JPH10164909A - Working machine - Google Patents

Working machine

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JPH10164909A
JPH10164909A JP33172896A JP33172896A JPH10164909A JP H10164909 A JPH10164909 A JP H10164909A JP 33172896 A JP33172896 A JP 33172896A JP 33172896 A JP33172896 A JP 33172896A JP H10164909 A JPH10164909 A JP H10164909A
Authority
JP
Japan
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steering
traveling
frequency
steering operation
automatic
Prior art date
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Application number
JP33172896A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Mizota
秀昭 溝田
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10164909A publication Critical patent/JPH10164909A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a working machine improving travel property without wastefully consuming power and fuel by providing a correcting means controlling a power steering device so as to reduce the frequency of steering operation maintaining traveling to a target direction by an automatic steering control means. SOLUTION: This machine is provided with an automatic steering controlling means E maintaining a steering direction to a previously set target direction by the driving force of an actuator based on the measuring result of a sensor such as a posture sensor 38 discriminating the traveling direction of a traveling device body when a steering operation tool travels in a non-operating state, a discriminating means discriminating displacing tendency to the right and left at the time of traveling by the steering operation tool or at the time of traveling by the means E, and the correcting means G controlling a power steering device in order to reduce the frequency of steering operation maintaining traveling in the target direction by the means E based on the discriminating result of this means F.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、操向操作具の操作
に対応して操向車輪をアクチュエータの駆動力で操向操
作するパワーステアリング装置を備えると共に、操向操
作具が非操作状態での走行時に走行機体の走行方向を判
別するセンサの計測結果に基づき前記アクチュエータの
駆動力で操向方向を予め設定された目標方向に維持する
自動操向制御手段を備えた作業機の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention includes a power steering device for steering a steered wheel by a driving force of an actuator in response to an operation of a steering operation tool. The present invention relates to an improvement of a working machine having automatic steering control means for maintaining a steering direction at a preset target direction by a driving force of the actuator based on a measurement result of a sensor for determining a traveling direction of a traveling body during traveling.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記のように構成された作業機と
して乗用型の田植機を例に挙げると、苗の移植作業時に
は直進走行を行う必要から作業者が比較的微妙な操向操
作を行うものとなっており、この作業時に苗植付装置に
対して予備苗を人為的に補給する際には作業者が操向操
作具から手を離した状態で走行機体を直進走行させるよ
うに、比較的短い時間だけ自動的に操向制御を行うもの
も考えられていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a riding type rice transplanter is taken as an example of a working machine configured as described above, it is necessary for the operator to perform straight running when transplanting seedlings, so that the operator must perform relatively delicate steering operations. When artificially replenishing the seedling planting equipment with spare seedlings during this operation, the operator should keep the hand off the steering operation tool and run the traveling machine straight. There has also been proposed a system that automatically performs steering control for a relatively short time.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、走行機
体を直進走行させる自動制御を考えるに、例えば、耕盤
が左右何れかの側に傾斜している場合には操向車輪を直
進姿勢に設定していても走行方向が自然と耕盤の低い側
に向かうことも多く、このように走行方向が変化すると
走行機体の走行方向を復元操作するための操向操作が自
動的に行われるものとなる。しかし、自動的な操向操作
であっても耕盤の傾斜が大きい場合には頻繁に操向制御
が行われることとなり圃場面に移植された苗列が乱れる
ばかりでなく、電力や燃料を無駄に消費するものとなり
改善の余地がある。
As described above, in consideration of the automatic control for making the traveling body travel straight, for example, when the tillage machine is tilted to the right or left, the steered wheels are moved straight forward. Even if it is set to, the traveling direction naturally tends to the lower side of the tillage, and when the traveling direction changes in this way, the steering operation for restoring the traveling direction of the traveling aircraft is automatically performed It will be. However, even in the automatic steering operation, when the inclination of the cultivator is large, the steering control is frequently performed, so that not only the seedlings transplanted in the field scene are disturbed, but also power and fuel are wasted. Consumption and room for improvement.

【0004】本発明の目的は、自動操向制御時における
制御頻度を低下させ得る作業機を合理的に構成する点に
ある。
An object of the present invention is to rationally configure a working machine capable of reducing the control frequency during automatic steering control.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴(請
求項1)は冒頭に記したように、操向操作具の操作に基
づき操向車輪をアクチュエータで操向操作するパワース
テアリング装置を備えると共に、操向操作具が非操作状
態での走行時にセンサの計測結果に基づき前記アクチュ
エータの駆動力で操向方向を予め設定された目標方向に
維持する自動操向制御手段を備えた作業機において、前
記走行操作具による走行時、あるいは、前記自動操向制
御手段による走行時に機体走行時の左右方向への変位傾
向を判別する判別手段を備え、この判別手段の判別結果
に基づいて前記自動操向制御手段による前記目標方向へ
の走行を維持するための操向操作の頻度を低下させるよ
う前記パワーステアリング装置を制御する補正手段を備
えている点にあり、その作用は次の通りである。
According to a first aspect of the present invention, as described at the outset, a power steering apparatus for steering a steered wheel with an actuator based on an operation of a steering operating tool. And an automatic steering control means for maintaining the steering direction at a preset target direction with the driving force of the actuator based on the measurement result of the sensor when the steering operation tool is running in a non-operating state. The traveling operation tool, or, when traveling by the automatic steering control means, a discriminating means for discriminating a tendency of displacement in the left-right direction during traveling of the body, and based on a discrimination result of the discriminating means, Correction means for controlling the power steering device so as to reduce the frequency of the steering operation for maintaining the traveling in the target direction by the automatic steering control means. The action is as follows.

