象を起こすと、前回のリセット時と同様にしてCP
U24がリセットされ、リセット検知手段28によりリセッ
トが２回目としてカウントされて、前記アドレスFFE0番
地に更に１が加えられる。そして、その後もマイクロコ
ンピュータ17の暴走が頻発すると、該アドレスFFE0番地
には続けてリセット回数が加えられ、更にリセット検知
手段28によりリセット回数が所定数ｎまでカウントされ
ると、停止手段34の作動により機体３に備えた全アクチ
ュエータが停止されると共に（S5）、警報手段38の作動
によりパイロットランプが点滅され（S6）、オペレータ
にマイクロコンピュータ17の異常が知らせられる。

（ト） 発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、所定出力ポ
ート25aからのパルス信号P₁が所定時間t₂以上発信され
ない場合、マイクロコンピュータ17をリセット手段36に
てリセットすると共に、該リセットの回数が所定回数ｎ
以上になった際、停止手段34により全アクチュエータが
停止され、かつ警報手段38によりパイロットランプを点
滅する等して異常発生を知らせるように構成したので、
数回だけの単発的なマイクロコンピュータ17の暴走時に
は、該コンピュータ17を単にリセットするだけで暴走を
表示せず操向自動制御を続行することにより、作業をス
ムーズに行うことができる。また、暴走現象が頻繁に続
くマイクロコンピュータ17の異常時には、機体３に備え
た全アクチュエータを全て停止して、異常作動による危
険を防止することができると共に、パイロットランプの
点滅等を見ることで、オペレータは作業車輌１の故障を
直ちに知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施回路図、第２図はパルス信号
のパルス間隔等を示すタイムチャート、第３図はRAMの
メモリにおけるアドレスを示す図、第４図は本発明の作
動を示すフローチャートである。そして、第５図はコン
バイン全体を示す側面図である。 １……作業車輌（コンバイン）、３……機体、17……マ
イクロコンピュータ、25a……出力ポート、28……リセ
ット検知手段、34……停止手段、35……パルス信号検知
手段（モノマルチバイブレータ）、36……リセット手段
（インバータ）、38……警報手段、ｎ……所定回数、P₁
……パルス信号、t₁……一定周期（パルス間隔）、t₂…
…所定時間。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機体に搭載したマイクロコンピュータによ
   りアクチュエータ等の各機器を制御して、操向自動制御
   を行うように構成した作業車輌において、 前記マイクロコンピュータの所定出力ポートから一定周
   期のパルス信号を発信するように構成すると共に、 該パルス信号を検知するパルス信号検知手段と、 該パルス信号検知手段にて前記パルス信号が所定時間以
   上発信されないことを検知した際、マイクロコンピュー
   タをリセットするリセット手段と、 該リセットの回数を検知するリセット検知手段と、 リセットの回数が所定回数以上になった際、前記アクチ
   ュエータ等の各機器を停止する停止手段と、 パイロットランプの点滅等により異常発生を知らせる警
   報手段と、を備えてなる 作業車輌における異常検知装置。