JP2002317688A

JP2002317688A - 農作業機における制御装置

Info

Publication number: JP2002317688A
Application number: JP2001122109A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Koyama; 智弘小山; Shigeo Zanma; 茂雄残間; Taiji Mizukura; 泰治水倉; Wataru Nakagawa; 渉中川
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】重要な手動入力系外部機器が故障したとき、
ハード的に交換せずに、正常な他の手動入力系外部機器
と機能的に振り替えて、対応するアクチュエータ等の出
力系外部機器を緊急避難的に作動できるようにする。【解決手段】複数の入力系外部機器７５及び出力系外
部機器７６を接続したコントローラユニットＣ１〜Ｃ４
と、液晶パネル７７及び振替えスイッチ１７１を接続し
た液晶用コントローラユニット１７０とを通信配線コー
ド７０にて接続する。所定の手動入力系外部機器である
排出オーガ操作部１２５の操作レバー１５３が故障する
と、振替えスイッチ１７１を切り替えて振替え作業用ア
プリケーションソフトを起動させ、予め振替え先として
設定された車高調節レバーを動かすと、排出オーガ旋回
用モータ６４ｂ及び昇降用電磁弁６６が作動して排出オ
ーガの先端部の位置をオペレータの意志通りに移動させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンバイン等の農
作業機における制御装置に係り、より詳しくは、複数の
コントローラユニット間で連携を取りながら制御データ
を転送したり、入力系出力系の外部機器の制御を実行す
る制御装置の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のコンバイン等の農作業機では、制
御目標としての、制御量の信号を制御手段に伝るための
センサや設定器、例えば、走行機体のエンジンの出力
（負荷）を制御するアクチュエータとしての電子式ガバ
ナーの燃料噴射量検知センサ（燃料噴射用プランジャの
位置調節のためのラック位置の検出センサ）、走行機体
に対する走行部の左右の走行クローラの相対的高さを検
出する走行部高さセンサ（車高センサ）、穀粒タンク内
の穀粒を外部に排出するための排出オーガのコンベヤへ
の動力を継断するためのオーガクラッチの操作位置検知
センサ、前記排出オーガの横筒の水平方向の向きや横筒
先端の穀粒排出部の高さを指令（設定）するオーガ位置
設定器、また、前記制御信号に応じて制御対象の作動量
を検知するためのセンサ、例えば、農作業機の走行速度
や、脱穀部の作業部の回転速度を検知する速度センサ、
前記排出オーガの横筒の水平方向の向きセンサや高さセ
ンサ等の入力系外部機器と、前記電子ガバナーでの燃料
噴射用プランジャを駆動するための電磁ソレノイド、前
記左右走行クローラの高さを調節するための油圧シリン
ダ、前記オーガクラッチを駆動するクラッチアクチュエ
ータ、排出オーガを左右に旋回させるための駆動モー
タ、排出オーガにおける横筒の水平に対する俯仰角度を
調整するための昇降用油圧シリンダ等の各種アクチュエ
ータからなる出力系外部機器を備え、マイクロコンピュ
ータ等の制御手段により、前記出力系外部機器の作動を
制御することが通常行なわれている。

【０００３】ところで、前記入力系外部機器及び出力系
外部機器の種類や数が多い場合、最近の制御装置として
は、例えば、特開平２−２１９５０６号公報、特開平６
−２３３６１４号公報及び実開平７−１９０５９号公報
等に開示されているように、マイクロコンピュータ式等
の電子制御式のコントローラユニットを複数使用し、各
コントローラユニットが互いに連携を取りながら、且つ
前記入出力系外部機器を分散させて制御することが開示
されている。

【０００４】そのためには、１つのコントローラユニッ
トを主制御装置（マスターコントローラ）と他のコント
ローラユニットを従制御装置（スレーブコントローラ）
とするか、主従関係がないピア・ツウ・ピア形にて通信
回線用配線コードを介して相互のコントローラユニット
間を接続する一方、各入出力系の外部機器とコントロー
ラユニットとはデータや電源のための配線コードで電気
的に接続していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、前記入力系外部機器のうち手動による入力操作を実
行するものがハード的に故障したり、断線した場合の判
断が各コントローラユニットでなされていなかったか
ら、当該手動入力系外部機器から誤った信号が出された
時に対応する出力系外部機器が誤作動するおそれがあっ
た。また、前記手動入力系外部機器から誤った信号が出
されたときに、対応する出力系外部機器が自動制御が、
オペレータの意図に合致しない動作になるという問題が
あった。

【０００６】さらに、各入力系外部機器及び出力系外部
機器は対応するコントローラユニットに物理的に（配線
コードを介して）接続してあり、機能として一義的であ
った（例えば、排出オーガの左右回動及び昇降動作を手
動操作するための４方向クロスバーは、それ以外の機能
を持たせてない）から、その入力系外部機器がハード的
に故障したり、断線した場合には、それと同じ機能を持
つ部品の交換もしくは代用品と交換するメインテナンス
を実行しない限り、正常な動作を保証することができ
ず、例えば、農作業中、特に収穫作業中に収穫され、蓄
積された作物を機外に取り出すための手動操作系が突然
故障して、所定の時刻までに作物の出荷が間に合わない
という緊急事態が発生したり、メインテナンス要員や交
換部品を手当てできない時には、緊急に所定の農作業を
実行できないという問題があった。

