JP2686760B2 - 自動走行作業機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、汎用型コンバインなどの自動走行作業
機、詳しくは作業地に倣って自動走行する自動走行作業
機に関する。

（従来の技術） この種自動走行作業機として、例えば未刈り側収穫物
と既刈り側収穫物との境界部を検出して作業機体を倣い
走行させる非接触形の距離センサーと、走行方向を設定
する機能を有する磁気方位センサーとを用い、これら各
センサーを併用して自動走行させるようにしたものは、
例えば特開昭61−1303号公報において既に知られてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところで以上のごとき自動走行作業機において、前記
距離センサーと磁気方位センサーとを併用する場合、磁
気方位センサーは、検知領域に幅がなくて一方向に設定
され、また前記距離センサーは検知領域に幅があること
から、次のような問題を招く虞れがあった。

即ち、条刈り方向（多条植された穀稈の植付条に沿う
方向）の刈取作業を終了して、条刈り方向と交叉する横
刈り方向の刈取作業を行うような場合に、特に横刈り方
向の刈取作業時には、作物の条が不揃いであるため、前
記磁気方位センサーによる設定に基づいて前記横刈り方
向の自動走行を行うと、作物の条に関係なく予め設定さ
れた方向に真っすぐに自動走行されるが、磁気方位セン
サーによる方位の設定は、刈取始端近くから刈取終端に
向かって目視した方向に設定されるから、この方向設定
に狂いが生ずるのである。ところが、方向設定の狂いが
小さい場合でも、刈取作業距離が長い場合には、刈取始
端から刈取終端に向かって走行するのに伴い、作物との
距離が大きく変わることになるから、例えば、作業地の
一方向作業を終了して、この作業行程と交叉する方向に
回向し、次の作業行程を走行するような場合、未刈り側
の作物へと突入したりすることがある。

また、前記距離センサーからの検知信号に基づいて自
動走行を行うと、作物との距離が距離センサーの検知領
域を超えた場合、検知領域に回向させ得るので、前記検
知領域が狭い場合は、前記不揃いの条に沿って蛇行走行
されて、却って直進性が得られなくなり、また、前記検
知領域が広い場合には、検知領域内で走行方向に大きく
蛇行走行されて直進性が得られることになるが、大きく
蛇行走行されるがために、回向位置から所定距離に亘っ
て自動走行されたとき、ややもすると条列から離脱して
走行され、作物との距離が大きく変わることになると言
う問題があった。

本発明の目的は、作業地の一方向作業を終了して、こ
の作業行程と交叉する方向に回向し、次の作業行程を自
動走行するような場合で、回向後の一定区間において
は、磁気方位センサーを使用することなく、距離センサ
ーのみで走行制御を行って、未作業側作物に突入したり
するのを未然に阻止し、また、回向位置から一定区間を
超えて自動走行された後に、磁気方位センサーの使用を
開始することにより、作業距離が長い場合においても作
物との距離を大きく変えることなく作業走行を行うこと
ができる自動走行作業機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、走行方向を設定する機能を有する磁気方位
センサーと、走行方向と交叉する方向の一側方に位置す
る作物との距離を検知する非接触形の距離センサーと、
前記磁気方位センサーにより走行方向を設定し、前記距
離センサーの検知結果に基づいて自動走行している場
合、前記作物との距離が前記距離センサーの検知領域を
超えたとき、その検知領域に作物が入るように回向させ
る回向制御機構とを備えた自動走行作業機において、前
記回向制御機構は、一方向に自動走行した後、その走行
方向と交叉する方向に回向したとき、前記磁気方位セン
サーを非作動とし、前記距離センサーを作動させて、該
距離センサーの検知結果に基づいて前記回向制御機構を
作動させ、しかる後、前記磁気方位センサーを作動さ
せ、該磁気方位センサーの設定に基づいて前記回向制御
機構を作動させる手段を備えていることを特徴とするも
のである。

（作用） しかして作業地の一方向作業を終了して、この作業行
程と交差する方向に回向し、次の作業行程を自動走行す
るような場合、回向後の一定区間においては、磁気方位
センサーが使用されることなく、前記距離センサーによ
る検知結果のみに基づいて回向制御機構が作動され、該
回向制御機構の作動により、未作業側作物に突入したり
することなく自動走行制御が行われるのである。また、
回向位置から一定区間を超えて自動走行された後に、前
記磁気方位センサーの使用が開始されて、未作業側作物
に沿って自動走行されるから、作業距離が長い場合にお
いても作物との距離を大きく変えることなく自動走行さ
せることができる。

（実施例） 以下本発明にかかる自動走行作業機を図面の実施例に
よって説明する。

第9,10図は、自動走行作業機例として汎用型コンバイ
ン（Ｃ）の全体構造を示しており、作業機体［以下機体
という］（１）の上部にエンジン（２）を搭載し、かつ
下部両側に走行装置（３）を設けると共に、前記機体
（１）の上部側に扱胴（41）をもつ脱穀装置（４）を、
また前記機体（１）の前方部には刈取装置（５）をそれ
ぞれ設けている。

前記刈取装置（５）は、機体進行横方向両側に上方に
向けて立上がる一対の側壁（51a）をもつプラットホー
ム（51）と、該プラットホーム（51）から前記脱穀装置
（４）側に向けて延びる刈取穀稈の搬送室（52）とを備
え、前記プラットホーム（51）における各側壁（51a）
の両側上方位置に、一対の支持杆（53）を上下揺動用油
圧シリンダ（54）を介して上下揺動可能に支持すると共
に、この各支持杆（53）の前部に、前後移動用シリンダ
（55）を介して移動受体（56）をそれぞれ前後移動可能
に設け、この各受体（56）に多数のリールタインをもつ
掻込リール（57）を回転可能に支持し、かつ前記プラッ
トホーム（51）の側壁（51a）間で底部位置に刈刃（5
8）を設けて、この刈刃（58）の後方底部位置に掻込ド
ラム（59）を回転可能に支持する一方、前記搬送室（5
2）の内部には、前記刈刃（58）による刈取穀稈を前記
脱穀装置（４）側に向けて搬送供給するチエンコンベア
（52a）を設けている。

