JP4966240B2 - Communications system - Google Patents
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本発明は、送受信する通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数に切り換え自在な通信手段と、周波数選択指令が指令されると、前記通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数の夫々に設定順序で順次切り換えるように前記通信手段を制御し且つ相手側の通信手段から送信される異なる複数の周波数の夫々の通信用無線信号の通信品質に対応する品質情報対応値を計測する品質情報計測処理、その品質情報計測処理による計測結果に基づいて通信用の周波数を定める周波数選択処理、及び、その定められた周波数に前記通信用無線信号の周波数を切り換えて通信を行うように前記通信手段を制御する周波数切換処理の夫々を実行する通信用制御手段とが備えられている通信システムに関する。 The present invention provides a communication means capable of switching the frequency of a communication radio signal to be transmitted and received to a plurality of different frequencies, and when a frequency selection command is instructed, the frequency of the communication radio signal is set to each of a plurality of different frequencies. A quality information measurement process for controlling the communication means so as to switch sequentially in order and measuring a quality information corresponding value corresponding to the communication quality of each of the communication radio signals of different frequencies transmitted from the communication means on the other side , A frequency selection process for determining a communication frequency based on a measurement result of the quality information measurement process, and controlling the communication means so as to perform communication by switching the frequency of the communication radio signal to the determined frequency The present invention relates to a communication system provided with communication control means for executing each of frequency switching processes.
上記通信システムは、例えば互いに離間した場所に位置する複数の機器の間で互いに情報の通信を行うためのものであるが、従来では、前記通信用制御手段が、前記品質情報計測処理として、相手側の通信手段から送信される複数種の周波数の夫々の通信用無線信号の通信品質に対応する品質情報対応値の一例としての通信用無線信号を受信するときの受信強度を計測するように構成され、前記周波数選択処理として、前記速度計測処理にて計測された複数の周波数のうちで前記受信強度が最も大きい周波数を前記通信用の周波数に定めるように構成されたものがあった(例えば、特許文献1参照。)。 The communication system described above is, for example, for communicating information with each other between a plurality of devices that are located apart from each other. Conventionally, the communication control unit has used the other party as the quality information measurement process. Configured to measure reception intensity when receiving a communication radio signal as an example of a quality information corresponding value corresponding to the communication quality of each communication radio signal of a plurality of frequencies transmitted from the communication means on the side In the frequency selection process, the frequency having the highest reception intensity among the plurality of frequencies measured in the speed measurement process is defined as the frequency for communication (for example, (See Patent Document 1).
上記従来構成においては、異なる複数の周波数のうちで品質情報対応値が最も大きい周波数を前記通信手段が送受信を行うための通信用の周波数として定めるので、通信が良好に行われている間は問題はないが、定められた通信用の周波数にて通信を行っているときに外乱の影響を受けて通信が良好に行われなくなると、直ちに通信状態が悪化して通信が行えないような状況に陥るおそれがあり、安定した通信品質を維持させることが行い難いものとなるおそれがあった。 In the above-described conventional configuration, the frequency having the highest quality information correspondence value among a plurality of different frequencies is determined as a communication frequency for the communication means to perform transmission and reception, so there is a problem while communication is being performed satisfactorily. However, if communication is not performed satisfactorily due to the influence of disturbance when performing communication at the specified communication frequency, the communication status will deteriorate immediately and communication cannot be performed. There is a risk that it may become difficult to maintain stable communication quality.
本発明の目的は、通信用の周波数として適切な周波数を選択することにより、安定した通信品質を維持させ易いものにすることが可能となる通信システムを提供する点にある。 An object of the present invention is to provide a communication system that can easily maintain stable communication quality by selecting an appropriate frequency as a communication frequency.
本発明に係る通信システムは、送受信する通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数に切り換え自在な通信手段と、周波数選択指令が指令されると、前記通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数の夫々に設定順序で順次切り換えるように前記通信手段を制御し且つ相手側の通信手段から送信される異なる複数の周波数の夫々の通信用無線信号の通信品質に対応する品質情報対応値を計測する品質情報計測処理、その品質情報計測処理による計測結果に基づいて通信用の周波数を定める周波数選択処理、及び、その定められた周波数に前記通信用無線信号の周波数を切り換えて通信を行うように前記通信手段を制御する周波数切換処理の夫々を実行する通信用制御手段とが備えられているものであって、その第1特徴構成は、前記通信用制御手段が、前記周波数選択処理として、前記品質情報計測処理にて計測された異なる複数の周波数についての複数の品質情報対応値を演算対象として、周波数変化方向に連続して並ぶ設定個数分の平均値を周波数を順次異ならせて求める移動平均処理、その移動平均処理にて平均値が求められる複数の周波数の組の夫々について、品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値を求めるバラつき評価処理、及び、前記複数の周波数の組のうちで、前記移動平均処理にて求められる平均値が高くかつ前記バラつき評価処理にて求められる指標値が小さい組を選択し、且つ、その組における周波数変化方向に並ぶ周波数のうちの中央側の周波数を通信用の周波数に定める周波数設定処理を実行するように構成されている点にある。 The communication system according to the present invention includes a communication unit capable of switching a frequency of a communication radio signal to be transmitted and received to a plurality of different frequencies, and a frequency selection command when the frequency selection command is instructed, the frequency of the communication radio signal is set to a plurality of different frequencies. The communication means is controlled so as to be sequentially switched in the setting order, and the quality information corresponding value corresponding to the communication quality of each of the communication radio signals of different frequencies transmitted from the communication means on the other side is measured. The quality information measurement process, the frequency selection process for determining the communication frequency based on the measurement result of the quality information measurement process, and the communication so as to perform the communication by switching the frequency of the communication radio signal to the determined frequency. And a communication control means for executing each of the frequency switching processes for controlling the communication means. Control means for the frequency selection process, a plurality of quality information corresponding values for a plurality of different frequencies measured in the quality information measurement process as a calculation target, for a set number of consecutively arranged in the frequency change direction A moving average process that calculates the average value by sequentially changing the frequency, and a variation evaluation that calculates an index value that represents the magnitude of the variation in the quality information correspondence value for each of a plurality of frequency sets for which the average value is obtained by the moving average process Select a group having a high average value obtained by the moving average process and a small index value obtained by the variation evaluation process from among the group of processes and the plurality of frequencies, and a frequency in the group The frequency setting process is performed to determine the frequency on the center side among the frequencies arranged in the changing direction as the frequency for communication.
第1特徴構成によれば、周波数選択指令が指令されると、前記通信用制御手段は、先ず、前記品質情報計測処理を実行する。すなわち、通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数の夫々に設定順序で順次切り換えて通信を行うように通信手段を制御し、相手側の通信手段から送信される異なる複数の周波数の夫々の通信用無線信号の通信品質に対応する品質情報対応値を計測する。そして、前記通信用制御手段は、前記品質情報計測処理にて計測された異なる複数の周波数についての複数の品質情報対応値を演算対象として、周波数変化方向に連続して並ぶ設定個数分の平均値を周波数を順次異ならせて求める移動平均処理、その移動平均処理にて平均値が求められる複数の周波数の組の夫々について、品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値を求めるバラつき評価処理、及び、前記複数の周波数の組のうちで、前記移動平均処理にて求められる平均値が高くかつ前記バラつき評価処理にて求められる指標値が小さい組を選択し、且つ、その組における周波数変化方向に並ぶ周波数のうちの中央側の周波数を通信用の周波数に定める周波数設定処理の夫々を実行し、さらに、通信用無線信号の周波数を上記したようにして定めた周波数に切り換えて通信を行うように通信手段を制御することになる。 According to the first characteristic configuration, when a frequency selection command is issued, the communication control unit first executes the quality information measurement process. That is, the communication means is controlled so as to perform communication by sequentially switching the frequency of the communication radio signal to each of a plurality of different frequencies in the setting order, and each communication of the plurality of different frequencies transmitted from the communication means on the other side is performed. The quality information corresponding value corresponding to the communication quality of the radio signal is measured. Then, the communication control means uses a plurality of quality information corresponding values for a plurality of different frequencies measured in the quality information measurement process as an operation target, and an average value for a set number continuously arranged in the frequency change direction. A moving average process for sequentially determining the frequency, a variation evaluation process for obtaining an index value representing the magnitude of the variation of the quality information corresponding value for each of a plurality of sets of frequencies for which the average value is obtained by the moving average process, And, among the plurality of sets of frequencies, a set having a high average value obtained by the moving average process and a small index value obtained by the variation evaluation process is selected, and a frequency change direction in the set The frequency setting process for determining the frequency on the central side among the frequencies arranged in the communication frequency as the frequency for communication is executed, and the frequency of the wireless signal for communication is set as described above. To thereby controlling the communication means to communicate by switching a frequency determined.
すなわち、前記品質情報計測処理にて計測された複数の前記品質情報対応値を演算対象として前記移動平均処理にて平均値が求められる複数の周波数の組のうちで、前記移動平均処理にて求められる平均値が高くかつ品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値が小さい組を見つけて、その組における周波数変化方向に並ぶ周波数のうちの中央側の周波数を通信用の周波数として定めるのである。 That is, it is obtained by the moving average process among a plurality of sets of frequencies for which the average value is obtained by the moving average process using the plurality of quality information corresponding values measured by the quality information measuring process as calculation targets. A set with a high average value and a small index value indicating the variation in the quality information correspondence value is found, and the frequency on the center side of the frequencies arranged in the frequency change direction in the set is determined as a communication frequency. .
