JP2866562B2 - 作業車用の制御装置 - Google Patents

作業車用の制御装置

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JP2866562B2
JP2866562B2 JP5284585A JP28458593A JP2866562B2 JP 2866562 B2 JP2866562 B2 JP 2866562B2 JP 5284585 A JP5284585 A JP 5284585A JP 28458593 A JP28458593 A JP 28458593A JP 2866562 B2 JP2866562 B2 JP 2866562B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中央制御部と機体各部
に分散配置される複数個の端末制御部とが、有線式の通
信手段を介して通信可能に接続され、前記端末制御部
が、制御情報検出用のセンサ類からの検出信号の入力及
びその入力データの前記中央制御部への送信、並びに、
前記中央制御部からの制御データの受信及びその受信デ
ータに基づくアクチュエータ類に対する駆動信号の出力
を実行し、前記中央制御部が、前記端末制御部からの送
信データに基づいて、前記各端末制御部のアクチュエー
タ類に対する適正駆動内容を判定して、その適正駆動内
容を前記制御データとして送信するように構成された作
業車用の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記作業車用の制御装置は、コンバイン
等の作業車の制御において、中央制御部が作業車全体の
制御を集中して行いながら、制御情報検出用のセンサ類
から検出データを入手したり又は機体に備えた各作業部
を作動させるためのアクチュエータ類を駆動させるの
に、センサ類及びアクチュエータ類に対して各種信号の
入出力を行う複数個の端末制御部を機体各部に分散配置
するとともに、これら複数個の端末制御部と中央制御部
とが例えばRS485等の規格を利用した有線式の通信
手段を介して各種のデータを送受信することにより、中
央制御部とセンサ類及びアクチュエータ類を直接接続す
る場合の信号配線の複雑大量化を回避させるようにして
いた(例えば特開平3‐240802号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、中央制御部と各端末制御部との通信において、
端末制御部から返信信号が返ってこなかったり、あるい
は、誤った返信信号が返送される等の通信エラーが発生
すると、中央制御部は、アクチュエータ類が誤動作して
作業部が損傷したりする等の不具合が発生することを避
けるべく、メイン電源をオフして作業車全体の運転を停
止させる等のエラー制御を実行するが、このようなエラ
ー制御によれば、例えば、本来通信エラーの発生頻度が
低くてしばらく作業車の運転を続けても故障や損傷等の
重大な不具合を発生させるおそれがない場合にも作業車
の運転が停止し、必要以上に作業が中断されて作業能率
が低下するという欠点がある。
【0004】特に、上記従来技術では、前記通信エラー
が特定の端末制御部に対して集中して発生し、他の端末
制御部に対して正常な通信ができるような場合にも、作
業車全体の運転が停止されるという不利があった。本発
明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目
的は、有線式の通信手段を介した中央制御部と各端末制
御部間のデータ送受信によって集中制御形態においてセ
ンサ類及びアクチュエータ類に対する信号配線の簡素化
を実現した作業車用の制御装置において、中央制御部と
の間での通信が不良になった端末制御部のアクチュエー
タ類を確実に非駆動状態にして、前記従来技術の不具合
を解消させるようにすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による作業車用の
制御装置の第1の特徴構成は、前記中央制御部は、ポー
リングセレクティング方式にて前記各端末制御部と多重
通信するように構成され、前記各端末制御部は、前記中
央制御部から所定時間内に次のポーリング信号を受信し
ないと、前記アクチュエータ類に対する駆動信号を非駆
動状態にするように構成されている点にある。
【0006】又、第2の特徴構成は、前記中央制御部
は、前記各端末制御部との通信において設定率以上の確
率で又は設定回数以上連続して通信エラーが発生した場
合に、その通信エラーが発生した端末制御部に対して前
記所定時間内には次のポーリング信号を送信しないよう
にして、前記通信エラーが発生した端末制御部のアクチ
ュエータ類に対する駆動信号を非駆動状態にするエラー
制御を実行するように構成されている点にある。
【0007】又、第3の特徴構成は、前記中央制御部
は、前記エラー制御実行中の端末制御部とのテスト通信
において、前記センサ類からの検出信号の入力指令及び
前記アクチュエータ類に対する駆動信号の出力指令を伴
わない無指令信号を繰り返し送信すると共に、その送信
信号に応答して前記エラー制御実行中の端末制御部から
設定回数以上連続して又は設定率以上の確率で正常な返
信信号が得られた場合に、その端末制御部に対して前記
エラー制御を解除して正常な通信制御を実行するように
構成されている点にある。
【0008】
【作用】本発明の第1の特徴構成によれば、中央制御部
は、各端末制御部に対して所定周期でポーリング信号を
送信するいわゆるポーリングセレクティング方式にて各
端末制御部と多重通信しながら、制御情報検出用のセン
サ類の検出データの各端末制御部からの受信、及び、受
信したセンサ類の検出データに基づいて判定したアクチ
