JPS6261506A - 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、機体が作業行程の端部に達したことを検出す
る行程端部検出手段、及び、１つの作業行程終了後にお
いてその行程と交差する方向に向う次の作業行程へ機体
を自動走行させるべく、作業行程終了に伴って次作業行
程側へ所定角度旋回させながら前進させ、次に次作業行
程の手前箇所に向って所定距離後進させ、さらに次作業
行程に沿う方向に所定角度旋回させたのち再度前進させ
る走行パターン記憶手段を夫々設け、作業行程終了後に
おいて前記走行パターンに沿って機体を自動走行させる
べく、前記行程端部検出手段、及び、走行パターン記憶
手段夫々の情報に基づいて、操向装置及び走行変速装置
を自動操作する制御手段を設けた作業車のターン制御装
置く関する。

〔従来の技術〕

上記走行パターン記憶手段に、次作業行程へ機体を自動
走行させるための走行パターンを記憶させるに、従来で
は、平均的な圃場状ｓＶｃ基づいてその走行パターンを
記憶させるよう忙すると共に、圃場状態が多少異ってい
ても次作業行程へ突入する際に、機体位置が次作業行程
に対して大きくずれることがないように１次作業行程側
へ旋回後、次作業行程へ突入するまでの突入前走付距離
に余裕を持たせるようにしてい穴Ｑ 上記手段をコンバイン等の刈取収穫機に適用した場合に
ついて例を挙げて説明すれば、地面が柔らかい圃場では
、走行装置のスリップ等により、次作業行程へ突入する
までの走行距離が短くなり、次作業行程に沿う方向に所
定角度旋回させる際に機体前部で茎稈を押し倒す虞れが
あるので、前記突入前走付距離を、平均的な固さの圃場
における適正値よりも少し長くなるように走行パターン
を設定するのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来手段では、圃場状急に拘らず定
形化された走行パターンに沿ってターン制御するために
、以下に示すような不都合があり危。

すなわち、第９図に示すように、固い圃場では走行装置
のスリップが生じＫくいため、実際の走行距離が設定距
離よりも長くなり、次作業行程に沿う方向く旋回させた
後の機体位置が、次作業行程に対する適正位置よりも更
に後方側にずれることとなる。　その結果、次作業行程
へ突入するまでの時間が長くなって作業能率の低下を招
く虞れかあり九。

又、平均的な固さの圃場よりも柔らかい圃場では、走行
装置のスリップが多くなり、実際の旋回角度が設定角度
よりも大きくなつ几り実際の走行距離が短くなる。　そ
の結果、機体は次作業行程に近い場所でターンすること
となり、後進後の旋回時に機体前部で茎稈を押し倒す虞
れがある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされ次ものであって、そ
の目的は、柔らかい圃場において走行装置のスリップに
より機体前部で茎稈を押し倒してしまうことを抑制しな
がらも、固い圃場における作業能率の低下を抑制する点
くある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、前記再度前進を開始してから次作
業行程へ突入するまでの突入前走付距離を検出する走行
距離検出手段を設けると共に、前記突入前走付距離を設
定適正値に近付けるように１前記走行距離検出手段の情
報に基づいて前記記憶され九走行パターンを自動的に補
正する走行パターン補正手段を設けた点にある（第１図
参照）。

そして、その特徴構成の作用及び効果は次の通りである
。

〔作　用〕

すなわち、次作業行程に沿う方向に所定角度旋回させた
のち前進を開始してから次作業行程へ突入するまでの検
出距離情報に基づいて、記憶された走行パターンを自動
的に補正することＫより前記突入前走付距離を適正値に
近付けるようＫするのである。

〔発明の効果〕

し友がって、ターン後における機体の位置を適正位置に
位置させることができるので、柔らかい圃場において機
体前部で茎稈を押し倒してしまうことを抑制しながらも
、固い圃場での作業能率の低下を極力抑制することがで
きるのであり、もって、圃場の状況に拘らず、一層良好
に作業を行なえる作業車のターン制御装置を得るに至り
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７図に示すように１圃場の稲、麦等の植立茎稈を引き
起こして刈り取るとともに、刈取茎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１１）に受
は渡す刈取部（２）と、前記フィードチェーン（１）で
挾持搬送される茎稈を脱穀して穀粒を選別回収する脱殻
装置（３）とを、左右一対のクローラ走行装置（４ｍ）
、（４ｂ）を装備し九機体関に搭載して、刈取収穫機と
しての自走式コンバインを構成しである。

尚、図中（Ｃ１は、前記刈取部（２）を昇降させるため
の油圧シリンダであり、路上走行時あるいはターン時等
の非作業時に前記刈取部（２）を上昇させて走行するの
である。

