JPH0520041B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機体が作業行程の端部に達したこと
を検出する行程端部検出手段、及び、１つの作業
行程終了後においてその行程と交差する方向に向
う次の作業行程へ機体を自動走行させるべく、作
業行程終了に伴つて次作業行程側へ所定角度旋回
させながら前進させ、次に次作業行程の手前箇所
に向つて所定距離後進させ、さらに次作業行程に
沿う方向に所定角度旋回させたのち再度前進させ
る走行パターン記憶手段を夫々設け、作業行程終
了後において前記走行パターンに沿つて機体を自
動走行させるべく、前記行程端部検出手段、及
び、走行パターン記憶手段夫々の情報に基づい
て、操向装置及び走行変速装置を自動操作する制
御手段を設けた作業車のターン制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

上記走行パターン記憶手段に、次作業行程へ機
体を自動走行させるための走行パターンを記憶さ
せるに、従来では、平均的な圃場状態に基づいて
その走行パターンを記憶させるようにすると共
に、圃場状態が多少異つていても次作業行程へ突
入する際に、機体位置が次作業行程に対して大き
くずれることがないように、次作業行程側へ旋回
後、次作業行程へ突入するまでの突入前走行距離
に余裕を持たせるようにしていた。

上記手段をコンバイン等の刈取収穫機に適用し
た場合について例を挙げて説明すれば、地面が柔
らかに圃場では、走行装置のスリツプ等により、
次作業行程へ突入するまでの走行距離が短くな
り、次作業行程に沿う方向に所定角度旋回させる
際に機体前部で茎稈を押し倒す虞れがあるので、
前記突入前走行距離を、平均的な固さの圃場にお
ける適正値よりも少し長くなるように走行パター
ンを設定するのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来手段では、圃場状態に
拘らず定形化された走行パターンに沿つてターン
制御するために、以下に示すような不都合があつ
た。

すなわち、第９図に示すように、固い圃場では
走行装置のスリツプが生じにくいため、実際の走
行距離が設定距離よりも長くなり、次作業行程に
沿う方向に旋回させた後の機体位置が、次作業行
程に対する適正位置よりも更に後方側にずれるこ
ととなる。その結果、次作業行程へ突入するまで
の時間が長くなつて作業能率の低下を招く虞れが
あつた。

又、平均的な固さの圃場よりも柔らかい圃場で
は、走行装置のスリツプが多くなり、実際の旋回
角度が設定角度よりも大きくなつたり実際の走行
距離が短くなる。その結果、機体は次作業行程に
近い場所でターンすることとなり、後進後の旋回
時に機体前部で茎稈を押し倒す虞れがある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、柔らかい圃場において走行装
置のスリツプにより機体前部で茎稈を押し倒して
しまうことを抑制しながらも、固い圃場における
作業能率の低下を抑制する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる作業車のターン制御装置は、上
記目的を達成するために、冒記構造のものにおい
て、前記再度前進を開始してから次作業行程へ突
入するまでの突入前走行距離を検出する走行距離
検出手段を設けるとともに、計測された前記突入
前走行距離と予め設定された適正値との差が許容
差を越える場合には、次作業行程側へ所定角度旋
回させる際の旋回角度及び後進距離を補正するこ
とにより、次作業行程終了後における前記突入前
走行距離を前記適正値に近付けるように、前記記
憶された走行パターンを自動的に補正する走行パ
ターン補正手段を設けてあることを特徴構成とす
る（第１図参照）。

そして、その特徴構成の作用及び効果は次の通
りである。

〔作用〕

すなわち、次作業行程に沿う方向に所定角度旋
回させたのち前進を開始してから次作業行程へ突
入するまでの検出距離情報に基づいて、計測され
た前記突入前走行距離と予め設定された適正値と
の差が許容差を越える場合には、次作業行程側へ
所定角度旋回させる際の旋回角度及び後進距離を
補正することにより、次作業行程終了後における
前記突入前走行距離を前記適正値に近付けるよう
にするのである。

