(57)【要約】【課題】操向レバーの旋回操作を制御装置に入力するポジションセンサの故障をいち早く検出して警報を出したり旋回を中止することで安全性を高める。【解決手段】操向レバー（１）の左右傾倒角度を検出するポジションセンサ（２）と、該ポジションセンサ（２）とは別に操向レバー（１）の左右傾倒状態を検出する左右の旋回スイッチ（３ａ，３ｂ）を設け、前記ポジションセンサ（２）と旋回スイッチ（３ａ，３ｂ）の検出値が一致しない場合を故障と判断し、警報或いは走行停止を実行する構成とした。【選択図】図３
2010006229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操向レバー（１）の左右傾倒角度を検出するポジションセンサ（２）と、該ポジションセンサ（２）とは別に操向レバー（１）の左右傾倒状態を検出する左右の旋回スイッチ（３ａ，３ｂ）を設け、前記ポジションセンサ（２）と旋回スイッチ（３ａ，３ｂ）の検出値が一致しない場合を故障と判断し、警報或いは走行停止を実行する構成としたことを特徴とする作業車両の操縦装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、単一の操縦レバー（以下、「操向レバー」という）を左右に傾倒することで旋回走行を行うコンバイン等作業車両の操縦装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンバインでは、操縦席の前側に立設する単一の操向レバーを左右に傾倒することで傾けた方向へ旋回し前後に傾倒することで刈取装置を昇降するようにして、収穫作業時の操縦操作を容易に行えるようにしている。近年では、操向レバーの傾倒操作量をポジションセンサにより検出して旋回内側の走行駆動輪に対し、走行クラッチを切ると同時に、デファレンシャルギア機構や遊星ギア機構等による差動装置により可変の制動力を出力させて、マイルド旋回、ブレーキ旋回、スピン旋回等の各種の旋回モードによる無段の連続旋回作用を行わせるもの等がある。
【０００３】
また、特開２００３−１４６２３６号公報には、操向レバーの適宜位置に傾倒操作量を検出して旋回内側の走行駆動輪に対して可変の制動力を出力させるポジションセンサと、所定角度以上の傾倒操作によりオンしたとき旋回内側の走行駆動輪に対して一定した制動力を出力させる旋回スイッチとを設けて、ポジションセンサによるマイルド旋回、スピン旋回を行い、旋回スイッチのオンによるブレーキ旋回モードで旋回を行うようにした技術が記載されている。
【０００４】
そして、特開２００４−２４３９４１号公報には、ポジションセンサが断線故障や短絡故障によって異常値を出力した場合には、所定の安全で緩やかな旋回を行うことでオペレータに故障を知らせるようにした技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１４６２３６号公報
【特許文献２】特開２００４−２４３９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のポジションセンサが断線故障や短絡故障したかの判断は、センサ出力値が正常範囲を超えていた場合に故障と判断し、所定の旋回を行うようにしている。このため、オペレータは例えばスピン旋回をしたにもかかわらずマイルド旋回になって期待に反した旋回が行われることで故障に気が付くことになるが、期待に反した動きのために危険な場合がある。
【０００６】
そこで、本発明では、操向レバーの旋回操作を制御装置に入力するポジションセンサの故障をいち早く検出して警報を出したり旋回を中止することで安全を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上述の如き課題を解決するために、以下のような技術的手段を講じる。
即ち、操向レバー（１）の左右傾倒角度を検出するポジションセンサ（２）と、該ポジションセンサ（２）とは別に操向レバー（１）の左右傾倒状態を検出する左右の旋回スイッチ（３ａ，３ｂ）を設け、前記ポジションセンサ（２）と旋回スイッチ（３ａ，３ｂ）の検出値が一致しない場合を故障と判断し、警報或いは走行停止を実行する構成としたことを特徴とする作業車両の操縦装置とした。
【０００８】
この構成で、操向レバー１の傾倒を制御装置に入力するポジションセンサ２の故障をいち早くオペレータに知らせる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によると、操向レバー１を傾倒して旋回する場合に、ポジションセンサ２の故障を予期せぬ旋回が始まる前にオペレータに知らせられるので、操作と違う旋回が始まることを事前に知らされて、旋回を中止することが出来て危険を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
