JP2662970B2 - 農用牽引式作業機の操向操作方法 - Google Patents
農用牽引式作業機の操向操作方法Info
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- JP2662970B2 JP2662970B2 JP63050535A JP5053588A JP2662970B2 JP 2662970 B2 JP2662970 B2 JP 2662970B2 JP 63050535 A JP63050535 A JP 63050535A JP 5053588 A JP5053588 A JP 5053588A JP 2662970 B2 JP2662970 B2 JP 2662970B2
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- Japan
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- tractor
- agricultural
- steering
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- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Description
本発明は、トラクタの後部に、牽引杆を介して農用作
業機を水平方向に回動可能に装着した農用牽引式作業機
の操向操作方法に関するものである。
業機を水平方向に回動可能に装着した農用牽引式作業機
の操向操作方法に関するものである。
従来、例えば飼料作物の収穫作業において、特に牧草
収穫作業では、基幹となる作業機はトラクタにより牽引
杆を介して牽引される牽引式のものが多く、高度な収穫
作業を行うためには、集草列等と作業機の作業部との相
対位置が常に安定した位置関係におかれる必要があっ
た。このため、高度なトラクタ操縦技術が必要であり、
熟練度が要求されている。即ち、トラクタの走行軌跡と
作業機の走行軌跡とを、何らかの形で合致させなければ
ならず、このための技術が要求され、また、オペレータ
は、体を捩って後方の作業機を見ながらトラクタを操縦
しているのが現状である。
収穫作業では、基幹となる作業機はトラクタにより牽引
杆を介して牽引される牽引式のものが多く、高度な収穫
作業を行うためには、集草列等と作業機の作業部との相
対位置が常に安定した位置関係におかれる必要があっ
た。このため、高度なトラクタ操縦技術が必要であり、
熟練度が要求されている。即ち、トラクタの走行軌跡と
作業機の走行軌跡とを、何らかの形で合致させなければ
ならず、このための技術が要求され、また、オペレータ
は、体を捩って後方の作業機を見ながらトラクタを操縦
しているのが現状である。
上記のように、高度な作業を行うには、高度な操縦技
術、熟練度を必要とし、また、オペレータの作業負担、
疲労度が増大するといった問題点があった。 本発明は、上記の課題を解決して、トラクタの操縦が
容易となって作業技術の高度化が図れ、しかもオペレー
タの疲労度が軽減される農用牽引式作業機の操向操作方
法を提供することを目的とする。
術、熟練度を必要とし、また、オペレータの作業負担、
疲労度が増大するといった問題点があった。 本発明は、上記の課題を解決して、トラクタの操縦が
容易となって作業技術の高度化が図れ、しかもオペレー
タの疲労度が軽減される農用牽引式作業機の操向操作方
法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明は、トラクタ１の
後部に、牽引杆５を介して農用作業機６を水平方向に回
動可能に装着した農用牽引式作業機において、 上記農用作業機６の走行車輪7,7を操向操作可能と
し、上記トラクタの前輪3,3の操向操作時の切れ角、あ
るいはステアリングハンドル２の操作角δと牽引角φを
もとに走行中のトラクタ１の任意の一点と上記農用作業
機６の走行軌跡とを一致させるような農用作業機６の走
行車輪7,7の操向角θを算出して該農用作業機６の走行
車輪7,7を操向操作し、 走行中の上記トラクタ１の任意の一点と上記農用作業
機６の任意の一点の走行軌跡とを常に正確に一致させる
よう時間遅れがないように上記農用作業機６の走行車輪
3,3を操向制御することを特徴としている。
後部に、牽引杆５を介して農用作業機６を水平方向に回
動可能に装着した農用牽引式作業機において、 上記農用作業機６の走行車輪7,7を操向操作可能と
し、上記トラクタの前輪3,3の操向操作時の切れ角、あ
るいはステアリングハンドル２の操作角δと牽引角φを
もとに走行中のトラクタ１の任意の一点と上記農用作業
機６の走行軌跡とを一致させるような農用作業機６の走
行車輪7,7の操向角θを算出して該農用作業機６の走行
