JPS61132103A - 自動走行作業車のタ−ン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動走行作業車のターン制御装置、詳しくは
所定角度旋回しながら前進した後、所定距離を直進後退
し、再度旋回することによって、機体を自動的に方向転
換させる自動走行作業車のターン制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の作業車、例えばコンバイン等の農用作業車
において方向転換を行う場合には、左右いずれかのクロ
ーラ走行装置に対する駆動力伝達を、クラッチを切操作
する、あるいはブレーキをかけることによって一方の回
転を停止させたり回転差を与えることによって、機体を
旋回させるターン制御が行われている。

そして、上記ターン制御において、左右のクローラ走行
装置に回転差を生じさせるに、一方を停止させる場合は
、予め設定した時間クラッチを切る等の一定の制御量で
ターンさせることとなる。

又、トラクタや芝刈作業車等のように、車輪によって走
行する作業車では、操向輪を左右にステアリング操作す
ることによって、機体を旋回させることとなる。

そして、クローラ走行装置、車輪いずれの走行装置を装
備した作業車においても、自動走行によるターン制御で
は、制御を単純化するために予めパターン化されたシー
ケンスを実行することによって機体が自動的に方向転換
するように制御していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記作業車は、走行地条件が悪い湿地等
で作業を行うことがあり、従って、ターン時の走行装置
のスリップ率は、地面状態で太き（変動することとなる
。　従って従来のように一定の制御量でターンさせると
、スリップが多（なるといわゆる横ずれを発生してター
ン後の機体位置が予定位置より大きくずれてしまう不都
合が有り、パターン化されたターン制御を行って自動走
行させるような場合には、その後の走行方向が大幅にず
れて、その後の自動走行のための制御が正常に行われな
くなることがあった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その
目的は、走行地面状態に応じて変化するスリップ率に対
応してターン中の機体走行径路誤差を自動修正させるこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく、本発明による自動走行作業車の
ターン制御装置は、走行装置の回転数を検出する車速セ
ンサ、および機体の向き変化を検出する方位センサを設
け、この方位センサによる検出方位の変化に基づいて機
体を前記所定角度旋回させると共に、その旋回中の前記
車速センサによる検出回転数に基づいて、前記後退距離
を自動的に補正する走行経路補正手段を備えさせてある
点に特徴を有し、その作用ならびに効果は以下の通りで
ある。

〔作　用〕

すなわち、ターン角度を方位センサによる検出方位変化
に基づいて調整しながら機体をターンさせることによっ
て走行装置のスリップに拘らず一定のターン角度でター
ンさせると共に、そのターン中のスリップ率を、車速セ
ンサによる走行装置の検出回転数に基づいて検出してそ
の後の後退距離を補正することによって、スリップが発
生した場合に発生する機体の走行経路誤差を吸収させ、
次の旋回地点が一定の地点で行われるようにすることに
よって、次の行程に対する機体進入位置を適正化するの
である。

〔発明の効果〕

上記特徴数に、下記の如き優れた効果が発揮されるに至
った。

すなわち、走行装置のスリップ有無に拘らず方位センサ
による検出方位に基づいてターン角度を制御するのでタ
ーン後の機体向きが所望の向きから大きくずれることは
ない。　そして、そのターン中の走行装置駆動量すなわ
ち車速センサによる検出回転数に基づいて、次の旋回地
点が一定の位置で行われるようにするので、ターン後の
次行程に対する機体位置を走行装置のスリップ有無に拘
らず適正位置にすることができる。

従って、走行地面状態に拘らず、安定したターンを行わ
せることができることとなり、ターン後の次行程進入時
の機体向き修正に伴う蛇行発生の無い状態で行程端部よ
り適正な作業状態を維持できるようになった。

〔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１図および第６図に示すように、圃場の植立殻稈を引
き起こして刈り取ると共に刈取り殻稈を搬送しながら横
倒れ姿勢に姿勢変更してフィードチェーン（１）に受渡
す刈取部（２）と、前記フィードチェーン（１）で挟持
搬送される殻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（４）　、　
（４）を装備した機体（Ｖ）に搭載し、自動走行作業車
としてのコンバインを構成しである。

前記刈取部（２）の下方には、前方より刈取部（２）に
導入される殻稈の株元に接当することによって０Ｎ１０
ＦＦ信号を出力する接触式スイッチに構成された株元セ
ンサ（Ｓｏ）を設けてあり、刈取作業の開始・停止を検
出するようにしである。

又、前記刈取部（２）先端部に設けられた分草具（６）
の左右両端の分草具（６ａ）　、　（６ｂ）の取付フレ
ーム（７）　、　（７）には、機体（Ｖ）前方側へ付勢
され、刈取部（２）に導入される殻稈に接当して、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（８）と、そのセンサバー（８）の回動角
を検出するポテンショメータ（Ｒ）とからなる倣いセン
サ（Ｓｔ）、（Ｓｔ）を、夫々設け、前記ポテンショメ
ータ（Ｒ）の出力信号変化に基づいて殻稈列（Ｈ）に対
する機体（Ｖ）の横方向偏位置（β）を検出するように
しである。

