JPH0473968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野 この発明は、コンバイン等の農地内を走行する
移動農機に関し、特に走行すべき方向を自動的に
変更および修正する自動操向制御機能を有する移
動農機に関する。

(b) 発明の概要 この発明に係る自動操向制御機能を有する移動
農機は、機体の傾斜によつて生じる地磁気センサ
の誤検出を解消するため、傾斜角センサを備える
とともに、その検出値の変化量を求める変化量算
出手段と、その算出結果が設定値を越えた際に地
磁気センサが現在検出している方位を初期方位と
して更新する手段および地磁気センサによる方位
制御を停止する手段とを備えることにより、機体
が傾斜した際の地磁気センサの検出値を基準方位
とすることができるとともに、大きく傾いた際に
は地磁気センサによる制御を解除し、進行方向の
制御を正確に行うようにしたものである。

(c) 従来技術とその欠点 コンバインのような移動農機では、植株に接触
する接触式センサを機体の先端部に設け、植株の
列に沿つて進行するようにしている。またコンバ
インによつてこく稈を効率よく刈り取るためには
機体を農場内で矩形に周回走行させ、一回の周回
が終わる毎に直進距離を機体幅の略２倍ずつ短く
して行き、農場の全面積について刈取作業が行わ
れる。直進走行による一辺の刈取作業終了後に機
体を90度方向転換する回口動作時には操向操作の
みならず速度調整等の複雑な作業が集中し、刈取
作業が煩雑になる。これを解消するため回行動作
における操作を制御部に記憶し、刈取作業を自動
化したものがあつた。ところが植株が直線上に並
んでいない場合があり、接触式センサによる方向
制御のみでは周回走行を正確に継続することがで
きない。

このため従来は、機体の進行方向の絶対方位か
らの偏角を地磁気センサにより検出し、その検出
方位を用いて方位制御を行い進行方向を制御する
ようにしたものがあつた。

しかしながら地磁気センサは傾斜を与えると出
力値が変化し、農地面の状態に応じてコンバイン
が傾くと直進しているにもかかわらず検出方位が
変化する。このため制御部は地磁気センサから誤
つて出力された検出方位を所定の進行方向である
初期方位に一致させようとして操向装置を動作さ
せてしまう。この動作により結果的にコンバイン
は誤つた方向に進行し正確な周回走行を行うこと
ができず、刈取作業の効率が低下する欠点があつ
た。

(d) 発明の目的 この発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、機体
の傾斜によつて生じる地磁気センサの検出方位の
誤差を修正し、周回走行における直進走行時の誤
動作を防止することにより自動操向制御を正確に
行い、刈取作業の効率を向上することができる自
動操向制御機能を有する移動農機を提供すること
にある。

(e) 発明の構成および効果 この発明の自動操向制御機能を有する移動農機
は、機体の水平からの傾きを検出する傾斜角セン
サと、この傾斜角センサの検出値の所定時間内に
おける変化量を算出する変化量算出手段と、この
変化量算出手段の算出結果が設定値を越えた際に
地磁気センサの現在の検出方位を初期方位とする
初期方位更新手段と、算出結果がより大きい別の
設定値を越えた際に方位制御をその間一時停止す
る方位制御規制手段とを備えたことを特徴とす
る。

以上の構成によりこの発明によれば、機体の水
平からの傾きを傾斜角センサにより検出し、変化
量算出手段により傾斜角センサの検出値の所定時
間内における変化量を求め、この変化量が低い方
の設定値を越えた場合には初期方位更新手段によ
りその時点の地磁気センサの検出方位を初期方位
とし、高い方の設定値を越えた際には方位制御規
制手段により地磁気センサによる方位制御を停止
し、接触センサによる方向制御のみを有効にする
ことができる。したがつて機体の傾斜により生じ
る地磁気センサの誤検出に起因する操向動作不良
を防止し、正確な周回走行を行うことによつて刈
取作業効率の低下を防ぐことができる。

