(57)【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３つ以上のＣＡＮコントローラユニットと、
各ＣＡＮコントローラユニット間を接続するＣＡＮ通信バスとを具えて、
ＣＡＮ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ＣＡＮコントローラユニット間を、前記ＣＡＮ通信バスとは別系統の通信ラインにて接続し、且つＣＡＮ通信とは別の通信手段を並設し、
各ＣＡＮコントローラユニットには、ＣＡＮ通信による送信エラーカウンタと、受信エラーカウンタとを備え、送信エラーカウンタ値が所定値以上になって少なくともＣＡＮ通信不能状態になったときには、前記別系統の通信手段及び通信ラインを介して、各ＣＡＮコントローラユニット間に、前記ＣＡＮ通信が不能である旨の通信情報及び、最低限の農作業に必要な制御データの送受信とを実行するように制御することを特徴とする農作業機における制御装置。
【請求項２】
通常の制御はＣＡＮ通信にて実行し、別系統の通信手段はＣＰＵの負荷に影響しない程度のデータを送受信して通信状態をチェックすることを特徴とする請求項１に記載の農作業機における制御装置。
【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（３つ以上の数）のＣＡＮコントローラユニット間で制御用のデータをＣＡＮ通信にて転送するとき、そのデータ通信等の異常が発生した場合、出力系外部機器が暴走しないように制御する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、１つのマイクロコンピュータ式等の電子式のコントローラで制御すると、一時に処理できる能力に限界があり、このため制御処理に優先順位を設けると、並列的に処理が困難となること、これを防止するため、複数個のマイクロコンピュータで独立的且つ並列的に制御すると、関連すべき外部機器間の制御の連係が採れないという不都合がある。
【０００４】
これらの不都合を解消するため、特開平２−２１９５０６号公報では、複数の入力系外部機器及び出力系外部機器を制御するための副マイクロコンピュータ（スレーブコントローラ）を複数備え、この各スレーブコントローラを統括するために１つの主マイクロコンピュータ（マスターコントローラ）を備え、複数のスレーブコントローラ及びこれらに接続されている各センサの制御状態を、マスターコントローラにて把握でき、監視できるようにするため、マスターコントローラとスレーブコントローラとの間をシリアル通信回線で接続すると共に、各センサの信号をマスターコントローラに直接入力できるように構成することが提案された。
【０００５】
しかしながら、この方式であっても、一方のコントローラから他方のコントローラに制御データを転送（伝送）する通信回路は、シリアルインターフェイスを使用することが多いので、そのデータ転送速度が遅いため、スレーブコントローラの数が多くなると、マスターコントローラにおける処理の負担が増大し、迅速な連係制御ができなくなるという問題があった。
【０００６】
また、最近のＬＡＮ環境であっても、通信回線の故障や他のコントローラの故障等があった場合に、一方のコントローラから他方のコントローラを制御できないという問題があった。
【０００７】
最近、ＬＡＮ環境の新しい発展として、ＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）プロトコルによるデータ通信が提案されている。このＣＡＮベース・ネットワークは、共通のリターン（サブルーチンや割り込み処理ルーチン等に移ったプログラムをメインルーチンに戻す命令）を有する差動の２ワイヤバスラインを用いる分散リアルタイム制御及び多重化（distributed real time control and multi-plexing)を保つシリアル通信プロトコルである。
【０００８】
このＣＡＮ通信は、例えば、自動車のボディ系の各種制御コントローラ間の通信、ロボット制御、工場内の制御システム等に適用されている。
【０００９】
各ＣＡＮコントローラユニットには、通常の制御を司るＣＰＵやＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（随時読み書き可能メモリであり、受信スロットを含む）の他に、ＣＡＮコントローラ部（ＣＡＮプロトコルにて通信制御するコントローラ部）と、該ＣＡＮコントローラ部からＣＡＮ通信バスに制御用のデータ（センサ等の入力系外部機器の信号やアクチュエータ等の出力系外部機器に送る作動のための信号）を送信・受信するためのＣＡＮドライバとを備えていた。
【００１０】
そして、ＣＡＮ通信では、送信する制御用のデータに、当該送信するＣＡＮコントローラユニットのＩＤコード（識別子番号、識別子コードともいう）を付して、各ＣＡＮコントローラユニットにおける受信スロットに格納されるようにしていた。
【００１１】
