農作業機の制御装置
【課題】ＬＡＮ又はＣＡＮ通信環境を複数のコントローラに適用した農作業機の制御装置において、従来よりも更に好適な制御構造を構築する。
【解決手段】本願発明の制御手段１５０は、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラ１５１ａと、各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラ１５１ｂと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラ１５１ｃと、各コントローラ間を接続するＣＡＮ通信バス１５２とを有する。各入力系機器からの入力情報は、入力専用コントローラ１５１ａを介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送され、前記入力情報に基づき制御専用コントローラ１５１ｃにて得られた出力情報が、制御専用コントローラ１５１ｃから出力専用コントローラ１５１ｂを介して各出力系機器に伝送される。
【解決手段】本願発明の制御手段１５０は、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラ１５１ａと、各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラ１５１ｂと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラ１５１ｃと、各コントローラ間を接続するＣＡＮ通信バス１５２とを有する。各入力系機器からの入力情報は、入力専用コントローラ１５１ａを介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送され、前記入力情報に基づき制御専用コントローラ１５１ｃにて得られた出力情報が、制御専用コントローラ１５１ｃから出力専用コントローラ１５１ｂを介して各出力系機器に伝送される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、コンバインや田植機、トラクタといった農作業機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、農作業機においては、制御目標となる制御量の信号を制御手段に伝えたり制御対象の作動量を検出したりするための入力系機器（例えばセンサや設定器等）と、入力系機器からの信号に応じて制御対象を駆動させるための出力系機器（例えば各種アクチュエータ等）とを備えている。これら入出力系機器は通常、マイクロコンピュータ等のコントローラにて制御されている。
【０００３】
入出力系機器の種類や数が多い場合において１つのコントローラにて制御すれば、一時に処理可能な能力に限界がある。この点、制御処理に優先順位を設定すると、並列的な処理が行えないという不都合があった。かといって、複数のコントローラにて独立的且つ並列的に制御すると、関連すべき入出力系機器間において制御の連係が図れないという不都合があった。
【０００４】
近年、前述の不都合を解消するためにＬＡＮ通信プロトコルを採用して、かかるＬＡＮ通信環境を農作業機のコントローラ群に適用することが行われている。また、ＬＡＮ通信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）通信プロトコルによるデータ通信も提案されている。これは、差動型２線式のＣＡＮ通信バスにて分散型リアルタイム制御及び多重化を実現したシリアル通信のプロトコルである。
【０００５】
ＬＡＮ又はＣＡＮ通信環境を複数のコントローラに適用した農作業機では、各コントローラ間をつなぐＬＡＮ又はＣＡＮ通信バスを介して、各コントローラ間で制御情報を互いに転送し合って各出力系機器を制御するように構成されている（例えば特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０１１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記特許文献１のコンバインでは、入出力系機器の種類や数が多くて、これらと各コントローラとをつなぐハーネスの数も必然的に多くなっているが、各入出力系機器をどのコントローラに接続するかは、ハーネスの長さがなるべく短くなるように、コントローラまでの距離だけで決められている。
【０００７】
例えばあるコントローラが主として排出オーガの作動を制御する役割を担っているとしても、当該コントローラには、これと比較的近い箇所にはあるものの、排出オーガとの関連性の薄い入出力系機器（刈取昇降レバーや扱深さ自動制御スイッチランプ等）が多く接続されている。すなわち、各コントローラには、制御上の関連性の薄い入出力系機器を接続していることが多いのである。このため、どのコントローラにどの入出力系機器を接続すればよいのか把握し難く、コンバイン製造の際に作業性があまりよくないという問題があった。
【０００８】
また、前述のコントローラは全て標準化・共用化されており、当該全てのコントローラは、高度の演算処理機能を有するＣＰＵを搭載すると共に、各出力系機器を作動制御するためのアプリケーション制御プログラム、入出力系機器間で制御情報をやり取りするための入出力用制御プログラム、及び、ＬＡＮ又はＣＡＮ通信に必要な通信制御プログラムをそれぞれ備えている。かかるコントローラの標準化・共用化は、場合によっては不要な機能を各コントローラに持たせることになるため、重複する機能を全てのコントローラに備えることによるコストアップの問題も少なからずあった。
【０００９】
そこで、本願発明は、以上の問題点を解消して、より好適な制御構造を構築した農作業機の制御装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この技術的課題を達成するため、請求項１の発明は、走行機体に搭載された複数の入力系機器及び出力系機器と、前記各入力系機器からの入力情報に基づいて前記各出力系機器を制御する制御手段とを備えている農作業機の制御装置であって、前記制御手段は、前記各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラと、前記各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラと、前記各コントローラ間を接続する通信バスとを有しており、前記各入力系機器からの入力情報が、前記入力専用コントローラを介して前記制御専用コントローラに伝送され、前記入力情報に基づき前記制御専用コントローラにて得られた出力情報が、前記制御専用コントローラから前記出力専用コントローラを介して前記各出力系機器に伝送されるように構成されているというものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載した農作業機の制御装置において、前記各コントローラ間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルであるというものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載した農作業機としてのコンバインの制御装置において、前記走行機体には、穀粒を貯留するためのグレンタンクと、前記グレンタンク内の穀粒を機外へ排出するための排出オーガとが搭載されており、前記排出オーガは、前記走行機体に縦軸線回りに旋回可能に立設された縦筒と、前記縦筒の上端に起伏回動可能に設けられた横筒とを備えており、前記縦筒の旋回角度を検出する旋回角検出手段と、前記横筒の上下傾斜角度を検出する上下傾斜角検出手段と、前記排出オーガを作動操作するためのオーガ操作手段とが、前記入力系機器として前記入力専用コントローラに接続されており、前記縦筒を旋回させる旋回用アクチュエータに対する旋回駆動制御部と、前記横筒を起伏揺動させる起伏用アクチュエータに対する起伏駆動制御部とが、前記出力系機器として前記出力専用コントローラに接続されているというものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明によると、制御手段は、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラと、各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラと、前記各コントローラ間を接続する通信バスとを有しているから、前記各コントローラに種々の入出力系機器を接続する必要がない。すなわち、前記各入力系機器はまとめて前記入力専用コントローラに接続すればよいし、前記各出力系機器はまとめて前記出力専用コントローラに接続すればよい。従って、どのコントローラにどの入出力系機器を接続すればよいのか簡単に把握できることになり、農作業機の製造に際して、接続作業の効率化が図れるという効果を奏する。
【００１４】
また、前記各入力系機器からの入力情報が、前記入力専用コントローラを介して前記制御専用コントローラに伝送され、前記入力情報に基づき前記制御専用コントローラにて得られた出力情報が、前記制御専用コントローラから前記出力専用コントローラを介して前記各出力系機器に伝送されるように構成されているから、前記入力専用及び出力専用コントローラは、高度な演算機能が必要な制御プログラムを実行する必要がない。このため、前記制御専用コントローラに比べて安価に製造できる。また、前記制御専用コントローラも、入出力系機器を接続するための構成（入出力インターフェイス）が要らないので、従来のＣＡＮコントローラに比べて安価に製造できる。従って、製造コストの抑制に寄与できるという効果も奏する。
【００１５】
更に、前記各入力系機器からの入力情報及び前記各出力系機器出力情報は必ず前記通信バスを介して伝送されるので、入出力系機器の故障診断（トラブルシューティング）や状況確認（モニタリング）が簡単に行えるという利点もある。
【００１６】
特に請求項２の発明によると、前記各コントローラ間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルであるから、１つのコントローラで全ての制御を実行する場合や、ＬＡＮ通信プロトコルによるデータ通信の場合よりも、前記各コントローラ間での制御データのやりとりが円滑で、且つ、その間の通信エラー検出及びエラー処理に優れているという効果を奏するのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面（図１〜図９）に基づいて説明する。図１はコンバインの側面図、図２はコンバインの平面図、図３は動力伝達系統のスケルトン図、図４は排出オーガの要部側面図、図５は遠隔操作送信器の概略説明図、図６は排出オーガの旋回説明図、図７は制御装置全体の機能ブロック図、図８は入力専用コントローラの機能ブロック図、図９は出力専用コントローラの機能ブロック図である。
【００１８】
（１）．コンバインの概略構造
まず、図１及び図２を参照しながら、コンバインの概略構造について説明する。
【００１９】
実施形態における６条刈り用のコンバインは、走行装置としての左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備えている。前記走行機体１の前部には、穀稈を刈り取りながら取り込む６条刈り用の刈取装置３が、単動式の昇降用油圧シリンダ４によって刈取回動支点軸４ａ回りに昇降調節可能に装着されている。
【００２０】
また、前記走行機体１には、フィードチェン６を有する脱穀装置５と、脱穀後の穀粒を貯留するグレンタンク７とが横並び状に搭載されている。実施形態では、脱穀装置５が走行機体１の進行方向左側に、グレンタンク７が走行機体１の進行方向右側に配置されている。前記走行機体１の後部には、排出オーガ８が水平方向に旋回可能に設けられ、グレンタンク７の内部の穀粒が、排出オーガ８の籾投げ口９からトラックの荷台又はコンテナ等に排出されるように構成されている。
【００２１】