ュエータ類駆動用の制御データの各端末制御部への送信
を行い、一方、各端末制御部は、中央制御部から所定時
間内に(つまり上記ポーリング周期で)次のポーリング
信号を受信しているときには、上記受信した制御データ
に基づいてアクチュエータ類に対して駆動信号を出力す
るが、中央制御部から上記所定時間内に次のポーリング
信号を受信しないときには、アクチュエータ類に対する
駆動信号を非駆動状態にする。
【0009】又、第2の特徴構成によれば、中央制御部
は、各端末制御部との通信において設定率以上の確率で
又は設定回数以上連続して通信エラーが発生すると、そ
の通信エラーが発生した端末制御部に対して前記所定時
間内には次のポーリング信号を送信しないようにするエ
ラー制御を実行する。そうすると、上記通信エラーが発
生した端末制御部は上記所定時間内には次のポーリング
信号を受信しないので、その端末制御部のアクチュエー
タ類が非駆動状態にされる。
【0010】又、第3の特徴構成によれば、中央制御部
は、前記所定時間内には次のポーリング信号を送信しな
いようにしてアクチュエータ類に対する駆動信号を非駆
動状態にするエラー制御を実行している端末制御部に対
して、センサ類からの検出信号の入力指令及びアクチュ
エータ類に対する駆動信号の出力指令を伴わない無指令
信号を前記所定時間より長い時間間隔で繰り返し送信す
る。そして、中央制御部は、上記無指令信号を受信した
端末制御部からその無指令信号に応答して設定回数以上
連続して又は設定率以上の確率で正常な返信信号が得ら
れると、その端末制御部に対して上記エラー制御を解除
して正常な通信制御、即ち所定周期でポーリング信号を
送信して上記センサ類の検出データ及び上記制御データ
の送受信を行う通信制御を実行する。
【0011】
【発明の効果】従って、本発明の第1の特徴構成によれ
ば、中央制御部が、ポーリングセレクティング方式の多
重通信により、各端末制御部との間でセンサ類の検出デ
ータ及びアクチュエータ類に対する制御データを適切に
送受信しながら、例えば一つの端末制御部において中央
制御部との通信が不良になって所定周期でポーリング信
号が受信されなくなると、その端末制御部のアクチュエ
ータ類が誤動作しないように非駆動状態にされるが、通
信が正常な他の端末制御部のアクチュエータ類は非駆動
状態にされずに、作業車の運転が継続されるので、従来
のように、例えば、通信エラーが発生すると直ちにメイ
ン電源をオフする等して上記通信エラーが発生した端末
制御部を含めて作業車全体の運転を停止させるものに比
べて不必要な作業中断を避けることができ、もって、
中央制御部が作業車全体を制御する集中制御形態におい
てセンサ類等との信号は配線の簡素化を図りながら
業能率の低下を極力回避できるに至った。
【0012】又、第2の特徴構成によれば、中央制御部
と各端末制御部との通信において設定率以上の確率で又
は設定回数以上連続して通信エラーが発生した場合に始
めて、その通信エラーが発生した端末制御部のアクチュ
エータ類が非駆動状態になるようにエラー制御されるの
で、例えば通信エラーが1回発生するとすぐに上記エラ
ー制御を行う場合に比べて、通信エラーの発生頻度が低
いような場合にはエラー制御を行わない等、通信エラー
の発生状況に適切に対応したエラー制御を行うことがで
、もって、第1の特徴構成の好適な手段が得られる。
【0013】又、第3の特徴構成によれば、いったんエ
ラー制御状態にされた端末制御部とのテスト通信により
通信エラーの発生が少なくなったことが確認されたとき
に、そのエラー制御状態の端末制御部を正常な通信制御
状態に戻す制御が、ポーリングセレクティング方式の多
重通信方式において簡素に実現でき、もって、第2の特
徴構成の好適な手段が得られる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を、作業車としてのコ
ンバインに適用した場合について図面に基づいて説明す
る。
【0015】コンバインにおいては、例えば、機体が植
立穀稈に沿って自動的に走行するように操向操作する操
向制御や、刈取穀稈の扱室での扱深さが適正範囲内に維
持されるように自動調節する扱深さ制御や、藁屑等が混
じった扱き処理物から穀粒を選別回収する選別制御や、
選別回収された穀粒を一時貯溜するタンクから外部に排
出するオーガの作動制御や、走行地面の状態にかかわら
ず機体の姿勢を水平姿勢等の所定姿勢に維持する姿勢制
御等、各種の制御が行われる。
【0016】そのために、図1に示すように、コンバイ
ン全体の制御を集中して実行するための中央制御部CU
と、刈取ブロック1、脱穀ブロック2、タンクブロック
3及び本機ブロック4等からなる機体各部に分散配置さ
れる複数個の端末制御部LU1〜5とが、有線式の通信
手段Tを介して多重通信可能に接続されている。各端末
制御部LU1〜5は、制御情報検出用のセンサ類SWか
らの検出信号の入力及びその入力データの中央制御部C
Uへの送信、並びに、中央制御部CUからの制御データ
の受信及びその受信データに基づくアクチュエータ類
M,L,Bに対する駆動信号の出力を実行するように構
成されている。又、中央制御部CUは、各端末制御部L
U1〜5からの送信データに基づいて、各端末制御部L
U1〜5のアクチュエータ類M,L,Bに対する適正駆
動内容を判定して、その適正駆動内容を制御データとし
て送信するように構成されている。
【0017】尚、前記センサ類SWは、各種の制御情報
をON/OFFの二値情報として検出する複数個のスイ
ッチSW等からなり、図中、S1及びS2は、刈取ブロ
ック1の前方から導入される植立穀稈の機体横幅方向で
の位置を検出する左右一対のON/OFF式の方向セン
サ(図15参照)、S3は、刈取部を手動昇降させるた
