Kobe University Repository

Kobe University Repository : Thesis
学位論文題目
Title
自脱コンバインの最適走行制御
氏名
Author
鬼頭, 孝治
専攻分野
Degree
博士（学術）
学位授与の日付
Date of Degree
1985-10-15
資源タイプ
Resource Type
Thesis or Dissertation / 学位論文
報告番号
Report Number
甲0559
URL
http://www.lib.kobe-u.ac.jp/handle_kernel/D1000559
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Create Date: 2017-03-30
博
士
論
文
自脱 コンバ イ ンの最適走行制御
昭
和
60 年
8 月
神 戸 大 学 大 学 院 自然 科 学 研 究 科
鬼 頭 孝 治
覧言
冒
章
I
-
第
緒
Ⅱ
章
第
Ⅲ
章
言
稲調査
第
Ⅲ- 1
(a)
Ⅲ - 2- く
b)
班
- 2 - くC)
油圧 装 置
Ⅲ-3
電気制御装置
(a)
･･･････
･･･････
パ ワ ー シ フ ト制 御 装 置
皿 - 2- (
d)
Ⅲ - 3-
･･･
･･･
･･･
各種 制御 装 置
･･････
･････
操 向制御 装 置
･････
･･････
刈 取 り部 鼻 降 制 御 装 置
･･
･･ ･ ･ ･
供 試 コ ンバ イ ン
Ⅲ- 2
Ⅲ - 2-
･
美顔装 置及 び制御方 法
･･････････ ･･･
･･ ･･ ･ ･ ･････
･････
メ イ ンマ イ ク ロ コ ン ピュー タ
班 - 3- く
b)
入 出 力 イ ン タ ー フ ェ イ ス (メ イ ン C P U 部 )
Ⅲ - 3 - (C)
サ ブマ イ ク ロコ ン ピュー タ
Ⅲ - 3- (
d)
入 出 力 イ ン タ ー フ ェ イ ス (サ ブ c p u 部 )
班 - 3-
(e)
A/D変 換 器
Ⅲ - 3 - くf)
電源 供 給 回路
Ⅲ-4
旋 回角検 出方 法
･･････
･･･････････
･･････････
角速 度 セ ンサ
･ ･･ ････････
Ⅲ-4-
(a)
･･ ････
･････
角速 度 セ ンサ の性 能 試 験
･
Ⅲ - 4 - (i)
･････
試験結果及び考 察
･･･i
･････
旋 回角演算理論
･･ ･･
･･････
制御 プ ログ ラム
･･ ･･
･･････
旋 回 角 演 算 装 置 の性 能 試 敦
･････
班-4-
試験結果 及 び考察
･･･ ･ ･ ･
皿 -4-(
b)
Ⅲ - 4 - (C)
Ⅲ14-(
d)
班- 4-
皿- 5
(e)
(g)
･･･
メ イ ン C PU部 の 親 御 プ ロ グ ラ ム
･･
Ⅲ
- 5- (a)
Ⅲ-6
Ⅲ - 6-
(a)
Ⅲ- 7
Ⅲ-8
Ⅲ- 8 -
(a)
Ⅲ- 8- (
ら)
皿 - 8 - (C)
Ⅲ
- 8- (
d)
Ⅲ - 8第
(e)
･ ･ ･ ･ ･･･････ ･ ･ 5
4
･ ･ ･･････････
Ⅴ - 2 -(
d)
･･ ･ ･ ･ 58
回行 方 法
････････････
･･･ ･･ 58
制御 プ ログラム
････
･････････ ･ 60
実験方法
･ ･ ･ ･ ･･
･･･････････ 61
実 験港 果 及 び考 察
･･
････････
･･･ 61
最短庫溌制御
･ ･ ･ ･ ･･
･･････
･･･ 68
最短 鹿 瀬 制御 の概 念
････････････68
制御方法
･････････････････ 69
稲 列 デ ー タの収 集 方 法
･･
･･.････ ･. 69
制御 プ ログラム
･･ ･･
･･････････ 70
最短距離演算 方法
･ ･･
･･････････ 71
制御 プ ログ ラム
･････････
･････ 73
Ⅴ- 3
実験方法
･ ･ ･ ･･････････････ 73
V- 4
実験者果及 び考察
章
Ⅳ-2
Ⅳ- 3
Ⅳ-4
Ⅴ
章
Ⅴ- 1
V- 2
V- 2-
(a)
V - 2-(
b)
Ⅴ - 2 - (C)
摘
要
謝
辞
参考文献
付
実験結果及 び考察
固行 制 御
Ⅳ
Ⅳ- 1
第
･･････････ 38
旋 回実験
･･･････
･･････････ 40
実験 結 果 及 び考 察
･･
･･･････････ 40
旋 回角検 出装 置の理論 的解析
････････ 44
旋 回 実 験 の シ ミ ュ レー シ ョ ン
････････ 47
供 試 コ ン バ イ ン の嶺 動 解 析
･･
･･･････ 47
コ ンバ イ ン の 走 行 モ デ ル
･･････････ 50
機 体移 動 の概念
･･････････････ 51
旋 回 シ ミ ュ レー シ ョ ン 実 験
･t･･･････ 53
通 常 自動 走 行 プ ロ グ ラ ム
録
･････････.･･･ 75
･･･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･････.･･･････ 81
･･･････I･･･････････････････ 86
･････････････････････････, 87
･ ････････････････
････････ ･ . 92
･
i
i
Ⅰ
第
章
緒
言
農 業 機 械 の 普 及 は ､ 我 が 国 農 業 の 基 幹 作 物 で あ る 水 稲 作 を 中 心 に 著 し い進 展
を して き た ｡ 昭 和 30年 代 に は ､ 歩 行 型 トラ ク タ ､ 動 力 噴 霧 機 ､ 動 力 散 粉 機 を 中
心 と した 小 型 機 械 の 開 発 改 良 と普 及 が 急 速 に進 み ､ 40年 代 に入 っ て か ら は ､ 永
年 稲 作 栽 培 に お い て 機 械 化 の ネ ッ ク と され た 田 植 え 及 び 収 穫 作 業 に つ い て ､ 我
が 国 独 自 の 方 式 に よ る 田 植 機 と 自脱 コ ン バ イ ン等 が 開 発 さ れ ､ 乗 用 トラ ク タ の
改 良 ･普 及 とあ い ま っ て ､ 稲 作 の 機 械 化 一 貫 作 業 体 系 が 完 成 し た ｡ 現 在 は , 更
に これ らの 機 械 の 普 及 の 進 展 と併 せ て ､ 大 型 化 ･高 性 能 化 の 質 的 発 展 をみ せ ､
重 労 働 か らの 解 放 ､ 生 産 性 の 向 上 に 大 き な 役 割 を果 して き た ｡ 農 業 機 械 の 普 及
状 況 は ｢昭 和 58年 農 業 調 査 結 果 概 要 ｣ (農 林 水 産 省 歳 計 情 報 部 .58年 1月 時 点 )
に よ れ ば 58年 の 普 及 台 数 は トラ ク タ 440万 台 ､ 自脱 コ ン バ イ ン 101万 台 余 り と
な っ て い る ｡ し か しな が ら, 最 近 の 農 業 事 情 に よ り兼 業 農 家 の 増 加 に 伴 い ､ 特
別 な 知 識 や 技 術 を必 要 とせ ず ､ 安 全 か つ 高 能 率 な 農 作 業 が 可 能 で , か つ メ イ ン
テ ナ ン ス が容 易 な 上 に 故 障 も 少 な い こ と を不 可 欠 条 件 と した 機 械 が 望 ま れ て い
る｡
こ の よ う な 背 景 か ら､ 近 年 , 農 業 機 械 の 自動 化 が盛 ん に 推 し進 め られ て お り､
特 に トラ ク タ ､ コ ンバ イ ン に お い て そ の 傾 向 が 顕 著 で あ る ｡ トラ ク タ で は プ ラ
ウ ､ ロ ー タ リ等 の 耕 深 制 御 1-9)､ 傾 斜 地 作 業 で の 姿 勢 制 御 10-12)､ 各 種 誘 導 方
式 に よ る 自動 操 縦 13130)､ ま た 最 近 で は作 業 機 を 前 後 に 装 着 し､ 赤 外 線 セ ン サ
に よ っ て 枚 出 さ れ た 束 耕 地 と既 耕 地 の 境 界 を 目標 経 路 と して 追 従 し､ 自動 耕 う
ん を行 う研 究 3卜
34)も 報 告
されて い る｡
一 方 , 自脱 コ ン バ イ ン は 刈 取 り､ 脱 穀 ､ 選 別 及 び ワ ラ 処 理 等 の 多 作 業 を 同 時
に 行 う 日蓮 式 の プ ロセ ッ シ ン グ マ シ ン と言 え る が ､ これ ら の 作 業 は 機 械 の 走 行
速 度 , 穀 物 の 生 育 状 潜 及 び 土 壌 条 件 等 に よ り影 響 を受 け る た め ､ オ ペ レー タ は
各 作 業 部 の 調 節 を頻 無 に強 い られ 作 業 負 担 が増 大 す る ｡ これ ら を少 しで も 軽 減
す る た め に ､ 稲 列 に 沿 っ て 自動 的 に 追 従 す る操 向 制 御 35
応 じて 刈 取 り部 を常 に 最 適 な 高 さ に す る 刈 高 さ 制 御 39
1
38
),
圃場 面 の起 伏 に
44)､ 脱 穀
部供給 口にお
い て ､ こ ぎ 胴 に 対 す る 穂 先 の 相 対 位 置 を 検 出 し常 に 最 適 な 位 置 を保 つ こ ぎ 深 さ
制 御 ､ 脱 穀 部 に 供 給 さ れ る稲 の 量 を検 出 し脱 穀 部 の 負 荷 を一 定 に す る 供 給 量 制
御 45
4g)等
の 研 究 例 が あ る ｡ ま た 圃 場 末 端 部 で の 回 行 及 び 各 種 警 報 装 置 等 を含
め た シ ス テ ム 的 な 自動 制 御 の 研 究 50
53) も 報 告
され て い る｡
以 上 の よ う に 鹿 に 回 行 制 御 を含 め た シ ス テ ム 的 な 自動 制 御 も 報 告 さ れ て い る
が ､ 本 研 究 で は 更 に 一 歩 進 め て ､ 特 に 移 動 機 械 と して の コ ン バ イ ン に 注 目 して
回 行 制 御 と刈 取 り作 業 時 の 能 率 向 上 を 目的 と して ､ よ り高 精 度 で 高 安 定 な シ ス
テ ム を 目指 して 研 究 を行 っ た ｡ 自脱 コ ン バ イ ン の 回 行 の 自 動 化 は 制 御 対 象 で あ
る 稲 と 自脱 コ ン バ イ ン と の 相 対 位 置 を検 出 し､ フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 を行 う こ と
に よ り可 能 と な る が ､ 現 実 に は 回 行 時 に 稲 か ら離 れ る た め に 相 対 位 置 の 検 出 は
非 常 に 困 難 と な る ｡ 本 研 究 で は 稲 と 自脱 コ ン バ イ ン と の 相 対 位 置 を検 出 す る の
で は な く､ 自脱 コ ン バ イ ン の 旋 回 角 を検 出 し､ マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ に よ る プ
ロ グ ラ ム 制 御 と で 回 行 シ ー ケ ン ス を行 っ た O 旋 回 角 の 検 出 は 磁 気 コ ン パ ス を利
用 し た セ ン サ 54･55)が 嶺 動 及 び 傾 斜 に よ る 誤 差 が 大 で あ る こ と ､ 及 び 周 囲 の 磁
界 の 影 響 を受 け る こ と等 の 欠 点 を有 す る た め ､ よ り高 精 度 で 分 解 能 の 高 い 角 速
度 セ ン サ に 換 え て 行 っ た ｡ こ れ に よ り絶 対 的 な 旋 回 角 が 検 出 可 能 と な り実 旋 回
角 を フ ィ ー ドバ ッ ク して 制 御 を行 う こ と に よ り走 行 部 で の ス リ ッ プ に よ る 影 響
を 減 らす こ と が 可 能 と な っ た ｡
最 近 ､ 田 植 機 に よ る 移 植 が 盛 ん に 行 わ れ 植 付 け 粂 数 も 複 数 粂 化 して お り､ オ
ペ レー タ の 熟 練 度 に も よ る が 一 般 的 に 稲 列 の 曲 が り を伴 う こ と が 多 い ｡ 詳 細 は
第 Ⅱ章 に 譲 る が ､ 稲 の 曲 が り に 関 す る 粛 査 の 籍 果 ､ 約 40m間 に 25cmP-Pの 振 幅 を
持 つ こ と が判 明 し た ｡ ま た 地 上 高 8cmに お け る 株 の 直 径 は 標 本 数 677の 平 均 で 約
7cT
nで あ っ た ｡ 本 研 究 で は 2粂 刈 りの 自脱 コ ン バ イ ン を 供 試 す る が ､ こ の 刈 宿
は 約 77cmで あ り､ 稲 の 粂 問 を 30cmとす れ ば 横 間 は 37cmと な り40cmの 刈 取 り余 裕
が あ る と 言 え る ｡ こ れ は 目標 を適 切 に 選 択 し､ 稲 列 の 曲 が りの 最 大 嶺 宿 が 20cm
p-p/ 粂 以 下 で あ れ ば ､ 全 く操 舵 す る こ と な く､ 直 進 走 行 が 可 能 で あ り能 率 向
上 に 役 立 つ と言 え る ｡ し か し な が ら､ 日額 を 適 切 に 選 択 す る こ と は 不 可 能 に 近
く現 実 的 で は な い ｡ そ こ で 2条 刈 りの コ ン バ イ ン と複 数 条 植 え (偶 数 条 ) の 田
2
植 機 に 注 目 し､ 最 初 の 刈 取 り作 業 で 稲 の 曲 が りの デ ー タ を 収 集 し､ 2 回 目以 降
は そ の デ ー タ を基 に 最 短 亜 灘 を計 算 して ､ 刈 取 り作 業 を実 施 す る 制 御 を し よ う
とす る も の で あ り､ 多 粂 植 え に な る ほ ど 有 効 で あ る ｡ 但 し､ 横 刈 り走 行 で は 稲
列 が 形 成 さ れ て い な い た め デ ー タ の 収 集 は 行 わ な い ｡ こ の 制 御 を最 短 産 米 制 御
と 呼 ぶ ｡ こ の よ う な 研 究 目的 で 自脱 コ ン バ イ ン の 自動 制 御 シ ス テ ム の 開 発 を 行
い ､ そ の可 能 性 に つ い て 墳 討 した ｡
3
第
Ⅱ
章
稲調査
自動 制 御 の シ ス テ ム 設 計 に 先 立 ち ､ 制 御 対 象 と な る 稲 の 状 態 を把 撞 す る こ と
が 重 要 と な る た め ､ 昭 和 56
年1
1月 京 都 府 小 椋 池 に お い て 稲 の 生 育 状 感 及 び 稲 列
の 曲 が り を 調 査 し た ｡ 品 種 は 日本 晴 で ､ 稲 の 地 上 高 8cmに お け る 株 の 直 径 ､ 地
上 か ら の 伸 長 時 の 草 丈 を 標 本 数 677に つ い て 測 定 し た ｡ ま た 稲 列 の 曲 が り は 株
n) の 変 位 を 測 定 し た ｡
跡 約 45m間 に わ た り基 準 線 を 設 定 し 株 毎 (平 均 約 18.5cr
そ れ ぞ れ の 基 礎 統 計 量 を 表 2-1に を 示 す ｡
表 2-1
稲調査結果
単 位 :am
(品 種 : 日本 晴 )
項
目
標本 数
珠
径
677
1
0.0
3.0
6.6
0.99
l
1
株
丈
677
1
22.5
90.0
1
08.0
4.37
!
I
1
最大値
最小値
平 均
標準偏差
)o
05 nULLJnU5 lHU5 nU5 nU5 nU5 nU
へ
･J
344 566l
7
7 8 8 9 9 nU
株 径 の 変 動 範 囲 は 3.0- 10.Ocr
nで あ り変 位 捷径(
c
n
量 は 7cmで あ る ｡ 平 均 値 ± 2cm以 内 に 約 95%が
5
含 ま れ て い る ｡ 図 2-1に 度 数 分 布 を 示 す ｡ こ
れ は 双 峯 の 正 規 分 布 を表 して い る が 母 集 団
の分 布 が双 峯 と は 考 え に く く､ こ の 模 本 特
有 の 分 布 と考 え る べ き で あ る ｡ こ れ に よ り
図 2-1 珠 径 度 数 分 布
刈 暗 に対 す る稲 の 占 め る割 合 が 明 確 に な っ た ｡
草 丈 の 変 動 範 関 は 90.0- 122.5cmで あ り
紋
(cm) 0
1
0
戚
(%)
2
0
変 位 量 は 32.5cmで あ る ｡ 平 均 値 ± 9cm以 内
に 約 95%が 含 ま れ て い る ｡ 図 2-2に 度 数 分 布
を示 す ｡ ほ ぼ 正 親 分 布 して お り､ こ れ は 刈
高 さ を一 定 と し た 場 合 ､ こ ぎ 深 さ の 調 節 範
囲 が 20cm以 上 必 要 で あ る と 言 え る ｡ 又 ､ 変
動 の 周 期 性 を調 べ る た め に 自 己相 関 関 数 と
4
図 2-2 草 丈 度 戴 分 布
短 い デ ー タ か らも分 解 能 の 高 い安 定
ACC
な ス ペ ク トル が 得 ら れ る 最 大 エ ン ト
ロ ピ 一 法 (M E M )
56) に
1,
0
よって周
波 数 分 析 を行 っ た ｡ 図 2-3に オ ー ト
コ レ ロ グ ラ ム ､ 図 2-4に パ ワ ー ス ペ
ク トル を示 す ｡ こ の デ ー タ は 3つ の
調 査 区 に分 け て 収 集 した た め 連 続 で
は な く､ 解 析 は そ れ ぞ れ 別 々 に 行 っ
た ｡ な お それ ぞ れ の デ ー タ数 は ほ ぼ
図 2-3 草 丈 の オ ー トコ レ ロ グ ラ ム
等 分 さ れ て お り､ 一 つ の 調 査 区 は 約
PW R
40mで あ る ｡ 横 軸 の ラ グ 及 び 周 波 数
I00
は株 間 1
8.5cm､ 走 行 速 度 0.5m/Sと し
て 換 算 し , パ ワ ー ス ペ ク トル は 最 大
値 を1
00と して 表 示 し た 0 3つ の 調
査 区 と も 非 常 に 似 た 傾 向 が あ り, 敬
少 な い標 本 の 中 で さ え ､ 一 定 の周 期
0.
0
性 を見 る こ と が で き る ｡ 最 大 周 波 数
0.
01
0.
05
0
.
1
0.
5 H之
FRQ
は0
.01-0.02Hz付 近 , 次 に 0
.2-0.5
図 2-4 草 丈 の パ ワ ー ス ペ ク トル
Hz間 に 3つ の ピー ク が 見 られ る ｡ ま た Rlの 最 大 周 波 数 が OHzと な っ て い る が ､
こ れ は デ ー タ不 足 の た め 非 常 に長 い 周 期 成 分 の 存 在 を検 出 で き な か っ た た め と
考 え られ る ｡ こ れ に よ っ て こ ぎ 深 さ 制 御 装 置 の 周 波 数 応 答 が 0
.5Hz以 上 必 要 な
ことがわ か る｡
珠 径 と草 丈 の デ ー タ が 稲 の 生 育 状 億 を表 す パ ラ メ ー タ と して 利 用 可 能 か ど う
か を調 べ る た め に 散 布 図 を描 き ､ 相 関 係 数 を求 め た ｡ こ れ を 図 2
-5に 示 す ｡ 相
関 係 数 r=0.19で あ り､ ほ ぼ 無 相 関 で あ り, 株 径 と草 丈 と の 関 係 は 明 ら か に で
き な か っ た ｡ な お 草 丈 と 重 量 と に は 相 関 の あ る こ と が 報 告 57) さ れ て い る ｡
次 に 操 向 系 の 入 力 と な る稲 列 変 位 の 変 動 萄 園 は -1
5.0- 1
0.0cmで あ り､ そ の
変 位 量 は2
5.0cmで あ る ｡ 漂 準 偏 差 が や や 大 き く少 し ば ら つ き が 大 き い が ､ 平 均
5
値 ± 12cm以 内 に 約 95%が 含
環
cm
丈 1
30.
0
ま れ て い る ｡ 図 2-6に 稲 列
の 変 位 を示 す ｡ 稲 列 の 曲 が
1
200
りは 通 常 ､ 田 植 機 の オ ペ レ
1
1
0,
0
ー シ ョ ン技 術 に依 る と こ ろ
1
00.
0
が大 き い が , これ は 人 間 に
0
90
00
0
04
3.
よ る修 正 動 作 の 箱 晃 で あ り
5.
0
そ の 動 作 に は 周 期 性 を伴 う
件 で ､ ス ペ ク トル 分 析
を行 っ た ｡ 図 2-7に オ
7
.
0
8
.
0
90
n
1
0.
0 cr
採 径
図 2
-5 株 径 と草 丈 の 散 布 図
こ と が予 想 さ れ る ｡
そ こで 草 丈 と 同 様 な 粂
6.
0
変 c
m
位 1
0
o
- トコ レ ロ グ ラ ム ､ 図
2-8にパ ワ ー ス ペ ク ト
図 2-6 稲 列 変 位
ル を示 す ｡ これ ら の
分 析 か らは 多 くの ラ ン ダ ム 雑 音 が有 す る 自 己 回 帰 性 の 性 質 を表 す 一 次 の マ ル コ
フ 過 程 58) と見 る こ と が で き ､ 周 期 性 を兄 い 出 す こ と は で き な か っ た ｡ こ れ は
OHzの パ ワー が最 も 強 い こ と か らデ ー タ不 足 に よ る長 い 周 期 成 分 の 検 出 不 能 ､
極 端 な 修 正 動 作 に よ る ノ イ ズ成 分 の 増 加 あ る い は 田 植 機 の 走 行 経 路 が苗 の 成 長
が退 行 す る 間 に 変 化 して 稲 列 の 変 位 に反 映 さ れ な か っ た こ と な ど が原 因 と して
考 iA;o:
C
5
hL
LAG
s
p
.
卜
FRO
図 2-7 稲 列 の オ ー トコ レ ロ グ ラ ム
図 2-8 稲 列 の パ ワ ー ス ペ ク トル
6
Ⅲ
第
章
実験装 置及 び制御方 法
自脱 コ ン バ イ ン の 制 御 は 移 動 機 械 と して の 制 御 と コ ン バ イ ン 本 来 の 機 能 の 制
御 と に 大 別 で き る が 一 本 研 究 で は 前 者 に 重 点 を お く た め 走 行 各 部 を電 気 的 に 制
御 可 能 とす る 必 要 が あ る ｡ そ こ で 制 御 対 象 と して ､ 左 右 の 旋 回 を行 う 振 向 制 御 ､
前 進 ､ 停 止 及 び 後 進 を行 う 変 速 制 御 ､ そ して 回 行 時 に 行 う刈 取 り部 の 鼻 降 制 御
の 3系 統 と し､ す べ て 油 圧 装 置 に よ っ て 駆 動 す る よ う に 供 試 コ ン バ イ ン を改 造
し､ マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ に よ っ て 謝 御 し た ｡ 本 章 で は 各 制 御 装 置 の 構 成 に つ
いて 述 べ ､ ま た本 研 究 の 基 本 制 御 と な る 角 速 度 セ ン サ に よ る旋 回 角 検 出 に つ い
て 理 論 的 及 び 実 験 的 に考 察 した ｡
Ⅲ -
1
供 試 コ ンバ イ ン
410 (ヤ ン マ ー 農 機 (珠 ) 製 造 ) を使 用 し た ｡ こ
供 試 コ ン バ イ ン に は .T C1
れ は 全 面 2条 刈 りの 乗 用 自脱 コ ン バ イ ン で あ る ｡ 搭 載 エ ン ジ ン は ヤ ン マ ー デ ィ
ー ゼ ル エ ン ジ ン 2T U - C A で ､ セ ル ス タ ー ト方 式 水 冷 単 気 筒 デ ィ ー ゼ ル エ ン
ジ ンで あ る｡
変 速 装 置 と して ､ パ ワ ー トラ ン ス ミ ッ シ ョ ン を有 し､ ク ラ ッ チ 藻 作 を必 要 と
せ ず ､ レバ ー 1本 で 変 速 が 可 能 で あ り､ 副 変 速 と 合 せ て 前 進 9段 ､ 後 進 3段 の
変速域 があ る｡
走 行 装 置 は エ ン ド レ ス ･ゴ ム ･ク ロ ー ラ で あ り､ そ の 制 御 は 操 向 ク ラ ッ チ と
湿 式 ブ レー キ の 併 用 で あ る ｡
遺 別 方 式 は ､ 揺 動 ､ 唐 箕 ､ 吸 引 併 用 方 式 で あ る ｡ ま た ､ 安 全 に 作 業 を行 う た
め の こ ぎ 深 さ モ ー タ 警 報 装 置 ､ ト ッ プ サ ッ カ 警 報 装 置 , 2番 ス ロ ワ - 詰 り警 報
装 置 及 び こ ぎ 胴 回 転 速 度 低 下 警 報 装 置 を具 備 し て い る ｡
倒 伏 適 応 性 は , 向 刈 りの 場 合 ､ 倒 伏 角 70°以 下 , 迫 刈 り の 場 合 ､ 倒 伏 角 85●以
下 で あ り､ 左 回 刈 り を 基 本 と し､ 申 割 も 可 能 で あ る ｡
-(a)､ 図 3
-1-(
b)に ､ 仕 様 を表 3-1に 示 す ｡
供 試 コ ン バ イ ン の 全 景 を 図3-1
7
図 3-卜 (
a) 供 試 コ ン バ イ ン の 全 景 1
図 3-1-(
b) 供 試 コ ン バ イ ン の 全 景 2
表 3
-1 供 試 コ ンバ イ ンの仕 様
式
全
幅
(
L
n
m)
全
高
(
mm)
1680
1650
1
14PS/2700rpm
エ ンジ ン最 大 出 力
こ ぎ 胴
(
T
n
m)
直径 x長 さ
450×550
l
走 行装 置
ク ロー ラ
操 向装 置
作業 能率
TC1410
YA NM A R
形
ク ラ ッチ
アンド
ブ レー キ
35-55
(
mi
n/l
Oa)
各 変 速 位 置 別 速 度
パ ワー シ フ ト
21 31 1
･
2ー 3
進
後
副 変 速
育
低
9
11 27 3
走
行
Ⅲ-2
各種制御装置
供 試 コ ン バ イ ン の 制 御 装 置 は 操 向 制 御 装 置 , 刈 取 り部 昇 降 制 御 装 置 及 び パ ワ
ー シ フ ト制 御 装 置 の 3 系 親 か ら成 立 っ て お り. そ れ ぞ れ 油 圧 装 置 を駆 動 源 と し､
ソ レ ノ イ ドバ ル ブ に よ っ て 電 気 的 に 制 御 可 能 と す る こ と で ､ コ ン バ イ ン 各 部 の
挙 動 をマ イ ク ロ コ ン ピュ ー タ に よ っ て 自 由 に制 御 す る こ と が で き る ｡ な お マ イ
ク ロ コ ン ピ ュ ー タ 制 御 の 有 無 に 拘 わ らず , 電 気 的 ス イ ッ チ に よ っ て 常 に 手 動 操
作 が優 先 す る 回 路 を各 装 置 に 組 込 ん だ ｡ 本 項 で は 各 種 制 御 装 置 の 構 成 及 び 役 割
につ いて述 べ る｡
Ⅲ - 2-
(a)
換 向制御装 置
コ ン バ イ ン が 刈 取 り作 業
中 に稲 列 に追 従 して 進 行 す
左外側センサ
る た め に は オ ペ レー タ は 絶
左 内側 セ ンサ
7
右
内
側
セ
ン
サ右
外
個
セ
ン
サ
ダ
左
漫
向
セ
ン
サ
え 間 無 い 前 方 注 視 と顔 繋 な
サ イ ド ク ラ ッ チ 振 作 を強 い
られ る ｡ 本 装 置 は こ の 刈 取
り作 業 行 程 に お け る 経 路 修
刈 刃
正 の 自 動 化 (最 短 庫 藩 制 御
図 3-2 操 向 セ ン サ の 配 置
を含 む ) 及 び は 葛 末 端 部 に
お け る 回 行 の 自 動 化 を 目的
と
した ｡
.操 向 セ ン サ は 左 右 の デ ィ バ イ ダ の 先 端 に 外 側 と 内 側 そ れ ぞ れ 2 個 づ っ 長
さ
7.