【0006】本発明の第2の特徴(請求項2)は請求項
1において、前記判別手段が、単位時間内において左右
何れの側への操向操作時間が長いか、あるいは、操舵角
が大きいかの傾向を判別することで機体走行時の左右方
向への変位傾向を判別する処理系で構成されている点に
あり、その作用は次の通りである。
According to a second feature of the present invention (claim 2), in claim 1, the discriminating means determines whether the steering operation time to the left or right in a unit time is long or the steering angle is large. The processing system is configured to determine the tendency of displacement in the left-right direction during traveling of the aircraft by determining the tendency. The operation is as follows.

【0007】本発明の第3の特徴(請求項3)は請求項
1において、前記判別手段が、機体に対して前後向き姿
勢の軸芯周りにローリング自在に支持され、かつ、対地
ローリング姿勢を維持するよう構成された対地作業装置
の単位時間内のローリングの頻度に基づいて機体走行時
の左右方向への変位傾向を判別する処理系で構成されて
いる点にあり、その作用は次の通りである。
A third feature of the present invention (claim 3) is that, in claim 1, the discriminating means is supported rotatably around an axis in a front-rear posture with respect to the body, and has a roll-to-ground posture. It consists of a processing system that determines the tendency of displacement of the ground work device in the left and right direction during running of the aircraft based on the frequency of rolling within a unit time of the ground work device, and its operation is as follows. It is.

【0008】本発明の第4の特徴(請求項4)は請求項
1において、前記補正手段が、前記判別手段からの判別
結果に基づいて操向車輪の操舵方向を前記目標方向を基
準に操作頻度が高い側へ向ける処理系で構成されている
点にあり、その作用は次の通りである。
According to a fourth feature of the present invention (claim 4), according to claim 1, the correction means controls the steering direction of the steered wheel based on the target direction based on the determination result from the determination means. The point is that the processing system is directed to the side with higher frequency, and the operation is as follows.

【0009】本発明の第5の特徴(請求項5)は請求項
1において点にあり、前記補正手段が、前記判別手段か
らの判別結果に基づいて操作頻度が高い側への操向操作
力を逆側への操向操作力より大きくするようアクチュエ
ータの駆動力を調節する処理系で構成されているその作
用は次の通りである。
A fifth feature of the present invention (claim 5) resides in claim 1, in which the correction means controls the steering operation force to the side with a higher operation frequency based on the determination result from the determination means. The operation of the processing system for adjusting the driving force of the actuator so as to make the driving force greater than the steering operation force to the opposite side is as follows.

【0010】〔作用〕上記第1の特徴によると、判別手
段が走行機体の左右方向への変位傾向を判別するので、
自動操向制御手段による操向時には、この判別結果に基
づいて補正手段が操向操作の頻度を低下させて走行機体
の目標方向への走行を行わせるものとなる。
[Operation] According to the first feature, the determining means determines the tendency of the traveling body to be displaced in the left-right direction.
At the time of steering by the automatic steering control means, the correction means reduces the frequency of the steering operation based on the result of this determination and causes the traveling body to travel in the target direction.

【0011】上記第2の特徴によると、操向操作系の操
作時間、あるいは、操舵角に基づいて機体走行時の左右
方向への変位傾向を判別するので、特別なセンサ類を用
いずとも現実の操向制御に基づいた正確な傾向を判別し
得るものとなる。
According to the second feature, since the tendency of displacement in the left-right direction during traveling of the aircraft is determined based on the operation time of the steering operation system or the steering angle, the actual operation can be performed without using special sensors. It is possible to determine an accurate tendency based on the steering control.

【0012】上記第3の特徴によると、対地作業装置の
対地ローリング姿勢を維持する制御の頻度に基づいて機
体走行時の左右方向への変位傾向を判別するので、例え
ば、対地作業装置の右側を上昇させる制御の頻度が高い
場合には機体が右側に傾斜する傾向が高いので走行方向
が目標方向を基準に右側に変位しやく、これを修正する
目的で左側への操向制御の頻度が高くなると判別できる
ものであり、特別なセンサ類を用いずに済むものとな
る。
According to the third feature, since the tendency of displacement in the left-right direction during the traveling of the aircraft is determined based on the frequency of control for maintaining the ground rolling posture of the ground working device, for example, the right side of the ground working device is determined. If the frequency of control to raise is high, the aircraft tends to lean to the right, so the traveling direction tends to shift to the right based on the target direction, and the frequency of steering control to the left to correct this is high. Can be discriminated, and it is not necessary to use special sensors.

【0013】上記第4の特徴によると、判別手段の判別
結果に基づいて補正手段が操向車輪の操舵方向を目標方
向を基準に変位の頻度の高い方向に向けるので、機体が
目標方向から外れる方向への変位を予め修正して自動操
向制御手段による操向作動の頻度を低減し得るものとな
る。
According to the fourth feature, the correction means directs the steering direction of the steered wheels in a direction with a high frequency of displacement based on the target direction based on the result of the determination by the determination means, so that the aircraft deviates from the target direction. By correcting the displacement in the direction in advance, the frequency of the steering operation by the automatic steering control means can be reduced.