第２図に示すように、前記刈取部（２）の下方には、前
方より刈取部（２）に導入される茎稈（６）の株元に接
当することによって０Ｎ１０ＦＦ信号を出力する接触式
スイッチにて構成された株元センサ（Ｓｏ）を設けてあ
り、刈取作業中であるか否かを検出するように構成しで
ある。

前記刈取部（２）先端部に投けられた左右両端の分草具
（５ｍ）　、　（５ｂ）の取り付はフレームｔｅｌ　、
　（ｓｌ夫々には、機体（ト）前方側へ付勢され、ｆｌ
Ｉ！ｉ！、刈取部（２）に導入さｎる茎稈任０の株元に
接当して、その接当位置に対応した角度分を機体関後方
側に回動するセンサパー（７）と、そのセンサバー（７
）の回動角を検出するポテンショメータ（Ｒ３とからな
る倣いセンサ（Ｓ□）、（５３ｇ）を設けてあり、工程
■に対する機体間の横方向の偏位童囚を検出するように
しである。　尚、圃場忙植立され′ｆｃ茎稈α幻が、前
記センサバー（７）Ｋ対して断続的に接当することから
、前記ポテンショメータ（８）の出力信号は、断続して
変化することとなる。　従って、前記横方向偏位童囚を
検出するためには、前記ポテンショメーク（８）の出力
信号を平均化し７＋？、す、単位時間当九りの最大値を
検出する等の信号処理を行うこととなる。

又、前記機体の上部に、地磁気変化を感知することＫよ
り絶対方位を検出する地磁気センサとその検出信号を処
理する信号処理部とを一体的にユニット化し次方位セン
サ（８）を設けて、機体Ｍの向きを検出するようにしで
ある。

第２図に示すように、エンジンＩＥ）からの出力を、走
行変速装置としての油圧式無段変速装置（９）を介して
走行用ミッション部（ｌ（２）に伝達するように構成し
てあり、前記ミッション部ｔｔｏ＋への入力軸（１０ｍ
）の回転数を検出することにより走行速度や走行距離を
検出する走行距離検出手段としての距離センサａ１）を
設けてある。

又、前記ミッション部叫から左右クローラ装ｆｉ！　（
４ａ）　、　（４ｂ）への動力伝達を断続する操向装置
としての操向クラッチブレーキ（１２Ｌ）、（１２Ｒ）
、この操向クラッチブレーキ（１２Ｌ）　、　（１２Ｒ
）を入り操作する油圧シリンダ（１３Ｌ）、（１３Ｒ）
、および、この油圧シリンダ（１３Ｌ）　、　（１３Ｒ
）を作動させる電磁パルプａ４を設けてある。

尚、図中（イ）け、前記刈取部昇降用油圧シリンダ＋Ｃ
Ｉを作動させるための電磁パルプである。

前記左右の倣いセンサ（Ｓｌ）　、（Ｓりの検出結果忙
対する判別について説明すると、第６図に示すように、
前記偏位撤回を三つのゾーン（１）　、　（Ｉｔ）。

（ＩＭ）に分割して判別するようにしである。

すなわち、センサパー（７）が最も橋体Ｍ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
でを茎稈（６）に対して機体間が離れる方向にずれてい
る状態とする浅倣いゾーン（１）とし、この浅倣いゾー
ン中より更に所定角度後方側へ回動している状態までを
茎稈（６）に沿っている状恋とする不感帯ゾーン（Ｉｔ
）とし、この不感帯ゾーン（１１）より更に後方側へ回
動している状態を茎稈（６）に対して入り込みすぎてい
る状態とする深倣いゾーン（１）としである。

以下、機体Ｍを１つの作業行程終了後において、その行
程と交差する方向に向う次の作業行程へ自動走行させる
几めの各種制御手段について説明する。

第８図に示すように１予め刈を作業範囲の最外周部を人
為的に操縦しながら走行して刈取作業を行なう際に１前
記株元センサ（Ｓｏ）がＯＮしてからＯＦＦするまでの
間における前記方位センサ（８）による検出方位を縁り
返しサンプリングし、その平均方位を各辺の基準方位（
θａ）、（θｂ）。