〔発明の効果〕

従つて、次行程へ突入する前のターン後の機体
を適正に位置させることができるので、軟弱地の
圃場においてはスリツプ等の影響も考慮された走
行パターンに補正されて、機体前部で茎稈を押し
倒してしまうことを抑制しながらも、比較的固い
圃場ではその圃場条件に合わせた適切な走行パタ
ーンに補正されて、作業能率を低下させるような
長い距離を走行しなくても良いようにできるので
あり、もつて、圃場の状況にかかわらず、一層良
好にターン制御できるに至つた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第７図に示すように、圃場の稲、麦等の植立茎
稈を引き起こして刈り取るとともに、刈取茎稈を
搬送しながら横倒れ姿勢に姿勢変更して、フイー
ドチエーン１に受け渡す刈取部２と、前記フイー
ドチエーン１で挟持搬送される茎稈を脱穀して穀
粒を選別回収する脱穀装置３とを、左右一対のク
ローラ走行装置４ａ，４ｂを装備した機体Ｖに搭
載して、刈取収穫機としての自走式コンバインを
構成してある。

尚、図中Ｃは、前記刈取部２を昇降させるため
の油圧シリンダであり、路上走行時あるいはター
ン時等の非作業時に前記刈取部２を上昇させて走
行するのである。

第２図に示すように、前記刈取部２の下方に
は、前方より刈取部２に導入される茎稈Ｈの株元
に接当することによつてON／OFF信号を出力す
る接触式スイツチにて構成された株元センサS₀を
設けてあり、刈取作業中であるか否かを検出する
ように構成してある。

前記刈取部２先端部に設けられた左右両端の分
草具５ａ，５ｂの取り付けフレーム６，６夫々に
は、機体Ｖ前方側へ付勢され、前記刈取部２に導
入される茎稈Ｈの株元に接当して、その接当位置
に対応した角度分を機体Ｖ後方側に回動するセン
サバー７と、そのセンサバー７の回動角を検出す
るポテンシヨメータＲとからなる倣いセンサS₁，
S₂を設けてあり、茎稈Ｈに対する機体Ｖの横方向
の偏位量Ａを検出するようにしてある。尚、圃場
に植立された茎稈Ｈが、前記センサバー７に対し
て断続的に接当することから、前記ポテンシヨメ
ータＲの出力信号は、断続して変化することとな
る。従つて、前記横方向偏位量Ａを検出するため
には、前記ポテンシヨメータＲの出力信号を平均
化したり、単位時間当たりの最大値を検出する等
の信号処理を行うこととなる。

又、前記機体の上部に、地磁気変化を感知する
ことにより絶対方位を検出する地磁気センサとそ
の検出信号を処理する信号処理部とを一体的にユ
ニツト化した方位センサ８を設けて、機体の向
きを検出するようにしてある。

第２図に示すように、エンジンＥからの出力
を、走行変速装置としての油圧式無段変速装置９
を介して走行用ミツシヨン部１０に伝達するよう
に構成してあり、前記ミツシヨン部１０への入力
軸１０ａの回転数を検出することにより走行速度
や走行距離を検出する走行距離検出手段としての
距離センサ１１を設けてある。

又、前記ミツシヨン部１０から左右クローラ装
置４ａ，４ｂへの動力伝達を断続する操向装置と
しての操向クラツチブレーキ１２Ｌ，１２Ｒ、こ
の操作クラツチブレーキ１２Ｌ，１２Ｒを入切操
作する油圧シリンダ１３Ｌ，１３Ｒ、および、こ
の油圧シリンダ１３Ｌ，１３Ｒを作動させる電磁
バルブ１４を設けてある。

尚、図中１５は、前記刈取部昇降用油圧シリン
ダＣを作動させるための電磁バルブである。

前記左右の倣いセンサS₁，S₂の検出結果に対す
る判別について説明すると、第６図に示すよう
に、前記偏位量Ａを三つのゾーン(i)，(ii)，(iii)に分
割して判別するようにしてある。すなわち、セン
サバー７が最も機体前方側に復帰している状態
から所定角度後方側へ回動している状態までを茎
稈Ｈに対して機体が離れる方向にずれている状
態とする浅倣いゾーン(i)とし、この浅倣いゾーン
(i)より更に所定角度後方側へ回動している状態ま
で茎稈Ｈを沿つている状態とする不感帯ゾーン(ii)
とし、この不感帯ゾーン(ii)より更に後方側へ回動
している状態を茎稈Ｈに対して入り込みすぎてい
る状態とする深倣いゾーン(iii)としてある。