しかして以上のごとき汎用型コンバイン（Ｃ）を、自
動走行制御させるにあたって、次のごとく構成したので
ある。

前記汎用型コンバイン（Ｃ）には、自動走行制御を行
うための各種検出センサーを取付けるのであり、即ち、
前記刈取装置（５）に設けた支持杆（53）の先端側に、
前記リール（57）の支持アーム（６）を介して、機体前
進方向における作物（以下実施例では収穫物という）を
検出する非接触形の作物検出センサー（７）と、前記機
体（１）の並走制御時に使用される非接触形の並走制御
用検出センサー（８）とをそれぞれ取付けると共に、前
記機体（１）の後方側部位置に、一方向作業行程の終了
を検出する非接触形の行程終了検出センサー（９）を取
付ける一方、前記機体（１）の上部位置に、該機体
（１）の走行方向を設定する機能を有する磁気方位セン
サー（10）を取付ける。

また、前記支持アーム（６）に、刈残し検出センサー
（11）を取付けると共に、前記刈取装置（５）における
刈刃（58）の前方部位には、接触形のメカニカル検出セ
ンサー（12）を取付ける。

前記作物検出センサー（７）は、第11図に詳しく示し
たごとく、前記刈取装置（５）におけるプラットホーム
（51）内に位置される未刈収穫物の有無を検出する検出
センサー（7A）と、前記未刈収穫物との距離を検出して
前記機体（１）を直進制御する直進制御用の距離センサ
ー（以下直進制御用センサーという）（7B）とから成
り、前記検出センサー（7A）は、機体進行方向右側に位
置される支持アーム（６）の下方部位で、機体進行方向
前部側に、第１ケーシング（75）を介して内向きに支持
される超音波発信器（71）と、機体進行方向左側に位置
される支持アーム（６）の下方部位で、機体進行方向前
部側に第２ケーシング（76）を介して前記発信器（71）
と対向状に支持される超音波受信器（72）とから成り、
前記発信器（71）から発信される超音波を前記受信器
（72）で受信して、この受信時のレベル量に基づいて前
記プラットホーム（51）内の未刈収穫物の有無を検出す
るようにしている。

また、前記直進制御用センサー（7B）は、前記検出セ
ンサー（7A）の発信器（71）で兼用される超音波発信器
（73）と、前記第１ケーシング（75）における前記発信
器（73）の下部側に内向きに支持された超音波受信器
（74）とから成り、前記機体（１）の未刈収穫物（ａ）
に対する直進走行時に、前記発信器（73）から発信され
た超音波が、前記プラットホーム（51）の刈幅方向最外
側に位置される未刈収穫物（ａ）により反射されて前記
受信器（74）で受信されるまでの時間、つまり前記未刈
収穫物（ａ）までの距離を検知して、前記機体（１）の
直進走行制御を行うようにしている。

更に、前記並走制御用検出センサー（８）は、機体進
行方向左側に位置される支持アーム（６）の下方部位
で、機体進行方向後部側に取付けた第３ケーシング（8
3）の上下部位に、それぞれ外向きに支持される超音波
発信器（81）と超音波受信器（82）とから成り、前記機
体（１）の前記未刈収穫物（ａ）に対する並走時に、前
記発信器（81）から発信された超音波が、前記未刈収穫
物（ａ）で反射されて前記受信器（82）で受信されるま
での時間、つまり未刈収穫物（ａ）までの距離を検出し
て、前記機体（１）の並走制御を行うようにしている。

また、前記刈残し検出センサー（11）は、機体進行方
向右側に位置される支持アーム（６）の下方部位で、機
体進行方向後部側に取付けた第４ケーシング（11c）の
上下部位に、それぞれ外向きに支持される超音波発信器
（11a）と超音波受信器（11b）とから成り、前記発信器
（11a）から発信された超音波が前記受信器（11b）で受
信されたとき、未刈収穫物（ａ）が存在するとして刈残
し収穫物（ａ）を検出するようにしている。

また、前記行程終了検出センサー（９）は、第９図及
び第10図で明らかなごとく、超音波発信器（91）と超音
波受信器（92）とから成り、これら両者を前記機体
（１）の後部側で進行方向左側位置に、第５ケーシング
（93）を介してそれぞれ外向きに取付けるのであって、
前記機体（１）の前記未刈収穫物（ａ）に対する直進走
行時に、前記発信器（91）から発信された超音波が、前
記受信器（82）で受信されなくなったとき、前記作業地
における一方向作業行程が終了したことを検出するもの
である。

しかして前記汎用型コンバイン（Ｃ）は、収穫物
（ａ）が植設された作業地において、第８図に示したよ
うな作業パターンで自動走行させるのであり、同図にお
いて、（ｍ）は前記汎用型コンバイン（Ｃ）の前記作業
地における周回数を、また（ｎ）は前記作業地の各辺を
それぞれ示しており、例えば同図において、（ｍ＝1,n
＝１）は、前記汎用型コンバイン（Ｃ）が１周目にあっ
て、前記作業地の第１辺を走行しており、また（ｍ＝2,
n＝４）は、前記汎用型コンバイン（Ｃ）が２周目にあ
って、前記作業地の第４辺を走行していることを示して
いる。尚、前記汎用型コンバイン（Ｃ）により前記作業
地の刈取作業を行うにあたっては、先ず該作業地の第１
辺（ｎ＝１）側から条刈り作業を行い、次に第２辺（ｎ
＝２）へと回向して、該第２辺（ｎ＝２）の横刈り作業
を行い、斯かる刈取作業を所定の周回数（ｍ）にわたっ
て行うのである。