本明細書では、左側及び右側とはコンバインが前進する方向に向いたときの方向を言う。
【００１１】
図１は、操向レバー１の取付部構成を示している。この操向レバー１は、枢支部１ａで起立中立位置に戻るように付勢されて左右に傾倒する。そして、枢支部１ａの回動角度を検出するポジションセンサ２が設けられ、枢支部１ａと共に回動する作動板１ｂに接触する左右旋回スイッチ３ａ，３ｂが設けられている。従って、操向レバー１の握り部１ｃを持って左右に傾けると、ポジションセンサ２がその傾倒方向と回動角度を検出し、傾倒側の左右旋回スイッチ３ａ，３ｂがオンされる。
【００１２】
図２は、旋回制御の制御信号の入出力を表す制御ブロック図である。
ポジションセンサ２の出力は、第一コントローラ１０のアナログ信号入力処理１２から左右旋回制御手段１５と通信手段１３へ送られる。左右旋回制御手段１５ではタイマーカウント手段１４とシステム異常検出手段１６との間でデータの入出力が行われ、油圧制御電流設定手段１７への出力と左サイドクラッチ出力１８と右サイドクラッチ出力１９及び油圧バルブ電流出力２０が行われる。なお、システム異常検出手段１６は、ポジションセンサ２の信号と通信手段１３で受けた左右旋回スイッチ３ａ，３ｂの信号で矛盾が生じると異常と判断するのである。
【００１３】
右旋回スイッチ３ａと左旋回スイッチ３ｂの出力は、第二コントローラ１１のデジタル信号入力処理２３から左右旋回手段２５と通信手段２２へ送られる。左右旋回手段２５ではシステム異常検出手段２４との間でデータの入出力が行われ、油圧制御電流設定手段２７への出力と左サイドクラッチ出力１８と右サイドクラッチ出力１９及び油圧バルブ電流出力２０が行われる。
【００１４】
第一コントローラ１０と第二コントローラ１１は、それぞれの通信手段１３，２２でデータの入出力が行われ、それぞれのシステム異常検出手段１６，２４からモニタ表示出力２１が行われ、システム異常検出手段２４から異常ランプ点灯２６が行われる。なお、システム異常検出手段２４は、スイッチ３ａ，ｂの信号と通信手段１３で受けたポジションセンサ２の信号で矛盾が生じると異常と判断するのである。
【００１５】
図３は、旋回制御のフローチャートである。
ポジションセンサ２と左右旋回スイッチ３ａ，ｂから信号を読込み、ステップＳ１で、左旋回スイッチ３ｂのオンを判定する。オンであれば（ＹＥＳであれば）、ステップＳ２へ移行し、オンでなければ（ＮＯであれば）ステップＳ７に移行する。
【００１６】
ステップＳ２で、右旋回スイッチ３ａのオンを判定し、ＹＥＳであれば、左旋回スイッチ３ｂと右旋回スイッチ３ａが共にオンであることになって、実際にこのようなことが起こることは無いので、ステップＳ３でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ７に移行する。
【００１７】
ステップＳ２の判定がＮＯであれば、ステップＳ４でポジションセンサ２の出力値が中立値より小さい（左旋回操作）かを判定する。この判定がＹＥＳであれば、ステップＳ６で緊急時一定ブレーキ電流出力を行ってステップＳ１０に移行する。ステップＳ４の判定がＮＯであれば、ステップＳ１とステップＳ２での左右旋回スイッチ３ａ，３ｂの旋回方向判定と違うので、ステップＳ５でコントローラ通信異常を判定し、ＹＥＳであれば、ステップＳ６で緊急時一定ブレーキ電流出力を行ってステップＳ１０に移行する。ＮＯであれば、正常状態としてステップＳ９に移行し、ステップＳ９でポジションセンサ２に応じた電流の出力を行い、ステップＳ１０で左サイドクラッチの切出力を行い、リターンする。
【００１８】
ステップＳ７でポジションセンサ２の出力が中立値より大（右旋回操作）かを判定し、ＮＯであれば、ステップＳ１１に移行し、ＹＥＳであれば、ステップＳ１での左旋回スイッチ３ｂの旋回方向判定と違うので、ステップＳ８でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ９でポジションセンサ２に応じた電流の出力を行い、ステップＳ１０で左サイドクラッチの切出力を行い、リターンする。
【００１９】
ステップＳ１１で、右旋回スイッチ３ａのオンを判定する。オンであれば（ＹＥＳであれば）、ステップＳ１２の左旋回スイッチ３ｂのオンを判定し、オンでなければ（ＮＯであれば）、正常状態としてステップＳ１４に移行する。
【００２０】
ステップＳ１２で、左旋回スイッチ３ｂのオンを判定し、ＹＥＳであれば、右旋回スイッチ３ａと左旋回スイッチ３ｂが共にオンであることになって、実際にこのようなことが起こることは無いので、ステップＳ１３でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ１７に移行する。