【０００７】本発明は、従来技術におけるこの種の問題
を解決するためになされたものであって、これらの入力
系外部機器が故障等しても緊急作動を実行できるように
した農作業機における制御装置を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明の農作業機における制御装置
は、農作業機における走行部、作業部、操作部等に設け
たセンサ、設定器等の入力系外部機器と、アクチュエー
タ等の出力系外部機器と、前記各入力系外部機器又は出
力系外部機器のいずれか一方もしくは双方との制御信号
を授受して制御する複数のコントローラユニットと、各
コントローラユニット間を接続する通信回線とを備え
て、コントローラユニットの相互に制御データを転送し
て制御を実行するようにした農作業機における制御装置
において、前記各コントローラユニットは、手動により
入力操作する手動入力系外部機器の入力信号の監視によ
り当該手動入力系外部機器の故障を診断すると共に、故
障と判断された手動入力系外部機器の操作に対応する出
力系外部機器の自動制御作動を禁止するように構成した
ものである。

【０００９】他方、請求項２に記載の発明の農作業機に
おける制御装置は、農作業機における走行部、作業部、
操作部等に設けたセンサ、設定器等の入力系外部機器
と、アクチュエータ等の出力系外部機器と、前記各入力
系外部機器又は出力系外部機器のいずれか一方もしくは
双方との制御信号を授受して制御する複数のコントロー
ラユニットと、各コントローラユニット間を接続する通
信回線とを備えて、コントローラユニットの相互に制御
データを転送して制御を実行するようにした農作業機に
おける制御装置において、前記各コントローラユニット
は、振り替えスイッチにより、故障と判断された手動入
力系外部機器と、故障していない手動入力系外部機器と
を振り替えるアプリケーションソフトを作動させるよう
に構成したものである。

【００１０】そして、請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載の農作業機における制御装置において、前記通
信回線には、液晶パネルの表示機能を制御するための液
晶パネル用コントローラユニットを接続し、前記振り替
えスイッチは、各コントローラユニットもしくは液晶パ
ネル用コントローラユニットに接続したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明を具体化した実施形態
について説明すると、図１はコンバインの左側面図、図
２はコンバインの右側面図、図３は正面図、図４は動力
伝動系のスケルトン図、図５は油圧回路図、図６は運転
部の上面図、図７は主変速レバーの握り部に設けた各種
操作レバー等を示す斜視図、図８は運転室内の排出オー
ガの操作部の斜視図、図９は排出オーガの先端操作部の
斜視図、図１０〜図１３は各コントローラユニットに接
続する入出力外部機器の種類を示す機能ブロック図、図
１４は本発明に係る制御装置の接続状態を示す機能ブロ
ック図である。

【００１２】本発明のコンバインにおける走行機体１
は、左右一対の走行クローラ２ａ式の走行部２に対して
後述する走行部昇降駆動手段を介して昇降可能に構成さ
れている。走行機体１の進行方向に向かって左側には作
業部としての脱穀装置３を搭載し、走行機体１の前部に
配置された作業部としての刈取前処理装置４は、昇降フ
レーム１４を介して走行機体１に対して上下昇降回動可
能に支持され、該昇降フレーム１４と走行機体１との間
に装着された刈取部昇降アクチュエータとしての単動式
の刈取部昇降油圧シリンダ９により昇降動可能に構成さ
れている。

【００１３】刈取前処理装置４の下部フレームの下部側
にはバリカン式の刈刃装置５を、前方には６条分の穀稈
引起装置６が配置され、穀稈引起装置６と脱穀装置にお
けるフイードチェン７前端との間には穀稈搬送装置８が
配置され、穀稈引起装置６の下部前方には分草体１０が
突出している。走行機体１の右側前部に運転室１１が配
置され、その後側に穀粒タンク１２が配置されている。

【００１４】運転室１１の後方下部等に備えたエンジン
１５からの動力の一部は、図４に示すように、オーガク
ラッチ１６を介して穀粒タンク１２内の底スクリューコ
ンベヤ１７、排出オーガ２８内の縦横スクリューコンベ
ヤ１８ａ，１８ｂに伝達される一方、動力分岐ミッショ
ン１９を介して走行部２の油圧ポンプ・油圧モータ式
（ＨＴＳ式）走行駆動部２４の脱穀部３の扱胴３ａや唐
箕２１、一番受樋のスクリューコンベヤ２２ａ、二番受
樋のスクリューコンベヤ２２ｂやフイードチェン７、穀
粒タンク１２への揚穀スクリューコンベヤ２３等を回転
駆動させる。刈取前処理装置４への動力伝達は、走行速
度を同期するときには前記走行駆動部２４からの出力軸
２６を介して実行され、同期しないときには前記動力分
岐ミッション１９からの分岐動力とクラッチ２５ａとに
より駆動される。

【００１５】図１及び図２に示すように、穀粒タンク１
２内の穀粒を機外に排出するための排出オーガ２８は、
穀粒タンク１２の下部に設けた底スクリューコンベヤ１
７から走行機体１の後端に配置した縦パイプ２８ｂと、
その上端に上下回動可能に連設された横パイプ２８ａと
からなり、各パイプ内にスクリューコンベヤ１８ａ等を
内装している。そして、縦パイプ２８ｂは、駆動モータ
６４ｂとギヤ機構５７とにより縦軸回りに旋回可能であ
り、横パイプ２８ａは縦パイプ２８ｂとの間に装架され
た排出オーガ用油圧シリンダ６４ａと、リンク機構５８
とにより傾斜角度を変更可能に構成されている。

【００１６】そして、駆動モータ６４ｂに設けたロータ
リエンコーダ等の角度センサ８５にて縦パイプ２８ｂの
水平旋回角度、ひいては横パイプ２８ａの旋回位置を検
出することができ、リンク機構５８もしくは油圧シリン
ダ６４ａの箇所に設けたポテンショメータ等の角度セン
サ８６にて横パイプ２８ａの俯仰角度、ひいては横パイ
プ２８ａの先端の排出部の高さ位置を検出することがで
きる。なお、排出オーガ２８を使用しないときには、穀
粒タンク１２の上面等に設けたレスト台８７等に横パイ
プ２８ａの中途部が載置される。さらにこのレスト台８
７には前記横パイプ２８ａが載置されたか否かを検知す
るための接触センサ等のレスト検出器８８が設けられて
いる。