このようにして定められた周波数を通信用の周波数として通信手段が通信を行うようにすると、例えば、その通信用の周波数による通信が外乱の影響を受けて良好に行われなくなっても、その通信用の周波数に対して低周波数側あるいは高周波数側に隣接する周波数については、品質情報対応値が通信用の周波数の品質情報対応値に比べて大きく低下することがないから、この隣接する周波数を利用して通信を継続して行うことが可能であり、直ちに通信が行えなくなるといった不利を回避でき、安定した通信品質を極力維持させ易いものになる。 If the communication means performs communication using the frequency determined in this way as a communication frequency, for example, even if communication by the communication frequency is not performed satisfactorily due to the influence of disturbance, the communication is performed. For the frequency adjacent to the low frequency side or the high frequency side with respect to the frequency for use, the quality information corresponding value does not greatly decrease compared to the quality information corresponding value of the communication frequency. It is possible to continue communication by using it, it is possible to avoid the disadvantage that communication cannot be performed immediately, and it is easy to maintain stable communication quality as much as possible.
説明を加えると、この種の通信装置においては、複数の周波数のいずれか1つの周波数を設定して通信を行っている場合であっても、通信手段から送信される通信用無線信号は、前記1つの周波数の成分だけでなくその1つの周波数を中心としてそれに隣接する周波数の成分も含まれるものである。そこで、前記1つの周波数、すなわち前記通信用の周波数による通信が外乱の影響を受けて良好に行われなくなっても、上記したように通信用無線信号に含まれる隣接する周波数については、品質情報対応値が通信用の周波数の品質情報対応値に比べて大きく低下することがないから、この隣接する周波数を利用して極力通信を継続して行うことが可能となる。 In other words, in this type of communication apparatus, even when communication is performed by setting any one of a plurality of frequencies, the communication radio signal transmitted from the communication means is Not only one frequency component but also a frequency component adjacent to the one frequency as a center is included. Therefore, even if communication using the one frequency, that is, the communication frequency is not performed satisfactorily due to the influence of disturbance, as described above, the adjacent frequency included in the communication radio signal is compatible with quality information. Since the value does not drop significantly compared to the quality information corresponding value of the frequency for communication, it becomes possible to continue communication as much as possible using this adjacent frequency.
さらに説明を加えると、上記したような選択手法ではなく、例えば、単に品質情報対応値が最も大きい周波数を選択するようにすると、図19(ロ)に示すように、品質情報対応値が最も大きい周波数(図では4ch)に隣接する周波数(3ch、5ch)の品質情報対応値が低い値になっていると、品質情報対応値が最も大きい周波数で通信を行っているときに、外乱の影響を受けて通信が良好に行われない状態になると、隣接する周波数を利用して通信を継続して行うことができないから直ちに通信が行えなくなるおそれがあるが、第1特徴構成によれば、このような不利を回避して、隣接する周波数を利用して極力通信を継続して行うことが可能となるのである。 In addition, when the frequency having the highest quality information correspondence value is simply selected instead of the selection method as described above, the quality information correspondence value is the largest as shown in FIG. If the quality information corresponding value of the frequency (3ch, 5ch) adjacent to the frequency (4ch in the figure) is a low value, the effect of disturbance is caused when communication is performed at the frequency having the highest quality information corresponding value. However, if communication is not performed satisfactorily, communication cannot be performed continuously using adjacent frequencies, and communication may not be performed immediately. According to the first feature configuration, however, It is possible to avoid such disadvantages and continue communication as much as possible using adjacent frequencies.
従って、第1特徴構成によれば、通信用の周波数として適切な周波数を選択することにより、安定した通信品質を維持させ易いものにすることが可能となる通信システムを提供できるに至った。 Therefore, according to the first characteristic configuration, it is possible to provide a communication system capable of easily maintaining stable communication quality by selecting an appropriate frequency as a communication frequency.
本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記通信用制御手段が、手動操作式の開始指令手段により前記周波数選択指令が指令されると、前記品質情報計測処理、前記周波数選択処理、及び、前記周波数切換処理を実行するように構成されている点にある。 In addition to the first feature configuration, the second feature configuration of the present invention is configured such that when the frequency selection command is instructed by the manually operated start command unit, the communication control unit performs the quality information measurement process, the frequency The selection processing and the frequency switching processing are configured to be executed.
第2特徴構成によれば、手動操作式の開始指令手段により前記周波数選択指令が指令されると、前記通信用制御手段が、前記品質情報計測処理、前記周波数選択処理、及び、前記周波数切換処理を実行する。すなわち、異なる複数の周波数の夫々の通信用無線信号の通信品質に対応する品質情報対応値が計測され、その計測結果に基づいて通信用の周波数が定められ、通信手段が通信用無線信号の周波数を前記定められた周波数に切り換えて通信を行うことになるから、通信手段における通信用の周波数を安定した通信品質を維持させ易い周波数に切り換えることができる。 According to the second characteristic configuration, when the frequency selection command is instructed by a manually operated start command means, the communication control means performs the quality information measurement process, the frequency selection process, and the frequency switching process. Execute. That is, a quality information corresponding value corresponding to the communication quality of each communication radio signal of a plurality of different frequencies is measured, a communication frequency is determined based on the measurement result, and the communication means determines the frequency of the communication radio signal. Therefore, the communication frequency in the communication means can be switched to a frequency at which stable communication quality can be easily maintained.
従って、第2特徴構成によれば、例えば通信システムの使用者が手動操作式の開始指令手段を操作することにより通信用の周波数を適切な周波数に切り換えることができるので、使用者が通信の状況を監視しているような場合には、適切なタイミングで周波数を切り換えることで、安定した通信品質を極力維持させることが行い易いものにできる。 Therefore, according to the second characteristic configuration, for example, the user of the communication system can switch the communication frequency to an appropriate frequency by operating the manually operated start command means. In such a case, it is possible to easily maintain stable communication quality as much as possible by switching the frequency at an appropriate timing.
本発明の第3特徴構成は、第1特徴構成又は第2特徴構成に加えて、前記通信用制御手段が、前記品質情報計測処理において、前記品質情報対応値として前記相手側の通信手段から送信される前記通信用無線信号の通信速度を計測するように構成されている点にある。 In the third feature configuration of the present invention, in addition to the first feature configuration or the second feature configuration, the communication control unit transmits the quality information corresponding value from the counterpart communication unit in the quality information measurement process. The communication speed of the communication radio signal is measured.
第3特徴構成によれば、前記品質情報対応値として前記相手側の通信手段から送信される前記通信用無線信号の通信速度を計測するのである。この通信速度は、例えば、単位時間あたりに実際に送信されたデータ数等によって表されるが、この種の通信システムに使用される通信手段では、実際の通信が行われる際に上記したような通信速度を計測する機能は標準的に備えられているものであり、このような標準的な機能を利用して通信の品質情報を計測することができるのである。 According to the third characteristic configuration, the communication speed of the communication radio signal transmitted from the counterpart communication means is measured as the quality information corresponding value. This communication speed is represented by, for example, the number of data actually transmitted per unit time, etc., but in the communication means used in this type of communication system, the actual communication is performed as described above. A function for measuring the communication speed is provided as a standard, and communication quality information can be measured using such a standard function.
従って、第3特徴構成によれば、標準的な機能を利用して構成の複雑化を招くことなく通信の品質情報を計測することが可能となる。 Therefore, according to the third characteristic configuration, it is possible to measure communication quality information without causing complication of the configuration by using a standard function.
以下、本発明に係る通信システムを作業車としてのコンバインと地上側の管理手段との間の通信に適用した場合について説明する。 Hereinafter, a case where the communication system according to the present invention is applied to communication between a combine as a work vehicle and a management means on the ground side will be described.
先ず、前記コンバインの構成について説明する。
図1に示すように、左右一対のクローラ式走行装置1、1で支持された車体の前部に、刈取昇降シリンダ2にて横軸芯P1周りに駆動昇降自在に刈取部3が支持され、車体の前部の右側に運転部4が備えられ、車体の後部の左側に脱穀部5が備えられ、車体の後部の右側にグレンタンク6が備えられて、作業車の一例である自脱型のコンバインが構成されている。
First, the configuration of the combine will be described.