以下、機体を１つの作業行程終了後におい
て、その行程と交差する方向に向う次の作業行程
へ自動走行させるための各種制御手段について説
明する。

第８図に示すように、予め刈取作業範囲の最外
周部を人為的に燥縦しながら走行して刈取作業を
行なう際に、前記株元センサS₀がONしてから
OFFするまでの間における前記方位センサ８に
よる検出方位を繰り返しサンプリングし、その平
均方位を各辺の基準方位θa，θb，θc，θdとして、
制御装置内に記憶させるようにしてある。又、
一つの作業行程終了に伴つて次作業行程側へ所定
角度旋回させながら前進させ、次に次作業行程の
手前箇所に向つて所定角度旋回させたのち再度前
進させる走行パターンを、前記制御装置内に記
憶させるようにして、走行パターン記憶手段１０
４を構成してある。（以下において、基準方位を
記憶させるための刈取作業を外周テイーチングと
呼称する。） 又、前記株元センサS₀及び前記倣いセンサS₁，
S₂，がOFF状態になると、機体が作業行程の
端部に達したことを検出するようにして、行程端
部検出手段１０１を構成してある。

そして、作業行程終了後において前記走行パタ
ーンに沿つて機体を自動走行させるべく、制御
装置により、前記行程端部検出手段１０１、及
び、走行パターン記憶手段１０４夫々の情報に基
づいて、操作装置１２Ｌ，１２Ｒ及び走行変速装
置９を自動操作するようにして、操向装置１２
Ｌ，１２Ｒ及び走行変速装置９を自動操作する制
御手段１０２を構成してある。

次に、前記走行パターンに基づいて機体を自
動走行させる制御手段１０２及び前記再度前進を
開始してから次作業行程へ突入するまでの突入前
走行距離を検出する走行距離検出手段としての距
離センサ１１の情報に基づいて、前記突入前走行
距離を適正値に近付けるように前記記憶された走
行パターンを自動的に補正する走行パターン補正
手段１０３を、第４図及び第５図のフローチヤー
トに基づいて説明する。

第５図に示すように、外周テイーチングを行な
うか、自動走行を行なうかを設定する作業モード
選択スイツチSW₆の操作状態が判定され、そのス
イツチSW₆がON状態であると、外周テイーチン
グを行なうためのルーチンが実行される。又、前
記作業モード選択スイツチSW₀がOFF状態で且
つ操向制御スタートスイツチSW₁がON状態であ
ると、株元センサS₀のON−OFF状態が判定され
る。

そして、機体を人為的に操作して刈取作業を
開始すると、株元センサS₀がON状態になつて、
刈取制御が開始される。

前記刈取制御が終了する、つまり一つの作業行
程終了に伴い前記株元センサS₀が一旦OFFした
後、左右の両倣いセンサS₁，S₂及び前記株元セン
サS₀が所定時間（1.5秒）OFF状態になると、機
体が作業行程の端部に達したと判断して、前記
行程と交差する方向に向う次の作業行程へ機体
をターンさせるターン制御を開始するのである。

第３図及び第４図に示すように、ターン制御が
開始されると、刈取部２を上昇させると共に、走
行距離Lxの計測を開始する。そして、前記走行
距離Lxが第１設定距離Laに達するまで走行速度
Vxを第１旋回速度Vaとなるように増減速を繰り
返すのである。その後、前記第１設定距離Laを
走行すると、左操向クラツチブレーキ１２Ｌを作
動することにより左クローラ装置４ａを停止させ
て、機体の検出方位が設定方位（θa＋γ、但
しγ＝60゜）になるまで旋回させ、旋回後、走行
距離Lxの計測を開始すると共に、減速させて機
体を停止させる。停止後、設定時間（2.0秒）
経過すると、後進を開始すると共に、走行距離
Lxの計測を開始し、その走行距離Lxが第２設定
距離（Lb＋Lc）に達するまで走行速度Vxを設定
速度Vbにするように増速するのである。前記第
２設定距離（Lb＋Lc）を走行すると、右操向ク
ラツチブレーキ１２ＲをONして機体の向きが
次作業行程に沿う方向（θb）に一致するまで旋
回させ、旋回後は減速して機体を停止させる。
そして、刈取部２を下降させると共に、前進を開
始し、その走行距離Lxの計測を株元センサS₀が
ONになるまで行なうものである。尚、前記株元
センサS₀がONするまで走行速度Vxが設定速度
Vcになるように増速するのである。