前記刈取装置３の右側方で、グレンタンク７の前側方には、運転キャビン１０が設けられており、運転キャビン１０内に操縦ハンドル１１及び運転座席１２を配置している。また、図２に示すように、運転キャビン１０内における操縦ハンドル１１の右側方には、排出オーガ８を作動操作するオーガ操作手段の一例として、有線式の遠隔操作送信器１３が配置されている（詳細は後述する）。前記運転座席１２の下方には、動力源としてのエンジン１４が配置されている。なお、詳細な説明は省略するが、運転キャビン１０には、オペレータが搭乗するステップと、操縦ハンドルを支持するハンドルコラムとが配置されている。運転座席１２の左側方のレバーコラムには、主変速レバー、副変速レバー、脱穀クラッチレバー及び刈取クラッチレバーが配置されている。
【００２２】
図１に示されるように、走行機体１の下面側に左右のトラックフレーム２１を配置している。トラックフレーム２１には、前記走行クローラ２にエンジン１４の動力を伝える駆動スプロケット２２と、走行クローラ２のテンションを維持するテンションローラ２３と、走行クローラ２の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ２４と、走行クローラ２の非接地側を保持する中間ローラ２５とを設けている。駆動スプロケット２２によって走行クローラ２の前側を支持し、テンションローラ２３によって走行クローラ２の後側を支持し、トラックローラ２４によって走行クローラ２の接地側を支持し、中間ローラ２５によって走行クローラ２の非接地側を支持することになる。
【００２３】
前記刈取装置３の刈取回動支点軸４ａに連結した刈取フレーム２２１の下方には、圃場の未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置２２２が設けられている。刈取フレーム２２１の前方には、圃場の未刈り穀稈を引起す６条分の穀稈引起装置２２３が配置されている。穀稈引起装置２２３とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間には、刈刃装置２２２によって刈取られた刈取り穀稈を搬送する穀稈搬送装置２２４が配置されている。なお、穀稈引起装置２２３の下部前方には、圃場の未刈り穀稈を分草する６条分の分草体２２５が突設されている。エンジン１４にて走行クローラ２を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置３によって圃場の未刈り穀稈を連続的に刈取ることになる。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴２２６と、扱胴２２６の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別盤２２７及び唐箕ファン２２８と、扱胴２２６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴２２９と、揺動選別盤２２７の後部の排塵を排出する排塵ファン２３０とを備えている。なお、扱胴２２６の回転軸芯線はフィードチェン６による穀稈の搬送方向（換言すると走行機体１の進行方向）に沿って延びている。刈取装置３から穀稈搬送装置２２４によって搬送された穀稈の株元側はフィードチェン６に受け継がれて挟持搬送される。そして、この穀稈の穂先側が脱穀装置５の扱室内に搬入されて扱胴２２６にて脱穀されることになる。
【００２５】
揺動選別盤２２７の下方側には、当該揺動選別盤２２７にて選別された穀粒（一番物）を取出す一番コンベヤ２３１と、枝梗付き穀粒等の二番物を取出す二番コンベヤ２３２とが設けられている。実施形態の両コンベヤ２３１，２３２は、走行機体１の進行方向前側から一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２の順で、側面視において走行クローラ２の後部上方の走行機体１の上面側に横設されている。
【００２６】
また、前記揺動選別盤２２７は、扱胴２２６の下方に張設された受網２３７から漏下した脱穀物が、フィードパン２３８及びチャフシーブ２３９によって搖動選別（比重選別）されるように構成している。揺動選別盤２２７から落下した穀粒は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン２２８からの選別風によって除去され、一番コンベヤ２３１に落下することになる。一番コンベヤ２３１のうち脱穀装置５におけるグレンタンク７寄りの一側壁（実施形態では右側壁）から外向きに突出した終端部には、上下方向に延びる揚穀コンベヤ２３３が連通接続されている。一番コンベヤ２３１から取出された穀粒は、揚穀コンベヤ２３３を介してグレンタンク７に搬入され、グレンタンク７に収集されることになる。なお、グレンタンク７の後面の傾斜に沿わせて、揚穀コンベヤ２３３の上端側が後方に傾斜する後傾姿勢で、グレンタンク７の後方に揚穀コンベヤ２３３が立設されている。
【００２７】
また、揺動選別盤２２７は、搖動選別（比重選別）によってチャフシーブ２３９から枝梗付き穀粒等の二番物を二番コンベヤ２３２に落下させるように構成している。チャフシーブ２３９の下方に落下する二番物を風選する選別ファン２４１を備える。チャフシーブ２３９から落下した二番物は、その穀粒中の粉塵及び藁屑が選別ファン２４１からの選別風によって除去され、二番コンベヤ２３２に落下することになる。二番コンベヤ２３２のうち脱穀装置５におけるグレンタンク７寄りの一側壁から外向きに突出した終端部は、揚穀コンベヤ２３３と交差して前後方向に延びる還元コンベヤ２３６を介して、フィードパン２３８の上面側に連通接続され、二番物をフィードパン２３８の上面側に戻して再選別するように構成している。
【００２８】
一方、フィードチェン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェン２３４が配置されている。フィードチェン６の後端側から排藁チェン２３４に受け継がれた排藁（穀粒が脱粒された稈）は、長い状態で走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後方側に設けた排藁カッタ２３５にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方下方に排出されることになる。
【００２９】
（２）．コンバインの動力伝達系統
次に、図３を参照しながら、コンバインの動力伝達系統（刈取装置３、脱穀装置５及びフィードチェン６等の駆動構造）について説明する。
【００３０】
前記エンジン１４の前側の出力軸７０に自在継手を介してミッションケース７１の入力軸を連結し、エンジン１４の回転駆動力が、前側の出力軸７０からミッションケース７１に伝達されて変速された後、左右の車軸７２を介して左右の走行クローラ２に伝達され、左右の走行クローラ２がエンジン１４からの回転駆動力によって駆動されるように構成している。
【００３１】
図３に示されるように、エンジン１４を冷却するためのラジエータ用の冷却ファン７３を備える。また、エンジン１４の後側の出力軸７０に排出オーガ駆動軸７６を連結し、エンジン１４からの回転駆動力によって排出オーガ駆動軸７６を介して排出オーガ８が駆動され、グレンタンク７内の穀粒がコンテナ等に排出されるように構成している。前記排出オーガ駆動軸７６と前記出力軸７０とを連結するベルト７６ｂには、前記出力軸７０から排出オーガ駆動軸７６への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦ操作するための排出クラッチ７６ｃが設けられている。
【００３２】
より詳細に述べると、エンジン１４から排出オーガ８に向かう動力は、排出クラッチ７６ｃ及び排出オーガ駆動軸７６を介して、グレンタンク７内の底コンベヤ１３０及び排出オーガ８における縦筒３１内の縦コンベヤ１３１に動力伝達され、次いで、受継スクリュー１３２を介して、排出オーガ８における横筒３３内の排出コンベヤ１３３に動力伝達される。
【００３３】
また、扱胴２２６及び処理胴２３０にエンジン１４からの回転駆動力を伝える脱穀駆動軸７７が、後述するカウンタギヤケース８９に配置されている。エンジン１４の後側の出力軸７０には、テンションローラ型脱穀クラッチ７８及び脱穀駆動ベルト７９を介して、脱穀駆動軸７７が連結される。また、脱穀駆動軸７７には、扱胴２２６を軸支した扱胴軸８０と、処理胴２３０を軸支した処理胴軸８１とが連結される。エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、扱胴２２６及び処理胴２３０が略一定速度で駆動されるように構成している。また、脱穀駆動軸７７に選別入力軸８２が連結されている。エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、選別入力軸８２を介して、揺動選別盤２２７、唐箕ファン２２８、一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２、選別ファン２４１及び排塵ファン２３０が、略一定速度で駆動されるように構成している。
【００３４】
一方、ミッションケース７１の左側面から外側方に向けて、左右の走行クローラ２を駆動するための無段変速出力軸８７の一端側を突出する。その無段変速出力軸８７の突出端側に、刈取装置３に回転力を伝達する刈取駆動プーリ８８を配置する。
【００３５】
また、エンジン１４の左側方で脱穀装置５の前側の走行機体１の上面側にカウンタギヤケース８９を設置する。カウンタギヤケース８９には、脱穀駆動軸７７と、選別入力軸８４と、定速回転軸９８とを配置する。カウンタギヤケース８９の前後方向に脱穀駆動軸７７を貫通させ、カウンタギヤケース８９の後面側に突出した脱穀駆動軸７７の後端側に入力プーリ９２を設け、カウンタギヤケース８９の前面側に突出した脱穀駆動軸７７の前端側に脱穀プーリ９４を設けている。扱胴２２６を軸支した扱胴軸８０と、処理胴２３０を軸支した処理胴軸８１とに、Ｖベルト９３を介して脱穀プーリ９４が連結され、エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、扱胴２２６及び処理胴２３０が略一定速度で駆動されることになる。
【００３６】
上述した脱穀駆動軸７７にベベルギヤ機構８３を介して選別入力軸８４を連結し、選別入力軸８４に平ギヤ機構８５を介して定速回転軸９８を連結する。カウンタギヤケース８９の外側面に突出した選別入力軸８４の他端側に選別プーリ９６を設ける。揺動選別盤２２７及び唐箕ファン２２８等の脱穀選別機構９０の選別駆動軸９１に、Ｖベルト９５を介して選別入力軸８２が連結されている。エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、選別駆動軸９１を介して、揺動選別盤２２７、唐箕ファン２２８、一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２、選別ファン２４１、排塵ファン２３０が、略一定速度で駆動されることになる。
【００３７】
図３に示すように、カウンタギヤケース８９には、同調入力軸９７と、定速回転軸９８と、刈取駆動軸９９と、搬送駆動軸１１８とが配置されている。カウンタギヤケース８９の右側外面に突出した同調入力軸９７に車速同調プーリ１００が配置されている。上述した刈取駆動プーリ８８にＶベルト１０１を介して車速同調プーリ１００が連結されている。ミッションケース２２の無段変速出力軸８７から車速同調駆動力がカウンタギヤケース８９の同調入力軸９７に入力されることになる。
【００３８】
また、同調入力軸９７に、一方向クラッチ１０２及び刈取変速機構１０３を介して変速回転軸９８を連結している。前記刈取変速機構１０３は、低速又は中立又は高速に刈取変速を切換えることによって、ミッションケース２２の無段変速出力軸８７からの車速同調駆動力によって、刈取装置３が駆動されることになる。すなわち、コンバインの移動速度（車速）と、刈取装置３の駆動速度とが同調し、例えばコンバインの移動速度を増速することによって、刈取装置３の駆動速度も増速される一方、コンバインの移動速度を減速することによって、刈取装置３の駆動速度も減速されることになる。なお、同調入力軸９７からの回転力が一方向クラッチ１０２及び刈取変速機構１０３を介して変速回転軸９８に伝達される。変速回転軸９８からの回転力は同調入力軸９７に伝達されない。