As shown in FIG. 1, a
前記刈取部3は、先端部に付設された分草具7、穀稈の引き起こし装置8、引き起こした穀稈の株元を切断する刈刃9、先端側で刈取穀稈を受け取って脱穀部5のフィードチェーンに受け渡す縦搬送装置10等を備えている。
The
次に、動力伝達系を図8に示す。車体に搭載されたエンジンEの出力は、脱穀クラッチモータ11にて入切操作自在な脱穀クラッチ12を介して脱穀部5に伝達されるとともに、無段変速装置13を介してミッション部14に伝達され、ミッション部40からの動力は左右両側のクローラ式走行装置1に供給される一方、刈取クラッチモータ15にて入切操作自在な刈取クラッチ16を介して刈取部3にも伝達される構成となっている。前記ミッション部14には、詳述はしないが、一方の走行装置1を他方の走行装置1より低速で駆動する緩旋回状態、一方の走行装置1を停止状態にするブレーキ旋回状態、一方の走行装置1を他方の走行装置1と逆向き状態に駆動する逆回転旋回状態の夫々に切り換え自在な周知構成の旋回状態切換機構17が備えられている。この旋回状態切換機構17の切り換え操作は、後述する刈高操向レバー18の機体横幅方向への揺動操作により行われる構成となっている。
Next, the power transmission system is shown in FIG. The output of the engine E mounted on the vehicle body is transmitted to the
前記無段変速装置13は、運転部4に備えられた手動操作式の変速レバー19にて手動で変速操作可能に連動連係されている。この変速レバー19は、運転部4における運転座席20の左側箇所に機体前後方向に揺動操作自在に設けられている。つまり、変速レバー19が前後操作範囲の中間部に位置する中立位置から前方側に操作されると無段変速装置13が前進方向での走行速度が増速し、変速レバー19が中立位置から後方側に操作されると無段変速装置13が後進方向での走行速度が増速される構成となっている。
The continuously
運転部4には、刈取部3を昇降操作する刈取昇降指令具と車体を左右に旋回操作する旋回操作指令具とに兼用構成された十字操作式の刈高操向レバー18が設けられている。この刈高操向レバー18を後方側に揺動操作すると刈取部3が上昇し、前方側に揺動操作すると刈取部3が下降する構成となっている。
The
すなわち、図7に示すように、前記刈取昇降シリンダ2に対する圧油供給状態を切り換える油圧制御弁21、前記脱穀クラッチモータ11、前記刈取クラッチモータ15等の作動を制御するためのマイクロコンピュータを備えて構成される制御装置Hが備えられ、刈高操向レバー18を後方側に揺動操作するとオンする刈取上昇スイッチ22と、刈高操向レバー18を前方側に揺動操作するとオンする刈取下降スイッチ23とが設けられ、これらのスイッチの情報が制御装置Hに入力される。そして、制御装置Hは、刈取上昇スイッチ22がオンすると刈取昇降シリンダ2が上昇操作するように油圧制御弁21を切り換え、刈取下降スイッチ23がオンすると刈取昇降シリンダ2が下降操作するように油圧制御弁21を切り換えるように制御する。又、手動操作にて入切自在な脱穀入切スイッチ24及び刈取入切スイッチ25が設けられ、制御装置Hは、脱穀入切スイッチ24の操作状態により脱穀クラッチモータ11を切り換え制御し、刈取入切スイッチ25の操作状態により刈取クラッチモータ15を切り換えるように制御する。
That is, as shown in FIG. 7, a microcomputer for controlling the operation of the
連係構成について詳述はしないが、前記刈取操向レバー18と前記旋回状態切換機構17とが機械的に連係されており、刈高操向レバー18を左側に揺動操作すると車体が左旋回し、右側に揺動操作すると機体が右旋回するように、且つ、刈高操向レバー18の中立位置からの倒し角が大きくなるほど、前記緩旋回状態、前記ブレーキ旋回状態、及び、前記逆回転旋回状態に順次切り換わる、すなわち順次旋回半径が小さくなるように旋回状態が切り換わるように構成されている。
Although not described in detail about the linkage configuration, the cutting
そして、このコンバインは、変速レバー19及び刈高操向レバー18を運転座席20に着座した運転者により手動で操作する手動操縦状態と、変速レバー19及び刈高操向レバー18を夫々後述するような各別に備えられた駆動操作機構により操作することで予め設定した走行経路に沿って無人で走行可能な自動走行状態とに切り換え可能に構成されている。
In this combine, a manual operation state in which the
説明を加えると、図2に示すように、刈高操向レバー18の機体後方側の近傍に位置させて、その刈高操向レバー18を機体横幅方向に操作する操向用の駆動操作機構26が備えられている。
図3〜図5に示すように、操向用の駆動操作機構26は、運転部4の座席前方側の操作パネル27Aに取付部としての連結具28Aを介してネジ止め固定されるフレーム部28に、操向用の電動モータ29(以下、操向用モータという)により回転駆動されるネジ軸30が機体横幅方向に沿う状態で回転自在に支持されており、このネジ軸30に螺合する雌ネジ部31を備えてネジ軸30の回転に伴ってネジ軸30の軸芯方向にスライド移動するスライド部材32が設けられている。
In addition, as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, the driving operation mechanism for steering that is positioned in the vicinity of the rear side of the body of the cutting
As shown in FIGS. 3 to 5, the steering
スライド部材32にレバー保持部としての左右一対のレバー保持具33がボルト固定され、この左右一対のレバー保持具33は前記刈高操向レバー18に左右両側から接当作用する位置に備えられている。一対のレバー保持具33は、取り付け用の板体33Aとその板体33Aに溶接固定された補強用棒体33Bとで構成されている。
A pair of left and
又、図3に示すように、前記フレーム部28のネジ軸30の軸芯方向に沿って延びる箇所は断面略U字型に形成され、その断面略U字型の左右両側の上縁部に前記スライド部材32の被案内部32aが接当して、スライド部材32がネジ軸30の軸芯周りでの回動が阻止され且つ軸芯方向に沿って移動自在に案内される構成となっている。従って、枠体28の断面略U字型の左右両側の上縁部により、スライド部材32のネジ軸30の軸芯周りでの回動を阻止し且つ軸芯方向に沿ってスライド部材32を移動自在に案内する案内部Gが構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the portion extending along the axial direction of the
従って、前記操向用モータ29を回転駆動することにより前記ネジ軸30が回動操作されるに伴って、雌ネジ部31が螺進してスライド部材32がネジ軸30の軸芯方向に沿ってスライド移動することにより、レバー保持具33にて刈高操向レバー18を機体横幅方向に揺動操作可能な構成となっている。
Therefore, as the
前記操向用モータ29の出力軸34と前記ネジ軸30とは伝動チェーン35により連動連結されるが、モータ側スプロケット36がネジ軸側スプロケット37よりも大径に形成されており、操向用モータ29として減速機構を備えた汎用の安価な電動モータを用いるようにしながらネジ軸30を極力高速で回転させて迅速に操向操作を行えるようにしている。
The
又、前記フレーム部28の機体横幅方向中間の機体後方側箇所から上方に向かって延びる状態で設けられた支持部38に、前後軸芯周りで回転自在な検出用回転軸39を有するポテンショメータ40が備えられ、このポテンショメータ40の検出用揺動アーム41の揺動端部と前記スライド部材32に前後軸芯周りで回動自在に支持された中継リンク42の他端部とがピンを介して枢支連結され、スライド部材32のスライド移動に伴ってポテンショメータ40の検出用揺動アーム41が揺動する構成となっており、このポテンショメータ40によりスライド部材32のスライド位置すなわち、刈高操向レバー18の左右揺動操作量を検出することができるように構成されている。
In addition, a
図2及び図3に示すように、前記操向用モータ29は平面視で運転座席20の機体横幅方向の略中央位置に位置し、且つ、側面視でネジ軸30の上方側に位置する状態で配備されており、しかも、後方側ほど上方に向くように斜め姿勢となるように配備されており、運転座席20に運転者が着座する場合に運転中に足が操向用モータ29に接触したり、運転部4への乗り降りの際に邪魔にならないようにしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
次に、前記変速レバー19を操作するための変速用の駆動操作機構43について説明する。
この変速用の駆動操作機構43は、図2及び図6に示すように、運転部4における運転座席20の左側に位置するパネル部分に、その左側のパネル部分に備えられる各種の操作具に干渉しないように上方に位置させる状態で前後一対の縦フレーム44を介して取り付け固定されている。
Next, the
As shown in FIGS. 2 and 6, the
この変速用の駆動操作機構43は、主要部の構成は操向用の駆動操作機構26と同じであり、前記縦フレーム44に固定されたフレーム部45に電動モータ(以下、変速用モータという)46によって回転駆動されるネジ軸47が機体前後方向に沿う回転軸芯を備える状態で回転自在に支持されており、このネジ軸47に螺合する雌ネジ部48を備えてネジ軸47の回転に伴ってネジ軸47の軸芯方向にスライド移動するスライド部材49が設けられている。そして、このスライド部材49に前後方向に延びる操作ロッド50の後方側端部が連結用板体50Aを介して横軸芯周りで回動自在に枢支連結され、この操作ロッド50の前方側端部が変速レバー19に装着された連結具51に対して横軸芯周りで回動自在に枢支連結されている。
The
従って、変速用モータ46を回転駆動することにより前記ネジ軸47が回動操作されるに伴って、雌ネジ部48が螺進してスライド部材49がネジ軸47の軸芯方向に沿ってスライド移動することにより、操作ロッド50及び連結具51にて変速レバー19を機体前後方向に揺動操作可能な構成となっている。
Therefore, as the
前記変速用の駆動操作機構43には、前記操向用の駆動操作機構26と同様に、フレーム部45の前後方向中間の運転座席側箇所から上方に向かって延びる状態で設けられた支持部52に、機体横幅方向に沿う軸芯周りで回転自在な検出用回転軸53を有するポテンショメータ54が備えられ、このポテンショメータ54の検出用揺動アーム55の揺動端部と前記スライド部材49に横軸芯周りで回動自在に支持された中継リンク56の他端部とがピンを介して枢支連結され、スライド部材49のスライド移動に伴ってポテンショメータ54の検出用揺動アーム55が揺動する構成となっており、このポテンショメータ54によりスライド部材49のスライド位置すなわち、変速レバー19の揺動操作量を検出することができるように構成されている。
In the
そして、このコンバインでは、GPS衛星から送信される電波を受信して設定時間間隔で車体の位置情報を求めるGPS位置情報算出手段100と、車体の方位変位情報の一例としての縦軸芯周りでの車体の角速度変位を検出するジャイロ装置57と、前記GPS位置情報算出手段100にて求められる車体の位置情報及びジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位情報に基づいて車体が設定経路に沿って走行するように操向制御する操向制御手段101とが備えられている。
In this combine, the GPS position
先ず、GPS位置情報算出手段100について説明する。