【0014】上記第5の特徴によると、判別手段の判別
結果に基づいて補正手段が操向車輪の操向操作力を目標
方向を基準に変位の頻度の高い側を高めるので、機体が
目標方向から外れた場合にも強力な力で戻し操作する結
果、自動操向制御手段による操向作動の頻度を低減し得
るものとなる。
According to the fifth feature, the correction means increases the steering operation force of the steered wheels on the side with the higher frequency of displacement based on the target direction based on the determination result of the determination means. As a result, the frequency of the steering operation by the automatic steering control means can be reduced as a result of performing the returning operation with a strong force even when the vehicle deviates from the position.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1に示すように、ステアリング
操作される駆動型の前車輪1、及び、駆動型の後車輪2
を備えた走行機体3の前部にエンジン4を搭載すると共
に、この走行機体3の前部にエンジン4からの動力が伝
えられるベルト式の無段変速装置V、ミッションケース
5夫々を配置し、又、走行機体3の中央部に運転座席6
と操向操作具としてのステアリングハンドル7とを配置
し、走行機体3の後端部に対しリフトシリンダ8で駆動
昇降するリンク機構9を介し対地作業装置としての苗植
付装置Aを前後向き姿勢のローリング軸芯X周りでロー
リング作動自在に連結して作業機としての乗用型の田植
機を構成する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a drive-type front wheel 1 and a drive-type rear wheel 2 that are steered.
The engine 4 is mounted on the front of the traveling body 3 provided with a belt-type continuously variable transmission V and the transmission case 5 to which power from the engine 4 is transmitted. Also, a driver seat 6 is provided at the center of the traveling body 3.
And a steering handle 7 as a steering operation tool, and a seedling planting device A as a ground working device is placed in a front-rear position via a link mechanism 9 driven up and down by a lift cylinder 8 with respect to a rear end of the traveling body 3. Are connected so as to be freely rollable around the rolling axis X to form a riding type rice transplanter as a working machine.

【0016】苗植付装置Aは、苗載せ台10に載置した
マット状苗Wを、走行速度と連動して作動する植付機構
11で切出して圃場面に植付ける作動を行うと共に、複
数の整地フロート12が接地する状態で苗植付作業を行
うよう構成され、無段変速装置Vはエンジン4の出力
軸、ミッションケース5の入力軸夫々に備えた割りプー
リ型のプーリに無端ベルトを巻回すると共に、夫々のプ
ーリに対する無端ベルトの巻回半径の調節で変速を行う
よう構成(具体構造は詳述せず)されている。
The seedling planting apparatus A performs an operation of cutting out a mat-shaped seedling W placed on a seedling mounting table 10 by a planting mechanism 11 that operates in conjunction with a running speed and planting the seedling W in a field scene. The seedling planting operation is carried out in a state where the leveling float 12 is in contact with the ground, and the continuously variable transmission V has an endless belt on a split pulley type pulley provided on the output shaft of the engine 4 and the input shaft of the transmission case 5, respectively. In addition to winding, the speed is adjusted by adjusting the winding radius of the endless belt with respect to each pulley (specific structure is not described in detail).

【0017】図2に示すように、前記リンク機構9は左
右一対のトップリンク9Tと左右一対のロアーリンク9
Lと、これらのリンク9T,9Lの後端に連結する縦リ
ンク9Vとを備えて成り、苗植付装置Aは縦リンク9V
の下端部に対して前記ローリング軸芯X周りで揺動自在
に支持されている。又、縦リンク9Vの上面に固設した
フレーム15に対して横向き姿勢のネジ軸16を回動自
在に支持すると共に、このネジ軸16を正逆回転駆動す
るよう電動型のローリングモータ17を備え、ネジ軸1
6に螺合するナット部材18と一体移動するシフト部材
19と苗植付装置側の左右の縦フレーム20との間に操
作バネ21を介装することでローリングモータ17の駆
動によって苗植付装置Aのローリング姿勢を変更自在に
構成してある。又、苗載せ台10の反苗載せ面の側に重
錘式のローリングセンサ22を備え、このローリングセ
ンサ22は重錘の垂下姿勢をポテンショメータ型のセン
サで苗植付装置Aのローリング姿勢を計測するよう構成
されている。
As shown in FIG. 2, the link mechanism 9 includes a pair of left and right top links 9T and a pair of right and left lower links 9T.
L and a vertical link 9V connected to the rear ends of these links 9T and 9L.
Is supported swingably around the rolling axis X with respect to the lower end of the roller. Further, a screw shaft 16 in a horizontal position is rotatably supported with respect to a frame 15 fixed on the upper surface of the vertical link 9V, and an electric rolling motor 17 is provided to drive the screw shaft 16 to rotate forward and reverse. , Screw shaft 1
The operating spring 21 is interposed between the shift member 19 that moves integrally with the nut member 18 screwed into the nut 6 and the left and right vertical frames 20 on the side of the seedling planting apparatus. The rolling posture of A is configured to be freely changeable. In addition, a weight-type rolling sensor 22 is provided on the side of the seedling mounting table 10 opposite to the seedling-mounting surface, and the rolling sensor 22 measures the hanging attitude of the weight by using a potentiometer-type sensor to measure the rolling attitude of the seedling mounting apparatus A. It is configured to be.

【0018】図3に示すように、前記エンジン4の右側
面にオルタネータ25を備え、このエンジン25の左側
方位置にバッテリー26が配置され、ステアリングハン
ドル7の下方でミッションケース5の上方位置にマイク
ロプロセッサを内蔵した制御装置27が配置され、この
制御装置27に対してエンジン4の点火プラグ4Pから
の電磁波ノイズが作用し難いようにエンジン4の点火プ
ラグ4Pの位置をエンジン全面側に配置し、エンジン4
と制御装置27との間に金属板製のシールド28を配置
してある。又、バッテリー26から制御装置27に対す
る電力線29を介して点火プラグ4Pやオルタネータ2
5からの電磁波ノイズが作用し難いように該電力線29
をエンジン4の反オルタネータ側に配置してある。
As shown in FIG. 3, an alternator 25 is provided on the right side of the engine 4, a battery 26 is disposed on the left side of the engine 25, and a micro-cell is provided below the steering handle 7 and above the transmission case 5. A control device 27 containing a processor is arranged, and the position of the spark plug 4P of the engine 4 is arranged on the entire surface of the engine so that electromagnetic noise from the spark plug 4P of the engine 4 hardly acts on the control device 27. Engine 4
A shield 28 made of a metal plate is arranged between the control device 27 and the control device 27. In addition, the ignition plug 4P and the alternator 2 are connected via a power line 29 from the battery 26 to the control device 27.
5 so that the electromagnetic noise from
Is arranged on the side of the engine 4 opposite to the alternator.