【００３９】
一方、前記定速回転軸９８に、無段変速機構１２４を介して搬送駆動軸１１８が連結され、搬送駆動軸１１８にて、前記フィードチェン６を駆動するように構成している。図３に示すように、上述した定速回転軸９８には、設定トルク以下の回転力を伝えるためのトルクリミッタ１０９を介して、刈取駆動軸９９を連結している。カウンタギヤケース８９の左側外面に突出した刈取駆動軸９９に刈取プーリ１１０が配置されている。刈取駆動軸９９の刈取駆動力が、刈取プーリ１１０からＶベルト１１１を介して刈取装置３の各部に伝達されることになる。
【００４０】
（３）．排出オーガの詳細構造
次に、図４を参照しながら、排出オーガ８の詳細構造について説明する。
【００４１】
グレンタンク７内の穀粒を機外へ排出するための排出オーガ８は、走行機体１の後部に縦軸線Ｙ回りに旋回可能に立設された縦筒３１と、縦筒３１の上端に連設された受継ケース３２と、受継ケース３２の継手部箇所に起伏揺動可能に連結された横筒３３とにより構成されている。縦筒３１には縦コンベヤ１３１が内蔵され、横筒３３には排出コンベヤ１３３が内蔵されている。受継ケース３２内には、縦コンベヤ１３１から排出コンベヤ１３３への穀粒の受け渡しをする受継スクリュー１３２が設けられている（図３参照）。
【００４２】
縦筒３１は、その長手中途部の外周側に配置された縦筒用ギヤ機構３４と、旋回用アクチュエータとしてのオーガ旋回電動モータ３５とにより、縦軸線Ｙ回りに旋回（水平旋回）するように構成されている。この場合、縦筒３１の上端に位置する受継ケース３２及び横筒３３も縦筒３１と共に水平旋回することになる。実施形態の縦筒用ギヤ機構３４は、オーガ旋回電動モータ３５の回転軸に取り付けられた駆動ギヤ３６と、縦筒３１の外周に固着された従動ギヤ３７とからなっており、駆動ギヤ３６を従動ギヤ３７に噛み合わせて、オーガ旋回電動モータ３５の動力を縦筒３１に伝達する構成になっている。
【００４３】
オーガ旋回電動モータ３５には、減速用ギヤボックス３８と、旋回角検出手段としての旋回角センサ３９（図４及び図９参照）とを備えている。旋回角センサ３９は、縦筒３１の旋回角度ひいては横筒３３の旋回位置を検出するためのものであり、オーガ旋回電動モータ３５の回転軸に関連させて設けられている。なお、減速用ギヤボックス３８内には、縦筒３１の旋回を停止させるための電磁ブレーキ（図示省略）を有している。
【００４４】
横筒３３は、縦筒３１との間に装架された起伏用アクチュエータとしてのオーガ昇降油圧シリンダ４０により、受継ケース３２回りに起伏揺動して上下傾斜角度を変更するように構成されている。オーガ昇降油圧シリンダ４０には、上下傾斜角検出手段としての上下傾斜角センサ４１（図９参照）が関連付けて設けられている。上下傾斜角センサ４１により、横筒３３の上下傾斜角度ひいては横筒３３の先端にある籾投げ口９の高さ位置が検出される。
【００４５】
なお、図１及び図２に示すように、脱穀装置５の上面前部には上向き開放状のオーガレスト４２が設けられており、排出オーガ８を使用しない状態では、横筒３３の長手中途部がオーガレスト４２に載置（収納）される。オーガレスト４２には、横筒６２の有無を検出するためのレスト検出器４３（図９参照）が取り付けられている。以下、オーガレスト４２に載置されたときの横筒３３（排出オーガ８）の位置を収納位置と称する（図１、図２及び図６参照）。
【００４６】
（４）．遠隔操作送信器の構成
次に、図５及び図６を参照しながら、オーガ操作手段としての遠隔操作送信器１３の構成について説明する。
【００４７】
運転キャビン１０内に配置された遠隔操作送信器１３は、排出オーガ８における所定の旋回位置や収納位置への移動や、グレンタンク７及び排出オーガ８に関連するコンベヤ類１３０〜１３３の駆動を操作するためのものであり、その前面には、入力系機器としての排出オーガ８関連操作用のスイッチ類４５〜５２が配置されている。
【００４８】
実施形態のスイッチ類としては、排出オーガ８を予め設定された収納位置（図６の実線状態参照）に強制的に移動させるリターンスイッチ４５、排出オーガ８を予め設定された右セット位置（図６の二点鎖線状態参照）に強制的に移動させる右セットスイッチ４６、排出オーガ８を予め設定された後セット位置（図６の一点鎖線状態参照）に強制的に移動させる後セットスイッチ４７、排出クラッチ７６ｃを入り切り操作するための排出クラッチスイッチ４８、横筒３３をその操作量（操作時間）に応じて起伏揺動操作するための上昇及び下降スイッチ４９，５０、並びに、縦筒３１をその操作量（操作時間）に応じて水平旋回操作するための左旋回及び右旋回スイッチ５１，５２がある。
【００４９】
遠隔操作送信器１３の下部から延びているケーブル５３には一対のハーネス１６０ａ（図７及び図８参照）が内装されている。これら両ハーネス１６０ａの一端側は遠隔操作送信器１３内の入力専用コントローラ１５１ａ（詳細は後述する）に接続されており、他端側は後述するＣＡＮ通信バス１５２にそれぞれ接続されている。
【００５０】
（５）．本願発明に係る制御手段の構成
次に、図７〜図９を参照しながら、本願発明に係る制御手段１５０の構成について説明する。
【００５１】
図７に示す本願発明の制御手段１５０は、走行機体１の車速、姿勢及び車高、排出オーガ８の排出位置といったコンバインの作動全般を制御するものであり、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラ１５１ａと、後述する各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラ１５１ｂと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラ１５１ｃと、各コントローラ１５１ａ〜１５１ｃ間を相互に接続する一対のＣＡＮ通信バス１５２とを備えている。なお以下の説明では、コントローラ１５１ａ〜１５１ｃ群をまとめて表現する際や、任意のコントローラを表現する際の符号として、アルファベットを外した「１５１」を使う場合がある。
【００５２】
本願発明の制御手段１５０にはＣＡＮ通信環境が適用されている。ＣＡＮ通信プロトコルによるデータ通信はＬＡＮ通信環境を発展させたものであり、ＣＡＮ通信プロトコルは、共通のリターン（サブルーチンや割込ルーチン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を保つシリアル通信プロトコルである。ＣＡＮ通信バス１５２の両端には、制御情報（データ）の反射を抑制する終端抵抗としての抵抗器（図示省略）が配置されている。
【００５３】
実施形態の入力専用コントローラ１５１ａ、出力専用コントローラ１５１ｂ、及び制御専用コントローラ１５１ｃは、コンバインの制御対象部（例えば刈取装置３や脱穀装置５、排出オーガ８等）に対応して複数個ずつ存在するものであるが、ここでは、主に排出オーガ８の作動を制御する役割を担うコントローラ１５１群の組合せを代表例として、以下に説明する。
【００５４】
入力専用コントローラ１５１ａは前述した通り、遠隔操作送信器１３内に配置されている。詳細は図示していないが、出力専用コントローラ１５１ｂは、排出オーガ８の縦筒３１に関連付けて設けられたオーガ旋回電動モータ３５の近傍箇所に設置され、制御専用コントローラ１５１ｃは、運転座席１２の左側方のレバーコラム内に設置されている。
【００５５】
各コントローラ１５１ａ〜１５１ｃは、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ１５３、後述する各制御プログラムを記憶させるＲＯＭ１５４、各種データ等を一時的に記憶させるＲＡＭ１５５、タイマ機能としてのクロック１５６、ＣＡＮコントローラ部１５７、ＣＡＮドライバ１５８等を備えている。入力専用及び出力専用コントローラ１５１ａ，１５１ｂには、各入出力系機器に接続してデータを伝送する入出力インターフェイス（図示省略）も備えている。但し、制御専用コントローラ１５１ｃに入出力インターフェイスは設けていない。
【００５６】
ここで、ＣＡＮコントローラ部１５７とは、ＣＡＮ通信プロトコルに基づいて通信制御するための部分である。送信完了フラグ、受信完了フラグ、送信フラグ及び受信フラグがＣＡＮコントローラ部１５７内のステータスレジスタに設けられている。また、ＣＡＮドライバ１５８は、後述するＩＤコード付き制御情報（データ）を、ＣＡＮ通信バス１５２を介して他のコントローラ１５１と送受信するものである。各コントローラ１５１のＣＡＮドライバ１５８に、一対のハーネス１６０の一端が接続される。そして、これらハーネス１６０の他端がＣＡＮ通信バス１５２にそれぞれ接続される。
【００５７】
なお、図５及び図７では、入力専用コントローラ１５１ａにつながるハーネス１６０に符号ａを、出力専用コントローラ１５１ｂにつながるハーネス１６０に符号ｂを、制御専用コントローラ１５１ｃにつながるハーネス１６０に符号ｃを付している。
【００５８】
ＲＡＭ１５５には受信スロット１５９ａ及び送信スロット１５９ｂを備えている。送信スロット１５９ｂは、自己のコントローラ１５１についてのＩＤコード（識別子番号、識別子コードともいう）を有しており、他のコントローラ１５１に送信する制御情報に予めＩＤコードを書き込んでおき、ＩＤコード付き制御情報として格納するものである。他方、受信スロット１５９ａは、ＣＡＮ通信バス１５２を介して返送されたＩＤコード付き制御情報を格納するものである。
【００５９】
従って、あるコントローラ１５１からＩＤコード付き制御情報がＣＡＮ通信バス１５２を介して送信されると、ＩＤコード付き制御情報は、他のコントローラ１５１の受信スロット１５９ａに格納される。そして、送信したコントローラ１５１自身も、先ほど自らが送信したＩＤコード付き制御情報を受信して、受信スロット１５９ａに格納することになる。なお、ＣＡＮ通信時において、送信される制御情報（データパケット）には、送信するコントローラ１５１の種類、個体を識別する符号が付される。特に、出力専用コントローラ１５１ｂへの出力要求を伝える制御情報には、受信するコントローラ１５１の種類、個体を識別する符号も付される。
【００６０】
制御専用コントローラ１５１ｃのＲＯＭ１５４には、排出オーガ８におけるオーガ旋回電動モータ３５及びオーガ昇降油圧シリンダ４０の作動を制御するためのアプリケーション制御プログラムＰが予め記憶（格納）されている。また、制御専用コントローラ１５１ｃのＲＯＭ１５４には、ＣＡＮ通信に必要な通信制御プログラム（図示省略）も予め記憶されている。入力専用及び出力専用コントローラ１５１ａ，１５１ｂのＲＯＭ１５４には、アプリケーション制御プログラムＰが格納されておらず、ＣＡＮ通信に必要な通信制御プログラムと、入出力系機器間において制御情報（データ）を伝送するための入出力用制御プログラムとが予め格納されている。
【００６１】
図８に示すように、入力専用コントローラ１５１ａには、入力系機器として、リターンスイッチ４５、右セットスイッチ４６、後セットスイッチ４７、排出クラッチスイッチ４８、上昇及び下降スイッチ４９，５０、左旋回及び右旋回スイッチ５１，５２、旋回角センサ３９、上下傾斜角センサ４１、並びにレスト検出器４３等がそれぞれ電気的に接続されている。なお、入力専用コントローラ１５１ａは、接続された入力系機器、アナログ値及びパルス値等の入力状態をＣＡＮ通信にて出力するが、どの入力系機器からの入力情報であるかは関知しない設定になっている。
【００６２】
図９に示すように、出力専用コントローラ１５１ｂには、出力系機器として、オーガ旋回電動モータ３５に対するリレーユニット等の旋回駆動制御部１６１、オーガ昇降油圧シリンダ４０に対する弁切換ユニット等の起伏駆動制御部１６２、及び、排出クラッチ７６ｃを入り切り作動させる排出クラッチモータ１６３に対するリレーユニット等の制御回路部１６４等がそれぞれ接続されている。なお、出力専用コントローラ１５１ｂは、接続された出力系機器、アナログ値及びパルス値等の出力状態をＣＡＮ通信にて出力するが、どの出力系機器への出力情報であるかは関知しない設定になっている。
【００６３】