【００１７】走行部２は左右一対のトラックフレーム５
０，５０の前後端に各々配置した駆動輪５１と従動輪５
２とトラックフレーム５０の下面中途部に配置された複
数の転動輪５３との外周に巻回された走行クローラ２ａ
からなり、左右トラックフレーム５０，５０と走行機体
１とは、左右の昇降制御用油圧シリンダ５４ａ，５４ｂ
と前後位置の側面視Ｌ字状の前後レバーを同時に作動さ
せるように連結する連結杆等とからなる走行部昇降駆動
手段を介して連結され、左右の昇降制御用油圧シリンダ
５４ａ，５４ｂ（図５参照）は互いに独立的に作動させ
ることにより、左右の走行部２，２を走行機体１の左右
に対して独立的に昇降させる。

【００１８】従って、左右両側の昇降制御用油圧シリン
ダ５４ａ，５４ｂのピストンロッドを同時に突出させる
と、走行機体１は左右両側の走行部２，２に対して上方
に離れて（上昇し）、走行機体１の走行部２，２に対す
る相対高さ（車高）は高くなる。逆に、前記ピストンロ
ッドを同時に後退させると、走行機体１は左右両側の走
行部２，２に対して下方に離れて（下降し）、走行機体
１の走行部に対する相対高さ（車高）は低くなる。

【００１９】そして、左側の油圧シリンダ５４ａのピス
トンロッドを突出させる、または右側の油圧シリンダ５
４ｂのピストンロッドを後退させると（もしくはこの両
方の動作を同時に実行しても）、右側の走行部２に対す
る走行機体１の車高は低くなり（左側の走行部２に対す
る走行機体１の車高は高くなり）、走行機体１は右下が
りに傾斜する。逆に、右側の油圧シリンダ５４ｂのピス
トンロッドを突出させる、または左側の油圧シリンダ５
４ａのピストンロッドを後退させる、（もしくはこの両
方の動作を同時に実行しても）、左側の走行部２に対す
る走行機体１の車高は低くなり（右側の走行部２に対す
る走行機体１の車高は高くなり）、走行機体１は左下が
りに傾斜するのである。

【００２０】左右の昇降制御用油圧シリンダ５４ａ，５
４ｂのピストンロッドの突出量を検出することにより、
走行機体１の左右各走行部２，２に対する相対高さ（車
高）を検出するためのロータリエンコーダ式等の車高検
出センサ７２ａ，７２ｂが、前記連結杆に連設した連結
ロッドやリンク機構を介して連動するように構成されて
いる。

【００２１】また、走行機体１の左右の傾斜程度を検出
するための傾斜検出センサ７４は、振り子式（重力式）
等にて構成され、走行機体１の任意の位置例えば運転室
１１内等に配置されている。なお、刈取前処理装置４と
圃場面との対地高さを検出して刈高さを検出するための
刈高さセンサとしての超音波センサ２０ａ，２０ｂは、
図３に示すように、刈取前処理装置４の左右両側端の前
記穀稈引き起こし装置６の裏面側に設けたブラケット
（図示せず）に配置し、各超音波センサ２０ａ，２０ｂ
における発信器の発信部（ホーン部）と受信器の受信部
とを圃場面に向けるように配置する。各超音波センサ２
０ａ，２０ｂの設置高さと刈刃５の設置高さとが異なる
場合には、超音波センサ２０ａ，２０ｂの検出値から所
定の換算により、刈高さ検出値を求めるようにしてい
る。

【００２２】また、走行機体１と刈取前処理装置４との
相対高さを検出するための昇降ポジションセンサ７１
は、前記昇降フレーム１４の回動角度を検出することよ
り求めることができるように構成されている。

【００２３】図５は、前記昇降用油圧シリンダ５４ａ，
５４ｂ等のための油圧回路を示し、油圧ポンプ６０から
の吐出する圧油を分流する分流弁６３を介して分岐し、
その一方の吐出路から前記刈取前処理装置４を昇降させ
る刈取部昇降アクチュエータとしての油圧シリンダ９
と、右側（運転室１１側）の昇降制御用油圧シリンダ５
４ｂとに対する第１油圧回路６１へ送る。分流弁６３の
他方の吐出路からは、排出オーガ２８の横パイプ２８ａ
の縦パイプ２８ｂに対する傾斜角度を変更するための排
出オーガ昇降用油圧シリンダ６４ａと、左側の昇降制御
用油圧シリンダ５４ａとに対する第２油圧回路６２へ送
るように構成され、それぞれの油圧シリンダ９、６４
ａ、５４ａ、５４ｂに対する電磁制御弁６５、６６、６
７、６８や逆止弁、リリーフ弁等が接続されている。

【００２４】次に、運転室１１に備わる各種操作用のレ
バー、スイッチ類の構成について、図６〜図７を用いて
説明する。運転室１１の操縦座席１４６の前方には、走
行機体１を操向操作する操向丸ハンドル１４７と、アク
セルレバー１９５とを備え、操縦座席１４６の左方に
は、前後に長いサイドコラム１４８を配置している。