つまり、ある一つのＣＡＮコントローラユニットからＩＤコード付き制御用のデータをＣＡＮ通信バスに送り出すと、そのＩＤコード付き制御用のデータは他のＣＡＮコントローラユニットにおける受信スロットにも格納されるが、前記送信したＣＡＮコントローラユニットも、所定のタイミングでＣＡＮ通信バスから前記送信したＩＤコード付き制御用のデータを受信して、受信スロットに格納するようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣＡＮシステムでは、通信回線がＣＡＮ通信バスのみであったので、それが通信不能となった場合やＣＡＮ通信バスが載る通信ライン（ハーネス等）が切断されると、ＣＡＮコントローラユニット間同士の制御データの転送が不能となり、システムダウンが起こるという問題があった。
【００１３】
その結果、例えば、操作指令系のＣＡＮコントローラユニットから操作指令を出し、出力系外部機器を接続した操作制御系ＣＡＮコントローラユニットが前記操作指令の信号を受けた後に、前記ＣＡＮ通信回線が切断されると、操作指令信号により出力系外部機器が作動したままの状態が続いて、暴走してしまうというおそれがあった。
【００１４】
本発明は、このような、従来のＣＡＮ通信上の問題点を解決すべくなされたものであり、ＣＡＮ通信が不能となった場合にも、複数のＣＡＮコントローラユニット間で最低限の制御用のデータの送受信を確保して、通信した結果を確実に制御に役立たせることが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。
【００１５】
【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３つ以上のＣＡＮコントローラユニットと、各ＣＡＮコントローラユニット間を接続するＣＡＮ通信バスとを具えて、ＣＡＮ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であって、前記各ＣＡＮコントローラユニット間を、前記ＣＡＮ通信バスとは別系統の通信ラインにて接続し、且つＣＡＮ通信とは別の通信手段を並設し、各ＣＡＮコントローラユニットには、ＣＡＮ通信による送信エラーカウンタと、受信エラーカウンタとを備え、送信エラーカウンタ値が所定値以上になって少なくともＣＡＮ通信不能状態になったときには、前記別系統の通信手段及び通信ラインを介して、各ＣＡＮコントローラユニット間に、前記ＣＡＮ通信が不能である旨の通信情報及び、最低限の農作業に必要な制御データの送受信とを実行するように制御するものである。
【００１６】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の農作業機における制御装置において、通常の制御はＣＡＮ通信にて実行し、別系統の通信手段はＣＰＵの負荷に影響しない程度のデータを送受信して通信状態をチェックするものである。
【００１７】
【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はコンバインの平面図、図３はコンバインの右側面図、図４は正面図、図５は動力伝動系のスケルトン図、図９は制御装置の全体機能ブロック図、図１０はＣＡＮコントローラユニット内部の機能ブロック図である。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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５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２０内の縦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２５とにより駆動される。
【００２１】
図３及び図８に示すように、穀粒タンク１２の下部に設けたスクリューコンベヤから走行機体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を内装した排出オーガ２８を介して、トラックの荷台等の部位に穀粒タンク１２内に蓄積された穀粒を排出させることができる。なお、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。
【００２２】
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８７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。
【００２３】
図６（左側面側から見た走行部）に示すように、走行部２は左右一対のトラックフレーム５０，５０の前後端に各々配置した駆動輪５１と従動輪５２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字状のレバー５５ａ，５５ｂとこの前後レバー５５ａ，５５ｂを同時に作動させるように連結する連結杆５６，５６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。
