JP2921338B2 - コンバインの操向制御装置 - Google Patents
コンバインの操向制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンバインの操向制
御装置に関し、方向センサの検出により算出した未刈稈
条との近接値と、未刈稈条の条間とによってファジイ推
論して、条刈方向制御を行わせるもの等に利用できる。
御装置に関し、方向センサの検出により算出した未刈稈
条との近接値と、未刈稈条の条間とによってファジイ推
論して、条刈方向制御を行わせるもの等に利用できる。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】分草
杆の左右両側にア−ムを突出した方向センサによって、
左右側の未刈稈条を検出することにより操向クラッチお
よび操向ブレ−キを出力制御させながら、コンバインの
刈取り方向を自動的に操向制御する。このような形態の
コンバインにあっては、未刈稈条の条間の広狭や条列の
蛇行によって方向センサの穀稈に対する接触時間や検出
のタイミング等が異なり、ハンチングを生じ易かった
り、甚だしいときは刈取り条列から脱線することがあ
る。
杆の左右両側にア−ムを突出した方向センサによって、
左右側の未刈稈条を検出することにより操向クラッチお
よび操向ブレ−キを出力制御させながら、コンバインの
刈取り方向を自動的に操向制御する。このような形態の
コンバインにあっては、未刈稈条の条間の広狭や条列の
蛇行によって方向センサの穀稈に対する接触時間や検出
のタイミング等が異なり、ハンチングを生じ易かった
り、甚だしいときは刈取り条列から脱線することがあ
る。
【０００３】この発明は、このような条間の変化や条列
の蛇行による操向制御への悪影響をなくすものである。
の蛇行による操向制御への悪影響をなくすものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、分草杆１の
左側にア−ムを突出させた左の方向センサ２と右側にア
−ムを突出させた右の方向センサ３とによって、左右側
の未刈稈条Ａ，Ｂを各々検出して条刈方向制御を行うコ
ンバインにおいて、左右の各方向センサ２，３のＯＮ距
離の検出によって各々左右側の未刈稈条Ａ，Ｂとの近接
度合を算出した近接値Ｃと、左右の各方向センサ２と３
のＯＮ間距離の検出によって算出した左右側の未刈稈条
Ａ，Ｂの条間Ｄとによりファジイ推論して、条刈操向時
の操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱を設定することを特
徴とするコンバインの操向制御装置の構成とする。
左側にア−ムを突出させた左の方向センサ２と右側にア
−ムを突出させた右の方向センサ３とによって、左右側
の未刈稈条Ａ，Ｂを各々検出して条刈方向制御を行うコ
ンバインにおいて、左右の各方向センサ２，３のＯＮ距
離の検出によって各々左右側の未刈稈条Ａ，Ｂとの近接
度合を算出した近接値Ｃと、左右の各方向センサ２と３
のＯＮ間距離の検出によって算出した左右側の未刈稈条
Ａ，Ｂの条間Ｄとによりファジイ推論して、条刈操向時
の操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱を設定することを特
徴とするコンバインの操向制御装置の構成とする。
【０００５】
【発明の作用、および効果】左右一対の方向センサ２，
３が分草杆１と共に、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂの条間Ｄ
を推進しながら、この方向センサ２，３のＯＮ，ＯＦＦ
により、操向出力を行ってコンバインの刈取りを自動的
に操向する。この自動操向制御において、左側の未刈稈
条Ａに対して左の方向センサ２が、また右側の未刈稈条
Ｂに対して右の方向センサ３が各々接触ＯＮしている距
