JP2866560B2 - 作業車用の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中央制御部と機体各部
に分散配置される複数個の端末制御部とが、有線式の通
信手段を介して通信可能に接続され、前記端末制御部
が、制御情報検出用のセンサ類からの検出信号の入力及
びその入力データの前記中央制御部への送信、並びに、
前記中央制御部からの制御データの受信及びその受信デ
ータに基づくアクチュエータ類に対する駆動信号の出力
を実行し、前記中央制御部が、前記端末制御部からの送
信データに基づいて、前記各端末制御部のアクチュエー
タ類に対する適正駆動内容を判定して、その適正駆動内
容を前記制御データとして送信するように構成された作
業車用の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車用の制御装置は、コンバイン
等の作業車の制御において、中央制御部が、作業車全体
の制御を集中して行いながら、制御情報検出用のセンサ
類から検出データを入手したり又は機体に備えた各作業
部作動用のアクチュエータ類に対して駆動指令を出力す
るのに、センサ類及びアクチュエータ類に対して各種信
号の入出力を行う複数個の端末制御部を機体各部に分散
配置するとともに、これら複数個の端末制御部と中央制
御部とを例えばＲＳ４８５等の規格を利用した有線式の
通信手段によって接続し、この通信手段を介して各種の
データを送受信させることにより、中央制御部とセンサ
類及びアクチュエータ類を直接接続する場合の信号配線
の複雑大量化を回避させるようにしていた（例えば特開
平３‐２４０８０２号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、中央制御部と各端末制御部とにおける通信
制御処理を夫々のＣＰＵ即ちマイクロコンピュータ等に
よってソフト処理していたために、中央制御部と各端末
制御部間の通信速度が高速化できないという問題があ
り、例えばアクチュエータ類の迅速な作動に支障をきた
すおそれがあった。そこで、通信速度を高速化するため
に上記中央制御部と各端末制御部とにおける通信制御処
理の部分を夫々ハード回路にて構成し、更に、制御装置
を小型化するために上記ハード回路を専用ＩＣ化するこ
とが考えられるが、中央制御部と各端末制御部とで別々
の専用ＩＣを使用するのでは、ＩＣの開発並びに製造コ
ストが増大し過ぎるという欠点がある。

【０００４】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、有線式の通信手段を介した中央
制御部と各端末制御部間のデータ送受信によって集中制
御形態においてセンサ類及びアクチュエータ類に対する
信号配線の簡素化を実現しながら、通信速度の高速化の
ために中央制御部と各端末制御部とにおける通信制御処
理の部分を専用ＩＣ化するに際して、中央制御部と各端
末制御部とで専用ＩＣを共用できるようにしてＩＣコス
トの増大を抑制し、より低い装置コストで通信速度の高
速化を実現することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による作業車用の
制御装置の第１の特徴構成は、前記中央制御部が、制御
用の演算処理部、及び、その演算処理部と前記通信手段
との間でのデータ授受を中継する通信用ＩＣを備えて構
成され、前記端末制御部が、前記センサ類及び前記アク
チュエータ類と前記通信手段との間でのデータ授受を中
継する通信用ＩＣを備えて構成され、前記中央側の通信
用ＩＣと前記端末側の通信用ＩＣとが、中央側として使
用するための中央側用構成部分及び端末側として使用す
るための端末側用構成部分を備える状態に形成されると
ともに、前記両構成部分のうちのいずれを使用するかの
切換情報を入力する切換端子を備え、その切換端子から
の入力情報に基づいて、前記中央側用構成部分を使用す
る中央側モードと前記端末側用構成部分を使用する端末
側モードとに切り換え自在に構成された同仕様の通信用
ＩＣに構成されている点にある。

【０００６】又、第２の特徴構成は、上記第１の特徴構
成に加えて、前記中央制御部と前記各端末制御部とが、
前記通信手段を介して多重通信するように構成されてい
る点にある。

【０００７】又、第３の特徴構成は、上記第２の特徴構
成に加えて、前記通信用ＩＣが端末側用構成部分として
アドレス設定部を備えるものであり、前記中央制御部と
前記各端末制御部とが、前記アドレス設定部に設定され
ているアドレスを指定して通信するように構成されてい
る点にある。

【０００８】又、第４の特徴構成は、上記第１、第２又
は第３の特徴構成に加えて、前記中央制御部は、前記制
御用の演算処理部と前記中央側の通信用ＩＣとの間でデ
ータ授受及び前記各端末制御部に対する通信制御を実行
する通信用演算処理部を備えて構成されている点にあ
る。

【０００９】又、第５の特徴構成は、上記第３又は第４
の特徴構成に加えて、前記中央制御部が、ポーリングセ
レクティング方式にて前記各端末制御部と通信を実行す
るように構成されている点にある。

【００１０】

【作用】本発明の第１の特徴構成によれば、各端末制御
部では、中央側用構成部分及び端末側用構成部分を備え
る状態に形成された同仕様の通信用ＩＣが、その切換端
子に上記両構成部分のうちの端末側用構成部分を使用す
るための切換情報が入力されて、端末側用構成部分を使
用する端末側モードに切り換えられ、制御情報検出用の
センサ類からの検出データが、上記端末側用構成部分が
使用状態にされた端末側の通信用ＩＣで中継されてから
有線式の通信手段を介して中央制御部に送信される。中
央制御部では、上記同仕様の通信用ＩＣが、その切換端
子に上記両構成部分のうちの中央側用構成部分を使用す
るための切換情報が入力されて、中央側用構成部分を使
用する中央側モードに切り換えられ、各端末制御部から
の送信データが、上記中央側用構成部分が使用状態にさ
れた中央側の通信用ＩＣで中継されてから制御用の演算
処理部に渡され、その送信データに基づいて制御用の演
算処理部が判定したアクチュエータ類に対する適正駆動
内容が、中央側の通信用ＩＣで中継されてから有線式の
通信手段を介して、制御データとして各端末制御部に送
信される。そして、各端末制御部では、中央制御部から
送信された制御データが端末側の通信用ＩＣで中継さ
れ、この制御データに基づいてアクチュエータ類に対し
て駆動信号が出力される。

