JPH0739205A - 作業車のステアリング制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行地面の凹凸にかかわらず車体を目標方向
に沿って直進走行させるステアリング制御を精度よく行
えるようにする。 【構成】 走行車体の操向装置１を油圧シリンダ２によ
り駆動操作するよう構成するとともに、走行車体の方位
と走行目標方位とのずれ量を検出する角速度検出型の方
位センサ５，６を備え、この方位センサ５，６の検出情
報に基づいて走行車体が前記走行目標方向に沿って走行
するように油圧シリンダ２を制御する制御回路４を備え
てある作業車のステアリング制御機構において、走行車
体の設定姿勢からの傾斜角度を検出する角度検出センサ
８，９を設け、この角度検出センサ８，９の検出情報に
基づいて、制御回路４は、前後傾斜角度が大きいほど油
圧シリンダ２の修正量を大きくさせるよう、前記方位セ
ンサ５，６の検出値又はこの検出値に対応する制御目標
を自動補正するよう構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行車体の操向装置を
駆動機構により駆動操作するよう構成するとともに、走
行車体の方位を検出する角速度検出型の方位センサを備
え、この方位センサの検出情報に基づいて走行車体が走
行目標方向に沿って走行するように前記駆動機構を制御
する制御手段を備えてある作業車のステアリング制御機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車のステアリング制御機構にお
ける方位センサは、例えば、圧電振動型ジャイロセンサ
や光ファイバージャイロセンサ等で構成され、車体の目
標方向からの方位ずれを加速度検出により検出するよう
構成してあり、地磁気に基づいて車体の絶対方位を検出
する構成のものに比較して、ノイズによる影響を受ける
ことなく、確実に車体の方位検出を行えるようにしてあ
り、従来では、この方位センサの検出情報のみに基づい
て、車体が常に走行目標方向に向かうようにステアリン
グ制御するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来構
造によるときは、車体の走行地面〔水田圃場では耕盤〕
が水平状態であれば弊害は生じないけれども、実際の走
行地面は全てが平坦であるとは限らず、凹凸が存在する
のが一般的である。このような凹凸の存在する地面を走
行するとき、例えば片側前輪が凹部に落ち込み車体が傾
斜したような場合においては、車体の重心位置の変化に
起因して車体の進行方向がステアリング制御状態と異な
る方向に変化してしまうことがある。その結果、方位セ
ンサの検出値が変化してその検出情報に基づいて予め設
定された目標方向に姿勢修正すべく駆動機構が制御され
るが、このとき、平面視状態における方位検出で車体が
目標方向に向かうようステアリング制御を実行するだけ
では、正確な方位制御が行えないおそれがある。つま
り、上記従来構造によるステアリング制御は、平坦な地
面における単なる平面視状態における方位ずれに基づい
てステアリング制御する構成であるから、上述したよう
な車体の傾斜による方位ずれにおいては、車体の方位ず
れ量と操向装置のステアリング制御量との対応関係が異
なったものになるから、車体の方位のずれを修正する制
御だけでは、正確なステアリング制御が行えないおそれ
がある。本発明は上記不具合点を解消することを目的と
している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴構成は、冒
頭に記載した作業車のステアリング制御装置において、
前記走行車体の設定姿勢からの傾斜角度を検出する角度
検出センサを設け、この角度検出センサの検出情報に基
づいて、前記制御手段は、前後傾斜角度が大きいほど前
記駆動機構の修正量を大きくさせるよう、前記方位セン
サの検出値又はこの検出値に対応する制御目標を自動補
正するよう構成してある点にある。

【０００５】

【作用】地磁気から方位を検出するものに比較してノイ
ズ等の影響を受け難い角速度検出型の方位センサを用い
て、精度よく車体の方位ずれを検出できるものでありな
がら、車体が走行するに伴って走行地面の凹凸等に起因
して車体の方位が目標方向からずれが生じたような場
合、走行車体の設定姿勢〔例えば、水平姿勢〕からの傾
斜角度を検出して、大きく傾斜しているようなときは、
平坦な走行面におけるステアリング修正制御量よりも大
きくさせることで、実際の車体の挙動に適合した適切な
ステアリング制御を行うことができる。

