(57)【要約】【課題】  車体に大幅な構造改良を加えることなく簡素な構成で自動操向運転を行えるようにすることが可能であり、且つ、極力迅速に旋回操作を行なえるようにしながらもショックの少ない安定した旋回走行を行うことが可能な作業車を提供する。【解決手段】  旋回操作レバー１８が中立位置から一方向に移動すると右旋回状態に切り換わり且つ移動量が大きくなるほど大きい旋回力となり、中立位置から他方向に移動すると左旋回状態に切り換わり且つ移動量が大きくなるほど大きい旋回力となる操向手段が備えられ、旋回操作レバー１８を所定移動経路に沿って移動操作自在な旋回用レバー駆動装置２６が備えられ、制御手段が、旋回操作レバー１８の操作位置が大側操作域にあるときには小側操作域にあるときよりも旋回操作レバー１８を低速で移動させる形態で旋回用レバー駆動装置２６の作動を制御する。【選択図】        図２
2009241659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中立位置を含む所定移動経路に沿って移動操作自在な手動操作式の旋回操作レバーが前記中立位置にあると直進状態になり、前記旋回操作レバーが前記中立位置から一方向に移動すると右旋回状態に切り換わり且つ前記中立位置からの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となり、前記旋回操作レバーが前記中立位置から他方向に移動すると左旋回状態に切り換わり且つ前記中立位置からの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となる操向手段が備えられている作業車であって、
前記旋回操作レバーを前記所定移動経路に沿って移動操作自在な旋回用レバー駆動装置と、前記旋回操作レバーの操作位置を検出する操作位置検出手段と、前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御する制御手段とが備えられ、
前記制御手段が、
旋回用指令情報及び前記操作位置検出手段の検出情報に基づいて、前記旋回操作レバーの操作位置が、前記中立位置からの移動量が設定量より大きい操作域であってその操作域内で前記移動量が大きくなるに伴って旋回力が大側に変化する操作域である大側操作域にあるときには、前記中立位置からの移動量が前記設定量より小さい操作域であってその操作域内で前記移動量が大きくなるに伴って旋回力が大側に変化する操作域である小側操作域にあるときよりも、前記旋回操作レバーを低速で移動させる形態で、前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御するように構成されている作業車。
【請求項２】
前記旋回用レバー駆動装置が、
前記旋回操作レバーを前記所定移動経路に沿って移動操作可能に保持するレバー保持部と、そのレバー保持部を前記所定移動経路に沿って移動させる移動操作部と、前記レバー保持部の移動操作位置を前記旋回操作レバーの操作位置として検出する前記操作位置検出手段と、前記旋回操作レバーが備えられる運転部に着脱自在に取り付けるための取付部とをユニット状に組み付けて構成されている請求項１記載の作業車。
【請求項３】
ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して設定時間間隔で車体の位置情報を求めるＧＰＳ位置情報算出手段と、前記車体の方位変位情報を検出するジャイロ装置とが備えられ、
前記制御手段が、
前記旋回用指令情報として、前記ＧＰＳ位置情報算出手段の検出情報及び前記ジャイロ装置の検出情報に基づいて前記車体が設定経路に沿って走行するための前記旋回操作レバーの目標操作位置を求めるように構成され、且つ、
前記操作位置検出手段にて検出される前記旋回操作レバーの操作位置が前記目標操作位置になるように前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御するように構成されている請求項１又は２記載の作業車。
【請求項４】
車速を変更操作自在な変速操作手段が備えられ、
前記制御手段が、
前記変速操作手段の作動を制御するように構成され、且つ、前記旋回操作レバーが前記大側操作域にあるときは前記小側操作域にあるときよりも低速の車速にするように前記変速操作手段の作動を制御するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中立位置を含む所定移動経路に沿って移動操作自在な手動操作式の旋回操作レバーが前記中立位置にあると直進状態になり、前記旋回操作レバーが前記中立位置から一方向に移動すると右旋回状態に切り換わり且つ前記中立位置からの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となり、前記旋回操作レバーが前記中立位置から他方向に移動すると左旋回状態に切り換わり且つ前記中立位置からの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となる操向手段が備えられている作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記作業車は、車体が直進しているときに進行方向を少しだけ修正したいような場合には、旋回操作レバーを少ない移動量だけ操作して小さい旋回力にて緩やかに旋回することにより修正操作が行い易いものとなり、又、車体の進行方向を大きく変更させたい場合には、旋回操作レバーを大きく移動させて大きい旋回力で旋回することにより能率よく旋回できるものとなり、旋回状況に応じて所望の旋回状態を現出させて操縦操作を良好に行えるようにしたものであるが、このような作業車において、従来では、前記旋回操作レバーを運転者が手で操作しながら前記操向手段を切り換え操作するようになっていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４７９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来構成においては、旋回操作レバーを運転者が手で操作するものであり、操向手段を自動で切り換え操作可能な自動操向運転には対応できないものとなっていた。
ところで、上記したような自動操向運転を可能にするためには、操向手段を自動で切り換え操作可能な自動操向操作用の操作手段を備えるように車体に構造改良を加えることにより対応することは可能であるが、そのようにすると、多大なコストと時間がかかる不利があり現実的ではなく実用化は難しいものであった。
【０００５】
そこで、手動にて旋回操作レバーを操作することにより操向手段を切り換えることは可能であるが、自動操向操作用の操作手段を備えずに自動操向運転には対応していない作業車であっても、車体に大幅な構造改良を加えることなく簡素な構成で自動操向運転を行えるようにすることが望まれるものであった。
【０００６】
本発明の目的は、車体に大幅な構造改良を加えることなく簡素な構成で自動操向運転を行えるようにすることが可能であり、しかも、そのような自動操向運転においても良好な旋回走行を行うことが可能な作業車を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る作業車は、中立位置を含む所定移動経路に沿って移動操作自在な手動操作式の旋回操作レバーが前記中立位置にあると直進状態になり、前記旋回操作レバーが前記中立位置から一方向に移動すると右旋回状態に切り換わり且つ前記中立位置からの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となり、前記旋回操作レバーが前記中立位置から他方向に移動すると左旋回状態に切り換わり且つ前記中立位置からの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となる操向手段が備えられているものであって、
その第１特徴構成は、前記旋回操作レバーを前記所定移動経路に沿って移動操作自在な旋回用レバー駆動装置と、前記旋回操作レバーの操作位置を検出する操作位置検出手段と、前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御する制御手段とが備えられ、
前記制御手段が、
旋回用指令情報及び前記操作位置検出手段の検出情報に基づいて、前記旋回操作レバーの操作位置が、前記中立位置からの移動量が設定量より大きい操作域であってその操作域内で前記移動量が大きくなるに伴って旋回力が大側に変化する操作域である大側操作域にあるときには、前記中立位置からの移動量が前記設定量より小さい操作域であってその操作域内で前記移動量が大きくなるに伴って旋回力が大側に変化する操作域である小側操作域にあるときよりも、前記旋回操作レバーを低速で移動させる形態で、前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御するように構成されている点にある。