【0019】図4に示すように、前車輪1の左右のナッ
クルアーム31を連結するタイロッド32と、前記ステ
アリングハンドル7の基端部のギヤケース33のピット
マンアーム34とを機械的に連係してステアリング操作
系が構成されると共に、ステアリング操作時(操舵時)
のトルクと操作方向を計測するトルクセンサ35をステ
アリングハンドル7の操作軸に備え、このトルクセンサ
35の計測結果に基づきステアリング操作系に対してア
シスト力を作用させるアクチュエータとして電動式のア
シストモータ36を備え、又、一方のナックルアーム3
1の基端部に前車輪1のステアリング角(操舵角)を計
測するポテンショメータ型の切れ角センサ37を備えて
パワーステアリング装置が構成されている。
As shown in FIG. 4, a tie rod 32 for connecting left and right knuckle arms 31 of the front wheel 1 and a pitman arm 34 of a gear case 33 at the base end of the steering handle 7 are mechanically linked to each other for steering. An operation system is configured, and at the time of steering operation (at the time of steering)
A torque sensor 35 for measuring the torque and operation direction of the steering wheel is provided on the operation shaft of the steering handle 7, and an electric assist motor 36 is used as an actuator for applying an assist force to the steering operation system based on the measurement result of the torque sensor 35. Equipped and one knuckle arm 3
A power steering apparatus is provided with a potentiometer-type steering angle sensor 37 for measuring a steering angle (steering angle) of the front wheel 1 at a base end of the power steering apparatus.

【0020】この田植機では走行機体3の走行方向の変
化を判別するための感磁型、あるいは、レーザジャイロ
型の姿勢センサ38(図3を参照)を備えると共に、こ
の姿勢センサ38からの信号に基づいて走行機体3を直
進走行させるよう前記制御装置27の制御動作を設定す
ることで、例えば、苗植付装置Aに対して予備苗を補給
する際のように作業者がステアリングハンドル7から手
を離した状態でも前記パワーステアリング装置を自動的
に制御して、このパワーステアリング装置からの操作力
によって走行機体3を直進走行姿勢に維持するようにな
っている。
The rice transplanter is provided with a magneto-sensitive or laser gyro-type attitude sensor 38 (see FIG. 3) for judging a change in the traveling direction of the traveling body 3, and a signal from the attitude sensor 38. By setting the control operation of the control device 27 so that the traveling body 3 travels straight based on the operator, for example, when the operator supplies the preliminary seedlings to the seedling planting device A, the operator can operate the steering wheel 7 from the steering handle 7. The power steering device is automatically controlled even when the hand is released, and the traveling body 3 is maintained in the straight traveling posture by the operation force from the power steering device.

【0021】図5に示すように、前記制御装置27に対
して前記トルクセンサ35と、前記切れ角センサ37
と、前記姿勢センサ38と、走行機体3を自動的に直進
走行させる自動操向制御を選択する選択スイッチ39
と、前記ローリングセンサ22、苗植付装置Aのローリ
ング角を任意に設定するローリング角設定器40とから
の入力系が形成されると共に、前記ローリングモータ1
7と、前記アシストモータ36とに対する出力系が形成
され、次のように制御動作が設定されている。
As shown in FIG. 5, the torque sensor 35 and the turning angle sensor 37
The attitude sensor 38 and a selection switch 39 for selecting automatic steering control for automatically moving the traveling body 3 straight ahead.
And an input system from the rolling sensor 22 and a rolling angle setting device 40 for arbitrarily setting the rolling angle of the seedling planting apparatus A.
7, and an output system for the assist motor 36 is formed, and the control operation is set as follows.

【0022】図6にはメインの制御動作が表され、この
制御では制御が開始されると判別値に初期値を設定する
と共に、選択スイッチ39がONの場合にのみ自動操向
ルーチンを実行し(#101、#102、#200ステ
ップ)、次に判別ルーチンを実行する制御をリセットさ
れるまで繰り返すものとなっている(#300、#10
3ステップ)。尚、苗植付装置Aをローリング角設定器
40の設定値に維持する制御については本発明と直接関
係ないので説明していない。又、判別ルーチンを構成す
るプログラムで判別手段Fが構成されている。
FIG. 6 shows a main control operation. In this control, when the control is started, an initial value is set as a discrimination value, and an automatic steering routine is executed only when the selection switch 39 is ON. (Steps # 101, # 102, # 200), the control for executing the next determination routine is repeated until reset (# 300, # 10).
3 steps). The control for maintaining the seedling planting apparatus A at the set value of the rolling angle setting device 40 is not described because it is not directly related to the present invention. The discriminating means F is constituted by a program constituting a discriminating routine.

【0023】自動操向ルーチン、判別ルーチン(#20
0、#300ステップ)はサブルーチンの形でセットさ
れ自動操向ルーチン(#200ステップ)は図7のフロ
ーチャートに示すように、後述する判別ルーチンで設定
された判別値に基づいて操向基準目標を設定し、前記切
れ角センサ37からの信号を入力し、この切れ角センサ
37からの信号値が操向基準目標の値に基づいて設定さ
れる不感帯内に存在するかを判別し、存在しない場合に
のみ操向基準目標に向けて前記アシストモータ36を制
御する(#201〜#204ステップ)。
Automatic steering routine, discrimination routine (# 20)
0, # 300 step) are set in the form of a subroutine, and the automatic steering routine (# 200 step) sets a steering reference target based on a determination value set in a determination routine described later, as shown in a flowchart of FIG. The signal from the turning angle sensor 37 is input, and it is determined whether the signal value from the turning angle sensor 37 exists in a dead zone set based on the value of the steering reference target. The assist motor 36 is controlled only toward the steering reference target (steps # 201 to # 204).