【００２１】
ステップＳ１４ではポジションセンサ２の出力値が中立値より大きい（右旋回操作）かを判定する。この判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１６で緊急時一定ブレーキ電流出力を行ってステップＳ２０に移行する。ステップＳ１４の判定がＮＯであれば、ステップＳ１５でコントローラ通信異常を判定し、ＹＥＳであれば、ステップＳ１６で緊急時一定ブレーキ電流出力を行って走行速度を低下させてステップＳ２０に移行し、ステップＳ２０で左サイドクラッチの切出力を行い、リターンする。ステップ１５がＮＯであれば、ステップＳ１９に移行し、ステップＳ１９でポジションセンサ２に応じた電流の出力を行い、ステップＳ２０で左サイドクラッチの切出力を行い、リターンする。
【００２２】
ステップＳ１７でポジションセンサ２の出力が中立値より小（左旋回操作）かを判定し、ＮＯであれば、そのままでリターンし、ＹＥＳであれば、ステップＳ１１での右旋回スイッチ３ａの旋回方向判定と違うので、ステップＳ１８でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ１９でポジションセンサ２に応じた電流の出力を行い、ステップＳ２０で左サイドクラッチの切出力を行い、リターンする。
【００２３】
図４は、左右旋回スイッチ３ａ，３ｂで動作するリレー回路２８とマイコンによるメインコントローラ２９を設け、通常はメインコントローラ２９で旋回制御を行い、メインコントローラ２９の故障時にリレー回路２８で旋回制御を行うようにした制御ブロック図である。
【００２４】
ポジションセンサ２の出力は、メインコントローラ２９のアナログ信号入力処理３０から左右旋回制御手段３３とシステム異常検出手段３４へ送られる。左右旋回制御手段３３ではタイマーカウント手段３２との間でデータの入出力が行われ、システム異常検出手段３４と油圧制御電流設定手段３６への出力と左サイドクラッチ出力１８と右サイドクラッチ出力１９が行われる。システム異常検出手段３４から緊急回路遮断手段３５へ制御信号が送られ、油圧制御電流設定手段３６から油圧バルブ電流出力２０が行われる。
【００２５】
右旋回スイッチ３ａと左旋回スイッチ３ｂの出力は、メインコントローラ２９のデジタル信号入力処理３１からシステム異常検出手段３４へ検出データが送られる。
リレー回路２８は、電源回路３７に左旋回リレー３９と右旋回リレー４０が繋がり、警報出力リレー４２が繋がり、さらにホーン／ランプ出力４３を行う。左旋回リレー３９と右旋回リレー４０は、それぞれ左サイドクラッチ出力１８と右サイドクラッチ出力１９を行う。
【００２６】
電源回路３７には定電流発信回路３８が繋がり、油圧電流リレー４１を介して油圧バルブ電流出力２０を行う。
前記緊急回路遮断手段３５は、左旋回リレー３９と右旋回リレー４０及び油圧電流リレー４１を制御する。
【００２７】
図５は、前記の制御ブロック図での制御フローチャートである。
ポジションセンサ２と左右旋回スイッチ３ａ，３ｂから信号を読込み、ステップＳ３１でポジションセンサ２の断線を判定する。断線であれば（ＹＥＳであれば）、そのままで終了し、断線でなければ（ＮＯであれば）ステップＳ３２に移る。
【００２８】
ステップＳ３２で左旋回スイッチ３ｂのオンを判定し、ＹＥＳであればステップＳ３３に移り、ＮＯであればステップＳ３６に移る。ステップＳ３３では右旋回スイッチ３ａのオンを判定し、ＹＥＳであればステップＳ３４でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ３６に移り、ＮＯであればステップＳ３５に移る。スイッチ異常報知出力は、メインコントローラ２９からの制御出力を遮断し、ブザーを鳴らしたりランプを点灯したりする。
【００２９】
ステップＳ３５でポジションセンサ２の出力値が中立値より小さい（右旋回操作）かを判定し、ＹＥＳであればリターンし、ＮＯであればステップＳ３８に移る。
ステップＳ３６では、ポジションセンサ２の出力が中立値より大かを判定し、ＮＯであれば、ステップＳ４０に移行し、ＹＥＳであれば、ステップＳ３７でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ３８でポジションセンサ２の出力に応じた電流を出力し、ステップＳ３９で左サイドクラッチの切出力を行ってリターンする。
【００３０】