また、前記汎用型コンバイン（Ｃ）が、前記作業地を
所定の周回数（ｍ）にわたって周回した後で、前記作業
地の偶数辺、例えば第２又は第４辺（ｎ＝２〜４）にあ
るとき、つまり前記汎用型コンバイン（Ｃ）が横刈り作
業を行っている場合で、前記作業地における刈取行程距
離が往復刈を行なう一定距離（Lmin1）となったとき、
前記汎用型コンバイン（Ｃ）で往復刈りを行い、さらに
前記刈取行程距離が最小距離（Lmin2）となったとき、
つまり該距離（Lmin2）が前記汎用型コンバイン（Ｃ）
による刈り幅以内となったとき、該汎用型コンバイン
（Ｃ）で一回の往復刈りを行って、作業を終了するよう
にしている。

次に、以上のごとき汎用型コンバイン（Ｃ）の自動走
行制御態様を、第４図に示した基本的なフローチャート
に基づいて説明する。

先ず、前記作業地における前記汎用型コンバイン
（Ｃ）のスタート位置、つまり第１周回数（ｍ＝１）で
第１辺（ｎ＝１）の位置（ステップ101）においてスタ
ートを開始する。この後前記汎用型コンバイン（Ｃ）
は、後述するティーチング直進ルーチンに基づいて、前
記第１辺（ｎ＝１）に沿って直進走行（ステップ102）
され、該第１辺（ｎ＝１）の条刈りを行った後に、後述
するティーチング回向ルーチンに基づいて前記第１辺
（ｎ＝１）から第２辺（ｎ＝２）へと回向（ステップ10
3）されて、この第２辺（ｎ＝２）の横刈りを行うので
あり、斯かる汎用型コンバイン（Ｃ）の直進と回向とを
繰り返すことにより、前記汎用型コンバイン（Ｃ）によ
る作業地の刈取辺（ｎ＝ｎ＋１）が逐次増大（ステップ
104）され、この刈取辺（ｎ＝ｎ＋１）がｎ＞４になっ
たか否かが、ステップ105で判断され、ノーの場合には
前述したステップ102からのルーチンを繰り返し、また
イエスの場合でｎ＞４となったときには、つまり前記汎
用型コンバイン（Ｃ）が前記作業地を１周して、再度該
作業地の第１辺（ｎ＝１）に至ったとき（ステップ10
6）には、前記汎用型コンバイン（Ｃ）の周回数（ｍ＝
ｍ＋１）が増大（ステップ107）されて、第２周目以降
の作業走行を行うのである。尚、前記ティーチング直進
と前記ティーチング回向とは、それぞれオペレータが行
うものである。

しかして前記汎用型コンバイン（Ｃ）で第２周目以降
の走行を行うときには、前記第１周目のティーチング直
進時とティーチング回向時にそれぞれ記憶した記憶情報
に基づいて、前記汎用型コンバイン（Ｃ）の自動直進
（ステップ108）と自動回向（ステップ109）とを行い、
斯かる汎用型コンバイン（Ｃ）の自動直進と自動回向と
を繰り返すことにより、前記汎用型コンバイン（Ｃ）に
よる作業地の刈取辺（ｎ＝ｎ＋１）が逐次増大（ステッ
プ110）され、この刈取辺（ｎ＝ｎ＋１）がｎ＞４にな
ったか否かが、ステップ111で判断され、イエスの場合
には（ｎ＝１）として（ステップ112）、前述したステ
ップ107からのルーチンを繰り返し、またノー場合に
は、ステップ113において、前記作業地における刈取行
程処理が往復刈りを行うべき一定距離（Lmin1）となっ
たか否か判断される。そして、ノーの場合には前述した
ステップ107からのルーチンを繰り返し、またイエスの
場合つまり前記汎用型コンバイン（Ｃ）が前記一定距離
（Lmin1）となったときに、ステップ114において、前記
汎用型コンバイン（Ｃ）が前記作業地の偶数辺つまり横
刈辺にあるか否かが判断され、ノー場合つまり前記汎用
型コンバイン（Ｃ）が奇数辺つまり条刈辺にあるときに
は、再度前記ステップ107からのルーチンを繰り返し、
イエスの場合つまり前記汎用型コンバイン（Ｃ）が偶数
辺に位置されたときに、始めて該汎用型コンバイン
（Ｃ）による往復刈りが行われる。

また、前記汎用型コンバイン（Ｃ）による往復刈りを
行っているとき、ステップ115において、前記作業地に
おける刈取行程距離が、一定距離（Lmin2）以内になっ
たか否かが判断され、イエスの場合つまり前記作業地の
刈取行程距離が、前記最小距離（Lmin2）以内となっ
て、前記汎用型コンバイン（Ｃ）の刈り幅以内となった
とき、一回の往復刈り（ステップ116）を行って、刈取
作業の全行程を終了するのであり、またノーの場合つま
り前記刈取行程距離が前記最小距離（Lmin2）以上の場
合には、前述した往復刈りが継続（ステップ117）され
て、前記汎用型コンバイン（Ｃ）の往復刈りによる刈取
辺（ｎ＝ｎ＋１）が逐次増大（ステップ118）され、こ
の刈取辺（ｎ＝ｎ＋１）がｎ＞４になったか否かが、ス
テップ119で判断され、ノーの場合には前述したステッ
プ115からのルーチンを繰り返し、またイエスの場合で
ｎ＞４となったときには、つまり前記汎用型コンバイン
（Ｃ）が前記往復刈りによる作業地を１周して、再度該
作業地の第１辺（ｎ＝１）に至ったとき（ステップ12
0）には、前記汎用型コンバイン（Ｃ）の周回数（ｍ＝
ｍ＋１）が増大（ステップ121）されるのであり、斯か
る往復刈りを繰り返して行うことにより、前記刈取行程
距離が前記最小距離（Lmin2）以内となったときに、前
述したステップ116における一回の往復刈りが行われ
て、刈取作業の全行程が終了されるのである。