作業対象となる圃場の外部における地上側の適宜箇所に、その地点の重力方向に対して水平方向を東西及び南北方向で表した局地水平座標系E(東方向),N(北方向),H(地球中心からの高さ方向)において高精度に位置(上記座標系E,N,Hでの座標値)が判っている地上側の基準位置に設置されて、図10に示すように、少なくとも4個のGPS衛星58からのスペクトラム拡散変調された電波(搬送波信号)を受信するGPS基準局R(以後、単に基準局Rともいう)用のアンテナ59aと、このアンテナ59aの受信信号を処理して搬送波の位相情報を得るGPS受信機59と、そのGPS受信機59からの搬送波位相情報を車体側に向けて送信するための送信アンテナ60aを備えた地上側通信手段としての送受信機60とが設けられている。
First, the GPS position
A local horizontal coordinate system E (east direction), N (north direction), representing the horizontal direction in the east-west direction and the north-south direction with respect to the gravity direction of the point at an appropriate location on the ground side outside the field to be worked on, As shown in FIG. 10, it is installed at a ground-side reference position whose position (coordinate values in the coordinate systems E, N, and H) is known with high accuracy in H (the height direction from the center of the earth). An
又、車体側には、前記GPS衛星58からの電波(搬送波信号)を受信するGPS移動局I(以後、単に移動局Iともいう)用のアンテナ61aと、上記アンテナ61aの受信信号を処理して搬送波の位相情報を得るGPS受信機61と、前記地上側の送受信機60からの送信情報を受信するためのアンテナ62aを備えた車体側通信手段としての送受信機62とが設けられている。
On the vehicle body side, an
前記基準局R及び移動局Iの各GPS受信機59,61は、図11に示すように、同様の構成になるものであって、夫々のアンテナ59a,61aで受信した電波信号は、先ず高周波信号処理部63,64に入力して低周波数に変換される。その低周波数変換された信号は、C/Aコード解析部65、66にて衛星番号等が解読されるとともに、搬送波位相計測部67、68において、上記衛星番号に応じて作成されるC/Aコードと相関をとって搬送波が再生され、さらに内蔵した時計69、70にて設定時間間隔で搬送波の位相が計測される。同時に、C/Aコード解析部65、66からの情報に基づいて、航路メッセージ解読部71、72にて衛星位置情報等が判別される。そして、上記各部からの情報は、夫々の制御用のコンピュータ73、74に入力されて各基準局R及び移動局Iにおける搬送波位相情報が求められる。
As shown in FIG. 11, the
さらに、基準局R側コンピュータ73から出力された基準局Rでの搬送波位相情報が、前記地上側の送受信機60を経て送信アンテナ60aから送信され、車体側のアンテナ61aで受信され、送受信機62を経て移動局I側コンピュータ74に入力され,その移動局I側コンピュータ74において、基準局R及び移動局Iでの両搬送波位相情報に基づいて二重位相差情報が求められる。そして、上記GPS受信機61を利用して、移動局Iでの搬送波位相情報及び前記送受信機62が受信した基準局Rでの搬送波位相情報から求めた二重位相差情報に基づいて、前記基準位置つまり基準局Rに対する移動局Iつまり作業車Vの位置を所定時間間隔の時系列のGPS位置データとして求めるGPS位置情報算出手段100が構成されている。そして、このGPS受信機61で得られたGPS位置データが制御装置Hに入力されている。
Further, the carrier phase information at the reference station R output from the reference station
ここで、二重位相差情報について概略を説明すると、異なる2つの衛星58からの各搬送波信号を2つの受信局(基準局R及び移動局I)夫々で受信して、各衛星58ごとに対応する2つの位相差を求め、さらにこれら2つの位相差の差分をとったものを二重位相差と呼ぶ。これによって各衛星58での送信信号の位相乱れの影響が除去されるとともに、各受信局の位相計測用の時計の同期ずれの影響が除去され、最終的に、衛星側及び受信局側での誤差の影響を少なくした精度のよい位相差情報が得られる。尚、後述の位置ベクトルrを求めるために、実際は、異なる4つの衛星58からの各搬送波信号に基づいて、独立した3つの二重位相差が求められることになる。
Here, the outline of the double phase difference information will be described. Each carrier signal from two
前記GPS位置情報算出手段100による3つの二重位相差情報に基づく車体の位置検出について具体的に説明する。先ず最初に、コンバインの車体を前記局地水平座標系E,N,Hにおいて高精度に位置座標値が判っている地点に位置させ、移動局側及び基準局側の各GPS受信機59,61の受信情報から前記3つの二重位相差を計算し、基準局R及び車体間の相対位置が判っていることから上記二重位相差情報に含まれる搬送波波長の整数倍の不確定(整数値バイアス)を確定させる。次に、図9に示すように、車体を圃場内の任意の地点に移動させたときの3つの二重位相差情報より、基準局Rから車体への位置ベクトルrが求まり、基準局Rの基準位置と上記求めた位置ベクトルrとから、作業車Vの車体位置が判別される。前記GPS受信情報からの車体位置の検出は、所定時間間隔(100msec)毎に時系列のGPS位置データとして求められる。
The position detection of the vehicle body based on the three double phase difference information by the GPS position information calculation means 100 will be specifically described. First, the combine body is positioned at a point where the position coordinate values are known with high accuracy in the local horizontal coordinate systems E, N, and H, and the
コンバインの車体には、上記したようなGPS衛星から送信される電波を受信して設定時間間隔で車体の位置情報を求める構成とは別に、前記車体の方位変位情報の一例としての縦軸芯周りでの車体の角速度変位を検出するジャイロ装置57が備えられている。このジャイロ装置57は、縦軸芯周りでの角速度を検出してその角速度を積分することにより車体の方位変位量を検出することができるように構成されている。前記ジャイロ装置57としては3次元(前後方向、横幅方向及び上下方向)の各軸芯周りでの各速度を検出する3軸式ジャイロセンサを用いる構成としてもよい。
Separately from the configuration in which the vehicle body of the combiner receives the radio waves transmitted from the GPS satellites as described above and obtains the vehicle body position information at set time intervals, the vehicle body around the vertical axis as an example of the vehicle body azimuth displacement information
そして、制御装置Hを利用して、GPS位置情報算出手段100にて求められる車体の位置情報及びジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位情報に基づいて車体が設定経路に沿って走行するように操向用モータ29を制御する操向制御手段100が構成されている。
Then, using the control device H, the vehicle body travels along the set route based on the vehicle body position information obtained by the GPS position
前記設定経路Lは、地上側での位置座標(E,N,H座標系)を基準として定めたデータとして設定される。具体的には、作業対象となる圃場において、植立穀稈を植え付ける田植え作業を行うときに、田植え機に運転者が搭乗して手動にて運転操作しながら植え付け作業を行うのであるが、その田植え作業を実行する際に、田植え機に前記GPS位置情報算出手段100と同様なGPS位置情報算出手段を備えておき、前記田植え作業を行うときに田植え機の車体の位置情報を読み込み記憶し、そのような田植え作業に伴い時系列的に求められる複数の位置のデータ群を逐次読み込み記憶する処理を予め行っておく。
The set route L is set as data determined with reference to the position coordinates (E, N, H coordinate system) on the ground side. Specifically, when performing the rice planting work to plant the planted cereals in the field to be worked, the driver gets on the rice planting machine and performs the planting work while operating manually. When performing the rice planting work, the rice planting machine is provided with GPS position information calculating means similar to the GPS position
そして、その記憶情報を当該コンバインの制御装置Hにより読み込み、制御装置Hがその記憶情報から田植え作業にて植え付けられた植付け領域や走行経路に対応する刈取用の設定経路Lを作成するように構成されている。従って、制御装置Hが設定経路Lを作成する設定経路作成手段102を構成する。そのとき、田植え機による植え付け条数とコンバインの刈取条数が異なる場合には、その条数の違いに応じて経路を適宜補正することになる。 Then, the storage information is read by the control device H of the combine, and the control device H is configured to create a setting route L for cutting corresponding to the planting region and the travel route planted in the rice planting work from the storage information. Has been. Accordingly, the control device H constitutes the setting route creating means 102 that creates the setting route L. At that time, in the case where the number of planting lines by the rice planting machine and the number of harvesting lines of the combine are different, the route is corrected as appropriate according to the difference in the number of lines.