【００１１】又、第２の特徴構成によれば、上記各端末
制御部から中央制御部へのセンサ検出データの送信、及
び、中央制御部から各端末制御部へのアクチュエータ駆
動用の制御データの送信が、例えば時分割多重方式等の
多重通信方式により有線式の通信手段を介して行われ
る。

【００１２】又、第３の特徴構成によれば、中央制御部
から各端末制御部に対してアドレス指定信号が送信さ
れ、各端末制御部では、送信されたアドレス指定信号と
端末側用構成部分として端末側の通信用ＩＣに備えたア
ドレス設定部に設定されているアドレスとが一致するか
否かが判断され、両アドレスが一致した端末制御部から
中央制御部に対してセンサ類の検出データが送信され
る。そして、中央制御部において上記送信データに基づ
いてアクチュエータ類に対して判定された適正駆動内容
が、制御データとして中央制御部によってアドレス指定
されて各端末制御部に送信され、各端末制御部では、送
信されたアドレス指定信号と上記アドレス設定部に設定
されているアドレスとが一致するか否かが判断され、両
アドレスが一致すると上記送信された制御データに基づ
いてアクチュエータ類に対して駆動信号を出力する。

【００１３】又、第４の特徴構成によれば、中央制御部
では、通信用演算処理部が、各端末制御部に対する通信
制御を実行しながら、中央側の通信用ＩＣで中継された
各端末制御部からの送信データ即ち制御情報検出用のセ
ンサ類からの検出データを受け取る。そして、制御用の
演算処理部は、通信用演算処理部から上記センサデータ
を受け取り、そのデータに基づいてアクチュエータ類に
対する適正駆動内容を判定し、その適正駆動内容をアク
チュエータ類に対する駆動用の制御データとして通信用
演算処理部に渡す。通信用演算処理部は、各端末制御部
に対する通信制御を実行しながら、制御用の演算処理部
から受け取った上記制御データを中央側の通信用ＩＣで
中継させて各端末制御部に対して送信する。

【００１４】又、第５の特徴構成によれば、いわゆるポ
ーリングセレクティング方式にて、中央制御部から各端
末制御部に対するアドレスを所定の順序で指定しなが
ら、例えばセンサ類の検出データの要求信号やあるいは
アクチュエータ類の駆動用の制御データ等の送信信号が
送信され、各端末制御部では、上記送信されるアドレス
指定信号とアドレス設定部に設定されているアドレスと
が一致すると、中央制御部に対して、例えばセンサ類の
検出データやあるいはアクチュエータ類の駆動用の制御
データの受け取り完了等の応答信号を返信する。

【００１５】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴構成によれ
ば、中央制御部と各端末制御部夫々における通信制御を
専用の通信用ＩＣによって処理して、制御装置の大型化
を回避しながら中央制御部と各端末制御部間の通信速度
が高速化できるので、例えばアクチュエータ類の迅速な
作動に支障をきたすおそれがなくなり、又、上記通信用
ＩＣを中央制御部と各端末制御部とで共用できるよう
に、同仕様の通信用ＩＣを中央制御部用の中央側モード
と端末制御部用の端末側モードとに切り換えて使用する
ように構成したので、ＩＣコスト（開発並びに製造コス
ト）が増大し過ぎることもなく、もって、中央制御部が
作業車全体を制御する集中制御形態においてセンサ類等
との信号配線の簡素化を図りながら、通信速度の高速化
をより低い装置コストで実現できるに至った。

【００１６】又、第２の特徴構成によれば、中央制御部
と各端末制御部間のデータの送受信を多重通信方式によ
り有線式の通信手段を介して行うので、その有線式の通
信手段を例えば単一の通信経路を備えるものに構成して
より簡素な通信手段とすることができ、もって、第１の
特徴構成の好適な手段が得られる。

【００１７】又、第３の特徴構成によれば、中央制御部
と各端末制御部間のデータの送受信が、各端末制御部に
対して設定されたアドレスを指定して行われるので、上
記多重通信方式において例えば単一の通信経路を備えた
通信手段を介して通信する場合にも、中央制御部及び各
端末制御部が目的とする端末制御部に関するデータを誤
りなく授受でき、もって、第２の特徴構成の好適な手段
が得られる。

【００１８】又、第４の特徴構成によれば、制御用の演
算処理部は、通信制御処理を直接実行しないので制御負
担が軽くなって作業車全体の制御をより適切且つ迅速に
実行できる一方、通信用演算処理部も、制御用の演算処
理部と中央側の通信用ＩＣとの間でデータの授受及び各
端末制御部に対する通信制御を専用に実行するので、通
信制御処理もより適切且つ迅速に実行でき、もって、上
記第１、第２、及び第３の特徴構成の好適な手段が得ら
れる。