【００２４】
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。
【００２５】
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５４ｂ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５４ａ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。
【００２６】
図６に示すように、左右の昇降制御用油圧シリンダ５４ａ，５４ｂ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５６に連設した連結ロッド７２やリンク機構７３を介して連動するように構成されている。
【００２７】
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４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２０ａ，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。
【００２８】
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７５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。
【００２９】
前記運転室１１内の操縦部パネル（図示せず）には、自動モードと手動モードとに切り換えるための切替えスイッチ７６と、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）を変更調節操作できる手動可変操作部としての操作レバー７７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７８とが配置されている。
【００３０】
図７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５４ｂ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、６４ａ、５４ａ、５４ｂに対する電磁制御弁６５、６６ａ、６７、６８や逆止弁、リリーフ弁等が接続されている。
【００３１】
図９は、走行機体１の走行速度、姿勢及び車高、排出オーガ２８の排出位置等を制御するための制御装置７０の機能ブロック図を示し、該制御装置７０は、マイクロコンピュータ等の電子式制御装置であり、複数個（実施形態では５つ）のＣＡＮコントローラユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５と、これらの間を接続するＣＡＮ通信バス８２ａと別系統の通信ライン８２ｂとからなる。ＣＡＮ通信バス８２ａは、 2本の回線を有している。そして、ＣＡＮバスレベルの一方をドミナント（dominant) といい、他方をリセッシブ(recessive) という。ＣＡＮの規約においては、リセッシブバスレベルはロジカル１、ドミナントバスレベルはロジカル０として表される（図１１参照）。そして、ドミナントはリセッシブを上書きすることができる。
【００３２】
ＣＡＮ通信バス８２ａとは別系統の通信ライン（ハーネス）８２ｂは、後述するように、ＵＲＡＴ（汎用非同期送受信回路）またはクロック同期形シリアルインターフェイス１０７を使って、ＲＳ２３２Ｃ等のシリアルインターフェイス等の通信手段により、各ＣＡＮコントローラユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５間でデータ通信制御を実行するものである（図１０参照）。
【００３３】
したがって、この別系統の通信ライン８２ｂ及び通信手段はいわゆる非常回線ということになる。この別系統の通信手段として、ＲＳ２３２Ｃに代えて、ＣＡＮコントローラ部１１２が２チャンネルを持つものでは、一方のチャンネルを通常のＣＡＮ通信系統とし、他方のチャンネル（ベーシックＣＡＮであり、通信速度がやや遅い）をいわゆる別系統の通信手段とするようにしても良い。
【００３４】
図１０に示すように、各ＣＡＮコントローラユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、各種演算処理や制御を実行するための中央処理装置（ＣＰＵ）１００、制御プログラムを記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１０１、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）１０２、システムクロック発生器１０３、クロック同期シリアルインターフェイス１０４、タイムスタンプ機能のために使用するタイマ１０５、送受信のタイミングを計る監視タイマ１０６、ＵＡＲＴ（汎用非同期送受信回路）またはクロック同期形シリアルインターフェイス１０７、ＤＭＡＣ（ダイレクト  メモリ  アクセスコントローラ）１０８、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１０９、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器１１０、ＣＲＣ（巡回符号冗長検査）演算器１１１、ＣＡＮコントローラ部１１２、ＣＡＮドライバ１１３等を備える。ここで、ＣＡＮコントローラ部１１２は前記ＣＡＮ通信プロトコルによる通信制御を司る部分であり、送信完了フラッグ、受信完了フラッグ、送信フラッグ、受信フラッグは、ＣＡＮコントローラ部１１２内のステータスレジスタ内に設けられている。