【００２５】図６に示すように、前記サイドコラム１４
８の前端部位には、自動モード及び手動モードの如何に
拘らず、車高制御の場合の走行機体１の高さ（車高）及
び走行機体１の左右の傾斜状態を変更調節操作できる手
動可変操作部としての車高調節レバー７３（４方向傾動
クロスバー）と、走行機体１の左右傾斜角度を設定する
ための傾斜設定器７４ａとが配置されている。その後部
位には後に詳述する液晶パネル７７が配置されている。
その近傍には、警告ブザー停止スイッチ１３３が配置さ
れ、さらにその後部位には車速を無段階変速させる主変
速レバー１４９と、作業状態に応じてＨＳＴ式走行駆動
部１９の出力及び回転数を所定範囲に設定保持する副変
速レバー１６０とが左右に平行状に配置され、それぞれ
のレバー１４９、１６０が前後方向に回動するように構
成されている。副変速レバー１６０より右寄りのサイド
コラム１４８上には、刈取自動昇降スイッチ１３１と、
刈高さ調節ボリューム１５０が配置されている。これら
の後方に前後に並んだスイッチのうちの一つは前記液晶
パネルの表示切替えスイッチ１５１であり、これらは通
常開閉可能な蓋体にて隠されている。また、前記副変速
レバー１６０の後方には、刈取と脱穀との作業のための
作業レバー１５２は前後回動可能に配置されており、作
業レバー１５２を最前傾させるときには、刈取スイッチ
１３４及び脱穀スイッチ１３５の両方がＯＦＦ、後傾す
るときの第１段階で刈取スイッチ１３４がＯＮで且つ脱
穀スイッチ１３５がＯＦＦ、第２段階で刈取スイッチ１
３４及び脱穀スイッチ１３５の両方がＯＮとなるように
構成されている。

【００２６】前記主変速レバー１４９の握り部１４０ａ
には、右側面にオートリフトスイッチ１３７とオートセ
ットスイッチ１３８とが設けられ、前側面には、後傾す
ると刈取前処理装置４が上昇し、前方に倒すと下降する
刈取り昇降レバー１３９が配置され、その左側には、後
傾すると最深方向になる扱深さ調節レバー１４０が配置
されている（図８参照）。

【００２７】なお、運転室１１内の後壁面等には、排出
オーガ２８を室内から遠隔操作できる排出オーガ操作部
１２５が備えられている（図８参照）。この排出オーガ
操作部１２５には、排出部２８ｃ（図９参照）を手動遠
隔操作にて昇降及び左右旋回させるための４方向傾動ク
ロスバー１５３と、全自動時の横オーガ筒２８ａの旋回
位置を予めセットするため旋回位置設定器１５４と、排
出時の排出部２８ｃの停止位置にセットするオートセッ
トする指令及び非排出時に所定の位置（オーガリスト位
置）に戻す指令のための指令スイッチ１５５と、オーガ
クラッチモータをＯＮ・ＯＦＦさせるためのオーガクラ
ッチスイッチ１５６と、これらのスイッチの作動を示す
ランプ１５７、１５８が配置されている。

【００２８】他方、図９に示す、排出オーガ先端操作部
１１０には、排出部２８ｃ（図９参照）を手動操作にて
昇降及び左右旋回させるための４方向傾動クロスバー１
５９と、オーガクラッチスイッチ１６０とが設けられて
いる。

【００２９】前記液晶パネル７７は、文字、記号、図
画、画像等が表示できるカラーのドットマトリックス形
のもの、例えば、ＴＦＴカラー液晶ディスプレイ等を用
いられるが、白黒型であっても良い。そして、通常の作
業モードでの、コンバインの各種制御の実行状況等を表
示する状態と、後述する故障に際して手動入力系外部機
器の部品の振替え制御を実行したときの振替状態を示す
振替作業モードとでは表示内容を変化できるように、液
晶パネル用コントローラユニット１７０を裏面等の近傍
に備えて、パッケージ化している。

【００３０】また、前記液晶パネル用コントローラユニ
ット１７０には、後述する各コントローラユニットＣ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４とデータ通信でき、且つ各コント
ローラユニットＣ１〜Ｃ４に接続された全ての入力系外
部機器７５及び出力系外部機器７６の入出力を管理・制
御できるアプリケーションソフト（プログラム）を格納
している。さらに、前記通常作業モードと、振替作業モ
ードとに切替えるための振替えスイッチ１７１が液晶パ
ネル用コントローラユニット１７０に接続されている。
なお、この振替えスイッチ１７１は、緊急時にのみ使用
するものであるため、前記サイドコラム１４８上等の開
閉蓋で閉鎖できる凹所（図示しない）等に配置すること
が好ましい。

【００３１】前記制御装置は、マイクロコンピュータ等
の電子式制御装置であり、図１０〜図１３に示す複数個
（実施形態では４つ）のコントローラユニットＣ１，Ｃ
２，Ｃ３，Ｃ４と、前記液晶パネル用コントローラユニ
ット１７０と、これらの間を接続するデータバス、コン
トロールバス、アドレスバスを含むＬＡＮ通信等の通信
回線からなり、この通信回線は、２本の心線を対縒りに
縒り合わせたものや、中心線のまわりに絶縁体を介して
外装線（網線または金属テープ）にて被覆した同軸線等
からなる通信配線コード（通信ケーブルともいう）７０
であって、本実施形態では、ＬＡＮ（Local Area Netwo
rk) 用のものであって、バス形状トポロジー（接続形
態）を採用する（図１４参照）。

【００３２】各コントローラユニットＣ１〜Ｃ４、及び
液晶パネル用コントローラユニット１７０は図示しない
が各種演算処理や制御を実行するための中央処理装置
（ＣＰＵ）や、制御プログラムを記憶させた読み出し専
用メモリ（ＲＯＭ）、各種の検出値、データ等を一時的
に記憶させる随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）、電気
的に消去及び書込み可能な不揮発性メモリとしてのＥＥ
ＰＲＯＭ、タイマ機能としてのクロック、インターフェ
イス及びＬＡＮ（Local Area Network) プロトコルまた
はＣＡＮ（Controller Area Network)プロトコルを用い
る通信のための通信回路等の制御部等を備える。