【0024】この操向基準目標はステアリングハンドル
7の非操作時における前車輪1の切れ角を設定するもの
であり、判別値が初期値の場合には直進方向に向けら
れ、後述するように判別値が設定された場合には、その
判別値に基づいて前車輪1の切れ角を直進方向を基準に
した左右いずれかの方向に設定するものとなる。又、こ
のように操向基準目標が設定された後には作業者がステ
アリングハンドル7を操作しなくともアシストモータ3
6の駆動力で自動的にステアリング操作され、その切れ
角が維持されるものとなっている。
This steering reference target is to set the turning angle of the front wheel 1 when the steering handle 7 is not operated. When the discrimination value is the initial value, the steering wheel is directed straight ahead, and the discrimination will be described later. When a value is set, the turning angle of the front wheel 1 is set to one of the left and right directions based on the straight traveling direction based on the determination value. After the steering reference target is set in this manner, the assist motor 3 can be operated without the operator operating the steering handle 7.
The steering operation is automatically performed with the driving force of No. 6, and the steering angle is maintained.

【0025】次に、判別値に基づいて操向トルクを設定
すると共に、姿勢センサ38からの信号を入力し、この
姿勢センサ38からの計測値が予め設定された直進方向
に対応する目標姿勢を基準にして設定した不感帯内に存
在するかを判別し、存在しない場合には目標姿勢に向け
て前記アシストモータ36を駆動し、この駆動時には設
定された操向トルクでアシストモータ36を駆動する
(#205〜#208ステップ)。尚、操向トルクは操
向操作の頻度の高い側へのトルクを他方側へのトルクよ
り高くするものであり、この操向トルクは、アシストモ
ータ36に供給される電力を間歇電力のデューティ比の
調節のようにPWM式に増大させることでトルクの値を
大きくし、電力を低下させることでトルクの値を小さく
するものとなっている。
Next, a steering torque is set on the basis of the discrimination value, and a signal from the attitude sensor 38 is input. The measured value from the attitude sensor 38 is used to determine a target attitude corresponding to a preset straight traveling direction. It is determined whether or not it exists within the dead zone set as a reference, and if it does not exist, the assist motor 36 is driven toward the target posture, and at this drive, the assist motor 36 is driven with the set steering torque ( # 205 to # 208 steps). It should be noted that the steering torque is to make the torque to the side where the steering operation is frequently performed higher than the torque to the other side. This steering torque is obtained by changing the power supplied to the assist motor 36 to the duty ratio of the intermittent power. The torque value is increased by increasing the value in the PWM method as in the case of the adjustment, and the value of the torque is decreased by decreasing the electric power.

【0026】つまり、目標姿勢は作業開始時、あるい
は、枕地で機体3の旋回を終了した際に機体3を走行さ
せるべき方向に向けた際に姿勢センサ38の信号をメモ
リに保持する制御によって設定されるものであり、この
制御では、作業時に選択スイッチ39の操作で自動走行
制御が選択されることにより目標姿勢から機体3の姿勢
が外れた場合には作業者がステアリング操作を行わずと
もアシストモータ36の駆動力で自動的に目標姿勢に復
元させるものとなっている。尚、#201〜#204ス
テップで補正手段Gが構成され、#206〜#208ス
テップで自動制御手段Eが構成されている。
That is, the target posture is controlled by the control of retaining the signal of the posture sensor 38 in the memory when the work is started or when the turning of the body 3 on the headland is completed, and the body 3 is turned to the direction in which it is to be run. In this control, when the automatic cruise control is selected by operating the selection switch 39 at the time of work and the posture of the body 3 deviates from the target posture, the operator does not need to perform the steering operation. The target posture is automatically restored by the driving force of the assist motor 36. The correcting means G is constituted by steps # 201 to # 204, and the automatic control means E is constituted by steps # 206 to # 208.

【0027】判別ルーチン(#300ステップ)は、ス
テアリングハンドル7を人為操作した場合であっても、
前述した自動操向ルーチンによる操向制御であっても、
前車輪1の直進方向への姿勢を基準にした前車輪1の左
右方向への操向操作に基づいて左右いずれの操向操作の
頻度が高いかを判別するものであり、ステアリングハン
ドル7の人為操作によるステアリング操作時には前記ト
ルクセンサ35からの信号に基づいて直進状態であるか
を判別し(アシストモータ36の制御状態から直進状態
であるかを判別しても良い)、又、自動操向ルーチンに
よる操向制御時にはアシストモータ36の制御状態から
直進状態であるかを判別し、直進状態である場合には左
右のカウンタ(後述する)の作動を停止させ、左右いず
れかの方向に操向操作されていることが判別された場合
には、操向方向に対応して設定された左カウンタ、若し
くは、右カウンタのカウント値を所定値だけ増加させる
処理を行う(#301〜#305ステップ)。
The discrimination routine (step # 300) is performed even when the steering handle 7 is manually operated.
Even in the steering control by the automatic steering routine described above,
The left or right steering operation is determined based on the left / right steering operation of the front wheel 1 based on the attitude of the front wheel 1 in the straight traveling direction. At the time of steering operation, it is determined whether the vehicle is in a straight running state based on a signal from the torque sensor 35 (it may be determined whether the vehicle is in a straight running state from the control state of the assist motor 36), and an automatic steering routine is performed. At the time of steering control, it is determined from the control state of the assist motor 36 whether or not the vehicle is in a straight running state. When it is determined that the steering operation is performed, a process of increasing the count value of the left counter or the right counter set corresponding to the steering direction by a predetermined value is performed (# 3). 1 # 305 steps).