【００３５】
ＣＡＮドライバ１１３はＣＡＮ通信バス８２ａを介してＩＤコード付き制御データ１１４を他のＣＡＮコントローラユニットと送受信するためのものであり、ＣＡＮコントローラユニットに外付けしたものであっても良い。
【００３６】
前記ＲＡＭ１０２には、受信スロット１０２ａと送信スロット１０２ｂとを備えている。受信スロット１０２ａは複数個備える。実施形態では５つの受信スロット１０２ａを有する。
【００３７】
送信スロット１０２ｂには、自己のＣＡＮコントローラユニットのＩＤコードを持っており、後述するＩＤコード付き制御データ１１４を所定のタイミングで送信するとき、予めこれを書き込んで格納しておく。したがって、送信スロット１０２ｂにおける制御データには、当該送信するＣＡＮコントローラユニットのＩＤコードが付されていることになる。他方、各受信スロット１０２ａには、ＣＡＮ通信バス８２ａを介して返送されたＩＤコード付き制御データ１１４を格納するものである。
【００３８】
図１２はＩＤコード付き制御データ１１４のデータフレームの構造を示す。最初の１ビット長のデータフレームの箇所（ＳＯＦ）１２０は、同期をとるための最初のビットであり、信号の立下がり（リセッシブからドミナントへの変化、ハイレベル「１」からローレベル「０」への変化）により実行される。
【００３９】
続く１１ビット長の部分は、ＩＤコード部分１２１であり、制御データを送信するＣＡＮコントローラユニット毎に予めＩＤコードが定められている。次の１ビット長の部分は、ＲＴＲ１２２（ＩＤコード部分１２１の最後を示すビットである。その次の６ビット長の部分は、制御部１２３である。
【００４０】
これに続いて、０ビット〜６４ビット長の部分は０〜８バイトの制御データ部１２４であり、前述のコンバインの制御を実行するための入力系外部機器の制御信号もしくは出力系外部機器の制御信号を格納する部分である。
【００４１】
その次の１５ビット長の部分は、ＣＲＣ（巡回冗長検査）配置１２５であり、送信データの誤り検査のために用いる。続く１ビット長の部分は、ＣＲＣ（巡回冗長検査）移送１２６のためのビットである。続いて、ＡＣＫ（アクノレッジ、応答信号）スロット１２７、続いて応答信号の移送（delate) 部分１２８は両者とも１ビットである。最後にフレームの最後を示すためのＥＯＦ１２９となる。
【００４２】
次のＩＤコード付き制御データ１１４のデータフレームと間には、ＩＴＭ１３０及びバスアイドル１３１からなるフレーム間スペースがある。
【００４３】
次に、上記ＣＡＮコントローラユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の間での制御データの送受信の形態と通信エラーがあった場合の処理制御について説明する。
【００４４】
例えば、運転室１１内の操作部（操作コラム）に設けるＣＡＮコントローラユニットＣ１には、操作に関する入力系外部機器、例えば、運転室１１内に配置した操作部９０における指令スイッチ（図示せず）から、排出オーガを操作指令できるように接続され、また、水平旋回角度は前記操作部９０に設けたポテンショメータ型の旋回角度設定器９５により設定できる。前記切替えスイッチ７６及び操作レバー７７の位置センサ、走行部の左右傾斜程度を設定するための傾斜設定器７８、走行機体に対する刈取前処理装置４の高さを変更して刈高さを設定するための刈高さ設定器８０、電源スイッチ９６もＣＡＮコントローラユニットＣ１に接続されている（図９参照）。
【００４５】
そして、各ＣＡＮコントローラユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、ＣＡＮ通信バス８２ａを介して制御データを転送しあい、本実施形態では操作部系のＣＡＮコントローラユニットＣ１からの指令により、後述するセンサや設定器等の入力系外部機器からの信号に応じて、各機構部のＣＡＮコントローラユニットＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、所定の出力信号を出して油圧シリンダ、駆動モータ、アクチュエータ等の出力系外部機器を駆動させるように制御する。
【００４６】