ステップＳ４０で右旋回スイッチ３ａのオンを判定し、ＹＥＳであればステップＳ４１に移り、ＮＯであればステップＳ４４に移る。ステップＳ４１では左旋回スイッチ３ｂのオンを判定し、ＹＥＳであればステップＳ４２でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ４４に移り、ＮＯであればステップＳ４３に移る。
【００３１】
ステップＳ４３でポジションセンサ２の出力値が中立値より大きい（左旋回操作）かを判定し、ＹＥＳであればリターンし、ＮＯであればステップＳ４６に移る。
ステップＳ４４では、ポジションセンサ２の出力が中立値より小さいかを判定し、ＮＯであれば、リターンし、ＹＥＳであれば、ステップＳ４５でスイッチ異常報知出力を開始し、ステップＳ４６でポジションセンサ２の出力に応じた電流を出力し、ステップＳ４７で右サイドクラッチの切出力を行ってリターンする。
【００３２】
図６は、操向レバー１とは別に右旋回スイッチ５９と左旋回スイッチ６０を設けた実施例の旋回制御ブロック図である。
右旋回スイッチ５９と左旋回スイッチ６０の出力と刈脱クラッチレバースイッチ４５のオン・オフ信号と副変速高側位置スイッチ４６のオン・オフ信号は、コントローラ５８のデジタル信号入力処理４９から左右旋回制御手段５３とタイマーカウント手段５２へ検出データが送られる。
【００３３】
ポジションセンサ２の出力は、コントローラ５８のアナログ信号入力処理５０からタイマーカウント手段５２へ送られる。
車速検出用回転検出センサ４７とエンジン回転検出用回転検出センサ４８の検出データがパルス信号入力処理５１を介して左右旋回制御手段５３に入力する。
【００３４】
左右旋回制御手段５３ではタイマーカウント手段５２との間でデータの入出力が行われ、油圧制御電流設定手段５４への出力と左サイドクラッチ出力５５と右サイドクラッチ出力５６が行われる。油圧制御電流設定手段５４から油圧バルブ電流出力５７が行われる。
【００３５】
図7は、前記別実施例の旋回制御ブロック図を用いた制御のフローチャート図である。
ポジションセンサ２と右旋回スイッチ５９と左旋回スイッチ６０等の各センサやスイッチのデータ信号を読込み、ステップＳ５０でポジションセンサ２の左側への操作を判定し、ＹＥＳであればステップＳ５１へ移り、ＮＯであればステップＳ５４に移る。ステップＳ５１では左旋回スイッチ６０が所定時間以上オン持続されたかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ５２に移り、ＮＯであればステップＳ５３でパワステ指示油圧電流値をセットし、ステップＳ６６に移る。ステップＳ５２ではパワステ指示電流値が左旋回スイッチ６０による油圧制御出力値より大きいかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ５３に移り、ＮＯであればステップＳ５８に移る。
【００３６】
ステップＳ５４ではポジションセンサ２の右側への操作を判定し、ＹＥＳであればステップＳ５５に移り、ＮＯであればステップＳ５８に移る。ステップＳ５５では右旋回スイッチ５９が所定時間以上オン持続されたかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ５６に移り、ＮＯであればステップＳ５７でパワステ指示油圧電流値をセットし、ステップＳ７５に移る。ステップＳ５６ではパワステ指示電流値が右旋回スイッチ５９による油圧制御出力値より大きいかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ５７に移り、ＮＯであればステップＳ６７に移る。
【００３７】
ステップＳ５８では左旋回スイッチ６０のオンタイマアップを判定し、ＮＯであればステップＳ５９で１ショット時油圧電流値セットを行って、ステップＳ６６に移り、ＹＥＳであればステップＳ６０に移る。
【００３８】
ステップＳ６０では左旋回スイッチ６０のオンを判定し、ＹＥＳであればステップＳ６１で左旋回スイッチオン監視タイマを初期化し、ステップＳ６２に移り、ＮＯであればステップＳ６３に移る。
【００３９】
ステップＳ６３では左旋回スイッチオン監視タイマアップを判定し、ＹＥＳであればステップＳ６７に移り、ＮＯであればステップＳ６４で左旋回オンタイマセットを行ってリターンする。
【００４０】
ステップＳ６２では左旋回停止時間経過を判定し、ＮＯであればステップＳ６５で一定油圧電流値セットを行ってステップＳ６６で左サイドクラッチ切セットと油圧回路出力起動を行ってリターンする。ＹＥＳであればステップＳ６７に移る。
【００４１】
ステップＳ６７では、右旋回オンタイマアップを判定し、ＮＯであればステップＳ６８で１ショット時油圧電流値セットを行って、ステップＳ７５で右サイドクラッチ切セットと油圧回路出力起動を行ってリターンする。ＹＥＳであればステップＳ６９に移る。