しかして以上のごとき汎用型コンバイン（Ｃ）を前記
作業地の外周をティーチング直進走行させ、このティー
チング情報に基づいて自動直進走行を行う場合で、一方
向作業行程を終了し、次の作業行程へと回向させて、こ
の作業行程を直進走行するとき、回向後の一定区間にお
いては、次のごとくして前記機体（１）の走行制御を行
うのである。

第１図は、自動直進走行時で回向後の一定区間におけ
る前記機体（１）の旋回を行う手段を備えた自動走行の
制御ブロック図であって、コンピュータの中央処理装置
（CPU）に、前記機体（１）を回向制御する向制御機構
（13）を組込むのであって、該回向制御機構（13）は、
一方向に自動走行した後、その走行方向と交叉する方向
に回向したとき、前記磁気方位センサー（10）を非作動
とし、前記直進制御用センサー（7B）を作動させて、該
直進制御用センサー（7B）の検知結果に基づいて前記回
向制御機構（13）を作動させ、しかる後、前記磁気方位
センサー（10）を作動させ、該磁気方位センサー（10）
の設定に基づいて前記回向制御機構（13）を作動させる
手段を備えている。また、前記中央処理装置（CPU）の
入力側インターフエイス（IF）に、前記収穫物検出セン
サー（７）と、並走制御用検出センサー（８）と、行程
終了検出センサー（９）と、磁気方位センサー（10）
と、刈残し検出センサー（11）と、メカニカル検出セン
サー（12）とをそれぞれ接続する一方、前記中央処理装
置（CPU）の出力側インターフエイス（OF）に、前記回
向制御機構（13）からの出力信号に基づいて制御される
左右一対のソレノイド（SoL−Ｒ）（SoL−Ｌ）を接続
し、該各ソレノイド（SoL−Ｒ）（SoL−Ｌ）の動作で前
記機体（１）を回向制御させるのである。

次に、前記機体（１）の自動刈取作業走行時における
制御態様について説明する。尚、前記機体（１）の刈取
作業走行時で、第８図で示した作業地の第１周目（ｍ＝
１）を直進走行させるときには、オペレータ操作でティ
ーチング直進を行い、第２周目（ｍ＝２）以降に前記テ
ィーチング直進時の記憶情報をもとに自動直進走行を行
うのであって、この自動直進走行時で、前記機体（１）
が、例えば作業地の第１辺（ｎ＝１）から第２辺（ｎ＝
２）へと回向したときに、回向後一定区間において、前
述した制御ブロックに基づいて前記機体（１）の自動走
行を行うのである。

先ず、前記機体（１）が前記作業地の第１周目（ｍ＝
１）を周回走行するときには、第２図に示したティーチ
ング直進ルーチンによって行うのである。

即ち、ティーチング直進時には、前記作物検出センサ
ー（７）がオンされているか否かが、ステップ201にお
いて判断され、イエスの場合、つまり前記機体（１）が
例えば第８図で示した前記作業地の第１辺（ｎ＝１）で
の刈取作業初期段階にあるとき、前記磁気方位センサー
（10）で方位角（ｈ）が検出されて、この方位角（ｈ）
がコンピュータの中央処理装置（CPU）で記憶（ステッ
プ202）され、走行距離カウンタがリセット（ステップ2
03）されて、該カウンタによる走行距離のカウントが開
始される。

そして、ステップ204において、直進走行距離が一定
距離（XL1）よりも大であるか否かが判断され、イエス
の場合には、ステップ205において操作スイッチがオン
されているか否かが判断され、イエスの場合には、車速
制御がオフ動作（ステップ206）され、ノーの場合に
は、車速制御がオン動作（ステップ207）される。

また前記ステップ204において、ノーの場合、つまり
前記機体（１）が未だ前記一定距離（XL1）を走行して
いないときには、ステップ208において、人為的に選択
されるバラ植スイッチがオン動作しているか否かが判断
され、即ち機体走行位置における収穫物の植設状態がバ
ラ植状態（条植でなく横刈と同等の状態）であるか否か
が判断され、ノーの場合には、ステップ209において、
前記機体（１）の作業地における走行辺（ｎ）が奇数で
あるか否かが判断され、つまり第８図の第１又は第３辺
（ｎ＝１〜３）を前記機体（１）が走行しているか否か
が判断されて、イエスの場合には、後述する条刈操向ル
ーチン（C1）（ステップ210）に基づいて、前記機体
（１）の制御が行われ、また前記ステップ209での判断
結果がノーで、かつ前記ステップ208での判断結果がイ
エスの場合には、後述する横刈操向ルーチン（C2）（ス
テップ211）に基づいて、前記機体（１）の制御が行わ
れるのである。

この後、ステップ212において、前記作物検出センサ
ー（７）が一定時間オフされているか否かが判断され、
ノーの場合で、前記機体（１）による所定作業辺（ｎ）
での刈取作業が未終了状態にあるときには、前述したス
テップ204からのルーチンを繰り返して行い、またイエ
スの場合、つまり前記機体（１）が所定作業辺（ｎ）で
の作業走行を終了して一定時間を経過したとき、ステッ
プ213において、前記機体（１）の走行距離TLE（ｎ）が
記憶されるのである。

また、以上のごときティーチング直進を行った後に
は、第３図のフローチャートに示した自動直進ルーチン
に基づいて、前記機体（１）の直進が自動制御されるの
である。

即ち、自動直進時には、前記作物検出センサー（７）
がオンされているか否かが、ステップ301において判断
され、イエスの場合に、走行距離カウンタがリセット
（ステップ302）されて、該カウンタによる今回の走行
距離のカウントが開始され、このとき相対角度センサー
もリセット（ステップ303）され、この後ステップ304に
おいて、条合わせフラグFJ（ｎ）がセットされているか
否かが判断される。つまり、前回の走行時にジグザグ走
行が行なわれた場合、条修正カウンタが所定値（AJ）よ
り大きくカウントされるのであって、前記条修正カウン
タで計測した値が所定値（AJ）が越えるときには、条合
せフラグFJ（ｎ）がセットされるのである。従って、前
記ステップ304ではこのフラグFJ（ｎ）がセットされた
かが判断され、ノーの場合には、後述する操向ルーチン
（Ｂ）（ステップ305）で前記機体（１）の制御が行わ
れ、またイエスの場合には、後述する操向ルーチン
（Ｄ）（ステップ306）で前記機体（１）の制御が行わ
れる。