【０００８】
第１特徴構成によれば、前記制御手段が前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御することにより、運転者が手を離した状態や運転者が搭乗していない無人状態であっても旋回操作レバーを自動的に操作して車体が設定経路に沿って走行するように車体を操向操作することが可能となる。その結果、手動にて旋回操作レバーを操作することにより操向手段を切り換えることは可能であるが、自動操向操作用の操作手段を備えずに自動操向運転には対応していない作業車であっても、自動操縦用の操作手段を備えさせるように車体に大幅な構造改良を加えることなく、操向操作を自動で行うことが可能となる。
【０００９】
そして、前記制御手段は、旋回操作レバーが大側操作域にあるときは小側操作域にあるときよりも低速で移動させる形態で旋回用レバー駆動装置の作動を制御するものであるから、例えば、中立状態にある旋回操作レバーを一方向あるいは他方向へ移動させて車体を旋回させるときに少しだけ旋回させる場合には旋回操作レバーは小側操作域内にて操作することになるから旋回操作レバーを高速で移動操作する。一方、大きく旋回させて急旋回を行う場合には、旋回操作レバーを小側操作域を超えて大側操作域にまで操作することになるが、その大側操作域にあるときは小側操作域にあるときよりも低速で旋回操作レバーを移動させることになる。
【００１０】
つまり、中立状態から少しだけ旋回させたいような場合には、旋回操作レバーを高速で移動操作することにより迅速に旋回状態を切り換えることができる。一方、大きく旋回させて急旋回を行う場合には、大側操作域では低速で旋回操作レバーを移動させるので、大きな旋回力にて旋回しているときに操向手段が短時間で急激に旋回状態が切り換わることがなく、車体にショックが発生したり車体の姿勢が不安定になる等のおそれを回避できることになる。
【００１１】
説明を加えると、旋回操作レバーの移動速度を操作可能領域の全域にわたり低速に設定していると、走行車体の向きを少しだけ変更操作させるために中立状態から旋回状態に切り換えるような場合であっても低速でレバー操作が行われると、所望の旋回状態になるまでの間に時間がかかり車体の向き変更操作を迅速に行うことができないおそれがある。
【００１２】
例えば、植立茎稈を刈り取る作業を行うような作業車であれば、車体横幅方向の位置が植立茎稈の条列に沿うように操向操作しながら刈取作業する際、車体横幅方向の位置が植立茎稈列に対して位置ずれしたような場合に操向手段を旋回状態に切り換えて位置合わせする必要があるが、このような場合には極力迅速に旋回させる必要があるにもかかわらず、低速でレバー操作が行われると車体の向き変更操作を迅速に行えず刈取作業が良好に行えないおそれがある。
【００１３】
一方、旋回操作レバーの移動速度を操作可能領域の全域にわたり高速に設定していると、直進状態から大きく旋回させるために、旋回操作レバーを中立状態から大きく移動させるような場合、操向手段が短時間で急激に旋回状態が切り換わることになるから車体にショックが発生したり車体の姿勢が不安定になる等のおそれがある。特に、軟かい圃場等で作業を行うことがある作業車であれば車体の姿勢が不安定になるおそれが大となる。又、このように大きく旋回させるのは圃場内で次の作業行程に移動するような場合等であり、迅速に旋回状態を切り換える必要性は低いものである。
【００１４】
これに対して第１特徴構成によれば、上述の如く、旋回操作レバーの操作位置が小側操作域にあるときは高速で移動させることで、動作遅れがなく極力迅速に旋回操作を行うことができ、旋回操作レバーの操作位置が大側操作域にあるときは低速で旋回操作レバーを移動させるので、大きな旋回力にて旋回しているときに操向手段が短時間で急激に旋回状態が切り換わることがなく、車体にショックが発生したり車体の姿勢が不安定になる等のおそれを回避できることになり、良好な旋回走行を行うことができる。
【００１５】
従って、第１特徴構成によれば、車体に大幅な構造改良を加えることなく簡素な構成で自動操向運転を行えるようにすることが可能であり、しかも、良好な旋回走行を行うことが可能な作業車を提供できるに至った。
【００１６】
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成に加えて、
前記旋回用レバー駆動装置が、前記旋回操作レバーを前記所定移動経路に沿って移動操作可能に保持するレバー保持部と、そのレバー保持部を前記所定移動経路に沿って移動させる移動操作部と、前記レバー保持部の移動操作位置を検出する操作位置検出手段と、前記旋回操作レバーが備えられる運転部に着脱自在に取り付けるための取付部とをユニット状に組み付けて構成されている点にある。
【００１７】
第２特徴構成によれば、前記旋回用レバー駆動装置が運転部に装着された状態で、レバー保持部が手動操作レバーをその被操作方向に沿って移動操作可能に保持することになり、そのレバー保持部を移動操作部によって前記被操作方向に沿って移動させることにより旋回操作レバーを無人で操作することが可能となる。しかも、前記レバー保持部の移動操作位置を検出する操作位置検出手段が設けられるので、その操作位置検出手段によって前記レバー保持部の移動操作位置を検出しながら移動操作部によって移動操作させることができるから、旋回操作レバーを所望の操作位置にまで適切に自動操作させることが可能となる。
【００１８】
しかも、作業車の運転部に着脱自在に取り付けるための取付部もユニット状に組み付けられていることから、既に製品として完成している作業車の運転部に後付け状態で装着することが可能であり、特別な自動操縦用の操作手段を備えない作業車であっても、旋回用レバー駆動装置を後付けで装着することで車体に大幅な構造改良を加えることなく自動操向運転を行えるようにすることが可能となる。
【００１９】
従って、第２特徴構成によれば、旋回用レバー駆動装置を運転部に後付け状態で装着させることで車体に大幅な構造改良を加えることなく自動操向運転を行えるようにすることが可能となる。
【００２０】
本発明の第３特徴構成は、第１特徴構成又は第２特徴構成に加えて、
ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して設定時間間隔で車体の位置情報を求めるＧＰＳ位置情報算出手段と、前記車体の方位変位情報を検出するジャイロ装置とが備えられ、
前記制御手段が、
前記旋回用指令情報として、前記ＧＰＳ位置情報算出手段の検出情報及び前記ジャイロ装置の検出情報に基づいて前記車体が設定経路に沿って走行するための前記旋回操作レバーの目標操作位置を求めるように構成され、且つ、
前記操作位置検出手段にて検出される前記旋回操作レバーの操作位置が前記目標操作位置になるように前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御するように構成されている点にある。
【００２１】
第３特徴構成によれば、前記制御手段は、前記ＧＰＳ位置情報算出手段により設定時間間隔で求められる車体の位置情報を前記ジャイロ装置により前記設定時間が経過する間において検出される車体の方位変位情報により補間あるいは補正して極力正確に車体の現在位置及び車体の現在方位を求めることができる。そして、そのようにして求めた車体の現在位置及び車体の現在方位の情報から、車体が設定経路に沿って走行するのに必要となる旋回操作レバーの目標操作位置を求めて、前記操作位置検出手段にて検出される前記旋回操作レバーの操作位置が上述したようにして求められる目標操作位置になるように旋回用レバー駆動装置の作動を制御するのである。
【００２２】
従って、第３特徴構成によれば、正確に求められる車体の位置情報及び車体の方位変位情報に基づいて、前記車体が設定経路に沿って走行するように旋回用レバー駆動装置の作動を制御することが可能となる。
【００２３】
本発明の第４特徴構成は、第１特徴構成〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
車速を変更操作自在な変速操作手段が備えられ、
前記制御手段が、
前記変速操作手段の作動を制御するように構成され、且つ、前記旋回操作レバーが前記大側操作域にあるときは前記小側操作域にあるときよりも低速の車速にするように前記変速操作手段の作動を制御するように構成されている点にある。
【００２４】