制御専用コントローラ１５１ｃには入出力系機器が接続されていないが、各入力系機器からの入力情報（データ）が、入力専用コントローラ１５１ａを介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される設定になっている。制御専用コントローラ１５１ｃは、前述の入力情報に基づいてアプリケーション制御プログラムＰを実行して演算処理を行う。そして、求められた出力情報が、制御専用コントローラ１５１ｃから出力専用コントローラ１５１ｂを介して各出力系機器に伝送される設定になっている。なお、制御専用コントローラ１５１ｃは、受信した制御情報上にある入力専用コントローラ１５１ａの個体識別符号と、制御情報上のビット位置とから、どの入力系機器からの入力情報であるかを判断する設定になっている。
【００６４】
実施形態の制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される入力情報としては、各スイッチ類４５〜５２の押下を示す制御データ（パルス信号）、旋回角センサ３９からの縦筒３１の旋回角度（横筒３３の旋回位置）に関する制御データ、上下傾斜角センサ４１からの横筒３３の上下傾斜角度に関する制御データ、レスト検出器４３からの横筒３３の有無に関する制御データ等がある。
【００６５】
制御専用コントローラ１５１ｃから伝送される出力情報としては、オーガ旋回電動モータ３５を作動させるための制御データ、オーガ昇降油圧シリンダ４０を作動させるための制御データ、排出クラッチ７６ｃを作動させるための制御データ等がある。
【００６６】
以上の構成において、例えば排出オーガ８が収納位置にあるときに右セットスイッチ４６を１回押下すると、この事実を示す入力情報が入力専用コントローラ１５１ｃに伝送され、入力専用コントローラ１５１ｃからＣＡＮ通信バス１５２を介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される。
【００６７】
前述の入力情報を受け取った制御専用コントローラ１５１ｃのＣＰＵ１５３は、ＲＯＭ１５４に格納されたアプリケーション制御プログラムＰを実行する。そして、排出オーガ８を右セット位置に移動させるための出力情報が、ＣＡＮ通信バス１５２を介して出力専用コントローラ１５１ｂに伝送され、出力専用コントローラ１５１ｂから、オーガ旋回電動モータ３５の旋回駆動制御部１６１とオーガ昇降油圧シリンダ４０の起伏駆動制御部１６２とに出力される。
【００６８】
その結果、排出オーガ８は、旋回時にオーガレスト４２及び運転キャビン１０に当たらない位置まで横筒３３を一旦上向きに回動させてから、図６の平面視において時計回りに旋回し、右セット位置に到達したのち停止するのである。
【００６９】
また、例えば収納位置以外の旋回位置に排出オーガ８があるときにリターンスイッチ４５を１回押下した場合は、この事実を示す入力情報が入力専用コントローラ１５１ａに伝送され、入力専用コントローラ１５１ａからＣＡＮ通信バス１５２を介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される。
【００７０】
制御専用コントローラ１５１ｃのＣＰＵ１５３は、ＲＯＭ１５４に格納されたアプリケーション制御プログラムＰを実行し、排出オーガ８を収納位置に移動させるための出力情報が、ＣＡＮ通信バス１５２を介して出力専用コントローラ１５１ｂに伝送される。そして、出力専用コントローラ１５１ｂから、オーガ旋回電動モータ３５の旋回駆動制御部１６１とオーガ昇降油圧シリンダ４０の起伏駆動制御部１６２とに出力される。
【００７１】
その結果、排出オーガ８は、旋回時にオーガレスト４２及び運転キャビン１０に当たらない位置まで横筒３３を一旦上向きに回動させてから、図６の平面視で反時計回りに旋回し、オーガレスト４２上に到達したのち、横筒３３を下向きに回動させ、オーガレスト４２に載せた収納位置にて停止するのである。
【００７２】
更に、例えば収納位置以外の旋回位置に排出オーガ８があるときに左旋回スイッチ５１を押下した場合は、この事実及び押下時間を示す入力情報が入力専用コントローラ１５１ａに伝送され、入力専用コントローラ１５１ａからＣＡＮ通信バス１５２を介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される。
【００７３】
制御専用コントローラ１５１ｃのＣＰＵ１５３は、ＲＯＭ１５４に格納されたアプリケーション制御プログラムＰを実行して、排出オーガ８を押下時間に対応した旋回位置を演算する。そして、当該旋回位置に排出オーガ８に移動させるための出力情報が、ＣＡＮ通信バス１５２を介して出力専用コントローラ１５１ｂに伝送され、出力専用コントローラ１５１ｂから、オーガ旋回電動モータ３５の旋回駆動制御部１６１とオーガ昇降油圧シリンダ４０の起伏駆動制御部１６２とに出力される。
【００７４】
その結果、排出オーガ８は、左旋回スイッチ５１の押下時間に対応した分だけ、図６の平面視で時計回りに旋回して停止するのである。
【００７５】
以上のことから明らかなように、実施形態の制御手段１５０は、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラ１５１ａと、各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラ１５１ｂと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラ１５１ｃと、各コントローラ１５１間を相互に接続するＣＡＮ通信バス１５２とにより構成されているから、各コントローラ１５１に種々の入出力系機器を接続する必要がない。すなわち、入力系機器３９，４１，４３，４５〜５２はまとめて入力専用コントローラ１５１ａに接続すればよいし、出力系機器１６１，１６２，１６４はまとめて出力専用コントローラ１５１ｂに接続すればよい。従って、どのコントローラ１５１にどの入出力系機器を接続すればよいのか簡単に把握できることになり、接続作業の効率化が図れる。
【００７６】
また、各入力系機器３９，４１，４３，４５〜５２からの入力情報が、入力専用コントローラ１５１ａを介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送され、前述の入力情報に基づき前記制御専用コントローラ１５１ｃにて得られた出力情報が、制御専用コントローラ１５１ｃから出力専用コントローラ１５１ｂを介して各出力系機器１６１，１６２，１６４に伝送される構成になっているので、入力専用及び出力専用コントローラ１５１ａ，１５１ｂは、高度な演算機能が必要なアプリケーション制御プログラムＰを実行する必要がない。このため、制御専用コントローラ１５１ｃに比べて安価に製造できる。また、制御専用コントローラ１５１ｃも、入出力系機器を接続するための入出力インターフェイスが要らないので、従来のＣＡＮコントローラに比べて安価に製造できる。従って、製造コストの抑制に寄与できるのである。
【００７７】
更に、各入力系機器３９，４１，４３，４５〜５２からの入力情報及び各出力系機器１６１，１６２，１６４への出力情報は必ずＣＡＮ通信バス１５２を介して伝送されるので、入出力系機器の故障診断（トラブルシューティング）や状況確認（モニタリング）が簡単に行えるのである。
【００７８】
その上、実施形態では、各コントローラ１５１間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルであるから、１つのコントローラで全ての制御を実行する場合や、ＬＡＮ通信プロトコルによるデータ通信の場合よりも、各コントローラ１５１間での制御データのやりとりが円滑で、且つ、その間の通信エラー検出及びエラー処理をスムーズに行えるという利点もある。
【００７９】
実施形態の構成を採用した場合は、上述のもの以外にも次のような利点がある。すなわち、制御専用コントローラ１５１ｃは、通信のみにて制御情報の入出力を行うため、例えば通信シミュレータを制御専用コントローラ１５１ｃに接続するだけで、新たな制御専用コントローラ１５１ｃの開発・試験が可能になる。このため、開発時間と開発コストとを削減できる。
【００８０】
また、仕様追加やマイナーチェンジ等で機能アップを図る場合、試験的に機能を追加する場合、或いは、客先に応じた特別仕様機を製作する場合等に、制御専用コントローラ１５１ｃを取り替えるだけで機能アップを図れるため、上述のような場合に、低コストでの対処が可能になる。
【００８１】
更に、入力専用（出力専用）コントローラ１５１ａ（１５１ｂ）は、どの入力系機器（出力系機器）に対する情報であるかは関知せず、制御専用コントローラ１５１ｃは、受信した制御情報上にある入力専用コントローラ１５１ａの個体識別符号と、制御情報上のビット位置とから、どの入力系機器からの入力情報であるかを判断するという設定であるから、型式や取り付け位置等に拘らず、統一されたソフトウェア・ハードウェアを利用できる。このため、部品の共用化が図れて製造コストを抑制でき、且つ、制御の信頼性も向上できるのである。
【００８２】
（６）．その他
上記した実施形態の各構成は図示のものに限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、各コントローラ１５１間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルに限らず、ＬＡＮ通信プロトコルであってもよい。また、各コントローラ１５１は、それぞれ接続規模や演算能力に合わせて複数種類あってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】コンバインの平面図である。
【図３】動力伝達系統のスケルトン図である。
【図４】排出オーガの要部側面図である。
【図５】遠隔操作送信器の概略説明図である。
【図６】排出オーガの旋回説明図である。
【図７】制御装置全体の機能ブロック図である。
【図８】入力専用コントローラの機能ブロック図である。
【図９】出力専用コントローラの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 走行機体
８ 排出オーガ
１３ オーガ操作手段としての遠隔操作送信器
３１ 縦筒
３３ 横筒
３５ 旋回用アクチュエータとしてのオーガ旋回電動モータ
３９ 旋回角検出手段としての旋回角センサ
４０ 起伏用アクチュエータとしてのオーガ昇降油圧シリンダ
４１ 上下傾斜角検出手段としての上下傾斜角センサ
４５ リターンスイッチ
４６ 右セットスイッチ
４７ 後セットスイッチ
４８ 排出クラッチスイッチ
４９ 上昇スイッチ
５０ 下降スイッチ
５１ 左旋回スイッチ
５２ 右旋回スイッチ
７６ｃ 排出クラッチ
１５０ 制御手段
１５１ａ 入力専用コントローラ
１５１ｂ 出力専用コントローラ
１５１ｃ 制御専用コントローラ
１５２ ＣＡＮ通信バス
１５３ ＣＰＵ
１６１ 旋回駆動制御部
１６２ 起伏駆動制御部
１６３ 排出クラッチモータ
１６４ 制御回路部
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、コンバインや田植機、トラクタといった農作業機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、農作業機においては、制御目標となる制御量の信号を制御手段に伝えたり制御対象の作動量を検出したりするための入力系機器（例えばセンサや設定器等）と、入力系機器からの信号に応じて制御対象を駆動させるための出力系機器（例えば各種アクチュエータ等）とを備えている。これら入出力系機器は通常、マイクロコンピュータ等のコントローラにて制御されている。
【０００３】
入出力系機器の種類や数が多い場合において１つのコントローラにて制御すれば、一時に処理可能な能力に限界がある。この点、制御処理に優先順位を設定すると、並列的な処理が行えないという不都合があった。かといって、複数のコントローラにて独立的且つ並列的に制御すると、関連すべき入出力系機器間において制御の連係が図れないという不都合があった。
【０００４】