そして、ステップ307において、走行距離が一定距離
（XL1）よりも大であるか否かが判断され、ノーの場合
には、前述したステップ304からのルーチンを繰り返
し、またイエスの場合には、前回行ったティーチング直
進時の方位角に対して修正した場合その相対角度HTDSが
記憶（ステップ308）され、この後条修正カウンタがリ
セット（ステップ309）されて、旋回回数のカウントを
開始し、ステップ310において、車速制御が行われる。

また、ステップ311において、条合わせフラグFJ
（ｎ）がセットされているか否かが判断され、イエスの
場合には、後述する操向ルーチン（Ｄ）（ステップ31
2）で前記機体（１）の制御が行われ、またノーの場合
には、ステップ313において、機体走行位置における収
穫物の植設状態がバラ植状態であるか否かが判断され、
ノーの場合には、ステップ314において、前記機体
（１）の作業地における走行辺（ｎ）が奇数であるか否
かが判断され、つまり第８図の第１又は第３辺（ｎ＝１
〜３）を前記機体（１）が走行しているか否かが判断さ
れて、イエスの場合には、条刈操向ルーチン（C1）（ス
テップ315）に基づいて、前記機体（１）の制御が行わ
れ、また前記ステップ315での判断結果がノーで、かつ
前記ステップ313での判断結果がイエスの場合には、横
刈操向ルーチン（C1）（ステップ316）に基づいて、前
記機体（１）の制御が行われるのである。

そして、ステップ317において、車速制御オフ位置（S
OF）即ちティーチング直進時における走行距離TLE
（ｎ）から前記刈取装置（５）の刈り幅f1（ｍ）と機体
（１）がオフ動作したときの一定距離XL2とを減算した
値に相当する位置が記憶され、この後ステップ318にお
いて、前記機体（１）の走行距離が前記車速制御オフ位
置（SOF）よりも大であるか否かが判断され、ノーの場
合には、前述したステップ310からのルーチンを繰り返
し、またイエスの場合には、車速制御がオフ（ステップ
319）される。

また、ステップ320において、前記作物検出センサー
（７）が一定時間オフ状態にあるか否かが判断されて、
イエスの場合に、ステップ321において、条修正カウン
タが所定値AJより大であるか否かが判断され、イエスの
場合には条合わせフラグFJ（ｎ）をリセット（ステップ
322）し、またノーの場合には、前記条合わせフラグFJ
（ｎ）をセット（ステップ323）するのである。

しかして以上のごとき自動直進ルーチンに基づいて、
前記機体（１）が自動直進走行されている場合で、該機
体（１）が一方向作業行程を終了して次の作業行程側に
回向して、この作業行程を自動直進走行するときに、回
向後の一定区間においては、回向制御機構（13）が有す
る前記手段により、前記作物検出センサー（７）の検出
結果のみに基づいて前記回向制御機構（13）が作動さ
れ、この回向制御機構（13）からの出力信号で前記各ソ
レノイド（SoL−Ｒ）（SoL−Ｌ）が作動されて、前記機
体（１）の自動直進走行が行われるのである。

斯くすることにより、前記機体（１）が次の作業行程
側に回向して、回向後一定区間を通過されるまでは、検
知領域の狭い前記磁気方位センサー（10）が作動される
ことなく、前記機体（１）の自動走行が、前記作物検出
センサー（７）の検出結果のみに基づいて行われるので
あり、従って前記回向後一定区間において、前記機体
（１）が未刈り収穫物側に突入したりするのが未然に阻
止されるのであり、また前記機体（１）が前記一定区間
を越えて走行された後に、前記磁気方位センサー（10）
の使用が開始され、該磁気方位センサー（10）により前
記機体（１）が、条列から離脱したりすることなく、前
記収穫物の未刈り側に沿って正確に自動走行されるので
ある。

また、前記機体（１）が、前記第８図に示した作業地
における一方向辺の刈取作業を終了して、他方向の辺へ
と回向するとき、例えば同図の第１辺（ｎ＝１）から第
２辺（ｎ＝２）へと回向するときには、第5,6図に示す
フローチャートに基づいて、前記機体（１）の回向制御
を行うのである。尚、前記機体（１）の刈取作業走行時
で、前記作業地の第１周目（ｍ＝１）を回向させるとき
には、オペレータ操作でティーチング回向を行い、第２
周目（ｍ＝２）以降に前記ティーチング回向時の記憶情
報をもとに自動回向を行うのである。

先ず、前記機体（１）が前記作業地の第１周目を回向
するときには、第５図に示したティーチング回向ルーチ
ンによって行うのである。

即ち、ティーチング回向時には、前記作物検出センサ
ー（７）が一定時間オフされているか否かが、ステップ
401において判断され、イエスの場合、つまり例えば前
記機体（１）が第８図で示した前記作業地の第１辺（ｎ
＝１）での刈取作業を終了して、前記検出センサー
（７）が一定時間にわたってオフ動作されているとき、
前記刈取装置（５）の全体が上昇され、かつ該刈取装置
（５）の掻込リール（57）が下降（ステップ402）さ
れ、この後ステップ403において、前記行程終了検出セ
ンサー（９）がオフされているか否かが判断され、イエ
スの場合、つまり前記機体（１）の後端部が、同図の第
２辺（ｎ＝２）を越えて移動走行されたとき、前記機体
（１）が予め設定された所定角度例えば45゜にわたって
前進で旋回（ステップ404）され、この後前記機体
（１）が一定距離だけ後進（ステップ405）されて、こ
の後進距離が、後述する初期値として記憶され、さらに
この後修正ランプが点滅（ステップ406）され、このと
き走行距離カウンタでカウントした前回の距離がリセッ
ト（ステップ407）されて、該カウンタによる今回の走
行距離のカウントが開始される。