前記設定経路Lについて説明すると、図9に示すように、作業開始点stから作業を開始し、未刈穀稈列の端縁に沿って刈取作業を行う1つの作業行程の終端部に至ると、車体を略直交する方向に向きを換えて車体を走行させて次回の刈取作業を行うように、いわゆる周り刈り形態で収穫作業を行うようになっており、このような走行を繰り返して、圃場F内の全ての植立穀稈を刈り取るように圃場の全範囲を走行することになる。刈取作業行程の終端部で旋回走行するときは、直進経路に沿って走行している状態から左側斜め方向に傾斜するように前進走行させて走行停止し、次に、前記直進経路と交差する次の直進経路の手前箇所に位置し且つ車体の前後方向が前記次の直進経路に沿う姿勢になるように後進走行させて走行停止し、その後、次の直進経路に沿って直進走行させる作業行程切換用の旋回走行を行うようになっている。従って、この作業行程切換用の旋回走行では、操向用モータ29の操作による車体の進行方向の向き変更操作だけでなく、変速用モータ46の操作により前進状態と後進状態との切り換えも併せて行われることになる。
Referring to the setting path L, as shown in FIG. 9, when the work starts from the work start point st and reaches the end of one work process in which the cutting work is performed along the edge of the uncut grain row. The harvesting operation is performed in a so-called mowing manner, so that the next trimming operation is performed by changing the direction of the vehicle body in a direction substantially orthogonal to the vehicle body. The entire range of the field will be traveled so that all the planted culms in F are harvested. When turning at the end of the mowing operation process, the vehicle travels forward so as to incline in the leftward direction from the state of traveling along the straight traveling route, stops traveling, and then crosses the straight traveling route. The operation process is switched so that the vehicle travels backward so that the front-rear direction of the vehicle body is in a posture along the next straight travel path, stops traveling, and then travels straight along the next straight travel path. It is designed to turn for the purpose. Therefore, in the turning travel for switching the work stroke, not only the direction change operation of the vehicle body in the traveling direction by the operation of the
そして、この圃場で刈取作業を行うときは、モード設定スイッチ76を操作して自動走行モードに設定しておくと、上記したように設定した設定経路Lに沿って自動で走行させることができる。つまり、自動走行モードが指令されると、制御装置Hは、前記GPS位置情報算出手段100にて求められる現在のGPS位置データ、及び、前記ジャイロ装置57により検出される車体の方位の変化情報とに基づいて求められる現在時刻での前記車体の位置を前記地上側での位置座標(E,N,H座標系)を基準とする座標値として求めて、その座標値と走行経路Lを定めたデータとを比較して走行経路Lに対する車体の現在位置を求め、車体の現在位置が設定経路Lに沿って走行するように操向制御する。具体的には、前記操向用モータ29を操作して車体を操向操作するのであるが、このとき、上記したような作業行程切換用の旋回走行を行うときは変速用モータ46を操作して前進走行状態と後進走行状態との切り換えも行うことになる。又、制御装置Hは、このような車体の走行用の制御に加えて、刈取クラッチ16や脱穀クラッチ12の入切操作並びに刈取部3の昇降操作も自動で行うようになっている。
And when performing a cutting operation in this field, if the
前記制御装置Hは、自動走行モードにおいて、車体を直進走行させるときは、GPS位置情報算出手段100により設定時間間隔毎に求めた車体の位置情報を設定時間が経過する間にジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位情報に基づいて補正することで車体の現在位置を求め、又、GPS位置情報算出手段100により前記設定時間間隔で求めた車体の位置情報により設定時間毎に車体の方位情報を求め、車体の現在位置が設定経路Lに沿う状態で且つ車体の現在方位が設定経路に対応する適正方位になるように操向制御する。
When the vehicle is traveling straight ahead in the automatic travel mode, the control device H uses the
さらに、制御装置Hは、車体を旋回走行させるときは、ジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位情報に基づいて、車体の旋回角速度が許容旋回角速度としての許容値以下に抑制される状態で車体が設定経路に沿って旋回走行するように操向制御する。
Further, when turning the vehicle body, the control device H is in a state where the turning angular velocity of the vehicle body is suppressed below the allowable value as the allowable turning angular velocity based on the azimuth displacement information of the vehicle body detected by the
そして、このコンバインには、GPS位置情報算出手段100にて求められる車体の位置情報及びジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位情報がいずれも適正に検出されている適正検出状態であるか車体の位置情報及び車体の方位変位情報のうち少なくともいずれか一方が適正に得られていない不適正検出状態であるかを判別する検出状態判別手段103と、検出状態判別手段103にて前記適正検出状態であることが判別されているときと前記不適正検出状態であることが判別されているときとで表示内容を異ならせる形態で、且つ、車体外方から表示内容を目視可能な状態で、前記検出状態判別手段103の判別結果を表示する判別状態表示手段78とが備えられている。
In this combine, whether the vehicle body position information obtained by the GPS position information calculation means 100 and the vehicle body azimuth displacement information detected by the
又、前記GPS位置情報算出手段100が、GPS衛星58から送信される電波を適正に受信している適正受信モード、電波を受信しているものの車体の位置情報が不安定である不安定受信モード及び電波を受信できていない受信不能モードのいずれかに切り換わるように構成され、前記検出状態判別手段103が、GPS位置情報算出手段100が適正受信モードに切り換わると適正検出状態であると判別し、GPS位置情報算出手段100が不安定受信モードあるいは受信不能モードに切り換わると不適正検出状態であると判別するように構成され、前記判別状態表示手段78が、前記適正受信モード、前記不安定受信モード、及び、前記受信不能モードにて互いに異なる表示内容となるように構成されている。
In addition, the GPS position
前記各モードについて説明を加えると、前記検出状態判別手段103は、4個のGPS衛星58からの電波が全て良好に受信されているときは前記適正受信モードと判別する。この適正受信モードでは、計測誤差が±2cm程度であって高精度で位置を計測できる。
When the modes are further described, the detection state determination unit 103 determines that the reception mode is appropriate when all the radio waves from the four
又、4個のGPS衛星58のうち、いずれかのものの電波が適正に受信されていない状態、例えば、GPS衛星58からの電波を直接アンテナ61aにて受信する直接受信波と、GPS衛星58からの電波が地面にて一旦反射したのちにアンテナ61aにて受信する間接受信波とがあるような場合には車体の位置情報として2つの検出値が同時に求められる等、動作が不安定になるおそれがある。このような場合には前記検出状態判別手段103が前記不安定受信モードと判別する。この不安定受信モードでは計測誤差が±1m程度であり計測精度が悪いものとなる。
In addition, a state in which the radio wave of any one of the four
前記検出状態判別手段103は、GPS衛星58からの電波が受信できていない場合には前記受信不能モードと判別する。このような状態になるのは、例えば、他の建物等の周囲の障害物によってGPS衛星58からの電波が遮られるような場合がある。このときは車体の位置の計測はできないことになる。
When the radio wave from the
又、前記検出状態判別手段103が、操向制御手段101により車体が設定経路Lに沿って直進走行するように操向制御されているときに、ジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位量が設定許容量未満である場合には、車体の方位変位情報がいずれも適正に検出されている適正検出状態であると判別し、操向制御手段101により車体が設定経路Lに沿って直進走行するように操向制御されているときに、ジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位量が設定許容量を超えている場合には、車体の方位変位情報が適正に得られていない不適正検出状態であると判別するように構成されている。
Further, when the detection state discriminating means 103 is steered by the steering control means 101 so that the vehicle body travels straight along the set route L, the azimuth displacement of the car body detected by the
前記判別状態表示手段78は、図1に示すように、車体の運転部を覆うキャビンの上部に立設する状態で備えられ、圃場の外部の畦から目視することが可能なように見やすい2つの表示ランプ79、80にて構成されている。このGPS用の表示ランプ79は、GPS位置情報算出手段100が前記適正受信モードに切り換わると緑色の表示ランプ79aが点灯し、不安定受信モードに切り換わると黄色の表示ランプ79bが点灯し、前記受信不能モードに切り換わると赤色の表示ランプ79cが点灯するようになっており、異なる表示内容としての表示色が切り換わるように構成されている。又、ジャイロ用の表示ランプ80はジャイロ装置57の検出状態が異常であれば青色に点灯する青色表示ランプにて構成され、検出状態が正常であれば消灯するように構成されている。又、前記検出状態判別手段103は前記制御装置Hを利用して構成されている。
As shown in FIG. 1, the discrimination state display means 78 is provided in a state of standing on the upper part of the cabin that covers the driving part of the vehicle body, and is easy to see so that it can be seen from the basket outside the field. The
図9に示すように、作業対象となる圃場の外周部には、コンバインが自動走行しているときに、圃場の外部に脱出して車体が暴走することが無いように、車体が圃場から外方に脱出したことを検出する光式の車体検出装置81が設けられ、この光式の車体検出装置81は、車体が圃場から後記するレーザー光によって作成される境界線を越えて外方に向けて移動しようとすることを検出すると、車体に備えられた非常用受信機82に無線送信によって非常停止信号を送信して、車体を停止させるように構成されている。
As shown in FIG. 9, on the outer periphery of the field to be worked, when the combine is automatically traveling, the vehicle body is out of the field so that it does not escape from the field and the vehicle body runs out of control. An optical vehicle
前記光式の車体検出装置81は、圃場の外周縁に沿ってレーザー光を発光する発光装置81Aが対角に位置する2箇所の角部に夫々設けられ、他の2箇所の角部にレーザー光を受光する受光装置81Bが備えられ、受光装置81Bはレーザー光が受信されなくなると、その受信装置81Bに備えられた無線送信機81Cにより非常用受信機82に無線送信によって非常停止信号を送信する構成となっている。
In the optical vehicle
次に、図12〜図15に示すフローチャートに基づいて制御装置H16の制御動作について説明する。尚、畦から作業開始地点stまでは手動操縦により又は他の運搬車両により車体を移動させる。そして、この制御は、後述するような地上側管理手段としての管理側通信機85により開始を指令することで処理を開始する構成となっている。又、この処理は単位時間(例えば、20msec)毎に繰り返し実行することになる。
Next, the control operation of the control device H16 will be described based on the flowcharts shown in FIGS. Note that the vehicle body is moved from the heel to the work start point st by manual operation or by another transport vehicle. This control is configured to start processing by instructing the start by a management
制御モードが経路設定モードであれば、上記したような記憶情報に基づく経路設定処理を実行する(ステップ1、2)。自動走行モードでは、先ず作業開始処理を実行する(ステップ3)。すなわち、脱穀クラッチ12及び刈取クラッチ16を入り操作し、変速レバー19を刈取用の前進速度まで変速して刈取部3を下降させ直進走行を開始する。
このような直進走行を開始したのちは、直進用走行制御を実行することになる(ステップ4)。
If the control mode is the route setting mode, the route setting process based on the stored information as described above is executed (
After starting such straight traveling, straight traveling control is executed (step 4).