離によって、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂと左右の方向セン
サ２，３との近接値Ｃが各々算出される。これと同時
に、左の方向センサ２の接触ＯＮから右の方向センサ３
の接触ＯＮへ、また右の方向センサ３の接触ＯＮから左
の方向センサ２の接触ＯＮへ各々移行する間の距離によ
って、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂの条間Ｄが算出される。
更にこれらの近接値Ｃと条間Ｄとによって、ファジイ推
論の演算処理が行われて、条刈操向時の操向ブレ−キの
制動圧力Ｐの強弱を設定する。
３が分草杆１と共に、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂの条間Ｄ
を推進しながら、この方向センサ２，３のＯＮ，ＯＦＦ
により、操向出力を行ってコンバインの刈取りを自動的
に操向する。この自動操向制御において、左側の未刈稈
条Ａに対して左の方向センサ２が、また右側の未刈稈条
Ｂに対して右の方向センサ３が各々接触ＯＮしている距
離によって、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂと左右の方向セン
サ２，３との近接値Ｃが各々算出される。これと同時
に、左の方向センサ２の接触ＯＮから右の方向センサ３
の接触ＯＮへ、また右の方向センサ３の接触ＯＮから左
の方向センサ２の接触ＯＮへ各々移行する間の距離によ
って、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂの条間Ｄが算出される。
更にこれらの近接値Ｃと条間Ｄとによって、ファジイ推
論の演算処理が行われて、条刈操向時の操向ブレ−キの
制動圧力Ｐの強弱を設定する。
【０００６】このように、方向センサ２，３と未刈稈条
Ａ，Ｂとの間における各近接値Ｃや、条間Ｄ等によって
左右操向出力時の操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱設定
を行って、操向制御を行わせるものであるから、分草杆
１が未刈稈条ＡまたはＢに近接して方向センサ２または
３の接触ＯＮ距離が長い場合は、操向ブレ−キの制動圧
力Ｐを強く設定して出力することとなるので、刈取り条
列から脱線することのない追従性の良い方向制御ができ
る。また、条間Ｄが狭小で、左右の方向センサ２，３が
ＯＮ，ＯＦＦを繰返す場合は、操向ブレ−キの制動圧力
Ｐを弱く設定して出力するのでハンチングのない方向制
御が可能になる。
Ａ，Ｂとの間における各近接値Ｃや、条間Ｄ等によって
左右操向出力時の操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱設定
を行って、操向制御を行わせるものであるから、分草杆
１が未刈稈条ＡまたはＢに近接して方向センサ２または
３の接触ＯＮ距離が長い場合は、操向ブレ−キの制動圧
力Ｐを強く設定して出力することとなるので、刈取り条
列から脱線することのない追従性の良い方向制御ができ
る。また、条間Ｄが狭小で、左右の方向センサ２，３が
ＯＮ，ＯＦＦを繰返す場合は、操向ブレ−キの制動圧力
Ｐを弱く設定して出力するのでハンチングのない方向制
御が可能になる。
【０００７】
【実施例】コンバインの刈取装置４は、刈刃装置５の前
部に穀稈引起装置６、分草杆１、掻込装置７等を配設
し、刈取った穀稈を、集送装置８で集送して、搬送装置
９で後方上部のフィ−ドチェン１０へ搬送して、脱穀装
置１１へ供給し脱穀する構成である。１２は収穫籾を貯
留するグレンタンク、１３は操縦席、１４は操縦台であ
る。走行装置は、左右一対のクロ−ラからなり、走行伝
動装置の左右一対の操向クラッチおよび操向ブレ−キを
油圧操作することにより、左右操向乃至左右旋回を行う
ことができる。これらの操向乃至旋回を行う操向クラッ
チおよび操向ブレ−キの操向出力ＦＬ，ＦＲは、油圧回
