JPS6244883B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンパスを用いて機体を自動方向転
制御するように構成した移動農機に関するもので
あつて、一行程の作業走行を終了したのち方向転
換して次の作業走行に移るときに、次の作業走行
に適した方向に正しく向かわせることができるよ
うにせんとしたものである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は移動農機の一例に挙げたコンバインの
側面を、又、第２図はその前部及び走行部の概略
平面を示す。図において１，１は左右一対のクロ
ーラ走行装置、２……は引起し装置、３は刈取装
置、４は複数条の刈取穀稈を横搬送して合流する
横搬送装置、５は合流された穀稈を後方上方に搬
送する後方搬送装置、６は脱穀装置、７はフイー
ドチエーン、８は排ワラ処理装置である。

前記クローラ走行装置１，１は第２図に示すよ
うにミツシヨンケース９の両側に配備され、左右
の操向クラツチ１０，１０を介して独立し駆動及
び駆動解除可能に構成されるとともに、各操向ク
ラツチ１０，１０は電磁制御バルブ１１によつて
制御される一対の単動油圧シリンダ１２，１２に
よつて駆動されるよう構成されている。又、前記
電磁制御バルブ１１は機体前部に設けられた茎稈
接触センサーS₁，S₂，S₃に制御回路１３を介して
接続されており、条刈り（穀稈列に沿う刈取り）
走行時には刈り巾の未刈り側端部に対向配置した
一対のセンサーS₁，S₂間に植立穀稈を導くよう
に、センサーS₁，S₂の揺動変位検出に伴つて前記
バルブ１１を制御して機体を操向し、又、横刈り
（穀稈列に対して交差する方向の刈取り）走行時
には刈り巾の既刈り側端部に設けたセンサーS₃が
植立穀稈群の最既刈り側端の株に追従接触するよ
うに、このセンサーS₃の揺動変位量検出に伴つて
前記バルブ１１を制御するように構成され、条刈
り横刈りに拘わらず植立穀稈に追従する自動操向
を行えるよう構成されている。

又、前記ミツシヨンケース９はエンジンＥに連
結された正逆転可能な油圧式無段変速装置HST
１４に接続されるとともに、その入力軸１５には
回転数検出器１６が装備されている。又、前記変
速装置１４の変速レバー１７には変速位置を検出
する検出機構１８が装備されるとともに、レバー
１７が摩擦機構１９を介して変速駆動モータ２０
に連動連結されており、手動による任意の変速操
作を行えるとともに、変速駆動回路２１を介して
駆動制御されるモータ２０によつても自動操作で
きるよう構成されている。

以上のような自動操向可能なコンバインにおい
て本発明では更に次のような自動方向転機構が装
備されている。

機体には機体の絶対方位を検出するコンパス２
２が支柱２３を介して装備されている。このコン
パス２２の構造は、第３図及び第４図に示すよう
に、定速駆動されるモータ２４の垂直出力軸２５
に非磁性材のデイスク２６が取付けられるととも
に、このデイスク２６に磁束レンズとホール素子
を具備した地磁気強度検出機構２７が水平に取付
けられ、更に、デイスク２６の周縁近くには一定
の回転位相角ピツチで小孔２８……が形成される
とともに、この小孔２８の対向位置に周知構造の
光電式の角度パルス発生機構２９が配備され、
又、デイスク２６の適所に設けられた別の１個の
小孔３０に対向する光電式のパルス発生機構３１
〔以後位置パルス発生機構と呼称する〕が例えば
機体前方位置に対応して配備され、もつて、地磁
気利用のコンパスが構成されている。

第５図は自動旋回制御機構の概略を示すブロツ
ク線図であり、図中のＡ部が上記磁気コンパス２
２の回路構成部を示し、前記角度パルス発生機構
２９、位置パルス発生機構３１及び地磁気強度検
出機構２７が計数回路３２、計数回路ゲート制御
回路３３、方位検出パルス発生回路３４及び方位
変換回路３５に図示のように接続されている。。