（θＣ）、（θｄ）として、制御装置（り内に記憶させ
るようにしである。　又、一つの作業行程終了に伴って
次作業行程側へ所定角度旋回させながら前進させ、次に
次作業行程の手前箇所に向りて所定角度旋回させたのち
再度前進させる走行パターンを、前記制御装置（１）内
に記憶させるようにして、走行パターン記憶手段（１０
４）を構成しである。　（以下において、基準方位を記
憶させるための刈取作業を外周ティーチングと呼称する
。） 又、前記株元センサ（Ｓｏ）及び前記倣いセンサ（８１
）　−（８＊）　カＯＦ　Ｆ状ｌｉＫ＆る。！：、機体
Ｍが作業行程の端部に違したことを検出するようにして
、行程端部検出手段（１０１）を構成しである。

そして、作業行程終了後において前記走行パターンに沿
りて機体（財）を自動走行させるべく、制御装置（りＫ
より、前記行程端部検出手段（１０１）。

及び、走行パターン記憶手段（１０４）夫々の情報に基
づいて、操向装置（１２Ｌ）　、　（１２Ｒ）及び走行
変速装置（９）を自動操作するようＫして、操向装置（
１２Ｌ）、（１２Ｒ）及び走行変速装置（９）を自動操
作する制御手段（１０２）を構成しである。

次に１前記走行パターンに基づいて機体Ｍを自動走行さ
せる制御手段（１０２）及び前記再度前進を開始してか
ら次作業行程へ突入するまでの突入前走付距離を検出す
る走行距離検出手段としての距離センサ（ロ）の情報に
基づいて、前記突入前走付距離を適正値に近付けるよう
に前記記憶された走行パターンを自動的に補正する走行
パターン補正手段（１０３）を、第４図及び第５図のフ
ローチャートに基づいて説明する。

第５図に示すように、外周ティーチングを行なうか、自
動走行を行なうかを設定する作業モード選択スイッチ（
ＳＷＯ）の操作状態が判定され、そのスイッチ（ＳＷＯ
）がＯＮ状態であると、外周ティーチングを行なう次め
のルーチンが貴行される。　又、前記作業モード選択ス
イッチ（ＳＷＱ）がｏｙｙ状態で且つ操向制御スタート
スイッチ（ｓＷｌ）がＯＮ状態であると、株元センサ（
Ｓｏ）の０Ｎ−ＯＦＦ状態が判定される。

そして、機体（■を人為的に操作して刈取作業を開始す
ると、株元センナ（ｓｏ）がＯＮ状Ｓ＜なって、刈取制
御が開始される。

前記刈取制御が終了する、つまり一つの作業行程終了に
伴い前記株元センサ（ｓｏ）が一旦ＯＦＦした後、左右
の両倣いセンサ（Ｓｌ）　、（Ｓり及び前記株元センサ
（Ｓ、）が所定時１ｆｆｉ（１５秒）ＯＦＦ状態になる
と、機体（至）が作業行程の端部に達し九と判断して、
前記行程と交差する方向に向う次の作業行程へ機体Ｍを
ターンさせるターン制御を開始するのである。

第３図及び第４図に示すように１ターン制御が開始され
ると、刈取部（２）を上昇させると共Ｋ。

走行距離（Ｌｘ）の計測を開始する。　そして、゛前記
走行距離（Ｌｘ）が第１設定距離（Ｌａ）に違するまで
走行速度（Ｖｘ）を第１旋回速度（Ｖａ）となるように
増減速を繰り返すのである。　その後、前記第１投定距
離（Ｌａ）を走行すると、左操向クラッチブレーキ（１
２Ｌ）を作動することにより左クローラ装置（４ｍ）を
停止させて、機体間の検出方位が設定方位（θａ＋γ、
但しγ＝６０°）Ｋなるまで旋回させ、旋回後、走行距
離（Ｌｘ）の計測を開始すると共に１減速させて機体（
ト）を停止させる。

停止後、設定時開（λ０秒）経過すると、後進を開始す
ると共に１走行距離（Ｌｘ）の計測を開始し、その走行
距離（Ｌｘ）が第２設定距１１１１！　（Ｌｂ＋Ｌｏ）
Ｋ達するまで走行速度（Ｖｘ）を設定速度（ｖｂ）にす
るように増速するのである。　前記第２設定距離（Ｌｂ
＋Ｌａ）を走行すると、右操向クラッチブレーキ（１２
Ｒ）をＯＮして機体Ｍの向きが次作業行程に沿う方向（
ｖｂ）に一致するまで旋回させ、旋回後は減速して機体
（ト）を停止させる。　そして、刈取部（２）を上昇さ
せると共に１前進を開始し、その走行距離（Ｌｘ）の計
測を株元センサ（Ｓｏ）がＯＮＫなるまで行なうもので
ある。　尚、前記株元センサ（Ｓｏ）がＯＮするまで走
行速度（Ｖｘ）が設定速度（Ｖｏ）になるように増速す
るのである。