5cmg
iロ ー ラ ア ー ム を有 す る 接 触 型 リ ミ ッ トス イ ッ チ (松 下 製 AZ81
04) を取 付
け た ｡ ま た 左 右 の デ ィ バ イ ダ 内 側 に 供 託 コ ン バ イ ン 専 用 の 換 向 セ ン サ を 2個 取
付 け た ｡ 操 向 セ ン サ の 配 置 を 図 3-2に 示 す ｡ 左 側 の 供 試 コ ン バ イ ン 専 用 操 向 セ
ン サ は 縦 刈 り用 セ ン サ で あ り､ 稲 列 と の 位 置 に よ っ て 4種 類 の 信 号 ､ ｢稲 無 し ｣
､ r右 ｣ ､ ｢直 進
｣
及 び r左 ｣ を検 出 可 能 で あ る ｡ セ ン サ の 構 造 は 防 水 加 工 さ
れ た ボ ッ ク ス 内 部 に セ ン シ ン グ ロ ッ ド に よ り回 転 す る カ ム と そ の 周 囲 に 配 置 さ
れ た 3個 の マ イ ク ロ ス イ ッ チ か ら構 成 さ れ て い る ｡ そ の 構 造 を 図 3-3､ ま た 検
10
出 信 号 の 真 理 値 表 を表 3-2に 示 す ｡
右 側 の セ ン サ は 墳 刈 り用 操 向 セ
ン サ で あ り稲 列 と の 位 置 に よ っ て
3種 類 の 信 号 , ｢左 ｣ ､ ｢直 進 J
及 び ｢右 ｣ を検 出 可 能 で あ る ｡ そ
の 構 造 は 左 側 の セ ン サ と基 本 的 に
･
､ .ノ
l
∼
同 様 で あ る b な お 横 刈 り時 は 雑 刈
り時 に比 べ て , 珠 問 が広 い た め セ
図 3-3 左 操 向 セ ン サ の 構 造
ン シ ン グ ロ ッ ド を約 5cmほ ど長 く し
表 3-2 左 操 向 セ ン サ の 真 理 値 表
た ｡ こ の セ ン サ の 構 造 を 図 3-4､ ま た 検
位
置
S1 S2
S3
備
考
出 信 号 の 真 理 値 表 を表 3-3に 示 す ｡
供 試 コ ン バ イ ン は 運 動 方 向 制 御 を操
2
1
0
1
3
0
0
1F直
右
向 レバ ー の 操 作 に よ っ て 操 向 ク ラ ッ チ
を断 続 す る こ と に よ り行 う た め ､ ア ク
進
チ ュ エ ー タ と して 専 用 の ス プ リ ン グ付
十
単 勤 の 油 圧 シ リ ン ダ を左 右 の 藻 向
ク ラ ッチ に 1個 ず つ 取 付 け ､ ソ レ
ノ イ ドバ ル ブ に よ っ て 制 御 した ｡
表 3-3 右 操 向 セ ン サ の 真 理 値 表
位
置
1
2
S1 S2
0
0
備
1
0
考
＼
左
直
｡
/
進
図 3-4 右 漫 向 セ ン サ の 構 造
Ⅲ - 2- く
b)
刈 取 り部 鼻 降 制 御 装 置
本 装 置 は 回 行 時 に お け る旋 回 中 に 刈 取 り部 の 地 面 及 び 切 株 な ど へ の 接 触 防 止
を 目的 とす る も の で あ り刈 取 り作 業 行 程 に お け る刈 高 さ 制 御 は 対 象 に して い な
11
い｡
刈 取 り部 の 上 下 限 検 出 に 操 向 セ ン サ に 用 い た リ ミ ッ トス イ ッチ を使 用 した ｡
刈 取 り部 は 油 圧 装 置 に よ り駆 動 さ れ る が 電 気 的 に 制 御 可 能 とす る た め コ ン ト
ロー ル バ ル ブ に 換 え て ソ レ ノ イ ドバ ル ブ に よ っ て 制 御 した ｡
班 - 2-
(C)
パ ワ ー シ フ ト制 御 装 置
移 動 機 械 と して の コ ン バ イ ン を制 御 す る た め に 前 進 ､ 停 止 ､ 後 進 及 び 変 速 が
自 由 に 制 御 可 能 と しな け れ ば な らな い ｡ 通 常 メ カ ニ カ ル な ト ラ ン ス ミ ッ シ ョ ン
で は 変 速 時 に ク ラ ッチ 操 作 が必 要 と な り､ こ の 自動 化 は 大 変 困 難 で あ る ｡ し か
しな が ら現 在 普 及 して い る トラ ク タ及 び コ ンバ イ ン で は 伝 達 効 率 は や や 低 い が ､
走 行 部 を 直 接 油 圧 駆 動 す る 無 段 変 速 が 可 能 な H S T や 有 没 で は あ る が伝 達 効 率
の す ぐれ た パ ワ ー シ フ ト トラ ン ス ミ ッ シ ョ ン を有 し た 機 械 が 多 く､ 両 者 共 ク ラ
ッ チ 藻 作 を必 要 とせ ず レバ ー 1本 で 変 速 が 可 能 で あ り 自動 化 に 都 合 の よ い 構 造
を有 して い る ｡
供 試 コ ン バ イ ン に は パ ワ ー シ フ ト トラ ン ス ミ ッ シ ョ ン が 装 備 さ れ て お り､ そ
の 変 速 範 囲 は 後 進 ､ 中 立 ､ 1速 ､ 2速 ､ 3速 の 5ポ ジ シ ョ ン で あ る ｡ 変 速 は パ
ワ ー シ フ ト レバ ー の 直 線 移 動 に よ っ て 行 う た め ､ こ れ を操 作 す る ア ク チ ュ エ ー
00m ) を使 用 した ｡ 油 庄 シ リン ダ
タ と して 小 型 の 禎 動 油 圧 シ リン ダ (中20×1
の 暴 走 に よ る変 速 位 置 検 出 セ ン サ の 破 壊 を 防 ぐ た め に ､ ス トロ ー ク がパ ワ ー シ
フ ト レバ ー の 移 動 範 囲 と ほ ぼ 等 くな る よ う に攻 付 け た ｡ ま た 各 変 速 位 置 で の 停
止 を確 実 とす る た め に チ ェ ッ ク 弁 付 流 量 制 御 弁 を使 用 し､ 油 圧 シ リ ン ダ の 伸 縮
速 度 を調 節 し た ｡
各 変 速 位 置 の 検 出 は フ ォ トセ ン
サ を使 用 し た 非 接 触 式 の 例 49) も
ー
見 られ る が ､ 太 陽 光 等 の 外 乱 に よ
る 動 作 不 良 を避 け る た め に は 変 調
方 式 にす る な ど 回路 的 に複 姓 化 し
R
N
1
2
図 3
-5 変 速 位 置 検 出 セ ン サ の 配 置
､経 済 的 に も不 利 とな る た め ､
12
3
若 干 機 械 的 強 度 は 要 求 さ れ る が小 型 で 良 質 な マ イ ク ロ ス イ ッチ に よ る 接 触 式 を
採 用 し た ｡ こ の 変 速 位 置 卓 出 セ ン サ の 配 置 を 図 315に 示 す ｡
Ⅲ-2-
油圧装置
(d)
供 試 コ ンバ イ ン の 各 制 御 装 置 は す べ て 油 圧 装 置 に よ っ て 駆 動 さ れ る ｡ 操 向 及
び パ ワ ー シ フ ト制 御 装 置 と刈 取 り部 昇 降 制 御 装 置 の 2系 親 か ら成 立 ち ､ そ れ ぞ
れ 独 立 に 制 御 可 能 と な っ て い る た め 操 向 しな が ら刈 取 り部 を昇 降 す る な ど 同 時
動 作 が可 能 で あ る ｡
油 圧 装 置 は 油 圧 タ ン ク ､ ポ ン プ 及 び ソ レ ノ イ ドバ ル ブ が 一 体 と な っ た 供 試 コ
ンバ イ ン専 用 の 装 置 を使 用 し た ｡ こ れ は 油 圧 シ リ ン ダ へ の 配 管 以 外 す べ て 内 部
配 管 で あ る た め 非 常 に コ ン パ ク トと な っ て い る ｡ 各 装 置 に は 刈 取 り部 昇 降 用 の
マ ニ ュ ア ル パ ル プ が取 付 け られ て い る が こ れ は 使 用 しな か っ た ｡ 図 3-6に 油 圧
回 路 を示 す ｡
l
l
POW E
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c
7
/
0r
rev
pm
l
図 3-6 油 圧 回 路
13
Ⅲ-3
電気制御装置
本 装 置 は 2 つ の マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ を 中 心 に ､ そ れ ぞ れ 旋 回 角 を演 算 す る
サ ブ c P U 部 と コ ンバ イ ン本 体 の 制 御 を行 う メ イ ン C P U 部 と か ら構 成 さ れ て
お り､ メ イ ン C P U 部 は サ ブ c p U 部 に 対 して 旋 回 角 デ ー タ の 転 送 要 求 を行 い
得 られ た デ ー タ に よ り回 行 制 御 及 び 最 短 距 離 制 御 を行 う ｡ 本 項 で は これ ら制 御
装 置 の ハ ー ド ウ ェ ア に つ い て 述 べ る ｡ 図 3-7に 本 装 置 の ブ ロ ッ ク 図 を示 す ｡
図 3-7 電 気 制 御 装 置 の ブ ロ ッ ク 図
メイ ン C PU部 は各 種 セ ンサ か らの入 力 情 報 の解 析 ､ 各 種 油 圧 装 置 の駆 動 ,
サ ブ c P U 部 か ら の 旋 回 角 情 報 の 要 求 及 び 受 信 を行 う ｡ 入 力 ポ ー ト と して , 操
向 用 セ ンサ 9bit､ 刈 取 り部 昇 降 用 上 下 限 セ ン サ 2bit､ 変 速 位 置 検 出 セ ン サ 5
bit, キ イ ー 入 力 用 8bit､ ま た 出 力 ポ ー トと して ､ 操 向 用 ､ 刈 取 り部 鼻 降 用 及
び パ ワ ー シ フ ト レバ ー 移 動 用 の 各 ソ レ ノ イ ドバ ル ブ に そ れ ぞ れ 2bit､ そ の 他
サ ブ c Pt
J部 と の ハ ン ドシ ェ イ ク に ll
bit､ リ ア ル タ イ ム ク ロ ッ ク制 御 用 に 1b
itを使 用 した ｡ 割 込 み 入 力 と して ､0.1秒 単 位 の タ イ マ ー 割 込 み に ｢N M Ij と
′ J
籾 タ ン ク満 杯 検 出 に ｢ⅠN T ｣ を そ れ ぞ れ 使 用 した ｡ 各 ソ レ ノ イ ドバ ル ブ は 自
動 走 行 中 に も 手 動 操 作 を可 能 とす る た め に 手 動 優 先 回 路 を設 け た ｡
サ ブ C P U 部 は 角 速 度 セ ン サ か ら の ア ナ ロ グ電 圧 をデ ィ ジ タ ル 量 に 変 換 す る
1
2bitA / D コ ンバ ー タ (5mv/di
git) ､ サ ン プ リ ン グ 周 期 信 号 を発 生 す る P
14
IT (8253) ､ 旋 回 角 表 示 及 び P IT の 制 御 を行 う P P I (8255) と か ら構 成
さ れ て い る ｡ ま た 旋 回 角 情 報 の 外 部 出 力 は P P Iの ハ ン ドシ ェ イ ク に よ っ て 行
われ る｡
班 - 3-
(a)
メイ ンマ イ ク ロコ ン ピュー タ
本 装 置 は C P U に 8bitの Z80A (ク ロ ッ ク 4 MHz) を搭 載 し, R OM 4KByt
e､ R A M 6KByt
e､ Ⅰ/ 0ポ ー トと して 24bitを備 え た 市 販 の 制 御 用 ワ ンボ ー
ドマ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ で あ る BC-800 (大 阪 機 電 製 ) を使 用 し た ｡ 本 装 置 の ブ
ロ ッ ク 図 を 図 3-8に 示 す ｡
図 3-8 マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ の ブ ロ ッ ク 図
実 装 メ モ リは デ ー タ 及 び ワ ー ク エ リア 用 R A M と して 6116LP-3×3の 6KByte,
プ ロ グ ラ ム メ モ リ と して R O M く
2732A)4KByt
eで あ る が ､ 実 際 上 ､ プ ロ グ ラ ム
開 発 用 と して 使 用 した R OM エ ミ ュ レー タ が R O M の 代 り と な っ た ｡
Ⅰ/ o ポ ー トは P P I (#0) が 1個 実 装 さ.
れて い るが､'
＼
こ の ポ ー トは サ ブ c
p U 部 と の デ ー タハ ン ドシ ェ イ クポ ー ト､ キ イ ー 入 力 及 び 割 込 み 制 御 用 に 使 用
した ｡
15
Ⅲ - 3- (
ら)
入 出 力 イ ン タ ー フ ェ イ ス (メ イ ン C P U 都 )
マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ と外 部 機 器 を接 続 して 外 部 と の 入 出 力 を行 う場 合 , T
T L レベ ル に信 号 を合 致 させ る イ ン タ ー フ ェ イ ス を必 要 とす る ｡ 本 装 置 は P P
I (
#l) を 1億 増 設 し. 入 力 ポ ー トと して 1
6bit､ 出 力 ポ ー トと して 6bit及 び
LED表 示 に 2bitを そ れ ぞ れ 割 り当 て た ｡ 入 力 ポ ー トは す べ て 乱 点で あ る た
め , チ ャ タ リン グ 防 止 回 路 を設 け た ｡ ま た ノ イ ズ に よ る誤 動 作 防 止 の た め フ ォ
トカ プ ラ に よ る維 濠 を行 い ､ 加 え て 接 点 個 の 電 圧 を 12Vにす る こ と に よ り ノ イ
ズ マ ー ジ ン の 向 上 を計 り, 確 実 な 動 作 を可 能 と した ｡ 出 力 ポ ー トは す べ て ソ レ
ノ イ ド駆 動 の た め オ ー プ ン コ レ ク タ タ イ プ の バ ッ フ ァ に よ り フ ォ トカ プ ラ を顔
勤 し､ 特 に 藻 向 用 ソ レ ノ イ ドバ ル ブ は パ ル ス ド ラ イ ブ とす る た め 応 答 性 及 び 信
頼 性 向 上 を計 り トラ ン ジ ス タ ド ラ イ ブ と した ｡ こ の 回 路 を 図 3-9に 示 す ｡
A7 -.
一
･
.
一
･
.
.
.
｣
8255AC
d弓
L
S
3
2
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I
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2
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5
4
3
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l
220
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C1815
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A.
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7406
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L
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1
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LS14
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前
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245
2
1
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∼
3
4
6
5
7 RST
1 PC7
1K 9.
川
C1815
220
/
9.
1ー
く
図 3-9 入 出 力 イ ン タ ー フ ェ イ ス 回 路 (メ イ ン C P U 都 )
油 圧 装 置 は ソ レ ノ イ ドバ ル ブ に よ っ て 制 御 さ れ る た め ､,
声 気 的 ス イ ッチ に よ
っ て 手 動 操 作 可 能 と し､ しか も 繋 急 時 の 危 険 回 避 の た め 自動 走 行 下 で も 常 に 手
動 操 作 を優 先 す る こ と が 必 要 で あ る ｡ そ こで 出 力 ポ ー ト と ソ レ ノ イ ド ド ラ イ バ
の 間 に 手 動 優 先 回 路 を付 加 した ｡ こ の 回 路 を 図 3-10に 示 す ｡
16
図 3-1
0 手動優先 回路
本 体 の PP I (
#0) は 外 部 か ら の 指 令 を受 け付 け る た め の 8個 の キ イ ー ス イ
ッチ 入 力 用 ､ サ ブ c p u 部 と の 通 信 用 及 び 10Hzタ イ マ ー IC の 制 御 に 使 用 した ｡
通 常 キ イ ー 入 力 は ポ ー リ ン グ に よ っ て 取 り込 む が ､ ｢B R X ｣ キ イ ー は 割 込 み
信 号 ｢IN T ｣ も 発 生 さ せ ､ ど ん な 状 況 下 で も コ ン バ イ ン を停 止 さ せ る こ と を
可 能 と した ｡ ま た こ の 割 込 み 信 号 は 籾 タ ン ク の 満 杯 を検 出 す る信 号 に も使 用 し､
同 様 に コ ンバ イ ン を停 止 す る ｡ こ の 回 路 を 図3-11に 示 す ｡
CIF
tCUZT I
865 1B
図 3-11 キ イ ー 入 力 回 路
17
メ イ ン C P U 部 の メ モ リマ ッ プ 及 び Ⅰ/ 0 マ ッ プ を表 3-4に 示 す ｡
表 3-4 メ イ ン C P U 部 の メ モ リマ ッ プ 及 び Ⅰ/ 0 マ ッ プ
メモ リア ドレス
機
能
0000H-OFFFH
プ ログラムエ リア
2732A
ROM
1
000H-1
7FFH
デー タ及び ワー クエ リア
611
6LP13
RAi
u
3000H-37FFH
デー タ及び ワー クエ リア
6116LP-3
RAl
u
ハ ン ドシェイ ク及び キイー入 力用ポ ー ト
8255#0
Ⅰ/ 0ア ドレス
00H-03H
班 - 3-
(C)
機
能
サ ブ マ イ ク ロ コ ン ピュー タ
サ ブ c p u 部 の 機 能 は 角 速 度 セ ン サ か ら の 信 号 を処 理 して 旋 回 角 を演 算 及 び
表 示 す る こ とで あ る ｡ 本 装 置 に は メ イ ン C P U 部 に 使 用 した の と 同 様 の 制 御 用
ワ ンボ ー ドマ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ を使 用 した ｡ 実 装 メ モ リは プ ロ グ ラ ム 用 R O
M (2732A) に 4 KByte､ ワー ク エ リア 用 R A M (6116LP-3) の 2 KByteで あ る
｡ 本 装 置 に は 入 出 力 イ ン タ ー フ ェ イ ス カ ー ド及 び A/D変 換 器 カ ー ドが接 続 さ
れ る た め パ ス ラ イ ン に バ ッ フ ァ を挿 入 し強 化 した ｡
Ⅲ 1 3- く
d)
入 出 力 イ ン タ ー フ ェ イ ス (サ ブ c p U 部 )
旋 回 角 度 の 表 示 及 び サ ン プ リ ン グ周 期 を発 生 す る P IT の 親 御 と そ の 信 号 の
入 力 に PP I (
#1) を利 用 した ｡ 旋 回 角 は 符 号 付 の 4桁 BCD表 示 とす る た め
4bi
tを 1桁 と し､ BCDデ コ ー ダ に よ り 7セ グ メ ン ト LED を廃 動 した ｡-P
IT は モ ー ド 3で 使 用 しデ ュ ー テ ィ 比 1の 方 形 波 を発 振 さ せ ､ そ の 信 号 を P P
Iに入 力 し､ ソ フ トウ ェ ア で 波 形 の ポ ジ テ ィ ブ エ ッ ジ を検 出 す る こ と で サ ン プ
リ ン グ周 期 を認 識 した ｡ ク ロ ッ ク は シ ス テ ム ク ロ ッ ク の 2NHzを l/10分 周 し200
18
KHZを入 力 し た ｡ こ の 回 路 を 図 3-12に示 す ｡
LS14
LS20
G
▲7
6
#1
Y
o
5
一
LS139
C
-s
2
pcl
▲
LS24
A
a
2
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A
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82
D
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∼
LS245
R
∫/
1
RST
LS90
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1
NE
l
) 200KH7
7 RST
T
l
CS
OUTo
柄
有
cLKo
石
o
o
DT
8
図 3-12 入 出 力 イ ン タ ー フ ェ イ ス 回 路 (サ ブ c p u 部 )
Ⅲ - 3-
(e)
A / D変 換 器
角 速 度 セ ン サ の 出 力 は 最 大 -12- 12Vで ､ 10mVの 分 解 能 を 必 要 とす る た め 5mV
の 分 解 能 を有 す る 市 販 の 12bitの A / D 変 換 器 DAS-2812APC (サ イ エ ン ス 其 )
を使 用 し た ｡ A / D コ ン バ ー タ に バ ー ブ ラ ウ ン の ADC80-AG12､ サ ン プ ル & ホ ー
ル ドにLF398を用 い て お り､ ア ク イ ジ シ ョ ン ･タ イ ム の 合 計 は 25p s で あ る ｡
入 力 は 8chの 差 動 入 力 で マ ル チ プ レ ク サ に よ り切 り換 え る ｡ ま た ノ イ ズ 防 止 の
た め 30Hzの ロー パ ス フ ィ ル タ (C R 型 ) が組 み 込 ま れ て い る ｡ こ の A / D 変 換
番 の ブ ロ ッ ク 図 を 図 3-13に 示 す ｡ ま た 変 換 の タ イ ミ ン グ ･チ ャ ー トを 図 3-14に
示 す ｡ チ ャ ン ネ ル 番 号 を指 定 し た 後 ､ マ ル チ プ レ ク サ と後 投 の O P ア ン プ の 遅 れ 時 間 の た め 約 20J
I S待 ち , ス タ ー トパ ル ス を与 え る ｡ そ して E 0 C が ゼ ロ に
な る まで 約 25〝 S必 要 と し, そ の 後 上 位 バ イ ト と下 位 バ イ トの 2回 に 分 け て デ
ー タ を取 り込 む ｡ こ の た め 最 低 45J
I S+ 取 込 み 時 間 を必 要 と し､ チ ャ ン ネ ル あ
I S程 と な る ｡
た りの 最 大 サ ン プ リ ン グ 周 期 は 70J
19
S ⊃ g
Y IV □
S ⊃ B
S S u tlO C く
5V
図 3-1
3
A / D変 換 番 の ブ ロ ッ ク図
mi
n 45ps
ADDRESS
SELECT
min20ps
START
PULSE
max 25
p s
ー
E0 C
日暮GH
BYTE
LOW
BYTE
DATA
BU S
図 3-1
4
A / D 変 換 の タ イ ミ ン グ ･チ ャ ー ト
サ ブ c P U 部 の メ モ リマ ッ プ 及 び Ⅰ/ 0 マ ッ プ を表 3-5に 示 す
20
｡
表 3-5
サ ブ c pU 部 の メ モ リマ ッ プ 及 び Ⅰ/ 0 マ ッ プ
メモ リア ドレス
能
機
デ ー タ及び ワー クエ リア
1
000H-1
7FFH
Ⅰ/ ○ア ドレス
機
611
6LP-3
RAM
能
00H-03H
ハ ン ドシェ イ ク用 ポ ー ト
8255#0
80H-83H
旋 回角表示及 び P ⅠT制御用 ポ ー ト
8255#l
84H-87H
サ ンプ リング周期発生 用 タイマ
8253
Ⅲ-3- (f)
電 源供 給 回路
マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ及 び そ の 周 辺 後 希 は +
5V､ +12Vの 安 定 した 電 源 が 必
要 で あ る ｡ コ ン バ イ ン 本 体 に は エ ン ジ ン 始 動 用 そ の 他 に 12Vの バ ッ テ リ が 償 え
て あ る た め ､ こ れ を ソ レ ノ イ ドバ ル ブ の 駆 動 に 使 用 し た が ､ マ イ ク ロ コ ン ピ ュ
ー タ 用 に は ノ イ ズ 等 に よ る 誤 動 作 を 防 止 す る た め に 12Vの バ ッ テ リ を増 設 して
使 用 し た ｡ こ の 12Vの 電 圧 は 定 電 圧
IC に よ り + 5V, ま た 角 速 度 セ ン サ の 電 源
は D C - D C コ ン バ ー タ に よ り ± 15Vに 変 換 して 供 給 し た ｡ こ の 回 路 を 図 3-15
に示 す ｡
AV氏
POW ER
図 3-15 電 源 供 給 回 路
21
ナ ロ グ電 圧 の 信 号 と､ 回転
82.
6
方 向 の 倍 額 を共 に 発 生 す る
ー
1
セ ンサで あ る ｡ これ は従 来
74
.
9
令
-
ぐ
L
uC
つ
l ∼
ド
C
T
)
の レー トジ ャ イ ロ ス コ ー プ
SENSE
に 比 較 して ､ 小 型 で 正 確 ､
か つ 撮 動 や 衝 撃 に も 強 く､
そ の上 小 電 力 で 作 動 し ヒス
皇
テ リシ ス も 無 視 で き ､ 安 価
≡
∃
卓
図 3-1
6 角速 度 セ ンサ の外 観 図
で あ る と い う特 徴 を持 っ て
い る ｡ し か し な が ら唯 一 の 欠 点 と し て ､ 若 干 ゼ ロ 点 の 温 度 ド リ フ ト を生 じ る こ
と で あ る ｡ こ の 対 黄 と し て 使 用 前 30分 程 度 の ウ ォ ー ム ア ッ プ タ イ ム を 設 け る こ
と と セ ン サ 自 体 を 断 熱 材 で 覆 う こ と で 対 処 し た ｡ 角 速 度 セ ン サ の 外 観 図 を 図 3-
16､ 仕 様 を表 3-6に 示 す ｡
表 3-6 角 速 度 セ ン サ の 仕 様
入
力
電
源
±1
5
V DC±5%
最 大 角速度 にて
出
分
力
電
解
詫
±10mAr
E
)
aX
能
0.1
●/S
ヒ ス テ リシ ス
加速 度 ドリフ ト
0
_1
●/S/G
200G 全方 向
23
±1
0VDC
Ⅲ - 4- (
b)
角速度 セ ンサ の性能 試験
角 速 度 セ ン サ の 基 本 的 な 性 能 を確
認 す る た め に は ､ 正 確 な 角 速 度 を発
V
0
1
生 す る 装 置 が 必 要 と な り､ 角 速 度 自
7.
2
5
身 を比 較 検 討 す る こ と は 非 常 に 困 発
で あ る ｡ そ こで 原 理 的 に一 定 の 角 速
V
度 が得 られ る ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ を
10
8,
1
利 用 し た タ ー ン テ ー ブ ル を製 作 し ､
5
角 速 度 セ ン サ を一 定 角 度 回 転 さ せ ､
そ の 出 力 波 形 を一 時 デ ィ ジ タル メ モ
0
.5
1
0
9
.
0
リ に記 憶 し､ Ⅹ - Y レ コ ー ダ に 記 録
1.
0
5
1.
0
ら
V
し た ｡ そ して ､ こ の 出 力 波 形 の 面 積
900/S
5
をデ ィ ジ タ イ ザ で 測 定 して 回 転 角 を
求 め ､ 設 定 値 の 回 転 角 と比 較 検 討 し
,
5
0
た｡
図 3-1
7 角速度 セ ンサ の出力波形
実 験 は 回 転 角 を 72●と し , 角 速
度 を 72./S∼ 1
08●/Sま で 9●/S毎
に 5段 階 に 変 化 さ せ た が ､ 角 速
度 の下 限 は ス テ ッ ピン グモ ー タ
コ ン ト ロ ー ラ の 制 限 か ら 72●/S
と し た た め こ の 実 験 で は 72°/S
以 下 の角 速 度 につ いて は実 験 不
可能 で あっ た ｡
角速 度 セ ンサ の 出力波 形 の一
部 を 図 3-1
7に ま た 実 験 結 果 を 図
0
70
80
90
100
ANGULAR
3-18に 示 す ｡
110
degI/ ら
VELOCI
TY
図 /
3-1
8 角速 度 セ ンサ の実 験着 果
24
班-4-
試験結果及び考察
(C)
ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ に よ る 回転 は 1ス テ ップ l
.8●で あ る た め 72●の 回 転 角 を
得 る た め に 40パ ル ス 必 要 と な る ｡ ま た パ ル ス レー トは 72●/S∼ 1
08●/Sの 角 速 度
に対 して 40pps-60ppsと な り､ こ れ は 自起 動 周 波 数 範 囲 内 で あ る た め 加 減 速 運
転 をせ ず 一 定 パ ル ス レー ト し た ｡ こ れ に よ っ て 角 速 度 セ ン サ に 与 え られ る 入 力
は ス テ ッ プ 状 と な り､ こ の 実 験 は 角 速 度 セ ン サ の ス テ ッ プ 応 答 を調 べ る 意 味 を
含 んで い る｡
角 速 度 セ ン サ の 出 力 波 形 を観 察 す る と立 ち 上 り部 分 に オ ー バ シ ュ ー トが 観 ら
れ る ｡ これ を仮 に 角 速 度 セ ン サ の ス テ ッ プ 入 力 に 対 す る過 渡 応 答 特 性 とす れ ば
そ の 一 巡 伝 達 関 数 を 2次 振 動 系 で 近 似 し, 減 衰 係 数 比 ;及 び 固 有 角 周 波 数 uh
を行 過 ぎ量 及 び 行 過 ぎ 時 間 か ら実 測 し､ 求 め る と式 (
3-i)で 表 す こ と が で き る
｡ 但 しゲ イ ン 定 数 は 1 と した ｡
u h2
G (S)S2
+ 2く o h
S
(
3-i)
+U ｡2
●
.
●;-0.62
'
/ o b=
57.2(
fad/i)
また周 波 数 伝 達 関数 G(
j(
J)の ボ ー ド線 図 を 図 3-1
9に 示 す ｡
Bode Diagram ( G(S) )
Gai
T
I
Phase
-
.1
1
1
0
Frequcncy (Fad/see)
1
80
図 3-1
9 Gく
jく
け)の ボ ー ド線 図
25
1
080
こ の ボ ー ド線 図 か らゲ イ ン特 性 を諦 べ る と O = 40(fad/s)付 近 か ら下 降 して
い るの がわ か る｡ これ は 角速 度 セ ン サ の周 波 数 特 性 く
440rad/s)か ら考 え る と非
常 に小 さ い 値 で あ る た め ､ こ の オ ー バ シ ュ ー トは 一 概 に 角 速 度 セ ン サ の 過 渡 応
答 特 性 と は考 え られ ず , 起 動 時 の 角 速 度 セ ン サ ボ ッ ク ス の 質 量 に よ る慣 性 マ ス
の 影 響 及 び ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ の 構 造 に よ る低 回 転 域 で の 円 滑 で な い 回 転 な ど
の 影 響 の方 が 大 き い と考 え られ る ｡ これ に よ っ て こ の 波 形 は 角 速 度 の 変 化 そ の
も の で あ る と考 え られ 周 波 数 応 答 は 十 分 で あ る こ と が 確 認 で き た ｡ ま た 実 際 の
.8% ､ 平 均 約 - 1.4% で あ り､ カ タ ロ グ
角 度 の 理 論 値 に対 す る誤 差 は 最 大 で - i
上 の 仕 様 で あ る 2% 以 内 に収 ま っ て い る こ と が 明 ら か に な っ た ｡ し か しな が ら､
す べ て 理 論 値 に 対 す る 誤 差 は 負 で あ り､ や や 低 め の 値 を示 す 傾 向 が み られ た ｡
これ は実 験 誤 差 ､ 特 に デ ィ ジ タ イ ザ に よ る面 鞍 部 定 に 人 間 が介 在 す る た め に よ
る も の と考 え られ る が ､ こ の セ ン サ に特 有 の 特 性 と考 え る こ と も で き る ｡
Ⅲ-4-
くd)
旋 回角演算理 論
旋 回 角 は 角 速 度 を 時 間 で 積 分 す る こ と に よ っ て 求 め られ る ｡ こ の 理 論 横 分 値
x(t
) は 角 速 度 を ((で)とす れ ば 式 (
3-2)で 表 さ れ る ｡
l
汰(t
)- / r(T)dT
0
(
3-2)
実 際 ､ マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ で 積 分 す る た め に数 値 積 分 を行 わ な け れ ば な ら
-20に 示 す 2種 の 矩 形 近 似 で あ る ｡
な い ｡ 数 値 積 分 の襟 準 的 な方 法 の 一 つ は 図3
そ の 近 似 は 幅 T の 階 段 状 波 形 の 矩 形 面 積 を総 合 計 す る こ と に よ り行 わ れ る ｡ こ
-20に示 した よ う に 各 積 分 器 の 前 へ サ ン プ ル ホ ー ル ド装 置
れ らの 矩 形 近 似 は 図 3
-20(a)を矩 形 近 似 ､(
b)を進 み 矩 形 近 似 と言
を挿 入 す る こ と と等 価 で あ る ｡ 図 3
う ｡ ど ち らも 一 長 一 短 が あ る が安 定 度 の 点 か ら こ こ で は 進 み 矩 形 近 似 を採 用 し
た 62) ｡ な お も っ と精 密 な 数 値 積 分 は 多 角 形 ホ ー ル ドの 概 念 を使 う こ と に よ り
達 成 で き る が ､ 通 常 高 次 の領 分 法 は シ ミュ レー シ ョ ン モ デ ル に 不 安 定 問 題 を生
じ る 高 次 の 伝 達 関 数 を も た らす た め , 制 御 シ ス テ ム で は あ ま り使 わ れ な い ｡
26
oT
oT
2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T
2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T
(b)
(G)
図 3-20
(a)矩 形
近似 ,(
b)進 み 矩 形 近 似
3-2)を灘 散 的 な 形 に 置 換 え る と数 億 積 分 値 Inは 式 (
3-3)で 表 す こ と が で き
式(
る｡
In- ∑ O(
k)･
At
t…1
(
3-3)
●
√n=[t / A t]
●
.̀ A t
:サ ン プ リ ン グ 周 期
数 値 積 分 を行 う葛 合 ､ 理 論 積 分 に 対 して 誤 差 を伴 う が , こ の 誤 差 は 入 力 周 波
数 と サ ン プ リ ン グ 周 期 の 関 数 と見 る こ と が で き 入 力 周 波 数 が 低 い ほ ど , ま た サ
ン プ リ ン グ 周 期 が 短 い ほ ど少 な く な る ｡ 入 力 波 形 を完 全 に 再 現 す る た め に は ナ
イ キ ス トの サ ン プ リ ン グ 定 理 に よ り入 力 周 波 数 の 2倍 以 上 の 周 波 数 で サ ン プ リ
ヽ
ン グす る必 要 が あ る ｡ こ の 定 理 に 従 い 角 速 度 セ ン サ の 性 能 を最 大 限 に 活 用 す る
た め に は , サ ン プ リ ン グ 周 期 を 1/140ms以 下 に し な け れ ば な ら な い た め ､ 8Bit
cpUで は 演 算 が 困 難 で あ る ｡ し か し な が ら､ 入 力 周 波 数 が 低 い 場 合 に は サ ン
プ リ ン グ 周 期 が 大 き く て も 積 分 誤 差 を小 さ くす る こ と が 可 能 で あ る ｡ そ こ で 積
分 誤 差 と サ ン プ リ ン グ 周 期 ､ 入 力 周 波 数 の 関 係 を調 べ る た め に 周 波 数 f (
Hz)の
サ イ ン 波 を入 力 波 形 と し, こ の 角 速 度 に つ い て 1
/2f の 期 間 に わ た っ て 理 論 ､
27
数 値 積 分 を行 い ､ 積 分 誤 差 に つ い て 検 討 し た ｡
入 力角速度 O-1
0･
V･
si
n27
【ftとす れ ば
こ こで Ⅴ は 角 速 度 セ ン サ の 出 力 電 圧
3-2)よ り理 論 積 分 値 は 式 (
3-4)と な る ｡
式(
(
3-4)
It-5･
V(
llCOS27
【ft)/a/f
ま た式 (
3-3)よ り数 億 積 分 値 は 式 (
3-5)と な る ｡
(
3-5)
In-1
0･
V∑ (
si
n27
Ei(
kt
s))tS
r
1-日
'
.
