JPS62107706A - 自動操向制御機能を有する移動農機 - 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】 （ａ＋技術分野 この発明は、コンバイン等の農地内を走行する移動農機
に関し、特に走行すべき方向を自動的に変更および修正
する自動操向制御機能を有する移動農機に関する。

（ｂ１発明の概要 この発明に係る自動操向制御機能を有する移動農機は、
機体の傾斜によって生じる地磁気センサの誤検出を解消
するため、傾斜角センサを備えるとともに、その検出値
の変化量を求める変化量算出手段と、その算出結果が設
定値を越えた際に地磁気センサが現在検出している方位
を初期方位として更新する手段および地磁気センサによ
る方位制御を停止する手段とを備えることにより、機体
が傾斜した１９の地磁気センサの検出値を基卓方位とす
ることができるとともに、大きく（頃いた際には地磁気
センサによる制御を解除し、進行方向の制御を正確に行
うようにしたものである。

（Ｃ１従来技術とその欠点 コンバインのような移動農機では、植株に接触する接触
式センサを機体の先端部に設け、植株の列に沿って進行
するようにしている。またコンバインによってごく稈を
効率よく刈り取るためには機体を農場内で矩形に周回走
行させ、−回の周回が終わる毎に直進距離を機体幅の略
２倍ずつ短くして行き、農場の全面積について刈取作業
が行われる。直進走行による一辺の刈取作業終了後に機
体を９０度方向転換するロロ動作時には操向操作のみな
らず速度調整等の複雑な作業が集中し、刈取作業が煩雑
になる。これを解消するため回行動作における操作を制
御部に記憶し、刈取作業を自動化したものがあった。と
ころが植株が直線上に並んでいない場合があり、接触式
センナによる方向制御のみでは周回走行を正確に継続す
ることができない。

このため従来は、機体の進行方向の絶対方位からの偏角
を地磁気センサにより検出し、その検出方位を用いて方
位制御を行い進行方向を制御するようにしたものがあっ
た。

しかしながら地磁気センサは傾斜を与えると出力値が変
化し、農地面の状態に応じてコンバインが傾くと直進し
ているにもかかわらず検出方位が変化する。このため制
御部は地磁気センサから誤って出力された検出方位を所
定の進行方向である初期方位に一敗させようとして操向
装置を動作させてしまう。この動作により結果的にコン
バインは誤った方向に進行し正確な周回走行を行うこと
ができず、刈取作業の効率が低下する欠点があった。

（ｄ１発明の目的 この発明の目的は上記従来の欠点に迄み、機体の傾斜に
よって生じる地磁気センサの検出方位の誤差を修正し、
周回走行における直進走行時の誤動作を防止することに
より自動操向制御を正確に行い、刈取作業の効率を向上
することができる自動操向制御機能を有する移動農機を
提供することにある。

（ｅ１発明の構成および効果 この発明の自動操向制御機能を有する移動農機は、機体
の水平からの傾きを検出する傾斜角センサと、この傾斜
角センサの検出値の所定時間内における変化量を算出す
る変化量算出手段と、この変化量算出手段の算出結果が
設定値を越えた際に地磁気センサの現在の検出方位を初
期方位とする初期方位更新手段と、算出結果がより大き
い別の設定値を越えた際に方位制御をその間一時停止す
る方位制御規制手段とを備えたことを特徴とする以上の
構成によりこの発明によれば、機体の水平からの傾きを
傾斜角センサにより検出し、変化量算出手段により傾斜
角センサの検出値の所定時間内における変化量を求め、
この変化量が低い方の設定値を越えた場合には初期方位
更新手段によりその時点の地磁気センサの検出方位を初
期方位とし、高い方の設定値を越えた際には方位制御規
制手段により地磁気センサによる方位制御を停止し、接
触センサによる方向制御のみを有効にすることができる
。したがって機体の傾斜により生じる地磁気センサの誤
検出に起因する操向動作不良を防止し、正確な周回走行
を行うことによって刈取作業効率の低下を防ぐことがで
きる。