第４特徴構成によれば、前記旋回操作レバーが前記大側操作域にあるときは前記小側操作域にあるときよりも低速の車速にて車体が走行しながら旋回することになるから、旋回状態の切り換えを低速で行うと共に低速の車速にて車体を走行させるので、より一層ショックが少なく姿勢を安定化し易いものとなる。
【００２５】
従って、第４特徴構成によれば、急旋回状態に切り換えるための旋回操作を行う際に、一層的確にショックの少ない安定した旋回走行を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る作業車の実施形態をコンバインに適用した場合について説明する。
図１に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１、１で支持された車体の前部に、刈取昇降シリンダ２にて横軸芯Ｐ１周りに駆動昇降自在に刈取部３が支持され、車体の前部の右側に運転部４が備えられ、車体の後部の左側に脱穀部５が備えられ、車体の後部の右側にグレンタンク６が備えられて、作業車の一例である自脱型のコンバインが構成されている。
【００２７】
前記刈取部３は、先端部に付設された分草具７、穀稈の引き起こし装置８、引き起こした穀稈の株元を切断する刈刃９、先端側で刈取穀稈を受け取って脱穀部５のフィードチェーンに受け渡す縦搬送装置１０等を備えている。
【００２８】
次に、動力伝達系を図８に示す。車体に搭載されたエンジンＥの出力は、脱穀クラッチモータ１１にて入切操作自在な脱穀クラッチ１２を介して脱穀部に伝達されるとともに、無段変速装置１３を介してミッション部１４に伝達され、ミッション部１４からの動力は左右両側のクローラ式走行装置１に供給される一方、刈取クラッチモータ１５にて入切操作自在な刈取クラッチ１６を介して刈取部３にも伝達される構成となっている。前記ミッション部１４には、一方の走行装置１を他方の走行装置１より低速で駆動する緩旋回状態、一方の走行装置１を停止状態にするブレーキ旋回状態、一方の走行装置１を他方の走行装置１と逆向き状態に駆動する逆転旋回状態の夫々に切り換え自在な周知構成の旋回状態切換機構１７が備えられている。この旋回状態切換機構１７の切り換え操作は、後述する刈高操向レバー１８の機体横幅方向への揺動操作により行われる構成となっている。
【００２９】
次に、ミッション部１４の伝動構造について説明を加える。
図１０に示すように、入力軸１４１からの動力は、ギアシフト式の副変速装置１４２を介して中継伝動軸１４３に伝達される。中継伝動軸１４３に一体回転自在に設けられる中継ギア１４４が咬合う第１伝動ギヤ１４５を支持する支持軸１４６には、右のサイドギヤ１４７Ｒ及び左のサイドギヤ１４７Ｌが相対回転自在に外嵌されており、左右の車軸１４８の入力ギヤ１４９が左右のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌに常時咬合している。これにより、右又は左のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌを第１伝動ギア１４５に対しスライド操作し咬合・離間させて、左右の走行装置１に対して動力の伝動及び伝動遮断操作を行うのであり、第１伝動ギア１４５と左右のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌとの間でサイドクラッチ１５０Ｒ，１５０Ｌが構成されている。
【００３０】
次に、一方の走行装置１を他方よりも低速で正転させて緩旋回を行う構造について説明する。第１伝動ギア１４５のボス部に小径の出力ギヤ１５１が固定され、第４伝動軸１５２に大径の第３伝動ギヤ１５３が相対回転自在に外嵌されて、第３伝動ギヤ１５３が出力ギヤ１５１に咬合している。そして、第３伝動ギヤ１５３と第４伝動軸１５２との間に緩旋回クラッチＣＬ１が設けられている。
【００３１】
これにより、右又は左のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌを右又は左の第２伝動ギヤ１５４Ｒ，１５４Ｌに咬合させた状態で緩旋回クラッチＣＬ１を入り操作すると、第１伝動ギア１４５に伝達されてくる直進用の正転動力が出力ギヤ１５１、第３伝動ギヤ１５３、緩旋回クラッチＣＬ１、第４伝動軸１５２、第４伝動ギヤ１５５及び右又は左の第２伝動ギヤ１５４Ｒ，１５４Ｌを介して、１／３に減速された正転動力として一方の走行装置１に伝達されて行く。この場合、他方のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌは第１伝動ギア１４５に咬合して所定の速度で正転駆動されているので、機体は左右の走行装置１の速度差により緩旋回して行くのである。この状態が前記緩旋回状態に対応する。
【００３２】
次に、一方の走行装置１に制動を掛けて信地旋回（ブレーキ旋回）を行う構造について説明する。第４伝動軸１５２の一端とミッションケースとの間に、多板式のサイドブレーキＢＬ（制動機構）が設けられている。これにより、右のサイドギヤ１４７Ｒ又は左のサイドギヤ１４７Ｌを、右又は左の第２伝動ギヤ１５４Ｒ，１５４Ｌに咬合させた状態でサイドブレーキＢＬを入り操作すると、一方の走行装置１に制動が掛かる。この場合、他方のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌは第１伝動ギア１４５に咬合して正転駆動されているので、機体は信地旋回して行くのである。この状態が前記ブレーキ旋回状態に対応する。
【００３３】
次に、一方の走行装置１を逆転させて超信地旋回（逆転旋回）を行う構造について説明する。中継伝動軸１４３の高速ギヤ１５６に咬合する第３ギヤ１５７が第４伝動軸１５２に相対回転自在に外嵌され、第３ギヤ１５７と第４伝動軸１５２との間に逆転クラッチＣＬ２（逆転機構）が設けられている。支持軸１４６の左右両端に第２伝動ギヤ１５４Ｒ，１５４Ｌがベアリング支持されており、第４伝動軸１５２の両端に固定された第４伝動ギヤ１５５の各々が、第２伝動ギヤ１５４Ｒ，１５４Ｌに咬合している。
【００３４】
これにより、右のサイドギヤ１４７Ｒ又は左のサイドギヤ１４７Ｌを、右又は左の第２伝動ギヤ１５４Ｒ，１５４Ｌに咬合させた状態で逆転クラッチＣＬ２を入り操作すると、高速ギヤ１５６からの動力が逆転状態で、且つ、１／３に減速されて一方の走行装置１に伝達されて行く。この場合、他方のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌは第１伝動ギア１４５に咬合して正転駆動されているので、機体は超信地旋回して行くのである。この状態が前記逆転旋回状態に対応する。
【００３５】
次に、左右のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌのスライド操作を行う油圧シリンダ１５８Ｒ，１５８Ｌ、緩旋回クラッチＣＬ１、サイドブレーキＢＬ及び逆転クラッチＣＬ２への作動油供給構造について説明する。
HYPERLINK "http://www8.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tjitemdrw.ipdl?N0000=235&N0500=1E#N/;?8?;868%3c///&N0001=42&N0552=9&N0553=000005" \t "tjitemdrw"   図１１に示すように、ポンプ１５９からの作動油が第１切換弁１６０を介して、左右のサイドギヤ１４７Ｒ，１４７Ｌに対する油圧シリンダ１５８Ｒ，１５８Ｌに供給されており、油圧シリンダ１５８Ｒ，１５８Ｌの側面からの油路１６１に、緩旋回クラッチＣＬ１、サイドブレーキＢＬ及び逆転クラッチＣＬ２への第２切換弁１６２が接続されている。
【００３６】
第２切換弁１６２は電磁操作式で、緩旋回クラッチＣＬ１に作動油を供給する緩旋回位置１６２ａ、サイドブレーキＢＬに作動油を供給する信地旋回位置１６２ｂ、及び逆転クラッチＣＬ２に作動油を供給する超信地旋回位置１６２ｃの３位置に切換操作自在である。第２切換弁１６２の下手側に電磁操作式の開閉弁１６３、サイドブレーキＢＬ及び逆転クラッチＣＬ２用の可変リリーフ弁１６４が接続されて、開閉弁１６３及び可変リリーフ弁１６４と並列的に、緩旋回クラッチＣＬ１用のリリーフ弁１６５が接続されている。
【００３７】
運転部４に設けられた刈高操向レバー１８と第１切換弁１６０及び可変リリーフ弁１６４とが連係機構１６６，１６７により連係されており、 HYPERLINK "http://www8.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tjitemdrw.ipdl?N0000=235&N0500=1E#N/;?8?;868%3c///&N0001=42&N0552=9&N0553=000005" \t "tjitemdrw" 図１１に示すように刈高操向レバー１８は、中立位置Ｎ、右及び左の第１操作位置Ｒ１，Ｌ１、右及び左の第２操作位置Ｒ２，Ｌ２、右及び左の第３操作位置Ｒ３，Ｌ３に操作自在に構成されている。又、刈高操向レバー１８の操作位置の情報は、後述するような操向用の駆動操作機構２６におけるポテンショメータ４０により検出されて制御装置Ｈに入力される構成となっている。