前記角度パルス発生機構２９からは第６図イに
示すように定周期のパルスが常に発せられ、これ
がクロツクパルスとして用いられる。地磁気強度
検出機構２７からは第６図ロに示す出力信号が得
られる。この実施例では前記デイスク２６を時計
方向に回転させているので、正ピーク点Ｎが北
位、負ピーク点Ｓが南位、正から負への反転点Ｅ
が東位、負から正への反転点Ｗが西位として夫々
判別される。方位検出パルス発生回路３４からは
地磁気強度検出機構ロの出力変化に基づいて第６
図ハに示す信号が出されており、東位Ｅにおいて
信号が立上り、西位Ｗにおいて立下がつている。
前記位置検出パルス発生機構３１からは第６図ニ
に示すように機体前方位置においてのみ１つのパ
ルスが発せられる。前記ゲート制御回路３３には
Ｊ−Ｋフリツプ・フロツプが含まれており、その
Ｊ端子入力信号及びＫ端子入力信号が第６図ホ及
びヘで示される。図から明らかなようにＪ端子入
力信号ホは方位検出パルスハの立上りに基づき、
又、Ｋ端子入力信号ヘは位置検出パルスニの立上
りに基づいている。その結果、Ｊ−Ｋフリツプ・
フロツプからは第６図トに示す出力信号が得ら
れ、この信号を反転した第６図チに示す信号がゲ
ート制御信号としてゲート制御回路３３から計数
回路３２に伝えられる。

計数回路３２はゲート制御信号チの０位範囲で
作動し、デイスク２６が１回転するごとに、東位
Ｅから機体前方位置に至る間におけるクロツクパ
ルス数（実施例では12パルス）を計数する。又、
方位変換回路３５ではパルス発生機構２９，３１
の機体に対する取付方位と計数回路３２でのパル
ス計数値から機体の対地絶対方位を演算するよう
構成されている。

次に、上記磁気コンパス２２を用いた自動方向
転換制御機構について説明する。

前記方位変換回路３５はパルス発生器３６から
の信号に基づいて間欠的に作動するサンプリング
回路３７に接続され、一定時間ごとに機体の検出
方位を記憶してゆくよう構成されている。又、こ
のサンプリング回路３７は平均演算回路３８に接
続されており、サンプリングした複数の検出方位
の平均値を基準方位として偏差演算回路３９に入
力できるよう構成されている。この偏差演算回路
３９は方位変換回路３５に直接接続されており、
平均演算回路３８から入力された基準方位と実際
の検出方位との偏差を演算するよう構成されてい
る。そして、この偏差演算回路３９が旋回希望角
度設定器４０とともに比較回路４１に接続され、
且つこの比較回路４１が更に前記バルブ駆動回路
１３及び変速駆動回路２１に接続されている。

又、前記平均演算回路３８は、前記横搬送装置
４の穀稈合流箇所近くに設けられた穀稈存否検出
センサーS₄によつてその作動タイミングが制御さ
れており、センサーS₄が穀稈非存在を検出する
と、それまでにサンプリングした検出方位の平均
演算作動を１回行つてその演算結果を偏差演算回
路３９に入力維持し、センサーS₄が穀稈存在を検
出すると偏差演算回路３９への基準方位入力を解
除するように構成されている。

又、前記センサーS₄は前記回転数検出器１６と
ともに変速駆動回路２１にも接続され、センサー
S₄が穀稈非存在を検出した時点から入力軸１５の
回転数が計数開始されるものとなつている。

次に上記構成による自動方向転換作動を説明す
る。

第７図は、植立穀稈群Ｂをその外周に沿つて刈
取る、いわゆる回り刈り形態の行程を示す概略平
面であつて、図中ａにおいて、センサーS₁，S₂，
S₃を用いた自動追従刈取り走行が行われる。又、
この行程ａの全行程においてパルス発生器３６か
らの指令に基づいて一定時間おきに磁気コンパス
２２で検出された方位がサンプリングされてゆ
く。