'n -[t /
'
.
'ti:サ
t s]
ン プ リン グ周 期
よ っ て 積 分 誤 差 E (%) は 式 (
3-6)で 表 す こ と に す る ｡
In- It
It
×1
00
(
%)
I
を50ms∼ 500ms､ 入 力 周 波 数 を0
.
2Hz∼
o
0
′
山
3-4),(
3-5)よ りサ ン プ リ ン グ周 期
式く
0
t
I
O
3
Y ∝
1Hzに わ た っ て 変 化 さ せ た と き の 領 分
t
Jt
Ju
誤 差 を 図 3-21に 示 す ｡
こ の グ ラ フ か ら積 分 誤 差 は 入 力 周 波
数 が高 い ほ ど ､ ま た サ ン プ リ ン グ周 期
が大 き い ほ ど急 激 に増 加 す る こ と が わ
かる｡ また どの入 力周 波数 にお いて も
誤 差 が サ ン プ リ ン グ周 期 に よ っ て 増 減
して い る こ と が わ か る ｡ こ れ は サ ン プ
リン グ周 期 と積 分 時 間 の 関 係 に よ っ て
28
0･
1
0･
2
0･
3
04
SANIPLlNG
図 3-21 積 分 誤 差
0.5
S
PモRI00
正 負 の 誤 差 が 打 ち 消 しあ う か らで あ る と考 え られ る ｡ こ れ ら の こ と と演 算 時 間
の 制 約 か らサ ン プ リ ン グ周 期 を200msと し た ｡ こ の 場 合 ､ 入 力 周 波 数 1Hz以 下
で最大積分 誤差
6%以 下 に抑 え られ る こ と が 明 ら か に な っ た
｡
稲列 の周波 数分
析 の 結 果 よ りコ ン バ イ ン へ の 入 力 周 波 数 は 非 常 に 低 い た め ､ サ ン プ リ ン グ周 期
200msで 実 用 可 能 で あ る と言 え る ｡ ま た エ イ リ ア シ ン ダ を生 じな い 最 大 入 力 周
波 数 は 理 論 上 2.5Hzで あ る が , こ れ 以 上 の 周 波 数 に つ い て は ゼ ロ次 ホ ー ル ドに
よ る ロ ー パ ス フ ィ ル タ特 性 に よ り軽 減 さ れ る ｡ な お 式 (3-6)の 計 算 結 果 は す べ
て 負 に な っ た が グ ラ フ上 で は 正 に して 表 現 し た ｡
Ⅲ-4- (e)
制御 プ ログラム
式く
3-3)に よ る 旋 回 角 演 算 を
中 心 と した サ ブ C P U 部 の プ
ロ グ ラ ム の概 略 フ ロー チ ャ ー
トを 図 3-22に 示 す ｡ プ ロ グ ラ
ムは システ ムの初期 化 後 ､ サ
ン プ リ ン グ周 期 を発 生 す る P
IT を ス ター トさ せ ､ 200ms経
過 後 角 速度 セ ンサ の 出 力 をA
/ D 変 換 して C P U に 取 り込
む ｡ この億 は コ ン ピュー タ ノ
gitの パ ラ
イ ズ に よ り 2- 3di
ツ キ を持 つ た め ､ 若 干 感 度 は
下 が る が ゼ ロ点 で の 誤 差 を防
ぐた め に 数 値 フ ィ ル タ を設 け
て 誤 差 の 累 積 を防 い で い る ｡
こ の よ う に して 変 換 さ れ た 値
は オ フ セ ッ トバ イ ナ リ形 式 の
図 3-22 サ ブ c P U 部 の プ ロ グ ラ ム
デ ー タ コ ー ドで あ る た め ､
の 横 噂 フ ロー チ ャ ー ト
29
こ れ を符 号 付 バ イ ナ リ形 式 に変 換 して 積 分 し200ms間 の 旋 回 角 を求 め メ モ リ に
積 算 す る ｡ ま た デ ー タ の 取 り出 し を容 易 にす る た め に 8 桁 の 符 号 付 B C D コ ー
ドに変 換 して ､ 中 位 4 桁 を取 り出 し0.1●単 位 の 値 と して メ モ リ に ス トア し, L
E D デ ィ ス プ レイ に 表 示 す る ｡ 最 後 に 外 部 か ら の デ ー タ要 求 を粛 べ ､ 要 求 が あ
れ ば旋 回 角 デ ー タ を出 力 す る ｡ く
DRQl)
そ の 他 外 部 の 要 求 と して ､ 角 速 度 セ ン
DRQ2)及
サ の オ フセ ッ ト電 圧 調 整 の た め の A / D 変 換 デ ー タ の 直 接 L E D 表 示 (
び 計 測 開 始 の た め の シ ス テ ム リセ ッ ト(
DRQ3)が あ る ｡ こ の よ う に して .20Oms毎
に これ らの ル ー チ ン を繰 り返 し､ 旋 回 角 を演 算 す る ｡ な お プ ロ グ ラ ム の 容 量 は
約 1K
byte弱 で あ り､ 全 ア ッセ ン プ ル リス トを付 録 に 掲 載 し た ｡
3-7)で 表 さ れ る ｡
実 際 の サ ン プ リ ン グ周 期 あ た りの 旋 回 角 A tは 式 (
A t= Dad･Var･Kav･Tsp
(
○
(
3-7)
)
Dad:A / D 変 換 デ ー タ
(di
git)
Var:A / D 変 換 者 の 分 解 能
(Ⅴ /di
git)
Kav:角 速 度 セ ン サ の 比 例 定 数
(●/ら/ V )
Tsp:サ ン プ リ ン グ周 期
(S)
こ こで Dad- 1,∀ar- 5 ×1
0 3,Kay- 10,Tsp-0.2とす れ ば
/.A
t
ま
-0.010 と な る ｡
こ れ が 演 算 上 の 最 小 単 位 と な り､ ± 1
800 ま で 表 現 す れ ば 符 号 を含 め て 6桁
の 領 域 が必 要 と な る ｡ ま た Tsp-0.2と し た た め 固 定 小 数 点 法 を用 い れ ば 乗 算
は 全 く必 要 とせ ず ､ 実 行 時 間 の 短 縮 が 可 能 と な っ た ｡
実 際 の 旋 回 角 演 算 過 程 を示 す と
角 速 度 セ ン サ の 出 力 電 圧 の 範 囲 は 右 旋 回 を正 とす る と
-10.24ノ
-+10.235V
こ の 電 圧 を A / D 変 換 し 2byt
eで 表 す と
0000H .
-OFFFH
これ を符 号 付 バ イ ナ リ形 式 に 変 損 す る た め 800H を 引 く と
OF80OH ∼ 07FFH
30
こ の デ ー タ を式 (
3-7)に よ り角 度 に 変 換 す る ｡ ま た 積 分 さ れ た デ ー タ は ± 180.0
0を し き い 値 と して 符 号 を逆 転 す る ｡ こ の し き い値 をバ イ ナ リで 表 す と
OB9BOH .
-4650H
こ の デ ー タ を表 示 す る た め 6桁 の 符 号 付 BC D コ ー ドに 変 換 す る と
818000.
-018000
こ こで 最 上 位 の 桁 の
r8｣ は 負 を表 す ｡
実 際 に 表 示 す る桁 数 は 0.1●単 位 の 4桁 で あ る た め 10倍 して 中 位 4桁 を取 り出 し
2byt
eの 符 号 付 BCD コ ー ド と して メ モ リに ス トアす る ｡
80000.
- 00 80000
J I i
J l も
- 18
00
+ 1
800
08 1
Ⅲ-4-
(f)
1
旋 回 角 演 算 装 置 の性 能 試 験
旋 回 角 演 算 プ ロ グ ラ ム の 妥 当 性 を検 証 す る た め に 旋 回 角 演 算 装 置 の 性 能 つ ま
りマ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ の 積 分 精 度 を調 べ た ｡ 本 装 置 の 入 力 は電 圧 と そ の 印 加
時 間 に よ っ て 旋 回 角 を演 算 す る た め ､ 電 圧 は 可 変 の 定 電 圧 電 源 , 時 間 は PC8801
に よ り制 御 さ れ る P IT に よ り正 確 な 時 間 を発 生 させ て 試 親 を行 っ た ｡
電 圧 は 0.5V き ざ み ､ 印 加 時 間 は 1秒 及 び 2秒 と し､ 電 圧 印 加 範 囲 は 1秒 間
出 力 した も の に 関 して は ± 10V 間 を､ 2秒 間 出 力 し た も の は 旋 回 角 が ± 180●の
範 囲 で し か 表 示 さ れ な い た め ､ ±8.5V の 範 囲 で 測 定 した ｡ な お 試 験 は 各 電 圧
に対 して 10回 繰 り返 し そ の 平 均 を と っ た ｡
ま た 3.6V を 10秒 間 出 力 す る と理 論 上 360●旋 回 (LE D 表 示 は 0.
0) す る こ と
に相 当 す る た め 20回 の 繰 り返 し試 験 を行 っ た ｡
班 -4-
(g)
試 験結果及 び考 察
試 験 結 果 の グ ラ フ を 図 3123に示 す ｡ 回 帰 分 析 の 結 果 ､ 両 者 共 ほ ぼ 完 全 に 直 線
上 に の る冶 異 が得 られ た ｡ 理 論 的 に は サ ン プ リ ン グ周 期 の 倍 数 の 印 加 時 間 で あ
る た め ､ 内 部 的 演 算 誤 差 は 生 じな い が最 小 単 位 の 0
.1
●の 下 の 桁 を切 り捨 て る た
め ± 0.1°の 誤 差 を生 じ る ｡
31
ま た3
.6V を 10秒 間 出 力 し た
葛 合 の 28回 の 平 均 は 0.0`で あ
●以 内 で
り誤 差 の 靖 国 は ± 0.1
あった｡
以上 の ようにほぼ理 論通 り
の 良 好 な 箱 異 と考 え ら れ る ｡
こ こで サ ン プ リン グ周 期 の
倍 数 の 印加 時 間 で な い場 合 の
誤 差 につ いて考 えて み る ｡
入 力電 圧 Vi
n- 一 定 つ ま り
角 速 度 一 定 と した 葛 合 ､ あ る
A
A=19･
99V-0･
01914 12.
00SJ
B
Aニ9.
998V-0.
01170(1
.
005 )
図 3-23 旋 回 角 演 算 装 置 の 積 分 精 度
時 刻 t に お け る 旋 回 角 Avは
読(
3-8)で 表 さ れ る ｡
Av- Kav･V i
n･t
(
(
3-8)
○ )
ま た 旋 回 角 演 算 装 置 に よ る 演 算 値 Asは 式 (3-9)で 表 さ れ る ｡
As- Kav･V i
n･[t/ Tsp] ･Tsp
(○
(
3-9)
)
こ れ らの 式 を グ ラ フ化 し た 図 を 図 3
-24に 示 す ｡ 入 力 の 角 速 度 が一 定 で あ る た
め Avは 時 間 と 共 に 直 線 的 に 増 え て い く ｡ こ れ に 対 して Asは t- n ･Tsp (n
-0,1,2.- ･) の 場 合 に は Avと一 致 す る
が 他 の 時 刻 で は Avに 対 して 常 に 低 い 値
と な る こ と が わ か る ｡ し か し な が ら､ こ
の 誤 差 は 一 定 の パ タ ー ン で 繰 り返 し､ 異
nに 比 例 して
境 す る こ と は な い ｡ ま た Vi
5Ts
P
時間
誤 差 の 傾 きも 大 き くな る ｡ 誤 差 の最 大 値
図 3-24 Avと Asの 関 係
nと な る ｡
は Ea= Ⅹav･Tsp･V i
32
今,Vi
n- 10V の 場 合 ､ E a-2
0 8
と大 き な 値 と な る ｡ コ ンバ イ ン に生 じる
D/S､ 旋 回
最 大 入 力 が 回 行 時 の 旋 回 に お い て 生 じ る とす れ ば , 追 行 適 度 V = 0.5r
半 径 r = lr
nとす れ ば 角 速 度 O = Ⅴ / r -28.6./Sと な る ｡ よ っ て V i
n-2.86V
の 堵 合 E a=5.72°と な る ｡ 班 - 4 - (d)に お い て ､ 入 力 周 波 数 が 低 い 場 合 ､ サ
ン プ リ ン グ周 期 が 長 くて も 誤 差 を小 さ くで き る と述 べ た が ､ v i
nの 入 力 時 間 に
よ る誤 差 を伴 い ､ これ は サ ン プ リ ン グ周 期 に 比 例 す る た め ､ サ ン プ リ ン グ周 期
は な る べ く短 い ほ う が ､ 安 定 度 の 点 で 有 効 で あ る と言 え る ｡ 仮 に サ ン プ リン グ
周 期 を0.02S と し た 場 合 ､ 前 述 の 誤 差 は 0.5720 と な り非 常 に高 椅 度 と な る ｡
現 に航 空 機 の 姿 勢 制 御 に は こ の サ ン プ リ ン グ 周 期 が 用 い られ て い る 63㌦
サ ン プ リン グ周 期 の 短 縮 の た め に現 在 の プ ロ グ ラ ム の 実 行 時 間 に つ い て 検 討
して み る と､ プ ロ グ ラ ム の 実 行 時 間 は 外 部 へ の デ ー タ要 求 処 理 を 除 い て , イ ン
タ ー バ ル タ イ ム カ ウ ン タ に よ る実 測 で 約 28msで あ っ た ｡ デ ー タ要 求 処 理 は 計 算
上 数 m sで あ り, 全 体 で の 実 行 時 間 は 約 30msと予 想 さ れ る ｡ し か しな が ら, 実 行
時 間 の 90%以 上 を B C D 変 換 に か か っ て お り､ こ の ル ー チ ン は 多 分 に冗 長 性 を
含 ん で い る た め ､ ア ル ゴ リズ ム の 変 更 に よ り実 行 時 間 を短 縮 す る こ と が 可 能 と
な る が ､ サ ン プ リ ン グ周 期 を短 縮 す る こ と に よ り演 算 桁 数 も 増 加 す る た め ､ よ
り高 連 な ア ル ゴ リズ ム が 必 要 と な る ｡
Ⅲ-5
メイ ン C P U部 の制御 プ ロ グラム
サ ブ C P U 部 は 角 速 度 セ ン サ に よ る旋 回 角 演 算 シ ス テ ム と して 独 立 して お り
電 源 投 入 と 同 時 に 機 能 し､ 外 部 か ら の 命 令 を監 視 し な が ら常 に 頼 算 を続 け て い
る ｡ これ に対 して メ イ ン C P U 部 は サ ブ c p U 部 の 管 理 と コ ン バ イ ン本 体 の 制
御 を行 う シ ス テ ム で あ り多 くの 機 能 を有 して い る ｡
キ イ ー ボ ー ドに よ っ て 選 択 可 能 な 機 能 は 8種 類 あ る ｡ そ の 機 能 を以 下 に 述 べ
る｡
1.
通 常 自 動 走 行 ･ ･ ･ ･ ･稲 列 に 沿 っ て 自動 的 に 刈 取 り作 業 を実 行 し,
ほ 場 末 端 部 で は 回 行 も 行 う｡ な お 籾 タ ン ク が
満 杯 に な れ ば 警 報 を発 し､ 一 時 停 止 す る ｡
33
2.
最 短 距 離 走 行 ･ ･ ･ ･ ･収 集 した 稲 列 デ ー タ に よ り最 短 澄 雄 を演 算 し
走行 す る｡
3.
回 行 後 進 時 間 変 吏 ･ ･ ･回 行 時 の 後 進 時 間 を ほ 場 状 意 に よ り初 期 値 を
変更す る｡
4.
出 力 装 置 の テ ス ト ･ ･ ･換 向 装 置 ､ 刈 取 り部 昇 降 装 置 及 び パ ワ ー シ フ
ト制 御 装 置 の 動 作 試 験 を行 う ｡
5.
オ フ セ ッ ト調 整 ･ ･ ･ ･角 速 度 セ ン サ の オ フ セ ッ ト電 圧 を ゼ ロ に 調 整
す る｡
6.
稲 列 デ ー タ 出 力 ･ ･ ･ ･稲 列 デ ー タ を外 部 コ ン ピ ュ ー タ に 出 力 す る ｡
7.
稲 列 デ ー タ収 集 ･ ･ ･ ･稲 列 に 治 っ て 自動 的 に 刈 取 り作 業 を実 行 しつ
つ 稲 列 デ ー タ を収 集 す る ｡
8.
自動 回 行 ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ほ 場 末 端 部 で の 回 行 を行 う ｡
これ ら の 機 能 は 多 くの サ ブ ル ー チ ン 等 に よ り実 行 さ れ る ｡ 以 下 に これ らの ル
ー チ ン につ い て 述 べ る ｡
1.
キ イ ー イ ン プ ッ トル ー チ ン
制 御 装 置 の コ ン ソ ー ル は 5個 の 機 能 選 択 キ イ ー と選 択 し た 機 能 を実 行 す
SW
るI
キ イ ー ､ そ の 機 能 を解 除 す るI
…
キ イー 及 び非 常 時 に コ
ンバ イ ン を停 止 す るI
B R Kl
キ イ ー 等 の キ イ ー 群 と キ イー 選 択 の状 億 表 示 を
B R Kl
キ イ ー 押 下 表 示 (B R X ) を
兼 ね た 籾 タ ン ク満 杯 表 示 (T P F) とl
行 う 2滴 の L E D と か ら清 盛 さ れ て い る ｡
電 源 投 入 時 に 2個 の L E D を点 灯 し キ イ ー 入 力 待 ち 状 態 に な る ｡ こ こ で
STA RTl
キ イ ー に よ り実 行 さ
機 能 通 釈 キ イ ー を押 す と BR K が 消 灯 し ､I
STA RTl
キ イ ー を押 す 前 に卜
STB Pl
キ イー を
れ T P F も 消 灯 す る ｡ ま たI
押 す こ と に よ り再 度 機 能 の 遺 訳 が 可 能 と な る ｡ 各 機 能 の 実 行 が終 了 す る と
2億 の L E D を点 灯 し キ イ ー 入 力 待 ち 状 嶺 に な る ｡
2.
割込み処理ル ーチ ン
34
本 ル ー チ ン は IN T 信 号 に よ る 割 込 み 処 理 を行 う ｡ こ の 信 号 はI
B R Kl
キ
イ ー と籾 タ ン ク満 杯 時 に 発 生 し､ L E D の 点 灯 (T P F , B R X ) に よ り
両 者 の 区 別 を 行 い ､ コ ン バ イ ン を一 時 停 止 す る ｡l
･
S T A R Tl
キイー によ り
元 の 処 理 を再 開 す る ｡
3.
リア ル タ イ ム ク ロ ッ ク カ ウ ン トル ー チ ン
本ル ーチ ンは1
0Hzの タ イ マ ー IC に よ っ て C P U に対 して N M I を か け
る こ と に よ り, 常 に 0
.1
秒 単 位 で 時 間 カ ウ ン トを行 う こ と が 可 能 で あ る ｡
メ モ リは 2B
yte使 用 し､ BCD表 現 で
0-999.9秒 ま で カ ウ ン トで き る ｡
な お こ の ル ー チ ン の 実 行 時 間 は 最 大 33J
ISで あ り､ 他 の ル ー チ ン へ の 影 響
は ほ とん ど な い ｡
4.
パ ワ ー シ フ ト制 御 サ ブ ル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は 現 在 の 変 速 位 置 と指 定 さ れ た 変 速 位 置 を比 較 し､ そ の
結 果 に よ っ て パ ワ ー シ フ ト レバ ー を増 通 例 か 減 速 個 に移 動 させ 変 速 を行 う ｡
ま た 変 速 位 置 を検 出 す る セ ン サ が油 圧 シ リ ン ダ の 過 変 位 等 に よ り接 触 不 良
yte
を生 じ た 場 合 の 対 乗 と して ､ 変 速 位 置 の デ ー タ を記 憶 す る メ モ リ を 1B
設 け , 接 触 不 良 と判 断 した 場 合 こ の メ モ リ か らデ ー タ を参 庶 して 変 速 を行
う ｡ こ の デ ー タ は 変 速 を行 う毎 に 更 新 さ れ る ｡ 従 っ て ､ 初 期 設 定 時 に 申 立
の デ ー タ を メ モ リ に 書 き 込 む た め ､ こ の ル ー チ ン を初 め て コ ー ル す る 前 に
パ ワー シ フ ト レバ ー を 申 立 に して お く必 要 が あ る ｡
5.
ハ ン ドシ ェ イ ク サ ブ ル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は サ ブ c p U 部 か ら の 旋 回 角 デ ー タ を確 実 に読 み 込 む た
め に下 位 バ イ ト､ 上 位 バ イ トの 煩 に 1B
yteづ つ タ イ ミン グ を取 りな が らデ
ー タ の 授 受 を行 うハ ン ドシ ェ イ ク法 を採 用 した ｡ 図 3
-25に読 み 込 み の タ イ
ミ ン グ チ ャ ー トを示 す . 最 初 に 旋 回 角 デ ー タ転 送 要 求 信 号 の D R Q l を L
に す る と ､ サ ブ c p u部 は 200msに 1回 の タ イ ミ ン グ で こ の 信 号 を検 出 し
BU SY を L に して 信 号 の 受 付 を示 し, 1Byte目の デ ー タ をセ ッ ト して S
T R O B E を L に す る ｡ そ して メ イ ン C P U 部 は こ の 状 藻 を検 出 す る と下
yte目の デ ー タ転 送 を終 了 す
位 バ イ ト を読 み 込 み ､ D R Q l を H に して 1B
35
る ｡ 同 様 に して ､
18PS Dclay
D 良 Q lと ST 氏
O B E信 号 に よ り
｢
タ イ ミ ン グ を取 り
(
′
ヽ
な が ら上 位 バ イ ト
の 転 送 を終 了 す る
ISの タ
｡ な お 18J
+
+
イ ム デ ィ レイ は 2
Byte目の デ ー タ の
k
DATA
∩FAD
L
圭
｢
1
受 取 を確 実 に す る
た め に設 け て あ る ｡
6.
図 3-25 デ ー タ読 み 込 み タ イ ミ ン グ チ ャ ー ト
サ ブ C P U 部 リセ ッ トサ ブ ル ー チ ン
サ ブ c p u 部 は 独 立 した シ ス テ ム と して 電 源 投 入 時 か ら旋 回 角 演 算 を続
け て い る ｡ 従 っ て ､ メ イ ン C P U 部 は 任 意 の 時 点 か らの 旋 回 角 を必 要 す る
時 , サ ブ C P U 部 を ゼ ロ リセ ッ トす る必 要 が あ る ｡ 本 サ ブ ル ー チ ン は サ ブ
C P U 部 に対 して D R Q 3 を送 出 す る こ と に よ りゼ ロ リセ ッ ト を行 うル ー
チ ンであ る｡
7. A/ D変 換 値 表 示 要 求 ル ー チ ン
角 速 度 セ ン サ は 若 干 温 度 ド リ フ トす る た め オ フセ ッ ト電 圧 をゼ ロ調 整 す
る必 要 が あ る ｡ 本 ル ー チ ン は サ ブ c PU 部 に 対 して ､ D R Q 字 を送 出 す る
こ と に よ り旋 回 角 デ ー タ を表 示 す る LED に 角 速 度 セ ン サ の 出 力 電 圧 の A
/ D変 換 値 を 直 接 表 示 す るル ー チ ン で あ る ｡
8.
刈 取 り部 上 昇 サ ブル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は 上 限 の リ ミ ッ トス イ ッチ が 0 N に な る ま で ソ レ ノ イ ド
バ ル ブ を励 磁 し刈 取 り部 を上 昇 させ るル ー チ ン で あ る ｡
9.
刈 取 り部 下 降 サ ブル ー チ ン
本 サ ブル ー チ ン は 下 限 の リ ミ ッ トス イ ッチ が O N に な る ま で ソ レ ノ イ ド
バ ル ブ を励 磁 し刈 取 り部 を下 降 させ るル ー チ ンで あ る ｡
36
10.
旋 回 角比 戟 サ ブル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は ハ ン ドシ ェ イ ク サ ブ ル ー チ ン を利 用 して ､ 設 定 旋 回 角
を入 力 パ ラ メ ー タ と して ､ 現 在 の 旋 回 角 と比 較 す る ル ー チ ン で あ り､ 設 定
旋 回 角 を越 え た 時 点 で こ の サ ブ ル ー チ ン を抜 け る ｡
1 1.
出 力 装 置 テ ス トル ー チ ン
本 ル ー チ ン は 出 力 装 置 で あ る操 向 制 御 装 置 ､ 刈 取 り部 昇 降 制 御 装 置 及 び
パ ワ ー シ フ ト制 御 装 置 の 油 圧 装 置 や これ ら装 置 に 関 連 す る セ ン サ 等 が 正 常
に 動 作 可 能 か ど う か を チ ェ ッ ク す る ル ー チ ン で あ る ｡ 但 し､ こ の ル ー チ ン
に は 自 己診 断 機 能 は な く､ チ ェ ッ ク は 目視 に よ る ｡
12.
タイ マ ー サ ブル ー チ ン
動 作 の規 定 や セ ンサ入 力 時 の遅 延 時 間 等 に タ イ マ ー ル ー チ ン が必 要 とな
る ｡ 本 サ ブ ル ー チ ン は 0.05秒 を基 準 に 0.1､ 0.2､ 0.4､ 1.0, 2.0秒 の 6 種
類 の タ イ マ ー を ソ フ トウ エ ア に よ っ て 生 成 して い る た め ､ そ れ ぞ れ サ ブ ル
ー チ ン と して コ ー ル す る ｡
13.
稲 列 デ ー タ収 集 サ ブル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は 最 短 庫 離 制 御 に お け る 稲 列 の 曲 が りの デ ー タ を収 集 す
るル ー チ ン で あ り詳 細 は 黄 V 章 に讃 る ｡
14.
稲 列 デ ー タ 出 力 サ ブル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は 収 集 した 稲 列 デ ー タ を解 析 す る た め に P P I を通 じて
外 部 の コ ン ピュ ー タ にデ ー タ を出 力 す るル ー チ ンで あ る ｡
15.
回行 サ ブル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は ほ 場 末 端 部 で 90'旋 回 す るル ー チ ン で あ り､ 詳 細 は 次
章 に譲 る ｡
16.
右 平行 移 動 サ ブル ーチ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は 自動 走 行 中 ま た は 回 行 後 の 稲 列 進 入 時 に 右 外 側 セ ン サ
が稲 を検 出 し た 場 合 ､ 右 側 に 約 35cL
D
平 行 移 動 す るル ー チ ン で あ る ｡ セ ン サ
が稲 を検 出 す る と そ の 場 で 停 止 し､ 刈 取 り部 を上 昇 しつ つ ､ 後 進 す る ｡ 次
に 45■右 旋 回 し 1秒 間 後 退 後 ､45●左 旋 回 し､ 停 止 す る ｡ そ して 刈 取 り部 を
37
下 降 し前 進 す る ｡ こ の よ う に して 右 個 に 平 行 移 動 す る ｡
17.
後進時 間変更 ル ーチ ン
本 ル ー チ ン は 回 行 時 の 後 進 時 間 を ほ 場 状 意 に よ っ て 初 期 値 を変 更 す るル
ー チ ン で あ り, キ ー ボ ー ド に よ っ て 0.5秒 単 位 で 増 減 可 能 で あ る ｡
18.
最短距離走行ル ーチ ン
本 ル ー チ ン は 最 短 距 離 演 算 の 結 果 に 従 い ､ 最 短 蕗 離 走 行 す るル ー チ ン で
あ り､ 詳 細 は 第 V 章 に 譲 る ｡
19.