【００３８】
刈高操向レバー１８を中立位置Ｎに操作していると直進状態となり、中立位置Ｎから右又は左の第１操作位置Ｒ１，Ｌ１に操作すると、右又は左のサイドクラッチ１５０Ｒ，１５０Ｌの切り状態となる。そして、刈高操向レバー１８を右又は左の第２操作位置Ｒ２，Ｌ２に操作すると、サイドブレーキ２８により信地旋回が行われるのであり、刈高操向レバー１８を右又は左の第３操作位置Ｒ３，Ｌ３に操作すると逆転クラッチ３０により超信地旋回が行われるのである。
【００３９】
この場合、前述と同様に刈高操向レバー１８の右又は左の第１操作位置Ｒ１，Ｌ１から第２操作位置Ｒ２，Ｌ２への操作量に応じて、可変リリーフ弁３６の閉側への操作量を変更操作することができる。これにより、第１操作位置Ｒ１，Ｌ１と第２操作位置Ｒ２，Ｌ２との間でサイドブレーキＢＬの制動力を任意に変更操作することができるのであり、第２操作位置Ｒ２，Ｌ２においてサイドブレーキＢＬの制動力が最大となる。そして、刈高操向レバー１８の第２操作位置Ｒ２，Ｌ２と第３操作位置Ｒ３，Ｌ３との間においても、可変リリーフ弁１６４により同様に逆転クラッチＣＬ２の伝動トルクを任意に変更操作することができるのであり、第３操作位置Ｒ３，Ｌ３において逆転クラッチ３０の伝動トルクが最大となる。
【００４０】
従って、上述したようなミッション部１４内の操向用の伝動構造により操向手段としての旋回状態切換機構１７が構成され、この旋回状態切換機構１７は、前記旋回操作レバーとしての刈高操向レバー１８が中立位置Ｎから一方向に移動すると右旋回状態に切り換わり且つ中立位置Ｎからの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となり、刈高操向レバー１８が中立位置Ｎから他方向に移動すると左旋回状態に切り換わり且つ中立位置Ｎからの移動量が大きくなるほど大きい旋回力となる構成となっている。
【００４１】
前記無段変速装置１３は、運転部４に備えられた手動操作式の変速レバー１９にて手動で変速操作可能に連動連係されている。この変速レバー１９は、運転部４における運転座席２０の左側箇所に機体前後方向に揺動操作自在に設けられている。つまり、変速レバー１９が前後操作範囲の中間部に位置する中立位置から前方側に操作されると無段変速装置１３が前進方向での走行速度が増速し、変速レバー１９が中立位置から後方側に操作されると無段変速装置１３が後進方向での走行速度が増速される構成となっている。
【００４２】
運転部４の右側箇所には、刈取部３を昇降操作する刈取昇降指令具と車体を左右に旋回操作する旋回操作指令具とに兼用構成された十字操作式の刈高操向レバー１８が設けられている。この刈高操向レバー１８を後方側に揺動操作すると刈取部３が上昇し、前方側に揺動操作すると刈取部３が下降する構成となっている。
【００４３】
すなわち、図７に示すように、前記刈取昇降シリンダ２に対する圧油供給状態を切り換える油圧制御弁２１、前記脱穀クラッチモータ１１、前記刈取クラッチモータ１５等の作動を制御するためのマイクロコンピュータを備えて構成される制御手段としての制御装置Ｈが備えられ、刈高操向レバー１８を後方側に揺動操作するとオンする刈取上昇スイッチ２２と、刈高操向レバー１８を前方側に揺動操作するとオンする刈取下降スイッチ２３とが設けられ、これらのスイッチの情報が制御装置Ｈに入力される。そして、制御装置Ｈは、刈取上昇スイッチ２２がオンすると刈取昇降シリンダ２が上昇操作するように油圧制御弁２１を切り換え、刈取下降スイッチ２３がオンすると刈取昇降シリンダ２が下降操作するように油圧制御弁２１を切り換えるように制御する。又、手動操作にて入切自在な脱穀入切スイッチ２４及び刈取入切スイッチ２５が設けられ、制御装置Ｈは、脱穀入切スイッチ２４の操作状態により脱穀クラッチモータ１１を切り換え制御し、刈取入切スイッチ２５の操作状態により刈取クラッチモータ１５を切り換えるように制御する。
【００４４】
そして、このコンバインは、変速レバー１９及び刈高操向レバー１８を運転座席２０に着座した運転者により手動で操作する手動操縦状態と、変速レバー１９及び刈高操向レバー１８を夫々後述するような各別に備えられた駆動操作機構により操作することで予め設定した走行経路に沿って無人で走行可能な自動走行状態とに切り換え可能に構成されている。
【００４５】
説明を加えると、図２に示すように、刈高操向レバー１８の機体後方側の近傍に位置させて、その刈高操向レバー１８を機体横幅方向に操作する旋回用レバー駆動装置としての操向用の駆動操作機構２６が備えられ、前記変速レバー１９の車体後方側に位置させて、その変速レバー１９を車体前後方向に操作する変速用の駆動操作機構４３が備えられている。
【００４６】
次に、操向用の駆動操作機構２６について説明する。
前記操向用の駆動操作機構２６は、運転部４に被操作方向に沿って移動操作自在に備えられた刈高操向レバー１８をその被操作方向に沿って移動操作可能に保持するレバー保持部３３と、そのレバー保持部３３を前記被操作方向に沿って移動させる移動操作部ＩＳと、前記レバー保持部３３の移動操作位置を検出する操作位置検出手段Ｋと、前記運転部４に着脱自在に取り付けるための取付部２８Ａとがユニット状に組み付けられて構成されている。
【００４７】
すなわち、図２〜図５に示すように、操向用の駆動操作機構２６は、運転部４の座席前方側の操作パネル２７Ａに取付部としての連結具２８Ａを介してネジ止め固定される枠体２８に、操向用電動モータ２９（以下、操向用モータという）により回転駆動されるネジ軸３０が車体横幅方向に沿う状態で回転自在に支持されており、このネジ軸３０に螺合する雌ネジ部３１を備えてネジ軸３０の回転に伴ってネジ軸３０の軸芯方向に沿って移動操作自在な被操作部としてのスライド部材３２が設けられている。
【００４８】
スライド部材３２にレバー保持部としての左右一対のレバー保持具３３がボルト固定され、この左右一対のレバー保持具３３は刈高操向レバー１８に左右両側から接当作用する位置に備えられている。一対のレバー保持具３３は、取り付け用の板体３３Ａとその板体３３Ａに溶接固定された補強用棒体３３Ｂとで構成されている。
【００４９】
又、図３に示すように、前記枠体２８のネジ軸３０の軸芯方向に沿って延びる箇所は断面略Ｕ字型に形成され、その断面略Ｕ字型の左右両側の上縁部に前記スライド部材３２の被案内部３２ａが接当して、スライド部材３２がネジ軸３０の軸芯周りでの回動が阻止され且つ軸芯方向に沿って移動自在に案内される構成となっている。従って、枠体２８の断面略Ｕ字型の左右両側の上縁部により案内部Ｇが構成されている。
【００５０】
このようにしてレバー保持具３３を被操作方向としての車体横幅方向に沿って移動させる移動操作部ＩＳが構成され、操向用モータ２９を回転駆動することによりネジ軸３０が回動操作されるに伴って、スライド部材３２に固定されたレバー保持具３３により刈高操向レバー１８を車体横幅方向に揺動操作可能となる。
【００５１】
前記操向用モータ２９の出力軸３４とネジ軸３０とは伝動チェーン３５により連動連結されるが、モータ側スプロケット３６がネジ軸側スプロケット３７よりも大径に形成されており、操向用モータ２９として、ワイパーモータ等のように予め減速機構を備えた汎用の安価な電動モータを用いるようにしながらネジ軸３０を極力高速で回転させて迅速に操向操作を行えるようにしている。
【００５２】
又、枠体２８の車体横幅方向中間の車体後方側箇所から上方に向かって一体的に延びる状態で設けられた支持部３８に、ネジ軸３０の軸芯方向と直交又は略直交する検出用軸芯としての前後軸芯周りで回転自在な検出用回転軸３９を有するポテンショメータ４０が備えられ、このポテンショメータ４０の検出用揺動アーム４１の揺動端部と前記スライド部材３２に前後軸芯周りで回動自在に支持された中継リンク４２の他端部とがピンを介して枢支連結され、スライド部材３２のスライド移動に伴ってポテンショメータ４０の検出用揺動アーム４１が揺動する構成となっており、このポテンショメータ４０によりスライド部材３２のスライド位置すなわち、刈高操向レバー１８の横幅方向での操作位置を検出することができるように構成されている。
【００５３】
図２に示すように、前記操向用モータ２９は平面視で運転座席２０の車体横幅方向の略中央位置に位置する状態で、且つ、側面視で後方側が上方に向くように斜め姿勢となるように配備されており、運転座席２０に運転者が着座する場合に、運転中に足が操向用モータ２９に接触したり、乗り降りの際に邪魔にならないようにしている。