近年、前述の不都合を解消するためにＬＡＮ通信プロトコルを採用して、かかるＬＡＮ通信環境を農作業機のコントローラ群に適用することが行われている。また、ＬＡＮ通信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）通信プロトコルによるデータ通信も提案されている。これは、差動型２線式のＣＡＮ通信バスにて分散型リアルタイム制御及び多重化を実現したシリアル通信のプロトコルである。
【０００５】
ＬＡＮ又はＣＡＮ通信環境を複数のコントローラに適用した農作業機では、各コントローラ間をつなぐＬＡＮ又はＣＡＮ通信バスを介して、各コントローラ間で制御情報を互いに転送し合って各出力系機器を制御するように構成されている（例えば特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０１１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記特許文献１のコンバインでは、入出力系機器の種類や数が多くて、これらと各コントローラとをつなぐハーネスの数も必然的に多くなっているが、各入出力系機器をどのコントローラに接続するかは、ハーネスの長さがなるべく短くなるように、コントローラまでの距離だけで決められている。
【０００７】
例えばあるコントローラが主として排出オーガの作動を制御する役割を担っているとしても、当該コントローラには、これと比較的近い箇所にはあるものの、排出オーガとの関連性の薄い入出力系機器（刈取昇降レバーや扱深さ自動制御スイッチランプ等）が多く接続されている。すなわち、各コントローラには、制御上の関連性の薄い入出力系機器を接続していることが多いのである。このため、どのコントローラにどの入出力系機器を接続すればよいのか把握し難く、コンバイン製造の際に作業性があまりよくないという問題があった。
【０００８】
また、前述のコントローラは全て標準化・共用化されており、当該全てのコントローラは、高度の演算処理機能を有するＣＰＵを搭載すると共に、各出力系機器を作動制御するためのアプリケーション制御プログラム、入出力系機器間で制御情報をやり取りするための入出力用制御プログラム、及び、ＬＡＮ又はＣＡＮ通信に必要な通信制御プログラムをそれぞれ備えている。かかるコントローラの標準化・共用化は、場合によっては不要な機能を各コントローラに持たせることになるため、重複する機能を全てのコントローラに備えることによるコストアップの問題も少なからずあった。
【０００９】
そこで、本願発明は、以上の問題点を解消して、より好適な制御構造を構築した農作業機の制御装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この技術的課題を達成するため、請求項１の発明は、走行機体に搭載された複数の入力系機器及び出力系機器と、前記各入力系機器からの入力情報に基づいて前記各出力系機器を制御する制御手段とを備えている農作業機の制御装置であって、前記制御手段は、前記各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラと、前記各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラと、前記各コントローラ間を接続する通信バスとを有しており、前記各入力系機器からの入力情報が、前記入力専用コントローラを介して前記制御専用コントローラに伝送され、前記入力情報に基づき前記制御専用コントローラにて得られた出力情報が、前記制御専用コントローラから前記出力専用コントローラを介して前記各出力系機器に伝送されるように構成されているというものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載した農作業機の制御装置において、前記各コントローラ間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルであるというものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載した農作業機としてのコンバインの制御装置において、前記走行機体には、穀粒を貯留するためのグレンタンクと、前記グレンタンク内の穀粒を機外へ排出するための排出オーガとが搭載されており、前記排出オーガは、前記走行機体に縦軸線回りに旋回可能に立設された縦筒と、前記縦筒の上端に起伏回動可能に設けられた横筒とを備えており、前記縦筒の旋回角度を検出する旋回角検出手段と、前記横筒の上下傾斜角度を検出する上下傾斜角検出手段と、前記排出オーガを作動操作するためのオーガ操作手段とが、前記入力系機器として前記入力専用コントローラに接続されており、前記縦筒を旋回させる旋回用アクチュエータに対する旋回駆動制御部と、前記横筒を起伏揺動させる起伏用アクチュエータに対する起伏駆動制御部とが、前記出力系機器として前記出力専用コントローラに接続されているというものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明によると、制御手段は、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラと、各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラと、前記各コントローラ間を接続する通信バスとを有しているから、前記各コントローラに種々の入出力系機器を接続する必要がない。すなわち、前記各入力系機器はまとめて前記入力専用コントローラに接続すればよいし、前記各出力系機器はまとめて前記出力専用コントローラに接続すればよい。従って、どのコントローラにどの入出力系機器を接続すればよいのか簡単に把握できることになり、農作業機の製造に際して、接続作業の効率化が図れるという効果を奏する。
【００１４】
また、前記各入力系機器からの入力情報が、前記入力専用コントローラを介して前記制御専用コントローラに伝送され、前記入力情報に基づき前記制御専用コントローラにて得られた出力情報が、前記制御専用コントローラから前記出力専用コントローラを介して前記各出力系機器に伝送されるように構成されているから、前記入力専用及び出力専用コントローラは、高度な演算機能が必要な制御プログラムを実行する必要がない。このため、前記制御専用コントローラに比べて安価に製造できる。また、前記制御専用コントローラも、入出力系機器を接続するための構成（入出力インターフェイス）が要らないので、従来のＣＡＮコントローラに比べて安価に製造できる。従って、製造コストの抑制に寄与できるという効果も奏する。
【００１５】
更に、前記各入力系機器からの入力情報及び前記各出力系機器出力情報は必ず前記通信バスを介して伝送されるので、入出力系機器の故障診断（トラブルシューティング）や状況確認（モニタリング）が簡単に行えるという利点もある。
【００１６】
特に請求項２の発明によると、前記各コントローラ間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルであるから、１つのコントローラで全ての制御を実行する場合や、ＬＡＮ通信プロトコルによるデータ通信の場合よりも、前記各コントローラ間での制御データのやりとりが円滑で、且つ、その間の通信エラー検出及びエラー処理に優れているという効果を奏するのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面（図１〜図９）に基づいて説明する。図１はコンバインの側面図、図２はコンバインの平面図、図３は動力伝達系統のスケルトン図、図４は排出オーガの要部側面図、図５は遠隔操作送信器の概略説明図、図６は排出オーガの旋回説明図、図７は制御装置全体の機能ブロック図、図８は入力専用コントローラの機能ブロック図、図９は出力専用コントローラの機能ブロック図である。
【００１８】
（１）．コンバインの概略構造
まず、図１及び図２を参照しながら、コンバインの概略構造について説明する。
【００１９】
実施形態における６条刈り用のコンバインは、走行装置としての左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備えている。前記走行機体１の前部には、穀稈を刈り取りながら取り込む６条刈り用の刈取装置３が、単動式の昇降用油圧シリンダ４によって刈取回動支点軸４ａ回りに昇降調節可能に装着されている。
【００２０】
また、前記走行機体１には、フィードチェン６を有する脱穀装置５と、脱穀後の穀粒を貯留するグレンタンク７とが横並び状に搭載されている。実施形態では、脱穀装置５が走行機体１の進行方向左側に、グレンタンク７が走行機体１の進行方向右側に配置されている。前記走行機体１の後部には、排出オーガ８が水平方向に旋回可能に設けられ、グレンタンク７の内部の穀粒が、排出オーガ８の籾投げ口９からトラックの荷台又はコンテナ等に排出されるように構成されている。
【００２１】
前記刈取装置３の右側方で、グレンタンク７の前側方には、運転キャビン１０が設けられており、運転キャビン１０内に操縦ハンドル１１及び運転座席１２を配置している。また、図２に示すように、運転キャビン１０内における操縦ハンドル１１の右側方には、排出オーガ８を作動操作するオーガ操作手段の一例として、有線式の遠隔操作送信器１３が配置されている（詳細は後述する）。前記運転座席１２の下方には、動力源としてのエンジン１４が配置されている。なお、詳細な説明は省略するが、運転キャビン１０には、オペレータが搭乗するステップと、操縦ハンドルを支持するハンドルコラムとが配置されている。運転座席１２の左側方のレバーコラムには、主変速レバー、副変速レバー、脱穀クラッチレバー及び刈取クラッチレバーが配置されている。
【００２２】
図１に示されるように、走行機体１の下面側に左右のトラックフレーム２１を配置している。トラックフレーム２１には、前記走行クローラ２にエンジン１４の動力を伝える駆動スプロケット２２と、走行クローラ２のテンションを維持するテンションローラ２３と、走行クローラ２の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ２４と、走行クローラ２の非接地側を保持する中間ローラ２５とを設けている。駆動スプロケット２２によって走行クローラ２の前側を支持し、テンションローラ２３によって走行クローラ２の後側を支持し、トラックローラ２４によって走行クローラ２の接地側を支持し、中間ローラ２５によって走行クローラ２の非接地側を支持することになる。
【００２３】
前記刈取装置３の刈取回動支点軸４ａに連結した刈取フレーム２２１の下方には、圃場の未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置２２２が設けられている。刈取フレーム２２１の前方には、圃場の未刈り穀稈を引起す６条分の穀稈引起装置２２３が配置されている。穀稈引起装置２２３とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間には、刈刃装置２２２によって刈取られた刈取り穀稈を搬送する穀稈搬送装置２２４が配置されている。なお、穀稈引起装置２２３の下部前方には、圃場の未刈り穀稈を分草する６条分の分草体２２５が突設されている。エンジン１４にて走行クローラ２を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置３によって圃場の未刈り穀稈を連続的に刈取ることになる。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴２２６と、扱胴２２６の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別盤２２７及び唐箕ファン２２８と、扱胴２２６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴２２９と、揺動選別盤２２７の後部の排塵を排出する排塵ファン２３０とを備えている。なお、扱胴２２６の回転軸芯線はフィードチェン６による穀稈の搬送方向（換言すると走行機体１の進行方向）に沿って延びている。刈取装置３から穀稈搬送装置２２４によって搬送された穀稈の株元側はフィードチェン６に受け継がれて挟持搬送される。そして、この穀稈の穂先側が脱穀装置５の扱室内に搬入されて扱胴２２６にて脱穀されることになる。
【００２５】