最 短 距 離 演 算 サ ブル ー チ ン
本 サ ブ ル ー チ ン は 稲 列 デ ー タ か ら最 短 鹿 離 ル ー トを演 算 し､ 目標 点 ま で
の 時 間 と方 向 を メ モ リ に 展 尉 す る ル ー チ ン で あ り詳 細 は 第 V 茸 に譲 る ｡
Ⅲ-5- (a)
通 常 自動 走 行 ル ー チ ン
本 ル ー チ ン は 稲 列 に 沿 っ て 自動 的 に 刈 取 り作 業 を実 行 し､ ほ 場 末 端 部 で は 回
行 を行 い 次 の 稲 列 に 進 入 し､ 稲 が 無 く な る ま で 自動 走 行 す る ル ー チ ン で あ る ｡
な お 籾 袋 の 自動 交 換 は 制 御 対 象 と して い な い た め ､ 籾 タ ン ク が満 杯 に な れ ば 一
時 停 止 す る ｡ ま た 刈 取 りは 縦 刈 りか ら実 行 す る 必 要 が あ る ｡ こ れ は 縦 刈 り と横
刈 りで は 稲 の 哉 植 療 度 が 異 な る た め ､ 稲 の 位 置 を入 力 す る操 向 セ ン サ を変 更 し
て い る た め で あ る ｡ 図3-26に 本 ル ー チ ン の 概 略 フ ロ ー チ ャ ー トを示 す ｡
最 初 に 約 0.5
m/Sの 速 度 で 前 進 し, 全 損 向 セ ン サ を調 べ 右 外 側 セ ン サ が稲 を検
.4秒 後 に再 度 入 力 し､ セ ン サ が 0 N で あ れ ば 初 め て 右 平 行 移 動 ル
出 す る と約 0
ー チ ン をセ ン サ が稲 を検 出 し な く な る ま で コ ー ル す る ｡ こ の よ う に す べ て の 操
向 セ ン サ の 入 力 は一 定 時 間後 に再 度 入 力す る こ と に よ っ て ノ イ ズ及 び 欠 株 に よ
る誤 動 作 を防 止 し た ｡
縦 刈 り か横 刈 り か を示 す T 良 F L G フ ラ グ を参 尽 して ､ そ れ ぞ れ の 専 用 の 操
向 セ ン サ を監 祝 し､ 稲 列 に沿 っ て 左 右 旋 回 を繰 り返 しは 場 端 ま で 刈 取 り作 業 を
実 行 して 行 く｡ 図 で は 横 刈 り時 の フ ロ ー チ ャ - トは 入 力 す る 操 向 セ ン サ が 異 な
る点 を除 い て 同 一 で あ る た め 省 略 した . (B) ま た 左 右 の 操 向 用 シ リ ン ダ は 機
体 の ハ ン チ ン グ を 防 止 す る た め パ ル ス 駆 動 し平 均 パ ワ ー を 下 げ て 制 御 した .
38
ほ 萄 端 の 検 出 は す べ て の 操 向 セ ン サ に よ る 監 視 に よ っ て 確 実 に検 出 す る こ と
が で き る ｡ 検 出 後 は 左 旋 回 に 必 要 な 庫 溌 前 進 し､ 回 行 サ ブ ル ー チ ン を コ ー ル す
る ｡ 回 行 終 了 後 ､ ス トッ プ フ ラ グ を謂 べ ､ 刈 取 り終 了 か ど う か を判 断 す る ｡ 終
了 で な け れ ば TR FLG フ ラ グ を逆 転 して ､ 以 上 の ル ー チ ン を繰 り返 す ｡
メ イ ン C P U 部 の プ ロ グ ラ ム 容 量 は 約 3Kbyteで あ りー 全 プ ロ グ ラ ム の ア ッ
セ ン プ ル リス ト を付 録 に 掲 載 した ｡
図 3-26 通 常 自動 走 行 ル ー チ ン の 概 略 フ ロ ー チ ャ ー ト
39
Ⅲ-6
旋 回実 験
本 研 究 の 最 も 基 本 制 御 で あ る 角 速 度 セ ン サ に よ っ て 美 原 の 旋 回 角 を 測 定 し,
コ ンバ イ ン を任 意 の 角 度 旋 回 さ せ る フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 の 精 度 及 び 振 動 に よ る
影 響 を検 討 す る た め に 実 際 の ほ 場 に お い て 旋 回 実 験 を行 っ た ｡ 実 験 は 角 度 と方
向 を ソ フ ト ウ エ ア で 設 定 し､ ほ 場 に お い て コ ンバ イ ン を旋 回 さ せ ､ そ の ク ロ ー
ラ の 軌 跡 か ら実 際 に 旋 回 し た 角 度 を 測 定 した ｡
設 定 旋 回 角 は 45●と 90●､ 方 向 は 右 と左 ､ 速 度 は 主 変 通 と 副 変 速 の 組 み 合 わ せ
で 6段 階 に 変 化 さ せ た ｡ ま た 振 動 の 影 響 を調 べ る た め に 無 負 荷 走 行 の 場 合 と脱
穀 部 を駆 動 して 走 行 し た 場 合 と に 分 け て 行 っ た ｡ 旋 回 角 の 滑 走 は ク ロ ー ラ の 軌
跡 か ら旋 回 前 の 直 線 と 旋 回 後 の 直 線 を 糸 を付 け た 樺 を こ れ ら の 直 線 に 平 行 に 挿
入 し､ そ の 交 点 の 角 度 を分 度 器 で 卸 定 し た ｡ ま た 走 行 速 度 は 5 m 間 の 走 行 時 間
を各 変 速 位 置 毎 に 珊 定 して 求 め た ｡
Ⅲ - 6 - (a)
実験着果及び考察
設 定 旋 回 角 が 451､ 90●の 実 験 患 果 を そ れ ぞ れ 表 3-7, 表 3-8に 示 す ｡
表 3-7 旋 回 実 験 冶 果
45○
設定 角度
速m/ ら
度
(45●)
走 行 の
右 み 旋 脱穀
回 部駆動
0.35
43
47
0.64
52
50
40
走 行 の
左 み旋 脱穀部
回 駆動
1
平
皮均
46
45
45,3
48
48
49.5
表 3-8 旋 回 実 験 結 果
(90')
90
■
設定 角度
走 行 の み
脱 穀部駆動
走 行 の み
脱 穀部 駆動
0.2
8
9
0
97
87.5
95.5
92.5
0.35
90.5
94
85
85.5
88.8
0,3
9
83.5
84.5
94.5
89
8
7.9
0.51
94.5
97
96
91
9
4.6
0
.6
4
99.5
1
00.5
91
.5
93
96.1
0.6
9
97
1
02
95
94.5
97.1
以 上 の 結 果 よ り45●の 場 合 ､ そ の 平 均 は 47.8●で あ り旋 回 方 向 に よ る 差 異 は ほ
と ん ど な く､ ま た 脱 穀 部 駆 動 の 有 無 に よ る 差 異 は 脱 穀 部 を 駆 動 し た 場 合 が 若 干
小 さ い 程 度 で ほ と ん ど な い と言 え る ｡ ま た 90●の 場 合 ー そ の 平 均 は 92.8'で あ り
右 旋 回 で 脱 穀 部 駆 動 時 の 場 合 が や や 大 き い が ､ そ の 傾 向 は 45■の 場 合 と 似 て い
る と言 え る ｡ こ れ ら の 傾 向 を確 認 す る た め に 繰 り返 しの あ る 2元 寵 置 法 に よ る
分 散 分 析 を行 い ､ 旋 回 角 が ど の 因 子 に 最 も 影 響 を受 け る か を検 討 した 結 果 ､ 速
度 に よ る 影 響 が最 も 大 き く､ 他
の 因 子 は ほ と ん ど影 響 を 与 え な
い こ と が 明 ら か に な っ た 84)｡
そ こで 速 度 に よ る 影 響 を 調 べ る
た め に､設 定 角度 別 に回帰 分 析
を行 っ た ｡ こ れ ら の グ ラ フ を 図
3-27, 図 3-28に 示 す ｡
0
.
2
04
06
0.
8 m/s
TRAVELING SPEED
45'の 場 合 ､ 危 険 率 1 % で 回 帰
性 が認 め られ た ｡ ま た 単 相 関 係
図 3-27 旋 回 実 験 結 果 (
45')
41
戴 はO.72で 無 相 関 検 定 の 冶 果 ､
危 険 率 1%で 相 関 が あ る とい う
結 果 が得 られ た ｡90●の 場 合 に
つ いて も危 険 率 1%で 回 帰 性 が
認 め られ た ｡ 単 相 関 係 数 は 0.56
で4
5■の 場 合 と比 べ て 小 さ い 値
で あ る が, 無 相 関 検 定 の 薄 黒 ､
0
0.
2
04
危 険 率 1% で 有 意 で あ る と い う
結 果 が得 られ た ｡ つ ま り速 度 の
0.
6
0
.
8 r
n/s
TRAVELING SPEED
図 3-28 旋 回 実 験 結 果 (
90●)
増 加 に伴 い 旋 回 角 が大 き くな る傾 向 の あ る こ と が 明 ら か に な っ た ｡ こ の よ う な
傾 向 を生 じ る主 な 原 因 は 機 体 の 慣 性 と油 圧 装 置 の 伝 達 遅 れ で あ る ｡ こ の 時 間 は
速 度 に拘 わ らず ほ ぼ 一 定 で あ る た め 速 度 の 増 加 に 伴 い ､ 遅 れ 時 間 内 に 走 行 す る
距 離 が 増 加 す る た め と考 え られ る ｡ も う一 つ の 原 因 は Ⅲ-4-
(g)で 述 べ
たサ
ン プ リ ン グ周 期 と旋 回 時 間 の 関 係 に よ っ て 生 じ る 誤 差 で あ る ｡ 今 ､ 設 定 旋 回 角
●)と して 各 速 度 V t(孤/S)別 に 設 定 旋 回 角 に 到 達 す る ま で の 時 間 T a(S)は
を An(
旋 回 半 径 を R t(z
n) と した 場 合 ､ 式 (
3-1
8)で 表 さ れ る ｡
Ta- n ･R t･An/ V t/ 180
(ら
(
3-1
0)
)
こ の Taを式 (
3-9)の t に代 入 し, Ⅹav･V i
nに 角 速 度 を代 入 す る と Anに 到 達
した 時 点 で の 旋 回 角 演 算 装 置 の 演 算 値 が 求 ま る ｡ こ の 数 値 は 明 ら か に An以 下
の 値 を取 る た め ､ 実 際 の 旋 回 角 A †く
●)は An以 上 の 値 に な る ｡ A rは 式 く
3-9)を
変 形 して 式 (
3-ll)で 表 さ れ る ｡
A r= 1
80･V t･ ( [Ta/ Tsp] + 1) ･Tsp/ 7
G/ R t
(○ )
(
3-ll)
な お Rtは 旋 回 中 心 と左 右 ク ロー ラ 間 の 中 心 と の 距 離 と し実 滑 で 1.1m で あ っ
た ｡ ま た 実 験 結 果 の 各 速 度 毎 の 平 均 値 と Arを グ ラ フ上 に表 し､ 速 度 に よ る 変
42
動 の 傾 向 を調 べ た ｡ こ の グ ラ フ
を 図 3-29､ 図 3
-30に 示 す ｡
d e g･
55
こ の グ ラ フ か ら45●の 場 合 ､
速 度 0.64m/Sに お け る 角 度 が や
ヨ
C)
≡
や 大 き い 点 を 除 く と, ほ ぼ 理 論
4 5
35
通 りの 傾 向 を示 して い る こ と が
明 ら か に な っ た ｡ ま た 実 際 の旋
0
012
0･4
0.6
TRAVEL工NG
回 角 は理 論 値 に油 圧 系 流 の 伝 達
0.8
m/s
SPEED
図 3
-29 実 験 値 と理 論 値 と の 比 較 く45')
遅 れ と機 体 の 慣 性 の 影 響 ､ そ れ
に ゼ ロ点 で の オ フセ ッ トの 影 響
を加 え た も の で あ る と い う こ と
0
8
速 度 域 にお いて は理 論 値 とま っ
0
9
一 方 .90●の 場 合 , 実 験 値 は 低
凹 JDL
(V
が推 棄 で き る ｡
de g
た く逆 の 傾 向 を示 して い る が ､
高 速 度 域 に お いて は一 定 の間 隔
｡
0.2
0.4
TaAVEL ING
で 非 常 に 良 く似 た 憤 向 を示 して
い る ｡ 特 に 90●の 場 合 ､ 45●に 比
0.6
0.8
m/s
SPEED
図 3
-30 実 験 値 と理 論 値 と の 比 較 く
90●)
べ て ､ 旋 回 時 間 が長 い た め 角 速 度 の 変 化 の 瀞 等 を受 け や す い こ と な ど が原 因 と
して 考 え られ る ｡
以 上 の よ う に設 定 旋 回 角 に 対 す る 誤 差 は 理 論 上 生 じ る 誤 差 に 加 え て ､ 機 体 の
走 行 速 度 に 起 因 す る誤 差 が最 も 大 き い こ と が 明 ら か に な っ た ｡ こ れ は 旋 回 時 間
が サ ン プ リ ン グ周 期 の 倍 数 に な る旋 回 角 度 を 除 い て , 設 定 旋 回 角 度 旋 回 す る こ
と が理 論 上 不 可 能 で あ る こ と を示 して い る ｡ 本 研 究 で は パ ワ ー シ フ ト 1速 ､ 副
変 速 H の 速 度 を設 定 して い る が , こ れ は 旋 回 実 験 に お け る 0
.5lm/Sに 相 当 す る .
こ の 速 度 に お け る Taを式 (
3-1
0)か ら計 算 す る と Ta-0.038･Anと な る ｡ こ の
Taが 0.2の 倍 数 と な る旋 回 角 は 式 (
3-1
2)で 表 さ れ る ｡
43
An-0.2･n / 0.038
.26･n
An≒5
(○ )
(n -0､1,2.3,- ･
)
(
3-12)
この 設 定 角 の 時 に理 論 上 の 誤 差 は ゼ ロ に な る が ､ 実 際 に は 前 述 の よ うな 誤 差
が伴 う た め ､ こ の 速 度 に つ い て 実 際 に 旋 回 さ せ ､ 角 度 設 定 を適 切 な 値 に す る こ
とで 誤 差 を最 小 限 に 押 え る こ と が 可 能 と な る と 考 え られ る ｡
Ⅲ-7
旋 回角検 出装 置 の理 論 的解 析
旋 回 角 枚 出 装 置 は コ ン バ イ ン の 旋 回 角 速 度 を検 出 し､ デ ィ ジ タ ル コ ン ピ ュ ー
タ に よ り積 分 して 旋 回 角 を 計 算 し､ 設 定 旋 回 角 と の 差 を ゼ ロ に す る よ う に コ ン
バ イ ン を旋 回 さ せ る 一 極 の デ ィ ジ タル 制 御 系 と 見 る こ と が で き る ｡
本 制 御 系 の ブ ロ ッ ク 線 図 を 図 3-31に 示 す ｡
メ イ ンCPU
図 3-31 旋 回 角 検 出 装 置 の ブ ロ ッ ク 線 図
本 制 御 系 は 基 本 的 に 論 理 演 算 を含 む 非 線 形 制 御 系 で あ り正 確 な 伝 達 関 数 を 求
め る こ と は 不 可 能 で あ る ｡ そ こ で 各 要 素 を線 形 近 似 して 伝 達 関 数 を求 め た ｡ こ
の ブ ロ ッ ク 線 図 を 図 3-32に 示 す ｡ 各 要 素 は 線 形 近 似 さ れ て い る が ､ こ れ は サ ン
プ ラ を持 つ サ ン プ ル 値 制 御 系 で あ り線 形 解 析 を行 う に は 2
:変 換 法 65) を適 用 す
る必 要 が あ る ｡
以 下 に各 要 素 の
伝 達 関 数 を求 め
た｡
図 3-32 線 形 近 似 し た ブ ロ ッ ク 線 図
44
ソ レ ノ イ ドバ ル ブ 及 び 油 圧 シ リ ン ダ は 比 例 要 素 (ゲ イ ン Kl
)及び一 次遅 れ
要 素 (時 定 数 Tl
) で 近 似 した ｡ こ の 伝 達 関 数 を G l(ら) とす る と式 く
3-13)で 表
され る｡
G l(S)-
Kl
1+T
(
3-13)
IS
コ ンバ イ ン本 体 は 剛 体 で あ る と仮 定 す れ ば ､ 簡 単 な 質 量 ま た は 慣 性 モ デ ル と
して 表 せ る ｡ 機 体 の 慣 性 モ ー メ ン トを J とす れ ば 加 え られ る トル ク と速 度 と の
間 の 伝 達 関 数 G 2(S)は 式 (
3-14)で 表 さ れ る 66) ｡
G 2(S)≡
(
3-14)
角 速 度 セ ン サ は 比 例 要 素 (ゲ イ ン K 2) で 近 似 した B こ の 伝 達 関 数 を H l(S)
とす れ ば 式 (
3-15)で 表 さ れ る ｡
H l(S)=K2
(
3-15)
ゼ ロ 次 ホ ー ル ダ の 伝 達 関 数 H 2(ら)は サ ン プ リ ン グ 周 期 を T と した 場 合 ､
読(
3-16)で 表 さ れ る ｡
H2くS)≡
1- e-Tt
(
3-16)
A/D変 換 器 と サ ブcpUは 単 純 に 比 例 要 素 (ゲ イ ン K3) と穣 分 要 素 で 近
似 す れ ば 伝 達 関 数 H 3(S)は 式 (
3-17)で 表 さ れ る ｡
H3くS)≡
(
3-17)
45
前 向 き伝 達 関 数 G (S)は 式 (
3-18)で 表 さ れ る ｡
G
S
)
-
く
S
)
≡
Kl
lS) 2
G
(
(
G
J s
(
1+
T
i
く
3-18)
s)
フィ ー ドバ ッ ク伝 達 関 数 は 式 (
3-19)で 表 さ れ る ｡
=
K2
=
H (S) H l(S)H 2(S)H 3(S)
(1- e T`)
(
3-19)
S2
シ ステ ム の 閉ル ー プ 2
:変 換 伝 達 関 数 W
(Z)は 式
(
3-20)で 表 さ れ る C
G くZ)
-
W (
Z)
1+G (Z)H (Z)
号 [G (
S)]
1+
含 [G(S)H (S)〕
く
3-20)
こ こ で 記 号 才 は Z変 換 を示 す ｡
式(
3-20)各 要 素 は 式 (
3-21)及 び 式 (
3-22)と な り､ これ ら を式 (
3120)に 代 入 す
る と式 (
3-23)と な る ｡
Ⅹ 1
% lG (S)] -
Js(1 +
T IS)
Sく1+ T IS)
Z(1- e
Kl
J
く
2- 1)(
2- e
(
3-21
)
T/Tl)
3 l
K
K 2(1 - e -TS)
J s(1 + T IS)
S2
]-
号 [G (S)H (S)
T/Tl)
K IK 2
Z- i
J
z
S3(1 + T IS)
46
1
竺苧
三
号
[÷
] - T1% [÷
S)
]･ T12号 [ Sく1+ TI
KlK2 (
Z-e T
/Tl
) くT2(
Z+1
)-2T IT (
Z-1
))+2T1
2く
2-1
)2く
卜e T
/Tl
)
2J
(
Z- 1 )2(
Z- e-T/Tl)
.
.
.W (
ヱ)は
2K IZ(
Z- 1)く1- e
T/Tl)
2J(
∼-1
)2(
Z-e T/Tl)+KIX2(
(
2-e T/Tl
)i
T2(
Z+1)-2TIT (
Z-1
))十2T12(
2-1
)2
/Tl
))
(
1
-e T
この よ う に制 御 系 の 伝 達 関 数 を
Z
(
3-23)
変 換 手 法 に よ り求 め た が ､ 実 際 の 制 御 系 に
は 非 線 形 要 素 や 論 理 演 算 を 含 む た め ､ こ の 伝 達 関 数 に よ っ て 制 御 系 の 特 性 を解
析 す る こ とに は若 干 無 理 が あ る ｡本 来 この制 御 系 は マ イ ク ロ コ ン ピュ ー タ を コ
ン ト ロー ラ と して い る た め に ､ シ ス テ ム の 解 析 に は コ ン ピ ュ ー タ に よ る デ ィ ジ
タ ル シ ミ ュ レー シ ョ ン 手 法 が 非 常 に 有 効 と な る ｡
班- 8
旋 回 実 験 の シ ミ ュ レー シ ョ ン
シ ス テ ム の 挙 動 を解 析 的 に行 う こ と が 不 可 能 で あ る た め , デ ィ ジ タル コ ン ピ
ュ ー タ に よ る シ ミ ュ レー シ ョ ン が 有 効 と な る ｡ ま た シ ス テ ム パ ラ メ ー タ を容 易
に 変 更 可 能 な た め ､ 実 験 不 可 能 な 状 意 を再 現 す る こ と も 可 能 で あ る ｡ 本 項 で は
旋 回 角 検 出 装 置 の 解 析 を含 め た 旋 回 実 験 の シ ミ ュ レー シ ョ ン を行 っ た ｡ サ ン プ
リ ン グ周 期 の 変 更 に よ る シ ス テ ム の 挙 動 の 変 化 を検 討 した ｡ ま た コ ン バ イ ン の
振 動 に よ る 影 響 を 調 べ る た め に 嶺 動 成 分 の 周 波 数 分 析 を行 い ､ シ ミ ュ レー シ ョ
ン に加 え た ｡
Ⅲ - 8-
(a)
供 試 コ ンバ イ ン の 嶺 動 解 析
角 速 度 セ ン サ は 本 来 外 部 嶺 勤 の 影 響 を キ ャ ン セ ル す る 構 通 を有 して い る が ､
周 波 数 ､ 嶺 麻 及 び 位 相 の 異 な る多 くの 嶺 動 成 分 を 同 時 に キ ャ ン セ ル す る こ と は
困 難 で あ る ｡ 特 に コ ン バ イ ン は 揺 動 の 発 生 源 と な る 往 接 遇 動 機 溝 が 多 い こ と及
び 機 体 の 剛 性 が 余 り高 く な い こ と な ど振 動 の 多 い 機 械 と言 え る ｡
47
そ こで 供 試 コ ンバ
イ ンの振 動 の周 波 数
成 分 を調 べ る た め に
1
2
1
0
1
0
1
角速度 セ ンサ取 付 け
部 に加 速 度 計 を ヨ ー
軸 方 向 に 固 定 し､ ス
ト レイ ン ア ン プ に よ
0 10 20 50 L
L
O 50
.
十
G
G
_2
ユ
1
0
0
って増頼後 ,デ ー タ
レ コ ー ダ に記 録 し た
.
そ して こ の デ ー タ
3
1
0
1
6一
･
｣
●
1
0
-L
I
1
0
を ス ペ ク トラ ム ア ナ
1
5
-5
1
0
1
0
ライザ によって周 波
数 分 析 した ｡ 実 験 は
コ ン バ イ ン を停 止 状
億 と し､ エ ン ジ ン 回
Hz
-
日
1
0
1
2
H
z
-2
ユ
0
1
1
0
1
0
1
0
-I
.
1
1
0
一
一
‥
--
-
-3
lL
転 速 度 を作 業 時 に 設
定 し､ ① エ ン ジ ン 回
-
5
岨
転 の み (E ) , ② 脱
穀部駆動
0
(E+T)
I ③ 脱 穀 部 +刈 取 り部 駆 動
10
20
50
5
0
H
z1
1
0 5
0
0 1
0 2
0 5
0 q
O 5
0
L
図 3-33 供 試 コ ン バ イ ン の 嶺 動 分 析 着 果
(E+T+C) の 条 件 毎 に 行 っ た ｡ こ の 結 果 を図 3-
33に示 す ｡ ま た シ ミ ュ レー シ ョ ン の 一 つ の パ ラ メ ー タ とす る た め に , 角 速 度 セ
ン サ の 出 力 電 圧 の 周 波 数 分 析 を行 い ､ 実 際 に 受 け る影 響 を明 ら か に した ｡ な お
エ ン ジ ン の 回 転 速 度 は 約 2700Tpmで あ っ た ｡
エ ン ジ ン 回 転 速 度 か ら換 算 して 46Hzの ス ペ ク トル が エ ン ジ ン の 境 動 に よ る も
の で あ る こ と が わ か る ｡ ま た ど の 条 件 下 で も ､ そ の 約 半 分 の 周 波 数 で あ る 23Hz
付 近 の ス ペ ク トル が点 も 大 き い こ と が わ か る ｡ こ れ は エ ン ジ ン 出 力 が一 旦 ベ ル
トに よ っ て 半 分 に 減 速 さ れ た カ ウ ン タ プ ー リ軸 の 振 動 で あ る と言 え る ｡ つ ま り
こ の 軸 に各 部 の 駆 動 源 が集 中 して い る た め 点 も大 き な 振 動 源 に な っ た と考 え ら
48
れ る ｡ ま た 各 部 を駆 動 した 葛 合 カ ッ タ バ ー ､ 脱 穀 部 及 び 揺 動 選 別 部 等 の 往 復 運
動 に よ っ て 嶺 動 成 分 の 増 加 す る こ と が わ か る ｡ 右 の グ ラ フ は ス ト レイ ン ア ン プ
0
Hzの ロ ー パ ス フ ィ ル タ を挿 入 した 場 合 の ス ペ ク トル を示 して い る が カ
内蔵 の1
/1
0程 度 減 衰 し, 他 は 低 周 波 付 近 を除 い て は は ゼ ロ
ウ ン タ プ ー リ軸 の パ ワ ー が 1
にな って い る｡
次 に角 速 度 セ ンサ の 出 力 の周 波 数
mV
分 析 の 結 果 を 図 3-34に 示 す ｡ 前 述 の
ト100
3Hz付 近
よ う に振 動 分 析 の 結 果 か ら2
｣
○
>
の ス ペ ク トル の パ ワ ー が 点 も 大 き い
50
こ と が明 ら か に な っ た が ､ こ の 国 か
ら角 速 度 セ ン サ が最 も 瀞 琴 を受 け る
0
振 動 源 は カ ウ ン タ プ ー リ軸 で は な く
10
20
30
40
50
60
FRa
Hz
.
エ ン ジ ンで あ る こ と が判 明 した ｡ こ
れ は角速 度 セ ンサ の構 造 上 の特 性 に
よ って .特定 の周 波 数 成 分 が減 衰 す
mV
ト
100
｣
○
>
る た め で あ る と考 え ら れ る ｡
以 上 の 結 果 か ら嶺 勤 の 周 波 数 分 布
50
が明 らか にな っ た が､ これ は停 止 状
態 で の分 析 で あ るた め ､走 行 時 に は
0
路 面 状 潜 に よ る 振 動 の 影 響 を考 慮 す
る 必 要 が あ る ｡ こ れ は 約 4H
zの 周 波
数 で あ る こ と が 報 告 さ れ て い る 67) ｡
10
20
30
40
50
60
Hz
FR a .
図 3-34 角 速 度 セ ン サ の
出 力 の周 波 数 分 析
こ の よ う に 角 速 度 セ ン サ は 振 動 に よ る 影 響 を受 け る た め ､ 何 等 か の 対 発 をす
る必 要 が あ る ｡ 最 も 容 易 な 手 段 と して ､ 以 上 の 周 波 数 分 析 か ら約 4H
z以 上 の 周
波 数 成 分 を カ ッ トす る ロ ー パ ス フ ィ ル タ の 挿 入 が考 え られ る ｡ し か しな が ら､
か な り急 峻 な カ ッ トオ フ特 性 を必 要 と し､ 必 然 的 に 高 次 の フ ィ ル タ と な る た め
立 ち 上 り特 性 と整 定 時 間 に よ る 時 間 遅 れ が原 波 形 に 歪 を生 じ させ て し ま う原 因
と な る ｡ こ れ は 実 際 カ ッ トオ フ周 波 数 2H
zの 4次 の ベ ッセ ル 型 ロ ー パ ス フ ィ ル
49
タ を挿 入 した 場 合 ､ 設 定 旋 回 角 に対 して 実 際 の 旋 回 角 が か な り大 き くな る こ と
を確 認 した ｡ し か しな が ら､ 旋 回 実 験 か ら､ 旋 回 時 に お い て は そ れ ほ ど嶺 動 の
影 響 を受 け な い こ と が 明 ら か で あ る た め ､ ロー パ ス フ ィ ル タ の 挿 入 は む しろ 逆
効 果 で あ る と言 え る ｡ 本 研 究 に お け る 角 速 度 セ ン サ の 応 用 は 旋 回 時 に 限 られ ､
直 進 時 に お け る計 測 は 行 わ な い た め ､ ロー パ ス フ ィ ル タ無 しで 十 分 応 用 可 能 で
あ る と考 え る ｡
Ⅲ - 8- (
b)
コ ンバ イ ン の走 行 モ デ ル
コ ンバ イ ン の 走 行 装 置 は 履 帯 方 式 で あ り､ そ の換 向 は 片 側 の 履 帯 を ブ レー キ
ン グす る い わ ゆ る ス キ ッ ドス テ ア リ ン グ方 式 で あ る ｡ こ の よ う な 装 軌 式 車 両 の
旋 回理 論 は 比 較 的 古 く か ら研 究 68
75) さ れ て
い る が ､ 本 来 す べ り を伴 う操 向 方
式 で あ る た め 走 行 部 の 形 状 及 び 路 面 の 性 状 に大 き く左 右 さ れ る た め ､ 理 論 的 確
立 が 困 難 で あ る と言 え る ｡ そ こ で こ の シ ミュ レー シ ョ ン に お け る コ ン バ イ ン の
走 行 モ デ ル は 単 親 な 幾 何 学 的 方 法 に よ っ て 表 現 し､ 機 体 の 慣 性 ､ 走 行 部 の す べ
り及 び 路 面 の 性 状 は す べ て 無 視
した ｡ 図 3-35に走 行 の モ デ ル を
示 す ｡ コ ンバ イ ン は 中 央 デ ィ バ
イ ダ の 先 端 P (p ､
I)
､左 右
の 旋 回 中 心 0 , (a , b) , O l
(C,d) 及 び これ らの 交 点 M
(e , f) で 代 表 した ｡ これ に
よ っ て コ ンバ イ ン の 進 行 方 向 を
直 線 PMの 勾 配 で 表 現 す る こ と
がで き る ｡ な お 旋 回 中 心 は 左 右
の 履 帯 の 接 地 部 を 2分 す る線 上
に あ る と仮 定 し､ ま た 旋 回 半 径
は実 測 して 求 め た ｡
図 3-35
50
コ ンバ イ ン走 行 の モ デ ル
Ⅲ - 8- (C)
機 体 移 動 の概 念
コ ンバ イ ン の 移 動 は 幾 何 学 的 座 標 変 換 に よ っ て シ ミ ュ レー トす る が , こ こ で
m/S)と して t 秒 間 移 動 し た 場 合 の 走 行 鹿 瀬 は v t (
コ ンバ イ ン の 走 行 速 度 を V (
m)とな り､ 左 旋 回 角 α (fad)は 旋 回 半 径 を L とす る と α - v t / し くrad)と表 せ
る ｡ 今 ､ 機 体 が α (一ad)だ け 左 旋 回 し た 場 合 の P ､ 0 .､ M の 旋 回 後 の 位 置 を そ
れ ぞ れ P' ､ 0,I ､ M ' とす れ ば 各 点 の 産 額 は 式 (
3-24)で 表 さ れ る ｡
pl= (
p-C)cosα - (
q-d)si
nα +c
α≧ 0
ql= (
p-C)si
nq + (
q-d)cosα +d
(
3-24)
al= (
a-C)cosα - (
ら-a)si
n∝ +c
bl- (
a-C)si
nα + (
b-d)cosα +d
el= (
e-C)cosα - (卜 d)si
n∝ +c
fl- (
e-C)si
nα + (卜 d)cosα +d
ま た 機 体 が P(fad)だ け 右 旋 回 した 場 合 は 式 く
3-24)と 同 額 に 各 点 の 座 標 法 式 く
3-
25)で 表 さ れ る ｡
p l-
(
p-a)cosβ - (
q-b)si
nβ+a
β≦ 0
nβ+ (
q-b)cosβ +b
ql- く
p-a)si
d-b)si
nβ+a
cl- く
C-a)cosβ - く
dl= (
C-a)si
nP+ (
a-b)cosP+b
el= く
e-a)cosp- (卜 b)si
nP+ a
fl- (守-a)sinβ+ (i-ら)cosβ+ち
51
(
3-25)
機 体 の 直 進 運 動 は 各 座 標 点 が 進 行 方 向 に 対 して 平 行 に 移 動 す る こ と に よ っ て
表 現 す る こ と が で き る ｡ コ ン バ イ ン の 進 行 方 向 は 点 p と点 M を結 ぶ 直 線 で 表 す
こ と が で き ､ こ の 直 線 の 勾 配 が 機 体 の 向 き を決 定 す る ｡ 今 ､ 速 度 Ⅴ (m/ら)で t
秒 間 移 動 した 場 合 の 各 点 の Ⅹ方 向 成 分 と y 方 向 成 分 の そ れ ぞ れ の 増 分
Ⅹ ‥
y.