めの刈高手動レバー7(図16参照)に連動して作動す
る刈高手動スイッチ、S4は、機体を手動で操向操作す
るための操向手動レバー8(図16参照)に連動して作
動する操向手動スイッチである。又、前記アクチュエー
タ類M,L,Bは、電動モータM、ソレノイドL、警報
ブザーB等からなる。
【0018】図2に示すように、前記中央制御部CU
は、制御用の演算処理部としてのマイクロコンピュータ
CPU1、そのマイクロコンピュータCPU1と前記通
信手段Tとの間でのデータ授受を中継する中央側の通信
用ICとしてのゲートアレイGA1、及び、上記マイク
ロコンピュータCPU1とゲートアレイGA1との間で
データ授受及び各端末制御部LU1〜5に対する通信制
御を実行する通信用演算処理部としてのマイクロコンピ
ュータCPU2を備えて構成されている。尚、上記2つ
のマイクロコンピュータCPU1,CPU2間、及びマ
イクロコンピュータCPU2とゲートアレイGA1の間
のデータ授受は8ビットのバスラインを介して行われ
る。
【0019】上記制御用のマイクロコンピュータCPU
1は、ポテンショメータ等の連続的に変化する情報を検
出するアナログ式センサからのアナログ信号や、回転数
等を検出するためのパルス式センサからのパルス信号
を、信号処理回路を介して入力ポートPort1,2に
入力する。図2において、S5は、刈取部を自動で昇降
制御するときに目標高さを手動設定する刈高設定ボリュ
ーム、S6は、刈取部の地面に対する高さを検出する超
音波センサ(図15及び図16参照)、24はその超音
波センサS6に対して駆動信号を出力するとともに検出
信号を入力する駆動回路、S7は刈高自動制御を作動さ
せる刈高自動スイッチ、S8は自動操向制御を作動させ
る操向自動スイッチである。又、上記制御用のマイクロ
コンピュータCPU1には、E2 ROM等の不揮発性の
メモリMEMが接続され、このメモリMEMに各種のエ
ラー情報等が記憶されるようになっている。図中、PS
1は、前記マイクロコンピュータCPU1,CPU2及
びゲートアレイGA1等に対して電源電圧並びに電源O
N時のリセット信号を供給する直流電圧源である。
【0020】一方、図2に示すように、各端末制御部L
U1〜5は、センサ類SW及びアクチュエータ類M,
L,Bと通信手段Tとの間でのデータ授受を中継する端
末側の通信用ICとしてのゲートアレイGA2を備え、
又、各端末制御部LU1〜5に対するアドレス信号を発
生するアドレス信号発生手段としての4本のハーネスA
D1〜4が、アースに接続されたLOWレベル電圧のハ
ーネスと無接続状態のハーネスを組み合わせて設けられ
ている。そして、上記ハーネスAD1〜4、センサ類S
W及びアクチュエータ類M,L,Bが、一体形成された
コネクタCNを介して各端末制御部LU1〜5に接続さ
れている。具体的には、ハーネスAD1〜4は、上記ゲ
ートアレイGA2のアドレス設定用の外部端子A0〜A
3に接続され、センサ類SW及びアクチュエータ類M,
L,Bは、夫々信号処理回路及び駆動回路を経てゲート
アレイGA2の入出力ポートに接続されている。尚、図
中、PS2は、ゲートアレイGA2等に電源電圧を供給
する直流電圧源である。
【0021】前記通信手段Tは、例えばRS485の規
格を利用して構成され、図2に示すように、2線式の通
信ラインLnと、中央制御部CU及び各端末制御部LU
1〜5における通信ラインLnとの接点に設けられる通
信ドライバーDRとからなり、各通信ドライバーDR
は、各ゲートアレイGA1,2から受け取った送信デー
タをRS485等の規格に合った信号に変換して通信ラ
インLnに出力する一方、通信ラインLn上の信号を入
力して、その受信データを各ゲートアレイGA1,2に
出力するように動作する。
【0022】前記中央側のゲートアレイGA1と端末側
のゲートアレイGA2とは、中央側として使用するため
の中央側用構成部分及び端末側として使用するための端
末側用構成部分を備える状態に形成された同仕様の通信
用ICであるゲートアレイGAに構成されている。以
下、図3に基づいて具体的に説明する。
【0023】前記ゲートアレイGAは、図3(イ)に示
すように、MODE端子をLOWレベルにすると内部回
路が中央側のゲートアレイGA1として機能するマスタ
ーモードに切り換えられ、このマスターモードでは、ゲ
ートアレイGAは、CPU2とバスラインを介して入出
力するデータを保持する入出力バッファ11と、この入
出力バッファ11からの送信用のパラレルデータを保持
する送信バッファ13と、この送信バッファ13のパラ
レルデータをシリアルデータに並列直列変換するP/S
変換部14と、このP/S変換部14からのシリアルデ
ータにCRC生成部15からの誤り検出用のCRCデー
タを付加したものを送信データとして送出する通信コン
トロール回路16と、受信したシリアルデータを直列並
列変換するS/P変換部18と、受信したシリアルデー
タについてCRC等のチェックを行い通信エラーの有無
を検出するエラー検出部17と、S/P変換部18から
のパラレルデータ及びエラー検出部17からのエラーデ
ータを保持して入出力バッファ11に出力する受信バッ
ファ19と、CPU2からデータ入出力時の制御信号で
あるR/W(リード・ライト)信号及びSTB(データ
ストローブ)信号を入力し又CPU2に対する割り込み
INT信号を出力するCPUI/F部12とを備える構
成になる。
【0024】又、前記ゲートアレイGAは、図3(ロ)
に示すように、MODE端子をHIGHレベルにすると
内部回路が端末側のゲートアレイGA2として機能する
スレーブモードに切り換えられ、このスレーブモードで
は、ゲートアレイGAは、前記スイッチSW及びアクチ
ュエータ類M,L,Bに対してデータを入出力する入出