(f) 実施例 第２図は、この発明の実施例である自動操向制
御機能を有するコンバインの外観図である。

コンバイン本体１は左右に設けられた一対のク
ローラ７の駆動により走行する。コンバイン１の
前端部には刈取部１ａが備えられている。この刈
取部１ａにはデバイダ２〜４が設けられており、
こく稈を刈取部１ａの内部に導く。刈取部１ａの
内部には図外の刈歯が取り付けられており、進入
してきたこく稈を株元から刈り取る。刈取部１ａ
のデバイダ２〜４の近傍には接触センサ５が取り
付けられている。

コンバイン１の内部には重力中心の略近傍に脱
穀装置６が搭載されている。刈取部１ａにおいて
刈り取られたこく稈は図外の搬送チエーンにより
脱穀部６に導かれ、こく粒と稈屑とに分離され
る。この脱穀部６の上方に図外の地磁気センサお
よび傾斜角センサが取り付けられている。

第３図は、上記自動操向制御機能を有するコン
バインの制御部のブロツク図である。

CPU２１はＩ／Ｏインターフエイス２２を介
して接触センサ５、地磁気センサ８および傾斜角
センサ９からの信号を受ける。接触センサ５はポ
テンシヨメータにより構成され、接触子５ａの回
転角に応じて出力する電圧の大きさを変化する。
接触子５ａが植株３１に接触すると接触センサ５
は接触角に応じた電圧をＩ／Ｏインターフエイス
２２からCPU２１に出力する。公知の地磁気セ
ンサ８は機体の進行方向の絶対方位からの偏角を
Ｉ／Ｏインターフエイス２２を介してCPU２１
に出力する。公知の傾斜角センサ９は機体の水平
からの傾斜角度をＩ／Ｏインターフエイス２２を
経由してCPU２１に出力する。

またCPU２１からＩ／Ｏインターフエイス２
３を介してソレノイド駆動部２４にソレノイド駆
動信号が出力される。ソレノイド駆動部２４は、
左右のクラツチ／ブレーキ機構にリンク機構１
５，１６を介して連結されたシリンダ１３，１４
を動作させる切換弁１１のソレノイド１２を駆動
する。CPU２１からの信号がＩ／Ｏインターフ
エイス２３を経由してソレノイド駆動部２４に出
力され、その信号に応じてソレノイド１２が駆動
されてシリンダ１３，１４に圧油が流入する。シ
リンダ１３，１４のピストンロツドの動作はそれ
ぞれリンク１５，１６を介してクラツチ／ブレー
キ機構を動作させる。一方のクラツチ／ブレーキ
機構を動作させるとクローラ７の駆動が停止され
または制動されて機体はそちら側に回行する。

CPU２１にはROM２５およびROM２６が接
続されている。ROM２５には接触センサ５、地
磁気センサ８および傾斜角センサ９の出力信号に
応じてソレノイド１２の動作を制御するプログラ
ム等が記憶されている。RAM２６のエリアＭ
１，Ｍ２には地磁気センサ８および傾斜角センサ
９の検出値等が記憶される。

更に、CPU２１の割込端子にはタイマ３２が
接続されている。このタイマ３２はクロツクジエ
ネレータ２７、分配器２８およびラツチ２９から
構成されている。分配器２８はクロツクジエネレ
ータ２７のパネル信号を分割してラツチ２９に出
力する。ラツチ２９からの信号がCPU２１の割
込端子に入力されると地磁気センサ８および傾斜
角センサ９の出力値が読み込まれる。