【００５４】
そして、この操向用の駆動操作機構２６は、前記レバー保持部３３、前記移動操作部ＩＳ、前記操作位置検出部Ｋ、及び、前記連結具２８Ａがユニット状に組み付けられ、前記連結具２８Ａと操作パネル部２７Ａとの間の連結及び解除によって、運転部４に着脱可能に装着される構成となっている。
【００５５】
次に、前記変速レバー１９を操作するための変速用の駆動操作機構４３について説明する。
この変速用の駆動操作機構４３は、ネジ軸４７の軸芯方向が車体前後方向に向く状態で且つ変速レバー１９よりも車体後方側に位置する状態で枠体４５が運転部４における座席左側の操作パネル部２７Ｂに位置固定状態で取り付けられた状態において、変速用電動モータ（以下、変速用モータという）４６が、ネジ軸４７の後部側端部の上方側に位置して無端回動体としての伝動チェーン３５を介してネジ軸４７を回転駆動する形態で枠体４５に取り付けられている。
【００５６】
すなわち、図２及び図６に示すように、運転部４における運転座席２０の左側に位置する操作パネル部２７Ｂに、その左側の操作パネル部２７Ｂに備えられる各種の操作具に干渉しないように上方に位置させる状態で、取付具としての前後一対の縦フレーム４４を介して取り付け固定されている。この変速用の駆動操作機構４３は、操向用の駆動操作機構２６と同じように、前記縦フレーム４４に固定された枠体４５に変速用電動モータ４６によって回転駆動されるネジ軸４７が車体前後方向に沿う回転軸芯を備える状態で回転自在に支持されており、このネジ軸４７に螺合する雌ネジ部４８を備えてネジ軸４７の回転に伴ってネジ軸４７の軸芯方向に移動操作自在な被操作部としてのスライド部材４９が設けられている。そして、前記枠体４５には、操向用の駆動操作機構２６と同様に、スライド部材４９のネジ軸の軸芯周りでの回動を阻止し且つ軸芯方向に沿ってスライド部材４９を移動自在に案内する案内部Ｇが設けられている。
【００５７】
そして、このスライド部材４９に前後方向に延びる操作ロッド５０の後方側端部が連結用板体５０Ａを介して横軸芯周りで回動自在に枢支連結され、この操作ロッド５０の前方側端部が変速レバー１９に装着された保持具５１に対して横軸芯周りで回動自在に枢支連結されている。
【００５８】
このようにして前記被操作方向に沿って移動させる移動操作部ＩＳが構成され、変速用モータ４６を回転駆動することにより前記ネジ軸４７が回動操作されるに伴って、操作ロッド５０を介して変速レバー１９が前後方向に揺動操作される構成となっている。従って、前記変速用の駆動操作機構４３により変速操作手段が構成されている。
【００５９】
前記変速用の駆動操作機構４３には、前記操向用の駆動操作機構２６と同様な操作位置検出部Ｋが設けられている。つまり、枠体４５の前後方向中間の運転座席側箇所から上方に向かって延びる状態で設けられた支持部５２に、ネジ軸３０の軸芯方向と直交又は略直交する検出用軸芯としての車体横幅方向に沿う軸芯周りで回転自在な検出用回転軸５３を有するポテンショメータ５４が備えられ、このポテンショメータ５４の検出用揺動アーム５５の揺動端部と前記スライド部材４９に横軸芯周りで回動自在に支持された中継リンク５６の他端部とが連結用ピンを介して枢支連結され、スライド部材４９のスライド移動に伴ってポテンショメータ５４の検出用揺動アーム５５が揺動する構成となっており、このポテンショメータ５４によりスライド部材４９のスライド位置すなわち、変速レバー１９の機体前後方向での操作位置を検出することができるように構成されている。
【００６０】
前記変速用の駆動操作機構４３は、前記保持具５１、前記移動操作部ＩＳ、前記操作位置検出部Ｋ、及び、前記縦フレーム４４がユニット状に組み付けられ、前記縦フレーム４４と操作パネル部２７Ｂとの間の連結及び解除によって、運転部４に着脱可能に装着される構成となっている。
【００６１】
そして、このコンバインでは、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して設定時間間隔で車体の位置情報を求めるＧＰＳ位置情報算出手段１００と、車体の方位変位情報の一例としての縦軸芯周りでの車体の角速度変位を検出するジャイロ装置５７と、前記ＧＰＳ位置情報算出手段１００にて求められる車体の位置情報及びジャイロ装置５７にて検出される車体の方位変位情報に基づいて車体が設定経路に沿って走行するように操向制御する操向制御手段１０１とが備えられている。
【００６２】
先ず、ＧＰＳ位置情報算出手段１００について説明する。
作業対象となる圃場の外部における地上側の適宜箇所に、その地点の重力方向に対して水平方向を東西及び南北方向で表した局地水平座標系Ｅ（東方向），Ｎ（北方向），Ｈ（地球中心からの高さ方向）において高精度に位置（上記座標系Ｅ，Ｎ，Ｈでの座標値）が判っている地上側の基準位置に設置されて、図１２に示すように、少なくとも４個のＧＰＳ衛星５８からのスペクトラム拡散変調された電波（搬送波信号）を受信するＧＰＳ基準局Ｒ（以後、単に基準局Ｒともいう）用のアンテナ５９ａと、このアンテナ５９ａの受信信号を処理して搬送波の位相情報を得るＧＰＳ受信機５９と、そのＧＰＳ受信機５９からの搬送波位相情報を車体側に向けて送信するための送信アンテナ６０ａを備えた地上側通信手段としての送受信機６０とが設けられている。
【００６３】
又、車体側には、前記ＧＰＳ衛星５８からの電波（搬送波信号）を受信するＧＰＳ移動局Ｉ（以後、単に移動局Ｉともいう）用のアンテナ６１ａと、上記アンテナ６１ａの受信信号を処理して搬送波の位相情報を得るＧＰＳ受信機６１と、前記地上側の送受信機６０からの送信情報を受信するためのアンテナ６２ａを備えた車体側通信手段としての送受信機６２とが設けられている。
【００６４】
前記基準局Ｒ及び移動局Ｉの各ＧＰＳ受信機５９，６１は、図１３に示すように、同様の構成になるものであって、夫々のアンテナ５９ａ，６１ａで受信した電波信号は、先ず高周波信号処理部６３，６４に入力して低周波数に変換される。その低周波数変換された信号は、Ｃ／Ａコード解析部６５、６６にて衛星番号等が解読されるとともに、搬送波位相計測部６７、６８において、上記衛星番号に応じて作成されるＣ／Ａコードと相関をとって搬送波が再生され、さらに内蔵した時計６９、７０にて設定時間間隔で搬送波の位相が計測される。同時に、Ｃ／Ａコード解析部６５、６６からの情報に基づいて、航路メッセージ解読部７１、７２にて衛星位置情報等が判別される。そして、上記各部からの情報は、夫々の制御用のコンピュータ７３、７４に入力されて各基準局Ｒ及び移動局Ｉにおける搬送波位相情報が求められる。
【００６５】
さらに、基準局Ｒ側コンピュータ７３から出力された基準局Ｒでの搬送波位相情報が、前記地上側の送受信機６０を経て送信アンテナ６０ａから送信され、車体側のアンテナ６１ａで受信され、送受信機６２を経て移動局Ｉ側コンピュータ７４に入力され，その移動局Ｉ側コンピュータ７４において、基準局Ｒ及び移動局Ｉでの両搬送波位相情報に基づいて二重位相差情報が求められる。そして、上記ＧＰＳ受信機６１を利用して、移動局Ｉでの搬送波位相情報及び前記送受信機６２が受信した基準局Ｒでの搬送波位相情報から求めた二重位相差情報に基づいて、前記基準位置つまり基準局Ｒに対する移動局Ｉつまり作業車Ｖの位置を所定時間間隔の時系列のＧＰＳ位置データとして求めるＧＰＳ位置情報算出手段１００が構成されている。そして、このＧＰＳ受信機６１で得られたＧＰＳ位置データが制御装置Ｈに入力されている。
【００６６】
ここで、二重位相差情報について概略を説明すると、異なる２つの衛星５８からの各搬送波信号を２つの受信局（基準局Ｒ及び移動局Ｉ）夫々で受信して、各衛星５８ごとに対応する２つの位相差を求め、さらにこれら２つの位相差の差分をとったものを二重位相差と呼ぶ。これによって各衛星５８での送信信号の位相乱れの影響が除去されるとともに、各受信局の位相計測用の時計の同期ずれの影響が除去され、最終的に、衛星側及び受信局側での誤差の影響を少なくした精度のよい位相差情報が得られる。尚、後述の位置ベクトルｒを求めるために、実際は、異なる４つの衛星５８からの各搬送波信号に基づいて、独立した３つの二重位相差が求められることになる。
【００６７】
前記ＧＰＳ位置情報算出手段１００による３つの二重位相差情報に基づく車体の位置検出について具体的に説明する。先ず最初に、コンバインの車体を前記局地水平座標系Ｅ，Ｎ，Ｈにおいて高精度に位置座標値が判っている地点に位置させ、移動局側及び基準局側の各ＧＰＳ受信機５９，６１の受信情報から前記３つの二重位相差を計算し、基準局Ｒ及び車体間の相対位置が判っていることから上記二重位相差情報に含まれる搬送波波長の整数倍の不確定（整数値バイアス）を確定させる。次に、図９に示すように、車体を圃場内の任意の地点に移動させたときの３つの二重位相差情報より、基準局Ｒから車体への位置ベクトルｒが求まり、基準局Ｒの基準位置と上記求めた位置ベクトルｒとから、作業車Ｖの車体位置が判別される。前記ＧＰＳ受信情報からの車体位置の検出は、所定時間間隔（１００ｍｓｅｃ）毎に時系列のＧＰＳ位置データとして求められる。