図１及び図９に示すように、各機構部のＣＡＮコントローラユニットＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、コンバインにおける走行部系、作業部における刈取前処理装置、排出オーガ部、エンジン部等のように、コンバインの組立ての各機構部毎に密接に関連する操作・制御部分をグループ化したものであり、目安として、関連するアクチュエータ等出力系外部機器の配置箇所にに近い場所に配置する。１つのＣＡＮコントローラユニットには、１つのグループとして密接に関連する操作制御系の入力系外部機器と出力系外部機器とを接続している。
【００４７】
本実施形態では、例えば、走行機体１であって走行部近傍に配置した走行部に関するＣＡＮコントローラユニットＣ２は、走行クローラ２ａ，２ｂの走行機体１に対する相対高さや傾斜等を制御する走行部の操作制御系グループであって、ＣＡＮコントローラユニットＣ２に接続される出力系外部機器として、左右の昇降制御用油圧シリンダ５４ａ，５４ｂ及び各々に対応する電磁制御弁６７，６８がある。他方、前記ＣＡＮコントローラユニットＣ２に接続される入力系外部機器としては、前記左右の昇降制御用油圧シリンダ５４ａ，５４ｂのピストンロッドの突出量に対応した走行機体１の左右の走行部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、傾斜センサ７４がある。
【００４８】
刈取前処理装置４の箇所に配置したＣＡＮコントローラユニットＣ３は、刈取前処理装置の制御系のグループであって、これに接続される入力系外部機器としては、刈取部昇降ポジションセンサ７５及び刈高さセンサとしての刈取前処理装置４の左右両端に設けた超音波センサ２０ａ，２０ｂ等があり、出力系外部機器としては、刈取部油圧シリンダ９とその駆動のための電磁制御弁６５がある。
【００４９】
脱穀部に配置したＣＡＮコントローラユニットＣ４は、脱穀部及び排出オーガの機構を操作制御するグループであって、これに接続される排出オーガの操作のための入力系外部機器としては、横オーガ筒２８ａの先端の排出部の横に設けた先端操作部９１における指令スイッチ（図示せず）、排出オーガ２８の水平旋回角度を検知するロータリエンコーダ等の角度センサ８５、排出オーガ２８の横オーガ筒２８ａの俯仰の昇降角度を検知する角度センサ８６、レスト台検出器８７があり、出力系外部機器としては、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とその電磁制御弁６６ａ、及び、縦パイプ２８ｂを左右に旋回させるための排出オーガ旋回用駆動モータ６４ｂとその駆動回路６６ｂがある。なお、脱穀作業部に関する入力系外部機器や出力系外部機器については説明を省略する。
【００５０】
エンジン１５の配置位置に近い運転室１１内などに配置されるＣＡＮコントローラユニットＣ５は、エンジン１６の出力操作制御系グループであって、これに接続される入力系外部機器としては、車速センサ９４や、電子ガバナー９２のフイードバック制御のためのプランジャ位置を検知するラック位置センサ９３があり、出力系外部機器としては、エンジン１６への燃料供給量制御のためのアクチュエータとしての電子ガバナー９２の燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量を調節するプランジャ駆動手段がある。
【００５１】
なお、ＣＡＮ通信バス８２ａでは、送受信速度は、最高１Ｍｂｐｓである。
【００５２】
次に、通信エラーの有無の判断並びに、エラーがあった場合の処理について図１３のフローチャートを参照しながら説明すると、制御スタートに続いて、例えば、ＣＡＮコントローラユニットＣ１から操作系のための制御データを送信するときには、当該ＣＡＮコントローラユニットＣ１のＩＤコード例えば＃１（前記図１２に示すＩＤコード付き制御データ１１４のデータフレームにおけるＩＤコード部分１２１のデータ）を予め送信スロット１０２ｂに書き込んで格納し（Ｓ１）、次いで、例えば、前記操作部９０に設けたポテンショメータ型の旋回角度設定器９５により設定した水平旋回角度のデータ（制御データ部１２４）を、前記送信スロット１０２ｂにおけるバッファメモリ部分に書き込む（Ｓ２）。次に、これらをＣＡＮ通信バス８２ａを介してＣＡＮ通信プロトコルに従って通信する（Ｓ３）と、例えば前記＃１を付した制御データ１１４は、他のＣＡＮコントローラユニットＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５に備えられた受信スロット１０２ａに書き込まれる。各ＣＡＮコントローラユニットでは受信フラッグを監視している（Ｓ４）。
【００５３】
次いで、送信に関するタイマにより、規定時間経過したか否かを判別する（Ｓ５）。この場合、各ＣＡＮコントローラユニットは自己及び他のＣＡＮコントローラユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の送信タイミングを予め記憶させておくものである。
【００５４】