【００３３】また、前記実施形態のコントローラユニッ
トＣ１〜Ｃ４のＲＯＭの各々には、それぞれに対応する
アプリケーションソフト（制御プログラム）Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４を予め記憶（格納）している。ここで、
アプリケーションソフト（制御プログラム）とは、後述
センサや設定器等の入力系外部機器７５からの入力デー
タ（制御信号）に基づいてアクチュエータ等の出力系外
機器置７６を作動させるための制御プログラムをいう。

【００３４】アプリケーションソフト（制御プログラ
ム）Ｓ１は、脱穀装置３及び刈取前処理装置４の各種ア
クチュエータ（例えば刈取昇降用油圧シリンダ９等）を
作動させる制御プログラムとし、アプリケーションソフ
トＳ２は、刈取昇降用油圧シリンダ９及び走行機体１の
左右の昇降用油圧シリンダ５４ａ，５４ｂを作動させ
て、刈取前処理装置４の刈高さ制御や走行機体１の姿勢
及び車高制御を実行するための制御プログラムとする。
アプリケーションソフトＳ３は、エンジン１２の出力を
制御するための制御プログラムとし、アプリケーション
ソフトＳ４は、排出オーガ２８における駆動モータ６４
ｂ及び上下回動用油圧シリンダ６４ａの作動を制御する
ための制御プログラムをいう。

【００３５】さらに、後述する振替え及び振替え作業モ
ードのためのアプリケーションソフトがコントローラユ
ニットＣ１〜Ｃ４及び液晶パネル用コントローラユニッ
ト１７０に格納されている。

【００３６】各コントローラユニットＣ１〜Ｃ４は、目
安として、入力系外部機器７５及び出力系外部機器７６
のハーネスの長さがなるべく短くなるように組み合せて
それらを制御するようにしており、それぞれの配置箇所
でコントローラボックス（図示せず）内に格納されてい
る。

【００３７】例えば、コントローラユニットＣ１は、運
転室１１における床板の下面側に設置されている（図
１、図２、図３参照）。当該コントローラユニットＣ１
の入力インターフェイスには、入力系外部機器７５とし
て、昇降ポジションセンサ７１、刈取前処理装置４にお
いて刈取穀稈を搬送しているか否かを検出する穀稈搬送
センサ９６、搬送中の刈取穀稈の長さを検出する穀稈長
さセンサ９７、扱深さセンサ９８、オーガクラッチモー
タスイッチ９９、超音波センサ４４ａ，４４ｂ、車速セ
ンサ１００、２番受樋スクリューコンベア回転センサ１
０１、操向丸ハンドルリミットスイッチ１０２等が各々
接続されている（図１０参照）。

【００３８】コントローラユニットＣ１の出力インター
フェイスには、出力系外部機器７６として、扱深さ制御
モータにおけるリレーユニット等の制御回路部１０３、
オーガクラッチモータにおけるリレーユニット等の制御
回路部１０４、脱穀クラッチを駆動させるための電磁ソ
レノイド１０５等がそれぞれ接続されている（図１０参
照）。

【００３９】コントローラユニットＣ２は、図１、図２
及び図３に示すように、刈取前処理装置４の上部でかつ
運転室１１に近い箇所に設置されている。当該コントロ
ーラユニットＣ２の入力インターフェイスには、入力系
外部機器７５として、燃料センサ１０６、傾斜センサ４
３、車高センサ４１ａ，４１ｂ、選別装置の流穀板にお
ける籾流量センサ１０７、選別装置各部での籾の有無を
検出する籾センサ１０８、排藁カッタ詰まりセンサ１０
９、旋回角センサ８５、横オーガ筒１７の先端部に設け
て排出オーガ１３の水平旋回等を操作する排出オーガ先
端操作部１１０、上下回動角センサ８６、オーガクラッ
チセンサ１１１、排出オーガ過負荷センサ１１２、搖動
選別過負荷センサ１１３、扱胴回転センサ１１４、処理
胴回転センサ１１５等がそれぞれ接続されている（図１
１参照）。

【００４０】コントローラユニットＣ２の出力インター
フェイスには、出力系外部機器７６として、搖動選別駆
動モータ１１６、ＦＣクラッチ駆動回路部１１７、排出
オーガ２８の縦オーガ筒２８ｂを水平旋回させるための
駆動モータ６４ｂ、排出オーガブレーキ１１８、上下回
動用油圧シリンダ６４ａに対する電磁制御弁６６の電磁
ソレノイド６６ａ、走行機体１の左側の昇降用油圧シリ
ンダ５４ａに対する電磁制御弁６７の電磁ソレノイド６
７ａ、走行機体１の右側の昇降用油圧シリンダ３８ｂに
対する電磁制御弁６８の電磁ソレノイド６８ａ、刈取昇
降用油圧シリンダ９に対する電磁制御弁６５の電磁ソレ
ノイド６５ａ等がそれぞれ接続されている（図１１参
照）。

【００４１】コントローラユニットＣ３は、図１、図２
及び図３に示すように、運転室１１における操縦座席４
６の後部に設置されている。当該コントローラユニット
Ｃ３の入力インターフェイスには、入力系外部機器７５
として、エンジン回転数センサ１１９、エンジンオイル
量センサ１２０、エンジン水温センサ１２１、エンジン
１２の出力（負荷）を制御する電子ガバナ付き燃料噴射
ポンプのラック位置を検出するための燃料噴射ポンプラ
ック位置センサ１２２、エンジンスタータスイッチ１２
３、排出オーガ１３の水平旋回位置を予め記憶させるた
めのオーガセット位置ダイヤル１２４、運転室１１に設
けて排出オーガ１３の水平旋回等を操作する排出オーガ
操作部１２５、刈取クラッチモータリミットスイッチ１
２６等がそれぞれ接続されている（図１２参照）。