ｆｆ）実施例 第２図は、この発明の実施例である自動操向制御機能を
有するコンバインの外観図である。

コンバイン本体１は左右に設けられた一対のクローラ７
の駆動により走行する。コンバイン１の前端部には刈取
部１ａが備えられている。この刈取部１ａにはデバイダ
２〜４が設けられており、こく稈を刈取部１ａの内部に
導く。刈取部１ａの内部には図外の副歯が取り付けられ
ており、進入してきたごく稈を株元から刈り取る。刈取
部１ａのデバイダ２〜４の近傍には接触センサ５が取り
付けられている。

コンバイン１の内部には重力中心の略近傍に脱穀装置６
が搭載されている。刈取部１ａにおいて刈り取られたこ
く稈は図外の搬送チェーンにより脱穀部６に導かれ、ご
く粒と稈屑とに分離される。この脱穀部６の上方に図外
の地磁気センサおよび傾斜角センサが取り付けられてい
る。

第３図は、上記自動操向制御機能を有するコンバインの
制御部のブロック図である。

ＣＰＵ２１はＩ１０インターフェイス２２を介して接触
センサ５、地磁気センサ８および傾斜角センサ９からの
信号を受ける。接触センサ５はポテンショメータにより
構成され、接触子５ａの回転角に応じて出力する電圧の
大きさを変化する。

接触子５ａが植株３１に接触すると接触センサ５は接触
角に応じた電圧をＩ１０インターフェイス２２からＣＰ
Ｕ２１に出力する。公知の地磁気センサ８は機体の進行
方向の絶対方位からの偏角をＩ１０インターフェイス２
２を介してＣＰＵ２１に出力する。公知の傾斜角センサ
９は機体の水平からの傾斜角度をＩ１０インターフェイ
ス２２を経由してＣＰＵ２１に出力する。

またＣＰＵ２１からＩ１０インターフェイス２３を介し
てソレノイド駆動部２４にソレノイド駆動信号が出力さ
れる。ソレノイド駆動部２４は、左右のクラッチ／ブレ
ーキ機構にリンク機構１５．１６を介して連結されたシ
リンダ１３．１４を動作させる切換弁１１のソレノイド
１２を駆動する。ＣＰＵ２１からの信号がＩ１０インタ
ーフェイス２３を経由してソレノイド駆動部２４に出力
され、その信号に応じてソレノイド１２が駆動されてシ
リンダ１３．１４に圧油が流入する。シリンダ１３．１
４のピストンロンドの動作はそれぞれリンク１５．１６
を介してクラッチ／ブレーキ機構を動作させる。一方の
クラッチ／ブレーキ機構を動作させるとクローラ７の駆
動が停止されまたは制動されて機体はそちら側に回行す
る。

ＣＰＵ２１にはＲＯＭ２５およびＲＡＭ２６が接続され
ている。ＲＯＭ２５には接触センサ５、地磁気センサ８
および傾斜角センサ９の出力信号に応じてソレノイド１
２の動作を制御するプログラム等が記憶されている。Ｒ
ＡＭ２６のエリアＭ１、Ｍ２には地磁気センサ８および
傾斜角センサ９の検出値等が記憶される。

更に、ＣＰＵ２１の割込端子にはタイマ３２が接続され
ている。このタイマ３２はクロックジェネレータ２７、
分配器２８およびラッチ２９から構成されている。分配
器２８はクロックジェネレータ２７のパルス信号を分割
してラッチ２９に出力する。ラッチ２９からの信号がＣ
ＰＵ２１の割込端子に入力されると地磁気センサ８およ
び傾斜角センサ９の出力値が読み込まれる。