車輪7,7を操向操作し、 走行中の上記トラクタ１の任意の一点と上記農用作業
機６の任意の一点の走行軌跡とを常に正確に一致させる
よう時間遅れがないように上記農用作業機６の走行車輪
3,3を操向制御することを特徴としている。
上記の手段によって、本発明の農用牽引式作業機の操
向操作方法は、オペレータは前方を見ながらトラクタを
操縦するだけで農用作業機は適正な作業が行え、このた
め、オペレータの疲労度は軽減される。
向操作方法は、オペレータは前方を見ながらトラクタを
操縦するだけで農用作業機は適正な作業が行え、このた
め、オペレータの疲労度は軽減される。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。 本発明の方法の試験研究推進にあたり、非接触センサ
による牧草収穫機の集草列追随への基礎技術として、被
牽引車である牧草収穫機の位置制御法を検討し、 ．牧草収穫機のような、トラクタの後部に牽引杆を介
して装着されるインライン式牽引作業機において、トラ
クタの一点と作業機の車軸中心との定常旋回半径が一致
する制御法を検討し、作業機（被牽引車）の車輪操向に
よる位置制御法を採用した。 ．上記の検討に基づき、車輪が油圧により操向可能な
作業機、車輪の制御用油圧系およびマイコンを中心とし
た制御装置の試作を行い、機能確認のための試験を行っ
た。 第１図において、符号１はトラクタで、このトラクタ
１は、ステアリングハンドル２により操向操作される前
輪3,3と後輪4,4を有する４輪型式のもので、その後部に
は、牽引杆５を介して作業機（被牽引車）６を装着して
いる。作業機６には左右一対の走行車輪7,7が設けら
れ、この車輪7,7は、油圧シリンダ８によって操向操作
が可能となっている。作業機６は、被牽引杆９をピン10
を介して上記牽引杆５と連結させ、水平方向に回動しな
がらトラクタ１に牽引されるようになっている。 上記トラクタ１のステアリングハンドル２による前輪
３の操向操作時における切れ角（あるいはハンドル２の
操作角）の検出位置、即ち、トラクタの操向角度検出位
置、およびトラクタ１の作業機６牽引角度検出位置（上
記ピン10の位置）には、回転式のポテンショメータ11,1
2が設けられ、トラクタ１の操向角度と作業機６の牽引
角度が計測されるようにしてある。この両角度の計測デ
ータから必要な作業機６の走行車輪7.7の操向角度を求
め、走行車輪7,7の操向角度検出位置に設けたリニア・
ポテンショメータ13で計測しながら、油圧シリンダ８で
車輪7,7の操向操作を行うようにしている。これらの制
御には、その制御方法の変更を容易にするためパーソナ
ルコンピュータ（パソコン）を用い、コンピュータの出
力により油圧電磁弁を操作して油圧シリンダ８を操作す
るようにしている。 この試作機において、第２図に示すように、定常旋回
で、トラクタ１と作業機６の旋回半径Rrを一致させるた
めに必要となる牽引角φを、トラクタ１の操向角度δと
して導き、次式を得た。 Rr＝l/tanδ 次に、フイードバック制御を行う場合の応答を、牽引
系の運動方式に基づいて検討し、フイードバック制御の
ための目安を得た。 このような試作機による試験データの一例を第３図に
示す。第３図のグラフで明らかなように、牽引角φは、
トラクタ１の操向菊度δに比較的よく追随し、その位相
遅れは１秒以下であり、前進の場合は、作業機６がトラ
クタ１の走行軌跡を比較的よく追随していることが判っ
た。従って、作業機６を牧草収穫機とし、牧草列に沿っ
て精度の高い収穫作業が行えることが確認できた。 なお、後退の場合にも、前進時と同様の制御は可能で
あるが、通常の牽引バック操作と運転感覚が異るものと
なる。この場合、作業機では作業を行わないので実用上
支障はない。
る。 本発明の方法の試験研究推進にあたり、非接触センサ
による牧草収穫機の集草列追随への基礎技術として、被
牽引車である牧草収穫機の位置制御法を検討し、 ．牧草収穫機のような、トラクタの後部に牽引杆を介
して装着されるインライン式牽引作業機において、トラ
クタの一点と作業機の車軸中心との定常旋回半径が一致
する制御法を検討し、作業機（被牽引車）の車輪操向に
よる位置制御法を採用した。 ．上記の検討に基づき、車輪が油圧により操向可能な
作業機、車輪の制御用油圧系およびマイコンを中心とし
た制御装置の試作を行い、機能確認のための試験を行っ
た。 第１図において、符号１はトラクタで、このトラクタ
１は、ステアリングハンドル２により操向操作される前
輪3,3と後輪4,4を有する４輪型式のもので、その後部に
は、牽引杆５を介して作業機（被牽引車）６を装着して
いる。作業機６には左右一対の走行車輪7,7が設けら
れ、この車輪7,7は、油圧シリンダ８によって操向操作
が可能となっている。作業機６は、被牽引杆９をピン10