そして、前記株元センサ（Ｓｏ）が０ＮＬＩ後、走行距
離（ＬＸ）の計測を停止し、その計測され九走行距離（
Ｌｄ）と予め設定された適正値（Ｌｘ）との差が許容値
−）を越える場合には、次式（Ｉ）　Ｉ　（ＩＩ）で示
す如く、前記旋回角度（γ）及び後進距離（Ｌｃ）を補
正すること忙より次作業行程終了後における突入前走行
距ｌ１ｌｌ　（Ｌｄ）を前記適正値（ｕｓ）Ｋ近付ける
ようＫするのである。

Ｌａ Ｌ・＝１１．ヵ　　・・・・・・・・・・・・・・・（
ｎ）ここでβは次行程の基準方位である。

ｉ、ｄ＋Ｌｍ 但し、翼＝　　　とじて、補正後の突入前走−「− 行距離（Ｌｄ）が適正値（Ｌｘ）よりも短くなった際に
機体前部で茎稈（６）を押し倒してしまうことを抑制す
るために検出し几突入前走行距離（Ｌｄ）と適正値（Ｌ
ｘ）との中間値を次行程での適正値とするのである。

〔別実施例〕

本発明は、コンバインに適用する他、芝刈機等の各種作
業車忙適用できる。

前記実施例では、行程端部を検出するに１株元センサ（
Ｓｏ）及び両倣いセンサ（Ｓｌ）　−（Ｓｇ）の検出信
号に基づいて検出するようにし穴が、株元センサ（Ｓ６
）の検出信号、あるいは両倣いセンナ（８１）　、　（
ｓｔ）の検出信号のいずれか一方側のみの検出信号によ
り行程端部を検出するようＫしてもよい。

又、前記実施例では、突入前走付距離（Ｌｄ　）を適正
値（Ｌｘ）Ｉｃ近付けるように走行パターンを補正する
に、１次旋回角度（Ｔ）と後進距離（Ｌａ　）とを補正
するようにし几が、突入前走付距離（Ｌｄ）のｆｆ１ｌ
ｌｌが少ない場合には、後進距ｍ　（ＬＯ）のみを補正
するようにしてもよい。　尚、前記１次旋回角度（ｆ）
の初期旋回角度を６０＠　Ｋ設定したが、その初期旋回
角度は自由に設定できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車のターン制御装置の実施例を
示し、第１図線本発明の全体構成を示すブロック図、９
１Ｆ１２図社制御システムのブロック図、４３図はター
ン制御を示す説明図、第４図はターン制御を示すフロー
チャート、第５図は制御作動を示すフローチャート、第
６図は倣いセンサの説明図、＠７図はコンバインの全体
側面図、＄８図は走行順序を示す概略図である。　第９
図はターン制御動作の従来例を示す説明図である。 （４ｍ）　、　（４ｂ）・・・・・・操向装置、（９）
・・・・・・走行変速装置、αη・・・・・・走行距離
検出手段、（１０１）・・・・・・行程端部検出手段、
（１０２）・・・・・・制御手段、（１０３）・・・・
・・走行パターン補正手段、（１０４）・・・・・・走
行パターン記憶手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機体が作業行程の端部に達したことを検出する行程端部
   検出手段（１０１）、及び、１つの作業行程終了後にお
   いてその行程と交差する方向に向う次の作業行程へ機体
   を自動走行させるべく、作業行程終了に伴つて次作業行
   程側へ所定角度旋回させながら前進させ、次に次作業行
   程の手前箇所に向つて所定距離後進させ、さらに次作業
   行程に沿う方向に所定角度旋回させたのち再度前進させ
   る走行パターン記憶手段（１０４）を夫々設け、作業行
   程終了後において前記走行パターンに沿つて機体を自動
   走行させるべく、前記行程端部検出手段（１０１）、及
   び、走行パターン記憶手段（１０４）夫々の情報に基づ
   いて、操向装置（１２Ｌ）、（１２Ｒ）及び走行変速装
   置（９）を自動操作する制御手段（１０２）を設けた作
   業車のターン制御装置であつて、前記再度前進を開始し
   てから次作業行程へ突入するまでの突入前走行距離（Ｌ
   ａ）を検出する走行距離検出手段（１１）を設けると共
   に、前記突入前走行距離（Ｌｄ）を設定適正値に近付け
   るように、前記走行距離検出手段（１１）の情報に基づ
   いて前記記憶された走行パターンを自動的に補正する走
   行パターン補正手段（１０３）を設けてある作業車のタ
   ーン制御装置。