そして、ステップ408において、前進修正スイッチが
オン動作しているか否かが判断され、イエスの場合に
は、前記機体（１）を前進（ステップ409）させ、また
ノーの場合には、ステップ410において、後進修正スイ
ッチがオン動作しているか否かが判断され、イエスの場
合には、前記機体（１）を後進（ステップ411）させ、
ノーの場合には、つまり前記前進及び後進修正スイッチ
の何れもがオン動作されていないときには、前記機体
（１）をニュートラルに保持（ステップ412）する。
尚、前記ステップ409〜412における前記機体（１）の修
正は、オペレータが行うのである。

この後、ステップ413において、修正完了スイッチが
オン動作されているか否かが判断され、ノーの場合、つ
まり前述した機体（１）の前進及び後進修正が未完了の
ときには、前述したステップ408からのルーチンを繰り
返して、前記機体（１）の修正を行うのであり、また前
記修正完了スイッチがオン動作されているとき、つまり
前記機体（１）の前進及び後進修正が完了しているとき
には、この機体（１）の修正距離TBA（ｎ）が記憶（ス
テップ414）され、この後前記機体（１）が後進で左方
向に45゜旋回（ステップ415）されて、修正ランプが点
滅（ステップ416）される。

そして、ステップ417において、左修正スイッチがオ
ン動作されているが否かが判断され、イエスの場合に
は、前記機体（１）を後進させながら左旋回（ステップ
418）させ、またノーの場合には、ステップ419におい
て、右修正スイッチがオン動作しているか否かが判断さ
れ、イエスの場合には、前記機体（１）を前進させなが
ら右旋回（ステップ420）させ、ノーの場合には、つま
り前記左右修正スイッチの何れもがオン動作されていな
いときには、前記機体（１）をニュートラルに保持（ス
テップ421）する。尚、前記ステップ418〜421における
前記機体（１）の修正は、オペレータが行うのである。

この後、ステップ422において、修正完了スイッチが
オン動作されているか否かが判断され、ノーの場合、つ
まり前述した機体（１）の左右修正が未完了のときに
は、前述したステップ416からのルーチンを繰り返し
て、前記機体（１）の修正を行うのであり、また前記修
正完了スイッチがオン動作しているとき、つまり前記機
体（１）の左右修正が既に完了したときには、前記磁気
方位センサー（10）により前記機体（１）の回向完了時
における方位角TDS（ｎ）が検出され、該方位角TDS
（ｎ）が記憶（ステップ424）され、この後前記刈取装
置（５）の全体が下降され、かつ該刈取装置（５）の掻
込リール（57）が旧位置にまで上昇復帰（ステップ42
4）されるのである。

また、以上のごときティーチング回向を行った後に
は、第６図のフローチャートに示した自動回向ルーチン
に基づいて、前記機体（１）の回向が自動制御されるの
である。

即ち、自動回向時には、前記作物検出センサー（７）
が一定時間にわたってオフされているか否かが、ステッ
プ501において判断され、イエスの場合つまり例えば前
記機体（１）が第８図で示した前記作業地の第２周目
（ｍ＝２）で第１辺（ｎ＝１）での刈取作業を終了し
て、前記検出センサー（７）が一定時間にわたってオフ
動作されているとき、ステップ502において、前記刈取
装置（５）の全体が上昇され、かつ該刈取装置（５）の
掻込リール（57）が下降され、この後ステップ503にお
いて、前記行程終了検出センサー（９）がオフされてい
るか否かが判断され、イエスの場合、つまり前記機体
（１）の後端部が、同図の第２周目（ｍ＝２）で第２辺
（ｎ＝２）を越えて移動走行されたとき、ステップ504
において、条合わせフラグFJ（ｎ）がセットされている
か否かが判断され、つまり前回の走行時に蛇行走行が行
われた否かが判断され、イエスの場合には、前記刈取装
置（５）による刈り幅を少なくするために、一定距離だ
け前進（ステップ505）され、またノーの場合には該ス
テップ505での前進を行うことなく、前記機体（１）が
前進で左へ45゜だけ旋回（ステップ506）され、しかる
後にステップ507において、後進修正距離即ち前記ティ
ーチング回向時に後進させた一定距離（初期値）と同テ
ィーチング回向時の修正距離TBA（ｎ）と前記した相対
角度から演算された距離ｆ［TBA（ｍ−1,n）］とが加算
された距離だけ後進し、この後ステップ508において、
前記ティーチング回向時に記憶された回向完了時の方位
角TDS（ｎ）となるように、前記機体（１）が前進で左
方向に修正旋回され、この旋回終了後に前記刈取装置
（５）の全体が下降され、かつ該刈取装置（５）の掻込
リール（57）が旧状に上昇復帰（ステップ509）される
のである。

しかして以上のごとき機体（１）の直進制御と回向制
御とを行って、該機体（１）が第14図に示した作業地を
所定の周回数（ｍ）にわたって周回した後で、前記作業
地の偶数辺、例えば第２又は第４辺（ｎ＝２〜４）に至
ったとき、つまり前記機体（１）が横刈り作業を行って
いる場合で、刈取行程距離が一定距離（Lmin1）となっ
たとき、前記機体（１）による往復刈りを行い、さらに
前記刈取行程距離が最小距離（Lmin2）となったとき、
前記機体（１）で一回の往復刈りを行って、刈取作業の
前行程を終了するのである。

