JPH07184264A - 作業車用の制御装置 - Google Patents

作業車用の制御装置

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JPH07184264A
JPH07184264A JP32638693A JP32638693A JPH07184264A JP H07184264 A JPH07184264 A JP H07184264A JP 32638693 A JP32638693 A JP 32638693A JP 32638693 A JP32638693 A JP 32638693A JP H07184264 A JPH07184264 A JP H07184264A
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JP
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control unit
data
terminal control
central control
terminal
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Application number
JP32638693A
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English (en)
Inventor
Katsuya Usui
克也 臼井
Shigeki Hayashi
繁樹 林
Masaru Kawane
勝 川根
Yasunori Sueyoshi
康則 末吉
Masahiko Shimano
雅彦 嶋野
Hiromichi Andou
寛通 安東
Hideaki Tanaka
秀明 田中
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常状態発生に伴う安全性の向上を図る作業
車用の制御装置を提供する。 【構成】 中央制御部が、機体各部に分散配置される複
数個の端末制御部に対して、通信手段を介して、ポーリ
ングセレクティング方式にて通信可能に構成され、 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、中央制御部が、端末制御部からの送信デ
ータに基づいて、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制御
データとして送信するように構成され、さらに、中央制
御部が、異状状態発生に伴って、端末制御部の全てに対
してアクチュエータ類の作動を停止させるための制御デ
ータを送信する非常停止用送信処理を、優先して実行す
るように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中央制御部が、機体各
部に分散配置される複数個の端末制御部に対して、通信
手段を介して、ポーリングセレクティング方式にて通信
可能に構成され、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において、従来
では、前記制御情報検出用のセンサ類からの検出信号が
適正状態から外れる、又は、前記複数個の端末制御部の
いずれかとの通信が不能になる等の異常状態が発生する
と、央制御部は、ランプやブザー等の警報装置を作動さ
せて、作業者に安全対策の処置を促すように構成されて
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】異常状態発生に伴っ
て、単に警報装置を作動させても、作業者が迅速に適切
な安全対策の処置を講じない虞があり、その結果、アク
チュエータ類の危険な不必要な作動が行われる虞があ
り、一層の安全対策が望まれていた。
【0004】本発明は上記の実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、異常状態発生に伴う安全性の向
上を図る点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の作業車用の制御
装置は、中央制御部が、機体各部に分散配置される複数
個の端末制御部に対して、通信手段を介して、ポーリン
グセレクティング方式にて通信可能に構成され、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
されたものであって、その第1特徴構成は、前記中央制
御部が、異状状態発生に伴って、前記端末制御部の全て
に対して前記アクチュエータ類の作動を停止させるため
の制御データを送信する非常停止用送信処理を、優先し
て実行するように構成されている点にある。第2特徴構
成は、上記第1特徴構成を実施する際の好ましい具体構
成を特定するものであって、前記中央制御部は、前記制
御情報検出用のセンサ類からの検出信号が適正状態から
外れるに伴って、前記異状状態発生と判断するように構
成されている点にある。第3特徴構成は、上記第1又は
第2特徴構成を実施する際の好ましい具体構成を特定す
るものであって、前記中央制御部は、前記複数個の端末
制御部のうちの特定の端末制御部との通信が不能になる
に伴って、前記異状状態発生と判断するように構成され
ている点にある。第4特徴構成は、上記第1、第2又は
第3特徴構成を実施する際の好ましい具体構成を特定す
るものであって、前記各端末制御部は、自己に割り当て
られた自己アドレス及び全ての端末制御部に共通する共
通アドレスを指定されるに伴って、前記中央制御部から
の前記制御データを受信するように構成され、前記中央
制御部は、前記共通アドレスを指定して、前記非常停止
用送信処理を実行するように構成されている点にある。
第5特徴構成は、上記第1、第2、第3又は第4特徴構
成を実施する際の好ましい具体構成を特定するものであ
って、前記端末制御部は、前記中央制御部からのポーリ
ングが設定時間ない場合には、それが管理するアクチュ
エータ類の作動を停止する駆動信号を出力するように構
成されている点にある。
【0006】
【作用】第1特徴構成によれば、中央制御部は、異常状
態が発生するに伴って、端末制御部の全てに対してアク
チュエータ類の作動を停止するための制御データを送信
する非常停止処理を、他の処理に優先して実行する。こ
れによって、各端末制御部はそれが管理するアクチュエ
ータ類の作動を停止する。ちなみに、異常状態が発生し
た際には、作業者が点検保守を行って、再び作業が再開
されることになる。第2特徴構成によれば、中央制御部
は、制御情報検出用のセンサ類からの検出信号が適正状
態から外れるに伴って、上記異常状態発生と判断して上
記非常停止処理を実行する。すなわち、センサ類からの
検出信号が適正状態から外れる場合には、適正な制御作
動を行うことはできないものとなるが、このような異常
状態発生の際は、全てのアクチュエータの作動を停止さ
れることになる。第3特徴構成によれば、中央制御部
は、複数個の端末制御部のうちの特定の端末制御部との
通信が不能になるに伴って、上記異常状態発生と判断し
て上記非常停止処理を実行する。すなわち、制御上重要
なセンサ類を管理する端末制御部や、作業の安全上重要
なアクチュエータを管理する端末制御部との通信が不能
となる場合には、適正な制御作動を行うことはできない
ものとなるが、このような異常状態発生の際は、全ての
アクチュエータの作動を停止されることになる。第4特
徴構成によれば、中央制御部は、異常状態発生に伴っ
て、全ての端末制御部に共通アドレスを指定して、上記
非常停止処理を実行する。すなわち、非常停止処理を実
行するに際して、各端末制御部のアドレスを指定しなが
ら、アクチュエータ類の作動を停止するための制御デー
タを各端末制御部に順次送信する手順にても行うことが
できるが、共通アドレスを指定して、各端末制御部にた
いして、一挙にアクチュエータ類の作動を停止するため