を介して上記牽引杆５と連結させ、水平方向に回動しな
がらトラクタ１に牽引されるようになっている。 上記トラクタ１のステアリングハンドル２による前輪
３の操向操作時における切れ角（あるいはハンドル２の
操作角）の検出位置、即ち、トラクタの操向角度検出位
置、およびトラクタ１の作業機６牽引角度検出位置（上
記ピン10の位置）には、回転式のポテンショメータ11,1
2が設けられ、トラクタ１の操向角度と作業機６の牽引
角度が計測されるようにしてある。この両角度の計測デ
ータから必要な作業機６の走行車輪7.7の操向角度を求
め、走行車輪7,7の操向角度検出位置に設けたリニア・
ポテンショメータ13で計測しながら、油圧シリンダ８で
車輪7,7の操向操作を行うようにしている。これらの制
御には、その制御方法の変更を容易にするためパーソナ
ルコンピュータ（パソコン）を用い、コンピュータの出
力により油圧電磁弁を操作して油圧シリンダ８を操作す
るようにしている。 この試作機において、第２図に示すように、定常旋回
で、トラクタ１と作業機６の旋回半径Rrを一致させるた
めに必要となる牽引角φを、トラクタ１の操向角度δと
して導き、次式を得た。 Rr＝l/tanδ 次に、フイードバック制御を行う場合の応答を、牽引
系の運動方式に基づいて検討し、フイードバック制御の
ための目安を得た。 このような試作機による試験データの一例を第３図に
示す。第３図のグラフで明らかなように、牽引角φは、
トラクタ１の操向菊度δに比較的よく追随し、その位相
遅れは１秒以下であり、前進の場合は、作業機６がトラ
クタ１の走行軌跡を比較的よく追随していることが判っ
た。従って、作業機６を牧草収穫機とし、牧草列に沿っ
て精度の高い収穫作業が行えることが確認できた。 なお、後退の場合にも、前進時と同様の制御は可能で
あるが、通常の牽引バック操作と運転感覚が異るものと
なる。この場合、作業機では作業を行わないので実用上
支障はない。
以上説明したように、本発明の農用牽引作業機の操向
操作力法によれば、農用作業機６の走行車輪7,7を操向
操作可能とし、トクタの前輪3,3の操向操作時の切れ
角、あるいはステアリングハンドル２の操作角δと牽引
角φをもとに走行中のトラクタ１の任意の一点と上記農
用作業機６の走行軌跡とを一致させるような農用作業機
６の走行車輪7,7の操向角θを算出して該農用作業機６
の走行車輪7,7を操向操作し、走行中の上記トラクタ１
の任意の一点と上記農用作業機６の任意の一点の走行軌
跡とを常に正確に一致させるよう時間遅れがないように
上記農用作業機６の走行車輪3,3を操向制御するので、
農用作業機６はトラクタ１の走行軌跡に追随して走行
し、定常旋回時のみならず、蛇行走行のような非定常旋
回時でも高精度な追従性を確保することができ、精度の
高い作業を実施することができる。 また、農用作業機６は自動的にタラクタ１に追随する
ので、オペレータは前方を向いた姿勢でトラクタ１を操
縦すればよく、疲労度を大幅に軽減することができ、さ
らに、運転操作に熟練度を要求されることもない。
操作力法によれば、農用作業機６の走行車輪7,7を操向
操作可能とし、トクタの前輪3,3の操向操作時の切れ
角、あるいはステアリングハンドル２の操作角δと牽引
角φをもとに走行中のトラクタ１の任意の一点と上記農
用作業機６の走行軌跡とを一致させるような農用作業機
６の走行車輪7,7の操向角θを算出して該農用作業機６
の走行車輪7,7を操向操作し、走行中の上記トラクタ１
の任意の一点と上記農用作業機６の任意の一点の走行軌
跡とを常に正確に一致させるよう時間遅れがないように
上記農用作業機６の走行車輪3,3を操向制御するので、
農用作業機６はトラクタ１の走行軌跡に追随して走行
し、定常旋回時のみならず、蛇行走行のような非定常旋
回時でも高精度な追従性を確保することができ、精度の
高い作業を実施することができる。 また、農用作業機６は自動的にタラクタ１に追随する
ので、オペレータは前方を向いた姿勢でトラクタ１を操
縦すればよく、疲労度を大幅に軽減することができ、さ
らに、運転操作に熟練度を要求されることもない。
第１図は本発明の実施例を示すトラクタおよび農用作業
機の平面図、第２図は、本発明の原理を説明する説明
図、第３図は本発明の試験記録のグラフである。 １……トラクタ、２……ステアリングハンドル、３……
前輪、４……後輪、５……牽引杆、６……作業機（被牽
引車）、７……走行車輪、８……油圧シリンダ、９……
被牽引杆、10……ピン、11,12……回転式ポテンショメ
ータ、13……リニア・ポテンショメータ、δ……トラク
タの操向角度、φ……牽引角度、θ……作業機の操向角
度、Rr……旋回半径。
機の平面図、第２図は、本発明の原理を説明する説明
図、第３図は本発明の試験記録のグラフである。 １……トラクタ、２……ステアリングハンドル、３……