前記左右の倣いセンサ（Ｓｔ）、（Ｓｔ）の検出偏位置
（β）について説明すると第６図に示すように、前記セ
ンサバー（８）の回動角変化に対応して偏位置（β）を
三つのゾーン（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）に分割し
て検出するようにしである。　すなわち、センサバー（
８）が最も機体（Ｖ）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殻稈列（Ｈ）に
対して離れる方向へずれている状態とする浅倣いゾーン
（ａ）　とし、この浅倣いゾーン（ａ）より更に所定角
度後方側へ回動している状態までを殻稈列（Ｈ）に沿っ
ている状態とする不惑帯ゾーン（ｂ）とし、この不感帯
ゾーン（ｂ）より更に後方側へ回動している状態を殻稈
列（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（Ｃ）としである。　そして、倣いセンサ（Ｓｔ
）、（ＳＺ）夫々のポテンショメータ（Ｒ）　、　（Ｒ
）の出力すなわち検出偏位量（β）が前記三つのゾーン
（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）のいずれのゾーンにあ
るかに基づいて、前記左右クローラ走行装置（４）　、
　（４）のクラッチ（９）　、　（９）を切操作して、
検出偏位量（β）が不感帯ゾーン（ｂ）内となるように
操向して倣い制御を行うのである。

又、前記機体（Ｖ）には、地磁気変化を感知することに
よって絶対方位を検出する地磁気センサを用いた方位セ
ンサ（Ｔ）を搭載しており、この方位センサ（Ｔ）によ
る検出方位（θ）に基づいて走行方向の変化を検出する
ようにしである。

又、エンジン（Ｅ）からの出力は、油圧式無段変速装置
（１０）およびミッション部（Ｍ）に伝達され、前記ク
ローラ走行装置（４）　、　（４）を駆動するように構
成してあり、前記ミッション部（Ｍ）に設けた車速セン
サ（Ｎ）によってクローラ走行装置（４）、（４）の回
転数（ｎ）を計測することによって、走行速度や走行距
離を検出するようにしである。

尚、前記変速装置（１０）は、自動走行時やターン制御
時にはモータ（１１）によって所定の変速位置となるよ
うに自動調節されると共に、変速レバー（１２）によっ
て人為的にも操作可能なようにしである。　すなわち、
変速装置（１０）の操作レバー（１０ａ）に対する前記
モータ（１１）の駆動力伝達を、前記変速レバー（１２
）の操作力伝達機構（１３）に対して、摩擦伝動機構（
１４）を介して連結しである。

そして、前記株元センサ（Ｓｏ）がＯＮ状態にあるとき
に、−行程毎に条刈りモードと横刈りモードの各刈取モ
ードを交互に選択し、夫々のモードに対応して、倣いセ
ンサ（Ｓｔ）、　（Ｓｔ）による検出偏位量（β）、（
β）と、方位センサ（Ｔ）による検出方位（θ）の雨検
出情報に基づいて、前記クローラ走行装置（４）　、　
（４）の左右クラッチ（９）　、　（９）の一方を切操
作して、機体（Ｖ）が、殻稈列（Ｈ）に沿った状態でか
つ予め設定された基準方位（θ０）の方向に自動走行す
るように操向制御を行うと共に、前記株元センサ（Ｓｏ
）がＯＦＦ　して、一つの行程の刈取作業が終了すると
、次の行程へ移動するようにターン制御を行って、所定
範囲の作業地を、外周より内周方向へ順次別幅分を減少
させながら自動走行させるのである。

尚、各行程での操向制御を行うに、条刈りモードでは、
刈残し発生を防止するために殻稈列（Ｈ）の条方向に沿
って走行するように、前記倣いセンサ（Ｓｔ）、（Ｓｚ
）による検出偏位量（β）を、方位センサ（Ｔ）による
検出方位（θ）に優先させて制御パラメータとして使用
するようにしである。　すなわち、前記検出偏位量（β
）が不感帯ゾーン（ｂ）内にあるときに検出方位（θ）
と基準方位（θ０）とを比較し、機体（ｖ）が基準方位
（θ。）の方向に走行するように制御するのである。

一方、横刈りモードでは、倣い走行すべき殻稈列（Ｈ）
の方向が不明確となるために、前記方位センサ（Ｔ）に
よる検出方位（θ）による方位制御を、倣いセンサ（Ｓ
ｌ）、（Ｓ２）による倣い制御に優先させるようにしで
ある。　すなわち、検出方位（θ）が基準方位（θ０）
に対して方位不感帯として設けた所定偏位内にあるとき
に、既刈地側の倣いセンサ（Ｓｌ）による検出偏位量（
β）に基づいて殻稈列（Ｈ）に倣い走行するように操向
制御するのである。