【０００６】

【発明の効果】従って、走行地面に存在する凹凸にかか
わらず、走行車体を目標方向に沿って直進走行させるス
テアリング制御が精度よく行える作業車のステアリング
制御装置を提供できるに至った。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図１
に例えば、田植機や農用トラクタ等の作業車におけるス
テアリング制御装置の制御ブロック図を示している。こ
のステアリング制御装置は、作業車における例えば操向
揺動自在な車輪等の操向装置１を、油圧シリンダ２〔駆
動機構の一例〕により駆動操作自在に構成するととも
に、車体が目標方向に沿って直進走行するように前記油
圧シリンダ２に対する電磁制御弁３を、マイクロコンピ
ュータを備えた制御回路４〔制御手段の一例〕によって
駆動制御するよう構成してある。つまり、走行車体の実
際の走行方向〔方位〕を検出するための方位センサを設
けるとともに、この方位センサによる走行車体の方位と
目標方位とのずれ量を求め、そのずれ量が少なくなるよ
うに油圧シリンダ２を駆動制御するのである。方位セン
サは、圧電振動型ジャイロセンサから成る比較的検出感
度が低く信号処理が容易な第１方位センサ５と、光ファ
イバー型ジャイロセンサから成る比較的検出感度が高く
信号処理が複雑な第２方位センサ６との検出感度の異な
る２種類の方位センサが備えられている。これらの角速
度検出型の方位センサ５，６は、走行車体が前後傾斜や
左右ローリング傾斜した場合であっても、これらの傾斜
作動によってセンサ出力に影響を与えないように構成さ
れている。即ち、図３、図４に示すように、車体に固定
された外枠部材７に対して車体前後方向に沿う軸芯Ｘと
それに直交する横向き軸芯Ｙの夫々の軸芯周りで相対回
動自在に、且つ、方位センサ５，６の重心位置Ｇが各軸
芯Ｘ，Ｙよりも下方側に位置する状態で方位センサ５，
６を支持し、車体が前後傾斜したり左右ローリング傾斜
しても、方位センサ５，６は自重により垂下した状態で
相対回動し、水平状態を維持するよう構成してある。

【０００８】又、車体における絶対水平姿勢からの前後
傾斜角度を検出する前後傾斜角センサ８及び左右ローリ
ング傾斜角度を検出するローリング角センサ９を備えて
ある。角度検出センサとしてのこれらの各センサ８，９
は、周知構造の重錘式のアナログ検出センサで構成され
ている。

【０００９】以下、制御作動について説明する。図２に
示すように、走行車体を直進走行するべき目標姿勢に設
定した後、このときの方位を目標方位として設定記憶し
ておき〔ステップ１〕、車体の走行に伴って第１方位セ
ンサ５から方位ずれの出力信号があるときは、第１方位
センサ５の角速度出力を積分等の演算処理を行う第１処
理回路１０の出力〔角度データであって方位ずれ角度に
対応する〕を取り込み、第１方位センサ５から方位ずれ
の出力信号が無いときは、第２方位センサ６の信号処理
を行う第２処理回路１１の出力〔角度データであって方
位ずれ角度に対応する〕を取り込む〔ステップ２〜５〕
ようにして、高感度であって信号処理が複雑な第２方位
センサ６の出力取り込みをできるだけ少なくさせて処理
速度を高速化させている。そして、前後傾斜角センサ８
とローリング角センサ９の検出情報を読み込み、車体の
傾斜角度が設定角度よりも大きい場合には、ステアリン
グ修正量が大きくなるように、予め実験データ等で求め
られるマップデータに基づいて、傾斜角度情報から検出
方位ずれ量を大側に補正する〔ステップ６〜８〕。次
に、検出された方位ずれ量からステアリング操作量を演
算し、その操作量だけ油圧シリンダ２を駆動させるべく
電磁制御弁３を切り換え制御する〔ステップ９，１
０〕。

【００１０】〔別実施例〕前記方位センサ５，６の支持
構造としては、図５に示すように、車体に固定のケース
１２に対して粘性の高い液体Ｅを介して方位センサ５，
６を浮させて、水平姿勢を維持するよう構成してもよ
い。又、上記実施例のように方位センサを２個設けるも
のに代えて１個だけ設ける構成でもよく、駆動機構とし
ては油圧シリンダに限らず、電動モータ等の他の駆動機
構を用いることもできる。

【００１１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、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】制御ブロック図

【図２】制御フローチャート

【図３】方位センサの支持構造を示す平面図

【図４】方位センサの支持構造を示す側面図

【図５】別構成の方位センサの支持構造を示す側面図

【符号の説明】

１ 操向装置 ２ 駆動機構 ４ 制御手段 ５，６ 方位センサ ８，９ 傾斜角度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体の操向装置（１）を駆動機構
   （２）により駆動操作するよう構成するとともに、走行
   車体の方位と走行目標方位とのずれ量を検出する角速度
   検出型の方位センサ（５），（６）を備え、この方位セ
   ンサ（５），（６）の検出情報に基づいて走行車体が前
   記走行目標方向に沿って走行するように前記駆動機構
   （２）を制御する制御手段（４）を備えてある作業車の
   ステアリング制御機構であって、 前記走行車体の設定姿勢からの傾斜角度を検出する角度
   検出センサ（８），（９）を設け、この角度検出センサ
   （８），（９）の検出情報に基づいて、前記制御手段
   （４）は、前後傾斜角度が大きいほど前記駆動機構
   （２）の修正量を大きくさせるよう、前記方位センサ
   （５），（６）の検出値又はこの検出値に対応する制御
   目標を自動補正するよう構成してある作業車のステアリ
   ング制御機構。