そして、前記株元センサS₀がONした後、走行
距離Lxの計測を停止し、その計測された走行距
離Ldと予め設定された適正値Lxとの差が許容値
ｍを越える場合には、次式()，()で示す如く、
前記旋回角度γ及び後進距離Lcを補正すること
により次作業行程終了後における突入前走行距離
Ldを前記適正値Lzに近付けるようにするのであ
る。

γ＝β−tan^-1（La／Ｍ） ……() Lc＝La／sin（β−γ） …() ここでβは次行程の基準方位である。

但し、Ｍ＝Ld＋Lz／２として、補正後の突入前走 行距離Ldが適正値Lzよりも短くなつた際に機体
前部で茎稈Ｈを押し倒してしまうことを抑制する
ために検出した突入前走行距離Ldと適正値Lzと
の中間値を次行程での適正値とするのである。

〔別実施例〕

本発明は、コンバインに適用する他、芝刈機等
の各種作業車に適用できる。

前記実施例では、行程端部を検出するに、株元
センサS₀及び両倣いセンサS₁，S₂の検出信号に基
づいて検出するようにしたが、株元センサS₀の検
出信号、あるいは両倣いセンサS₁，S₂の検出信号
のいずれか一方側のみの検出信号により行程端部
を検出するようにしてもよい。

尚、前記１次旋回角度γの初期旋回角度を60゜
に設定したが、その初期旋回角度は自由に設定で
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車のターン制御装置の
実施例を示し、第１図は本発明の全体構成を示す
ブロツク図、第２図は制御システムのブロツク
図、第３図はターン制御を示す説明図、第４図は
ターン制御を示すフローチヤート、第５図は制御
作動を示すフローチヤート、第６図は倣いセンサ
の説明図、第７図はコンバインの全体側面図、第
８図は走行順序を示す概略図である。第９図はタ
ーン制御動作の従来例を示す説明図である。 ４ａ，４ｂ…操向装置、９…走行変速装置、１
１…走行距離検出手段、１０１…行程端部検出手
段、１０２…制御手段、１０３…走行パターン補
正手段、１０４…走行パターン記憶手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機体が作業行程の端部に達したことを検出す
   る行程端部検出手段１０１、及び、１つの作業行
   程終了後においてその行程と交差する方向に向う
   次の作業行程へ機体を自動走行させるべく、作業
   行程終了に伴つて次作業行程側へ所定角度旋回さ
   せながら前進させ、次に次作業行程の手前箇所に
   向つて所定距離後進させ、さらに次作業行程に沿
   う方向に所定角度旋回させたのち再度前進させる
   走行パターン記憶手段１０４を夫々設け、作業行
   程終了後において前記走行パターンに沿つて機体
   を自動走行させるべく、前記行程端部検出手段１
   ０１、及び、走行パターン記憶手段１０４夫々の
   情報に基づいて、操向装置１２Ｌ，１２Ｒ及び走
   行変速装置９を自動操作する制御手段１０２を設
   けた作業車のターン制御装置であつて、前記再度
   前進を開始してから次作業行程へ突出するまでの
   突入前走行距離Ldを検出する走行距離検出手段
   １１を設けるとともに、計測された前記突入前走
   行距離Ldと予め設定された適正値Lzとの差が許
   容差ｍを越える場合には、次作業行程側へ所定角
   度旋回させる際の旋回角度γ及び後進距離Lcを
   補正することにより、次作業行程終了後における
   前記突入前走行距離Ldを前記適正値Lzに近付け
   るように、前記記憶された走行パターンを自動的
   に補正する走行パターン補正手段１０３を設けて
   ある作業車のターン制御装置。