【００４２】コントローラユニットＣ３の出力インター
フェイスには、出力系外部機器７６として、エンジン１
２の回転数が所定の回転数となるように燃料噴射ポンプ
のラック位置を調節するための燃料噴射ポンプラックア
クチュエータ１２７、エンジンスタータリレー１２８、
警報ブザー１２９等がそれぞれ接続されている（図１２
参照）。

【００４３】コントローラユニットＣ４は、運転室１１
のサイドコラム４８内に設置されている（図１、図２及
び図３参照）。当該コントローラユニットＣ４の入力イ
ンターフェイスには、入力系外部機器７５として、アク
セルレバー９５の操作位置を検出するアクセルレバーセ
ンサ９５ａ、車高調節レバー７３、車高制御切替スイッ
チ７８、傾斜設定器７４ａ、扱深さ自動制御スイッチ１
３０、刈取自動昇降スイッチ１３１、刈取前処理装置４
が所定の刈高さまで下降すると自動的に当該刈取前処理
装置４へ動力伝達するための刈取オートクラッチスイッ
チ１３２、警告ブザー停止スイッチ１３３、刈取作業を
実行するための刈取スイッチ１３４、脱穀作業を実行す
るための脱穀スイッチ１３５、選別装置における穀粒の
選別状態を調節するための選別調節ダイヤル１３６、刈
取前処理装置４を強制的に上昇させるオートリフトスイ
ッチ１３７、刈取前処理装置を所定の刈高さまで強制的
に下降させるオートセットスイッチ１３８、刈取前処理
装置４の昇降動を手動操作するための刈取昇降レバー１
３９、扱深さ調節レバー１４０、副変速レバー１６０、
走行機体１を後退動させるための後退スイッチ１４１、
電源スイッチ１４２等がそれぞれ接続されている（図１
３参照）。

【００４４】コントローラユニットＣ４の出力インター
フェイスには、出力系外部機器７６として、車高制御を
自動モードに切り換えたときに点灯する車高制御切替え
スイッチランプ１４３及び扱深さ自動制御モードに切り
換えたときに点灯する扱深さ自動制御スイッチランプ１
４４等が接続されている（図１３参照）。

【００４５】図１４は、走行機体１の走行速度、姿勢及
び車高、排出オーガ２８の排出位置等コンバインの操作
全般を制御すると共に重要な手動入力系外部機器が故障
したことを検知すること、及びその手動入力系外部機器
が故障したとき、前記振替えスイッチ１７１の操作によ
り、前記故障した手動入力系外部機器と、故障していな
い他の手動入力系外部機器とを、機能（作用）としての
み振替えるようにするための制御装置の機能ブロック図
を示す。その場合、各コントローラユニットＣ１〜Ｃ
４、１７０には、前記振替えスイッチ１７１の信号の切
替えにより、故障した手動入力系外部機器と、故障して
いない他の手動入力系外部機器とを振替えること、及び
その振替えにより所定の出力系外部機器７６が所定の動
作を実行する制御のためのアプリケーションソフト（制
御プログラム）を予め格納しておく。

【００４６】本発明において、振替とは、故障した手動
入力系外部機器と、故障していない他の手動入力系外部
機器とを、ハード的に部品の交換をしたり、結線状態を
変更する（例えばカプラの差し替えをする）ことなく、
故障した手動入力系外部機器でのソフト的な機能を故障
していない他の手動入力系外部機器により実現できるよ
うにすることである。換言すると、振替えスイッチ１７
１にて振替作業モードに切り替えると、故障した手動入
力系外部機器をそれに接続されているコントローラユニ
ットでは認識しないように制御し、しかも予め定められ
た他の故障していない手動入力系外部機器を、前記故障
した手動入力系外部機器であると認識させて、これに対
応する出力系外部機器を作動可能にすることである。従
って、この振替作業モード中は、前記故障していない手
動入力系外部機器の元々の機能は失われることになり、
振替えスイッチ１７１を元に戻すように切り替えると、
元々の制御関係に戻ることになる。

【００４７】図１４に示す実施形態では、運転室１１内
に設けた排出オーガ操作部１２５における４方向傾動ク
ロスレバー１５３が故障した場合、排出オーガ２８の左
右旋回及び上下昇降操作が不能になるが、その機能を、
同じく運転室１１内に設けた４方向傾動クロスレバー型
の車高調節レバー７３に振替えるのである。その制御フ
ローをず１５のサブルーチンフローチャートを参照しな
がら説明すると、スタートに続き、所定の手動入力系外
部機器７５が故障した否かを判別する（Ｓ１）。故障で
ないときには（Ｓ１：no）、通常作業モードを実行する
（Ｓ２）。所定の手動入力系外部機器７５が故障してい
るときには（Ｓ１：yes ）、続いて、オペレータが振替
えスイッチ１７１を切り替えると（Ｓ３、yes ）、前記
振替えさぎうょモード用のアプリケーションが起動し、
且つ液晶パネル７７の表示が振替作業モードに切り替っ
たことを表示する画面に変更され、振替え後の手動入力
系外部機器の特定及びその操作方法等の指示が画面表示
される（Ｓ４）。