【００１９】又、第５の特徴構成によれば、多重通信方
式においていわゆるポーリングセレクティング方式によ
り、中央制御部と各端末制御部間で所定時間内に確実に
データの送受信が行われるので、例えば、各センサ類か
らの検出データの時間的な遅れによる誤差を所定限度以
内に抑えることができ、又、アクチュエータ類に対して
も所定の時間遅れ以内で駆動信号を出力することがで
き、もって、上記第３及び第４の特徴構成の好適な手段
が得られる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、作業車としてのコ
ンバインに適用した場合について図面に基づいて説明す
る。

【００２１】コンバインにおいては、例えば、機体が植
立穀稈に沿って自動的に走行するように操向操作する操
向制御や、刈取穀稈の扱室での扱深さが適正範囲内に維
持されるように自動調節する扱深さ制御や、藁屑等が混
じった扱き処理物から穀粒を選別回収する選別制御や、
選別回収された穀粒を一時貯溜するタンクから外部に排
出するオーガの作動制御や、走行地面の状態にかかわら
ず機体の姿勢を水平姿勢等の所定姿勢に維持する姿勢制
御等、各種の制御が行われる。

【００２２】そのために、図１に示すように、コンバイ
ン全体の制御を集中して実行するための中央制御部ＣＵ
と、刈取ブロック１、脱穀ブロック２、タンクブロック
３及び本機ブロック４等からなる機体各部に分散配置さ
れる複数個の端末制御部ＬＵ１〜５とが、有線式の通信
手段Ｔを介して多重通信可能に接続されている。各端末
制御部ＬＵ１〜５は、制御情報検出用のセンサ類ＳＷか
らの検出信号の入力及びその入力データの中央制御部Ｃ
Ｕへの送信、並びに、中央制御部ＣＵからの制御データ
の受信及びその受信データに基づくアクチュエータ類
Ｍ，Ｌ，Ｂに対する駆動信号の出力を実行するように構
成されている。又、中央制御部ＣＵは、各端末制御部Ｌ
Ｕ１〜５からの送信データに基づいて、各端末制御部Ｌ
Ｕ１〜５のアクチュエータ類Ｍ，Ｌ，Ｂに対する適正駆
動内容を判定して、その適正駆動内容を制御データとし
て送信するように構成されている。尚、前記センサ類Ｓ
Ｗは、各種の制御情報をＯＮ／ＯＦＦの二値情報として
検出する複数個のスイッチＳＷ等からなり、前記アクチ
ュエータ類Ｍ，Ｌ，Ｂは、電動モータＭ、ソレノイド
Ｌ、警報ブザーＢ等からなる。

【００２３】図２に示すように、前記中央制御部ＣＵ
は、制御用の演算処理部としてのマイクロコンピュータ
ＣＰＵ１、そのマイクロコンピュータＣＰＵ１と前記通
信手段Ｔとの間でのデータ授受を中継する中央側の通信
用ＩＣとしてのゲートアレイＧＡ１、及び、上記マイク
ロコンピュータＣＰＵ１とゲートアレイＧＡ１との間で
データ授受及び各端末制御部ＬＵ１〜５に対する通信制
御を実行する通信用演算処理部としてのマイクロコンピ
ュータＣＰＵ２を備えて構成されている。尚、上記２つ
のマイクロコンピュータＣＰＵ１，ＣＰＵ２間、及びマ
イクロコンピュータＣＰＵ２とゲートアレイＧＡ１の間
のデータ授受は８ビットのバスラインを介して行われ
る。

【００２４】上記制御用のマイクロコンピュータＣＰＵ
１は、ポテンショメータ等の連続的に変化する情報を検
出するアナログ式センサからのアナログ信号や、回転数
等を検出するためのパルス式センサからのパルス信号を
入力ポートＰｏｒｔ１，２を介して入力し、又、上記制
御用のマイクロコンピュータＣＰＵ１には、Ｅ² ＲＯＭ
等の不揮発性のメモリＭＥＭが接続され、このメモリＭ
ＥＭに各種のエラー情報等が記憶されるようになってい
る。図中、ＰＳ１は、前記マイクロコンピュータＣＰＵ
１，ＣＰＵ２及びゲートアレイＧＡ１等に対して電源電
圧並びに電源ＯＮ時のリセット信号を供給する直流電圧
源である。

【００２５】一方、図２に示すように、各端末制御部Ｌ
Ｕ１〜５は、センサ類ＳＷ及びアクチュエータ類Ｍ，
Ｌ，Ｂと通信手段Ｔとの間でのデータ授受を中継する端
末側の通信用ＩＣとしてのゲートアレイＧＡ２を備えて
いる。又、各端末制御部ＬＵ１〜５に対するアドレス信
号を発生する４本のハーネスＡＤ１〜４が、アースに接
続されたＬＯＷレベル電圧のハーネスと無接続状態のハ
ーネスを組み合わせて設けられている。そして、上記ハ
ーネスＡＤ１〜４、センサ類ＳＷ及びアクチュエータ類
Ｍ，Ｌ，Ｂが、一体形成されたコネクタＣＮを介して各
端末制御部ＬＵ１〜５に接続されている。具体的には、
ハーネスＡＤ１〜４は、ゲートアレイＧＡ２のアドレス
設定用の外部端子Ａ０〜Ａ３に接続され、センサ類ＳＷ
及びアクチュエータ類Ｍ，Ｌ，Ｂは、夫々信号処理回路
及び駆動回路を経てゲートアレイＧＡ２の入出力ポート
に接続されている。尚、図中、ＰＳ２は、ゲートアレイ
ＧＡ２等に電源電圧を供給する直流電圧源である。