力ポート21と、この入出力ポート21を介して入力し
た各スイッチSWからの検出信号をパラレルデータとし
て保持する送信バッファ13と、この送信バッファ13
のパラレルデータをシリアルデータに並列直列変換する
P/S変換部14と、このP/S変換部14からのシリ
アルデータにCRC生成部15からの誤り検出用のCR
Cデータを付加したものを送信データとして送出する通
信コントロール回路16と、受信したシリアルデータを
直列並列変換するS/P変換部18と、受信したシリア
ルデータについてCRC及びアドレス等のチェックを行
い通信エラーの有無を検出するエラー検出部17と、S
/P変換部18からのパラレルデータ及びエラー検出部
17からのエラーデータを保持して入出力ポート21に
出力する受信バッファ19と、各端末制御部LU1〜5
に対するアドレスを設定するためのアドレス設定部22
とを備える構成になる。
【0025】以上より、CPUI/F部12が前記中央
側用構成部分に、アドレス設定部22が前記端末側用構
成部分に夫々対応し、上記CPUI/F部12及びアド
レス設定部22以外のゲートアレイGAの主要部分は、
同一の部番にて示すように中央側及び端末側として共用
される。又、前記入出力ポート21は、各8ビットから
なる3つのポートA,B,Cで構成され、アドレス0の
端末制御部LU3のポートA及びBが入力ポートに、ポ
ートCが出力ポートに夫々設定され、アドレス1の端末
制御部LU4のポートAが入力ポートに、ポートB及び
Cが出力ポートに夫々設定されている。尚、マスターモ
ードでの入出力バッファ11はスレーブモードでの入出
力ポート21のうちのポートBと共用されている。
【0026】前記各端末制御部LU1〜5は、外部端子
A0〜A3の接続されたハーネスAD1〜4からのアド
レス信号を電源ON時のみ自己のアドレスデータとして
上記アドレス設定部22に入力するように構成されてい
る。即ち、LOWレベル電圧のハーネスからはLOWレ
ベルの電圧信号が供給され、無接続状態のハーネスにつ
いてはゲートアレイGA2内部で電源側にプルアップさ
れているためにHIGHレベルの電圧信号が供給され、
各端末制御部LU1〜5は、この電圧信号の組み合わせ
によって自己のアドレスを設定する。図2では、端末制
御部LU3が、外部端子A0〜A3のすべてがLOWレ
ベルであってアドレス0として設定され、端末制御部L
U4が、外部端子A0〜A3のうちA0だけがHIGH
レベルで他の端子A1〜A3がLOWレベルであってア
ドレス1として設定される。
【0027】そして、中央制御部CUと各端末制御部L
U1〜5とは、上記各端末制御部LU1〜5に対して設
定されたアドレスを指定して多重通信するように構成さ
れ、具体的には、中央制御部CUが、ポーリングセレク
ティング方式にて各端末制御部LU1〜5と通信を実行
するように構成されている。
【0028】又、中央制御部CUは、各端末制御部LU
1〜5との通信において設定率(例えば10回の通信に
対して2回)以上の確率で又は設定回数(例えば2回)
以上連続して通信エラーが発生した場合に、その通信エ
ラーが発生した端末制御部LU1〜5のアクチュエータ
類M,L,Bに対する駆動信号を非駆動状態にするエラ
ー制御を実行するように構成されている。具体的には、
各端末制御部LU1〜5は、正常な通信制御において
は、図11に示すように、中央制御部CUから所定周期
Tp(例えば5ms)でポーリング信号を受信するが、
この所定周期Tp(5ms)よりも長い時間に設定され
た所定時間(例えば8ms)内に次のポーリング信号を
受信しないと、アクチュエータ類M,L,Bに対する駆
動信号を非駆動状態にするように構成されており、中央
制御部CUは、前記通信エラーが発生した端末制御部L
U1〜5に対して前記所定時間(8ms)内には次のポ
ーリング信号を送信しないようにして前記エラー制御を
実行するように構成されている。即ち、中央制御部CU
は、図12に示すように、前記通信エラーが発生した端
末制御部LU1〜5に対して前記所定時間(8ms)よ
り長い時間間隔Tp’(例えば10ms)でポーリング
信号を送信するテスト通信を行う。
【0029】そして、中央制御部CUは、上記テスト通
信において、センサ類SWからの検出信号の入力指令及
びアクチュエータ類M,L,Bに対する駆動信号の出力
指令を伴わない無指令信号であるイニシャルコードを繰
り返し送信すると共に、その送信信号に応答して前記エ
ラー制御実行中の端末制御部LU1〜5から設定回数
(例えば9回)以上連続して又は設定率(例えば10回
の通信に対して9回)以上の確率で正常な返信信号(例
えば上記イニシャルコードと同じコード)が得られた場
合に、その端末制御部LU1〜5に対して前記エラー制
御を解除して正常な通信制御を実行するように構成され
ている。
【0030】次に、本機ブロック4に配置された端末制
御部LU1に前記通信エラーが発生した場合に、その端
末制御部LU1によって作動制御される刈取昇降シリン
ダ5(図15及び図16参照)と左右一対の操向用シリ
ンダ9L,9R(図15参照)を作動させるためのアク
チュエータ類としてのソレノイドLに対する駆動信号を
非駆動状態にする構成について説明する。尚、上記左右
一対の操向用シリンダ9L,9Rは、左右のクローラ走
行装置30への動力伝達を入り切りする左右の操向用ク
ラッチ20L,20Rを夫々作動させるものである(図
15参照)。図14に示すように、刈取昇降シリンダ5
は、一対のソレノイドL(L1,L2)にて作動される
3点制御式の油圧シリンダ6から圧油が供給されてい
る。各ソレノイドL(L1,L2)の駆動端子は、夫々
駆動用のトランジスターTr1,Tr2の各エミッタ端
子に接続されるとともに、前記刈高手動レバー7の上昇