路における操向制御弁と、油圧力を圧力制御する圧力制
御弁１５のパルス出力による。走行装置による走行距離
のチェックは、車速センサ１６による車速の検出値と時
間とによって算定する。
部に穀稈引起装置６、分草杆１、掻込装置７等を配設
し、刈取った穀稈を、集送装置８で集送して、搬送装置
９で後方上部のフィ−ドチェン１０へ搬送して、脱穀装
置１１へ供給し脱穀する構成である。１２は収穫籾を貯
留するグレンタンク、１３は操縦席、１４は操縦台であ
る。走行装置は、左右一対のクロ−ラからなり、走行伝
動装置の左右一対の操向クラッチおよび操向ブレ−キを
油圧操作することにより、左右操向乃至左右旋回を行う
ことができる。これらの操向乃至旋回を行う操向クラッ
チおよび操向ブレ−キの操向出力ＦＬ，ＦＲは、油圧回
路における操向制御弁と、油圧力を圧力制御する圧力制
御弁１５のパルス出力による。走行装置による走行距離
のチェックは、車速センサ１６による車速の検出値と時
間とによって算定する。
【０００８】方向センサ２，３は、左側端の分草杆１に
対して前後方向回動自在に枢支１７，１８されるセンサ
ア−ムと、このセンサア−ムの後方回動によってＯＮさ
れるセンサスイッチとからなり、各センサア−ムが未刈
稈条Ａ，Ｂと接触して後方へ回動されることによってセ
ンサスイッチをＯＮし、穀稈との接触から開放されるこ
とによって横外方に突出する姿勢に復帰してセンサスイ
ッチをＯＦＦするものである。
対して前後方向回動自在に枢支１７，１８されるセンサ
ア−ムと、このセンサア−ムの後方回動によってＯＮさ
れるセンサスイッチとからなり、各センサア−ムが未刈
稈条Ａ，Ｂと接触して後方へ回動されることによってセ
ンサスイッチをＯＮし、穀稈との接触から開放されるこ
とによって横外方に突出する姿勢に復帰してセンサスイ
ッチをＯＦＦするものである。
【０００９】コントロ−ラＣＰＵ１９は、マイクロコン
ピュ−タを有し、前記左右の方向センサ２，３の検出を
入力して、左右の操向出力ＦＬ，ＦＲを行うことによっ
て、この操向出力ＦＬ，ＦＲのＯＮパルス長に比例し
て、操向クラッチが切りになったり、操向ブレ−キが制
動されたりする。また、このコントロ−ラＣＰＵ１９に
は、この操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱を設定するた
めのファジイ推論を行うファジイ推論装置２０が設けら
れ、これによって、該操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱
を圧力制御弁１５により設定して出力する。
ピュ−タを有し、前記左右の方向センサ２，３の検出を
入力して、左右の操向出力ＦＬ，ＦＲを行うことによっ
て、この操向出力ＦＬ，ＦＲのＯＮパルス長に比例し
て、操向クラッチが切りになったり、操向ブレ−キが制
動されたりする。また、このコントロ−ラＣＰＵ１９に
は、この操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱を設定するた
めのファジイ推論を行うファジイ推論装置２０が設けら
れ、これによって、該操向ブレ−キの制動圧力Ｐの強弱
を圧力制御弁１５により設定して出力する。
【００１０】操向ブレ−キの制動圧力Ｐは、該圧力制御
弁１５の出力によって強弱が設定制御されるが、ファジ
イ推論装置２０は、左側の未刈稈条Ａに対する左の方向
センサ２と、右側の未刈稈条Ｂに対する右の方向センサ
３とによる接触ＯＮ時の走行距離に応じて近接値Ｃの遠
近変化を算出する。また、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂに対
する、左の方向センサ２の接触ＯＮから右の方向センサ
３の接触ＯＮまでと、右の方向センサ３の接触ＯＮから
左の方向センサ２の接触ＯＮまでの距離に応じて条間Ｄ
の広狭変化を算出する。
弁１５の出力によって強弱が設定制御されるが、ファジ