第１図ば、上記コンバインの自動制御動作を示すフロー
チャートである。

直進走行中には図外のメインルーチンで接触センサ５と
地磁気センサ８との検出信号に従って方向制御および方
位制御を行いながら進行方向を制御している。このとき
ＲＡＭ２６のメモリエリアＭ１には方位制御のための初
期方位Ｄ＋が記憶され、メモリエリアＭ２には傾斜角の
基準値θヶが記憶されている。一定時間間隔で出力され
るラッチ２９からの信号がＣＰＵ２１に入力されるとス
テップｎｌ（以下“ステップｎｉ”を単に“ｎｉ”とい
う。）において傾斜角センサ９の現在の検出値θ８を読
み込むとともにＲＡＭ２６のメモリエリアＭ２に記憶さ
れた傾斜角の基準値θ４との差θの絶対値が演算される
。このｎｌがこの発明の変化量算出手段に相当する。次
いでｎ２において変化量θの絶対値が大きい方の設定値
θ″と比較される。ｎ２において変化量θの絶対値が設
定値θ″よりも大きい場合にはｎｌに進み、地磁気セン
サ８による方位制御を停止してメインルーチンに戻る。

ｎ２において変化量θの絶対値が設定値θ″よりも小さ
い場合にはｎ３に進み、小さい方の設定値θ′と比較さ
れる。ｎ３において変化量θが設定値θ′よりも小さい
場合にはそのままメインルーチンに戻り、接触式センサ
５による方向制御と地磁気センサ８による方位制御とに
より自動操向が制御される。ｎ３において変化量θの絶
対値が設定値θ′よりも大きい場合にはｎ４に進み、地
磁気センサ８が現在方位り、を検出する。次いでｎ５に
進みメモリエリアＭ１に記憶している方位制御の基準値
となる初期方位り、の内容をｎ４で検出した現在方位り
、に変更する。更にｎ６に進み、傾斜角センサ９の現在
の検出角度θ、を基準傾斜角θ、の内容に変更しメイン
ルーチンに戻る。以上の動作においてｎ２．ｎ７がこの
発明の方位制御規制手段に相当し、ｎ３〜ｎ５が同じく
初期方位更新手段に相当する。

以上の動作により、傾斜角センサ９の単位時間当たりの
変化量を求め、この変化量と２つの設定値とを比較する
ことによって方位制御規制手段および初期方位更新手段
のいずれかを動作させるか否かを選択できる。第４図（
Ａ）に示すように、傾斜角センサ９の検出角度の変化が
設定値θ′より大きく設定値θ“より小さい場合には、
地磁気センサ８の出力の変化量は微小である。この場合
には単位時間経過時毎にメモリエリアＭ１の初期方位を
現在値Ｄ１に更新する。また第４図（Ｂ）に示すように
傾斜角センサ９の検出角度の変化が設定値θ″よりも大
きい場合には地磁気センサ８の出力も大きく変化する。

この場合には傾斜角センサ９の検出角度の変化が落ち着
くまで地磁気センサ８の出力による方位制御を停止する
。このように単位時間当たりの傾斜角の変化量に応じて
地磁気センサによる方位制御を停止するか、地磁気セン
サの現在の検出方位を初期方位として更新するかまたは
、変化量が微小であるためいずれの動作も行わないかを
選択することができる。これによって規制の進行方向を
正確に制御することができ設定された周回走行を正しく
行うことができる

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である自動操向制御機能を有
する移動農機であるコンバインの動作の一部を示すフロ
ーチャート、第２図は同コンバインの外観図、第３図は
同コンバインの制御部のブロック図である。第４図（Ａ
）および（Ｂ）は同コンバインが有するセンサの出力の
変化を示す図である。 ５〜接触弐センサ、８−地磁気センサ、９−傾斜角セン
サ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）植株に接触する接触センサと機体の進行方向の絶
   対方位からの偏角を検出する地磁気センサとを有し、接
   触センサによる方向制御と地磁気センサの現在の検出方
   位を初期方位に一致するように前記進行方向を変更する
   方位制御とを行う自動操向制御機能を有する移動農機に
   おいて、 機体の水平からの傾きを検出する傾斜角センサと、この
   傾斜角センサの検出値の所定時間内における変化量を算
   出する変化量算出手段と、この変化量算出手段の算出結
   果が所定値を越えた際に前記地磁気センサの現在の検出
   方位を前記初期方位とする初期方位更新手段と、前記算
   出結果がより大きい別の設定値を越えた際に前記方位制
   御をその間一時停止する方位制御規制手段と、を備えて
   なる自動操向制御機能を有する移動農機。