【００２６】前記通信手段Ｔは、例えばＲＳ４８５の規
格を利用して構成され、図２に示すように、２線式の通
信ラインＬと、中央制御部ＣＵ及び各端末制御部ＬＵ１
〜５における通信ラインＬとの接点に設けられる通信ド
ライバーＤＲとからなり、各通信ドライバーＤＲは、各
ゲートアレイＧＡ１，２から受け取った送信データをＲ
Ｓ４８５等の規格に合った信号に変換して通信ラインＬ
に出力する一方、通信ラインＬ上の信号を入力して、そ
の受信データを各ゲートアレイＧＡ１，２に出力するよ
うに動作する。

【００２７】前記中央側のゲートアレイＧＡ１と端末側
のゲートアレイＧＡ２とは、中央側として使用するため
の中央側用構成部分及び端末側として使用するための端
末側用構成部分を備える状態に形成されるとともに、前
記両構成部分のうちのいずれを使用するかの切換情報を
入力する切換端子（後述のＭＯＤＥ端子）を備え、その
切換端子からの入力情報に基づいて、前記中央側用構成
部分を使用する中央側モード（後述のマスターモード）
と前記端末側用構成部分を使用する端末側モード（後述
のスレーブモード）とに切り換え自在に構成された同仕
様の通信用ＩＣであるゲートアレイＧＡに構成されてい
る。以下、図３に基づいて具体的に説明する。

【００２８】前記ゲートアレイＧＡは、図３（イ）に示
すように、ＭＯＤＥ端子をＬＯＷレベルにすると内部回
路が中央側のゲートアレイＧＡ１として機能するマスタ
ーモードに切り換えられ、このマスターモードでは、ゲ
ートアレイＧＡは、ＣＰＵ２とバスラインを介して入出
力するデータを保持する入出力バッファ１１と、この入
出力バッファ１１からの送信用のパラレルデータを保持
する送信バッファ１３と、この送信バッファ１３のパラ
レルデータをシリアルデータに並列直列変換するＰ／Ｓ
変換部１４と、このＰ／Ｓ変換部１４からのシリアルデ
ータにＣＲＣ生成部１５からの誤り検出用のＣＲＣデー
タを付加したものを送信データとして送出する通信コン
トロール回路１６と、受信したシリアルデータを直列並
列変換するＳ／Ｐ変換部１８と、受信したシリアルデー
タについてＣＲＣ等のチェックを行い通信エラーの有無
を検出するエラー検出部１７と、Ｓ／Ｐ変換部１８から
のパラレルデータ及びエラー検出部１７からのエラーデ
ータを保持して入出力バッファ１１に出力する受信バッ
ファ１９と、ＣＰＵ２からデータ入出力時の制御信号で
あるＲ／Ｗ（リード・ライト）信号及びＳＴＢ（データ
ストローブ）信号を入力し又ＣＰＵ２に対する割り込み
ＩＮＴ信号を出力するＣＰＵＩ／Ｆ部１２とを備える構
成になる。

【００２９】又、前記ゲートアレイＧＡは、図３（ロ）
に示すように、ＭＯＤＥ端子をＨＩＧＨレベルにすると
内部回路が端末側のゲートアレイＧＡ２として機能する
スレーブモードに切り換えられ、このスレーブモードで
は、ゲートアレイＧＡは、前記スイッチＳＷ及びアクチ
ュエータ類Ｍ，Ｌ，Ｂに対してデータを入出力する入出
力ポート２１と、この入出力ポート２１を介して入力し
た各スイッチＳＷからの検出信号をパラレルデータとし
て保持する送信バッファ１３と、この送信バッファ１３
のパラレルデータをシリアルデータに並列直列変換する
Ｐ／Ｓ変換部１４と、このＰ／Ｓ変換部１４からのシリ
アルデータにＣＲＣ生成部１５からの誤り検出用のＣＲ
Ｃデータを付加したものを送信データとして送出する通
信コントロール回路１６と、受信したシリアルデータを
直列並列変換するＳ／Ｐ変換部１８と、受信したシリア
ルデータについてＣＲＣ及びアドレス等のチェックを行
い通信エラーの有無を検出するエラー検出部１７と、Ｓ
／Ｐ変換部１８からのパラレルデータ及びエラー検出部
１７からのエラーデータを保持して入出力ポート２１に
出力する受信バッファ１９と、各端末制御部ＬＵ１〜５
に対するアドレスを設定するためのアドレス設定部２２
とを備える構成になる。

【００３０】以上より、ＣＰＵＩ／Ｆ部１２が前記中央
側用構成部分に、アドレス設定部２２が前記端末側用構
成部分に夫々対応し、上記ＣＰＵＩ／Ｆ部１２及びアド
レス設定部２２以外のゲートアレイＧＡの主要部分は、
同一の部番にて示すように中央側及び端末側として共用
される。又、上記入出力ポート２１は、各８ビットから
なる３つのポートＡ，Ｂ，Ｃで構成され、アドレス０の
端末制御部ＬＵ３のポートＡ及びＢが入力ポートに、ポ
ートＣが出力ポートに夫々設定され、アドレス１の端末
制御部ＬＵ４のポートＡが入力ポートに、ポートＢ及び
Ｃが出力ポートに夫々設定されている。尚、マスターモ
ードでの入出力バッファ１１はスレーブモードでの入出
力ポート２１のうちのポートＢと共用されている。