【0028】前記左カウンタ、及び、右カウンタは夫々
ともマイクロプロセッサ内の特定のレジスタあるいはメ
モリの特定のアドレスにカウント値を保存するソフトウ
エアで構成され、左右への操向操作状態が継続する限り
はカウント値を増大させるように処理形態が設定されて
いる。
Each of the left counter and the right counter is constituted by software for storing a count value in a specific register in a microprocessor or a specific address of a memory, as long as the steering operation state to the left and right continues. The processing mode is set so as to increase the count value.

【0029】次に、設定時間間隔でタイムアップするイ
ンターバルタイマーがタイムアップする毎に左カウンタ
の値と右カウンタの値との割り算(演算)を行って左側
と右側との操向操作の頻度を求め、この演算結果から判
別値を設定する(#306〜#308ステップ)処理を
行う。
Next, every time the interval timer which times up at the set time interval times up, the value of the left counter and the value of the right counter are divided (calculated) to determine the frequency of the steering operation on the left and right sides. Then, a process of setting a discrimination value from the calculation result (steps # 306 to # 308) is performed.

【0030】前記インターバルタイマも前述と同様にマ
イクロプロセッサ内の特定のレジスタあるいはメモリの
特定のアドレスにカウント値を保存するソフトウエアで
構成されると共に、時間経過に伴ってそのカウント値を
インクリメントし(1ずつ加算し)し、このカウント値
が予め設定された数値に達するとタイムアップして前述
の処理を行わせると同時に、カウント値をクリヤして
「0」の初期値となるよう処理形態が設定されている。
又、左右カウンタのカウント値によって求められる頻度
は単なる数値であるが、この数値に対応して判別値を設
定するように制御装置27のメモリにはテーブル等のデ
ータが予め設定され、このデータに基づいて設定された
判別値は操向基準目標と対応する値となっている。
Similarly to the above, the interval timer is constituted by software for storing a count value in a specific register in a microprocessor or a specific address of a memory, and increments the count value with the passage of time ( When the count value reaches a preset value, the time is up and the above-described processing is performed, and at the same time, the count value is cleared so that the initial value of “0” is set. Is set.
The frequency obtained from the count values of the left and right counters is merely a numerical value, but data such as a table is set in advance in the memory of the control device 27 so as to set a discrimination value corresponding to the numerical value. The discrimination value set based on this is a value corresponding to the steering reference target.

【0031】具体的には切れ角センサ37からの入力系
には8ビット程度の性能のA/D変換器(図示せず)が
備えられ、前車輪1の切れ角を直進に設定する場合に、
例えば、A/D変換器が8ビットの性能の場合には操向
基準目標の値が「128」(10進法)の数値として表
され、仮に、直進を基準に左側となる操向基準目標の値
を「128」の数値から小さいものとした場合には、直
進を基準に右側となる操向基準目標の値が「128」の
数値から大きいものとなる。そして、左側への操向操作
の頻度が高い場合には、頻度が高いほど判別値を「12
8」の数値より小さくるように処理形態を設定し、右側
への操向操作の頻度が高い場合には、頻度が高いほど判
別値を「128」の数値より大きくするように処理形態
を設定することで判別値をそのまま基準目標の値に設定
し得るものとなっている。
Specifically, an input system from the turning angle sensor 37 is provided with an A / D converter (not shown) having a performance of about 8 bits, and is used when the turning angle of the front wheel 1 is set to go straight. ,
For example, when the A / D converter has an 8-bit performance, the value of the steering reference target is expressed as a numerical value of “128” (decimal system). Is smaller than the numerical value of “128”, the value of the steering reference target on the right side with respect to straight traveling is larger than the numerical value of “128”. When the frequency of the leftward steering operation is high, the higher the frequency, the more the discrimination value is set to “12”.
The processing mode is set so as to be smaller than the numerical value of "8", and when the frequency of the rightward steering operation is high, the processing mode is set so that the higher the frequency, the larger the discrimination value becomes larger than the numerical value of "128" By doing so, the discrimination value can be directly set to the value of the reference target.

【0032】このように本発明では、例えば、耕盤が左
右の何れかの方向に傾斜した圃場のようにステアリング
ハンドル7を直進方向に設定していても耕盤の傾斜の低
い側に向けて機体3の姿勢(走行方向)が自然に変化す
る状態の圃場での作業では、機体姿勢の自然な変化を修
正する方向にステアリングハンドル7を操作する頻度が
高くなることから、制御装置27がこの頻度を予め求め
ておき(前記処理では自動走行制御時の操向方向の頻度
も求めている)、作業途中に自動操向制御で機体3を自
動的に直進走行させる際には選択スイッチ39をON操
作するだけで、前述のように求めた頻度に基づいて制御
装置27が前車輪1の走行方向を修正する側に操向操作
が行われるものとなり、この結果、走行方向のの自然な
変位を修正された操向制御で相殺して自動操向時の操向
制御の頻度を低下させるものとなり、更に、姿勢センサ
38からの信号に基づく操向制御時にはステアリング操
作を、前記頻度の高い側への操作を強力な操作力(トル
ク)で行うことで操向方向の修正も迅速に行えるものと
なっている。
As described above, according to the present invention, even when the steering handle 7 is set in the straight traveling direction, for example, in a field where the cultivator is inclined in either the left or right direction, the cultivator is directed toward the lower slope side. In a field operation in which the attitude (running direction) of the body 3 naturally changes, the frequency of operating the steering handle 7 in a direction to correct the natural change of the body attitude increases. The frequency is obtained in advance (the frequency of the steering direction at the time of the automatic driving control is also obtained in the above-described processing), and the selection switch 39 is set to automatically move the body 3 straight ahead by the automatic steering control during the work. By simply turning on the vehicle, the steering operation is performed on the side where the control device 27 corrects the traveling direction of the front wheel 1 based on the frequency obtained as described above. As a result, a natural displacement in the traveling direction is obtained. Was fixed The steering control cancels out the frequency of the steering control at the time of the automatic steering, and furthermore, the steering operation is strongly performed at the time of the steering control based on the signal from the attitude sensor 38, and the operation to the high frequency side is strongly performed. Correction of the steering direction can be quickly performed by performing the operation with an appropriate operation force (torque).