イ推論装置２０は、左側の未刈稈条Ａに対する左の方向
センサ２と、右側の未刈稈条Ｂに対する右の方向センサ
３とによる接触ＯＮ時の走行距離に応じて近接値Ｃの遠
近変化を算出する。また、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂに対
する、左の方向センサ２の接触ＯＮから右の方向センサ
３の接触ＯＮまでと、右の方向センサ３の接触ＯＮから
左の方向センサ２の接触ＯＮまでの距離に応じて条間Ｄ
の広狭変化を算出する。
【００１１】ファジイ推論装置２０では、このような近
接値Ｃと条間Ｄとの検出によって、ファジイ推論の処理
が行われて、操向ブレーキの制動圧力Ｐの強弱が算出さ
れる。本実施例では、図５に示すごとく、メンバシップ
関数によって、方向センサＯＮ距離（近接値Ｃ関係）の
検出値をａ点とすると、グレードはＰＳ（０．８）、Ｐ
Ｂ（０．２）となる。また、方向センサＯＮ間距離（条
間Ｄ関係）の検出値をｂ点とすると、グレードはＰＳ
（０．６）、ＰＢ（０．４）となる。前述の方向センサ
ＯＮ距離のＰＳ，ＰＢと、方向センサＯＮ間距離のＰ
Ｓ，ＰＢの組み合わせは、図５の最下段に示しているよ
うに、方向センサＯＮ距離ＰＳと方向センサＯＮ間距
離ＰＳ，方向センサＯＮ距離ＰＳと方向センサＯＮ間
距離ＰＢ，方向センサＯＮ距離ＰＢと方向センサＯＮ
間距離ＰＳ，方向センサＯＮ距離ＰＢと方向センサＯ
Ｎ間距離ＰＢである。そして、各々の組み合わせについ
て図４に示すごとき、制御ルールのマップに当てはめる
と、の制動圧力はＰＳ（０．６），の制動圧力はＰ
Ｓ（０．４），の制動圧力はＰＢ（０．２），の制
動圧力はＰＢ（０．２）となる。前記制動圧力の括弧内
の数字は、方向センサＯＮ距離と方向センサＯＮ間距離
の括弧内の数字を比較して、本実施例では小さい方を選
択している。もちろん、ファジー制御は公知技術である
ので、大きい方を選択してもよいし、ランダムに選択し
てもよい。本実施例はコンバインの方向制御であるの
で、作業者が乗車しており、高い圧力にて制御すると、
急激に方向変更して乗り心地は悪くなり、また、危険で
あるので、小さい方を選択したのである。そして、図５
の上から３段目のグラフについて説明すると、前述のよ
うにして求めた制動圧力、即ち、ＰＳ（０．６），
ＰＳ（０．４），ＰＢ（０．２），ＰＢ（０．２）
の括弧内の数字をそれぞれ頂点の位置させる。つまり、
ＰＳは（０．６）と（０．４）なので、該（０．６）と
（０．４）を頂点として正３角形を描く（実線と点
線）。また、ＰＢは２個共に（０．２）であるので、線
は重なっている。そこで、描いた３つの図形の面積の幾
何平均を算出すると、Ｃ点が算出される。このようにし
て求めたＣの値を操向ブレーキの制動圧力Ｐとして設定
出力する。
接値Ｃと条間Ｄとの検出によって、ファジイ推論の処理
が行われて、操向ブレーキの制動圧力Ｐの強弱が算出さ
れる。本実施例では、図５に示すごとく、メンバシップ
関数によって、方向センサＯＮ距離（近接値Ｃ関係）の
検出値をａ点とすると、グレードはＰＳ（０．８）、Ｐ
Ｂ（０．２）となる。また、方向センサＯＮ間距離（条
間Ｄ関係）の検出値をｂ点とすると、グレードはＰＳ
（０．６）、ＰＢ（０．４）となる。前述の方向センサ
ＯＮ距離のＰＳ，ＰＢと、方向センサＯＮ間距離のＰ
Ｓ，ＰＢの組み合わせは、図５の最下段に示しているよ
うに、方向センサＯＮ距離ＰＳと方向センサＯＮ間距
離ＰＳ，方向センサＯＮ距離ＰＳと方向センサＯＮ間
距離ＰＢ，方向センサＯＮ距離ＰＢと方向センサＯＮ
間距離ＰＳ，方向センサＯＮ距離ＰＢと方向センサＯ
Ｎ間距離ＰＢである。そして、各々の組み合わせについ
て図４に示すごとき、制御ルールのマップに当てはめる
と、の制動圧力はＰＳ（０．６），の制動圧力はＰ
Ｓ（０．４），の制動圧力はＰＢ（０．２），の制
動圧力はＰＢ（０．２）となる。前記制動圧力の括弧内
の数字は、方向センサＯＮ距離と方向センサＯＮ間距離