【００３１】前記各端末制御部ＬＵ１〜５は、外部端子
Ａ０〜Ａ３に接続されたハーネスＡＤ１〜４からのアド
レス信号を電源ＯＮ時のみ自己のアドレスデータとして
上記アドレス設定部２２に入力するように構成されてい
る。即ち、ＬＯＷレベル電圧のハーネスからはＬＯＷレ
ベルの電圧信号が供給され、無接続状態のハーネスにつ
いてはゲートアレイＧＡ２内部で電源側にプルアップさ
れているためにＨＩＧＨレベルの電圧信号が供給され、
各端末制御部ＬＵ１〜５は、この電圧信号の組み合わせ
によって自己のアドレスを設定する。図２では、端末制
御部ＬＵ３が、外部端子Ａ０〜Ａ３のすべてがＬＯＷレ
ベルであってアドレス０として設定され、端末制御部Ｌ
Ｕ４が、外部端子Ａ０〜Ａ３のうちＡ０だけがＨＩＧＨ
レベルで他の端子Ａ１〜Ａ３がＬＯＷレベルであってア
ドレス１として設定される。

【００３２】そして、中央制御部ＣＵと各端末制御部Ｌ
Ｕ１〜５とは、上記各端末制御部ＬＵ１〜５に対して設
定されたアドレスを指定して多重通信するように構成さ
れ、具体的には、中央制御部ＣＵが、ポーリングセレク
ティング方式にて各端末制御部ＬＵ１〜５と通信を実行
するように構成されている（図１１参照）。

【００３３】次に、図４〜図６及び図８〜図１０に示す
フローチャートに基づいて、前記中央制御部ＣＵにおけ
る制御動作について説明する。

【００３４】図４に示すように、メインスイッチがオン
されて電源が投入されると、先ず、ＣＰＵ１のリセット
状態が解除されて制御が立ち上がる。そして、イニシャ
ライズ処理を行った後、アナログ式センサからのアナロ
グ信号及びパルス式センサからのパルス信号の入力処理
を行い、メインスイッチがオンしてから全ての端末制御
部ＬＵ１〜５の動作が安定化するのに必要な時間（例え
ば２５０ｍｓ）が経過するまでＣＰＵ２をリセット状態
（図２に示すＣＰＵ１の出力Ｐｏｒｔ３＝ＨＩＧＨ）に
維持して各端末制御部ＬＵ１〜５との通信を停止させ、
この間メータパネル（図示しない）のランプチェック処
理を行う（＃１〜＃５及び＃１２）。

【００３５】上記全ての端末制御部ＬＵ１〜５の動作が
安定化する時間が経過すると、ＣＰＵ１は、出力Ｐｏｒ
ｔ３をＬＯＷにしてＣＰＵ２のリセット状態を解除し、
ＣＰＵ２と各端末制御部ＬＵ１〜５との通信を開始させ
る（＃６）。即ち、ＣＰＵ２は各端末制御部ＬＵ１〜５
を順番に呼び出して、各スイッチＳＷのデータを受信す
る動作を所定周期（例えば５ｍｓ）で繰り返し行う（図
８参照）。この所定周期での通信の繰り返しによって、
ＣＰＵ２が各スイッチＳＷのデータ、及び、正常な返信
データが受信できない等の各端末制御部ＬＵ１〜５に対
する通信エラー情報を十分に蓄積したと判断される時間
（例えばメインスイッチオン後９００ｍｓ）が経過する
と、ＣＰＵ１はＣＰＵ２との間で８ビットのバスライン
によって制御データの授受を行う処理を開始する（＃７
〜＃８、図９及び図１０参照）。その後、ＣＰＵ１がＣ
ＰＵ２とのデータの授受によってシステム全体の状態を
把握するに要する時間（例えばメインスイッチオン後
１．５ｓｅｃ）が経過すると、ＣＰＵ１は、メータパネ
ルの表示を通常状態にして全体の制御処理を開始する
（＃９〜＃１１）。尚、ＣＰＵ１は、一定周期でウオッ
チドッグタイマールーチンを作動させており、制御が暴
走したときには、出力ポートＰｏｒｔ４から電源ＰＳ１
に指令を与えてリセット信号を出力させるようにしてい
る（図２参照）。

【００３６】ＣＰＵ１がＣＰＵ２との間で行うバス通信
では、図５に示すように、先ず、スイッチ動作のチャタ
リングの影響を除去すべく、ＣＰＵ２から複数回（例え
ば４回）のバス通信によって受け取った各スイッチＳＷ
のデータが同一のときにのみ正規のデータとするフィル
タリング処理を行ってからそのデータを記憶する（＃２
１）。次に、各端末制御部ＬＵ１〜５に対する通信エラ
ー情報を入力し、エラー状態の端末制御部ＬＵ１〜５が
あれば、メータパネル等に警報表示する異常出力処理を
行うとともに、そのエラー状態の端末制御部ＬＵ１〜５
のアクチュエータＭ，Ｌ，Ｂへの駆動指令の通信を所定
期間停止する等のエラー処理を行う（＃２２〜＃２
３）。次に、ＣＰＵ２との前回の通信がＯＫであったか
否かの判断（ＳＢＵＳｅｎｄフラグの値が０であればＯ
Ｋ）と、ＣＰＵ２がＣＰＵ１からの指令を待つコマンド
待ち状態か否かの判断を行う（＃２４〜＃２５）。そし
て、前回のＣＰＵ２との通信がＯＫで且つＣＰＵ２がコ
マンド待ち状態のときには、ＣＰＵ２からの外部割り込
みの許可、ＳＢＵＳｅｎｄフラグのセット（値を１にす
る）、上記ＣＰＵ２からの割り込み処理で使用するＴＡ
ＳＫｎｏのリセット（値を０にする）、及び、割り込み
処理の最初の部分でアドレス０の端末制御部ＬＵ３に対
する処理を実行するためのコマンドをＣＰＵ２に出力す
る処理を行う。一方、前回のＣＰＵ２との通信がＯＫで
ないか、あるいは前回のＣＰＵ２との通信がＯＫであっ
てもＣＰＵ２がコマンド待ち状態でないときには、異常
状態として、ＣＰＵ２を一定時間リセット作動させると
ともに、警報表示出力する（＃３０〜＃３１）。