前記機体（１）による往復刈り作業時には、第７図の
フローチャートに示した往復刈りルーチンに基づいて、
前記機体（１）の自動制御が行われるのである。

即ち、往復刈り作業時には、前記行程終了検出センサ
ー（９）がオフされているか否かが、ステップ601にお
いて判断され、イエスの場合には、一定時間待機（ステ
ップ602）された後に、即ち、一定距離前進した後にス
テップ603において、前記刈取装置（５）の全体が上昇
され、かつ該刈取装置（５）の掻込リール（57）が下降
され、この後ステップ604において、記憶磁気方位角TDS
（ｎ）まで前記機体（１）が旋回される。

そして、ステップ605において、前記行程終了検出セ
ンサー（９）がオン動作されているか否かが判断され、
ノーの場合には、つまり前記機体（１）が収穫物から離
れ過ぎていて、前記行程終了検出センサー（９）がオン
動作されていないようなときには、ステップ606におい
て、前記機体（１）が所定距離（L1）だけ走行されたか
否かが判断され、ノーの場合には、前記ステップ605か
らのルーチンを繰り返し、またイエスの場合には、前記
所定距離（L1）にわたって前記機体（１）が後進されな
がら左旋回（ステップ607）される。

また、前記ステップ605において、イエスの場合、つ
まり前記収穫物により前記行程終了検出センサー（９）
がオン動作されているときには、ステップ608におい
て、前記並走制御用検出センサー（８）による測定結
果、収穫物との距離が所定距離（Ａ）よりも大であるか
否かが判断され、ノーの場合には、前記並走制御用検出
センサー（８）に基づいて前記機体（１）の並走制御
（ステップ609）が行われ、またイエスの場合には、前
記記憶方位角TDS（ｎ）に基づいて前記機体（１）の制
御が行われる。

そして、ステップ611において、前記行程終了検出セ
ンサー（９）がオフ動作しているか否かが判断され、ノ
ーの場合には、前記ステップ608からのルーチンを繰り
返し、またイエスの場合には、前記機体（１）が左へ45
゜回向されつつ前進され、この後ステップ613におい
て、前記機体（１）が、後進修正距離即ち、前記ティー
チング回向時に後進させた一定距離（初期値）と同ティ
ーチング回向時の修正距離TBA（ｎ）と相対角度から演
算された距離ｆ［TBA（ｍ−1,n）］とを加算した値に基
づいて後進され、またステップ614において、記憶方位
角TDS（ｎ）となるように、前記機体（１）が前進で左
方向に修正旋回され、この旋回終了後に前記刈取装置
（５）の全体が下降され、かつ該刈取装置（５）の掻込
リール（57）が旧状に上昇復帰（ステップ615）され
て、前記機体（１）による往復刈りが行われ、この往復
刈りに伴い前記作業地の刈取辺（ｎ＝ｎ＋１）が逐次増
大（ステップ118）され、前述した自動直進ルーチン
（ステップ617）による往復刈りが継続されるのであ
る。

しかして前述したティーチング直進及び自動直進ルー
チンにおいて、選択的に採用される各種操向ルーチン
は、第１〜第５表に示した論理表に基づいて行うのであ
り、これら各表で使用した記号は、次の通りである。

GSR＝磁気方位センサーの右側旋回指令入力信号 GSL＝磁気方位センサーの左側旋回指令入力信号 USR＝作物検出センサーの直進制御用センサー（7B）
の右側旋回指令入力信号 USL＝作物検出センサーの直進制御用センサー（7B）
の左側旋回指令入力信号 SW1＝メカニカルセンサーの右側旋回指令入力信号 SW2＝メカニカルセンサーの左側旋回指令入力信号 SoL−Ｒ＝機体右側旋回制御用ソレノイド SoL−Ｌ＝機体左側旋回制御用ソレノイド 尚、以上の各センサーによる右側旋回指令及び左側旋
回指令の各入力信号は次のように出力される。

即ち、前記磁気方位センサー（10）からの前記各入力
信号は、予め設定した方位角に対し機体が変位した場
合、その変位方向と反対方向の旋回指令入力信号として
出力されるのであり、また、前記作物検出センサー
（７）における直進制御用センサー（7B）からの各入力
信号は、前記センサー（7B）により検出する収穫物との
距離が一定以下の時には右側旋回指令入力信号として、
また、前記距離が一定より大きいとき左側旋回指令入力
信号としてそれぞれ出力されるのである。

また、前記メカニカルセンサー（12）からの各入力信
号は、前記センサー（12）を構成する左右一対のセンサ
ーアームの一方が揺動したときに、その反対側への旋回
指令入力信号として出力される。つまり、右側のセンサ
ーアームが揺動するときには左側旋回指令が、また、左
側のセンサーアームが揺動するときには右側旋回指令が
それぞれ入力信号として出力されるのである。

即ち、自動直進時に使用される操向ルーチン（Ｂ）
は、第１表に示した論理表に基づいて行うのであり、こ
の操向ルーチン（Ｂ）においては、前記磁気方位センサ
ー（10）は使用することなく、前記作物検出センサー
（７）における直進制御用センサー（7B）の入力信号
（USR,USL）によってのみ、前記各ソレノイド（SoL−R,
SoL−Ｌ）をオン・オフ動作させるのである。

更に、前記ティーチング直進時と自動直進時に使用さ
れる条刈操向ルーチン（C1）は、第２表に示した論理表
に基づいて行うのであり、この条刈操向ルーチン（C1）
においては、前記作物検出センサー（７）の直進制御用
センサー（7B）と前記メカニカルセンサー（12）とが使
用され、前記直進制御用センサー（7B）に入力信号（US
R,USL）が入力されているときには、前記メカニカルセ
ンサー（12）を作動させることなく、前記入力信号（US
R,USL）によってのみ、前記各ソレノイド（SoL−R,SoL
−Ｌ）をオン・オフ動作させ、また前記直進制御用セン
サー（7B）に入力信号（USR,USL）が入力されていない
とき、前記メカニカルセンサー（12）を作動させて、該
センサー（12）からの入力信号（SW1,SW2）によって前
記各ソレノイド（SoL−R,SoL−Ｌ）をオン・オフ動作さ
せるのである。