次に、図13及び図14を参照しながら直進用走行制御について説明する。
前記GPS位置情報算出手段100による算出されるGPS位置データを設定時間(100msec)が経過する毎に読み込み(ステップ41、42)、前記GPS位置データにより車体の位置を算出する(ステップ43)。又、当該処理を実行する単位時間(20msec)毎にジャイロ装置57の検出情報を読み込み、その検出情報に基づいて前回の検出方位からの車体の方位変位量を算出する(ステップ44、45)。
Next, the straight traveling control will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
The GPS position data calculated by the GPS position
そして、前記ジャイロ装置57の検出情報が異常であるか否かを判別する(ステップ46)。すなわち、直進走行するように操向制御されているとき、具体的には、前記ポテンショメータ40にて検出される刈高操向レバー18の位置が中立位置にあるときに、ジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位量が設定許容量未満である場合には、車体の方位変位情報がいずれも適正に検出されている適正検出状態であると判別し、ジャイロ装置57にて検出される車体の方位変位量が設定許容量を超えている場合には、車体の方位変位情報が適正に得られていない不適正検出状態であると判別する。
Then, it is determined whether or not the detection information of the
前記ジャイロ装置57が適正な検出状態であるときは、そのときGPS位置情報算出手段100が前記適正受信モードであれば適正検出状態であると判別してGPS用表示ランプ79の緑色表示ランプ79aを点灯させる(ステップ47、48)。GPS位置情報算出手段100が前記不安定受信モードであれば不適正検出状態であると判別してGPS用表示ランプ79の黄色表示ランプ79bを点灯させる(ステップ49)。GPS位置情報算出手段100が前記受信不能モードであれば不適正検出状態であると判別してGPS用表示ランプ79の赤色表示ランプ79cを点灯させる(ステップ50)。又、前記不適正検出状態が設定時間(0.5秒間)以上継続しているときは、それ以上の走行は危険であるから車体を非常停止させ、赤色表示ランプ79cを点滅表示する(ステップ52、54)。
When the
GPS位置情報算出手段100が前記適正受信モードであれば、設定時間毎に前記GPS位置データにより算出される車体の位置情報とジャイロ装置57の検出情報とに基づいて車体の現在位置を求める(ステップ51)。
If the GPS position
この位置の求め方について説明を加えると、図16に示すように、前記GPS位置データにより車体の位置を算出する処理は設定時間(100msec)毎に行われ、ジャイロ装置57による方位変位量を算出する処理は単位時間(20msec)毎に行われるが、前記GPS位置データにより求められた車体の位置GP1,GP2‥を基にしてその位置から方位変位量データJD並びにそのときの車速の情報から求められる位置変位量を加味して単位時間毎に現在位置を求めるのである。
説明を加えると、上述したように、前記方位変位量データJDは単位時間(20msec)毎に得られるが、基となる車体の位置GP1,GP2‥は、現在時刻よりも100msec前に計測された位置である。そこで、この位置情報が得られる100msec経過毎に、基となる位置情報(100msec前のデータ)を今回得られた位置データにて補正することで、正確な位置情報を得ることができるようになっている。
尚、車速の情報は、前記変速用の駆動操作機構43におけるポテンショメータ54による変速レバーの操作位置の情報により求めることができる。
As shown in FIG. 16, how to obtain the position is described. The process of calculating the position of the vehicle body based on the GPS position data is performed every set time (100 msec), and the amount of azimuth displacement by the
When the explanation is added, as described above, the azimuth displacement data JD is obtained every unit time (20 msec), but the positions GP1, GP2,... Of the base body are measured 100 msec before the current time. Position. Therefore, every 100 msec after this position information is obtained, the position information that is the base (data before 100 msec) is corrected with the position data obtained this time, so that accurate position information can be obtained. ing.
The vehicle speed information can be obtained from information on the operation position of the shift lever by the
そして、上記したようにして求められる車体の現在位置が設定経路L上に位置するように、操向用モータ29を制御する(ステップ55)。例えば、車体の現在位置が設定経路Lから設定量を越えて大きく離間しているときは、前記前記ブレーキ旋回状態に対応する操作位置を目標位置として刈高操向レバー18を操作するように操向用モータ29を制御し、車体の現在位置が設定経路Lからの離間距離が設定量未満であるときは、前記緩旋回状態に対応する操作位置を目標位置として刈高操向レバー18を操作するように操向用モータ29を制御する。
Then, the
そして、GPS位置情報算出手段100が前記適正受信モードである状態から前記設定時間よりも短い短時間だけ前記不安定受信モードや前記受信不能モードになっている場合には、そのような前記不安定受信モードや前記受信不能モードになっている間だけ、前記GPS位置データを採用せずに、前記ジャイロ装置57の検出情報により算出される車体の現在方位を最終的な車体の現在方位として、その情報に基づいて車体が設定経路に沿って走行するように操向用モータ29を制御する(ステップ53、55)。
Then, when the GPS position
又、ステップ46にて前記ジャイロ装置57が不適正な検出状態であることが判別すると、ジャイロ用表示ランプとしての青色ランプ80を点灯させて異常を表示する(ステップ56)。そして、GPS位置情報算出手段100が前記適正受信モードであれば緑色表示ランプ79aを点灯させ(ステップ57、58)、ジャイロ装置のデータを用いないでGPS位置情報のみに基づいて車速の位置を求めて、車体の位置が設定経路Lに沿って走行するように操向用モータ29を制御する(ステップ61、55)。
If it is determined in
又、GPS位置情報算出手段100が前記不安定受信モードであれば黄色表示ランプ79bを点灯させ(ステップ59)、GPS位置情報算出手段100が前記受信不能モードであれば赤色表示ランプ79cを点灯させる(ステップ60)。前記不適正検出状態が設定時間(0.5秒間)以上継続しているときは、それ以上の走行は危険であるから車体を非常停止させ、赤色表示ランプ79cを点滅表示する(ステップ62、54)。前記不適正検出状態が設定時間(0.5秒間)より短い間はそのときの状態を維持する(ステップ62)。コンバインではこのような短時間の間に大きく向き変更することは少ないと考えられるから、短時間の間はそのままの操向状態で走行を継続するのである。
If the GPS position
刈取作業の対象となる直進走行経路の終点に到達すると、刈取作業を終了し、次の刈取作業対象となる直進走行経路に向けて車体を約90度旋回させる旋回箇所に至ったことを判別すると、旋回用走行制御を実行する(ステップ5〜8)。
When reaching the end point of the straight traveling route that is the target of the cutting operation, the cutting operation is terminated, and it is determined that the vehicle has reached a turning position that turns the vehicle body about 90 degrees toward the straight traveling route that is the next target of the cutting operation. Then, running control for turning is executed (
次に、図15を参照しながら旋回用走行制御について説明する。
この旋回用走行制御においては、GPS位置データは用いないで、ジャイロ装置57の検出情報を読み込み、その検出情報に基づいて前回の検出方位からの車体の方位変位量を算出して車体の現在方位を算出する(ステップ81、82)。そして、その車体の現在方位の情報に基づいて、前回の直進走行経路に対して約90度向き変更した次回の直進走行経路に向かうように上述したような作業行程切換用の旋回走行を実行する(ステップ83)。この旋回走行の際に、前記ジャイロ装置57の検出情報から車体の旋回角速度が予め設定された許容値を超えているときは、操向用モータ29の操作量を設定量ずつ小側に補正することにより、車体の旋回角速度が予め設定された許容値を超えない状態で旋回走行を行うようにしている(ステップ84、85)。
旋回走行が終了した後は、次の直進走行経路に沿って刈取作業を実行するのであり、以降、このような処理を繰り返して設定経路に沿って車体を走行させながら圃場内の刈取作業が全て終了するまで実行することになる。
Next, turning traveling control will be described with reference to FIG.