【００３７】ＣＰＵ２からの割り込みに対する処理ルー
チンでは、図６に示すように、再割り込みを禁止した
後、ＴＡＳＫｎｏ＝０から順次各ＴＡＳＫｎｏの値に応
じた処理を行い、ＴＡＳＫｎｏの値を１増やしてから次
の割り込みを許可して処理を終える。各ＴＡＳＫｎｏで
の処理は、図９及び図１０にも示すように、最初のＴＡ
ＳＫｎｏ＝０では、アドレス０の端末制御部ＬＵ３の入
力ポートＡからのデータ取り込みを行い、ＴＡＳＫｎｏ
＝１ではアドレス０の端末制御部ＬＵ３の入力ポートＢ
からのデータ取り込みと、出力ポートＣに対する出力デ
ータの転送処理を行う。ＴＡＳＫｎｏ＝２では、アドレ
ス１の端末制御部ＬＵ４に対する処理を実行するための
コマンドを出力する処理を行い、ＴＡＳＫｎｏ＝３で
は、アドレス１の端末制御部ＬＵ４の入力ポートＡから
のデータ取り込みと、出力ポートＢに対する出力データ
の転送処理とを行い、ＴＡＳＫｎｏ＝４ではアドレス１
の端末制御部ＬＵ４の出力ポートＣに対する出力データ
の転送処理を行う。以下、同様にして、残りのアドレス
の端末制御部ＬＵ１〜５について、コマンド転送とデー
タの入出力の処理を順次実行する。尚、上記フローにお
いて、出力ポートに対する出力データの転送は、ＣＰＵ
１が全体の制御処理を開始するまで（メインスイッチオ
ン後１．５ｓｅｃ間）は行わない。

【００３８】上記フロー（図９）によれば、アドレス０
の端末制御部ＬＵ３に対する要求コマンド転送を行った
とき、ＣＰＵ２はアドレス１の端末制御部ＬＵ４からセ
ンサ類ＳＷの検出データを受信中であり、このセンサ類
ＳＷの検出データの受信が終了した後、アドレス０の端
末制御部ＬＵ３の入力ポートＡ及び入力ポートＢからの
データ取り込みと、出力ポートＣに対する出力データの
転送処理とを行っている。即ち、端末制御部ＬＵ１〜５
からセンサ類ＳＷの検出データを受信しているときに、
端末制御部ＬＵ１〜５に対してアクチュエータ類Ｍ，
Ｌ，Ｂ駆動用の制御データの送信要求が発生した場合に
は、そのアクチュエータ類Ｍ，Ｌ，Ｂ駆動用の制御デー
タの送信が上記受信中のセンサ類ＳＷの検出データの受
信が終了した後に実行される。尚、上記フローにおい
て、アドレス０の端末制御部ＬＵ３の入力ポートＡ及び
入力ポートＢからのデータ取り込みの前に、出力ポート
Ｃに対する出力データの転送処理を行ってもよい。

【００３９】そして、最後より１つ前のＴＡＳＫｎｏ＝
ｎでは、各端末制御部ＬＵ１〜５についての通信エラー
情報を要求するコマンドを転送し、最後のＴＡＳＫｎｏ
＝ｎ＋１では、上記通信エラー情報の読み込み処理を行
ってから、ＣＰＵ２との通信がＯＫであったことを示す
ためにＳＢＵＳｅｎｄフラグをリセットする（値を０に
する）処理を行う。最後のＴＡＳＫｎｏ＝ｎ＋１では、
次の割り込みを禁止した状態で処理を終えるので、以後
は、図５に示すバス処理において割り込みが許可される
までＣＰＵ２からの割り込みに対する処理は実行されな
い。

【００４０】コンバインの作動を停止すべく、メインス
イッチがオフされた場合には、図４に示すように、先
ず、ＣＰＵ２をリセットして各端末制御部ＬＵ１〜５と
の通信を停止させる（＃１３）。そして、メインスイッ
チオフ後の５ｓｅｃ間、エンジン停止用のソレノイドを
駆動してエンジンへの燃料供給を遮断するとともに、エ
ラー情報の前記メモリＭＥＭへの書き込み処理を行い、
５ｓｅｃ経過すると上記ソレノイドの駆動を停止する
（＃１４〜＃１７）。

【００４１】上記メモリＭＥＭへのエラー情報の書き込
みは、エンジン停止時以外に所定時間毎に行ってもよい
が、エンジンスタータ始動時等のように電源電圧が低下
したときには誤データを書き込むおそれがあるので、電
源電圧（例えば１２Ｖ）を監視して電圧が低下している
ときには処理を行わないようにしている。尚、メモリＭ
ＥＭに書き込まれたエラー情報は、チェッカー等にて読
み出され、それに基づいて故障解析することになるが、
エラーの履歴が記録されているので、例えば一瞬の断線
等の再現が困難なエラーの解析が可能になるという利点
がある。