の括弧内の数字を比較して、本実施例では小さい方を選
択している。もちろん、ファジー制御は公知技術である
ので、大きい方を選択してもよいし、ランダムに選択し
てもよい。本実施例はコンバインの方向制御であるの
で、作業者が乗車しており、高い圧力にて制御すると、
急激に方向変更して乗り心地は悪くなり、また、危険で
あるので、小さい方を選択したのである。そして、図５
の上から３段目のグラフについて説明すると、前述のよ
うにして求めた制動圧力、即ち、ＰＳ（０．６），
ＰＳ（０．４），ＰＢ（０．２），ＰＢ（０．２）
の括弧内の数字をそれぞれ頂点の位置させる。つまり、
ＰＳは（０．６）と（０．４）なので、該（０．６）と
（０．４）を頂点として正３角形を描く（実線と点
線）。また、ＰＢは２個共に（０．２）であるので、線
は重なっている。そこで、描いた３つの図形の面積の幾
何平均を算出すると、Ｃ点が算出される。このようにし
て求めたＣの値を操向ブレーキの制動圧力Ｐとして設定
出力する。
【００１２】また、前記コントロ−ラＣＰＵ１９には不
揮発性メモリを内装しており、この不揮発性メモリに各
種センサの調整値を書込み可能とする。この書込みにお
いて、まず、前記刈取装置４の昇降作用を行うパワステ
レバ−２１の操作に必要である、刈取装置４の上下位置
を検出する刈取ポジションセンサ値の書込みについて
は、図７のフロ−チャ−トと図９とに示す如く、センサ
のチェックを行うセンサチェックスイッチ２２をＯＦＦ
→ＯＮし、一定時間（例えば１秒）内に該パワステレバ
−２１の操作により刈取ポジションセンサ値が変化した
場合、この刈取ポジションセンサのセンサ調整モ−ドと
なる。このセンサ調整モ−ドにおいて刈取ポジションセ
ンサ値の調整を行った後、該センサチェックスイッチ２
２をＯＮ→ＯＦＦし、一定時間（例えば１秒）内にＯＦ
Ｆ→ＯＮすることによって、刈取ポジションセンサ値を
不揮発性メモリに書込みできる。この場合、通常、セン
サ値の書込みに必要なマイコンチェッカがなくとも容易
にセンサ値の調整書込みを行うことができる。
揮発性メモリを内装しており、この不揮発性メモリに各
種センサの調整値を書込み可能とする。この書込みにお
いて、まず、前記刈取装置４の昇降作用を行うパワステ
レバ−２１の操作に必要である、刈取装置４の上下位置
を検出する刈取ポジションセンサ値の書込みについて
は、図７のフロ−チャ−トと図９とに示す如く、センサ
のチェックを行うセンサチェックスイッチ２２をＯＦＦ
→ＯＮし、一定時間（例えば１秒）内に該パワステレバ
−２１の操作により刈取ポジションセンサ値が変化した
場合、この刈取ポジションセンサのセンサ調整モ−ドと
なる。このセンサ調整モ−ドにおいて刈取ポジションセ
ンサ値の調整を行った後、該センサチェックスイッチ２
２をＯＮ→ＯＦＦし、一定時間（例えば１秒）内にＯＦ
Ｆ→ＯＮすることによって、刈取ポジションセンサ値を
不揮発性メモリに書込みできる。この場合、通常、セン
サ値の書込みに必要なマイコンチェッカがなくとも容易
にセンサ値の調整書込みを行うことができる。
【００１３】次に、エンジンの回転数を調節するスロッ
トルレバ−２３の操作に必要である、スロットルレバ−
２３の調節位置を検出するスロットルポジションセンサ
値の書込みについては、図８のフロ−チャ−トと図９に
示す如く、前記センサチェックスイッチ２２のＯＮによ
るセンサチェックモ−ドで、スロットルポジションセン
サ値が変化した場合、センサチェックスイッチ２２をＯ
Ｎ→ＯＦＦし、一定時間（例えば１秒）内に車速を制御
する車速制御スイッチ２４をＯＦＦ→ＯＮすることによ
って、スロットルポジションセンサ値を不揮発性メモリ
に書込みできる。これにより、スロットルワイヤの調整
時等において、スロットル全開位置と不揮発性メモリに
記憶している値とが異なることがあっても、この調整の
ための不揮発性メモリへの書込を簡単に行うことができ
る。
トルレバ−２３の操作に必要である、スロットルレバ−