揺動選別盤２２７の下方側には、当該揺動選別盤２２７にて選別された穀粒（一番物）を取出す一番コンベヤ２３１と、枝梗付き穀粒等の二番物を取出す二番コンベヤ２３２とが設けられている。実施形態の両コンベヤ２３１，２３２は、走行機体１の進行方向前側から一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２の順で、側面視において走行クローラ２の後部上方の走行機体１の上面側に横設されている。
【００２６】
また、前記揺動選別盤２２７は、扱胴２２６の下方に張設された受網２３７から漏下した脱穀物が、フィードパン２３８及びチャフシーブ２３９によって搖動選別（比重選別）されるように構成している。揺動選別盤２２７から落下した穀粒は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン２２８からの選別風によって除去され、一番コンベヤ２３１に落下することになる。一番コンベヤ２３１のうち脱穀装置５におけるグレンタンク７寄りの一側壁（実施形態では右側壁）から外向きに突出した終端部には、上下方向に延びる揚穀コンベヤ２３３が連通接続されている。一番コンベヤ２３１から取出された穀粒は、揚穀コンベヤ２３３を介してグレンタンク７に搬入され、グレンタンク７に収集されることになる。なお、グレンタンク７の後面の傾斜に沿わせて、揚穀コンベヤ２３３の上端側が後方に傾斜する後傾姿勢で、グレンタンク７の後方に揚穀コンベヤ２３３が立設されている。
【００２７】
また、揺動選別盤２２７は、搖動選別（比重選別）によってチャフシーブ２３９から枝梗付き穀粒等の二番物を二番コンベヤ２３２に落下させるように構成している。チャフシーブ２３９の下方に落下する二番物を風選する選別ファン２４１を備える。チャフシーブ２３９から落下した二番物は、その穀粒中の粉塵及び藁屑が選別ファン２４１からの選別風によって除去され、二番コンベヤ２３２に落下することになる。二番コンベヤ２３２のうち脱穀装置５におけるグレンタンク７寄りの一側壁から外向きに突出した終端部は、揚穀コンベヤ２３３と交差して前後方向に延びる還元コンベヤ２３６を介して、フィードパン２３８の上面側に連通接続され、二番物をフィードパン２３８の上面側に戻して再選別するように構成している。
【００２８】
一方、フィードチェン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェン２３４が配置されている。フィードチェン６の後端側から排藁チェン２３４に受け継がれた排藁（穀粒が脱粒された稈）は、長い状態で走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後方側に設けた排藁カッタ２３５にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方下方に排出されることになる。
【００２９】
（２）．コンバインの動力伝達系統
次に、図３を参照しながら、コンバインの動力伝達系統（刈取装置３、脱穀装置５及びフィードチェン６等の駆動構造）について説明する。
【００３０】
前記エンジン１４の前側の出力軸７０に自在継手を介してミッションケース７１の入力軸を連結し、エンジン１４の回転駆動力が、前側の出力軸７０からミッションケース７１に伝達されて変速された後、左右の車軸７２を介して左右の走行クローラ２に伝達され、左右の走行クローラ２がエンジン１４からの回転駆動力によって駆動されるように構成している。
【００３１】
図３に示されるように、エンジン１４を冷却するためのラジエータ用の冷却ファン７３を備える。また、エンジン１４の後側の出力軸７０に排出オーガ駆動軸７６を連結し、エンジン１４からの回転駆動力によって排出オーガ駆動軸７６を介して排出オーガ８が駆動され、グレンタンク７内の穀粒がコンテナ等に排出されるように構成している。前記排出オーガ駆動軸７６と前記出力軸７０とを連結するベルト７６ｂには、前記出力軸７０から排出オーガ駆動軸７６への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦ操作するための排出クラッチ７６ｃが設けられている。
【００３２】
より詳細に述べると、エンジン１４から排出オーガ８に向かう動力は、排出クラッチ７６ｃ及び排出オーガ駆動軸７６を介して、グレンタンク７内の底コンベヤ１３０及び排出オーガ８における縦筒３１内の縦コンベヤ１３１に動力伝達され、次いで、受継スクリュー１３２を介して、排出オーガ８における横筒３３内の排出コンベヤ１３３に動力伝達される。
【００３３】
また、扱胴２２６及び処理胴２３０にエンジン１４からの回転駆動力を伝える脱穀駆動軸７７が、後述するカウンタギヤケース８９に配置されている。エンジン１４の後側の出力軸７０には、テンションローラ型脱穀クラッチ７８及び脱穀駆動ベルト７９を介して、脱穀駆動軸７７が連結される。また、脱穀駆動軸７７には、扱胴２２６を軸支した扱胴軸８０と、処理胴２３０を軸支した処理胴軸８１とが連結される。エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、扱胴２２６及び処理胴２３０が略一定速度で駆動されるように構成している。また、脱穀駆動軸７７に選別入力軸８２が連結されている。エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、選別入力軸８２を介して、揺動選別盤２２７、唐箕ファン２２８、一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２、選別ファン２４１及び排塵ファン２３０が、略一定速度で駆動されるように構成している。
【００３４】
一方、ミッションケース７１の左側面から外側方に向けて、左右の走行クローラ２を駆動するための無段変速出力軸８７の一端側を突出する。その無段変速出力軸８７の突出端側に、刈取装置３に回転力を伝達する刈取駆動プーリ８８を配置する。
【００３５】
また、エンジン１４の左側方で脱穀装置５の前側の走行機体１の上面側にカウンタギヤケース８９を設置する。カウンタギヤケース８９には、脱穀駆動軸７７と、選別入力軸８４と、定速回転軸９８とを配置する。カウンタギヤケース８９の前後方向に脱穀駆動軸７７を貫通させ、カウンタギヤケース８９の後面側に突出した脱穀駆動軸７７の後端側に入力プーリ９２を設け、カウンタギヤケース８９の前面側に突出した脱穀駆動軸７７の前端側に脱穀プーリ９４を設けている。扱胴２２６を軸支した扱胴軸８０と、処理胴２３０を軸支した処理胴軸８１とに、Ｖベルト９３を介して脱穀プーリ９４が連結され、エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、扱胴２２６及び処理胴２３０が略一定速度で駆動されることになる。
【００３６】
上述した脱穀駆動軸７７にベベルギヤ機構８３を介して選別入力軸８４を連結し、選別入力軸８４に平ギヤ機構８５を介して定速回転軸９８を連結する。カウンタギヤケース８９の外側面に突出した選別入力軸８４の他端側に選別プーリ９６を設ける。揺動選別盤２２７及び唐箕ファン２２８等の脱穀選別機構９０の選別駆動軸９１に、Ｖベルト９５を介して選別入力軸８２が連結されている。エンジン１４からの回転駆動力（一定回転力）によって、選別駆動軸９１を介して、揺動選別盤２２７、唐箕ファン２２８、一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２、選別ファン２４１、排塵ファン２３０が、略一定速度で駆動されることになる。
【００３７】
図３に示すように、カウンタギヤケース８９には、同調入力軸９７と、定速回転軸９８と、刈取駆動軸９９と、搬送駆動軸１１８とが配置されている。カウンタギヤケース８９の右側外面に突出した同調入力軸９７に車速同調プーリ１００が配置されている。上述した刈取駆動プーリ８８にＶベルト１０１を介して車速同調プーリ１００が連結されている。ミッションケース２２の無段変速出力軸８７から車速同調駆動力がカウンタギヤケース８９の同調入力軸９７に入力されることになる。
【００３８】
また、同調入力軸９７に、一方向クラッチ１０２及び刈取変速機構１０３を介して変速回転軸９８を連結している。前記刈取変速機構１０３は、低速又は中立又は高速に刈取変速を切換えることによって、ミッションケース２２の無段変速出力軸８７からの車速同調駆動力によって、刈取装置３が駆動されることになる。すなわち、コンバインの移動速度（車速）と、刈取装置３の駆動速度とが同調し、例えばコンバインの移動速度を増速することによって、刈取装置３の駆動速度も増速される一方、コンバインの移動速度を減速することによって、刈取装置３の駆動速度も減速されることになる。なお、同調入力軸９７からの回転力が一方向クラッチ１０２及び刈取変速機構１０３を介して変速回転軸９８に伝達される。変速回転軸９８からの回転力は同調入力軸９７に伝達されない。
【００３９】
一方、前記定速回転軸９８に、無段変速機構１２４を介して搬送駆動軸１１８が連結され、搬送駆動軸１１８にて、前記フィードチェン６を駆動するように構成している。図３に示すように、上述した定速回転軸９８には、設定トルク以下の回転力を伝えるためのトルクリミッタ１０９を介して、刈取駆動軸９９を連結している。カウンタギヤケース８９の左側外面に突出した刈取駆動軸９９に刈取プーリ１１０が配置されている。刈取駆動軸９９の刈取駆動力が、刈取プーリ１１０からＶベルト１１１を介して刈取装置３の各部に伝達されることになる。
【００４０】
（３）．排出オーガの詳細構造
次に、図４を参照しながら、排出オーガ８の詳細構造について説明する。
【００４１】
グレンタンク７内の穀粒を機外へ排出するための排出オーガ８は、走行機体１の後部に縦軸線Ｙ回りに旋回可能に立設された縦筒３１と、縦筒３１の上端に連設された受継ケース３２と、受継ケース３２の継手部箇所に起伏揺動可能に連結された横筒３３とにより構成されている。縦筒３１には縦コンベヤ１３１が内蔵され、横筒３３には排出コンベヤ１３３が内蔵されている。受継ケース３２内には、縦コンベヤ１３１から排出コンベヤ１３３への穀粒の受け渡しをする受継スクリュー１３２が設けられている（図３参照）。
【００４２】
縦筒３１は、その長手中途部の外周側に配置された縦筒用ギヤ機構３４と、旋回用アクチュエータとしてのオーガ旋回電動モータ３５とにより、縦軸線Ｙ回りに旋回（水平旋回）するように構成されている。この場合、縦筒３１の上端に位置する受継ケース３２及び横筒３３も縦筒３１と共に水平旋回することになる。実施形態の縦筒用ギヤ機構３４は、オーガ旋回電動モータ３５の回転軸に取り付けられた駆動ギヤ３６と、縦筒３１の外周に固着された従動ギヤ３７とからなっており、駆動ギヤ３６を従動ギヤ３７に噛み合わせて、オーガ旋回電動モータ３５の動力を縦筒３１に伝達する構成になっている。
【００４３】
オーガ旋回電動モータ３５には、減速用ギヤボックス３８と、旋回角検出手段としての旋回角センサ３９（図４及び図９参照）とを備えている。旋回角センサ３９は、縦筒３１の旋回角度ひいては横筒３３の旋回位置を検出するためのものであり、オーガ旋回電動モータ３５の回転軸に関連させて設けられている。なお、減速用ギヤボックス３８内には、縦筒３１の旋回を停止させるための電磁ブレーキ（図示省略）を有している。
【００４４】
横筒３３は、縦筒３１との間に装架された起伏用アクチュエータとしてのオーガ昇降油圧シリンダ４０により、受継ケース３２回りに起伏揺動して上下傾斜角度を変更するように構成されている。オーガ昇降油圧シリンダ４０には、上下傾斜角検出手段としての上下傾斜角センサ４１（図９参照）が関連付けて設けられている。上下傾斜角センサ４１により、横筒３３の上下傾斜角度ひいては横筒３３の先端にある籾投げ口９の高さ位置が検出される。
【００４５】
なお、図１及び図２に示すように、脱穀装置５の上面前部には上向き開放状のオーガレスト４２が設けられており、排出オーガ８を使用しない状態では、横筒３３の長手中途部がオーガレスト４２に載置（収納）される。オーガレスト４２には、横筒６２の有無を検出するためのレスト検出器４３（図９参照）が取り付けられている。以下、オーガレスト４２に載置されたときの横筒３３（排出オーガ８）の位置を収納位置と称する（図１、図２及び図６参照）。