また、前記ティーチング直進時と自動直進時に使用さ
れる横刈操向ルーチン（C2）は、第３表に示した論理表
に基づいて行うのであり、この横刈操向ルーチン（C2）
においては、前記磁気方位センサー（10）と、作物検出
センサー（７）の直進制御用センサー（7B）とが使用さ
れ、この直進制御用センサー（7B）に入力信号（USR,US
L）が入力されているときには、前記磁気方位センサー
（10）を作動させることなく、前記入力信号（USR,US
L）によってのみ、前記各ソレノイド（SoL−R,SoL−
Ｌ）をオン・オフ動作させ、また前記直進制御用センサ
ー（7B）に入力信号（USR,URL）が入力されていないと
き、前記方位センサー（10）を作動させて、該方位セン
サー（10）の入力信号（GSR,GSL）によって、前記各ソ
レノイド（SoL−R,SoL−Ｌ）をオン・オフ動作させるの
である。

更に、前記自動直進時に使用される操向ルーチン
（Ｄ）は、第４表に示した論理表に基づいて行うのであ
り、この操向ルーチン（Ｄ）においては、前記磁気方位
センサー（10）と、作物検出センサー（７）の直進制御
用センサー（7B）とが使用され、この直進制御用センサ
ー（7B）に入力信号（USR,USL）が入力されているとき
には、前記磁気方位センサー（10）を作動させることが
なく、また前記直進制御用センサー（7B）に入力信号
（USR,USL）が入力されていないとき、前記方位センサ
ー（10）を作動させて、該方位センサー（10）からの入
力信号（GSR,GSL）によって前記各ソレノイド（SoL−R,
SoL−Ｌ）をオン・オフ動作させるのである。

また、前記操向ルーチン（Ｄ）においては、前記直進
制御用センサー（7B）に、右側の入力信号（USR）が入
力された場合には、前記右側ソレノイド（SoL−Ｒ）を
オン動作させるが、左側入力信号（USL）が入力された
ときには、前記左側ソレノイド（SoL−Ｌ）をオン動作
させることなく、該左側ソレノイド（SoL−Ｌ）をオフ
動作させたまゝとなるようにしており、斯くすることに
より機体（１）が前記作業地の横刈りを行うような場合
に、この機体（１）の左側への旋回を阻止し、右側だけ
に旋回させて、前記機体（１）が未刈り側収穫物に突入
したりするのを未然に防止するようにしている。

更に、往復刈りを行う場合で、前記機体（１）を収穫
物に対し並走させるときには、第５表に示した論理表に
基づいて行うのであり、この往復刈り時には、前記磁気
方位センサー（10）と、前記作物検出センサー（７）の
直進制御用センサー（7B）とが使用され、該直進制御用
センサー（7B）に入力信号（USR,USL）が入力されてい
るときには、前記磁気方位センサー（10）を作動させる
ことなく、前記入力信号（USR,USL）によってのみ前記
各ソレノイド（SoL−R,SoL−Ｌ）をオン・オフ動作さ
せ、また前記直進制御用センサー（7B）に入力信号（US
R,USL）が入力されていないとき、前記方位センサー（1
0）を作動させて、該方位センサー（10）の入力信号（G
SR,GSL）により、前記各ソレノイド（SoL−R,SoL−Ｌ）
をオン・オフ動作させるのである。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明に係る自動走行作業機によれ
ば、一方向作業を終了して、この作業行程と交叉する方
向に回向し、次の作業行程を自動走行するような場合、
回向後の一定区間においては、磁気方位センサーが使用
されることなく、距離センサーによる検知結果のみに基
づいて回向制御機構が作動され、該回向制御機構の作動
により、未作業側作物に突入したりすることなく自動走
行制御を行うことができる。また、回向位置から一定区
間を超えて自動走行された後に、前記磁気方位センサー
の設定に基づいて回向制御機構が作動されるから、作業
距離が長い場合においても作物との距離を大きく変える
ことなく自動走行させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動走行作業機の制御態様を示
すブロック図、第２図は機体の直進走行時でティーチン
グ直進を行う場合のフローチャート図、第３図は機体の
直進走行時で自動直進を行う場合のフローチャート図、
第４図は機体を作業地において自動走行させる場合の基
本的なフローチャート図、第５図はティーチング回向を
行う場合のフローチャート図、第６図は自動回向を行う
場合のフローチャート図、第７図は往復刈りを行う場合
のフローチャート図、第８図は作業地における作業機の
全体的な作業パターン図、第９図は作業機例として示す
汎用型コンバインの側面図、第10図は同平面図、第11図
は各種検出センサーの取付態様を示す斜面図である。 （１）……作業機体 （7B）……距離センサー （10）……磁気方位センサー （13）……回向制御機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 渉 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)発明者 川渕 博史 岡山県岡山市江並428番地 セイレイ工 業株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行方向を設定する機能を有する磁気方位
   センサーと、走行方向と交叉する方向の一側方に位置す
   る作物との距離を検知する非接触形の距離センサーと、
   前記磁気方位センサーにより走行方向を設定し、前記距
   離センサーの検知結果に基づいて自動走行している場
   合、前記作物との距離が前記距離センサーの検知領域を
   超えたとき、その検知領域に作物が入るように回向させ
   る回向制御機構とを備えた自動走行作業機において、前
   記回向制御機構は、一方向に自動走行した後、その走行
   方向と交叉する方向に回向したとき、前記磁気方位セン
   サーを非作動とし、前記距離センサーを作動させて、該
   距離センサーの検知結果に基づいて前記回向制御機構を
   作動させ、しかる後、前記磁気方位センサーを作動さ
   せ、該磁気方位センサーの設定に基づいて前記回向制御
   機構を作動させる手段を備えていることを特徴とする自
   動走行作業機。