は式 (
3-26)で 表 さ れ る ｡
Xl- (p-e)･Vt/
(p-e)2+ (q-i)2
y .- くq-i)･
vt/
く
p-e)2+ (q-i)2
く
3-26)
従 って ､ 各 座 襟 は式 (
3-27)で 表 さ れ る ｡
pl= p+ Ⅹ s
ql= q+ y I
al= a+ Ⅹ bl- b+ y l
く
3-27)
cl= C+
Ⅹ-
dl= d+ y .
el= e+
I.
fl= f+ y .
制 御 シ ス テ ム の 特 性 を表 す た め に 装 置 に 関 す る藷 数 値 を基 礎 実 験 に よ り求 め
た ｡ これ を以 下 に 示 す ｡
油圧 装 置 の伝 達 遅 れ時 間
右操 向系
OFF一ON:0.07S ､
0Ⅳ一OFF:0.1
4S
52
左操 向系
OFFう0Ⅳ:0.07S､
0Ⅳ
うOFF:0.12S
旋 回半 径
右 :1
.05m ､ 左 :1
.1m
コ ン バ イ ン の 各 点 の 初 期 座 額 は P (0,0) と し た 場 合
0 , (-1
70,-1
20) ,
班 - 8 - くd)
0 1 (-1
70.95) ､
M (-1
70,0)
旋 回 シ ミ ュ レー シ ョ ン 実 験
旋 回実 験 と 同 様 なパ ラ メ ー タ で シ ミュ
レー シ ョ ン 実 験 を 行 っ た ｡ 時 間 間 隔 は
-9 嶺 劫 の 周 波 数 と 振 幅
表 3
項
目
嶺暗 く
mV) 周 波数 くHz)
0.
01秒 と し ､ 各 時 効 に お け る コ ン バ イ ン
の 位 置 を計 算 し､ 最 解 停 止 位 置 に お け る
3
9
6
5
.
4
座 標 か ら旋 回 角 を 求 め た ｡ ま た 各 パ ラ メ
ー タ の 内 r走 行 の み ｣ と ｢脱 穀 部 駆 動 ｣
の 区 別 は 嶺 動 解 析 に お け る結 果 を利 用 し
3
5 l
1
3
3
6
4
1
9
4
3
21
.
5
た ｡ こ れ は 各 条 件 に お け る嶺 動 成 分 が サ
イ ン 波 と して 角 速 度 セ ン サ の 出 力 に 重 畳
さ れ た も の と して 扱 っ た ｡ こ れ を表 3
-9
に示 す ｡ シ ミュ レー シ ョ ン は
BASIC
菖 蒲 で 記 述 し実 行 は P
C-9801
Fで 行 っ た ｡ プ ロ グ ラ ム の 概 喝 フ ロ ー チ ャ ー ト を
図3
-36に 示 す ｡ ま た プ ロ グ ラ ム リ ス ト を 付 録 に 掲 載 し た ｡
プ ロ グ ラ ム は 旋 回 角 ､ ｢走 行 の み ｣ か ｢脱 穀 部 駆 動 ｣ か を入 力 し て ､ま ず 各
パ ラ メ ー タ か ら0
.01秒 間 に 移 動 す る 距 離 と 旋 回 角 を 計 算 し て 初 期 設 定 を 終 え る ｡
次 に 時 間 カ ウ ン タ T S を ゼ ロ に して . 2秒 間 コ ン バ イ ン を 直 進 さ せ る ｡ そ し
て サ ブ c p U 部 を リ セ ッ トす る が ､ こ の リ セ ッ トに は 最 高 ､ サ ン プ リ ン グ 周 期
分 か か る た め ､こ の 時 間 ま で の 乱 数 を 発 生 さ せ て リ セ ッ ト時 間 を決 定 し た ｡ 従
っ て ､ こ の 時 間 と油 圧 装 置 の 伝 達 遅 れ 時 間 だ け コ ン バ イ ン は 余 分 に 直 進 す る こ
53
とにな る.
こ の よ う に して 旋 回 動 作
に 移 行 し､ 0.01秒 間 に こ の
旋 回 に よって発 生 す る角速
度 を計 算 し､ こ の 角 速 度 を
角速度 セ ンサ の出 力電 圧 に
変 換 す る ｡ そ して コ ン バ イ
ン の 位 置 を計 算 し､ 画 面 に
プ ロ ッ トす る ｡ ま た T S が
サ ン プ リン グ周 期 の 倍 数 の
時 刻 の 時 , A / D 変 潰 して
旋 回 角 を計 算 し､ 設 定 旋 回
角 を越 え た ら､ 旋 回 を 中 止
して 直 進 移 動 を 2秒 間 行 い
停 止 す る ｡ この移 行 時 に は
図 3-36 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン プ ロ グ ラ ム の
油 圧 装 置 の伝 達 遅 れ 時 間 だ
概 略 フ ロー チ ャ ー ト
け コ ンバ イ ンは余分 に旋 回す る｡
そ して 最 終 停 止 位 置 の 座 額 か ら旋 回 角 を 計 算 して ､ 各 設 定 条 件 と 共 に プ リ ン
タ に 印 刷 す る ｡ こ れ を走 行 速 度 8.28- 0.69
r
n
/Sま で の 6 段 階 を 頗 番 に 実 行 して
一 つ の 実 験 区 を終 了 す る ｡ な お 振 動 成 分 の 初 期 時 刻 は 乱 数 で 決 定 し た ｡
ま た サ ン プ リ ン グ 周 期 を 0.05秒 と し た 場 合 に つ い て も 同 様 な 実 験 を 行 い ､0.2
秒 の 場 合 と比 較 検 討 した ｡
Ⅲ - 8-
(e)
実験結果及び考 察
0- 表 3-13に 示 す ｡
こ の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 実 験 の 結 果 を表 3-1
実 襟 の 実 験 と比 較 し て ､ 数 値 は や や 大 き い が バ ラ ツ キ が 小 さ い 他 は 速 度 に 対
す る 相 関 は 強 い と 言 え る ｡ 左 右 旋 回 に よ る 差 異 ､ ｢走 行 の み ｣ ､ ｢脱 穀 部 駆 動 J
に よ る 差 異 も ほ と ん ど な く ､ 実 際 の 美 貌 同 様 の 傾 向 を示 し て い る と 言 え る . 嶺
54
勤 に よ る影 響 が少 な い の は嶺 動 に よ っ て 生 じる電 圧 が旋 回 に よ っ て 生 じる電 圧
に比 べ て 十 分 小 さ い た め で あ る と考 え られ る ｡
表 3-10 旋 回 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 実 験 結 果 1
設 定 角度
45○
速m/ S
度
右 み旋 脱 穀
回部 駆 動
走 行 の
サ ン プ リン グ周 期 :0
.2秒
左 み旋 脱 穀
回部 駆 動
走 行 の
皮均
平
0.2
8
47.5
47,5
48.2
48.2
47.9
0.3
5
47.9
47.9
49.4
49.4
48.7
0.3
9
49.1
49.1
50,9
50.9
5
0.0
0.51
53.1
5
3.1
50.7
50.7
51
.9
0.6
4
52.6
5
2.6
5
0.2
5
0.2
51
.4
0.6
9
49.2
5
6.7
54.2
5
4.2
53.6
表 3-11 旋 回 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 実 験 港 果 2
908
設 定 角度
速m/ S
度
走 行 の
右 み旋 脱 穀
回部 駆 動
サ ン プ リン グ周 期 :0
.2秒
走 行 の
左み 旋 脱 穀
回部 駆 動
平
皮均
0.2
8
93.3
93.3
92.0
92.0
9
2.7
0
.35
93.7
93.7
9
3.1
93.1
93.4
0
.3
g
95.9
95.9
9
5.6
95.6
95.8
0.51
97.5
9
7.5
93.1
93.1
9
5.3
0.6
4
94.5
94.5
9
6.8
96.8
95.7
55
表 3-12 旋 回 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 実 験 結 果 3
45○
設定 角度
サ ンプ リング周期 :0.05秒
速m/ S
度
右
0.2
8
47.5
47.5
46.8
46.8
47.2
0.3
9
48.0
48.0
4
7.9
47.9
4
8.0
0.6
9
49
.2
51
.1
48.8
50.6
4
9.9
旋
左
回
旋
回
平
皮均
表 3-1
3 旋 回 シ ミュ レー シ ョ ン実 験 結 果 4
90○
設定 角度
速m/ S
度
｣
右 み旋 脱 穀
回 部 駆動
走 行 の
サ ンプ リング周期 :0.05秒
左み 旋 脱 穀
回 部 駆動
走 行 の
平
皮均
0
,2
8
92.5
91
.7
92.0
91
.2
0
.3g
｣ ｣ 3.7
93.7
9
2.5
㌫
0.6
4
94.5
9
4.5
93.5
93.5
94.0
0.6
g
9
4.3
96.2
93.6
93.6
9
4.4
56
1
91
.9
7 3.1 ｢
そ こで 各 速 度 別 の 平 均 値 を各 実 験 毎 に プ ロ ッ ト し た 園 を 図 3-37､38に 示 す ｡
rA ｣ で 表 され る理 論 値 は 図 3-29.30で 示
し た の と 同 一 で あ りサ ン プ リ ン グ周
.2秒 に お け る 理 論 値 で あ る ｡
期0
.
ど
5
5
5
4
速 度 域 で 若 干 差 は あ る が変
凹1 D Z V
レー シ ョ ン を比 較 す る と低
e
d
45°の 場 合 ､ 実 験 と シ ミ ュ
化 の 傾 向 と して は よ く似 て
お り､ 特 に 高 速 度 域 に お い
て よ い 一 致 が見 られ る ｡ 理
0.2
0
論 的 に は 設 定 値 を下 回 る債
る こ とに よっ て 積 分 誤 差 を
0.8
m/ら
SPEE D
図 3
-37 全 実 験 轟 巣 の 比 較 く
45●)
a e ど.
100
い た め走 行 路 面 の 影 響 を受
け や す く､ 角 速 度 が 変 化 す
0.6
T 氏A V E L IN G
は あ りえ な い た め ､ 低 速 度
域 に お い て は 旋 回 力 が小 さ
0.4
f
E
l
三 90
;
乙
<
80
生 じ る こ と が原 田 で あ る と
考 え られ る ｡
0
0.2
90●の 場 合 ､ 低 速 度 域 の
2点 を除 い て 非 常 に よ く-
0.4
0.6
T a A V E L IN G
0.8
m/∫
S PE E D
図 3
-38 全 実 験 結 果 の 比 較 (
90●)
致 して い る と書 え る ｡ ま た サ ン プ リ ン グ周 期 を0.05秒 の 場 合 は ､ ど ち らの 場 合
も 速 度 に よ る バ ラ ツ キ が 少 な く､ Ⅲ-4-
(g)で 考 察
した サ ン プ リ ン グ して い
る 時 間 に よ る 誤 差 が 少 な くな り, 油 圧 装 置 の 伝 達 遅 れ 時 間 に よ る誤 差 が 速 度 に
比 例 して 表 わ れ て い る こ と を示 して い る ｡ ま た 安 定 度 の 点 で も 腰 れ て い る と言
える｡
以 上 の よ う に ､ 比 較 的 高 速 度 域 に お け る一 致 は 見 られ た も の の ､ 低 速 度 域 に
お け る一 致 性 を 向 上 させ る に は コ ンバ イ ン の 走 行 モ デ ル に 走 行 路 面 の 条 件 を付
加 す る必 要 が あ る ｡
57
第
Ⅳ
章
回行 制 御
前 章 ま で に 角 速 度 セ ン サ を 利 用 し た 旋 回 角 検 出 装 置 の 特 性 に つ い て 考 察 して
き た が ､ こ の 装 置 を ほ 場 末 端 部 に お け る 回 行 制 御 に適 用 し た ｡ これ は 人 間 に よ
る 回 行 手 煩 を マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ の プ ロ グ ラ ム に よ っ て 再 現 し, 旋 回 角 の フ
ィ ー ドバ ッ ク 制 御 を 加 え る こ と で 高 安 定 で 高 精 度 な 制 御 を 可 能 と し た ｡ 本 章 で
は こ れ らの 制 御 方 法 に つ い て 述 べ ､ 実 額 に よ っ て 適 用 性 を考 察 した ｡
Ⅳ - 1
回行 方 法
一 般 的 に 人 間 に よ る 稲 の 刈 取 り方 法 は ほ 場 端 に お い て gO●旋 回 し ほ 場 の 周 囲
か ら順 番 に 刈 取 っ て い く方 法 や 180'旋 回 して 反 対 側 の 集 に 進 入 し刈 取 っ て い く
方 法 があ る ｡後 者 は 特 に は場 が長 方 形 の 場 合 に利 用 され る ｡ ま た特 殊 な例 と し
て ､ 上 部 旋 回 式 コ ン バ イ ン で は ほ 場 端 で 180●旋 回 (上 部 の み ) して 刈 取 っ た 条
の 次 の 条 に 進 入 す る 研 究 76･77)が 報 告 さ れ て い る ｡ 本 研 究 で は 最 も 一 般 的 な
90●旋 回 方 法 を 自 動 化 の 対 象 と し た ｡ な お 供 試 コ ン バ イ ン は 全 面 刈 りで は あ る
が 左 回刈 りが基 本 で あ る た め これ に従 っ た ｡
コ ンバ イ ン の走 行 制 御 を シ ス テ ム 的 に行 う に は ､ 直 進 区 間 の走 行 の 自動 化 ､
及 び は 場 末 端 部 で の 回 行 の 完 全 な 自動 化 が 遂 行 さ れ な け れ ば な ら な い ｡ 回 行 の
自動 化 は 制 御 対 象 が 不 安 定 要 素 を含 む 土 や 作 物 で あ る こ と や ､ 回 行 時 , 制 御 対
象 と 機 体 が 離 れ る た め に フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 が 難 し い な ど の 問 題 点 が あ る が ､
一 般 に 回 行 動 作 は 図 4-1の 如 き 回 行 パ タ ー ン で 表 示 さ れ る ｡
① 刈 取 り作 業 中
② 粂 端 を検 出
③ 旋 回 の た め に 一 定 時 間 前 進 し, 刈 放 り部 を 上 昇 す る ｡
④ 一 定 角 度 左 旋 回 し､ 停 止 す る ｡
⑤ 一 定 時 間 後 達 し､ 一 定 角 度 右 旋 回 し ､ 停 止 す る ｡
⑥ 刈 取 り部 を下 降 し , 次 の 稲 列 に 進 入 す る ｡
この よ う に回行 動 作 は 一 連 の シー ケ ン ス動 作 で あ る た め プ ログ ラ ム に よ る制
58
称 で 容 易 に行 え る が ､ そ れ ぞ れ の 動 作
聴 園 を い か に 規 定 す る か がポ イ ン トで
あ る ｡ そ の た め の 重 要 な 要 素 と して 次
の よ う な 事 項 が考 え られ る ｡
1 .粂 端 検 出 後 ､ 旋 回 の た め に し ば
ら く前 進 す る 距 離
2. 左 旋 回 す る 角 度
巌廟 丁智 ｢
●
＼
一
_
午 千 十二
○
○
一
3 .後 進 す る鹿 灘
4 .右 旋 回 す る 角 度
一
図 4-1 回 行 パ タ ー ン
こ こで 2及 び 4 に つ い て は 角 速 度 セ ン サ に よ る フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 を行 う が ､
1及 び 3 に つ い て は 走 行 距 離 を 直 接 検 出 せ ず ､ マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ の ソ フ ト
ウ ェ ア に よ る タ イ マ に て 時 間 設 定 し､ 鹿 灘 に 置 凍 え て 制 御 した ｡ 言 う ま で も な
く走 行 部 の す べ りや 速 度 の 変 化 に 対 して 無 力 で あ り､ ま た は 場 条 件 等 に よ り設
定 値 を変 更 ､ 調 節 しな け れ ば な ら な い が . 直 進 時 に お け るす べ りは ほ 場 条 件 に
も よ る が ほ と ん ど無 視 で き , 十 分 対 応 可 能 で あ る と言 え る ｡ 特 に 3 に つ い て は
左 外 個 セ ン サ に よ り コ ー ナ 部 を検 出 す る フ ィ ー ドバ ッ クル ー プ と 時 間 ル ー プ と
の 2重 ル ー プ に よ り確 実 性 を 向 上 さ せ た D ま た 少 々 の す べ り に よ る ず れ は 回 行
終 了 後 の 操 向 セ ン サ に よ る補 正 で 庸 う こ と が で き る ｡
図 4-2に 補 正 の 方 法 を示 す ｡
① の 如 く コ ンバ イ ン が 稲 列 に 進 入 し
過 ぎた場 合 ,右 外 側 セ ンサ に よ り
｢進 入 過 多 ｣ を境 出 し停 止 す る ｡
② の よ う に 刈 刃 を上 昇 し, 一 定 時 間
後 過 し､ 停 止 後 刈 刃 を下 降 す る ｡
③ の よ う に 45●右 旋 回 し､ 直 進 後
⑥ の よ う に 45●左 旋 回 し､ 機 体 を約
35cm平 行 移 動 す る ｡
こ の後 稲 列 に 進 入 し､ そ れ で も な お
59
･
二･
･
二
･
≡
=
二
･
:
I
:
二
00①
一
主一
三二三図 4-2 回 行 後 の 補 正
右 外 側 セ ン サ が稲 を検 出 した 場 合 ､ こ の セ ン サ が稲 を検 出 し な く な る ま で こ の
シ ー ケ ン ス を 繰 り返 す ｡
ま た ⑤ ⑥ の 場 合 の よ う に右 投 向 セ ン サ が 一 定 時 間 内 に稲 を検 出 しな か っ た 場
合 は コ ンバ イ ン は 停 止 す る ｡
Ⅳ- 2
制御 プ ログラム
図 4-3に 回 行 プ
ログ ラムの概 略
フ ロー チ ャ ー ト
を示 す ｡ 本 プ ロ
グ ラム は サ ブル
ー チ ン形 式 を と
り 自動 走 行 プ ロ
グ ラ ム に よ り粂
端 を 検 出 し, 一
定距離前進後 ､
本 プ ログ ラム が
コー ル され 回行
が実 行 され る ｡
最 初 に旋 回 に
よ る切 株 へ の接
触 を防 ぐた め 刈
取 り部 を上 鼻 し
､ サ ブ c pU 部
を リセ ッ ト し て
図 4-3 回 行 プ ロ グ ラ ム の 攻 略 フ ロ ー チ ャ ー ト
左 旋 回 す る ｡ こ の 間 サ ブ c pU 部 か ら現 在 の 旋 回 角 を フ ィ ー ドバ ッ ク し こ れ が
設 定 値 を 越 え る と 旋 回 を終 了 し､ 予 め 設 定 さ れ た 時 間 に 達 す る か ま た は 左 外 側
の セ ン サ が コ ー ナ 部 の 稲 を検 出 す る ま で 後 進 す る ｡ そ して サ ブ c pU を リセ ッ
60
ト し設 定 角 度 に 達 す る ま で 右 旋 回 し刈 取 り部 を下 降 して ､ 停 止 す る ｡ こ の よ う
に して 回 行 を終 了 し次 の 稲 列 に 進 入 す る ｡ こ の 時 ､ 右 外 側 セ ン サ が 稲 を検 出 し
D右 に平 行 移 動 す る ｡ ま た 一 定 時 間
た 場 合 , 0.4秒 後 に 再 度 検 出 を確 認 して 35cr
以 内 に 右 操 向 セ ン サ が 稲 を検 出 し な け れ ば ､ 刈 取 り終 了 と判 断 し､ 停 止 フ ラ グ
を 0 Ⅳ に して ､ 稲 を検 出 す れ ば 停 止 フ ラ グ を O F F に して リ タ ー ン す る ｡
Ⅳ
-3
実験方法
実 験 は 実 際 に 通 常 自動 走 行 プ ロ グ ラ ム に よ っ て 稲 の 刈 取 り作 業 を実 施 し, コ
ー ナ の 形 状 を変 化 さ せ て ､ コ ン バ イ ン の 走 行 軌 跡 か ら回 行 制 御 の 適 応 性 を調 べ
た ｡ 走 行 速 度 は 約 0.5m/Sと した ｡ ま た 左 旋 回 角 は 55●右 旋 回 角 は 25●に 設 定 した ｡
こ の 億 は 前 章 で 考 桑 し た よ う に実 際 の 旋 回 角 は 設 定 値 よ りも 大 き く な る た め に
実 際 の 走 行 試 験 か ら小 さ め の 値 に 設 定 した ｡ コ ン バ イ ン の 走 行 軌 跡 は 左 右 の デ
ィ バ イ ダ先 端 と し た が ､ 実 際 に は ク ロー ラ に よ る 消 失 を防 ぐた め コ ン バ イ ン右
側 約 1 m に マ ー カ と して 白色 に 着 色 し た 流 体 ゲ ル を落 下 し た ｡ 軌 跡 の 測 定 は ほ
場 を座 標 平 面 と して 考 え ､ 適 当 に 基 準 線 を決 定 して マ ー カ の 位 置 の Ⅹ座 額 ､ y
座 額 を実 測 した ｡ ま た 稲 の 位 置 は 刈 取 っ た 切 株 か ら測 定 した ｡ こ の よ う に して
実 測 し た 億 は デ ィ バ イ ダ 先 端 の 軌 跡 に 倦 正 し な け れ ば な ら な い が ､ コ ンバ イ ン
の 回 転 中 心 や 半 径 が た び た び 変 化 す る た め す べ て の 実 測 値 を 同 一 式 の も と に置
換 え る こ と は 困 発 で あ る た め ､ 実 測 値 を プ ロ ッ ト して 得 られ た 軌 跡 上 に コ ンバ
イ ン の マ ー カ の 位 置 を重 ね つ つ ､ コ ンバ イ ン の 図 形 を 回 転 さ せ , 最 も 適 当 と思
わ れ る 点 を 回 転 中 心 と み な して 修 正 を行 っ た ｡
Ⅳ-4
実 験 結 果 及 び考 察
実 験 は 8 回 行 い ､ そ れ ぞ れ コ ー ナ 部 の 形 状 や 角 度 を変 化 さ せ ､ 縦 刈 りか ら出
発 し､ 回 行 後 ､ 横 刈 りで 終 了 し､ 走 行 軌 跡 と切 株 の 位 置 を記 鐘 し た ｡ これ をデ
ィ バ イ ダ 先 端 の 軌 跡 に 修 正 し､ 珠 の 位 置 と と も に プ ロ ッ トし た ｡ こ の 頼 異 を 図
4-4､ 図4-5に 示 す ｡ ま た 流 体 ゲ ル に よ る 実 際 の 走 行 軌 跡 を 図4-6に示 す ｡ ま た
走 行 軌 跡 か ら 回 行 動 作 を分 割 して 構 成 要 素 別 に ま と め た 表 を表 4-1に ､ そ して
61
こ れ らの 統 計 解 析 結 果 を表 4
-2に 示 す ｡ 表 中 の そ れ ぞ れ の 時 間 は 走 行 軌 跡 か ら
得 られ る 距 離 を速 度 で 割 っ た 値 で あ る ｡ な お 実 験 番 号 5､ 6 が 横 刈 り走 行 時 に
お い て 稲 列 に 追 従 しな か っ た ｡
こ こで ｢後 進 時 間 2｣ は 右 旋 回 終 了 後 ､ 停 止 す る ま で の 時 間 を , ま た ｢交 差
角 ｣ は 粂 端 検 出 後 の コ ン バ イ ン の 脱 出 方 向 と次 の 稲 列 の 進 入 方 向 と の な す 角 を､
rcO M ｣ は 設 定 値 を そ して 誤 差 率 は 設 定 値 に 対 す る平 均 値 の 首 分 率 を表
して
い る｡
r前 進 時 間 ｣ は 最 後 の 稲 の 位 置 と検 出 タ イ ミ ン グ に よ り異 な る た め ど う して
も ば らつ き が 大 き くな る 傾 向 が あ り､ 変 動 係 数 も 大 き く な っ て い る ｡
r左 旋 回 角 ｣ は 角 速 度 セ ン サ に よ る フ ィ ー ドバ ッ ク制 御 に よ る た め 設 定 値 よ
りも 大 き くな る は ず で あ る が 実 燦 の 債 は 小 さ く な っ て い る ｡ こ れ は 左 操 向 用 シ
リ ン ダ の 不 常 に よ り､ 完 全 に履 帯 を制 動 す る こ と が 不 可 能 で あ っ た た め , 人 間
に よ る補 助 を加 え た こ と が 原 因 と な っ た と考 え られ る ｡
｢後 進 時 間 ｣ は ど ち ら も 比 較 的 安 定 した 値 と な っ て お り､ 直 進 に 関 して は 時
間 に よ る 制 御 で 十 分 可 能 で あ る こ と が確 認 さ れ た ｡
各 実 験 区 の コ ー ナ の 形 状 は r鋭 角 ｣ ､ ｢直 角 ｣ ､ ｢鈍 角 ｣ に 大 き く分 類 さ れ
る が稲 の 配 置 が 離 散 的 で あ る た め に細 か く角 度 を設 定 す る こ と が不 可 能 で あ っ
た た め ､ 株 を適 当 に 間 引 く こ と で 形 状 を変 化 さ せ た ｡
実 験 番 号 1は 2桑 の う ち 左 側 の 稲 列 が乗 出 して お り､ こ の た め 前 進 時 間 が長
くな り進 入 不 足 に な る と予 愚 し た が ､ 前 進 時 間 は 設 定 よ り短 く､ 非 常 に 良 い 結
果 が得 られ た ｡ こ れ は 突 出 部 の 稲 が機 体 と の 位 置 関 係 に よ り検 出 さ れ な か っ た
た め と考 え られ る ｡
実 験 番 号 2は コ ー ナ の 角 度 は や や 鈍 角 で あ り粂 列 の 位 置 以 外 に余 分 の 株 が存
在 す る が ま っ た く問 題 な く走 行 して い る ｡ ま た 交 差 角 が若 干 小 さ か っ た た め 横
刈 り走 行 時 に修 正 さ れ て い る の が 確 認 で き る ｡
実 験 番 号 3は コ ー ナ の 角 度 は ほ ぼ 直 角 で あ る が 交 差 角 が実 験 区 の 中 で 最 小 で
あ る た め 修 正 が 若 干 遅 れ ぎ み で あ る が 徐 々 に修 正 さ れ て い る こ と が わ か る ｡ こ
れ は 横 刈 り時 に は 追 従 の 時 定 数 を大 き く して あ る こ と が 原 因 で あ る ｡
62
実 験 番 号 4 は 横 刈 り進 入 時 の コ ー ナ 形 状 を一 株 間 引 く こ と に よ り鈍 角 に して
い る た め 稲 の 検 出 が 遅 れ て い る こ とや そ の 後 ､ 鋭 角 に な っ て い る た め 追 従 が や
や 菅 しか っ た ｡
実 験 番 号 5 は コ ー ナ 角 度 が 鋭 角 で あ る た め 前 進 時 間 が 長 くな っ た こ と と交 差
角 が小 さ い た め 条 件 的 に 最 も 不 利 と な っ た た め 追 従 不 可 能 で あ っ た ｡
実 験 番 号 6 は コ ー ナ 角 度 は 鋭 角 で あ る が 横 刈 り時 の 稲 の 位 置 を大 き く変 化 さ
せ そ の 追 従 性 を調 べ た ｡ まず 前 途 時 間 が最 も 長 く交 差 角 も 若 干 小 さ い こ と か ら
厳 しい 条 件 と な り､ 追 従 不 可 能 で あ っ た ｡ 前 進 時 間 が 長 い の は セ ン サ が 条 端 を
通 過 した 後 に 切 株 を検 出 した か ワ ラ 等 が鵜 ま っ た た め と考 え られ る ｡
実 験 番 号 7は コ ー ナ 角 度 は 鋭 角 で あ る が 所 々株 を 間 引 い て あ る が ､ 回 行 が 比
較 的 頗 詞 に終 了 し, 横 刈 り時 の 追 従 も 良 好 で あ っ た ｡
実 験 番 号 8 は コ ー ナ 角 度 が鋭 角 で 突 出 株 が 2珠 と か な り厳 しい 条 件 で あ っ た
が 交 差 角 が大 き い た め に進 入 は 良 好 で あ っ た が ､ セ ン サ が 稲 か ら離 れ 左 へ 修 正
した た め ､ 右 側 の 珠 を は ず して い る こ と が わ か る ｡
回 行 の 成 否 は そ の パ タ ー ン が あ る程 度 くず れ て も 最 終 的 に は 右 換 向 セ ン サ が
稲 列 を検 出 し, 追 従 す れ ば 成 功 と考 え て よ い ｡ こ れ は 回 行 後 の コ ン バ イ ン の 進
行 方 向 と稲 列 と の 位 置 関 係 に よ っ て 決 定 さ れ る ｡ そ こ で 回 行 後 の コ ン バ イ ン の
方 向 と稲 列 の 方 向 と の 相 対 角 度 と最 初 の 稲 と デ ィ バ イ ダ と の 垂 直 距 離 と の 関 係
を調 べ グ ラ フ化 し た ｡ こ れ を 図 4-7に 示 す ｡
デ ィ バ イ ダ と稲 と の 垂 直 距 離 が右 操 向 セ ン サ と の 位 置 関 係 か ら30cm以 内 で あ
れ ば 稲 の 検 出 が可 能 と な る が ､ コ ン バ イ ン と稲 列 と の 相 対 角 度 が 大 き くな れ ば
次 の 稲 に 対 す る修 正 角 が 大 き く な り追 従 不 可 能 に な る 場 合 が あ る ｡ グ ラ フ か ら
実 験 番 号 5 ､ 6 は 明 ら か に 30cmを題 え て い る た め 追 従 しな か っ た こ と が わ か る ｡
ま た 実 験 番 号 3は α = 15●と大 き い が 1= 15cmで あ っ た た め 追 従 可 能 で あ っ た
｡実 数 番 号 4は この道 の 関 係 で あ る が 同様 の こ と が言 え る ｡ 両 者 と も追 従 は 遅
れ ぎ み で あ っ た こ と か ら こ れ らの 数 値 が 本 制 御 の 適 用 限 界 で あ る と言 え る ｡ つ
ま り - 15●≦ α≦ 15●か つ 1≦ 30cz
Dで あ れ ば 追 従 可 能 で あ る と考 え られ る ｡
こ の 限 界 を拡 げ る た め に は 横 刈 り走 行 に お け る コ ン バ イ ン 追 従 の 時 定 数 を小
63
さ くす る こ と で 追 従 性 を 向 上 さ せ る こ と が 可 能 で あ る が ､ 横 刈 り時 は 林 間 が 広
い た め ハ ン チ ン グ を生 じや す い ｡ こ の た め ハ ン チ ン グ を生 じな い 聴 図 で な る べ
く 時 定 数 を小 さ くす る こ と が 追 従 性 の 向 上 に 有 効 で あ る ｡
表 4-1 回 行 動 作 の 構 成 要 素 の 舌 数 値
実 験番 号
後 進 時間 1 右 旋 回角
(
珍)
(
皮)
後 進 時間 2 交 差 角 l
(
珍)
(
皮)
前進時間
(
秒)
左 旋 回角
(
度)
1
2.9
5
8.0
3.9
33.0
1
.5
91
.0
2
3.3
5
3.0
3.9
33.0
1
.3
86.0
3
3.3
4
7.0
4.1
27.0
1
.4
74.0
4
3.4
5
2.0
4.0
31
.