【００４６】
（４）．遠隔操作送信器の構成
次に、図５及び図６を参照しながら、オーガ操作手段としての遠隔操作送信器１３の構成について説明する。
【００４７】
運転キャビン１０内に配置された遠隔操作送信器１３は、排出オーガ８における所定の旋回位置や収納位置への移動や、グレンタンク７及び排出オーガ８に関連するコンベヤ類１３０〜１３３の駆動を操作するためのものであり、その前面には、入力系機器としての排出オーガ８関連操作用のスイッチ類４５〜５２が配置されている。
【００４８】
実施形態のスイッチ類としては、排出オーガ８を予め設定された収納位置（図６の実線状態参照）に強制的に移動させるリターンスイッチ４５、排出オーガ８を予め設定された右セット位置（図６の二点鎖線状態参照）に強制的に移動させる右セットスイッチ４６、排出オーガ８を予め設定された後セット位置（図６の一点鎖線状態参照）に強制的に移動させる後セットスイッチ４７、排出クラッチ７６ｃを入り切り操作するための排出クラッチスイッチ４８、横筒３３をその操作量（操作時間）に応じて起伏揺動操作するための上昇及び下降スイッチ４９，５０、並びに、縦筒３１をその操作量（操作時間）に応じて水平旋回操作するための左旋回及び右旋回スイッチ５１，５２がある。
【００４９】
遠隔操作送信器１３の下部から延びているケーブル５３には一対のハーネス１６０ａ（図７及び図８参照）が内装されている。これら両ハーネス１６０ａの一端側は遠隔操作送信器１３内の入力専用コントローラ１５１ａ（詳細は後述する）に接続されており、他端側は後述するＣＡＮ通信バス１５２にそれぞれ接続されている。
【００５０】
（５）．本願発明に係る制御手段の構成
次に、図７〜図９を参照しながら、本願発明に係る制御手段１５０の構成について説明する。
【００５１】
図７に示す本願発明の制御手段１５０は、走行機体１の車速、姿勢及び車高、排出オーガ８の排出位置といったコンバインの作動全般を制御するものであり、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラ１５１ａと、後述する各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラ１５１ｂと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラ１５１ｃと、各コントローラ１５１ａ〜１５１ｃ間を相互に接続する一対のＣＡＮ通信バス１５２とを備えている。なお以下の説明では、コントローラ１５１ａ〜１５１ｃ群をまとめて表現する際や、任意のコントローラを表現する際の符号として、アルファベットを外した「１５１」を使う場合がある。
【００５２】
本願発明の制御手段１５０にはＣＡＮ通信環境が適用されている。ＣＡＮ通信プロトコルによるデータ通信はＬＡＮ通信環境を発展させたものであり、ＣＡＮ通信プロトコルは、共通のリターン（サブルーチンや割込ルーチン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を保つシリアル通信プロトコルである。ＣＡＮ通信バス１５２の両端には、制御情報（データ）の反射を抑制する終端抵抗としての抵抗器（図示省略）が配置されている。
【００５３】
実施形態の入力専用コントローラ１５１ａ、出力専用コントローラ１５１ｂ、及び制御専用コントローラ１５１ｃは、コンバインの制御対象部（例えば刈取装置３や脱穀装置５、排出オーガ８等）に対応して複数個ずつ存在するものであるが、ここでは、主に排出オーガ８の作動を制御する役割を担うコントローラ１５１群の組合せを代表例として、以下に説明する。
【００５４】
入力専用コントローラ１５１ａは前述した通り、遠隔操作送信器１３内に配置されている。詳細は図示していないが、出力専用コントローラ１５１ｂは、排出オーガ８の縦筒３１に関連付けて設けられたオーガ旋回電動モータ３５の近傍箇所に設置され、制御専用コントローラ１５１ｃは、運転座席１２の左側方のレバーコラム内に設置されている。
【００５５】
各コントローラ１５１ａ〜１５１ｃは、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ１５３、後述する各制御プログラムを記憶させるＲＯＭ１５４、各種データ等を一時的に記憶させるＲＡＭ１５５、タイマ機能としてのクロック１５６、ＣＡＮコントローラ部１５７、ＣＡＮドライバ１５８等を備えている。入力専用及び出力専用コントローラ１５１ａ，１５１ｂには、各入出力系機器に接続してデータを伝送する入出力インターフェイス（図示省略）も備えている。但し、制御専用コントローラ１５１ｃに入出力インターフェイスは設けていない。
【００５６】
ここで、ＣＡＮコントローラ部１５７とは、ＣＡＮ通信プロトコルに基づいて通信制御するための部分である。送信完了フラグ、受信完了フラグ、送信フラグ及び受信フラグがＣＡＮコントローラ部１５７内のステータスレジスタに設けられている。また、ＣＡＮドライバ１５８は、後述するＩＤコード付き制御情報（データ）を、ＣＡＮ通信バス１５２を介して他のコントローラ１５１と送受信するものである。各コントローラ１５１のＣＡＮドライバ１５８に、一対のハーネス１６０の一端が接続される。そして、これらハーネス１６０の他端がＣＡＮ通信バス１５２にそれぞれ接続される。
【００５７】
なお、図５及び図７では、入力専用コントローラ１５１ａにつながるハーネス１６０に符号ａを、出力専用コントローラ１５１ｂにつながるハーネス１６０に符号ｂを、制御専用コントローラ１５１ｃにつながるハーネス１６０に符号ｃを付している。
【００５８】
ＲＡＭ１５５には受信スロット１５９ａ及び送信スロット１５９ｂを備えている。送信スロット１５９ｂは、自己のコントローラ１５１についてのＩＤコード（識別子番号、識別子コードともいう）を有しており、他のコントローラ１５１に送信する制御情報に予めＩＤコードを書き込んでおき、ＩＤコード付き制御情報として格納するものである。他方、受信スロット１５９ａは、ＣＡＮ通信バス１５２を介して返送されたＩＤコード付き制御情報を格納するものである。
【００５９】
従って、あるコントローラ１５１からＩＤコード付き制御情報がＣＡＮ通信バス１５２を介して送信されると、ＩＤコード付き制御情報は、他のコントローラ１５１の受信スロット１５９ａに格納される。そして、送信したコントローラ１５１自身も、先ほど自らが送信したＩＤコード付き制御情報を受信して、受信スロット１５９ａに格納することになる。なお、ＣＡＮ通信時において、送信される制御情報（データパケット）には、送信するコントローラ１５１の種類、個体を識別する符号が付される。特に、出力専用コントローラ１５１ｂへの出力要求を伝える制御情報には、受信するコントローラ１５１の種類、個体を識別する符号も付される。
【００６０】
制御専用コントローラ１５１ｃのＲＯＭ１５４には、排出オーガ８におけるオーガ旋回電動モータ３５及びオーガ昇降油圧シリンダ４０の作動を制御するためのアプリケーション制御プログラムＰが予め記憶（格納）されている。また、制御専用コントローラ１５１ｃのＲＯＭ１５４には、ＣＡＮ通信に必要な通信制御プログラム（図示省略）も予め記憶されている。入力専用及び出力専用コントローラ１５１ａ，１５１ｂのＲＯＭ１５４には、アプリケーション制御プログラムＰが格納されておらず、ＣＡＮ通信に必要な通信制御プログラムと、入出力系機器間において制御情報（データ）を伝送するための入出力用制御プログラムとが予め格納されている。
【００６１】
図８に示すように、入力専用コントローラ１５１ａには、入力系機器として、リターンスイッチ４５、右セットスイッチ４６、後セットスイッチ４７、排出クラッチスイッチ４８、上昇及び下降スイッチ４９，５０、左旋回及び右旋回スイッチ５１，５２、旋回角センサ３９、上下傾斜角センサ４１、並びにレスト検出器４３等がそれぞれ電気的に接続されている。なお、入力専用コントローラ１５１ａは、接続された入力系機器、アナログ値及びパルス値等の入力状態をＣＡＮ通信にて出力するが、どの入力系機器からの入力情報であるかは関知しない設定になっている。
【００６２】
図９に示すように、出力専用コントローラ１５１ｂには、出力系機器として、オーガ旋回電動モータ３５に対するリレーユニット等の旋回駆動制御部１６１、オーガ昇降油圧シリンダ４０に対する弁切換ユニット等の起伏駆動制御部１６２、及び、排出クラッチ７６ｃを入り切り作動させる排出クラッチモータ１６３に対するリレーユニット等の制御回路部１６４等がそれぞれ接続されている。なお、出力専用コントローラ１５１ｂは、接続された出力系機器、アナログ値及びパルス値等の出力状態をＣＡＮ通信にて出力するが、どの出力系機器への出力情報であるかは関知しない設定になっている。
【００６３】
制御専用コントローラ１５１ｃには入出力系機器が接続されていないが、各入力系機器からの入力情報（データ）が、入力専用コントローラ１５１ａを介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される設定になっている。制御専用コントローラ１５１ｃは、前述の入力情報に基づいてアプリケーション制御プログラムＰを実行して演算処理を行う。そして、求められた出力情報が、制御専用コントローラ１５１ｃから出力専用コントローラ１５１ｂを介して各出力系機器に伝送される設定になっている。なお、制御専用コントローラ１５１ｃは、受信した制御情報上にある入力専用コントローラ１５１ａの個体識別符号と、制御情報上のビット位置とから、どの入力系機器からの入力情報であるかを判断する設定になっている。
【００６４】
実施形態の制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される入力情報としては、各スイッチ類４５〜５２の押下を示す制御データ（パルス信号）、旋回角センサ３９からの縦筒３１の旋回角度（横筒３３の旋回位置）に関する制御データ、上下傾斜角センサ４１からの横筒３３の上下傾斜角度に関する制御データ、レスト検出器４３からの横筒３３の有無に関する制御データ等がある。
【００６５】
制御専用コントローラ１５１ｃから伝送される出力情報としては、オーガ旋回電動モータ３５を作動させるための制御データ、オーガ昇降油圧シリンダ４０を作動させるための制御データ、排出クラッチ７６ｃを作動させるための制御データ等がある。
【００６６】
以上の構成において、例えば排出オーガ８が収納位置にあるときに右セットスイッチ４６を１回押下すると、この事実を示す入力情報が入力専用コントローラ１５１ｃに伝送され、入力専用コントローラ１５１ｃからＣＡＮ通信バス１５２を介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される。
【００６７】
前述の入力情報を受け取った制御専用コントローラ１５１ｃのＣＰＵ１５３は、ＲＯＭ１５４に格納されたアプリケーション制御プログラムＰを実行する。そして、排出オーガ８を右セット位置に移動させるための出力情報が、ＣＡＮ通信バス１５２を介して出力専用コントローラ１５１ｂに伝送され、出力専用コントローラ１５１ｂから、オーガ旋回電動モータ３５の旋回駆動制御部１６１とオーガ昇降油圧シリンダ４０の起伏駆動制御部１６２とに出力される。
【００６８】
その結果、排出オーガ８は、旋回時にオーガレスト４２及び運転キャビン１０に当たらない位置まで横筒３３を一旦上向きに回動させてから、図６の平面視において時計回りに旋回し、右セット位置に到達したのち停止するのである。
【００６９】
また、例えば収納位置以外の旋回位置に排出オーガ８があるときにリターンスイッチ４５を１回押下した場合は、この事実を示す入力情報が入力専用コントローラ１５１ａに伝送され、入力専用コントローラ１５１ａからＣＡＮ通信バス１５２を介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される。
【００７０】
制御専用コントローラ１５１ｃのＣＰＵ１５３は、ＲＯＭ１５４に格納されたアプリケーション制御プログラムＰを実行し、排出オーガ８を収納位置に移動させるための出力情報が、ＣＡＮ通信バス１５２を介して出力専用コントローラ１５１ｂに伝送される。そして、出力専用コントローラ１５１ｂから、オーガ旋回電動モータ３５の旋回駆動制御部１６１とオーガ昇降油圧シリンダ４０の起伏駆動制御部１６２とに出力される。