又は下降操作に連動してアースされる刈高手動スイッチ
S3の2つの接点夫々に接続されている。上記トランジ
スターTr1,Tr2の各ベースに2つのアンド回路2
5,26の出力が接続され、各アンド回路25,26の
一方の入力側はゲートアレイGA2のポート出力端子
a,bに接続されるとともに、他方の入力側は各アンド
回路25,26の出力が接続されているトランジスター
Tr1,Tr2とは反対側のトランジスターTr2,T
r1のエミッタ端子に接続されている。尚、上記刈高手
動スイッチS3の各接点は、ゲートアレイGA2のポー
ト入力端子a’,b’に接続されている。
【0031】又、図14に示すように、左右一対の操向
用シリンダ9L,9Rは、一対のソレノイドL(L3,
L4)にて作動される3点制御式の油圧シリンダ10か
ら圧油が供給されている。各ソレノイドL(L3,L
4)の駆動端子は、夫々駆動用のトランジスターTr
3,Tr4の各エミッタ端子に接続されるとともに、前
記操向手動レバー8の左側又は右側への操作に連動して
アースされる操向手動スイッチS4の2つの接点夫々に
接続されている。上記トランジスターTr3,Tr4の
各ベースに2つのアンド回路27,28の出力が接続さ
れ、各アンド回路27,28の一方の入力側はゲートア
レイGA2のポート出力端子c,dに接続されるととも
に、他方の入力側は各アンド回路27,28の出力が接
続されているトランジスターTr3,Tr4とは反対側
のトランジスターTr4,Tr3のエミッタ端子に接続
されている。尚、上記操向手動スイッチS4の各接点
は、ゲートアレイGA2のポート入力端子c’,d’に
接続されている。
【0032】以上の構成において、中央制御部CUは、
前記刈高自動スイッチS7がオンしているときには、前
記刈高設定ボリュームS6にて入力される刈取目標高さ
情報及び前記超音波センサS6の対地高さ情報に基づい
て刈取高さを目標高さに維持するための前記刈取昇降シ
リンダ5に対する適正駆動内容を判別し、その適正駆動
内容を制御データとして上記刈取昇降シリンダ5の端末
制御部LU1に送信する。そして、上記端末制御部LU
1では、受信した制御データに従って前記ゲートアレイ
GA2のポート出力端子a,bの一方からHIGH信号
が他方からLOW信号が出力されて前記ソレノイドL
(L1,L2)のいずれか一方が駆動され、前記刈取昇
降シリンダ5が昇降作動される。但し、上記端末制御部
LU1に前記通信エラーが発生した場合には、前記ソレ
ノイドL(L1,L2)に対する駆動信号を非駆動状態
にするように、ゲートアレイGA2のポート出力端子
a,bの両方からLOW信号が出力される。尚、このエ
ラー制御時及び上記自動制御時においても、前記刈高手
動レバー7によって、手動で刈取高さを昇降操作するこ
とは可能であり、又、前記ソレノイドL(L1,L2)
の駆動状態即ち前記刈取昇降シリンダ5の昇降作動状態
を示すモニター信号がゲートアレイGA2のポート入力
端子a’,b’から得られる。
【0033】上記と同様にして、中央制御部CUは、前
記操向自動スイッチS8がオンしているときには、前記
刈取ブロック1に配置された端末制御部LU3から受信
した前記左右一対の方向センサS1,S2のON/OF
F情報に基づいて、コンバインを植立穀稈列に沿わせて
走行させるための左右一対の操向用シリンダ9L,9R
に対する適正駆動内容を判別し、その適正駆動内容を制
御データとして上記操向用シリンダ9L,9Rの端末制
御部LU1に送信する。そして、上記端末制御部LU1
では、受信した制御データに従って前記ゲートアレイG
A2のポート出力端子c,dの一方からHIGH信号が
他方からLOW信号が出力されて前記ソレノイドL(L
3,L4)のいずれか一方が駆動され、前記一対の操向
用シリンダ9L,9Rの一方が作動する。そいて、作動
した方の操向用シリンダ9L,9R側(例えば左側の操
向用シリンダ9Lが作動すれば左側)に機体が操向され
る。但し、上記端末制御部LU1に前記通信エラーが発
生した場合には、前記ソレノイドL(L3,L4)に対
する駆動信号を非駆動状態にするように、ゲートアレイ
GA2のポート出力端子c,dの両方からLOW信号が
出力される。尚、このエラー制御時及び上記自動制御時
においても、前記操向手動レバー8によって、手動で操
向操作することは可能であり、又、前記ソレノイドL
(L3,L4)の駆動状態即ち前記操向用シリンダ9
L,9R作動状態を示すモニター信号がゲートアレイG
A2のポート入力端子c’,d’から得られる。
【0034】次に、図4〜図6及び図8〜図10に示す
フローチャートに基づいて、前記中央制御部CUにおけ
る制御動作について説明する。
【0035】図4に示すように、メインスイッチがオン
されて電源が投入されると、先ず、CPU1のリセット
状態が解除されて制御が立ち上がる。そして、イニシャ
ライズ処理を行った後、アナログ式センサからのアナロ
グ信号及びパルス式センサからのパルス信号の入力処理
を行い、メインスイッチがオンしてから全ての端末制御
部LU1〜5の動作が安定化するのに必要な時間(例え
ば250ms)が経過するまでCPU2をリセット状態
(図2に示すCPU1の出力Port3=HIGH)に
維持して各端末制御部LU1〜5との通信を停止させ、
この間メータパネル(図示しない)のランプチェック処
理を行う(#1〜#5及び#12)。
【0036】上記全ての端末制御部LU1〜5の動作が
安定化する時間が経過すると、CPU1は、出力Por
t3をLOWにしてCPU2のリセット状態を解除し、
CPU2と各端末制御部LU1〜5との通信を開始させ
る(#6)。即ち、CPU2は各端末制御部LU1〜5
を順番に呼び出して、各スイッチSWのデータを受信す
る動作を前記所定周期T(例えば5ms)で繰り返し行