【0033】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、苗植付装置Aのローリング制御の頻度
から耕盤の左右方向への傾斜の程度を想定することで、
前述と同様の自動操向ルーチンを実行するよう構成する
ことも可能であり、この別実施の形態では判別ルーチン
を図9のフローチャートに示すよう構成することも可能
である。尚、この別実施の形態では前記実施の形態と同
じ機能を有するものには前記実施の形態と共通の番号、
符号を附する。
[Other Embodiments] In addition to the above-described embodiment, the present invention assumes the degree of inclination of the cultivator in the left-right direction based on the frequency of rolling control of the seedling planting apparatus A, for example.
It is also possible to configure to execute the same automatic steering routine as described above, and in this alternative embodiment, the determination routine can be configured as shown in the flowchart of FIG. In this alternative embodiment, those having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the above-described embodiment,
Add a sign.

【0034】つまり、判別ルーチン(#400ステッ
プ)は、ローリングモータ17が左右の何れの側に駆動
されたかのデータに基づいてステアリングハンドル7が
操向操作されるであろう方向と頻度を判別するルーチン
であり、この処理では、ローリングモータ17への制御
信号に基づいて走行機体3に対する苗植付装置Aの姿勢
が水平(平行)状態であるかを判別し、又、水平状態で
ある場合には左右のカウンタ(後述する)の作動を停止
させ、ローリングモータ17が「左上げ」方向、あるい
は、「右上げ方向のの方向に駆動されていることが判別
された場合には、駆動方向に対応して設定された左カウ
ンタ、若しくは、右カウンタのカウント値を所定値だけ
増加させる処理を行う(#401〜#405ステッ
プ)。
That is, the determination routine (# 400 step) is a routine for determining the direction and frequency at which the steering wheel 7 will be steered based on the data on which side of the rolling motor 17 has been driven. In this process, it is determined whether the attitude of the seedling placement apparatus A with respect to the traveling machine body 3 is horizontal (parallel) based on the control signal to the rolling motor 17, and if the attitude is horizontal, The operation of the left and right counters (to be described later) is stopped, and if it is determined that the rolling motor 17 is driven in the “left-up” direction or the “right-up” direction, Then, a process of increasing the count value of the left counter or the right counter set by a predetermined value is performed (steps # 401 to # 405).

【0035】前記左カウンタ、及び、右カウンタは夫々
ともマイクロプロセッサ内の特定のレジスタあるいはメ
モリの特定のアドレスにカウント値を保存するようソフ
トウエアで構成され、操向操作状態が継続する限りはカ
ウント値を増大させるように処理形態が設定されてい
る。
Each of the left counter and the right counter is constituted by software so as to store a count value in a specific register in a microprocessor or a specific address of a memory, and counts as long as the steering operation state continues. The processing mode is set so as to increase the value.

【0036】次に、設定時間間隔でタイムアップするイ
ンターバルタイマーがカウントアップする毎に左カウン
タの値と右カウンタの値との割り算(演算)を行って左
側と右側とのうち操向操作の頻度を求め、この演算結果
から判別値を設定する(#406〜#408ステップ)
処理を行う。
Next, each time the interval timer that counts up at a set time interval counts up, the value of the left counter and the value of the right counter are divided (calculated) to calculate the frequency of the steering operation on the left and right sides. Is determined, and a discrimination value is set from the calculation result (steps # 406 to # 408).
Perform processing.

【0037】前記インターバルタイマも前述と同様にマ
イクロプロセッサ内の特定のレジスタあるいはメモリの
特定のアドレスにカウント値を保存するようソフトウエ
アで構成されると共に、時間経過に伴ってそのカウント
値をインクリメントし(1ずつ加算し)し、このカウン
ト値が予め設定された数値に達するとタイムアップして
前述の処理を行わせ、カウント値がクリヤされ「0」の
初期値となるよう処理形態が設定されている。
The interval timer is also configured by software to store the count value in a specific register in a microprocessor or a specific address of a memory, as described above, and increments the count value with the passage of time. When the count value reaches a preset numerical value, the time is up and the above-described processing is performed, and the processing form is set so that the count value is cleared and becomes the initial value of “0”. ing.

【0038】本発明では操向車輪の切れ角が大きいほど
補正値の値を大きくするよう実施することが可能であ
る。
In the present invention, it is possible to increase the correction value as the turning angle of the steered wheels increases.

【0039】[0039]

【発明の効果】従って、自動操向制御時には操向車輪を
操向操作の頻度を低下させる方向に予め向けることで操
向操作の頻度を低下させて目標方向への直進走行を精度
高く行い得る作業機が合理的に構成されたのである(請
求項1)。特に判別手段が操向車輪の操作頻度に基づく
処理を行うものでは、特別なセンサ類を備えずとも現実
の変位傾向を判別して精度の高い直進走行を可能にする
ものとなり(請求項2)、判別手段が対地作業装置のロ
ーリングの頻度に基づく処理を行うものでは、特別なセ
ンサ類を備えずとも地面の傾斜に起因する走行方向の変
位を正確に判別して精度の高い直進走行を可能にするも
のとなり(請求項3)、判別結果に基づいて操向車輪の
操舵方向を向けるものでは機体の走行方向が目標方向か
ら自然に変位する現象を事前に相殺して直進走行を可能
にするものとなり(請求項4)、判別結果に基づいてア
クチュエータの操向操作力を変更するものでは機体が目
標方向から外れた場合でも強力な復元操作で直進走行へ
の復元が円滑に行われるものとなる(請求項5)。
Therefore, during automatic steering control, the steered wheels are turned in advance in a direction to reduce the frequency of the steering operation, whereby the frequency of the steering operation is reduced, and the vehicle can travel straight ahead in the target direction with high precision. The work machine was rationally configured (claim 1). In particular, when the discriminating means performs processing based on the operation frequency of the steered wheels, it is possible to discriminate the actual displacement tendency and provide highly accurate straight traveling without providing special sensors. , The discriminating means performs processing based on the frequency of rolling of the ground work equipment, enabling accurate straight-line running by accurately discriminating the displacement in the running direction due to the inclination of the ground without special sensors When the steering direction of the steered wheels is turned based on the determination result, the phenomenon that the traveling direction of the body naturally displaces from the target direction is canceled in advance to enable straight traveling. In the case where the steering operation force of the actuator is changed based on the determination result, even when the aircraft deviates from the target direction, the restoration to the straight traveling can be smoothly performed by the strong restoration operation. Comprising (claim 5).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】田植機の全体側面図FIG. 1 is an overall side view of a rice transplanter.