0
1
.4
8
3.0
5
3.9
5
2.0
3.9
27.0
1
.5
79.0
6
4.5
5
2.0
4.1
30.
0
1
.6
82.0
7
4.2
5
7.0
4.2
32.0
1
.4
89.0
8
4.3
55.0
4.0
40.0
1
.3
95.0
変動 係 数 %
誤差率 %
表 4-2 回 行 構 成 要 素 の 歳 計 解 析 結 果
目
最大 値
最小値
右 旋 回 角 (
度)
4
0.0
27.0
31
.6
4.1
4
1
3.1
26.
4
後進 時 間 2 (
珍)
1
.6
1
.
3
1
.4
0.1
0
7.3
-1
2.5
｢ 項
平
均
標準偏差
図 44 回行 時 の走 行 軌 跡 1
No_8
図 45 回行 時 の走 行 軌跡 2
66
図
0
4-6 流 体 ゲ ル に よ る 走 行 軌 跡
1
0
2
0
30
40
50 cm
L
図 4
-7 回 行 成 否 の 隈 界 領 域
67
Ⅴ
第
最短鹿離制御
章
前 章 で は 旋 回 角 検 出 装 置 の 適 用 例 と して 回 行 制 御 に つ い て 論 じた が ､ 本 章 で
は も う一 つ の 適 用 例 と して ｢最 短 距 灘 制 御 ｣ と称 す る 刈 取 り作 業 時 に お け る作
業 能 率 の 向 上 を 目的 と した 制 御 方 法 を考 案 し, 実 際 の 刈 取 り作 業 へ の 適 用 性 に
つ い て 基 礎 実 験 を通 じて 考 察 し た ｡
Ⅴ-1
最 短 距 離 制 御 の概 念
最 短 距 離 制 御 の 概 念 の 大 喝 に つ い て は 第 Ⅰ葺 で 既 に 述 べ た が ､ こ の 制 御 が 可
能 とな る理 由 は 以 下 に 述 べ る 2点 に 集 約 さ れ る ｡
第 1点 目は 自 脱 コ ン バ イ ン の 刈 幅 と稲 の 粂 間 と の 関 係 か ら生 じ る 刈 取 り余 裕
の存 在 で あ る ｡
通 常 ､ 自脱 コ ン バ イ ン
の 刈 取 り粂 数 は 2- 6桑
で あ り, 供 託 コ ン バ イ ン
は 2粂 刈 で そ の 刈 宿 は 77
cmで あ る ｡ 図 5-1に コ ン
バ イ ン の デ ィバ イ ダ に対
図 5-1 デ ィ バ イ ダ と稲 と の位 置 関 係
す る稲 と の 位 置 関 係 を示 す ｡ 稲 は デ ィ バ イ ダ 内 に存 在 す れ ば 刈 取 り可 能 と な り,
粂 間 に対 して 刈 晦 に 余 裕 が生 じ る ｡ こ の 余 裕 C M は 式 く
5-1)で 表 す こ と が で き
る｡
C M = C W - (RW + d)
(
5-1)
こ こ で ､ CW :刈 頼 ､ RW :粂 闇 ､ d :棟 の 直 径
今 ､ C W -77cm､ RW =30cr
n､ d -6,6cmとす れ ば ､ C M ≒40ct
nと な り, こ
れ は 稲 列 の 曲 が りの 最 大 嶺 晦 が 20ct
n
p-p/条 以 下 で あ れ ば 進 行 方 向 を適 切 に 選 択
す る こ と に よ っ て ､ 全 く操 先 す る こ と な く直 進 走 行 が 可 能 と な る こ と を意 味 し
て い る｡
68
近 年 ､ 田 植 機 に お け る植 付 け 粂 数 が 複 数 条 化 して お り最 大 12粂 植 え の 田 植 機
も 出 現 して い る 78)｡ こ れ は 同 じ よ う な 曲 が り を持 つ 稲 列 が 植 付 け 粂 数 分 存 在
す る こ と に な る ｡ こ れ が 第 2点 目の 理 由 で あ る ｡ つ ま り最 も 最 適 な 進 行 方 向 を
決 定 す る た め に ､ 最 初 の 列 を利 用 して 刈 取 り作 業 を実 行 しつ つ 稲 の 曲 が りの デ
ー タ を収 集 し､ 2 回 目以 降 は そ の デ ー タ を基 に して 最 遠 な 連 行 方 向 (最 短 鹿 灘
方 向 ) を計 算 して 刈 取 り作 業 を実 行 す る こ と が 可 能 と な る ｡ 具 体 的 に 12粂 植 え
の 田 植 機 で 移 植 し､ 2条 刈 の コ ン バ イ ン で 収 穫 す る場 合 ､ 最 初 の 2桑 で 稲 の 曲
が りの デ ー タ を収 集 し, そ の 後 5回 ､ そ の デ ー タ に よ る 最 短 距 離 走 行 が 可 能 と
な り､ 次 の 稲 列 で は 新 た に デ ー タ を収 集 し, 最 短 塵 灘 走 行 を行 う こ と が 繰 り返
さ れ る ｡ こ の た め 田 植 機 は 偶 数 粂 植 え が 前 提 と な り, 多 粂 植 え に な る ほ ど本 制
御 は有 効 と な る ｡ ま た ､ 作 業 開 始 前 に 植 付 け 粂 数 を入 力 す る必 要 が あ る ｡ 但 し
境 刈 りで は 稲 列 を形 成 して い な い た め 稲 列 デ ー タ の 収 集 は 行 わ な い も の とす る ｡
Ⅴ- 2
制御方法
最 短 庫 離 制 御 の 概 念 を具 体 化 す る た め に は 稲 の 曲 が りの デ ー タ の 収 集 方 法 と
こ の デ ー タ か ら最 短 庫 灘 を演 算 す る方 法 の 確 立 が必 要 と な る ｡ 本 項 で は 旋 回 角
検 出 装 置 を利 用 した こ れ らの 制 御 方 法 に つ い て 述 べ る ｡
Ⅴ - 2-
(a)
稲 列 デー タの収集 方法
コ ン バ イ ン 自身 が 実 際 の 稲 の 曲 が りそ の も の を デ ー タ と して 収 集 す る こ と は
非 常 に 困 難 で あ る た め ､ コ ン バ イ ン が稲 列 に治 っ て 走 行 し た 状 愚 を稲 列 の 曲 が
りの デ ー タ と して 代 表 した ｡ コ ン バ イ ン の 走 行 状 意 は 直 進 動 作 と旋 回 動 作 の ど
ち ら か で あ り､ 操 向 セ ン サ が 稲 を検 出 して い る 間 は 旋 回 動 作 を行 い ､ そ れ 以 外
は 直 進 動 作 と考 え る こ と が で き る ｡ つ ま り旋 回 動 作 は 旋 回 角 検 出 装 置 に よ っ て
そ の 旋 回 角 を､ 直 進 動 作 は マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ に よ る タ イ マ に よ っ て そ の 時
間 を計 測 す る こ とで コ ンバ イ ン の 位 置 を確 定 す る こ と が 可 能 と な る ｡ こ の 具 体
的 方 法 を 図 5-2に 示 す ｡
69
T1
0
1
T
ER
MI
N
AT
E
R
N:
D
A
T
AP
AI
RN
U
MB
E
R
n;
D
A
T
AN
U
MB
ER
図 5-2 稲 列 デ ー タ の 収 集 方 法
コ ンバ イ ン は 左 右 の デ ィバ イ ダ 内 側 に設 置 し た セ ン サ に よ っ て 稲 列 に 追 従 し､
漫 民 間 の 時 間 を0
.1
秒 単 位 で ま た 操 舵 角 を旋 回 角 検 出 装 置 に よ っ て 計 測 し, こ
れ ら をマ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ の メ モ リ に記 憶 して 格 列 の デ ー タ と し た ｡ 時 間 計
測 は 割 込 み を利 用 して 正 確 に 計 測 した ｡ ま た 国 中 下 部 に メ モ リ に 記 憶 さ れ る デ
ー タ の フ ォ ー マ ッ ト を示 す C 最 初 の 1バ イ ト目 に デ ー タ の 親 裁 ､ 2バ イ ト 目 に
一 組 の デ ー タ に 含 ま れ るバ イ ト数 ､ ま た 時 間 及 び 操 舵 角 デ ー タ は そ れ ぞ れ 2バ
イ トの B C D で 表 さ れ ､ 下 位 バ イ ト､ 上 位 バ イ トの 願 に 格 納 さ れ る ｡ そ して 最
後 に 区 切 記 号 の FFH が 3 バ イ ト格 納 さ れ る ｡
V- 2- (
b)
制御 プ ログラム
稲 列 デ ー タ 収 集 の 概 略 フ ロー チ ャ ー トを 図 5
-3に 示 す ｡
プ ロ グ ラ ム は 時 間 計 潮 の タ イ マ を ス タ ー トさ せ ､ す べ て の セ ン サ の 状 感 を入
力 し､ 稲 を検 出 した な らば 左 右 の セ ン サ の 状 億 を入 力 す る ｡ 仮 に 左 側 の セ ン サ
が O N で あ れ ば そ れ ま で の 時 間 を演 算 し, セ ン サ が O F F に な る ま で の 換 舵 角
をサ ブ c p U 部 よ り入 力 して , そ れ ぞ れ の 値 を メ モ リ に 書 き 込 む ｡ こ れ を稲 が
検 出 さ れ な くな る ま で 繰 り返 し, 稲 列 デ ー タ の 収 集 を終 了 す る ｡ ま た 操 舵 力 は
回 行 時 に 適 合 す る よ う に最 大 に 設 定 さ れ て い る た め , ハ ン チ ン グ現 象 を 生 じた
り稲 列 を は ず す こ と が あ る ｡ こ の 対 乗 と して ソ レ ノ イ ドバ ル ブ をパ ル ス 駆 動 し､
70
平 均 パ ワ ー を下 げ る こ と で 操 舵 力 を加 減 し た ｡
図 5
-3 稲 列 デ ー タ 収 集 プ ロ グ ラ ム の 概 略 フ ロ ー チ ャ ー ト
Ⅴ- 2-
くC)
最短庫離演算方 法
収 集 さ れ た 稲 列 デ ー タ か ら最 短 庫 離 方 向 を 決 定 し な け れ ば な ら な い ｡ こ の 日
額 点 を ど の よ う に して 選 択 す る か が 大 き な ポ イ ン トと な る ｡ 稲 列 デ ー タ は 左 右
の 操 舵 の 繰 り返 し に よ り､ 極 値 が 存 在 す る こ と に な り, こ の 点 を 目標 点 と し た
場 合 に そ の点 ま で の 各 点 が刈 宿 内 に存 在 す る こ と が必 要 条 件 と な る ｡ しか しな
が ら､ こ の 演 算 は 非 常 に 困 難 で あ る た め ､ 各 藻 舵 点 と そ の 前 後 の 位 置 関 係 に よ
っ て 日額 点 と な る か ど う か を判 断 し た ｡
71
稲 列 デ ー タ は 時 間 と 角 度 の デ ー タ の 一 種 の 極 座 標 系 で あ る た め ､ 極 値 を求 め
-2に お い て 進 行 方 向 を Ⅹ､ そ の 直 角 方 向
る た め に 直 交 座 額 系 に 展 開 した ｡ 図 5
5-2)で 表 さ れ る ｡
を y と した 場 合 ､ 任 意 の 点 n に お け る座 標 は 式 (
Xh=Ⅴ ･Tb･
COS∑ Ot+ Ⅹh-1
k壬l
(
5-2)
n
yh=Ⅴ ･
TA･
si
n∑ Ot+ y い 1
k=
1
こ こ で Ⅴ :走 行 速 度 ､ 0 :右 旋 回 を正
5-3)で
こ の よ う に して 展 開 さ れ た 座 標 か ら極 値 を抽 出 す る た め の 条 件 を式 (
定 義 す る｡
yh〉 yB.ln yA〉
y
い ln lyA-
yhくy A.ln y.くy b_ln
y b.11〉
IyA- y h.1 l〉
k n lyl- y い
ll〉
k
k n ∫yA- yb_11〉 k
く
5-3)
こ れ は 任 意 の 点 の y 座 標 が そ の 前 後 の 点 の y 座 嶺 よ りも 大 き い か ま た は 小 さ
く か つ そ の 座 標 の 差 の 絶 対 値 が あ る 億 k よ りも 大 き い こ と が 極 値 と な る 条 件 で
あ る . こ の k の億 を適 当 に選 択 す る こ と に よ っ て ､ 日額 点 を変 え る こ と が 可 舵
と な る ｡ こ の よ う に して 抽 出 さ れ た 魔 境 点 は コ ン バ イ ン の 走 行 の デ ー タ で あ る
角 度 と 時 間 の デ ー タ に 逆 変 換 す る必 要 が あ る ｡ 日額 点 の 座 額 を (Ⅹ｡‥
y｡h)
と した 場 合 ､ そ の 点 ま で の 時 間 と庫 灘 は 式 く
5-4)で 求 め られ る ｡
/
.T . b=
.
'
. 0…
(Ⅹ… - Ⅹ｡A-1) 2+ (y｡ .I y｡い 1) 2/ v
- tan
1
(y｡A- y… _1) / (又｡8- Ⅹ｡b_1) -
O
｡
い 1
(
5-4)
以 上 の 演 算 は 演 算 時 間 短 縮 の た め 2倍 精 度 の 固 定 小 数 点 演 算 法 79･80)で 行 っ
n及 び tan-1は 線 形 近 似 ､ ま た cosは テ ー ブ ル 参 照 法 で 行 っ た た め ±2
5●を
た ｡ si
越 え る と誤 差 が大 き く な る が ､ 美 原 の 適 用 屯 国 か ら考 え れ ば そ れ ほ ど 問 題 に は
な らな い ｡
72
Ⅴ- 2- (
d)
制御 プ ログラム
最 短 距 離 走 行 プ ロ グ ラ ム の 概 略 フ ロ ー チ ャ ー トを 図 5-4に 示 す ｡
プ ロ グ ラム は まず
収 集 した 稲 列 デ ー タ
か ら直 交 座 襟 変 換 ,
極 値 の 抽 出 ､ 日額 点
まで の 時 間 と 角 度 の
計 算 を行 い ､ 第 1 日
額 点 ま で の 時 間 を計
翻 しつ つ 直 進 し､ 到
達 後 ､ 第 2 日額 点 ま
で の 角 度 デ ー タ を取
り出 しそ の デ ー タ 分
操 舵 し､ 次 の 目標 点
ま で の 時 間 を計 測 す
る ｡ これ を デ ー タ が
FFFFH に な る ま で 繰
り返 す ｡
図 5-4
Ⅴ-3
最 短 庫 離 走 行 プ ロ グ ラ ム の 概 略 フ ロー チ ャ ー ト
実験方法
最 短 鹿 離 制 御 の 実 行 を確 認 す る た め に ほ 場 に お い て 実 験 を行 っ た ｡ こ れ は 稲
の 刈 取 りは 行 わ ず ､ コ ンバ イ ン をセ ン サ の 代 りに 接 続 した ス イ ッチ に よ る遠 隔
操 作 で 左 右 の 操 舵 を換 り返 し､ 十 数 m に わ た っ て 走 行 す る こ とで 稲 列 デ ー タ 収
集 を再 現 し た ｡ そ して ク ロー ラ の 中 心 で 代 表 した 走 行 軌 跡 を20cr
D間 隔 で 測 定 し
た ｡ 次 に 収 集 した デ ー タ に よ る最 短 距 離 走 行 を実 行 し､ そ の 走 行 軌 跡 を 同 様 に
測 定 し た ｡ こ れ ら の 走 行 軌 跡 を図 5-5､5-6に 示 す ｡
73
図 5-5 稲 列 デ ー タ 収 集 走 行 軌 跡
図 5
-6 最 短 庫 灘 走 行 軌 跡
74
ま た 稲 列 デ ー タ は 実 演 終 了 後 に 拓 哉 マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ の メ モ リ か ら Ⅰ/
○ポ ー トを経 由 して 外 部 コ ン ピ ュ ー タ (
PC8801) に 転 送 し､ 同 一 演 算 ル - チ ン
で 最 短 距 詣 演 算 を 再 現 した ｡ 図 5-7に 転 送 さ れ た 稲 列 デ ー タ の 一 例 を示 す ｡
図 5-7 転 送 さ れ た 稲 列 デ ー タ
V-4
実 数満 票 及 び考 察
実 験 は 4 回 行 い , 走 行 速 度 は 0.5m/Sに 設 定 し､ 極 値 判 定 の 条 件 で あ る k の 億
は 庫 謀 に 換 算 して 約 1 m と した ｡ これ らの 走 行 軌 跡 を 図 5-8- 11に 示 す ｡ 各 国
の 中 で 上 の 図 は 稲 列 デ ー タ よ り演 算 した 仮 想 走 行 軌 跡 ､ 下 の 図 が 実 際 の 走 行 軌
跡 を表 して い る ｡
各 実 験 区 に お け る最 短 鹿 瀬 演 算 は 非 常 に 正 確 な 演 算 が 行 わ れ て お り､ 三 角 関
数 等 の近 似 計 算 に よ る誤 差 の 影 響 は ほ とん どな い こ と が確 認 さ れ た ｡ 次 に収 集
した 稲 列 デ ー タ を速 度 か ら距 離 に 展 開 した 仮 想 走 行 軌 跡 と実 際 の 走 行 軌 跡 と の
2に 示 す ｡
偏 差 を計 算 し､ そ の 再 現 性 を 調 べ た ｡ こ れ を 図 5-1
ど の 実 験 区 に お い で も 距 離 が 長 く な る ほ ど罵 芸 が 大 き く な る ･
.
i
i山 ,
i
:/Jl L
'
し い
る ｡ こ れ は 旋 回 角 検 出 時 に お け る 誤 差 が 塵 灘 が 長 くな る ほ ど 累 積 さ れ る た め と
考 え られ る が､パ ル ス 操 先 に よ り角 速 度 の 変 化 が ス テ ッ プ 状 に な り､ 操 舵 時 間
75
が長 くな っ た た め 比 較 的 誤 差 が 小 さ くな り､ 全 体 と して 良 好 に 再 現 さ れ て い る
と言 え る ｡
ま た 仮 想 走 行 軌 跡 と実 走 行 軌 跡 と の 形 状 の 類 似 性 を調 べ る た め に両 軌 跡 間 の
相 関 係 数 と平 均 自乗 偏 差 の 根 で あ る rm s値 を求 め た ｡ これ を 図 5-13に示 す ｡
縦 軸 に相 関 係 数 ､ 横 軸 に rm s値 を と りア ン ダ ー バ ー の あ る 記 号 が 最 短 距 離 走
行 ､ な い の が稲 列 デ ー タ 収 集 走 行 を表 して い る ｡ 実 験 番 号 1及 び 3は どm s値
が低 くて 相 関 係 数 が 高 く ､ 比 較 的 良 好 な 結 果 と言 え る ｡ 実 験 番 号 4 に 関 して は
稲 列 デ ー タ収 集 走 行 の 再 現 性 は 良 好 で あ る が最 短 庫 離 走 行 の rm s値 が 50cm近
く あ りズ レが 大 き い こ と が わ か る ｡
稲 列 デ ー タ に よ る 実 走 行 軌 跡 か ら最 短 距 離 演 算 に よ っ て 抽 出 さ れ た 目標 点 に
対 す る最 短 庫 就 実 走 行 軌 跡 に お け る 日額 点 (到 達 点 ) と の 偏 差 を示 した 図 を 図
5-14に示 す ｡
央 印 は 日額 点 の 頗 序 を表 して い る が , 第 1 日標 点 は ほ と ん ど偏 差 が 0で あ っ
た た め 図 で は 省 略 した ｡
実 験 番 号 1は す べ て の 日額 点 が 半 径 20cm強 の 円 内 に 収 ま っ て お り, 非 常 に 良
好 な 結 果 と言 え る ｡
他 の 実 験 区 に お い て は 第 2 日額 点 で の 偏 差 が大 き く, 最 終 日額 点 で の 偏 差 が
非 常 に小 さ い と い う傾 向 が､
見 られ る ｡ 通 常 ､ 距 離 が長 く な る ほ ど誤 差 が 累 積 さ
れ 偏 差 が 拡 大 す る が ､ こ の 実 験 の よ う に 左 右 の 極 値 が繰 り返 さ れ る 寄 合 に は 左
右 の 誤 差 が打 ち 消 しあ い 結 果 的 に 誤 差 が 小 さ くな っ た と考 え る こ と が で き る｡
以 上 の よ う に 日額 点 に お け る 偏 差 の 平 均 は 半 径 30cm以 内 に 収 ま り､ 比 較 的 良
好 な 箱 某 と言 え る が ､ 日額 点 の 違 い に よ る偏 差 の 差 が大 き い ｡ これ は 弟 Ⅲ 章 で
考 察 した よ う に 旋 回 角 の 設 定 値 に対 して 実 際 の 旋 回 角 が 必 ず 大 き くな る こ と に
起 因 して い る ｡ こ の た め 演 算 して 求 め られ た 憶 よ り小 さ な 設 定 値 と な る よ う に
プ ロ グ ラ ム を変 更 す る こ と に よ り精 度 向 上 を計 る こ と が 可 能 と な る ｡ 今 後 ､ 実
際 の 稲 列 へ の 適 用 に は 操 向 セ ン サ に よ る 補 正 を加 え る こ とで 対 応 可 能 と考 え る ｡
76
No,2
図 5-g 走 行 軌 跡 2
77
No.3
図
5-1
0 走行軌跡 3
0
q ･;
1
'i
l
mo
5†
m
o
5
偏 差
.
0
m
偏 差
o
5.
0
∩
偏 差
o
5･
0
図 5
-1
2 稲 列 デ ー タ に よ る 仮 患 走 行 軌 跡 と実 走 行 軌 跡 と の 偏 差
79
oo
_
●●
N
A全
X玉
0
1
0
20
30
o l
2
3
4
40
50
rm S
⊂m
図 5-1
3 仮 想 走 行 軌 跡 と実 走 行 軌 跡 間 の 相 関 係 数 と rm s
囲 5-1
4
日額 点 に お け る 偏 差
80
摘
要
自脱 コ ンバ イ ン の 自動 化 の う ち ､ 特 に 移 動 機 械 と して の コ ンバ イ ン に注 目 し､
高 精 度 ･高 安 定 な 走 行 を実 現 す る た め に コ ン バ イ ン の 旋 回 角 を非 接 触 で 放 出 す
る方 法 を考 案 した d そ して こ の 方 法 を応 用 した ほ 場 末 端 部 に お け る 回 行 制 御 及
び 刈 放 り作 業 時 の 能 率 向 上 を 目的 と した 最 短 庫 灘 制 御 に つ い て 論 じた ｡
第 I章 で は , ほ 場 走 行 機 械 の 自動 化 に 関 す る研 究 を外 観 した の ち ､ 回 行 制 御
の 問 題 点 に つ い て 明 ら か に し､ 旋 回 角 模 出 の 必 要 性 に つ い て 述 べ た ｡ コ ン バ イ
ン は 回 行 時 に稲 か ら群 れ る た め に稲 と の 相 対 位 置 の 検 出 は 非 常 に 困 窪 で あ る ｡
そ こ で 旋 回 角 を角 速 度 セ ン サ とマ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ に よ る旋 回 角 検 出 装 置 に
よ っ て フ ィ ー ドバ ッ ク し､ 回 行 シ ー ケ ン ス を実 行 す る こ と で 走 行 部 で の ス リ ッ
プ に よ る影 響 を減 らす こ と が 可 能 と な っ た ｡
現 在 ､ 田 植 機 に よ る 移 植 が 盛 ん に 行 わ れ 植 付 け 粂 数 も 複 数 条 化 して お り, オ
ペ レー タの 熟 練 度 に も よ る が一 般 的 に稲 列 の 曲 が り を伴 う こ と が 多 い ｡ 稲 の 曲
が りに 関 す る調 査 の 結 果 , 約 40
m間 に 25cmP-Pの 振 偏 を持 つ こ と が 判 明 した ｡ ま
た 地 上 高 8cmに お け る珠 の 直 径 は 額 本 数 677の 平 均 で 約 7cE
Dで あ っ た ｡ 本 研 究 で
は 2粂 刈 りの 自脱 コ ンバ イ ン を供 試 す る が ､ こ の 刈 宿 は 約 77cl
Pで あ り､ 稲 の 粂
間 を30cmとす れ ば 林 間 は 37cmとな り40cmの 刈 取 り余 裕 が あ る と言 え る ｡ これ は
目標 を適 切 に 選 択 し､ 稲 列 の 曲 が りの 最 大 嶺 梅 が 2
0cn
]
P-P/ 粂 以 下 で あ れ ば ,
全 く操 舵 す る こ と な く, 直 進 走 行 が可 能 で あ り能 率 向 上 に役 立 つ と言 え る ｡ し
か しな が ら､ 日額 を適 切 に選 択 す る こ と は 不 可 能 に 近 く現 実 的 で は な い ｡ そ こ
で 2粂 刈 りの コ ンバ イ ン と複 数 桑 植 え (偶 数 条 ) の 田 植 機 に 注 目 し､ 最 初 の 刈
取 り作 業 で 稲 の 曲 が りの デ ー タ を収 集 記 憶 し, 2回 目以 降 は そ の デ ー タ を基 に
最 短 凝 離 を計 算 して , 刈 取 り作 男 を実 施 す る 制 御 を し よ う とす る も の で あ り､
多 粂 植 え に な る ほ ど有 効 で あ る ｡ 但 し, 横 刈 り走 行 で は 稲 列 が 形 成 さ れ て い な
い た め デ ー タ の 収 集 は 行 わ な い ｡ こ の 制 御 を最 短 渡 瀬 制 御 と呼 ぶ ｡
第 Ⅱ章 で は ､ 自動 制 御 の シ ス テ ム 設 計 に先 立 ち , 制 御 対 象 と な る 稲 の 状 愚 を
把 鐘 す る た め に , 稲 の 生 育 状 億 及 び 稲 列 の 曲 が り を調 査 を行 い ､ そ の 希 異 に つ
81
いて述 べ た ｡
調 査 項 目は 稲 の 地 上 高 8cmに お け る珠 の 直 径 ､ 地 上 か ら の 伸 長 時 の 草 丈 及 び
稲 列 の 曲 が りで あ る ｡ こ れ ら に つ い て 基 礎 斌 計 解 析 を行 い 最 短 亜 灘 制 御 の 指 標
と した ｡ ま た 稲 列 の 曲 が り に つ い て 周 波 数 特 性 を調 べ る た め に ス ペ ク トル 分 析
を行 い ､ 制 御 系 の 入 力 周 波 数 を把 接 した ｡
第 Ⅲ章 で は ､ 各 制 御 装 置 と角 速 度 セ ン サ に よ る旋 回 角 検 出 方 法 に つ い て 述 べ
た ｡供 試 コ ンバ イ ン の 制 御 装 置 に は 左 右 の 旋 回 を行 う操 向 制 御 ､ 前 進 ､ 停 止 及
び 後 進 を行 う変 速 制 御 ､ そ して 回 行 時 に 行 う刈 取 り部 の 昇 降 制 御 の 3系 統 と し,
す べ て 油 圧 装 置 に よ っ て 駆 動 す る よ う に 供 試 コ ン バ イ ン を改 造 し､ マ イ ク ロ コ
ン ピ ュ ー タ に よ っ て 制 御 した ｡
マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ (Z80A ) は 2個 使 用 し､ そ れ ぞ れ 旋 回 角 を演 算 す る
サ ブ c p U 部 と コ ンバ イ ン本 体 の 制 御 を行 う メ イ ン C P U 部 と か ら構 成 さ れ て
お り､ メ イ ン C PU 部 は サ ブ c p U 部 に 対 して 旋 回 角 デ ー タ の 転 送 要 求 を行 い ､
得 られ た デ ー タ に よ り固 行 制 御 及 び 最 短 庫 灘 制 御 を行 う ｡
角 速 度 セ ン サ は 米 国 Watson社 製 で ピ エ ゾ エ レ ク ト リ ッ ク効 果 を持 つ 結 晶 体 で
で き た 片 持 ち ぼ りの 嶺 動 を利 用 し, 滑 走 軸 ま わ りに生 じ る 角 速 度 に 比 例 し た ア
ナ ロ グ電 圧 の 倍 号 と , 回 転 方 向 の 情 報 を共 に発 生 す る セ ン サ で あ り､ そ の 仕 横
00●
/S/VOLT､ 分 解 能 0.1●
/Sで あ る ｡ 旋 回 角 は 角 速 度 を 時 間 で 領
は最 大 感 度 ±1
分 す る こ と に よ っ て 求 め られ る が ､ マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ で 行 う数 値 積 分 に は
誤 差 を伴 う ｡ こ の 誤 差 は 入 力 周 波 数 とサ ン プ リ ン グ周 期 の 関 数 と見 る こ と が で
き入 力 周 波 数 が低 い ほ ど ､ ま た サ ン プ リ ン グ周 期 が 短 い ほ ど少 な くな る ｡ 角 速
70Hz) か らす れ ば サ ン プ リ ン グ周 期 は 5n
)
Sと な り､ 8
度 セ ンサ の周 波 数 応 答 (
BitC P U で は 演 算 不 可 能 で あ る ｡ そ こ で 積 分 誤 差 とサ ン プ リ ン グ周 期 ､ 入 力
周 波 数 の 関 係 を調 べ る た め に サ イ ン汝 を入 力 波 形 と し､ こ の 角 速 度 に つ い て 理
論 , 数 値 積 分 を行 い ､ 積 分 誤 差 に つ い て 検 討 した 蘇 果 ､ 演 算 時 間 の 制 約 か らサ
00msと し た 場 合 ､ 入 力 周 波 数 1Hz以 下 で 最 大 積 分 誤 差 6 %以
ン プ リ ン グ周 期 2
下 に抑 え られ る こ と が 明 ら か に な っ た ｡ 稲 列 の 周 波 数 分 析 の 結 果 よ りコ ン バ イ
00msで 実 用 可 能 で あ
ン へ の 入 力 周 波 数 は 非 常 に低 い た め ､ サ ン プ リ ン グ 周 期 2
82
る と言 え る ｡ ま た サ ン プ リ ン グ 時 間 の 違 い に よ る 誤 差 に つ い て も 検 討 した ｡
プ ロ グ ラ ム は シ ス テ ム の 初 期 化 後 ､ サ ン プ リ ン グ周 期 を発 生 す る P IT を ス
タ ー トさせ 200ms経 過 後 ､ 角 速 度 セ ン サ の 出 力 を A / D 変 換 して C PU に取 り
込 み ､ 積 分 し200ms間 の 旋 回 角 を求 め て メ モ リ に積 算 す る ｡ こ の 数 値 を 8桁 の
符 号 付 B C D コ ー ド に 変 換 して ､ 中 位 4 桁 を取 り出 し0
.