う(図8参照)。この所定周期Tでの通信の繰り返しに
よって、CPU2が各スイッチSWのデータ、及び、正
常な返信データが受信できない等の各端末制御部LU1
〜5に対する通信エラー情報を十分に蓄積したと判断さ
れる時間(例えばメインスイッチオン後900ms)が
経過すると、CPU1はCPU2との間で8ビットのバ
スラインによって制御データの授受を行う処理を開始す
る(#7〜#8、図9及び図10参照)。その後、CP
U1がCPU2とのデータの授受によってシステム全体
の状態を把握するに要する時間(例えばメインスイッチ
オン後1.5sec)が経過すると、CPU1は、メー
タパネルの表示を通常状態にして、全体の制御処理を開
始する(#9〜#11)。尚、CPU1は、一定周期で
ウオッチドッグタイマールーチンを作動させており、制
御が暴走したときには、出力ポートPort4から電源
PS1に指令を与えてリセット信号を出力させるように
している(図2参照)。
【0037】CPU1がCPU2との間で行うバス通信
では、図5に示すように、先ず、スイッチ動作のチャタ
リングの影響を除去すべく、CPU2から複数回(例え
ば4回)のバス通信によって受け取った各スイッチSW
のデータが同一のときにのみ正規のデータとするフィル
タリング処理を行ってからそのデータを記憶する(#2
1)。次に、各端末制御部LU1〜5に対する通信エラ
ー情報を入力し、前述の確率又は回数条件で通信エラー
が発生した端末制御部LU1〜5があれば、メータパネ
ル等に警報表示する異常出力処理を行うとともに、その
端末制御部LU1〜5のアクチュエータM,L,Bに対
する駆動信号を非駆動状態にする前記エラー制御等のエ
ラー処理を行う(#22〜#23)。具体的には、上記
端末制御部LU1〜5に対するポーリング信号を正常な
通信制御時の前記送信周期Tp(例えば5ms)よりも
長い時間間隔Tp’(例えば10ms)に変更して前記
イニシャルコードを送信するテスト通信を行うように、
CPU2に指令コマンドを転送する。
【0038】次に、CPU2との前回の通信がOKであ
ったか否かの判断(SBUSendフラグの値が0であ
ればOK)と、CPU2がCPU1からの指令を待つコ
マンド待ち状態か否かの判断を行う(#24〜#2
5)。そして、前回のCPU2との通信がOKで且つC
PU2がコマンド待ち状態のときには、CPU2からの
外部割り込みの許可、SBUSendフラグのセット
(値を1にする)、上記CPU2からの割り込み処理で
使用するTASKnoのリセット(値を0にする)、及
び、割り込み処理の最初の部分でアドレス0の端末制御
部LU3に対する処理を実行するためのコマンドをCP
U2に出力する処理を行う。一方、前回のCPU2との
通信がOKでないか、あるいは前回のCPU2との通信
がOKであってもCPU2がコマンド待ち状態でないと
きには、異常状態として、CPU2を一定時間リセット
作動させるとともに、警報表示出力する(#30〜#3
1)。
【0039】CPU2からの割り込みに対する処理ルー
チンでは、図6に示すように、再割り込みを禁止した
後、TASKno=0から順次各TASKnoの値に応
じた処理を行い、TASKnoの値を1増やしてから次
の割り込みを許可して処理を終える。最初のTASKn
o=0では、アドレス0の端末制御部LU3の入力ポー
トAからのデータ取り込みを行い、TASKno=1で
はアドレス0の端末制御部LU3の入力ポートBからの
データ取り込みと、出力ポートCに対する出力データの
転送処理を行う。TASKno=2では、アドレス1の
端末制御部LU4に対する処理を実行するためのコマン
ドを出力する処理を行い、TASKno=3では、アド
レス1の端末制御部LU4の入力ポートAからのデータ
取り込みと、出力ポートBに対する出力データの転送処
理とを行い、TASKno=4ではアドレス1の端末制
御部LU4の出力ポート出力ポートCに対する出力デー
タの転送処理を行う。以下、同様にして、残りのアドレ
スの端末制御部LU1〜5について、コマンド転送とデ
ータの入出力の処理を順次実行する。尚、上記フローに
おいて、出力ポートに対する出力データの転送は、CP
U1が全体の処理を開始するまで(メインスイッチオン
後1.5sec間)は行わない。
【0040】そして、最後より1つ前のTASKno=
nでは、各端末制御部LU1〜5についての通信エラー
情報を要求するコマンドを転送し、最後のTASKno
=n+1では、上記通信エラー情報の読み込み処理を行
ってから、CPU2との通信がOKであったことを示す
ためにSBUSendフラグをリセットする(値を0に
する)処理を行う。最後のTASKno=n+1では、
次の割り込みを禁止した状態で処理を終えるので、以後
は、図5に示すバス処理において割り込みが許可される
までCPU2からの割り込みに対する処理は実行されな
い。
【0041】コンバインの作動を停止すべく、メインス
イッチがオフされた場合には、図4に示すように、先
ず、CPU2をリセットして各端末制御部LU1〜5と
の通信を停止させる(#13)。そして、メインスイッ
チオフ後の5sec間、エンジン停止用のソレノイドを
駆動してエンジンへの燃料供給を遮断するとともに、C
PU1内のRAM等のメモリに蓄積されているエラー情
報を前記メモリMEMに書き込む処理を行い、5sec
経過すると上記ソレノイドの駆動を停止する(#14〜
#17)。
【0042】上記メモリMEMへのエラー情報の書き込
みは、エンジン停止時以外に所定時間毎に行ってもよい
が、エンジンスタータ始動時等のように電源電圧が低下
したときには誤データを書き込むおそれがあるので、電
源電圧(例えば12V)を監視して電圧が低下している
ときには処理を行わないようにしている。尚、メモリM