前輪、４……後輪、５……牽引杆、６……作業機（被牽
引車）、７……走行車輪、８……油圧シリンダ、９……
被牽引杆、10……ピン、11,12……回転式ポテンショメ
ータ、13……リニア・ポテンショメータ、δ……トラク
タの操向角度、φ……牽引角度、θ……作業機の操向角
度、Rr……旋回半径。
Claims (1)
- 【請求項１】トラクタ（１）の後部に、牽引杆（５）を
介して農用作業機（６）を水平方向に回動可能に装着し
た農用牽引式作業機において、 上記農用作業機（６）の走行車輪（7,7）を操向操作可
能とし、上記トラクタの前輪（3,3）の操向操作時の切
れ角、あるいはステアリングハンドル（２）の操作角
（δ）と牽引角（φ）をもとに走行中のトラクタ（１）
の任意の一点と上記農用作業機（６）の走行軌跡とを一
致させるような農用作業機（６）の走行車輪（7,7）の
操向角（θ）を算出して該農用作業機（６）の走行車輪
（7,7）を操向操作し、 走行中の上記トラクタ（１）の任意の一点と上記農用作
業機（６）の任意の一点の走行軌跡とを常に正確に一致
させるよう時間遅れがないように上記農用作業機（６）
の走行車輪（3,3）を操向制御することを特徴とする農
用牽引式作業機の操向操作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63050535A JP2662970B2 (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 農用牽引式作業機の操向操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63050535A JP2662970B2 (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 農用牽引式作業機の操向操作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01223084A JPH01223084A (ja) | 1989-09-06 |
| JP2662970B2 true JP2662970B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=12861696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63050535A Expired - Lifetime JP2662970B2 (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 農用牽引式作業機の操向操作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662970B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006180702A (ja) * | 2003-02-17 | 2006-07-13 | Institute Of Tsukuba Liaison Co Ltd | トラクタおよび被牽引車両の操向操作装置とその制御方法 |
| FR2909632B1 (fr) * | 2006-12-07 | 2009-02-13 | Monroc | Procede et dispositif de commande des roues directrices d'une remorque. |
| JP6211462B2 (ja) * | 2014-05-22 | 2017-10-11 | ヤンマー株式会社 | 牽引制御装置 |
| JP7130549B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2022-09-05 | 株式会社クボタ | 作業車両及び作業車両を備えた作業機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62289472A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-16 | Nippon Spindle Mfg Co Ltd | トラクタに牽引されるトレ−ラのステアリング制御方法およびその装置 |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP63050535A patent/JP2662970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01223084A (ja) | 1989-09-06 |
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