そして、規定時間経過すれば（Ｓ５：yes ）、リターン受信が完了したか否かを判別する（Ｓ６）。通常は、所定タイミングにて前記送信データはリターンされて、送信したＣＡＮコントローラユニット、ここではＣ１における受信スロット１０２ａにも受信される。
【００５５】
このリターン受信が完了すれば（Ｓ６：yes ）、当該書込みし、送信したＣＡＮコントローラユニットＣ１で、前記送信スロット１０２ｂと受信スロット１０２ａとの書き込まれたデータを比較する（Ｓ７）。
【００５６】
前記送信スロット１０２ｂと受信スロット１０２ａとにおける、ＩＤコード部分１２１のデータ及び制御データ部１２４のデータが全く同じであれば（Ｓ７：yes ）、受信エラーが無かったものと判断するのである。この場合には、排出オーガ操作制御系であるＣＡＮコントローラユニットＣ４での受信スロットに格納された制御データ（ここでは、設定器９５により設定した水平旋回角度のデータ）に応じて排出オーガ旋回用駆動モータ６４ｂを駆動し、角度センサ８５にてその水平旋回角度が所定値になれば停止するのである。
【００５７】
逆に、前記送信スロット１０２ｂと受信スロット１０２ａとにおける、ＩＤコード部分１２１のデータまたは制御データ部１２４のデータのいずれか一方が異なる場合（Ｓ７：no）、受信エラーがあったと判断する。この通信エラーの態様には、例えば、ＣＡＮ通信バス８２ａで外部からの外乱の信号を拾うとか、ＣＡＮ通信バス８２ａとＣＡＮコントローラユニットとの接続不良により通信信号が変化することにより、ＩＤコード部分１２１のデータまたは制御データ部１２４のデータが変化する（化ける）場合がある。その他、接続すべきＣＡＮコントローラユニットはそれぞれ別種であるべきなのに、工場の出荷時もしくは修理時に、同種のＣＡＮコントローラユニットが２つ以上接続してしまった場合には、それぞれのＣＡＮコントローラユニット固有のタイミングで送信される各々別の値である制御データ部１２４に対して、それに付随するＩＤコード部分１２１のデータが同じになってしまうから、この場合にも受信エラーの一種と解釈するのである。
【００５８】
なお、前記規定時間内に他のＣＡＮコントローラユニットからの送信があったか否か、換言すれば、通信が途絶えたか否かを判断するためには、送信したＣＡＮコントローラユニットから制御データを送信するごとに、送信した時刻を送る。他方、受信側のＣＡＮコントローラユニットでは、前記先に送信されてきた時刻とその次に送信されてきた時刻とを記憶して、その両者の時刻の差が規定時間内の誤差であれば、送信が正常であったとする（Ｓ５：yes ，and Ｓ６：yes ）。前記規定時間内にリターン受信が完了しないときには（Ｓ６：no）、送信エラーがあったとする。
【００５９】
この他、送信する制御データにタイムスタンプのデータを付加しておき、そのタイムスタンプが変化しているか否か受信側のＣＡＮコントローラユニットで判断して、送信が実行されているか否かを判断するようにしても良い。
【００６０】
そして、受信エラーがあったと判断された場合（Ｓ７：no）、及び前記リターン受信が完了しなかった（送信エラーがあったとする）場合（Ｓ６：no）には、その判断一回毎にＣＡＮコントローラ部１１２に備えたステータスレジスタ部（受信エラーカウンタ）に受信エラーカウンタ値を１だけインクリーズ（加算）する（Ｓ８）。
【００６１】
このエラーカウンタ値の大小に応じて、各ＣＡＮコントローラ部１１２は、例えば、単位時間当たりの送信エラーカウンタの値と受信エラーカウンタの値により、３つのエラーステート（エラー状態）を判別する（Ｓ９）。例えば、送信エラーカウンタ値が１２７より少ないまたは受信エラーカウンタ値が１２７より少ない場合にはエラーアクティブ状態（正常状態）と判断する。送信エラーカウンタ値が１２７より多いまたは受信エラーカウンタ値が１２７より多い場合にはエラーパッシブ状態（中間状態）と判断する。そして、前記各カウンタ値が前記値（１２７）を越えるまたは下がることより、エラーアクティブ状態とエラーパッシブ状態とに遷移することができる。これらの状態では、ＣＡＮ通信は実行される。さらに、送信エラーカウンタ値が２５５より大きくなると、エラーバスオフステートとなり、ＣＡＮ通信不能となる。通常、エラーバスオフステートになると、リセットしないとＣＡＮ通信は再開することができない。
【００６２】
前記ステップＳ９で、エラーアクティブ状態（正常状態）と判断されたときには、通常のＣＡＮ通信により制御データを転送して他のＣＡＮコントローラユニットは操作制御を実行すると共に、別系統の通信手段（例えばＲＳ２３２Ｃ）及び別系統の通信ライン８２ｂを介して、そのＣＡＮコントローラユニットのＣＰＵの負担にならない程度のデータを送受信するというアイドリング通信を実行する（Ｓ１０）。
【００６３】
このアイドリング通信により、全てのＣＡＮコントローラユニット間の通信状態をチェックしておく。
【００６４】