In the turning control for turning, the GPS position data is not used, the detection information of the
After the cornering is completed, the cutting operation is executed along the next straight traveling route.After that, all of the cutting operations in the field are performed while the vehicle is traveling along the set route by repeating such processing. It will run until it finishes.
さらに、このコンバインでは、上述したような自動操向用の制御構成とは別に、地上側で監視している管理者によってコンバインの実稼動状態、例えば、エンジンの油温、刈取部3や脱穀部5に備えられた図示しない検出手段にて検出される穀稈の詰まりの状態等を監視することが可能で、且つ、走行停止、走行開始、刈取作業の停止、刈取作業の開始等の種々の指令をコンバイン側に通信可能な地上側管理手段としての管理側通信機85が備えられ、又、コンバインの車体にはこの管理側通信機85との間で種々の情報を通信可能な車体側通信機86が設けられている。これらの管理側通信機85と車体側通信機86との間で互いに情報が通信可能であり、これらの管理側通信機85と車体側通信機86とにより通信システムが構成されている。尚、通信される情報については詳述はしないが、この通信システムにおいては、互いに送受信する通信用無線信号の周波数を複数種の周波数に切り換え自在に構成され、通信品質を極力良好な状態に維持することが可能な適切な周波数を用いて通信を行うように構成されている。
Furthermore, in this combine, apart from the control structure for automatic steering as described above, the actual operating state of the combine, for example, the oil temperature of the engine, the reaping
図17に示すように、前記管理側通信機85は、通信用情報を通信用無線信号に重畳させて車体側通信機86との間で通信を行う送受信部87と、この送受信部87にて使用する通信用無線信号の周波数を複数の周波数(13チャンネル)のうちのいずれかに切り換え自在な周波数切換部88と、通信すべき情報を管理するとともに周波数切換部88に周波数切換信号を指令する通信用制御手段としての管理側の通信制御部89と、車体側通信機86から送信される車体側の種々の情報つまり上記したようなコンバインの実稼動情報を表示するための表示部90と、手動操作によって種々の指令を行う手動操作式の開始指令手段としての手動操作部91等を備えて構成されている。前記送受信部87と前記周波数切換部88とにより、送受信する通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数に切り換え自在な管理側の通信手段TUが構成されている。
As shown in FIG. 17, the management
又、前記車体側通信機86も同様に、通信用情報を通信用無線信号に重畳させて管理側通信機85との間で通信を行う送受信部92と、この送受信部92にて使用する通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数のうちのいずれかに切り換え自在な周波数切換部93と、通信すべき制御用情報を管理するとともに周波数切換部93に周波数切換信号を指令する車体側の通信制御部94等を備えて構成されている。そして、前記送受信部92と前記周波数切換部93とにより、送受信する通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数に切り換え自在な車体側の通信手段TUが構成されている。
Similarly, the vehicle body
そして、前記管理側の通信制御部89が、手動操作部91による周波数選択指令が指令されると、通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数の夫々に設定順序で順次切り換えるように通信手段TUを制御し且つ相手側の通信手段TUから送信される異なる複数の周波数の夫々の通信用無線信号の通信品質に対応する品質情報対応値を計測する品質情報計測処理、その品質情報計測処理による計測結果に基づいて通信用の周波数を定める周波数選択処理、及び、その定められた周波数に前記通信用無線信号の周波数を切り換えて通信を行うように通信手段TUを制御する周波数切換処理の夫々を実行するように構成されている。
Then, when a frequency selection command is instructed by the
又、前記管理側の通信制御部89が、前記周波数選択処理として、前記品質情報計測処理にて計測された異なる複数の周波数についての複数の品質情報対応値を演算対象として、周波数変化方向に連続して並ぶ設定個数分の平均値を周波数を順次異ならせて求める移動平均処理、その移動平均処理にて平均値が求められる複数の周波数の組の夫々について、品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値を求めるバラつき評価処理、及び、前記複数の周波数の組のうちで、前記移動平均処理にて求められる平均値が高くかつ前記バラつき評価処理にて求められる指標値が小さい組を選択し、且つ、その組における周波数変化方向に並ぶ周波数のうちの中央側の周波数を通信用の周波数に定める周波数設定処理を実行するように構成されている。
Further, as the frequency selection process, the
次に、管理側の通信制御部89の周波数切換用の制御動作について具体的に説明する。
図18に示すように、手動操作部91による周波数選択指令が指令されると、相手側すなわち、車体側通信機86にリセット指令があったことを通信にて指令し(ステップ21、22)、送受信部87にて使用する通信用無線信号の周波数を13チャンネルの周波数のうちの第1番目(最も低い側)の周波数に切り換えるように切換信号を周波数切換部88に指令する(ステップ23)。その第1番目の周波数での通信が行われるときの前記品質情報対応値としての通信速度、具体的には実効ボーレート(単位:bps(bit・per・second))を計測し、計測処理が終了すると相手側にそのことを通信にて指令して、周波数を1段階高周波数側に切り換えるように周波数切換部88に指令してその周波数での通信を行い、その周波数での通信が行われるときの通信速度を計測する(ステップ24〜27)。
Next, the frequency switching control operation of the management-side
As shown in FIG. 18, when a frequency selection command is issued by the
13チャンネル全ての周波数について通信速度の計測が行われると、次に移動平均処理を実行する(ステップ28)。この移動平均処理について説明すると、例えば、図19に示すように、前記品質情報計測処理にて計測された異なる複数の周波数についての複数の通信速度を演算対象として、周波数変化方向に連続して並ぶ設定個数(例えば3個)分の平均値を周波数を順次異ならせて求める。 When the communication speed is measured for all the 13 channels, the moving average process is executed (step 28). This moving average process will be described. For example, as shown in FIG. 19, a plurality of communication speeds for a plurality of different frequencies measured in the quality information measurement process are sequentially calculated and arranged in the frequency change direction. An average value for the set number (for example, three) is obtained by sequentially changing the frequency.
そして、その移動平均処理にて平均値が求められる複数の周波数の組の夫々について、品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値として、前記組に含まれる複数の通信速度同士の夫々の差を合計した値を求めるバラつき評価処理を実行する(ステップ29)。バラつきが大きければ通信速度同士の差が大きいから前記指標値は大きい値になり、バラつきが小さければ指標値は小さい値になる。 Then, for each of a plurality of sets of frequencies for which the average value is obtained in the moving average process, as an index value representing the magnitude of the variation in the quality information corresponding value, the difference between the plurality of communication speeds included in the set A variation evaluation process is performed to obtain a sum of the values (step 29). If the variation is large, the difference between the communication speeds is large, so the index value is a large value, and if the variation is small, the index value is a small value.
つまり、上記したような移動平均処理にて平均値が求められる複数の周波数の組毎に、通信速度が平均的にどのような大きさを有しているか、又、バラつきが大きいか小さいかについて調べるのである。 In other words, for each set of a plurality of frequencies for which the average value is obtained by the moving average processing as described above, what is the average communication speed, and whether the variation is large or small? Check it.
次に、前記複数の周波数の組のうちで、前記移動平均処理にて求められる平均値が高くかつ前記バラつき評価処理にて求められる指標値が小さい組を選択し、且つ、その組における周波数変化方向に並ぶ周波数のうちの中央側の周波数を通信用の周波数に定める周波数設定処理を実行する(ステップ30)。具体的には、前記通信速度のバラつきを表す指標値が設定値より小さい組のうちで移動平均した通信速度の平均値が最も高い組における周波数の中央に位置する周波数を通信用の周波数として定める。 Next, out of the plurality of sets of frequencies, a set having a high average value obtained by the moving average process and a small index value obtained by the variation evaluation process is selected, and a frequency change in the set is performed. A frequency setting process for determining the frequency on the center side among the frequencies arranged in the direction as the frequency for communication is executed (step 30). Specifically, the frequency located at the center of the frequency in the group having the highest average value of the communication speed obtained by moving average among the groups in which the index value indicating the variation in the communication speed is smaller than the set value is determined as the frequency for communication. .
すなわち、許容できる程度に通信速度のバラつきが少ない組であって且つ移動平均した通信速度の平均値が最も大きい組を見つけて、その組における3個の周波数のうちの中央に位置する周波数を通信用の周波数として定めるのである。例えば、図19(イ)に示す例では、1番目の組A1の中央の周波数、つまり第2番目の周波数が対象となり、図19(ロ)に示す例では、6番目の組A6の中央の周波数、つまり第7番目の周波数が対象となる。 In other words, a pair having a communication speed variation that is acceptable and having the largest average value of the moving average communication speed is found, and a frequency located in the center of the three frequencies in the pair is communicated. It is determined as a frequency for use. For example, in the example shown in FIG. 19 (a), the center frequency of the first set A1, that is, the second frequency is targeted, and in the example shown in FIG. 19 (b), the center frequency of the sixth set A6. The frequency, that is, the seventh frequency is targeted.