【００４２】次に、図７及び図８〜図１０に示すフロー
チャートに基づいて、前記各端末制御部ＬＵ１〜５にお
ける制御動作について説明する。先ず、受信データ中の
アドレスによって自己に対するポーリング信号を受信し
たか否かを判断し、自己に対するポーリング信号である
ときには、スイッチＳＷからの入力要求かアクチュエー
タ類Ｍ，Ｌ，Ｂに対する出力要求かを判断する。スイッ
チＳＷからの入力要求の場合には、スイッチＳＷからの
検出信号を入力ポートを介して入力し、それに基づいて
返信用のセンサデータを作成する。一方、アクチュエー
タ類Ｍ，Ｌ，Ｂに対する出力要求の場合には、受信した
データを出力ポートを介して出力し、返信用のＡＣＫデ
ータを作成する。次に、上記作成したセンサデータ又は
ＡＣＫデータを、図１１に示すように、中央制御部ＣＵ
からのポーリング信号の終了時点に対して送信開始点ま
での時間ｔをランダムに変化させて送信する。

【００４３】これにより、各端末制御部ＬＵ１〜５に対
するアドレス設定の誤り等によって、複数の端末制御部
ＬＵ１〜５が同一のポーリング信号に対して応答したと
きには、各返信信号のタイミングがずれた信号波形が重
なったものが中央制御部ＣＵ側で受信されて正規データ
と異なる異常データと判断され、通信エラーとして検出
できることになる。尚、上記返信タイミングのランダム
処理は、ゲートアレイＧＡ２内のランダム信号発生回路
２３（図３参照）からの信号に基づいて通信コントロー
ル回路１６が行う。

【００４４】〔別実施例〕次に、別実施例を説明する。
上記実施例では、中央制御部ＣＵと各端末制御部ＬＵ１
〜ＬＵ５とが、有線式の通信手段Ｔを介して多重通信す
るものを示したが、多重通信ではなく、例えば、中央制
御部ＣＵが、各端末制御部ＬＵ１〜ＬＵ５との間に設け
た個別の通信手段Ｔを介して通信するようにしてもよ
い。

【００４５】又、上記実施例では、中央制御部ＣＵと各
端末制御部ＬＵ１〜ＬＵ５とが多重通信する場合に、各
端末制御部ＬＵ１〜ＬＵ５のアドレスを指定していずれ
の端末制御部ＬＵ１〜ＬＵ５に対する通信かを区別しな
がら時分割多重方式により通信するものを示したが、時
分割多重方式ではなく、周波数多重方式により、各端末
制御部ＬＵ１〜ＬＵ５に対して異なる周波数の伝送信号
で通信させるようにしてもよい。尚、アドレスを指定し
て多重通信する場合に、ポーリングセレクティング方式
で通信するものを示したが、ポーリングセレクティング
方式に限るものではない。

【００４６】上記実施例では、中央制御部ＣＵが、制御
用の演算処理部としてのマイクロコンピュータＣＰＵ１
と、通信用演算処理部としてのマイクロコンピュータＣ
ＰＵ２との２つのＣＰＵを備えるものを示したが、要求
される通信処理速度がそれほど速くない場合等において
は、１つのマイクロコンピュータＣＰＵ１で全体の制御
と通信制御とを行うようにして構成の簡略化を図ること
も可能である。

【００４７】上記実施例では、有線式の通信手段Ｔを、
ＲＳ４８５の規格を利用して構成したものを示したが、
これ以外の各種規格の有線式の通信手段が利用できる。

【００４８】上記実施例では、センサ類を、制御情報を
ＯＮ／ＯＦＦの二値データとして検出するスイッチＳＷ
で構成したが、二値以外のアナログ信号やパルス信号を
検出するセンサも含めて構成することもできる。又、ア
クチュエータ類も、電動モータＭ、ソレノイドＬ、警報
ブザーＢ以外のものを含めることができる。

【００４９】上記実施例では、通信用ＩＣが、中央側と
して使用するための中央側用構成部分をＣＰＵＩ／Ｆ部
１２に、端末側として使用するための端末側用構成部分
をアドレス設定部２２に構成したものを示したが、中央
側用構成部分及び端末側用構成部分の具体構成は適宜変
更できる。又、上記実施例では、中央側の通信用ＩＣに
おける入出力バッファ１１を、端末側の通信用ＩＣにお
ける３つの入出力ポートのうちのポートＢと共用したも
のを示したが、入出力ポートと共用せず独立に入出力バ
ッファ１１を設けるようにしてもよい。又、中央側の通
信用ＩＣと端末側の通信用ＩＣとで共用されるデータ授
受用の主要回路部分は、実施例に示すような送信バッフ
ァ等１３〜１９の回路構成に限らない。

【００５０】上記実施例では、センサ類としての各スイ
ッチＳＷのチャタリング動作の影響を除去するのに、各
スイッチＳＷからの検出信号をそのまま中央制御部ＣＵ
に通信させ、最終の制御用のマイクロコンピュータＣＰ
Ｕ１が処理する時点で、複数回（例えば４回）の受信デ
ータが同一のときにのみ正規のデータとするフィルタリ
ング処理を行うように構成して、ＣＰＵ２を通信専用と
し又ゲートアレイＧＡ１，２の構成の簡素化と汎用化を
実現できるものを示したが、このＣＰＵ１が行うフィル
タリング処理の構成はこれに限らない。尚、ＣＰＵ１で
はなく、途中のゲートアレイＧＡ１，２やＣＰＵ２等で
フィルタリング処理を行うことも勿論可能である。