２３の調節位置を検出するスロットルポジションセンサ
値の書込みについては、図８のフロ−チャ−トと図９に
示す如く、前記センサチェックスイッチ２２のＯＮによ
るセンサチェックモ−ドで、スロットルポジションセン
サ値が変化した場合、センサチェックスイッチ２２をＯ
Ｎ→ＯＦＦし、一定時間（例えば１秒）内に車速を制御
する車速制御スイッチ２４をＯＦＦ→ＯＮすることによ
って、スロットルポジションセンサ値を不揮発性メモリ
に書込みできる。これにより、スロットルワイヤの調整
時等において、スロットル全開位置と不揮発性メモリに
記憶している値とが異なることがあっても、この調整の
ための不揮発性メモリへの書込を簡単に行うことができ
る。
【図１】操向制御のフロ−チャ−ト。
【図２】操向制御のブロック図。
【図３】方向センサの作用図。
【図４】ファジイ推論の制御規則を示すル−ルマップ。
【図５】ファジイ推論のメンバシップ関数を示す図。
【図６】コンバインの平面図。
【図７】センサ値書込み手法のフロ−チャ−ト。
【図８】センサ値書込み手法のフロ−チャ−ト。
【図９】操縦台および操縦席の平面図。
１ 分草杆 ２ 方向センサ（左） ３ 方向センサ（右） Ａ 未刈稈条（左） Ｂ 未刈稈条（右） Ｃ 近接値 Ｄ 条間 Ｐ 制動圧力
Claims (1)
- 【請求項１】 分草杆１の左側にア−ムを突出させた左
の方向センサ２と右側にア−ムを突出させた右の方向セ
ンサ３とによって、左右側の未刈稈条Ａ，Ｂを各々検出
して条刈方向制御を行うコンバインにおいて、左右の各
方向センサ２，３のＯＮ距離の検出によって各々左右側
の未刈稈条Ａ，Ｂとの近接度合を算出した近接値Ｃと、
左右の各方向センサ２と３のＯＮ間距離の検出によって
算出した左右側の未刈稈条Ａ，Ｂの条間Ｄとによりファ
ジイ推論して、条刈操向時の操向ブレ−キの制動圧力Ｐ
の強弱を設定することを特徴とするコンバインの操向制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15169893A JP2921338B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | コンバインの操向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15169893A JP2921338B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | コンバインの操向制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078019A JPH078019A (ja) | 1995-01-13 |
| JP2921338B2 true JP2921338B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15524314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15169893A Expired - Fee Related JP2921338B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | コンバインの操向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921338B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP15169893A patent/JP2921338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH078019A (ja) | 1995-01-13 |
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