その後、通信用の周波数として定めた周波数を車体側通信機86に対して通信にて指令したのちに、送受信部87にて使用する通信用無線信号の周波数を前記周波数に切り換えるように切換信号を周波数切換部88に指令する(ステップ31、32)。
Thereafter, after instructing the vehicle body
次に、車体側の通信制御部94の周波数切換用の制御動作について説明する。
図18に示すように、管理側通信機85よりリセット指令があったことが通信にて指令されると、送受信部92にて使用する通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数のうちの第1番目(最も低い側)の周波数に切り換えるように切換信号を周波数切換部93に指令する(ステップ33、34)。そして、計測処理が終了したことが管理側通信機85より通信にて指令されると、周波数を1段階高周波数側に切り換えるように周波数切換部93に指令する(ステップ35、36、37)。すべての周波数について通信速度の計測が行われ、管理側通信機85より選択した周波数が通信にて指令されると、送受信部92にて使用する通信用無線信号の周波数を前記選択した周波数に切り換えるように切換信号を周波数切換部93に指令する(ステップ38、39)。
Next, the frequency switching control operation of the vehicle body side
As shown in FIG. 18, when a reset command is issued from the management-
従って、手動操作部91による周波数選択指令が指令されるに伴って、管理側通信機85及び車体側通信機の夫々が通信用無線信号の周波数が最も適切な周波数に自動的に切り換えられるので、安定した通信品質を維持させ易いものにすることができる。
Therefore, as the frequency selection command is issued by the
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、前記移動平均処理において周波数変化方向に連続して並ぶ3個分の通信速度の平均値を周波数を順次異ならせて求めるようにして、前記周波数設定処理では、前記通信速度のバラつきを表す指標値が設定値より小さい組のうちで移動平均した通信速度の平均値が最も高い組における3個の周波数の中央に位置する周波数を通信用の周波数として定める構成としたが、このような構成に代えて、次のように構成してもよい。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, in the frequency setting process, the average value of three communication speeds continuously arranged in the frequency change direction in the moving average process is obtained by sequentially changing the frequency. Although the index value representing the speed variation is smaller than the set value, the frequency located at the center of the three frequencies in the group having the highest average value of the communication speed obtained by moving average is set as the communication frequency. Instead of such a configuration, the following configuration may be used.
例えば、移動平均処理における設定個数として3個以外の個数であってもよく、又、前記移動平均処理にて求められる平均値が高くかつ前記バラつき評価処理にて求められる指標値が小さい組を選択し、且つ、その組における周波数変化方向に並ぶ周波数のうちの中央側の周波数を通信用の周波数に定めるにあたり、対象となる組の複数の周波数の中央のものに限らず中央側に位置するものであればよい。 For example, the set number in the moving average process may be a number other than three, and a set having a high average value obtained in the moving average process and a small index value obtained in the variation evaluation process is selected. In addition, when determining the frequency on the center side among the frequencies arranged in the frequency change direction in the set as the frequency for communication, the frequency is not limited to the center of the plurality of frequencies of the target set and is located on the center side If it is.
(2)上記実施形態では、前記通信用制御手段が、手動操作式の開始指令手段による周波数選択指令が指令されると、前記品質情報計測処理、前記周波数選択処理、及び、前記周波数切換処理を実行する構成を例示したが、このような構成に代えて、例えば、通信システムに電源投入が行われると前記周波数選択指令が指令される構成としてもよく、又、予め設定された時間毎に前記周波数選択指令が指令される構成としたり、例えばノイズの影響等により現在の通信状況が低下して通信が良好に行えないことを判別すると前記周波数選択指令が指令される構成等、種々の構成で実施することができる。 (2) In the above-described embodiment, when the frequency selection command is commanded by the manually operated start command unit, the communication control unit performs the quality information measurement process, the frequency selection process, and the frequency switching process. Although the configuration to be executed has been illustrated, for example, instead of such a configuration, the frequency selection command may be commanded when the communication system is turned on, and the frequency selection command may be set at every preset time. There are various configurations, such as a configuration in which a frequency selection command is commanded, or a configuration in which the frequency selection command is commanded when it is determined that communication cannot be performed satisfactorily due to the influence of noise, etc. Can be implemented.
(3)上記実施形態では、前記品質情報対応値として通信速度を計測する構成としたが、通信速度に代えて、通信用無線信号の受信強度を計測するようにしたり、あるいは、通信用無線信号に含まれるノイズのレベルを計測するようにしてもよく、種々の情報を計測することが可能である。又、上記実施形態では、品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値として、前記組に含まれる複数の通信速度同士の夫々の差を合計した値を求める構成としたが、このような構成に代えて、例えば、前記組に含まれる複数の通信速度の標準偏差を求めるようにしてもよく、要するに品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値であればよい。 (3) In the above embodiment, the communication speed is measured as the quality information corresponding value. However, instead of the communication speed, the reception intensity of the communication radio signal is measured, or the communication radio signal is measured. The level of noise included in the signal may be measured, and various information can be measured. In the above-described embodiment, the index value indicating the magnitude of the variation in the quality information correspondence value is obtained by calculating the total value of the differences between the plurality of communication speeds included in the set. Instead of this, for example, standard deviations of a plurality of communication speeds included in the set may be obtained. In short, any index value may be used as long as it indicates the level of variation in the quality information correspondence value.
(4)上記実施形態では、通信システムが無人操縦される作業車に搭載される車体側通信機と地上側に位置する管理者が操作する管理側通信機とで構成されるものを例示したが、このような構成に限らず、互いに離間する箇所に位置固定状態で設置される一対の機器に夫々通信機を備える構成としてもよい。 (4) In the above embodiment, the communication system is composed of a vehicle body side communication device mounted on an unmanned work vehicle and a management side communication device operated by an administrator located on the ground side. However, the present invention is not limited to this configuration, and a pair of devices installed in a fixed position at locations separated from each other may be configured to include a communication device.
(5)上記実施形態では、作業車としてコンバインである場合について説明したが、本発明は、例えば田植え用作業車や農用トラクター等の各種作業車にも適用できる。 (5) In the above embodiment, the case where the work vehicle is a combine has been described. However, the present invention can also be applied to various work vehicles such as a rice planting work vehicle and an agricultural tractor.
89 通信用制御手段
91 開始指令手段
TU 通信手段
89 Communication control means 91 Start command means
TU communication means
Claims (3)
周波数選択指令が指令されると、前記通信用無線信号の周波数を異なる複数の周波数の夫々に設定順序で順次切り換えるように前記通信手段を制御し且つ相手側の通信手段から送信される異なる複数の周波数の夫々の通信用無線信号の通信品質に対応する品質情報対応値を計測する品質情報計測処理、その品質情報計測処理による計測結果に基づいて通信用の周波数を定める周波数選択処理、及び、その定められた周波数に前記通信用無線信号の周波数を切り換えて通信を行うように前記通信手段を制御する周波数切換処理の夫々を実行する通信用制御手段とが備えられている通信システムであって、
前記通信用制御手段が、前記周波数選択処理として、前記品質情報計測処理にて計測された異なる複数の周波数についての複数の品質情報対応値を演算対象として、周波数変化方向に連続して並ぶ設定個数分の平均値を周波数を順次異ならせて求める移動平均処理、その移動平均処理にて平均値が求められる複数の周波数の組の夫々について、品質情報対応値のバラつきの大小を表す指標値を求めるバラつき評価処理、及び、前記複数の周波数の組のうちで、前記移動平均処理にて求められる平均値が高くかつ前記バラつき評価処理にて求められる指標値が小さい組を選択し、且つ、その組における周波数変化方向に並ぶ周波数のうちの中央側の周波数を通信用の周波数に定める周波数設定処理を実行するように構成されている通信システム。 A communication means capable of switching the frequency of a communication radio signal to be transmitted and received to a plurality of different frequencies;
When the frequency selection command is instructed, the communication means is controlled to sequentially switch the frequency of the communication radio signal to each of a plurality of different frequencies in a setting order, and a plurality of different signals transmitted from the communication means on the other side are transmitted. Quality information measurement processing for measuring a quality information corresponding value corresponding to the communication quality of each communication radio signal of frequency, frequency selection processing for determining a communication frequency based on a measurement result by the quality information measurement processing, and A communication system provided with communication control means for executing each of frequency switching processing for controlling the communication means so as to perform communication by switching the frequency of the communication radio signal to a predetermined frequency,
The communication control means sets the number of consecutively arranged in the frequency change direction with the plurality of quality information corresponding values for different frequencies measured in the quality information measurement process as the frequency selection process. A moving average process for obtaining an average value of minutes by sequentially varying frequencies, and an index value representing the magnitude of the variation in the quality information corresponding value for each of a plurality of frequency sets for which the average value is obtained by the moving average process Of the sets of variation evaluation processing and the plurality of frequencies, a set having a high average value obtained by the moving average processing and a small index value obtained by the variation evaluation processing is selected, and the set A communication system configured to execute a frequency setting process for determining a central frequency among the frequencies arranged in the frequency change direction in the communication as a communication frequency
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