EMに書き込まれたエラー情報は、チェッカー等にて読
み出され、それに基づいて故障解析することになるが、
エラーの履歴が記録されているので、例えば一瞬の断線
等の再現が困難なエラーの解析が可能になるという利点
がある。
【0043】次に、図7及び図8〜図10に示すフロー
チャートに基づいて、前記各端末制御部LU1〜5にお
ける制御動作について説明する。先ず、受信データ中の
アドレスによって自己に対するポーリング信号を受信し
たか否かを判断し、自己に対するポーリング信号である
ことが判ると、さらにそのポーリング信号が前回のポー
リング信号から8ms以内に受信したものか否かを調べ
る。8ms以内であれば、スイッチSWからの入力要求
かアクチュエータ類M,L,Bに対する出力要求かを判
断し、スイッチSWからの入力要求の場合には、スイッ
チSWからの検出信号を入力ポートを介して入力し、そ
れに基づいて返信用のセンサデータを作成する一方、ア
クチュエータ類M,L,Bに対する出力要求の場合に
は、受信したデータを出力ポートを介して出力し、返信
用のACKデータを作成する。8ms以内のポーリング
信号でないときは、送信データがイニシャルコードであ
る場合はこのコードに対する返送データを作成する一
方、イニシャルコードでない場合はそのまま処理を終了
する。
【0044】次に、上記作成したセンサデータ又はAC
Kデータ、及びイニシャルコードに対する返送データ
を、図11及び図12に示すように、中央制御部CUか
らのポーリング信号の終了時点に対して送信開始点まで
の時間tをランダムに変化させて送信する。具体的に
は、各端末制御部LU1〜5のゲートアレイGA2内
に、ランダムデータを発生するランダムデータ発生回路
23が設けられ(図3参照)、そのランダムデータ発生
回路23のランダムデータに基づいて、前記通信コント
ロール回路16が、上記ポーリング信号の終了時点から
送信開始点までの時間tを設定して中央制御部CUへ返
信データを送信する。
【0045】一方、中央制御部CUは、アドレス指定し
てスイッチSWからの入力要求やアクチュエータ類M,
L,Bに対する出力要求を送信した端末制御部LU1〜
5、及びイニシャルコードを送信したエラー制御実行中
の端末制御部LU1〜5からの返信データが正規データ
であるか否かを調べる。そして、例えば、図13にアク
チュエータ類M,L,Bへの出力要求に対して、アドレ
ス設定の誤り等によって2つの端末制御部LU1〜5か
らACKデータが返信される場合を例示するように、時
間差t1で返信された2つの信号が重なって、アドレス
コード、ACKデータ及びCRCコードが正規のもので
なくなり、又、データ長d’も正規のデータ長dより長
くなることから、返信データが正規データと異なること
を検出し、その端末制御部LU1〜5との通信において
通信エラーが発生したと判断する。尚、テスト通信で
は、上記ACKデータがイニシャルコードになることを
除いて、上記と同様にして、返信データが正規データで
あるか否かによって通信エラーの発生を判断する。
【0046】〔別実施例〕次に、別実施例を説明する。
上記実施例では、中央制御部CUと各端末制御部LU1
〜LU5とが、有線式の通信手段Tを介して多重通信す
るものを示したが、多重通信ではなく、例えば、中央制
御部CUが、各端末制御部LU1〜LU5との間に設け
た個別の通信手段Tを介して個別に通信するようにして
もよい。
【0047】又、上記実施例では、中央制御部CUと各
端末制御部LU1〜LU5とが、ポーリングセレクティ
ング方式にて例えば各端末制御部LU1〜LU5に対す
るアドレスを指定していずれの端末制御部LU1〜LU
5に対する通信かを区別しながら時分割多重方式により
通信するものを示したが、時分割多重方式ではなく周波
数多重方式により、各端末制御部LU1〜LU5に対し
て異なる周波数の伝送信号で通信させるようにしてもよ
い。尚、上記ポーリングセレクティング方式において、
各端末制御部LU1〜LU5に対するポーリング信号の
送信周期Tp(実施例では、5ms)等の通信条件は適
宜変更できる。
【0048】上記実施例では、設定率以上の確率で又は
設定回数以上連続して通信エラーが発生した端末制御部
LU1〜LU5のアクチュエータ類M,L,Bに対する
駆動信号を非駆動状態にするエラー制御の構成として、
中央制御部CUがその端末制御部LU1〜LU5に対し
て所定時間内には次のポーリング信号を送信せず、これ
によりその端末制御部LU1〜LU5が上記アクチュエ
ータ類M,L,Bに対する駆動信号を非駆動状態にする
ものを示したが、これ以外に、例えば、通信エラーが発
生した端末制御部LU1〜LU5に対する電源供給を遮
断してその端末制御部LU1〜LU5のみを作動停止さ
せるものでもよい。尚、上記エラー制御を実行するかど
うかの判断基準となる上記設定率又は設定回数の具体的
な条件は、通信エラーの発生状況等に応じて適宜変更で
きる。
【0049】又、上記実施例では、中央制御部CUが所
定時間内には次のポーリング信号を送信しないことでエ
ラー制御を実行している端末制御部LU1〜LU5との
間でテスト通信を行うものを示したが、このテスト通信
時のポーリング信号の送信周期Tp’(実施例では、1
0ms)等の通信条件は実施例の条件に限らない。又、
上記エラー制御中の端末制御部LU1〜LU5に対して
正常な通信制御を実行するかどうかの判断基準となる正
常な返信信号の具体的な条件(設定率又は設定回数)
は、通信エラーの発生状況等に応じて適宜変更できる。
【0050】上記実施例では、有線式の通信手段Tを、
RS485の規格を利用して構成したものを示したが、
これ以外の各種規格の有線式の通信手段が利用できる。
【0051】上記実施例では、センサ類を、制御情報を