の制御データを送信することができる。第5特徴構成に
よれば、異常状態の発生の際に、通信が不能な端末制御
部が発生しても、端末制御部は中央制御部からのポーリ
ングが設定時間ないことをもって、それが管理するアク
チュエータ類作動を停止することになる。
【0007】
【発明の効果】第1特徴構成によれば、異常状態発生に
伴って、各端末制御部が管理するアクチュエータ類の作
動を、優先的に実行される非常停止処理によって、迅速
に停止することができるから、異常状態発生に際しての
安全性の向上を図れるようになった。第2特徴構成によ
れば、上記第1特徴構成の効果に加えて、センサ類の検
出信号の異常に伴う非常停止処理を、確実に行えるよう
になった。第3特徴構成によれば、上記第1又は第2特
徴構成の効果に加えて、制御上重要なセンサ類を管理す
る端末制御部や、作業の安全上重要なアクチュエータを
管理する端末制御部との通信が不能となるに伴う非常停
止処理を、確実に行えるようになった。第4特徴構成に
よれば、上記第1、第2又は第3特徴構成の効果に加え
て、非常停止処理を迅速に完了することができるから、
一層の安全性の向上を図ることができる。第5特徴構成
によれば、上記第1、第2、第3又は第4特徴構成の効
果に加えて、異常状態発生に伴って通信不能の端末制御
部が存在しても、その端末制御部のアクチュエータ類を
も確実に停止することができるから、層の安全性の向上
を図ることができる。
【0008】
【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。
【0009】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、刈取部の対地高さを目標設定高さに維持する
昇降制御や、エンジンの能力を極力有効に利用できるよ
うに走行速度を自動調節する車速制御や、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。
【0010】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LU(LU1〜LU5)とが、
有線式の通信手段Tを介して、ポーリングセレクティン
グ方式にて多重通信可能に接続されている。各端末制御
部LU(LU1〜5)は、制御情報検出用のセンサ類S
W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CU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
LU(LU1〜5)からの送信データに基づいて、各端
末制御部LU(LU1〜5)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。
【0011】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。
【0012】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LU(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。
【0013】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。
【0014】一方、図2に示すように、各端末制御部L
U(LU1〜5)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LU(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AD1〜4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SW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LU
(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〜A3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G
A2等に電源電圧を供給する直流電圧源である。
【0015】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
(LU1〜5)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GA
1,2に出力するように動作する。
【0016】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。
【0017】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。
【0018】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LU(LU
1〜5)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。
【0019】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。
【0020】前記各端末制御部LU(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LU(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LU4が、外部端子A0〜A3のうちA
0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。
【0021】そして、中央制御部CUと各端末制御部L
U(LU1〜5)とは、上記各端末制御部LU(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LU
(LU1〜5)と通信を実行するように構成されてい
る。
【0022】又、中央制御部CUは、各端末制御部LU
(LU1〜5)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LU(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LU(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LU(LU1〜5)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LU(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。
【0023】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LU(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LU(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。
【0024】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。
【0025】各ソレノイドL(L1,L2)の駆動端子
(一端)は、夫々駆動用のトランジスターTr1,Tr
2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25,26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,Tr1のエミッタ端子に接続されている。
これにより、トランジスターTr1,Tr2が同時にO
Nしないようにして、ソレノイドL1,L2の何れか一
方をポート出力端子a,bの出力に対応して駆動するよ
うに構成している。但し、油圧シリンダ6は、ソレノイ
ドL1,L2の何れも駆動していないとき、及び、刈高