【００６８】
図７に示すように、コンバインの車体には、上記したようなＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して設定時間間隔で車体の位置情報を求める構成とは別に、前記車体の方位変位情報の一例としての縦軸芯周りでの車体の角速度変位を検出するジャイロ装置５７が備えられている。
【００６９】
そして、制御装置Ｈを利用して、ＧＰＳ位置情報算出手段１００にて求められる車体の位置情報及びジャイロ装置５７にて検出される車体の方位変位情報に基づいて車体が設定経路に沿って走行するように操向制御する操向制御手段１０１が構成されている。
【００７０】
前記設定経路Ｌは、地上側での位置座標（Ｅ，Ｎ，Ｈ座標系）を基準として定めたデータとして設定される。具体的には、作業対象となる圃場において、植立穀稈を植え付ける田植え作業を行うときに、田植え機に運転者が搭乗して手動にて運転操作しながら植え付け作業を行うのであるが、その田植え作業を実行する際に、田植え機に前記ＧＰＳ位置情報算出手段１００と同様なＧＰＳ位置情報算出手段を備えておき、前記田植え作業を行うときに田植え機の車体の位置情報を読み込み記憶し、そのような田植え作業に伴い時系列的に求められる複数の位置のデータ群を逐次読み込み記憶する処理を予め行っておく。
そして、その記憶情報を当該コンバインの制御装置Ｈにより読み込み、制御装置Ｈがその記憶情報から田植え作業にて植え付けられた植付け領域や走行経路に対応する刈取用の設定経路Ｌを作成するように構成されている。従って、制御装置Ｈが設定経路Ｌを作成する設定経路作成手段１０２を構成する。そのとき、田植え機による植え付け条数とコンバインの刈取条数が異なる場合には、その条数の違いに応じて経路を適宜補正することになる。
【００７１】
前記設定経路Ｌについて説明すると、図９に示すように、作業開始点ｓｔから作業を開始し、未刈穀稈列の端縁に沿って刈取作業を行う１つの作業行程の終端部に至ると、車体を略直交する方向に向きを換えて車体を走行させて次回の刈取作業を行うように、いわゆる回り刈り形態で収穫作業を行うようになっており、このような走行を繰り返して、圃場Ｆ内の全ての植立穀稈を刈り取るように圃場の全範囲を走行することになる。刈取作業行程の終端部で旋回走行するときは、直進経路に沿って走行している状態から左側斜め方向に傾斜するように前進走行させて走行停止し、次に、前記直進経路と交差する次の直進経路の手前箇所に位置し且つ車体の前後方向が前記次回の直進経路に沿う姿勢になるように後進走行させて走行停止し、その後、次回の直進経路に沿って直進走行させる作業行程切換用の旋回走行を行うようになっている。従って、この作業行程切換用の旋回走行では、操向用モータ２９の操作による車体の進行方向の向き変更操作だけでなく、変速用モータ４６の操作により前進状態と後進状態との切り換えも併せて行われる。
【００７２】
そして、この圃場で刈取作業を行うときは、モード設定スイッチ７６を操作して自動走行モードに設定しておくと、上記したように設定した設定経路Ｌに沿って自動で走行させることができる。つまり、自動走行モードが指令されると、制御装置Ｈは、前記ＧＰＳ位置情報算出手段１００にて求められる現在のＧＰＳ位置データ、及び、前記ジャイロ装置５７により検出される車体の方位の変化情報とに基づいて求められる現在時刻での前記車体の位置を前記地上側での位置座標（Ｅ，Ｎ，Ｈ座標系）を基準とする座標値として求めて、その座標値と走行経路Ｌを定めたデータとを比較して走行経路Ｌに対する車体の現在位置を求め、車体の現在位置が設定経路Ｌに沿って走行するように操向制御する。具体的には、前記操向用モータ２９を操作して車体を操向操作するのであるが、このとき、上記したような作業行程切換用の旋回走行を行うときは変速用モータ４６を操作して前進走行状態や後進走行状態に切り換えることになる。又、制御装置Ｈは、このような車体の走行用の制御に加えて、刈取クラッチ１６や脱穀クラッチ１２の入切操作並びに刈取部３の昇降操作も合わせて自動で行うようになっている。
【００７３】
前記制御装置Ｈは、旋回用指令情報及び操作位置検出手段としての操作位置検出部Ｋの検出情報、具体的には操作位置検出部Ｋにおけるポテンショメータ４０の検出情報に基づいて、刈高操向レバー１８の横方向の操作位置が、前記中立位置からの移動量が設定量より大きい操作域であってその操作域内で前記移動量が大きくなるに伴って旋回力が大側に変化する操作域である大側操作域にあるときには、前記中立位置からの移動量が前記設定量より小さい操作域であってその操作域内で前記移動量が大きくなるに伴って旋回力が大側に変化する操作域である小側操作域にあるときよりも、刈高操向レバー１８を低速で移動させる形態で、操向用の駆動操作機構２６を制御する、具体的には操向用の駆動操作機構２６における操向用モータ２９の作動を制御するように構成されている。
【００７４】
すなわち、前記小側操作域ＺＬ１，ＺＲ１としては、図１１に示すように、中立位置Ｎから右及び左の第１操作位置Ｒ１，Ｌ１を越え且つ右及び左の第２操作位置Ｒ２，Ｌ２よりも小さい前記設定量としての操作閾値までの間の操作領域が設定され、大側操作域ＺＬ２，ＺＲ２としては、前記操作閾値よりも中立位置からの移動量が大きい操作領域が設定されている。
【００７５】
このコンバインには、ＧＰＳ位置情報算出手段１００にて求められる車体の位置情報及びジャイロ装置５７にて検出される車体の方位変位情報がいずれも適正に検出されている適正検出状態であるか車体の位置情報及び車体の方位変位情報のうち少なくともいずれか一方が適正に得られていない不適正検出状態であるかを判別する検出状態判別手段１０３と、検出状態判別手段１０３にて前記適正検出状態であることが判別されているときと前記不適正検出状態であることが判別されているときとで表示内容を異ならせる形態で、且つ、車体外方から表示内容を目視可能な状態で、前記検出状態判別手段１０３の判別結果を表示する判別状態表示手段７８とが備えられている。
【００７６】
又、前記ＧＰＳ位置情報算出手段１００が、ＧＰＳ衛星５８から送信される電波を適正に受信している適正受信モード、電波を受信しているものの車体の位置情報が不安定である不安定受信モード及び電波を受信できていない受信不能モードのいずれかに切り換わるように構成され、前記検出状態判別手段１０３が、ＧＰＳ位置情報算出手段１００が適正受信モードに切り換わると適正検出状態であると判別し、ＧＰＳ位置情報算出手段１００が不安定受信モードあるいは受信不能モードに切り換わると不適正検出状態であると判別するように構成され、前記判別状態表示手段７８が、前記適正受信モード、前記不安定受信モード、及び、前記受信不能モードにて互いに異なる表示内容となるように構成されている。
【００７７】
前記各モードについて説明を加えると、前記検出状態判別手段１０３は、４個のＧＰＳ衛星５８からの電波が全て良好に受信されているときは前記適正受信モードと判別する。この適正受信モードでは、計測誤差が±２ｃｍ程度であって高精度で位置を計測できる。
【００７８】
又、４個のＧＰＳ衛星５８のうち、いずれかのものの電波が適正に受信されていない状態、例えば、ＧＰＳ衛星５８からの電波を直接アンテナ６１ａにて受信する直接受信波と、ＧＰＳ衛星５８からの電波が地面にて一旦反射したのちにアンテナ６１ａにて受信する間接受信波とがあるような場合には車体の位置情報として２つの検出値が同時に求められる等、動作が不安定になるおそれがある。このような場合には前記検出状態判別手段１０３が前記不安定受信モードと判別する。この不安定受信モードでは計測誤差が±１ｍ程度であり計測精度が悪いものとなる。
【００７９】
前記検出状態判別手段１０３は、ＧＰＳ衛星５８からの電波が受信できていない場合には前記受信不能モードと判別する。このような状態になるのは、例えば、他の建物等の周囲の障害物によってＧＰＳ衛星５８からの電波が遮られるような場合がある。このときは車体の位置の計測はできないことになる。
【００８０】
又、前記検出状態判別手段１０３が、操向制御手段１０１により車体が設定経路Ｌに沿って直進走行するように操向制御されているときに、ジャイロ装置５７にて検出される車体の方位変位量が設定許容量未満である場合には、車体の方位変位情報がいずれも適正に検出されている適正検出状態であると判別し、操向制御手段１０１により車体が設定経路Ｌに沿って直進走行するように操向制御されているときに、ジャイロ装置５７にて検出される車体の方位変位量が設定許容量を超えている場合には、車体の方位変位情報が適正に得られていない不適正検出状態であると判別するように構成されている。