第１図は、上記コンバインの自動制御動作を示
すフローチヤートである。

直進走行中には図外のメインルーチンで接触セ
ンサ５と地磁気センサ８との検出信号に従つて方
向制御および方位制御を行いながら進行方向を制
御している。このときRAM２６のメモリエリア
Ｍ１には方位制御のための初期方位D₁が記憶さ
れ、メモリエリアＭ２には傾斜角の基準値θ_Aが記
憶されている。一定時間間隔で出力されるラツチ
２９からの信号がCPU２１に入力されるとステ
ツプn1（以下“ステツプｎ”を単に“ni”とい
う。）において傾斜角センサ９の現在の検出値θ_B
を読み込むとともにRAM２６のメモリエリアＭ
２に記憶された傾斜角の基準値θ_Aとの差θの絶対
値が演算される。このn1がこの発明の変化量算
出手段に相当する。次いでn2において変化量θ
の絶対値が大きい方の設定値θ″と比較される。n2
において変化量θの絶対値が設定値θ″よりも大き
い場合にはn7に進み、地磁気センサ８による方
位制御を停止してメインルーチンに戻る。

n2において変化量θの絶対値が設定値θ″よりも
小さい場合にはn3に進み、小さい方の設定値θ′と
比較される。n3において変化量θが設定θ′よりも
小さい場合にはそのままメインルーチンに戻り、
接触式センサ５による方向制御と地磁気センサ８
による方位制御とにより自動操向が制御される。
n3において変化量θの絶対値が設定値θ′よりも大
きい場合にはn4に進み、地磁気センサ８が現在
方位D_Sを検出する。次いでn5に進みメモリエリ
アＭ１に記憶している方位制御の基準値となる初
期方位D_Iの内容をn4で検出した現在方位D_Sに変
更する。更にn6に進み、傾斜角センサ９の現在
の検出角度θ_Cを基準傾斜角θ_Aの内容に変更しメイ
ンルーチンに戻る。以上の動作においてn2，n7
がこの発明の方位制御規制手段に相当し、n3〜
n5が同じく初期方位更新手段に相当する。

以上の動作により、傾斜角センサ９の単位時間
当たりの変化量を求め、この変化量と２つの設定
値とを比較することによつて方位制御規制手段お
よび初期方位更新手段のいずれかを動作させるか
否かを選択できる。第４図Ａに示すように、傾斜
角センサ９の検出角度の変化が設定値θ′より大き
く設定値θ″より小さい場合には、地磁気センサ８
の出力の変化量は微小である。この場合には単位
時間経過時毎にメモリエリアＭ１の初期方位を現
在値D_Iに更新する。また第４図Ｂに示すように
傾斜角センサ９の検出角度の変化が設定値θ″より
も大きい場合には地磁気センサ８の出力も大きく
変化する。この場合には傾斜角センサ９の検出角
度の変化が落ち着くまで地磁気センサ８の出力に
よる方位制御を停止する。このように単位時間当
たりの傾斜角の変化量に応じて地磁気センサによ
る方位制御を停止するか、地磁気センサの現在の
検出方位を初期方位として更新するかまたは、変
化量が微小であるためいずれの動作も行わないか
を選択することができる。これによつて規制の進
行方向を正確に制御することができ設定された周
回走行を正しく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である自動操向制御
機能を有する移動農機であるコンバインの動作の
一部を示すフローチヤート、第２図は同コンバイ
ンの外観図、第３図は同コンバインの制御部のブ
ロツク図である。第４図ＡおよびＢは同コンバイ
ンが有するセンサの出力の変化を示す図である。 ５……接触式センサ、８……地磁気センサ、９
……傾斜角センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 植株に接触する接触センサと機体の進行方向
   の絶対方位からの偏角を検出する地磁気センサと
   を有し、接触センサによる方向制御と地磁気セン
   サの現在の検出方位を初期方位に一致するように
   前記進行方向を変更する方位制御とを行う自動操
   向制御機能を有する移動農機において、 機体の水平からの傾きを検出する傾斜角センサ
   と、この傾斜角センサの検出値の所定時間内にお
   ける変化量を算出する変化量算出手段と、この変
   化量算出手段の算出結果が所定値を越えた際に前
   記地磁気センサの現在の検出方位を前記初期方位
   とする初期方位更新手段と、前記算出結果がより
   大きい別の設定値を越えた際に前記方位制御をそ
   の間一時停止する方位制御規制手段と、を備えて
   なる自動操向制御機能を有する移動農機。