【図2】苗植付装置の正面図FIG. 2 is a front view of the seedling planting apparatus.

【図3】機体前部の概略側面図FIG. 3 is a schematic side view of a front part of the fuselage.

【図4】操向制御系の模式図FIG. 4 is a schematic diagram of a steering control system.

【図5】制御系のブロック回路図FIG. 5 is a block circuit diagram of a control system.

【図6】主の制御動作のフローチャートFIG. 6 is a flowchart of a main control operation.

【図7】自動操向ルーチンのフローチャートFIG. 7 is a flowchart of an automatic steering routine.

【図8】判別ルーチンのフローチャートFIG. 8 is a flowchart of a determination routine.

【図9】別実施の形態の判別ルーチンのフローチャートFIG. 9 is a flowchart of a determination routine according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操向車輪 7 操向操作具 36 アクチュエータ 38 センサ A 対地作業装置 E 自動操向制御手段 F 判別手段 G 補正手段 X 軸芯 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 7 Steering operation tool 36 Actuator 38 Sensor A Ground work equipment E Automatic steering control means F Discriminating means G Correcting means X Axis

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操向操作具の操作に対応して操向車輪を
アクチュエータの駆動力で操向操作するパワーステアリ
ング装置を備えると共に、操向操作具が非操作状態での
走行時に走行機体の走行方向を判別するセンサの計測結
果に基づき前記アクチュエータの駆動力で操向方向を予
め設定された目標方向に維持する自動操向制御手段を備
えた作業機であって、 前記操向操作具による走行時、あるいは、前記自動操向
制御手段による走行時に機体走行時の左右方向への変位
傾向を判別する判別手段を備え、この判別手段の判別結
果に基づいて前記自動操向制御手段による前記目標方向
への走行を維持するための操向操作の頻度を低下させる
よう前記パワーステアリング装置を制御する補正手段を
備えている作業機。
A power steering device that steers steering wheels in response to an operation of a steering operation tool by a driving force of an actuator; A working machine comprising automatic steering control means for maintaining a steering direction at a preset target direction with a driving force of the actuator based on a measurement result of a sensor for determining a traveling direction, wherein When the vehicle is traveling or when the automatic steering control unit is traveling, the automatic steering control unit includes a determination unit configured to determine a tendency of displacement in a left-right direction during travel of the vehicle, and based on a determination result of the determination unit, the target determined by the automatic steering control unit. A work machine including a correction unit that controls the power steering device so as to reduce the frequency of a steering operation for maintaining traveling in a direction.
【請求項2】 前記判別手段が、単位時間内において左
右何れの側への操向操作時間が長いか、あるいは、操舵
角が大きいかの傾向を判別することで機体走行時の左右
方向への変位傾向を判別する処理系で構成されている請
求項1記載の作業機。
2. The method according to claim 1, wherein the determining unit determines whether the steering operation time to the left or right in the unit time is long or the steering angle is large, and thereby determines whether the steering operation is performed in the left-right direction during the vehicle traveling. 2. The work machine according to claim 1, comprising a processing system for determining a displacement tendency.
【請求項3】 前記判別手段が、機体に対して前後向き
姿勢の軸芯周りにローリング自在に支持され、かつ、対
地ローリング姿勢を維持するよう構成された対地作業装
置の単位時間内のローリングの頻度に基づいて機体走行
時の左右方向への変位傾向を判別する処理系で構成され
ている請求項1記載の作業機。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the determining means is rotatably supported around an axis in a front-rear posture with respect to the body, and is configured to maintain a ground rolling posture. 2. The work machine according to claim 1, wherein the work machine is configured to determine a tendency of displacement in a left-right direction during traveling of the machine based on the frequency.
【請求項4】 前記補正手段が、前記判別手段からの判
別結果に基づいて操向車輪の操舵方向を前記目標方向を
基準に操作頻度が高い側へ向ける処理系で構成されてい
る請求項1記載の作業機。
4. The processing system according to claim 1, wherein the correction unit is configured to direct the steering direction of the steered wheel to a side where the operation frequency is higher based on the target direction based on a determination result from the determination unit. The working machine described.
【請求項5】 前記補正手段が、前記判別手段からの判
別結果に基づいて操作頻度が高い側への操向操作力を逆
側への操向操作力より大きくするようアクチュエータの
駆動力を調節する処理系で構成されている請求項1記載
の作業機。
5. A driving force of an actuator based on a result of the discrimination from the discriminating means, the driving force of the actuator being adjusted so that a steering operation force on a side with a higher operation frequency is larger than a steering operation force on a reverse side. 2. The working machine according to claim 1, wherein the working machine is configured by a processing system that performs processing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016029912A (en) * 2014-07-29 2016-03-07 井関農機株式会社 Work vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016029912A (en) * 2014-07-29 2016-03-07 井関農機株式会社 Work vehicle

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