ON/OFFの二値データとして検出するスイッチSW
で構成したが、二値以外のアナログ信号やパルス信号を
検出するセンサも含めて構成することもできる。又、ア
クチュエータ類も、電動モータM、ソレノイドL、警報
ブザーB以外のものを含めることができる。
【0052】上記実施例では、本発明をコンバインに適
用したものを例示したが、これ以外の自動あるいは手動
走行式の各種作業車に適用することができる。
【0053】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの制御構成の全体を示すブロック図
【図2】コンバインの制御構成を示す回路図
【図3】通信用ICの回路構成図
【図4】中央制御部での制御作動を示すフローチャート
【図5】中央制御部での制御作動を示すフローチャート
【図6】中央制御部での制御作動を示すフローチャート
【図7】端末制御部での制御作動を示すフローチャート
【図8】中央制御部及び端末制御部での制御手順の説明
【図9】中央制御部及び端末制御部での制御手順の説明
【図10】中央制御部及び端末制御部での制御手順の説
明図
【図11】正常な通信制御でのポーリングセレクティン
グ信号の波形図
【図12】テスト通信でのポーリングセレクティング信
号の波形図
【図13】複数の端末制御部からの返信データによる通
信異常検出の説明図
【図14】刈取昇降制御及び操向制御の構成を示す説明
【図15】コンバインの前部側の概略平面図
【図16】コンバインの前部側の概略側面図
【符号の説明】
CU 中央制御部 LU1〜LU5 端末制御部 T 通信手段 SW センサ類 M,L,B アクチュエータ類
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末吉 康則 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 嶋野 雅彦 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 安東 寛通 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 田中 秀明 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平3−139093(JP,A) 特開 平5−83768(JP,A) 特開 平6−46068(JP,A) 特開 平2−278989(JP,A) 特開 平5−8664(JP,A) 特開 平3−240802(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央制御部(CU)と機体各部に分散配
    置される複数個の端末制御部(LU1〜LU5)とが、
    有線式の通信手段(T)を介して通信可能に接続され、
    前記端末制御部(LU1〜LU5)が、制御情報検出用
    のセンサ類(SW)からの検出信号の入力及びその入力
    データの前記中央制御部(CU)への送信、並びに、前
    記中央制御部(CU)からの制御データの受信及びその
    受信データに基づくアクチュエータ類(M,L,B)に
    対する駆動信号の出力を実行し、前記中央制御部(C
    U)が、前記端末制御部(LU1〜LU5)からの送信
    データに基づいて、前記各端末制御部(LU1〜LU
    5)のアクチュエータ類(M,L,B)に対する適正駆
    動内容を判定して、その適正駆動内容を前記制御データ
    として送信するように構成された作業車用の制御装置で
    あって、 前記中央制御部(CU)は、ポーリングセレクティング
    方式にて前記各端末制御部(LU1〜LU5)と多重通
    信するように構成され、 前記各端末制御部(LU1〜LU5)は、前記中央制御
    部(CU)から所定時間内に次のポーリング信号を受信
    しないと、前記アクチュエータ類(M,L,B)に対す
    る駆動信号を非駆動状態に するように構成されている作
    業車用の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記中央制御部(CU)は、前記各端末
    制御部(LU1〜LU5)との通信において設定率以上
    の確率で又は設定回数以上連続して通信エラーが発生し
    た場合に、その通信エラーが発生した端末制御部(LU
    1〜LU5)に対して前記所定時間内には次のポーリン
    グ信号を送信しないようにして、前記通信エラーが発生
    した端末制御部(LU1〜LU5)のアクチュエータ類
    (M,L,B)に対する駆動信号を非駆動状態にする
    ラー制御を実行するように構成されている請求項1 記載
    の作業車用の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記中央制御部(CU)は、前記エラー
    制御実行中の端末制御部(LU1〜LU5)とのテスト
    通信において、前記センサ類(SW)からの検出信号の
    入力指令及び前記アクチュエータ類(M,L,B)に対
    する駆動信号の出力指令を伴わない無指令信号を繰り返
    し送信すると共に、その送信信号に応答して前記エラー
    制御実行中の端末制御部(LU1〜LU5)から設定回
    数以上連続して又は設定率以上の確率で正常な返信信号
    が得られた場合に、その端末制御部(LU1〜LU5)
    に対して前記エラー制御を解除して正常な通信制御を実
    行するように構成されている請求項2記載の作業車用の
    制御装置。
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