【００４８】オペレータはこの指示に従って手動操作す
るという振替え作業モードを実行する（Ｓ５）。実施形
態の場合には、振替え後の車高調節レバー７３の操作に
より、排出オーガ旋回用モータ６４ｂが作動したり、排
出オーガ昇降用電磁弁６５が作動し、排出オーガ２８の
先端部２８ｃの位置をオペレータの操作指示通りの箇所
に移動させることができる。これにより、穀粒タンク１
２に蓄積された穀粒を、運送用トラックの荷台等に排出
できる。本発明の重要な利点は、農作業中、特に収穫作
業中に収穫され、蓄積された作物を機外に取り出すため
の手動操作系が突然故障して、所定の時刻までに作物の
出荷が間に合わないという緊急事態に対処できることで
あり、その他、農作業機が圃場や路上で故障した場合お
いて、そのままの状態で農作業機を放置できない緊急事
態に対処することができることである。そのため、図１
４に示す他の実施形態として、刈取前処理装置４の昇降
位置を手動操作するための刈取昇降レバー１３９が故障
したため、刈取前処理装置４を上昇させてコンバインを
圃場から外に出せなくなったとき、その振替え先とし
て、前記排出オーガ操作部１２５における指令スイッチ
１５５の操作により、刈取前処理装置４を昇降させるの
である。振替対象が２つ以上ある場合には、前記振替え
スイッチ１７１をロータリスイッチ等の多数接点選択型
を利用すればよい。

【００４９】この緊急避難的作業を実行したのち、オペ
レータは前記振替えスイッチ１７１を元の位置に戻すと
（Ｓ６：yes ）、通常作業モードに戻すことができるの
である。

【００５０】さらに、本発明によれば、表示装置として
利用できる液晶パネル７７とその制御用のコントローラ
ユニット１７０とを利用して振替えモードの状態を把握
できるできるから、安全である。

【００５１】図１６に示す第２実施形態は、前記複数の
コントローラユニットＣ１〜Ｃ４及び液晶用コントロー
ラユニット１７０を、前記と同様の通信回線（通信配線
コード）７０にて接続し、前記と同様に手動モードでは
手動操作による信号の入力にてアクチュエータ等の出力
系外部機器を作動させると共に、当該出力系外部機器が
自動モードで作動するように制御するアプリケーション
ソフトを格納している。

【００５２】そして、前記手動による入力操作する手動
入力系外部機器７５が、作業中に故障（断線も含む）で
あるか否かを診断する制御プログラムを前記各コントロ
ーラユニットＣ１〜Ｃ４に備えて、農作業中の手動入力
系外部機器７５が故障しているか否かを監視（診断）
し、手動入力系外部機器７５が故障していると判断され
るときには、対応する出力系外部機器７６の自動制御に
よる作動を禁止するように制御するものである。

【００５３】具体例としては、手動入力系外部機器７５
を、前記運転室１１内に配置した排出オーガ操作部１２
５における４方向傾動クロスレバー１５５と排出オーガ
先端部２８ｃに設けた指令スイッチ１５５とするとき、
それに対応する出力系外部機器７６は、排出オーガ旋回
用モータ６４ｂと昇降用油圧シリンダの制御電磁弁６６
とする。また、手動入力系外部機器７５を、刈取調節レ
バー１３９とするときは、対応する出力系外部機器７６
は、刈取部昇降電磁弁６５であり、車高調節レバー７３
が手動入力系外部機器であるときの対応する出力系外部
機器は車高調節電磁弁６７（６８）となる。

【００５４】前記手動入力系外部機器の故障の判別方法
としては、前記手動入力系外部機器７５が、例えば４方
向傾動クロスレバー１５３（１５５）や昇降レバー１３
９（７３）のように、作動していない状態信号（０，
０）と、上昇方向指示の信号（０，１）と、下降方向指
示の信号（１，０）とのように、３つの状態信号を出す
ものでは、第４の状態信号（１，１）をコントローラユ
ニットが受けると、異常である（故障または断線してい
る）と判断するのである。この異常信号を受けて、前記
液晶パネル７７に故障箇所を表示させることにより、オ
ペレータが直ちに対処できるのである。この故障監視は
前記振替えの制御にも適用できる。

【００５５】この実施形態（発明）によれば、主要な手
動操作のための手動入力系外部機器が農作業中に故障で
あるか否かを常時監視しており、それらが故障のときに
は、対応する出力系外部機器の自動作動もできなくなる
ので、オペレータがそれらの故障に気づき易く、また、
前記対応する出力系外部機器の自動制御中の暴走も防止
できて、安全性を確保することができるという効果を奏
する。

【００５６】本発明は、コンバインばかりでなく耕作用
のトラクタや田植機等の走行農作業機についても適用で
きるものであることは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載
の発明の農作業機における制御装置は、農作業機におけ
る走行部、作業部、操作部等に設けたセンサ、設定器等
の入力系外部機器と、アクチュエータ等の出力系外部機
器と、前記各入力系外部機器又は出力系外部機器のいず
れか一方もしくは双方との制御信号を授受して制御する
複数のコントローラユニットと、各コントローラユニッ
ト間を接続する通信回線とを備えて、コントローラユニ
ットの相互に制御データを転送して制御を実行するよう
にした農作業機における制御装置において、前記各コン
トローラユニットは、手動により入力操作する手動入力
系外部機器の入力信号の監視により当該手動入力系外部
機器の故障を診断すると共に、故障と判断された手動入
力系外部機器の操作に対応する出力系外部機器の自動制
御作動を禁止するように構成したものであるから、手動
入力系外部機器が故障のときには、対応する出力系外部
機器の自動作動もできなくなるので、オペレータがそれ
らの故障に気づき易く、また、前記対応する出力系外部
機器の自動制御中の暴走も防止できて、安全性を確保す
ることができるという効果を奏する。