手動スイッチS3が操作されていないときには、中央の
位置に復帰付勢されている。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。
【0026】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(一端)は、夫々駆動用のトランジスタ
ーTr3,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,T
r4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。これにより、トランジスターTr
3,Tr4が同時にONしないようにして、ソレノイド
L3,L4の何れか一方をポート出力端子c,dの出力
に対応して駆動するように構成している。但し、油圧シ
リンダ10は、ソレノイドL3,L4の何れも駆動して
いないとき、及び、操向手動スイッチS4が操作されて
いないときには、中央の位置に復帰付勢されている。
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。
【0027】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S5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(エラー制
御)。
【0028】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。そして、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(エラー制御)。
【0029】従って、トランジスターTr1,Tr2及
びアンド回路25,26は、端末制御部LU1のポート
出力端子a,bからの駆動信号に基づいて、アクチュエ
ータ類L(L1,L2)を駆動させるアクチュエータ駆
動部Zとして機能し、トランジスターTr3,Tr4及
びアンド回路27,28は、端末制御部LU1のポート
出力端子c,dからの駆動信号に基づいて、アクチュエ
ータ類L(L3,L4)を駆動させるアクチュエータ駆
動部Zとして機能している。そして、刈高手動レバー7
及び操向手動レバー8は、アクチュエータ類L(L1,
L2,L3,L4)に対する駆動信号を前記アクチュエ
ータ駆動部Zに指令する手動式の指令手段Qとして機能
している。
【0030】更に、前記アクチュエータ駆動部Zは、端
末制御部LU1からの駆動信号に優先して、前記指令手
段Q(刈高手動レバー7,操向手動レバー8)からの指
令に基づいて、前記アクチュエータ類L(L1,L2,
L3,L4)を駆動させるように構成されている。つま
り、前記エラー制御時又は前記自動制御時において、前
記指令手段Q(刈高手動レバー7,操向手動レバー8)
が操作されると、前記アクチュエータ駆動部Zは、端末
制御部LU1からの駆動信号がいかなるものであって
も、前記指令手段Q(刈高手動レバー7,操向手動レバ
ー8)からの指令を優先して実行する。尚、前記指令手
段Q(刈高手動レバー7,操向手動レバー8)が操作さ
れたときのアクチュエータ類L(L1,L2,L3,L
4)の駆動状態を示すモニター信号は、ポート入力端子
a’,b’c’,d’から得られるように構成されてお
り、端末制御部LU1は、ポート入力端子a’,b’
c’,d’から得られた情報を中央制御部CUへと送信
している。
【0031】又、中央制御部CUは、上述の如く通信エ
ラーが発生した端末制御部LUが特定の端末制御部であ
る場合には、端末制御部LUの全てに対して前記アクチ
ュエータ類M,L(警報ブザーBは除く)の作動を停止
するための制御データを送信する非常停止処理を、優先
して実行するように構成されている。説明を加えると、
刈取ブロック1の端末制御部LU3が次の理由により特
定の端末制御部となる。つまり、図16に示すように、
刈取穀稈を脱穀装置に搬送する搬送経路中の穀稈の存否
を検出する株元センサS0が、センサ類SWのうちの一
つとして端末制御部LU3に接続されている。この株元
センサS0は、コンバインが作業行程中に位置して刈取
作業中であるか、枕地に位置する非刈取作業中であるか
を検出するものであり、昇降制御、操向制御、姿勢制
御、車速制御、扱深さ制御等の制御が、株元センサS0
の検出情報に基づいて、刈取作業中にのみ実行されるこ
とになる。従って、刈取ブロック1の端末制御部LU3
との通信が不能になると、刈取作業中には制御作動を実
行し、非刈取作業中は制御作動を停止することが適切に
行えなえない、異状状態の発生となり、中央制御部CU
は、この異状状態の発生を判断して、上記非常停止処理
を実行することになる。
【0032】この非常停止処理を迅速に行わせるため
に、各端末制御部LUが、上述の如く自己に割り当てら
れた自己アドレス及び全ての端末制御部LUに共通する
共通する共通アドレスを指定されるに伴って、中央制御
部CUからの前記制御データを受信するように構成され
ている。そして、中央制御部CUは、前記共通アドレス
を指定して、前記非常停止処理を実行するように構成さ
れている。
【0033】ところで、上記異状状態としては次の場合
もあり、このような異状状態の発生の際にも上記非常停
止処理が実行される。別の異状状態の第1として、セン
サ類SWからの検出信号が適正状態から外れるに伴っ
て、前記中央制御部CUが異状状態発生と判断する。例
えば、株元センサS0が搬送穀稈を検出しているにもか
かわらず、前記方向センサS1,S2が設定時間穀稈を
検出しない場合や、方向センサS1,S2が穀稈を検出
しているのにもかかわらず、株元センサS0が設定時間
搬送穀稈を検出しない場合には、センサ類SWの異状を
判断できるのである。別の異状状態の第2として、複数
個の端末制御部LUのうちの複数個が同時に通信不能に
なった場合に、異状状態の発生と判断できる。又、別の
異状状態の第3として、例示はしないが、非常停止用ス
イッチを操縦部に設けておき、作業者によって、非常停
止用スイッチが操作されて中央制御部CUに異状状態の
発生が指令された場合に、異状状態の発生と判断でき
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LU(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=HI
GH)に維持して各端末制御部LU(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LU(LU1〜5)
の動作が安定化する時間が経過すると、CPU1は、出
力Port3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LU(LU1〜5)と
の通信を開始させる(#6)。即ち、CPU2は各端末
制御部LU(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LU(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、CPU
1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、CPU1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1.5se
c)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)。ちなみに、この制御処理において、上述の異状
状態発生の判断及びその判断に伴う非常停止処理が実行
されることは勿論である。
【0037】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)。