前記一行程の刈取り走行行程ａが完了して機体
が穀稈群Ｂから外れると、センサーS₄が穀稈の非
存在を検出し、この時点から入力軸１５が予め設
定した回数だけ駆動されると変速レバー１７が中
立に自動操作される。つまり、一行程の刈取り走
行が完了すると一定距離だけ直進して自動的に機
体が一旦停止されるのである。又、前記センサー
S₄の穀稈非存在検出に基づいて平均演算回路３８
が働いて、この行程ａ中にサンプリングした多数
の検出方位が平均演算されて、その結果が基準方
位Ｄとして偏差演算回路３９に入力維持される。

次に、バルブ制御回路１３が作動して左方の操
向クラツチ１０のみが切られるとともに、変速レ
バー１７が設定器４２で設定された旋回用前進位
置に自動操作され、機体は予め設定された方向
（実施例では左側）に旋回前進してゆく。この旋
回行程ｂでは、コンパス２２で刻々検出される方
位と平均演算回路３８から入力された基準の方位
Ｄとの偏差が偏差演算回路３９で演算されて、こ
れが比較回路４１において希望旋回角度設定器４
０からの入力と比較される。そして、基準方位Ｄ
から左方に設定角度θ_１（例えば45゜）だけ方向
転換されると、比較回路４１から旋回停止指令信
号が発せられて旋回が停止する。

設定角度の左旋回行程ｂが完了すると、希望旋
回角度設定器４０から後進右旋回指令が出され、
変速レバー１７が設定された後進位置に自動操作
され後進旋回行程Ｃに移る。又、このとき希望旋
回角度設定器４０では左旋回の角度設定は解除さ
れて予め設定された右旋回角度設定に自動的にセ
ツトされる。そして、この行程Ｃでも基準方位Ｄ
と実検出方位との偏差が比較回路４１において設
定角度と比較され、基準方位Ｄから設定角度θ_２
（例えば90゜）だけ方向転換されると変速レバー
１７が中立位置に自動操作されて機体が停止す
る。

以上で１回の自動旋回行程が完了して自動方向
転換制御機構がリセツトされる。そして、操縦者
が変速レバー１７を手動操作して前進に切換える
と次の自動追従刈取り走行行程ｄに移るのであ
る。

尚、方向転換後の自動追従刈取り走行行程ｄへ
の移行を自動的に行うことも可能である。

又、実施例では刈取り走行を自動操縦制御する
場合を示したが、人為操縦する場合にも適用可能
である。又、検出方位のサンプリングは必ずしも
一行程の刈取り走行の全行程において行う必要は
なく、一行程の刈取り走行の終りに近い或る範囲
においてのみサンプリングを行つてもよく、特に
一行程の刈取り走行の軌跡が大きく屈曲している
場合には、部分的なサンプリングのほうがよい。
又、コンパス２２としては磁気コンパスの他にジ
ヤイロコンパスの利用も可能である。

以上実施例で詳述したように、本発明によれ
ば、自動方向転換時の基準方位を、自動方向転換
が開始されるまでの作業走行中に検出した機体方
位の平均値とするものであるから、方向転換が完
了して次の作業走行に移つたときの機体方位は、
前の作業走行軌跡の平均したものに基づいて決定
されていることになり、前の作業軌跡に引続く次
の作業走行を適切な方向から行えるようになつ
た。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る移動農機の実施例を示し、
第１図はコンバインの概略全体側面図、第２図は
コンバインの前部及び走行部の概略を示す平面
図、第３図は磁気コンパスの縦断正面図、第４図
は磁気コンパスの斜視図、第５図は自動方向転換
機構のブロツク線図、第６図は各回路部分の信号
波形線図、第７図はコンバインの方向転換形態を
示す概略平面図である。 ２２……コンパス、Ｄ……基準方位。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機体の対地絶対方位を検出するコンパス２２
   と、機体を自動的に設定角度で方向転換する機構
   と、自動方向転換時の基準方位Ｄを自動方向転換
   が開始されるまでの作業走行中に検出した機体方
   位の平均値として設定する機構を装備した自動方
   向転換装置付き移動農機。 ２ 前記基準方位Ｄは、自動方向転換が開始され
   るまでの作業走行中に一定時間ごとに間欠的にサ
   ンプリングされた検出方位の平均値である特許請
   求の範囲第１項に記載の移動農機。