【００８１】
前記判別状態表示手段７８は、図１に示すように、車体の運転部を覆うキャビンの上部に立設する状態で備えられ、圃場の外部から目視することが可能なように見やすい２つの表示ランプ７９、８０にて構成されている。このＧＰＳ用の表示ランプ７９は、ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記適正受信モードに切り換わると緑色の表示ランプ７９ａが点灯し、不安定受信モードに切り換わると黄色の表示ランプ７９ｂが点灯し、前記受信不能モードに切り換わると赤色の表示ランプ７９ｃが点灯するようになっており、異なる表示内容としての表示色が切り換わるように構成されている。又、ジャイロ用の表示ランプ８０はジャイロ装置５７の検出状態が異常であれば青色に点灯する青色表示ランプにて構成され、検出状態が正常であれば消灯するように構成されている。又、前記検出状態判別手段１０３は制御装置Ｈを利用して構成されている。
【００８２】
図９に示すように、作業対象となる圃場の外周部には、コンバインが自動走行しているときに、圃場の外部に脱出して車体が暴走することが無いように、車体が圃場から外方に向けて脱出することを検出する光式の車体検出装置８１が設けられ、この光式の車体検出装置８１は、車体が圃場から後記するレーザー光により作成される境界線を越えて外方に向けて移動しようとすることを検出すると、車体に備えられた非常用受信機８２に無線送信によって非常停止信号を送信して、車体を停止させるように構成されている。
【００８３】
前記光式の車体検出装置８１は、圃場の外周縁に沿ってレーザー光を発光する発光装置８１Ａが対角に位置する２箇所の角部に夫々設けられ、他の２箇所の角部にレーザー光を受光する受光装置８１Ｂが備えられ、受光装置８１Ｂはレーザー光が受信されなくなると、その受信装置８１Ｂに備えられた無線送信機８１Ｃにより非常用受信機８２に無線送信によって非常停止信号を送信する構成となっている。
【００８４】
次に、図１４〜図１８に示すフローチャートに基づいて制御装置Ｈの制御動作について説明する。尚、畦から作業開始地点ｓｔまでは手動操縦により又は他の運搬車両により車体を移動させる。そして、この制御は、圃場の外部にいる管理者が図示しない無線通信装置にて開始を指令することで処理を開始する構成となっている。又、この処理は単位時間（例えば、２０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行することになる。
【００８５】
図１４に示すように、制御モードが経路設定モードであれば、上記したような記憶情報に基づく経路設定処理を実行する（ステップ１、２）。自動走行モードでは、先ず作業開始処理を実行する（ステップ３）。すなわち、脱穀クラッチ１２及び刈取クラッチ１６を入り操作し、変速レバー１９を刈取用の前進速度まで変速して刈取部３を下降させ直進走行を開始する。そして、変速用の駆動操作機構４３にて変速レバー１９を操作するための目標速度として直進用車速を設定する（ステップ３Ａ）。このような直進走行を開始したのちは、直進用走行制御を実行することになる（ステップ４）。
【００８６】
次に、図１５及び図１６を参照しながら直進用走行制御について説明する。
前記ＧＰＳ位置情報算出手段１００による算出されるＧＰＳ位置データを設定時間（１００ｍｓｅｃ）が経過する毎に読み込み（ステップ４１、４２）、前記ＧＰＳ位置データにより車体の位置を算出する（ステップ４３）。又、単位時間（２０ｍｓｅｃ）毎にジャイロ装置５７の検出情報を読み込み、その検出情報に基づいて前回の検出方位からの車体の方位変位量を算出する（ステップ４４、４５）。
【００８７】
そして、前記ジャイロ装置５７の検出情報が異常であるか否かを判別する（ステップ４６）。すなわち、直進走行するように操向制御されているとき、具体的には、前記ポテンショメータ４０にて検出される刈高操向レバー１８の位置が中立位置にあるときに、ジャイロ装置５７にて検出される車体の方位変位量が設定許容量未満である場合には、車体の方位変位情報がいずれも適正に検出されている適正検出状態であると判別し、ジャイロ装置５７にて検出される車体の方位変位量が設定許容量を超えている場合には、車体の方位変位情報が適正に得られていない不適正検出状態であると判別する。
【００８８】
前記ジャイロ装置５７が適正な検出状態であるときは、そのときＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記適正受信モードであれば適正検出状態であると判別してＧＰＳ用表示ランプ７９の緑色表示ランプ７９ａを点灯させる（ステップ４７、４８）。ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記不安定受信モードであれば不適正検出状態であると判別してＧＰＳ用表示ランプ７９の黄色表示ランプ７９ｂを点灯させる（ステップ４９）。ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記受信不能モードであれば不適正検出状態であると判別してＧＰＳ用表示ランプ７９の赤色表示ランプ７９ｃを点灯させる（ステップ５０）。又、前記不適正検出状態が設定時間（０．５秒間）以上継続しているときは、それ以上の走行は危険であるから車体を非常停止させ、赤色表示ランプ７９ｃを点滅表示する（ステップ５２、５４）。
【００８９】
ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記適正受信モードであれば、設定時間毎に前記ＧＰＳ位置データにより算出される車体の位置情報とジャイロ装置５７の検出情報とに基づいて車体の現在位置を求める（ステップ５１）。
【００９０】
この位置の求め方について説明を加えると、図２０に示すように、前記ＧＰＳ位置データにより車体の位置を算出する処理は設定時間（１００ｍｓｅｃ）毎に行われ、ジャイロ装置５７による方位変位量を算出する処理は単位時間（２０ｍｓｅｃ）毎に行われるが、前記ＧＰＳ位置データにより求められた車体の位置ＧＰ１，ＧＰ２‥を基にしてその位置から方位変位量データＪＤ並びにそのときの車速の情報から求められる位置変位量を加味して単位時間毎に現在位置を求めるのである。
説明を加えると、上述したように、前記方位変位量データＪＤは単位時間（２０ｍｓｅｃ）毎に得られるが、基となる車体の位置ＧＰ１，ＧＰ２‥は、現在時刻よりも１００ｍｓｅｃ前に計測された位置である。そこで、この位置情報が得られる１００ｍｓｅｃ経過毎に、基となる位置情報（１００ｍｓｅｃ前のデータ）を今回得られた位置データにて補正することで、正確な位置情報を得ることができるようになっている。
尚、車速の情報は、前記変速用の駆動操作機構４３におけるポテンショメータ５４による変速レバー１９の操作位置の情報により求めることができる。
【００９１】
そして、上記したようにして求められる車体の現在位置が設定経路Ｌ上に位置するように、操向用モータ２９を制御する操向操作処理を実行する（ステップ５５）。
前記操向操作処理は、図１７に示すように、車体の現在位置が設定経路上に位置するように刈高操向レバー１８を操作するための目標位置を求めて（ステップ７１）、その位置まで移動操作させることになるが（ステップ７２、７５）、この直進走行時の操向操作処理では、車体を大きく旋回させることはないので、予め設定している高速側の設定速度で刈高操向レバー１８を移動操作させる（ステップ７３）。又、そのとき、変速用の駆動操作機構４３にて変速レバー１９を操作するための目標速度として高速側の旋回用車速を設定する（ステップ７４）。
【００９２】
ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記適正受信モードである状態から前記設定時間よりも短い短時間だけ前記不安定受信モードや前記受信不能モードになっている場合には、そのような前記不安定受信モードや前記受信不能モードになっている間だけ、前記ＧＰＳ位置データを採用せずに、前記ジャイロ装置５７の検出情報により車体の位置を求めて、その情報に基づいて前記操向操作処理を実行する（ステップ５３、５５）。
【００９３】
又、ステップ４６にて前記ジャイロ装置５７が不適正な検出状態であることが判別すると、ジャイロ用表示ランプとしての青色ランプ８０を点灯させて異常を表示する（ステップ５６）。そして、ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記適正受信モードであれば緑色表示ランプ７９ａを点灯させ（ステップ５７、５８）、ジャイロ装置５７のデータを用いないでＧＰＳ位置情報のみに基づいて車速の位置を求めてその情報に基づいて操向操作処理を実行する（ステップ６１、５５）。