以下、第２図に示すフローチャートおよび第３図（（）
　、　（０）　、　（ハ）に示す説明図に基づいて、タ
ーン制御について説明する。

すなわち、前記株元センサ（ＳＯ）がＯＦＦ　して−行
程の刈取作業が終了すると、ターン制御を開始すべ（、
距離センサ（Ｎ）によるカウント値（ｎ）をリセツトし
、第３図（イ）に示すように、次行程方向へ未処理作業
地（Ｂ）外側の既刈地（Ｃ）上を機体（Ｖ）が次行程方
向に向くように、方位センサ（Ｔ）による検出方位（θ
）の変化をチェックしながら前記クラッチ（９）　、　
（９）を入・切操作して、所定角度（α）旋回させる（
ただしα〈９００とする）。　そして、この所定角度（
α）旋回に要した走行装置（４）　、　（４）の駆動量
すなわち前記車速センサ（Ｎ）の検出回転数（ｎ）を計
測して、その回転数（ｎ）に基づいて、予めテーブル化
しであるスリップ率に対応する後退距離（β）の値（ａ
ｎ）　ｌ’１ｌｌｏ＋　Ｉｔ　２−１．を制御装置（Ｇ
）内に設けたテーブルから読み出して、車速センサ（Ｎ
）による検出回転数（ｎ）変化をチェックしながら前記
後退距離（β）を直進後退させる。　その後、前記旋回
させた所定角度（α）と９０度との差分（９０６−α）
の角度でその場旋回させて、全体として９０度旋回を行
うことによって、次行程端部において機体（Ｖ）が次行
程方向を向くようにターンさせるのである。

そして、以上説明した操作によってターン制御を行うこ
とによって、圃場条件（乾田や湿田等）の違いによって
生じるス、リップによって発生する第３図（Ｇ　、　（
ＴＩ）に破線で示す機体（Ｖ）の横ずれに伴うターン中
の走行経路誤差（β−β゛）を吸収させて、第４図に示
すように、次行程の作業を開始するに、既刈地側の分草
具（６ｂ）が、隣接した分草具（６）との間隔（Ｑ）以
内となるようにして、次行程の作業開始時点から刈残し
を発生しないようにするのである。　尚、第４図中、（
Ｐ）は前記既刈地側分草具（６ｂ）と殻稈列（Ｈ）まで
の実際の距離を模式的に示したものである。

尚、前記車速センサ（Ｎ）による検出回転数（ｎ）に対
応してテーブル化した後退距離（β）の値（ａｏ、　ａ
＋＋　ａＺ＋　、　、、）のうちの最初の値（ａｏ）は
、スリップが全く発生しなかった場合の理想距離とし、
以降の値（ａ、）、（ａ２）・・は各種圃場条件に応じ
て発生したスリップ率変化の総計的データに基づいて設
定してあり、実際の圃場条件に対応して、検出回転数（
ｎ）より直ちにテーブルのアドレスを設定して後退距離
（β）を決定できるようにしであるが、例えば、スリッ
プを全く発生しない場合の検出回転数（ｎ）を基準値（
ｎｏ）として、この基準値（ｎｏ）に対する検出回転数
（ｎ）の偏差に応じて後退距離（β）の値をテーブルよ
り読み出すよ°うにしたり、演算によって後退距離（β
）を求めるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動走行作業車のターン制御装置の
実施例を示し、第１図は制御システムのブロック図、第
２図は制御装置の動作を示すフローチャート、第３図（
イ”）　、　（ＩＩ）　、　（Ｉｓ）は、ターン制御の
説明図、第４図は刈始め時の機体位置と殻稈列の関係の
説明図、第５図はコンバインの全体側面図、第６図は倣
いセンサの説明図である。 （Ｖ）・・・・・・機体、（Ｎ）・・・・・・車速セン
サ、（Ｔ）・・・・・・方位センサ、（４）・・・・・
・走行装置、（ｎ）・・・・・回転数、（θ）・・・・
・・検出方位、（β）・・・・・・後退路〜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定角度（α）旋回しながら前進した後、所定距離（β
   ）を直進後退し、再度旋回することによって、機体（Ｖ
   ）を自動的に方向転換させる自動走行作業車のターン制
   御装置であって、走行装置（４）の回転数（ｎ）を検出
   する車速センサ（Ｎ）、および機体（Ｖ）の向き変化を
   検出する方位センサ（Ｔ）を設け、この方位センサ（Ｔ
   ）による検出方位（θ）の変化に基づいて機体（Ｖ）を
   前記所定角度（α）旋回させると共に、その旋回中の前
   記車速センサ（Ｎ）による検出回転数（ｎ）に基づいて
   、前記後退距離（β）を自動的に補正する走行経路補正
   手段を備えさせてある自動走行作業車のターン制御装置
   。