1●単 位 の 値 と して メ モ
リに ス トア L L E D デ ィ ス プ レ イ に 表 示 す る ｡ 最 後 に 外 部 か らの デ ー タ転 送 要
求 を蘭 べ ､ 一 巡 の ル ー チ ン を終 了 す る ｡ こ れ を 200ms毎 に 繰 り返 し旋 回 角 を演
算 す る｡
次 に 角 速 度 セ ン サ を実 機 に 搭 載 して ､ 旋 回 角 演 算 精 度 と振 動 に よ る 影 響 を調
べ た ｡ 実 験 は メ イ ン C P U 部 で 角 度 と方 向 を ソ フ トウ ェ ア で 設 定 し､ サ ブ C P
U 部 か ら転 送 さ れ る デ ー タ と を比 較 す る こ と に よ り一 定 角 度 旋 回 させ , そ の ク
ロー ラ の 軌 跡 か ら実 際 に旋 回 した 角 度 を測 定 し設 定 角 度 と の 差 に つ い て 検 討 し
た｡
漸 定 デ ー タ を分 散 分 析 に よ っ て 解 析 した 結 束 ､ 誤 差 は 速 度 に よ る影 響 が 最 も
強 く脱 穀 部 駆 動 に よ る 影 響 は 少 な い こ と が わ か っ た ｡ こ れ は 速 度 の 増 加 に伴 う
油 圧 系 銃 の 遅 れ と機 体 の 慣 性 の 影 響 が 原 因 と考 え られ る ｡ し か し な が ら､ 実 際
に は 速 度 は 一 定 に 設 定 さ れ る た め , こ の 速 度 に つ い て 角 度 設 定 を適 切 な 債 にす
る こ とで ､ 誤 差 は 小 さ くす る こ と が 可 能 で あ る ｡
ま た こ の 実 験 は パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ に よ る シ ミュ レー シ ョ ン を行 い 同 様
の 結 果 を確 認 し た ｡ コ ン バ イ ン の 嶺 動 を シ ミ ュ レー トす る た め に ､ 停 止 状 意 で
は あ る が 各 部 を運 転 し角 速 度 セ ン サ の 出 力 を ス ペ ク トラ ム ア ナ ラ イ ザ で 周 波 数
分 析 した ｡ コ ン バ イ ン の 運 動 は 基 本 的 に座 標 変 換 に よ る 線 形 近 似 で 行 い 走 行 面
D
Sと し た 場 合 に つ い て も
で あ る土 壌 の 影 響 は 無 祝 した ｡ サ ン プ リ ン グ周 期 を50F
シ ミ ュ レー シ ョ ン を行 い ､ よ り高 精 度 に な る こ と を確 認 した ｡
次 に 第 Ⅳ 章 で は ､ 旋 回 角 検 出 方 法 を利 用 した 回 行 制 御 に つ い て 述 べ た ｡
ほ 場 末 端 部 の 検 出 は 全 て の 操 向 セ ン サ に よ っ て 稲 の 有 無 を 監 視 し確 実 な 検 出
を可 能 と し た ｡ ほ 場 末 端 部 に 達 す る と刈 取 り部 を上 鼻 し角 速 度 セ ン サ に よ る フ
ィ ー ドバ ッ ク に よ り一 定 角 度 左 旋 回 す る ｡ そ して デ ィ バ イ ダ の 左 外 側 の セ ン サ
83
が 稲 の コ ー ナ を検 出 す る か 設 定 時 間 が 経 過 す る ま で 後 進 し､ 一 定 角 度 右 旋 回 し
刈 取 り部 を下 降 し停 止 す る ｡ こ の よ う に して 90●旋 回 し次 の 稲 列 に 進 入 す る が ､
一 定 時 間 内 に 稲 を 検 出 し な け れ ば 刈 取 り終 了 と 判 断 して 停 止 す る ｡ こ の よ う に
回 行 制 御 は フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 さ れ る が 後 退 時 間 の み デ ー タ 設 定 を必 要 とす る
た め 土 壌 条 件 に 応 じて ほ 場 に て キ イ ー ボ ー ド か ら変 更 が 可 能 と した ｡
美 原 の ほ 場 に お い て 回 行 制 御 を行 い コ ー ナ の 形 状 を変 化 さ せ た 8 つ の 実 験 区
を設 定 し､ そ の 走 行 軌 跡 と 稲 の 切 株 の 位 置 を測 定 し､ 回 行 の 成 否 ､ コ ー ナ 形 状
の 影 響 等 を検 討 した ｡ 回 行 動 作 を分 割 して 各 動 作 別 に 検 討 し た 結 果 ､ ほ 場 末 端
部 を検 出 して 旋 回 に 必 要 な 距 離 だ け 前 進 す る が ､ こ の 鹿 渡 と方 向 が コ ー ナ の 形
状 に大 き く影 響 さ れ る た め _ 回 行 終 了 後 の 位 置 にバ ラ ツ キ を生 じ る こ と が 明 確
と な っ た ｡ し か しな が ら､ 次 の 稲 列 進 入 時 に 操 向 セ ン サ に よ る 補 正 に よ り コ ー
ナ が 鋭 角 で 最 初 の 進 行 方 向 が 外 個 寄 りの 場 合 を 放 い て ほ ぼ 対 応 可 能 で あ る こ と
がわ かっ た ｡
第 V章 で は ､ 最 短 距 離 制 御 の 方 法 と実 際 の 走 行 結 果 に つ い て 述 べ た ｡
稲 列 の デ ー タ収 集 は デ ィ バ イ ダ 先 端 の左 右 の 内 側 に 設 置 した セ ン サ に よ っ て
.1秒 単 位 で ま た 操 鹿 角 を 角 速 度 セ ン サ に よ っ
稲 列 に 追 従 し, 操 舵 間 の 時 間 を 0
て 計 潤 し､ 煉 次 マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ の メ モ リ に ス トア して 稲 列 の デ ー タ とす
る｡
最 短 距 改 演 算 は こ の デ ー タ を 直 交 座 標 系 に 変 換 し､ 条 件 に 従 い 変 曲 点 を抽 出
し､ こ の 点 ま で の 時 間 と鹿 灘 を計 算 し､ メ モ リ に ス トア す る ｡ こ の よ う に して
計 算 さ れ た デ ー タ に よ り最 短 鹿 離 走 行 を 行 う ｡
E
n
/Sで 手 動 連 作 に よ
実 験 は 実 際 の 稲 の 刈 取 りは 行 わ ず ､ コ ン バ イ ン を速 度 0.5
り稲 列 デ ー タ 収 集 を 再 現 し そ の 軌 跡 を 20cm間 隔 で 測 定 し た ｡ 次 に 最 短 距 離 走 行
を行 い ､ 同 様 に軌 跡 を測 定 し､ 比 較 墳 討 し た ｡ ま た 最 短 鹿 灘 演 算 を再 現 す る た
め に稲 列 収 集 デ ー タ をパ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ に 転 送 し､ 同 一 演 算 ル ー チ ン で
最 短 鹿 灘 演 算 を行 っ た ｡
稲 列 デ ー タ に よ る メ モ リ上 の 走 行 軌 跡 は 実 際 の 走 行 軌 跡 を ほ ぼ 再 現 して お り､
最 短 鹿 溌演 算 も正 確 に計 算 さ れ て い る こ と が確 認 され た ｡ 実 際 の最 短 庫 離 走 行
84
は 頂 点 に お け る 偏 差 の 平 均 が約 30cmで あ り､ 距 離 が 長 い ほ ど偏 差 が 小 さ くな る
傾 向 が あ り､ か な り よ く再 現 さ れ て い る と言 え る ｡ 今 後 は 自動 走 行 プ ロ グ ラ ム
に本 プ ロ グ ラ ム を組 み 込 む こ と に よ り走 行 に 関 す る 一 つ の シ ス テ ム が完 成 す る
が ､ 実 際 の 稲 へ の 適 用 に は 藻 向 セ ン サ よ る補 正 を加 え る こ と が必 要 で あ る ｡
ま た 旋 回 角 検 出 装 置 の サ ン プ リ ン グ 周 期 を 20ms程 度 に 短 縮 し､ サ ン プ リ ン グ 時
間 に よ る 誤 差 を ほ と ん ど無 視 す る こ と が 可 能 と な れ ば 飛 濁 的 に精 度 の 向 上 が期
待 で き ､ さ ら に非 接 触 で 安 価 な 走 行 庫 離 セ ン サ が 開 発 さ れ れ ば コ ンバ イ ン の 位
置 を完 全 に把 垣 す る こ と が 可 能 と な り, 移 動 体 と して の 自立 が可 能 と な る ｡
こ の た め 単 に 収 孝 作 業 の 自動 化 に 限 らず ､ ボ タ ン 一 つ で 車 庫 か ら出 発 し収 横 を
終 了 後 ､ ま た 車 庫 に 帰 着 す る す る こ と も 夢 で は な い と考 え られ る ｡
一 方 , テ レ ビ カ メ ラ に よ る 画 像 認 識 技 術 の 応 用 に よ り, 他 の セ ン サ を全 く必
要 とせ ず ､ 走 行 に 関 す る 自 動 化 が 可 能 と な る が , 膨 大 な 情 報 を リ ア ル タ イ ム で
処 理 す る必 要 が あ り高 速 処 理 可 能 な マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ と ソ フ トウ ェ ア の 開
発 が最 大 の ネ ッ ク と な る こ と が予 想 さ れ る が ､ こ の 分 野 に お け る技 緒 の 退 歩 は
目覚 し く､ 将 来 的 に 最 も 有 望 で あ る と考 え られ る ｡
85
謝
辞
本 研 究 の 遂 行 と取 り ま と め を終 始 ､ ご 指 導 ･ご 教 示 を賜 っ た ､ 神 戸 大 学 農 学
部 西 村 功 教 授 ､ 本 論 文 の 取 り ま と め に 襟 し ご教 示 を賜 っ た ､ 神 戸 大 学 工 学 部
木 村 姓 音 教 授 ､ 同 川 井 良 次 教 授 に衷 心 よ り感 謝 の 意 を表 し ま す ,
ま た , 実 験 の 実 施 に あ た りご 協 力 をい た だ い た ､ 神 戸 大 学 農 学 部 川 村 恒 夫 助
教 授 は じめ 同 園 場 機 械 学 研 究 室 の 各 位 に謝 意 を表 しま す ｡
最 後 に供 試 コ ン バ イ ン を快 く供 与 して い た だ い た ヤ ン マ ー 農 機 ㈱ に 感 謝 の 意
を表 し ます ｡
86
参
考 文
献
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KOBE
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eeds:
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cl
es,
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omobl
e Engi
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91
【
Ej
E
遷≡
メ イ ン C PU部 及 び サ ブ C PU 部
の ア ッセ ン プ ル リス ト
旋 回 シ ミ ュ レー シ ョ ン 実 験
の BASICプ ロ グ ラ ム リス ト
92
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EQU IOOCH
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USi
EQU IO12H
CARRY; EQU IO15H
MINUS: EQU IO16H
ZERO; EQU IO17H
OVRFLU;
EQU IOlOH
DDATA: EQU IO19H
I
l
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A.
83日
(03H),
A
A,
88H
(83H),
A
A,
36H
(87H),A
A,
01H
(83H),
A
A.
40H
(84H),
A
A,9CH
く84H),
A
A,OCOH
(02H),
A
HL,
0000日
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HL
(DDATA),
HL
(DDATA+2),
HL
A
くIDATA+2),
A
I
;
COUNT ROUTINE
I
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A,(82H)
BIT 7,
A
JR
NZ,
COUT
cot;
IN
A,(82日)
BIT 7,
A
JR
Z,
Col
CALL ADCOV
;
PROGRAM START ADDRESS
;
OFFSET DATA BUFFER
;TL
I
RN ANGLE DATA BUFFER
;
COMPARE DATA BL
I
FFER
;
DATA BYTE NUMBER
;
BCD DATA BUFFER
;
DELAY FOR 8255
;INTERRUPT DISABLE
;
SP=1800H
;
8255♯O MODE SET
;
8255♯1 MODE SET
;
8253 MODE SET
;
8253 GATE=Hi
;
DIV王DED NUMBER=40000(DEC) 5Hz
;LSB=40日
;MSB=9CH
;
BUSY,
STROBE=HI
;IDATA AREA CLEAR
;
DDATA AREA CLEAR
.
,
200mS PAST?
*
★ DUAD-88D ASSEMBLER
0044 1818
0046 3∈07
0048 D390
004A O804
004C 00
OO4D IOFD
004F D391
0051 DB92
0053 E680
0055 20FA
OO57 DB92
0059 67
005A DB93
005C るF
OOSD C9
007D EI
007E llOOO8
0081 AF
OO82 ED52
0084 7C
OO85 CB7F
OO87 2006
0089 AF
OO8A 320210
008D 1805
008F 3EFF
0091 320210
0094 220010
Cl･
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C2;
2
DIGF
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A,07H
OUT (90日),
A
LD
B,04H
ADl;
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A,(92H)
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NZ,
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A,(92H)
LD
H,
A
IN
A,(93H)
LD
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;INPUT PARAMETER DE=ADC DATA
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ADC CH=7
cro see I
.
l
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;20 ni
;
START PULSE ON
;
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;MSB=H
;LSB=L
;DIGITAL FILTER
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;
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NZ,CAI
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LD
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A,OFFH
LD
(AOUK+2).
A
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005E E5
005F 7C
OO60 CB5F
OO62 200B
0064 11F807
0067 AF
OO68 ED52
006A F27900
006D 18OE
OO6F llO708
0072 AF
OO73 ED52
0075 3802
0077 1804
0079 EI
007A C35001
(A.C.
P.) 那
(AD DATA - 800H)
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LD
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LD
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LD
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LD
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LD
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A,(DE)
00D7 8E
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00D8 D07700
LD
(Ⅰ×),
A
OODB 13
INC OE
OODC 23
INC HL
000D DD23
1NC IX
OODF IOFS
DJNZ CSUB4
00El 1833
JR
CSUB3
00E3 110BOI
CMP2: LD
DE,
NDATA
00E占 210310
LD
HL,IDATA
00E
:
9 DD210810
LD
IX,
RDATA
00ED 0603
LD
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00EF AF
XOR A
OOFO IA
CSUB5; LD
A,(DE)
OOF1 9∈
SBC A,(HL)
00F2 DD7700
LD
(Ⅰ×),
A
00F5 13
INC DE
00F6 23
INC HL
00F7 DD23
INC IX
00F9 10F5
OJNZ CSUB5
00FB FA1601
JP
M,
CSUB3
00FE llD801
LD
DE,POATA
0101 210610
LD
HL,
RDATA
0104 DO210310
LD
I
X,IOATA
0108 0603
LD
a,BYTE
010A AF
XOR A
OIOB IA
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A,(DE)
OIOC 9E
SBC A,(HL)
OIOD DD7700
LD
(IX),
A
0110 13
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0111 23
INC HL
0112 DD23
INC IX
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3
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D154 280B
O156 CB4F
O158 2850
015A CB57
O15C 2869
015E C33500
0161 3AICIO
0164 CB7F
O166 2808
0168 3AIBIO
016B F680
Ou D 32181O
O170 211AIO
0173 00
O174 DBO2
0176 CB47
O178 20FA
017A 3EOE
O17C D303
O17E 7E
017F D300
0181 3EOC
O183 D303
O185 DBO2
0187 CB47
O189 28FA
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;
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;NO DISPLAY `-■
;
AD DATA DISPLAY
;TIMER DELAY
;BUSY=LOU
;
DRQ2=HI?
;
BUSY=HI
I
OID8 504600
PDATA: DB
50日,46H,
00H
;+180.00
OIDB BOB9FF
NDATA: OB
OBOH,OB9H,OFFH
;-180.
00
OIOE 6400OOOO BIOO; DU
100,0
I
;BINARY TO BCD FORMAT ( 3 BYTE BINARY
, SUBROUTINE NAME B2BCDX
1
01E2 CD3302
B2BCDX;CALL BINIT
QlE5 060A
LD
B,10
OIE7 210FIO
LD
HL,
URKM
OIEA 3600
B2DXl; LD
(HL),
0
01EC 23
INC HL
01ED IOFB
DJNZ B2DXl
OIEF 3AOE10
LD
A,くACC十BYTE-1)
01F2 CB7F
BIT 7,A
OIF4 0∈00
LD
C,
0
01F6 280A
JR
Z,
B2DX2
OIF8 D5
PUSH DE
01F9 110C1O
LD
DE,
ACC
OIFC CD4302
CALL NEGAT
〉 4 BYTE BCD )
5
美3
tDUADl880
01FF D1
0200 0EFF
O202 0604
0204 D5
0205 llDEOI
O208 CD5202
020B 210910
020E DI
O20F CDA602
0212 13
0213 10EF
0215 18
0218 3A1710
0219 87
021A 28(
〕
5
021C IA
O21D Eと
I
FO
821F 2802
0221 3EFF
O223 321810
0226 1A
O227 E67F
O229 CB79
022B 2802
022D CBFF
O22F 12
0230 C33EO2
0233 E3
0234 D5
0235 C5
0236 F5
0237 E5
0238 210CIO
O23B 0603
023D C9
F(
LE L
AD
Un︼H
p pP P T
OOO O U
P PP P(
ド
0243 CD3302
0246 37
0247 1A
O248 2F
O249 CEOO
O24B 12
024C 13
024D IOF8
024F C33EO2
(A.
C.
P.) 美半
POP DE
LD
C,
OFFH
B,
BYTE+1
B2DX2; LD
820×3; PUSH DE
LD
DE,
BIOO
CALL DIV
LD
HL,
LACC
POP OE
CALL B2BCD
INC DE
DJNZ B2口×3
DEC DE
LD
A,(ZERO)
OR
A
JR
Z.
B2DX4
LO
A,(
ロ∈)
AND OFOH
JR
≡.
82DX5
B20×4: LD
A,
OFFH
B2DX5; LD
(OVRFLU),
A
LO
A.(DE)
ANO 7FH
BIT 7.
C
JR
Z,
B20X6
SET 7,
A
B2DX占: LD
(DE),
A
JP
EXIT
l
;
SA∨E REGISTER
I
BINIT; EX
(SP),
HL
PUSH DE
PUSH BC
PUSH AF
PUSH HL
LD
HL,
ACC
LD
a,BYTE
RET
I
;
POPUP REGISTER
T
T
▲
YH
E
023E FI
O23F CI
O240 DI
0241 EI
O242 C9
ASSEMBLER
;NEGATE (DE)---(DE)栄(-1)
I
NEGAT.
･ CALL BINIT
SCF
NEGATO;
LD
A,(
DE)
CPL
ADC A,
0
LD
(DE),
A
INC DE
DJNZ NEGATO
JP
EXIT
l
i
DⅠ∨工
DE Ace BY (DE)
PAGE
6
★
j
e DUAD-88D ASSEMBLER
(A.
C.
P.) 美 東
0252 CD3302
0255 CDCEO2
0258 AF
O259 210FIO
O25C O占03
025E B占
025F 23
0260 1OFC
O262 2008
0264 3EFF
O26占 321810
0269 C33EO2
026C 210CIO
O26F llOFIO
O272 0618
0274 CDF402
0277 CD5DO3
027A 3Alる10
027D A7
027E 200B
O280 CDOEO3
0283 3AO910
0286 CBC7
0288 320910
0288 1OE7
028D CD4603
0290 CB41
0292 110CIO
O295 C44302
0298 CB79
029A 110910
0290 C44302
02AO C02803
02A3 C33EO2
CALL BINIT
CALL POSNEG
XOR A
LD
HL,
URKM
LD
B,BYTE
OR
(HL)
INC HL
DJNZ 辛-2
JR
NZ,
DIVO
LD
A,
OFFH
LD
(OVRFLU),
A
JP
EXIT
DIVO; LD
HL,
ACC
LD
DE,
URKM
a,24
LD
DIVl: CALL SFTLD
CALL COMP
L[
) A,くMINUS)
ANO A
JR
NZ,
DIV2
CALL SUB
LO
A.(LACC)
SET 0.
A
LD
(LACC),
A
DIV2: DJNZ DIVI
CALL XLAUA
BIT 0,
C
LD
DE,
ACC
CALL NZ,NEGAT
BIT 7,
C
LD
DE,
LACC
CALL NZ,
NEGAT
CALL TEST
JP
EXIT
02A6 F5
O2A7 CS
02A8 0600
02AA 7E
02AB D664
O2AD O4
O2AE 30FB
O2BO 05
O2BI Cる占4
02B3 0EOO
02B5 D60A
O287 0C
O2B8 30FB
02BA OD
O2BB C60A
02BD CBOI
O2BF CBOI
O2C1 CBOI
O2C3 CBOI
O2CS BI
O2Cd 12
O2C7 78
;
BINARY TO BCD (1BYTE)
I
B2BCD: PUSH AF
PUSH BC
LD
a,
0
LD
A,(HL)
B2Dl: SUB 100
INC a
JR
NC,B2DI
DEC a
ADD A,100
LO
C,
0
B202: SUB 10
INC C
JR
NC,8202
OEC C
ADD A,10
RLC C
RLC C
RLC C
RLC C
OR
C
LD
(DE),
A
LD
A,
a
PAGE
0Ⅰ∨:
;
24 Bit
7
東
栄 DUADl88D ASSEMBLER
A
030E CD3302
0311 AF
O312 EB
0313 1A
O314 9E
0315 12
0316 23
0317 13
0318 10F9
031A 3EOO
O31C 3001
031E 2F
031F 321510
O322 CD2803
E
02F4 CD3302
02F7 0606
02F9 210910
02FC AF
O2FD 7E
O2FE 17
02FF 77
0300 23
0301 10FA
O303 3EOO
O305 3001
0307 2F
0308 321510
O308 C33EO2
︻
ヒ∩
U︻
ヒ(
LF
n
U- n
Un
D人
H
02CE DEOO
02DO CD7FO3
02D3 3AOBIO
O2D6 CB7F
O208 110910
02DB 2806
02DD CD4302
02EO OC
O2EI CBF9
02E3 3AlllO
02E占 CB7F
O2E8 110FIO
O2EB 2806
02ED CD4302
02FO OC
O2FI CBFI
O2F3 C9
C (
LP P T
N n〓ヒ∩)O E
l L nUP P R
02C8 13
02C9 12
02CA IB
O2CB CI
O2cc FI
O2CD C9
(A.C.P.) jt半
I
;PREPARTION & CHANGE TO POSITIVE
I
POSNEG:
LD
C.
0
CALL UMLACC
LD
A,(LACC+BYTE-1)
BIT 7,
A
LD
DE,
LACC
JR
Z,
PNI
CALL NEGAT
INC C
SET 7,
C
PNl: LD
A,(URKM+BYTE-1)
BIT 7,
A
LD
DE,
URKM
JR
Z.
PN2
CALL NEGAT
INC C
SET 6,
C
PN2: RET
l
;SHIFT LEFT ACC & LACC
J
SFTLD; CALL BINIT
LD
ら,BYTE+BYTE
LD
HL,LACC
XOR A
SFTLl: LD
A.(HL)
RLA
A
LO
(HL),
工NC HL
DJNZ SFTLI
LD
A,
0
JR
NC,SFTR3
CPL
SFTR3: LD
(CARRY),
A
JP
EXIT
l
;SUB (DE) FROM ACC
1
SUB; CALL BINIT
SUBO; XOR A
EX
DE.
HL
SUBl: LD
A,(DE)
SBC A.(HL)
LO
(DE),
A
INC HL
INC OE
DJNZ SUBI
ADD2; LD
A,
0
JR
NC,
ADD3
CPL
ADD3; LD
くCARRY),
A
CALL TEST
PAGE
8
3
t DUAD-88D ASSEMBLER
3
(
0325 C33EO2
0328 210BIO
032B 0803
0320 AF
O32E 23
032F B6
0330 10FC
O332 3EOO
O334 2001
0336 2F
O337 321710
033A 7E
O33B A7
033C 3EOO
O33E F24203
0341 2F
O342 321占10
0345 C9
0346 CD3302
0349 210CIO
O34C 110910
034F 0603
0351 4E
0352 1A
O353 77
0354 79
0355 12
0356 23
0357 13
0358 10F7
035A C33EO2
037F C5
0380 ∈5
0381 EB
0382 110FIO
JP
EXIT
I
;TEST ACC AND SET FLAG
1
TEST; LD
HL,
ACC-1
LD
a,
3
XOR A
TESTl.
･ INC HL
OR
(HL)
DJNZ TESTI
LD
A,
0
JR
NZ,TEST2
CPL
TEST2: LD
くZERO),
A
LO
A,(HL)
AND A
LD
A,0
JP
P,
TEST3
CPL
TEST3; LD
(MINUS),
A
RET
;
EXCHANGE ACE LACC
I
XLAUA: CALL BINIT
LD
HL,
ACC
LD
DE,LACC
LO
a,
BYTE
XLAUAl;LD
C,(HL)
LD
A,(DE)
LD
(HL),
A
LD
A,
C
LD
(DE),
A
INC HL
INC DE
DJNZ XLAUAI
JP
EXIT
I
;
COMPARE Ace TO URKM
1
COMP:
L BINIT
BC,
BYTE
HL,
ACE
DE.
US
M
︻
ヒ
K (
L T
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LS V
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D
ID
3 -.1
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D SD Hn
D
R L
L
T
⊥ L
T
⊥
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UD D nUP
C L LL L LC L LL L.
J
035D CD3302
0360 010300
0363 210CIO
0366 111210
03占
.
9 EDBO
O36B llOFIO
O36E CDOEO3
0371 110CIO
O374 211210
0377 010300
037A EDBO
O37c c33EO2
(A.C.P.) 3(栄
EXIT
;MO∨E (DE) TO MORKING MEMORY
;MOVE ACC TO LACC AND CLEAR ACE
I
UMLACC:
PUSH BC
PUSH HL
EX
DE.
HL
LD
DE,
URKM
PAGE
9
東栄
DUAD-880 ASSEMBLER
0385 010300
0388 EDBO
O38A 210CIO
O3【
氾 110910
O390 010300
O393 EDBO
O395 0603
O397 AF
0398 12
0399 13
039A IOFC
O39C EI
O39D CI
O39E C9
(A.
C.
P.) 3(3(
｣0
BC,
BYTE
LD工R
L
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LO
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LACC
LD
BC,
BYTE
LDIR
LD
B,
BYTE
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L
D (DE),A
INC DE
DJNZ UMLACI
POP HL
POP BC
RET
PAGE
10
兼
業 DUAD-88D ASSEMBLER
★兼
(A.C.P.) 兼 ★
PAGE
1
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<兼 兼 ★ ★ 兼 業 兼 業 兼 業 美 美 兼 業 美 ★ 兼
業3
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I
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ANGS: QU
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YOBAl: EQU
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EQU
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I
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3
C
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1400H
1600H
3800H
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3002H
3004日
3006日
3008H
300AH
300CH
300EH
3010H
3012日
3014H
3016H
3018H
301AH
301CH
301EH
3020H
3022H
3024H
3026H
3028H
302AH
302CH
302EH
3030H
3032H
3024H
3036H
3038H
303AH
303CH
;
START ADDRESS
;INT ENTRY ADDRESS
;
NMI ENTRY ADDRESS
;
OATA PAIR NUMBER
;
OATA COUNTER TOP ADDRESS
;DATA BUFFER FOR TIME & TURN ANGLE
;X-Y DATA BUFFER
;CHOOSED X-Y DATA BUFFER
;
OBJECTIVE ANGLE & TIME BUFFER
;
STACK POINTER
;TIMER COUNTER 0.1sec
;TIMER BUFFER
;
DATA COUNTER ADDRESS BUFFER
;
NEXT DATA ADDRESS BUFFER
;
BACK TIME DATA ADDRESS
;
POSITION BUFFER
;TURN ANGLE DATA ADDRESS RECIEVED
;
DATA BUFFER FOR ZDB2B
;
BINARY TURN ANGLE DATA FOR SAITAN
;
BINARY TIME DATA FOR SAITAN
;
TRAVELING DIRECTIONAL ANGLE
;X-DATA AERA
;Y-DATA AERA
;TURN ANGLE BUFFER FOR DATA ACQ.
1
7J
PN
Mn
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●
一1
0RG
START
1
a,00H
;INTERRUPT MODE 1
,
DELAY FOR 8255 81
i-i
SP,
STKPOI
A,9AH
;
SET STACK POINTER
;
8255 ♯O MOOE SET
★
3
tQUAD-88D ASSEMBLER
000C D303
000E 3E92
0010 D383
0012 3EO7
0014 D302
0016 3E40
0018 320A30
001B 3EOO
OOID 323C30
0020 FB
0021 C3FEOD
(A.C.P.) 兼 je
OUT (03H),
A
92H
LD
A,
OUT く83H),
A
LD
A,
07H
OUT (02H),
A
LD
A,40H
LD
(TBUFF),A
LD
A,
0
LD
くTRFLG),
A
EI
JP
INITl
PAGE
;8255 ♯1 MODE SET
;8255 ♯O DRQl-3ニHI
;8651B R.TIME C. DISABLE
;
SET NEUTRAL POSITION DATA
;
ENABLE INTERRUPT
I
;
KEY INPUT SUBROUTINE (WAIT UNTIL KEY IN)
A A
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1L
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ヒH C H T
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l
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F 1 357
つi3 3 3 3
0 0 0 ∩)0
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)∩
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U
0038 D9
0039 08
003A 3AOA30
003D 57
003E AF
OO3F D382
0041 DBOI
OO43 CB57
0045 2004
0047 3EOF
0049 1802
0048 3EOD
OO4D D383
004F OE40
0051 CD8る00
0054 CD2400
MINT4:
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0RG MAKINT
I
EXX
EX
AF,
AF′
LD
A.くTBUFF)
LD
D,
A
XOR A
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A
IN
A.く01H)
BIT 2,
A
JR
NZ,
MINTI
LO
A,OFH
JR
MINT2
A,
ODH
MINTl; LD
MINT2; OUT (83日),
A
LD
C,
NEUT
CALL PUSHFT
MINT3; CALL KEYINP
;
START KEY DATA
;STOP KEY DATA
;BREAK KEY DATA
;
PROGRAM 1 KEY DATA
,
2
,
3
,
4
,
5
,
6
,
7
,
8
;SHIFT KEY
;INPUT ACc TO KEY IN BUFFER
;NOT KEY IN?