他方、前記ステップＳ９で、エラーパッシブ状態（中間状態）もしくはエラーバスオフステート（ＣＡＮ通信不能状態）と判断されたときには、前記別系統の通信手段（例えばＲＳ２３２Ｃ）及び別系統の通信ライン８２ｂを介してエラー情報（ＣＡＮ通信不能情報）をステイタス情報として他のＣＡＮコントローラユニットに転送し、且つ農作業に必要な最低限の制御での送受信を前記別系統の通信手段（例えばＲＳ２３２Ｃ）及び別系統の通信ライン８２ｂを介して実行するのである。
【００６５】
なお、リセット等により、エラーアクティブ状態（正常状態）に戻せば、ＣＡＮ通信を復帰させる。
【００６６】
このように、ＣＡＮ通信系以外に別系統の通信手段と通信ラインとを並設することにより、万一ＣＡＮ通信系がダウンし、またはＣＡＮ通信ラインが切断されても、コントローラシステム全体のダウンにならず、特に出力系外部機器の暴走を確実に防止することができるのである。
【００６７】
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。
【００６８】
【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３つ以上のＣＡＮコントローラユニットと、各ＣＡＮコントローラユニット間を接続するＣＡＮ通信バスとを具えて、ＣＡＮ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であって、前記各ＣＡＮコントローラユニット間を、前記ＣＡＮ通信バスとは別系統の通信ラインにて接続し、且つＣＡＮ通信とは別の通信手段を並設し、各ＣＡＮコントローラユニットには、ＣＡＮ通信による送信エラーカウンタと、受信エラーカウンタとを備え、送信エラーカウンタ値が所定値以上になって少なくともＣＡＮ通信不能状態になったときには、前記別系統の通信手段及び通信ラインを介して、各ＣＡＮコントローラユニット間に、前記ＣＡＮ通信が不能である旨の通信情報及び、最低限の農作業に必要な制御データの送受信とを実行するように制御するものである。
【００６９】
このように本発明では、ＣＡＮ通信系以外に別系統の通信手段と通信ラインとを並設することにより、万一ＣＡＮ通信系がダウンし、またはＣＡＮ通信ラインが切断されても、各ＣＡＮコントローラユニット間に、前記ＣＡＮ通信が不能である旨の通信情報を転送し、加えて、最低限の農作業に必要な制御データの送受信を実行するので、コントローラシステム全体のダウンにならず、特に出力系外部機器の暴走を確実に防止することができるのである。
【００７０】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の農作業機における制御装置において、通常の制御はＣＡＮ通信にて実行し、別系統の通信手段はＣＰＵの負荷に影響しない程度のデータを送受信して通信状態をチェックするものである。この構成により、請求項１に記載の発明による効果に加えて、正常な通信状態では、別系統の通信手段を作動させても各ＣＡＮコントローラユニットのＣＰＵに負担がかからず、高速のＣＡＮ通信を確保できるという効果を奏するのである。
【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】コンバインの平面図である。
【図３】コンバインの右側面図である。
【図４】コンバインの正面図である。
【図５】動力伝達系のスケルトン図である。
【図６】走行部の昇降駆動手段の側面図である。
【図７】油圧回路図である。
【図８】排出オーガの昇降及び水平旋回のための手段の説明図である。
【図９】制御装置の全体の機能ブロック図である。
【図１０】コントローラユニット内の機能ブロック図である。
【図１１】ＣＡＮ通信バスのバスレベルを示す説明図である。
【図１２】データフレームの構造を示す図である。
【図１３】制御のフローチャートである。
【符号の説明】
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５      ＣＡＮコントローラユニット
１        走行機体
２，２    クローラ式の走行部
４        刈取前処理装置
９        昇降用油圧シリンダ
２０ａ，２０ｂ        超音波センサ
５４ａ，５４ｂ        油圧シリンダ
６４ａ      排出オーガ昇降用油圧シリンダ
６４ｂ      排出オーガ旋回用駆動モータ
６５，６６ａ，６７，６８          電磁制御弁
７０        制御装置
７４        傾斜センサ
７７        操作レバー
７８        傾斜設定器
８２ａ      ＣＡＮ通信バス
９５        水平旋回角度設定器
１００        ＣＰＵ
１０２ａ      受信スロット
１０２ｂ      送信スロット
１０３        受信ドライバ
１１２        ＣＡＮコントローラ部
１２１        ＩＤコード
１２４        制御データ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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