【００７１】
その結果、排出オーガ８は、旋回時にオーガレスト４２及び運転キャビン１０に当たらない位置まで横筒３３を一旦上向きに回動させてから、図６の平面視で反時計回りに旋回し、オーガレスト４２上に到達したのち、横筒３３を下向きに回動させ、オーガレスト４２に載せた収納位置にて停止するのである。
【００７２】
更に、例えば収納位置以外の旋回位置に排出オーガ８があるときに左旋回スイッチ５１を押下した場合は、この事実及び押下時間を示す入力情報が入力専用コントローラ１５１ａに伝送され、入力専用コントローラ１５１ａからＣＡＮ通信バス１５２を介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送される。
【００７３】
制御専用コントローラ１５１ｃのＣＰＵ１５３は、ＲＯＭ１５４に格納されたアプリケーション制御プログラムＰを実行して、排出オーガ８を押下時間に対応した旋回位置を演算する。そして、当該旋回位置に排出オーガ８に移動させるための出力情報が、ＣＡＮ通信バス１５２を介して出力専用コントローラ１５１ｂに伝送され、出力専用コントローラ１５１ｂから、オーガ旋回電動モータ３５の旋回駆動制御部１６１とオーガ昇降油圧シリンダ４０の起伏駆動制御部１６２とに出力される。
【００７４】
その結果、排出オーガ８は、左旋回スイッチ５１の押下時間に対応した分だけ、図６の平面視で時計回りに旋回して停止するのである。
【００７５】
以上のことから明らかなように、実施形態の制御手段１５０は、各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラ１５１ａと、各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラ１５１ｂと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラ１５１ｃと、各コントローラ１５１間を相互に接続するＣＡＮ通信バス１５２とにより構成されているから、各コントローラ１５１に種々の入出力系機器を接続する必要がない。すなわち、入力系機器３９，４１，４３，４５〜５２はまとめて入力専用コントローラ１５１ａに接続すればよいし、出力系機器１６１，１６２，１６４はまとめて出力専用コントローラ１５１ｂに接続すればよい。従って、どのコントローラ１５１にどの入出力系機器を接続すればよいのか簡単に把握できることになり、接続作業の効率化が図れる。
【００７６】
また、各入力系機器３９，４１，４３，４５〜５２からの入力情報が、入力専用コントローラ１５１ａを介して制御専用コントローラ１５１ｃに伝送され、前述の入力情報に基づき前記制御専用コントローラ１５１ｃにて得られた出力情報が、制御専用コントローラ１５１ｃから出力専用コントローラ１５１ｂを介して各出力系機器１６１，１６２，１６４に伝送される構成になっているので、入力専用及び出力専用コントローラ１５１ａ，１５１ｂは、高度な演算機能が必要なアプリケーション制御プログラムＰを実行する必要がない。このため、制御専用コントローラ１５１ｃに比べて安価に製造できる。また、制御専用コントローラ１５１ｃも、入出力系機器を接続するための入出力インターフェイスが要らないので、従来のＣＡＮコントローラに比べて安価に製造できる。従って、製造コストの抑制に寄与できるのである。
【００７７】
更に、各入力系機器３９，４１，４３，４５〜５２からの入力情報及び各出力系機器１６１，１６２，１６４への出力情報は必ずＣＡＮ通信バス１５２を介して伝送されるので、入出力系機器の故障診断（トラブルシューティング）や状況確認（モニタリング）が簡単に行えるのである。
【００７８】
その上、実施形態では、各コントローラ１５１間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルであるから、１つのコントローラで全ての制御を実行する場合や、ＬＡＮ通信プロトコルによるデータ通信の場合よりも、各コントローラ１５１間での制御データのやりとりが円滑で、且つ、その間の通信エラー検出及びエラー処理をスムーズに行えるという利点もある。
【００７９】
実施形態の構成を採用した場合は、上述のもの以外にも次のような利点がある。すなわち、制御専用コントローラ１５１ｃは、通信のみにて制御情報の入出力を行うため、例えば通信シミュレータを制御専用コントローラ１５１ｃに接続するだけで、新たな制御専用コントローラ１５１ｃの開発・試験が可能になる。このため、開発時間と開発コストとを削減できる。
【００８０】
また、仕様追加やマイナーチェンジ等で機能アップを図る場合、試験的に機能を追加する場合、或いは、客先に応じた特別仕様機を製作する場合等に、制御専用コントローラ１５１ｃを取り替えるだけで機能アップを図れるため、上述のような場合に、低コストでの対処が可能になる。
【００８１】
更に、入力専用（出力専用）コントローラ１５１ａ（１５１ｂ）は、どの入力系機器（出力系機器）に対する情報であるかは関知せず、制御専用コントローラ１５１ｃは、受信した制御情報上にある入力専用コントローラ１５１ａの個体識別符号と、制御情報上のビット位置とから、どの入力系機器からの入力情報であるかを判断するという設定であるから、型式や取り付け位置等に拘らず、統一されたソフトウェア・ハードウェアを利用できる。このため、部品の共用化が図れて製造コストを抑制でき、且つ、制御の信頼性も向上できるのである。
【００８２】
（６）．その他
上記した実施形態の各構成は図示のものに限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、各コントローラ１５１間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルに限らず、ＬＡＮ通信プロトコルであってもよい。また、各コントローラ１５１は、それぞれ接続規模や演算能力に合わせて複数種類あってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】コンバインの平面図である。
【図３】動力伝達系統のスケルトン図である。
【図４】排出オーガの要部側面図である。
【図５】遠隔操作送信器の概略説明図である。
【図６】排出オーガの旋回説明図である。
【図７】制御装置全体の機能ブロック図である。
【図８】入力専用コントローラの機能ブロック図である。
【図９】出力専用コントローラの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 走行機体
８ 排出オーガ
１３ オーガ操作手段としての遠隔操作送信器
３１ 縦筒
３３ 横筒
３５ 旋回用アクチュエータとしてのオーガ旋回電動モータ
３９ 旋回角検出手段としての旋回角センサ
４０ 起伏用アクチュエータとしてのオーガ昇降油圧シリンダ
４１ 上下傾斜角検出手段としての上下傾斜角センサ
４５ リターンスイッチ
４６ 右セットスイッチ
４７ 後セットスイッチ
４８ 排出クラッチスイッチ
４９ 上昇スイッチ
５０ 下降スイッチ
５１ 左旋回スイッチ
５２ 右旋回スイッチ
７６ｃ 排出クラッチ
１５０ 制御手段
１５１ａ 入力専用コントローラ
１５１ｂ 出力専用コントローラ
１５１ｃ 制御専用コントローラ
１５２ ＣＡＮ通信バス
１５３ ＣＰＵ
１６１ 旋回駆動制御部
１６２ 起伏駆動制御部
１６３ 排出クラッチモータ
１６４ 制御回路部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に搭載された複数の入力系機器及び出力系機器と、前記各入力系機器からの入力情報に基づいて前記各出力系機器を制御する制御手段とを備えている農作業機の制御装置であって、
前記制御手段は、前記各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラと、前記各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラと、前記各コントローラ間を接続する通信バスとを有しており、
前記各入力系機器からの入力情報が、前記入力専用コントローラを介して前記制御専用コントローラに伝送され、前記入力情報に基づき前記制御専用コントローラにて得られた出力情報が、前記制御専用コントローラから前記出力専用コントローラを介して前記各出力系機器に伝送されるように構成されている、
農作業機の制御装置。
【請求項２】
前記各コントローラ間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルである、
請求項１に記載した農作業機の制御装置。
【請求項３】
前記走行機体には、穀粒を貯留するためのグレンタンクと、前記グレンタンク内の穀粒を機外へ排出するための排出オーガとが搭載されており、前記排出オーガは、前記走行機体に縦軸線回りに旋回可能に立設された縦筒と、前記縦筒の上端に起伏回動可能に設けられた横筒とを備えており、
前記縦筒の旋回角度を検出する旋回角検出手段と、前記横筒の上下傾斜角度を検出する上下傾斜角検出手段と、前記排出オーガを作動操作するためのオーガ操作手段とが、前記入力系機器として前記入力専用コントローラに接続されており、
前記縦筒を旋回させる旋回用アクチュエータに対する旋回駆動制御部と、前記横筒を起伏揺動させる起伏用アクチュエータに対する起伏駆動制御部とが、前記出力系機器として前記出力専用コントローラに接続されている、
請求項１又は２に記載した農作業機としてのコンバインの制御装置。
【請求項１】
走行機体に搭載された複数の入力系機器及び出力系機器と、前記各入力系機器からの入力情報に基づいて前記各出力系機器を制御する制御手段とを備えている農作業機の制御装置であって、
前記制御手段は、前記各入力系機器からの入力制御に特化した入力専用コントローラと、前記各出力系機器への出力制御に特化した出力専用コントローラと、プログラム処理に特化した制御専用コントローラと、前記各コントローラ間を接続する通信バスとを有しており、
前記各入力系機器からの入力情報が、前記入力専用コントローラを介して前記制御専用コントローラに伝送され、前記入力情報に基づき前記制御専用コントローラにて得られた出力情報が、前記制御専用コントローラから前記出力専用コントローラを介して前記各出力系機器に伝送されるように構成されている、
農作業機の制御装置。
【請求項２】
前記各コントローラ間の通信プロトコルはＣＡＮ通信プロトコルである、
請求項１に記載した農作業機の制御装置。
【請求項３】
前記走行機体には、穀粒を貯留するためのグレンタンクと、前記グレンタンク内の穀粒を機外へ排出するための排出オーガとが搭載されており、前記排出オーガは、前記走行機体に縦軸線回りに旋回可能に立設された縦筒と、前記縦筒の上端に起伏回動可能に設けられた横筒とを備えており、
前記縦筒の旋回角度を検出する旋回角検出手段と、前記横筒の上下傾斜角度を検出する上下傾斜角検出手段と、前記排出オーガを作動操作するためのオーガ操作手段とが、前記入力系機器として前記入力専用コントローラに接続されており、
前記縦筒を旋回させる旋回用アクチュエータに対する旋回駆動制御部と、前記横筒を起伏揺動させる起伏用アクチュエータに対する起伏駆動制御部とが、前記出力系機器として前記出力専用コントローラに接続されている、
請求項１又は２に記載した農作業機としてのコンバインの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−９０８２８（Ｐ２００９−９０８２８Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６３７４０（Ｐ２００７−２６３７４０）
【出願日】平成１９年１０月９日（２００７．１０．９）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月９日（２００７．１０．９）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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