【００４２】
ステップＳ６９では右旋回スイッチオンを判定し、ＹＥＳであればステップＳ７０で右旋回スイッチオン監視タイマを初期化し、ステップＳ７１に移る。ＮＯであればステップＳ７２に移る。
【００４３】
ステップＳ７２では右旋回スイッチオン監視タイマアップを判定し、ＹＥＳであればリターンする。ＮＯであればステップＳ７３で右旋回オンタイマセットを行ってリターンする。
【００４４】
ステップＳ７１では右旋回停止時杆経過を判定し、ＮＯであればステップＳ７４で一定油圧電流値セットを行ってステップＳ７５で右サイドクラッチ切セットと油圧回路出力起動を行ってリターンする。
【００４５】
前記の制御は、右旋回スイッチ５９と左旋回スイッチ６０のオン時間によって旋回力を調整でき、操向レバーのように左右へ倒し続けることなく旋回を持続出来る。また、左右旋回用スイッチ５９，６０を所定時間以上オンし続けると走行を停止する。さらに、左右旋回用スイッチ５９，６０で旋回中に操向レバーを操作すると、操向レバーの旋回出力要求等の操作指示が優先される。
【００４６】
図８は、旋回制御の別実施例を示すフローチャートである。
ポジションセンサ２と旋回用スイッチ５９，６０等の各センサやスイッチのデータ信号を読込み、ステップＳ８０でポジションセンサ２の左側への操作を判定し、ＹＥＳであればステップＳ８１で左サイドクラッチ切セットし、ステップＳ８４に移り、ＮＯであればステップＳ８２に移る。
【００４７】
ステップＳ８２ではポジションセンサ２の右側への操作を判定し、ＹＥＳであればステップＳ８３で右サイドクラッチ切セットし、ステップＳ８４に移り、ＮＯであればリターンする。
【００４８】
ステップＳ８４では刈脱クラッチの入を判定し、ＹＥＳであればステップＳ８５の副変速が高側位置かの判定を行い、ＮＯであればステップＳ８６の左旋回スイッチオンを判定し、ＮＯであればステップＳ８７の右旋回スイッチオンを判定し、ＹＥＳであればステップＳ８９で一定油圧電流値セットを行いリターンする。
【００４９】
ステップＳ８４がＮＯであってもステップＳ８５がＹＥＳであってもステップＳ８７がＮＯであっても、ステップＳ８８でパワステ指示電圧電流値セットを行いリターンする。ステップＳ８６でＹＥＳであればステップＳ８９に移り一定油圧電流値セットを行いリターンする。
【００５０】
上記の制御は、操向レバーの操作に加えて左右旋回用スイッチ５９，６０のどちらかををオンすると、刈脱クラッチが入でないか副変速が高側位置かの条件でパワステ指示電圧電流値セットすなわち旋回力を強くし、刈脱クラッチの入で副変速が高側位置でない条件で一定油圧電流値セットすなわち旋回出力が一定になるように制御され湿田での旋回に適する。
【００５１】
その他の旋回制御として、刈取穀稈の搬送を検出する穀稈センサがオフすると一定距離（例えば、３０ｃｍ）走行すると刈取部を上昇させたり、旋回終了して一定距離（例えば、３ｍ）走行すると刈取部を降下させたり、旋回終了して一定距離走行はスピン旋回やマイルド旋回になるように制御することも出来る。なお、旋回終了して一定距離走行すると刈取部を降下させる制御はこの制御をオン・オフするスイッチを設けて、オペレータが制御実施を選択できるようにする。また、この制御をオン・オフするスイッチは、湿田スイッチと関連させても良い。さらに、穀稈センサがオフすると一定距離走行すると刈取部を上昇させたると同時に走行速度を２割低下させ唐箕の風を弱め選別シーブを開にしてコンバインの出力を低下させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】操向レバーの正面図である。
【図２】旋回制御の制御ブロック図である。
【図３】旋回制御の制御フローチャート図である。
【図４】別実施例の旋回制御ブロック図である。
【図５】別実施例の旋回制御フローチャート図である。
【図６】さらに別実施例の旋回制御ブロック図である。
【図７】上記実施例の旋回制御フローチャート図である。
【図８】別実施例の旋回制御フローチャート図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    操向レバー
２    ポジションセンサ
３ａ  右旋回スイッチ
３ｂ  左旋回スイッチ
【図１】
2010006229.tif 000003
【図２】
2010006229.tif 000004
【図３】
2010006229.tif 000005
【図４】
2010006229.tif 000006
【図５】
2010006229.tif 000007
【図６】
2010006229.tif 000008
【図７】
2010006229.tif 000009
【図８】
2010006229.tif 000010