【００５１】上記実施例では、本発明をコンバインに適
用したものを例示したが、これ以外の自動あるいは手動
走行式の各種作業車に適用することができる。

【００５２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの制御構成の全体を示すブロック図

【図２】コンバインの制御構成を示す回路図

【図３】通信用ＩＣの回路構成図

【図４】中央制御部での制御作動を示すフローチャート

【図５】中央制御部での制御作動を示すフローチャート

【図６】中央制御部での制御作動を示すフローチャート

【図７】端末制御部での制御作動を示すフローチャート

【図８】中央制御部及び端末制御部での制御手順の説明
図

【図９】中央制御部及び端末制御部での制御手順の説明
図

【図１０】中央制御部及び端末制御部での制御手順の説
明図

【図１１】ポーリングセレクティング方式での信号波形
の説明図

【符号の説明】

ＣＵ 中央制御部 ＬＵ１〜ＬＵ５ 端末制御部 Ｔ 通信手段 ＳＷ センサ類 Ｍ，Ｌ，Ｂ アクチュエータ類 ＣＰＵ１ 演算処理部 ＧＡ１ 通信用ＩＣ ＧＡ２ 通信用ＩＣ ＧＡ 通信用ＩＣ ２２ アドレス設定部 ＣＰＵ２ 通信用演算処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ａ０１Ｄ 41/12 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｒ Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３２１ (72)発明者 末吉 康則 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 嶋野 雅彦 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 安東 寛通 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 田中 秀明 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平４−219099（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−326897（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−354499（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−345545（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−153270（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−276570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214746（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−240802（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央制御部（ＣＵ）と機体各部に分散配置
   される複数個の端末制御部（ＬＵ１〜ＬＵ５）とが、有
   線式の通信手段（Ｔ）を介して通信可能に接続され、前
   記端末制御部（ＬＵ１〜ＬＵ５）が、制御情報検出用の
   センサ類 （ＳＷ）からの検出信号の入力及びその入力
   データの前記中央制御部（ＣＵ）への送信、並びに、前
   記中央制御部（ＣＵ）からの制御データの受信及びその
   受信データに基づくアクチュエータ類（Ｍ，Ｌ，Ｂ）に
   対する駆動信号の出力を実行し、前記中央制御部（Ｃ
   Ｕ）が、前記端末制御部（ＬＵ１〜ＬＵ５）からの送信
   データに基づいて、前記各端末制御部（ＬＵ１〜ＬＵ
   ５）のアクチュエータ類 （Ｍ，Ｌ，Ｂ）に対する適正
   駆動内容を判定して、その適正駆動内容を前記制御デー
   タとして送信するように構成された作業車用の制御装置
   であって、 前記中央制御部（ＣＵ）が、制御用の演算処理部（ＣＰ
   Ｕ１）、及び、その演算処理部（ＣＰＵ１）と前記通信
   手段（Ｔ）との間でのデータ授受を中継する通信用ＩＣ
   （ＧＡ１）を備えて構成され、 前記端末制御部（ＬＵ１〜ＬＵ５）が、前記センサ類
   （ＳＷ）及び前記アクチュエータ類（Ｍ，Ｌ，Ｂ）と前
   記通信手段（Ｔ）との間でのデータ授受を中継する通信
   用ＩＣ（ＧＡ２）を備えて構成され、 前記中央側の通信用ＩＣ（ＧＡ１）と前記端末側の通信
   用ＩＣ（ＧＡ２）とが、中央側として使用するための中
   央側用構成部分及び端末側として使用するための端末側
   用構成部分を備える状態に形成されるとともに、前記両
   構成部分のうちのいずれを使用するかの切換情報を入力
   する切換端子を備え、その切換端子からの入力情報に基
   づいて、前記中央側用構成部分を使用する中央側モード
   と前記端末側用構成部分を使用する端末側モードとに切
   り換え自在に構成された同仕様の通信用ＩＣ（ＧＡ）に
   構成されている作業車用の制御装置。
2. 【請求項２】前記中央制御部（ＣＵ）と前記各端末制御
   部（ＬＵ１〜ＬＵ５）とが、前記通信手段（Ｔ）を介し
   て多重通信するように構成されている請求項１記載の作
   業車用の制御装置。
3. 【請求項３】前記通信用ＩＣ（ＧＡ）が、端末側用構成
   部分としてアドレス設定部（２２）を備えるものであ
   り、前記中央制御部（ＣＵ）と前記各端末制御部（ＬＵ
   １〜ＬＵ５）とが、前記アドレス設定部（２２）に設定
   されているアドレスを指定して通信するように構成され
   ている請求項２記載の作業車用の制御装置。
4. 【請求項４】前記中央制御部（ＣＵ）は、前記制御用の
   演算処理部（ＣＰＵ１）と前記中央側の通信用ＩＣ（Ｇ
   Ａ１）との間でデータ授受及び前記各端末制御部（ＬＵ
   １〜ＬＵ５）に対する通信制御を実行する通信用演算処
   理部（ＣＰＵ２）を備えて構成されている請求項１，２
   又は３記載の作業車用の制御装置。
5. 【請求項５】前記中央制御部（ＣＵ）が、ポーリングセ
   レクティング方式にて前記各端末制御部（ＬＵ１〜ＬＵ
   ５）と通信を実行するように構成されている請求項３又
   は４記載の作業車用の制御装置。