【００５８】そして、請求項２に記載の発明の農作業機
における制御装置は、農作業機における走行部、作業
部、操作部等に設けたセンサ、設定器等の入力系外部機
器と、アクチュエータ等の出力系外部機器と、前記各入
力系外部機器又は出力系外部機器のいずれか一方もしく
は双方との制御信号を授受して制御する複数のコントロ
ーラユニットと、各コントローラユニット間を接続する
通信回線とを備えて、コントローラユニットの相互に制
御データを転送して制御を実行するようにした農作業機
における制御装置において、前記各コントローラユニッ
トは、振り替えスイッチにより、故障と判断された手動
入力系外部機器と、故障していない手動入力系外部機器
とを振り替えるアプリケーションソフトを作動させるよ
うに構成したものである。

【００５９】従って、１つの手動入力系外部機器が断線
・故障していても、正常な手動入力系外部機器に振り替
えて利用でき、対応する出力系外部機器を作動可能とす
るから、緊急の場合にも農作業を継続させることがで
き、緊急避難的処置をとることができるという顕著な効
果を奏する。

【００６０】そして、請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載の農作業機における制御装置において、前記通
信回線には、液晶パネルの表示機能を制御するための液
晶パネル用コントローラユニットを接続し、前記振り替
えスイッチは、各コントローラユニットもしくは液晶パ
ネル用コントローラユニットに接続したものであるか
ら、振り替えスイッチの操作による振替え作業モードで
あることの確認及びその作業状態を容易に把握できて、
安全性が向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの左側面図である。

【図２】コンバインの右側面図である。

【図３】コンバインの正面図である。

【図４】動力伝達系のスケルトン図である。

【図５】油圧回路図である。

【図６】運転部の上面図である。

【図７】主変速レバーの要部を示す拡大斜視図である。

【図８】運転室内の排出オーガ操作部の斜視図である。

【図９】排出オーガ先端操作部の斜視図である。

【図１０】コントローラユニットＣ１の機能ブロック図
である。

【図１１】コントローラユニットＣ２の機能ブロック図
である。

【図１２】コントローラユニットＣ３の機能ブロック図
である。

【図１３】コントローラユニットＣ４の機能ブロック図
である。

【図１４】本発明の制御装置の第１実施形態の構成を示
す機能ブロック図である。

【図１５】第１実施形態の制御フローチャートである。

【図１６】本発明の制御装置の第２実施形態の構成を示
す機能ブロック図である。

【符号の説明】

Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５コントローラユニ
ット６４ｂ排出オーガ旋回用モータ６６排出オーガ昇降用電磁弁７０通信配線コード７３車高調節レバー７５入力系外部機器７６出力系外部機器７７液晶パネル１２５排出オーガ操作部１５３昇降・旋回用操作レバー１７０液晶パネル用コントローラユニット１７１振替えスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ０１Ｄ 69/02 Ａ０１Ｄ 69/02 ５Ｈ２２３ 69/03 69/03 Ｂ６０Ｋ 35/00 Ｂ６０Ｋ 35/00 ＺＧ０５Ｂ 9/02 Ｇ０５Ｂ 9/02 Ｂ 23/02 23/02 Ｔ (72)発明者水倉泰治大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内 (72)発明者中川渉大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内Ｆターム(参考） 2B074 AA01 AB01 AC02 AD05 AF02 AG03 BA04 BA06 CA01 CE01 DA01 DA02 DB03 DB04 DE03 EC01 EE04 2B076 AA03 BA07 BA08 DA16 DA19 EC23 ED30 3D044 BA04 BA19 BA20 BA27 BB03 BD01 BD13 3G084 AA07 BA13 BA33 DA27 EB02 EB22 FA13 FA20 FA33 FA36 5H209 AA17 FF08 GG08 HH02 HH04 HH13 JJ01 JJ09 5H223 AA17 CC08 DD03 EE02 EE08 EE11 EE29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】農作業機における走行部、作業部、操作
部等に設けたセンサ、設定器等の入力系外部機器と、アクチュエータ等の出力系外部機器と、前記各入力系外部機器又は出力系外部機器のいずれか一
方もしくは双方との制御信号を授受して制御する複数の
コントローラユニットと、各コントローラユニット間を接続する通信回線とを備え
て、コントローラユニットの相互に制御データを転送し
て制御を実行するようにした農作業機における制御装置
において、前記各コントローラユニットは、手動により入力操作す
る手動入力系外部機器の入力信号の監視により当該手動
入力系外部機器の故障を診断すると共に、故障と判断さ
れた手動入力系外部機器の操作に対応する出力系外部機
器の自動制御作動を禁止するように構成したことを特徴
とする農作業機における制御装置。
【請求項２】農作業機における走行部、作業部、操作
部等に設けたセンサ、設定器等の入力系外部機器と、アクチュエータ等の出力系外部機器と、前記各入力系外部機器又は出力系外部機器のいずれか一
方もしくは双方との制御信号を授受して制御する複数の
コントローラユニットと、各コントローラユニット間を接続する通信回線とを備え
て、コントローラユニットの相互に制御データを転送し
て制御を実行するようにした農作業機における制御装置
において、前記各コントローラユニットは、振り替えスイッチによ
り、故障と判断された手動入力系外部機器と、故障して
いない手動入力系外部機器とを振り替えるアプリケーシ
ョンソフトを作動させるように構成したことを特徴とす
る農作業機における制御装置。
【請求項３】前記通信回線には、液晶パネルの表示機
能を制御するための液晶パネル用コントローラユニット
を接続し、前記振り替えスイッチは、各コントローラユ
ニットもしくは液晶パネル用コントローラユニットに接
続したことを特徴とする請求項２に記載の農作業機にお
ける制御装置。