【0038】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LU(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LU(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LU(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LU(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T
p’(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。
【0039】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)。
【0040】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LU(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、CPU1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。
【0041】そして、最後より1つ前のTASKno=
nでは、各端末制御部LU(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TA
SKno=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。
【0042】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LU(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、CPU1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)。
【0043】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。
【0044】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LU(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。
【0045】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LU(LU1〜5)のゲートアレイG
A2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C
Uへ返信データを送信する。
【0046】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LU(L
U1〜5)、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LU(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LU(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C
RC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L
U(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。
【0047】〔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、10ms)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。
【0048】上記実施例では、手動式の指令手段Qとし
て、刈高手動レバー7及び操向手動レバー8を示した
が、刈高手動レバー7及び操向手動レバー8に限定され
るものではなく、この他にも手動式の指令手段Qを設け
るようにしても良い。
【0049】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。
【0050】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。
【0051】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。
【0052】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 L,M アクチュエータ類 LU 端末制御部 SW センサ類 T 通信手段
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央制御部(CU)が、機体各部に分散
    配置される複数個の端末制御部(LU)に対して、通信
    手段(T)を介して、ポーリングセレクティング方式に
    て通信可能に構成され、 前記端末制御部(LU)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)に対する駆動信号
    の出力を実行し、 前記中央制御部(CU)が、前記端末制御部(LU)か
    らの送信データに基づいて、前記各端末制御部(LU)
    のアクチュエータ類(M,L)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)が、異状状態発生に伴って、前
    記端末制御部(LU)の全てに対して前記アクチュエー
    タ類(L)の作動を停止させるための制御データを送信
    する非常停止用送信処理を、優先して実行するように構
    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、前記制御情
    報検出用のセンサ類(SW)からの検出信号が適正状態
    から外れるに伴って、前記異状状態発生と判断するよう
    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、前記複数個
    の端末制御部(LU)のうちの特定の端末制御部(L
    U)との通信が不能になるに伴って、前記異状状態発生
    と判断するように構成されている請求項1又は2記載の
    作業車用の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記各端末制御部(LU)は、自己に割
    り当てられた自己アドレス及び全ての端末制御部(L
    U)に共通する共通アドレスを指定されるに伴って、前
    記中央制御部(CU)からの前記制御データを受信する
    ように構成され、 前記中央制御部(CU)は、前記共通アドレスを指定し
    て、前記非常停止用送信処理を実行するように構成され
    ている請求項1、2又は3記載の作業車用の制御装置。
  5. 【請求項5】 前記端末制御部(LU)は、前記中央制
    御部(CU)からのポーリングが設定時間ない場合に
    は、それが管理するアクチュエータ類(L)の作動を停
    止する駆動信号を出力するように構成されている請求項
    1、2、3又は4記載の作業車用の制御装置。
JP32638693A 1993-11-08 1993-12-24 作業車用の制御装置 Pending JPH07184264A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011010745A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Sophia Co Ltd 遊技機
JP2015033600A (ja) * 2014-09-29 2015-02-19 株式会社ソフイア 遊技機

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