【００９４】
又、ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記不安定受信モードであれば黄色表示ランプ７９ｂを点灯させ（ステップ５９）、ＧＰＳ位置情報算出手段１００が前記受信不能モードであれば赤色表示ランプ７９ｃを点灯させる（ステップ６０）。前記不適正検出状態が設定時間（０．５秒間）以上継続しているときは、それ以上の走行は危険であるから車体を非常停止させ、赤色表示ランプ７９ｃを点滅表示する（ステップ６２、５４）。前記不適正検出状態が設定時間（０．５秒間）より短い間はそのときの状態を維持する（ステップ６２）。コンバインではこのような短時間の間に大きく向き変更することは少ないと考えられるから、短時間の間はそのままの操向状態で走行を継続するのである。
【００９５】
刈取作業の対象となる直進走行経路の終点に到達すると、刈取作業を終了し、次の刈取作業対象となる直進走行経路に向けて車体を約９０度旋回させる旋回箇所に至ったことを判別すると、旋回用走行制御を実行する（ステップ５〜８）。
【００９６】
次に、図１８を参照しながら旋回用走行制御について説明する。
この旋回用走行制御においては、ＧＰＳ位置データは用いないで、ジャイロ装置５７の検出情報に基づいて前回の直進走行経路に対して約９０度向き変更した次回の直進走行経路に向かうように上述したような作業行程切換用の旋回走行を実行する。
【００９７】
すなわち、ジャイロ装置５７の検出情報を読み込み、旋回開始時点からの方位変位量により車体の現在方位を算出する（ステップ８１、８２）。車体の現在方位の情報に基づいて、作業行程切換用の旋回走行を実行するために操向用モータ２９を操作する操向操作処理を実行する（ステップ８３）。
【００９８】
次に、旋回走行時の操向操作処理について説明する。
図１９に示すように、車体の方位が設定経路に沿う適正方位になるように目標位置を求めて（ステップ６１）、その位置にまで刈高操向レバー１８を移動操作させる（ステップ６２、６９）のであるが、この旋回走行時の操向操作処理では車体が大きく向きを変更するものであるから、直進時の操向操作処理とは異なる。すなわち、前記ポテンショメータ４０の検出情報に基づいて刈高操向レバー１８の操作位置を判別しながら、刈高操向レバー１８の操作位置が小側操作域（ＺＬ１，ＺＲ１）にあるときは、予め設定している高速側の設定速度で刈高操向レバー１８を移動操作させる（ステップ６２、６３、６４）。又、そのとき、変速用の駆動操作機構４３にて変速レバー１９を操作するための目標速度として、直進時の操向操作と同様に高速側の旋回用車速を設定する（ステップ６５）。
【００９９】
刈高操向レバー１８の操作位置が大側操作域（ＺＬ２，ＺＲ２）にあるときは、前記高速側の設定速度よりも低速に設定された低速側設定速度で刈高操向レバー１８を移動操作させる（ステップ６６、６７）。ちなみに、作業行程切換用の旋回走行では、刈高操向レバー１８を操作するための前記目標位置は第３操作位置Ｒ３，Ｌ３に近い大きな値に設定されることになる。又、そのとき、変速用の駆動操作機構４３にて変速レバー１９を操作するための目標速度として、前記高速側の旋回用車速よりも設定量低速側に設定される低速側の旋回用車速を設定する（ステップ６８）。
このように刈高操向レバー１８の位置が大側操作域（ＺＬ２，ＺＲ２）にあるときは、小側操作域（ＺＬ１，ＺＲ１）にあるときよりも、レバー移動速度を低速にし且つ車速を低速にすることで、ショックの少ない安定した状態で旋回を行うようにしている。
【０１００】
次に、車体の現在方位が設定経路に沿う目標方位になると、変速用モータ４６の操作により車体進行方向を後進状態に切り換えて、後進走行状態にて車体の現在方位が適正方位になるようにステップ８３と同様な操向操作処理を実行し（ステップ８５、８６）、車体の現在方位が設定経路に沿う目標方位になると、言い換えると次回の直進走行経路に向かうように設定されている方位になると旋回操作が終了したと判定する（ステップ８７、８８）。
旋回走行が終了した後は、次の直進走行経路に沿って刈取作業を実行するのであり、以降、このような処理を繰り返して設定経路に沿って車体を走行させながら圃場内の刈取作業が全て終了するまで実行することになる。
【０１０１】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、前記操向手段としての旋回状態切換機構が、緩旋回状態、ブレーキ旋回状態、及び、逆転旋回状態に切り換わる構成を例示したが、このような構成に代えて、前記操向手段が、左右の走行装置の速度を各別に無段階に変速操作可能に構成され、左右の走行装置のいずれか一方の走行速度を減速させて左右の走行装置の速度差を変更させることで旋回力を変更させるような構成としてもよい。
【０１０２】
（２）上記実施形態では、前記旋回用レバー駆動装置として、前記移動操作部がネジ送り式の操作機構を備える構成としたが、このような構成に代えて、例えば油圧アクチュエータを用いる構成や空気シリンダ等の種々のアクチュエータを用いることができる。
【０１０３】
（３）上記実施形態では、前記制御手段が、前記旋回用指令情報として、前記ＧＰＳ位置情報算出手段の検出情報及び前記ジャイロ装置の検出情報に基づいて前記車体が設定経路に沿って走行するための前記旋回操作レバーの目標操作位置を求めるように構成され、且つ、旋回操作レバーの操作位置が前記目標操作位置になるように前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御する構成としたが、このような構成に代えて、次のように構成するものでもよい。
【０１０４】
前記旋回用指令情報として、前記目標操作位置を指令するのではなく、単に左右いずれかの方向への旋回を指令する構成として、所望の旋回状態になると旋回の指令を解除する構成としてもよく、旋回用指令情報としては種々の情報を用いることができる。
【０１０５】
又、前記ＧＰＳ位置情報算出手段及び前記ジャイロ装置を用いるものに代えて、走行距離を検出する距離センサと地上での絶対方位を検出可能な地磁気センサ等を備えて、それらの情報に基づいて前記旋回用レバー駆動装置の作動を制御する構成等、種々の構成を用いることができる。
【０１０６】
（４）上記実施形態では、左右一対のクローラ式走行装置を備える作業車であって、旋回走行するときに、左右走行装置の速度差にて旋回を行う構成としたが、このような構成に代えて、車輪式の作業車であって車輪の向きを変化させて操向する作業車であってもよい。
【０１０７】
（５）上記実施形態では、作業車がコンバインである場合について説明したが、本発明は、例えば田植え用作業車、農用トラクター等、各種作業車にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】コンバインの側面図
【図２】運転部の平面図
【図３】操向用の駆動操作機構の構成を示す側面図
【図４】操向用の駆動操作機構の構成を示す切欠正面図
【図５】操向用の駆動操作機構の構成を示す切欠平面図
【図６】変速用の駆動操作機構の構成を示す側面図
【図７】制御ブロック図
【図８】伝動状態を示す図
【図９】作業車と予定走行経路を示す概略平面図
【図１０】伝動構造を示す図
【図１１】油圧操作構造を示す図
【図１２】作業車及び基準局を示す概略側面図
【図１３】ＧＰＳ受信系の構成を示すブロック図
【図１４】制御作動のフローチャート
【図１５】制御作動のフローチャート
【図１６】制御作動のフローチャート
【図１７】制御作動のフローチャート
【図１８】制御作動のフローチャート
【図１９】制御作動のフローチャート
【図２０】検出情報の時間経過に伴う変位を示す図
【符号の説明】
【０１０９】
１７      操向手段
１８      旋回操作レバー
２６      旋回用レバー駆動装置
２８Ａ    取付部
３３      レバー保持部
４３      変速操作手段
５７      ジャイロ装置
５８      ＧＰＳ衛星
１００    ＧＰＳ位置情報算出手段
ＩＳ      移動操作部
Ｋ        操作位置検出手段
Ｈ        制御手段
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2009241659.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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