;SHIFT KEY?
;
CONTINUE FROM MSKINT
;BRK or TPF LAMP OFF
;ALL Reg. PUSH
;PUS DATA SA∨E
;ALL MOTION IS STOP
;BRK or TPF?
;BRK LAMP ON
;TPF LAMP ON
;COMBⅠNE STOP
2
井
★ DUAD-880 ASSEMBLER
MINTS:
PAGE
L
Y
ハ T
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人Y
ハ▼
lE
C.
JL C J E ︻
ヒE R
0057 FEFE
OO59 20F9
0058 4A
OO5C CD8600
005F 18CE
0061 08
0062 D9
0063 FB
OO84 C9
(A.C.
P.) 実 美
STAKEY
NZ,MINT3
C.D
L PUSHFT
MINT4
AF,
AFノ
;REAL TIME CLOCK COUNT ROUTINE (UP TO 999.9 SEC)
1
DRG TIMINT
0086 DB81
0088 E6F8
008A 2003
008C 3AOA30
00(
)
F B9
0090 C8
0091 300占
0093 3EOB
0095 【
〕
383
0097 1804
0099 3EO9
009B D383
0090 ロ881
009F E6F8
00AI B9
PUSHFT;IN
AND
JR
LD
PUSl: CP
RET
JR
LD
OUT
JR
PUS2; LD
OUT
PUS3; rN
ANO
CP
H H H HH
C
OO O O O
n
U1 2 4 0
U
PUSH AF
;STORE ALL Peg.
PUSH BC
PUSH DE
PUSH HL
XOR A
;
CLEAR CARRY
LD
A,(TIMCNT)
;TIME COUTER LSB + 1
INC A
DAA
;DECIMAL ADJUST
LD
(TIMCNT),A
;RESTORE
JR
C,TMINTI
;
CARRY ?
JR
TM王NT2
TMINTl:
XOR A
;
CLEAR CARRY
LO
A,(TIMCNT+1)
;TIME COL
I
NTER MSB + 1
INC A
DAA
;
8ECIMAL ADJUST
LO
(TIMCNT+1),A
TM工NT2:
POP HL
;
RESTORE ALL Peg.
POP DE
POP BC
POP AF
RETN
I
;POUER SHIFT CONTROL SUBROUTINE
,
ⅠNPUT PARAMETER C reg.=POSITION
I
THIRD: EQU
;3 SPEED
SECOND;EQU
;2 SPEED
FIRST;
;1 SPEED
NEUT: EQU
;NEUTRAL
REVRS; EQU
;REVERSE
U
Q
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Un)
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U0 0 n
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)
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00る6 F5
OO67 C5
OO68 D5
OO69 E5
OO6A AF
OO6B 3AOO30
006E 3C
OOるF 27
OO70 320030
OO73 3802
0075 1809
0077 AF
OO78 3AO130
0078 3C
OO7C 27
OO70 320130
OO80 EI
OO81 口1
OO82 CI
OO83 FI
OO84 ED45
A,(81H)
OFBH
NZ,PUSI
A,(TBUFF)
C
Z
NC.PUS2
A,DECON
(83日),
A
PUS3
A,ACCON
(83日),
A
A.(81日)
OF8H
C
;工NPUT POUER SHIFT POSITION
;NO CONTACT ?
;A=TIME BUFFER DATA
;
SAME ?
;DECELERATING
;
ACCELERATING
;OBJECTIVE POSITION ?
3
A
3ーF A F A
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;
BUSY=LOU?
;STROBEこLOU?
;REAO LSB DATA
;DRQ=HI
;
DELAY
;STROBE=LOU?
(00H)
;READ MSB DATA
;
DRQ=LOU
;DRQ=HI
A
ヽ
■
′
L
L
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;STROBE=HI?
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3
C 3 2 F A2 7 A 0 1 3 5 E 2 7 A A
U
32 7 A 1 3
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L
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ヒL
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U(
U0 (
U(
Un
U0 (
UA
Un
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)0 0 0 0 ∩)∩)0 0 n
Un
U∩)
HSSR5;
T･ T T
n
L
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J
.
JL L 0 L O R
(02日)
A
,
HSSR4
HSSR4;
A
(03H).A
A,(02日)
占,
A
Z,
HSSRS
A,01H
く03H),
A
BC
HL
;REQUEST TURN ANGLE DATA
I
;SUBCPU HAND SHAKE SUBRDUTINE
}
I
HSSR;
HL
BC
HL,
SOATA
A
く03日),
A
HSSR2:
A,(02H)
7,
A
NZ,HSSR2
HSSR3;
く02H)
A
,
HSSR3
(00H)
).A
HL
01H
3H),
A
B,
05H
;DRQ3=LOU
;BUSY=LOU?
;DRQ3=HI
;DELAY
l
;
SUBCPU RESET SUBROUTINE
I
A,DAH
HSRQ3; LD
OUT (03H),
A
HDRl; IN
A,(02H)
BIT 7,A
JR
NZ,HDRI
LD
A,05H
OUT (03H),
A
PUSH BC
LD
a,10H
DJNZ ら
POP BC
RET
00E9 3∈04
00EB D303
00ED DBO2
00EF CB7F
OOF1 20FA
OOF3 3EO5
00F5 D303
00F7 C5
00F8 0610
00FA IOFE
OOFC CI
OOFD C9
PUS4;
00A2 20F9
00A4 320A30
00A7 3EO8
00A9 D383
00A8 3EOA
OOAD D383
08AF C9
4
PAGE
(A.C.P.) *3(
美 DUAD188⊂
)ASSEMBLER
実
実
弟 DUAD-88D ASSEMBLER
(A.
C.
P.) 兼 業
PAGE
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(兼 業 兼 半 兼 ★ 兼 ¥ ★ 3
(
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兼
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★
3
(
3
(
兼兼 兼 業 斗 米 半 券 3
(半 券 美 美 兼
業米兼業
l
l
;
SET INITIAL DATA FOR DATA ACQUISITION
0
INITl: LO
LD
XOR
LD
LO
LD
LD
LD
0
人
U
4 1 5
0
(
U
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L21L
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3L
n79BL
ヒ024.
68人
HUUO24′
00
3AUE01358ACEo24L
n7ACF14
111111つ
ん22つ
▲2つ
ム2つ
▲33333つ
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nL
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･
IM
00FE 210110
101 220430
0 1
04 AF
OIOS 3200 10
0108 210210
010B 220占30
010E 3E4
01
10 320830
0
HL,
DATCNT
(DACTAD),
HL
A
(DATNUM),
A
HL,DATBUF
(DATADR),
HL
A,
40H
(BATMDA),
A
LD
A.
OFH
OUT (83H).
A
LD
A,
ODH
OUT (83H),
A
MAINl: CALL KEYI
NP
CP
PGIKEY
JR
Z,MAIN2
CP
P62KEY
JR
Z,
MAIN2
CP
P63KEY
JR
Z,
MAIN2
CP
PG4KEY
JR
Z,
MAIN2
CP
PGSKEY
JR
Z,
MAIN2
CP
PG6KEY
JR
Z,
MAIN2
CP
PG7KEY
JR
I,
MAIN2
CP
PG8KEY
JR
Z,
MAIN2
JR
MAINI
MA王N2; PUSH AF
LD
A,
OEH
OUT く83日),
A
MAIN3: CALL KEYINP
CP
STPKEY
JR
Z,
MAIN
CP
STAKEY
JR
NZ,MAIN3
LD
A,
OCH
OUT (83H),
A
POP AF
CP
PGIKEY
JP
Z.
AUTOI
CP
PG2KEY
JP
Z,
AUTO2
CP
P63KEY
JP
Z,
BKTIME
CP
PG4KEY
;
SET DATA COUNTER TOP AODRESS
;
CLEAR DATA PAIR NUMBER
;
SET DATA AREA TOP ADDRESS
;
BACK TIME DATA
;
TPF AND BRK LAMP ON
;
BRK LAMP OFF
;TPF LAMP OFF
5
美
米 ロUAD188D ASSEMBLER
0186 CA8BOI
O169 FE77
016B CAAEOI
O16E FEるF
O170 CA9803
0173 FE5F
O175 CA8∈01
0178 FE3F
O17A CA9EOI
O170 C31301
くA.
C.P.) 兼 3(
JP
CP
JP
CP
JP
CP
JP
CP
JP
JP
PAGE
Z,
OUTTET
PG5KEY
Z,
HSRQ2
PG6KEY
Z,
DATOUT
PG7KEY
Z,
DATAC
PG8KEY
Z,
KAIKOU
MAIN
l
;JUMP TABLE
AUTO2･
. CALL SAITAN
LD
C,
NEUT
CALL PUSHFT
JP
MAIN
0UTTET.
･
JP
OUTTST
DATAC; LD
C,
FIRST
CALL PUSHFT
CALL DATACQ
LD
C,
NEUT
CALL PUSHFT
JP
MAIN
l C,
FIRST
KAIKOU;LC
CALL PUSHFT
CALL KAIKO
LD
C,
NEUT
CALL PUSHFT
JP
MAIN
01AE 3EO2
01BO D303
01B2 DBOl
01B4 FEFF
OIB6 2OFA
OIB8 3EO3
01BA D303
01BC C口2400
01BF FEFO
OIC1 20F9
01C3 CDE900
01C6 C31301
Q2: LD
A.
02H
OUT (03H),
A
HSRl; IN
A,く01H)
CP
OFFH
JR
NZ,
HSRI
LD
A,
03H
OUT (03H),
A
HSR2; CALL KEYINP
CP
STPKEY
JR
NZ,
HSR2
CALL HSRQ3
JP
MAIN
01C9 3EO5
01CB D383
01CD DB81
01CF CB4F
OID1 28FA
OID3 3EO4
01DS D383
01D7 C9
01D8 3EO7
01DA D383
R
S
･
,･
IH
0180 CD7AO5
O183 0E40
O185 CD8占00
O188 C31301
OIBB C3F601
018E OE20
0190 CD8600
0193 CD9EO2
019る OE40
0198 CD8600
0198 C31301
019E OE20
01AO CDeる00
01A3 CDE803
01A占 OE40
01A8 CD8600
01AB C31301
;CUTTER UP SUBROUTINE
I
CUTUP; LD
A,
UPON
OUT (83H),
A
CUTUPlH N
A,(81H)
BIT 1,
A
JR
Z,
CUTUPI
LD
A,
UPOF
OUT (83日),
A
RET
I
;
CUTTER DOUN SUBROUTINE
I
CUTDu.
' LD
A,
DUNON
OUT (83H),
A
;
REQUEST AD DATA TO SUBCPU
;
NOT START KEY ?
;
DRQ2=HI
;
S†op KEY ?
;
SUBCPU RESET
;
UPPER SOLENOID ON
;
UP LIMIT?
;
UPPER SOLENOID OFF
6
兼
半 DUAロー880 ASSEMBLER
(A.C.P.) 米 美
PAGE
01DC DB81
01DE CB57
01EO 28FA
OIE2 3EO占
01E4 D383
01E占 C9
CUTDUl:IN
A,(81H)
BIT 2,A
JR
Z,
CUTDUI
LD
A,DUNOF
OUT (83H),A
RET
l
;HSSR COMPARE SUBROUTINE
; HL=COMPARE VALUE
; EX. 45. o=0450日
,
-45.0 0=8450日
I
01E7 CDBOOO
HCOMP: CALL HSSR
01EA ED5BOC30
LD
DE,(SDATA)
01EE AF
XDR A
OIEF E5
PUSH HL
01FO ED52
Sac HL,
DE
01F2 EI
POP HL
OIF3 30F2
JR
NC,HCOMP
01FS C9
RET
O
OUTTST;LD
A.
RGTON
DUT (83日),A
CALL TIMERI
LD
A,
RGTOF
0UT (83H),A
CALL TIMER1
LD
A,
LFTON
0UT (83H),
A
CALL TIMER1
LD
A,
LFTOF
0UT く83日),
A
CALL TIMER1
CALL CUTDU
CALL TIMER1
CALL CUTUP
CALL TIMER1
CALL CUTDU
CALL TIMER1
LD
C,FIRST
CALL PUSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
SECOND
CALL PUSHFT
CALL TIMERl
H H H H H H H HH H H H
l▲
U3 つもV
14 7 ノ
09 8 B A
0 n)0 0 ∩)∩
リハ
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U0 0 n
U0
01F6 3EOI
OIF8 0383
OIFA CD7402
OIFD 3EOO
OIFF D383
0201 CD7402
0204 3∈03
O206 D383
O208 CD7402
020B 3EO2
O20D D383
O20F CD7402
0212 CDD∈
3
01
0215 CD7402
0218 CDC901
021B CD7402
021E CDD801
0221 CD7402
0224 0∈20
O226 CD8600
O229 CD7402
022C OEIO
O22E CD8占00
0231 CD7402
U U U UU U U U U U U U
nqQ nqO nu∩qQ Q nqnqQ O
Eu
JL
I
L
JE E E E E E u
JL
L
Ju
J
0001
0000
0003
00(
〕
2
0005
0004
0007
0086
0009
0008
000B
OOOA
;
OUTPUT TEST ROUTINE
l
RGTON:
RGTOF;
LFTON;
LFTOF:
UPON三
UPOFi
DUNON:
DuNOF;
ACCON.
I
ACCOF;
DECON;
DECOF;
;
CALL HAND SHAKE SUBROUTINE
;DE=TURN ANGLE
;
CLEAR CARRY FLAG
;
RIGHT ON
;
RIGHT OFF
;LEFT ON
;LEFT OFF
;CUTTER UP ON
;
CUTTER UP OFF
;
CUTTER DOUN ON
;CUTTER DOUN OFF
;
Pus ACCELERATE ON
;
PUS ACCELERATE OFF
;
PUS ロECELERATE ON
;
PUS DECELERATE OFF
;TURN RIGHT 2 SEC
;TURN LEFT 2 SEC
;CUTTER DOUN
;
CUTTER UP
;
CUTTER DOUN
;FIST SPEED
;SECDNO SPEED
7
は DUA0-88D ASSEMBLER
)
0234 DEO8
O236 CD8600
O239 CD7402
023C OEIO
O23E CD8る00
0241 CD7402
0244 0∈20
O246 CD8600
O249 CD7402
024C OE40
O24E CD8600
0251 CD7402
0254 0E80
O256 CD8600
O259 CD7402
025C OE40
O25E CD8る00
0261 CD7402
0264 0EO8
O266 CD8600
O269 CD7402
026C OE40
O26E CD8800
0271 C31301
O274 C5
O275 0る28
0277 1817
O279 C5
O27A O614
O27C l812
O27E CS
O27F O608
0281 1800
O283 CS
O284 0604
0286 1808
O288 CS
O289 0る02
O28B 1803
O28O C5
O28E O占01
0290 ロ5
0291 11081E
0294 1B
O295 7A
O296 B3
O297 20FB
0299 10F占
029B DI
O29c cI
O29D C9
O29∈ 210000
02A1 221⊂30
O2A4 220030
(A.
C.P.) 東 3(
LD
C,
THIRD
CALL PUSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
SECOND
CALL PUSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
FTRST
CALL PUSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
NEUT
CALL PUSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
REVRS
CALL PuSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
NEUT
CALL PUSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
THIRD
CALL PUSHFT
CALL TIMER1
LD
C,
NEUT
CALL PUSHFT
JP
MAIN
I
;TⅠMER SUBROUTINE
I
TIMERl･
.
PUSH BC
LO
8,28H
JR
TIM
TIMER2:
PUSH BC
LD
B,14H
JR
TI
M
TIMER3;
PUSH BC
LD
a,
08H
JR
TIM
TIMER4;
PUSH BC
LD
B,
04H
JR
TIM
TIMER5;
PUSH BC
LD
a,
82H
TIM
JR
TIMER6:
PUSH BC
LD
a,01日
TIM;
PUSH t
〕
∈
TIMl; LD
DE,1∈08H
TIM2; DEC DE
LD
A,D
E
0R
JR
NZ,
TIM2
DJNZ TIM1
POP DE
POP BC
RET
l
;DATA ACQUISITION SUBROUT王NE
I
DATACQ;
LD
HL,
0
LD
(ANGLE),
HL
LD
(TTMCNT
).
HL
PAGE
;THIRD SPEED
;
SECONO SPEED
;
FIRST SPEED
;
NEUTRAL
;
REVERSE
;
NEUTRAL
;
THIRD
;
NEUTRAL
;
2 SEC TIMER
;1 SEC TIMER
;.
4 SEC TIMER
;.
2 SEC TIMER
;.1 SEC T工MER
;.
05 SEC TIMER
;.
05 SEC TIMER
;
CLEAR ANGLE DATA
;
CLEAR TIME COL
I
NTER
8
★
美 DUAD-880 ASSEMBLER
02A7 DD2AO830
02AB O600
O2AD 3EO7
O2AF D303
O2BI DB80
02B3 FEO9
O2B5 28FA
O287 DB80
0289 FE09
O2BB 203B
02BD C07902
02CO DB80
02C2 FEO9
02C4 2032
02C占 3EO6
O2C8 0303
O2CA CD3403
O2CD Ct
]
6603
O2DO O4
O2D1 3EFF
O203 007700
O206 DD23
O2D8 DD7700
O20B DD23
O2DD OO7700
O2EO 2AO430
02E3 70
02E4 DD23
O2E6 DD220430
O2EA DO23
O2EC D0220830
O2FO 3AOOIO
02F3 3C
O2F4 320010
O2F7 C9
O2F8 0880
02FA CB6F
O2FC 2006
02FE CB7F
O300 201A
0302 1883
O304 CD3403
O307 CDE900
030A CD7AO3
030D DB∈
i
O
O30F CB6F
0311 20F7
0313 CDBOOO
O316 CD6603
0319 04
031A 1898
031c c口3403
O31F COE900
0322 CDf
3
903
0325 DB80
0327 CB7F
O329 20F7
032B CDBOOO
O32E CD6603
0331 04
(A.
C.
P.) 斗 米
LD
IX,(DATAOR)
LD
B,
00H
LD
A,
07H
0UT (03H),
A
0ATACO:工N
A,(80H)
CP
O9H
JR
Z,
DATACO
DATAClH N
A.(80H)
CP
O9H
JR
NZ,
DATAC2
CALL TIMER2
IN
A,く80H)
CP
O9日
､
I
R
NZ,
DATAC2
LD
A,
06H
0UT (03日),
A
CALL TRDATM
CALL TRDAAG
INC a
LD
A,
OFFH
LD
(IX),
A
INC IX
LD
(IX),
A
INC IX
LD
(Ⅰ×),
A
LD
HL,くDACTAD)
LD
(HL).
a
INC IX
LD
(DACTAD),IX
INC IX
LD
(DATAOR),IX
LD
A,くDATNUM)
INC A
LO
(DATNUM),
A
RET
DATAC2日 N
A,(80H)
BIT 5,
A
JR
NZ,
DATAC3
BIT 7,
A
JR
NZ,
DATAC4
JR
DATACI
DATAC3;
CALL TRDATM
CALL HSRQ3
DACl; CALL LFTTRN
I
N
A,(80H)
BIT 5,
A
JR
NZ,
DACI
CALL HSSR
CALL TRDAAG
INC B
JR
DATACl
DATAC4:
CALL TRDATM
CALL HSRQ3
DAC2: CALL RGTTRN
IN
A,(80H)
BIT 7,
A
JR
NZ,
DAC2
CALL HSSR
CALL TRDAAG
INC a
PAGE
;
SET DATA AERA TOP ADDRESS
;
DATA NUMBER CLEAR
;TIMER START
;
SEARCH PADDY RICE
;
SEARCH PADDY RICE
;1 SEC DELAY
;INPUT AGAIN
;TIMER s†op
;
STORE LAST DATA
;
DATA TERMINATER=FFH
;
URITE TERMINATER 3BYTE
;
URITE DATA NUMBER
;
SET NEXT DATA COUNTER AODRESS
;
SET NEXT DATA TOP ADDRESS
;
SEARCH PADDY RICE
;INTERNAL LEFT SENSOR ?
;INTERNAL RIGHT SENSOR ?
;
SET TIME DATA
;
RESET SUBCPU
;
TURN LEFT (PULSE)
;INTERNAL LEFT SENSOR OFF
;
GET TURN ANGLE
;
SET TURN ANGLE DATA
;
DATA NUMBER INCREMENT
9
★
3
6 OUAD-880 ASSEMBLER
(A.
C.
P.) 兼 業
0332 1883
0389 3EOI
O38B D383
038D CO8302
0390 3EOO
O392 D383
0394 CO8802
0397 C9
0398
039A
039C
039E
3E83
D303
DBO2
CB47
A,
a
OOH
Z,TRDI
HL,(TI
MCNT)
DE,(TIMBUF)
A
A,
｣
A,
E
;
FIRST DATA ?
;
DATA=(TIME COUNTER)-(TIME BUFFER)
(Ⅰ×).
A
A,
H
A,
D
IX
くIX),
A
IX
(TIMBUF),
HL
L
037A 3∈03
037C D383
037E CD8302
0381 3EO2
0383 D383
0385 CD8802
0388 C9
10
DATACI
T
H
N
C
M
F
1L H U
T - I 8
-) ) M
一∨
( X T一
LT
⊥Y
ハT
▲)
∧T
H′
＼: ( : ′
ヽ
036る 2AIC30
0369 DD7500
036C DO23
036E DD7400
0371 0023
0373 2AOC30
0376 221C30
0379 C9
(
し (
L T
n︼nUN nUN n
UE
LLT
⊥L T
⊥L R
0355 2AOO30
0358 DD7500
0358 0023
035D D07400
0360 DD23
0362 220230
0385 C9
I
D
R
･
IT
JR
I
O334 78
TRDATM;LD
O335 FEOO
CP
O337 281C
JR
O339 2AOO30
LD
033C ED580230
LD
0340 AF
XOR
0341 7D
LD
0342 9B
Sac
O343 27
DAA
O344 007700
LD
O347 7C
LD
O348 9A
Sac
O349 27
DAA
O34A DO23
INC
O34C O07700
LD
O34F OD23
INC
0351 220230
LD
O354 C9
RET
PAGE
TRDAAG:
LD
HL,(ANGLE)
LD
(IX),
L
INC IX
LD
(iX),
H
INC IX
LD
HL,(SDATA)
LD
(ANGLE),
HL
RET
I
LFTTRN;
LD
A,
LFTON
OUT く83H),
A
CALL TIMER4
LD
A,
LFTOF
OUT く83H),
A
CALL TIMERS
RET
I
RGTTRN:
LD
A.
RGTON
OUT く83日),
A
CALL TIMER4
LD
A,
RGTOF
OUT く83H),
A
CALL TIMERS
RET
I
;DATA OUTPUT ROUTINE
I
DATOUT:
LD
A,
83H
OUT (03日),
A
DAOUTlH N
A,く02日)
BIT 0,
A
;
SET TURN ANGLE DATA
;
PULSE UID｢
H Ct
〕
N｢
ROL
;.
2 SEC ON
;.1 S≡c OFF
;
SET E
I
ATA OUTPUT MODE 8255
;
DATA REQUEST?
梓
0
兼
3
( DUAD-88D ASSEMBLER
03AO 20FA
O3A2 210010
O3AS DBO2
03A7 CB47
O3A9 280B
03AB 3E9A
O3AD D303
O3AF 3EO7
O3BI D302
O383 C31301
O3B6 3EOE
O388 D303
O3BA 7E
03BB D300
O3BD 3EOC
O3BF D303
O3CI DBO2
03C3 CB47
O3C5 28FA
03C7 3∈00
O3C9 D303
O3CB 23
O3cc 7E
03CD O300
O3CF 23
O3ロ0 3EOC
O302 D303
O3D4 DBO2
03D6 CB47
O308 20FA
03DA 3EOO
O30C D303
O3DE 3EOF
O3EO D303
O3E2 0600
O3E4 10FE
03Eる 18BD
03∈8 COC901
03EB CDE900
03EE 3∈03
03FO D383
03F2 215085
03FS CDE701
03F8 3EO2
03FA 0383
03FC OE80
03FE CD8600
0401 3AO830
0404 47
0405 CD80O2
0408 DB80
040A CB77
040C 2002
040E IOF5
0410 CD7EO2
O413 CDE900
0416 3EOl
(A.
C.
P.) 兼 業
NZ,
DAOUTI
JR
LD
D AOUT
2
;
IN
BI
T
JR
LD
0U
T
LD
0UT
JP
D
ADUT
3
;
LD
0U
T
LD
0U
T
LD
0U
T
D
4
:
AOUT
IN
BI
T
JR
LD
0UT
IN
C
LD
0U
T
IN
C
LD
0U
T
D
A OUT
PAGE
5
日 N
BI
T
JR
LD
0U
T
LO
0U
T
LD
HL
,
DATNUM
A,(02H )
0,
A
Z,
DAOUT3
A.9AH
(0
3H),A
A,
07H
(0
2日), A
M A
工N
A,
OEH
(0
3日), A
A,
くHL)
(00H) , A
A,
OCH
(0
3H),A
A,(02H )
0,
A
Z,
DAOUT4
A.
DOH
(0
3H),A
;
SEND DATA ADORESS SET
;
SET NORMAL MODE 8255
♯
0
;
BUSY=LOU
;
LSB DATA SET
;
STROBE=LOU
;
DRQ=HI?
;
STROBE=HI
HL
A,(HL
)
(0
DH), A
;
MSB DATA SET
HL
A,
OCH
(0
3日), A
A,(02日 )
0,
A
NZ,
DAOUT5
A,
ODH
(0
3H) , A
A,
OFH
(0
3日) , A
B,
00H
D
JZ$
;
STROBE=LOU
;
DRQ=LOU?
;
STRDBE=HI
;
BUSY=HI
;
DELAY FOR DRQ DETECT
N
J
DA
OUT2
I
;
KAIKO SUBROUTINE
I
KAIKOi CALL CUTUP
CALL HSRQ3
LD
A.
LFTON
OUT (83H).
A
LD
HL,
8550H
CALL HCOMP
LD
A,
LFTOF
OUT (83H),
A
LD
C,
REVRS
CALL PUSHFT
LD
A.(BATMDA)
LD
a,
A
KAIKOl;
CALL TIMER6
IN
A,(80H)
BIT 6,A
JR
NZ,
KAIKO2
DJNZ KAIKOI
KAIKO2:
CALL TIMER3
CALL HSRQ3
LD
A,
RGTON
R
;
CUTTER UP
;
RESET SUBCPU
;
TURN LEFT
;
-55.
Oo TURN
;
BACKUARD
;
SET BACK TIME DATA
;I
NPUT OUTER LEFT SENSOR
;
DETECTED CORNER ?
;
TIME OVER ?
;.4 SEC TIMER
;
RESET SUBCPU
;
TURN RIGHT
ll
兼
i
t DUA0-880 ASSEMBLER
0418 D383
O41A 215082
O41D CDE701
0420 3∈00
O422 D383
O424 CDO801
0427 0E20
O429 CD860Q
O42C O6AO
O42E CD8002
0431 DB81
0433 CB47
O435 280E
0437 CD7∈02
043A DB81
043c c847
O43E 2805
0440 CD5704
0443 18E9
0445 0880
0447 CBSF
O449 280A
044B IOE1
0440 0∈40
O44F CO8600
O452 3EFF
O454 C9
O455 AF
O456 C9
O457 DE80
O459 CD8るDO
O45c cDC901
045F CDE9(
〕
O
0462 3EOI
0464 D383
O466 215084
O4占9 CDE701
046C 3EOO
O46E D383
O470 CD7902
0473 CDE900
0478 3EO3
O478 D383
O47A 215004
O47D CDE701
0480 3∈02
O482 D383
O484 0∈20
O48d CD8600
O489 CDD801
048c c9
O48D OE20
O48F CD8600
O492 DB80
(A.
C.P.) 兼 3(
0UT (83日),A
LD
HL,
8250H
CALL HCOMP
LD
A,RGTOF
0UT (83H),
A
CALL CUTDU
LD
C,FIRST
CALL PUSHFT
LD
B,OAOH
KAIKO3:CALL TIMER6
IN
A,(81H)
BIT 0
,A
JR
Z,
KAIKO4
CALL TIMER3
IN
A,(81H)
A
BIT 0,
JR
Z,
KAIKO4
CALL RGTPAL
JR
KAIKO3
KAIKO4;IN
A,(80日)
BIT 3,
A
JR
Z,
KAIKO5
DJNZ KAIKO3
LD
C,NEUT
CALL PUSHFT
LD
A,OFFH
RET
KAIKOS:米OR A
RET
I
;
RIGHT PARALLEL TURN
I
RGTPAL!LD
C,
REVRS
CALL PUSHFT
CALL CUTUP
CALL HSRQ3
LD
A.RGTON
0UT (83H),A
LD
HL,8450H
CALL HCOMP
LD
A,RGTOF
0UT (83H),
A
CALL T工MER2
CALL HSRQ3
LD
A.LFTON
0UT (83日),
A
LD
HL,
0450H
CALL HCOMP
LD
A,LFTOF
0UT (83H),A
LD
C,
FIRST
CALL PUSHFT
CALL CUTDU
RET
I
;NORMAL AUTOMATIC TRAVELING
I
AUTOl: LD
C,FIRST
CALL PUSHFT
A,(80H)
AUTl: IN
PAGE
;-25.0d TURN
;
CUTTER DOUN
;FORUARO AT THE FIRST SPEED
;TIME OATA ABOUT 8 SEC
;.
05 SEC TIMER
;工NPUT OUTER RIGHT SENSOR
;UAIT .
4 SEC
;エNPUT AGAIN
H NPUT fNTERNAL RIGHT SENSOR
;
DETECTED PADDY RICE ?
;TIME OVER ?
;
STOP COMBINE
;
s†op FLAG ON
;
STOP FLAG OFF
;
BACKUARD
;
CUTTER UP
;
SUBCPU RESET
;TURN RIGHT
;
-45.Oo TURN
;1 SEC (ABOUT 35cm)
;TURN LEFT
;45.Oo TURN
;FORUARD AT THE FIRST SPEED
;
CUTTER DOUN
;
FORWARD AT THE FIRST SPEED
;
SEARCH PADDY RICE?
12
美
東 DUA0-880 ASSEMBLER
AUTll:
22
0∩
)
09n
UE 3
8 nv8 7 8
n
UL
ヒ0 ∩)nU
n
UF 2 (
し(
し
79n
Dn
U∩
)
∩
リ0 ∩
U0 1
L
nL
nL
nL
nL
n
n
)0 0 0 n
U
t
n
T
U
･
,A
2
3 2
3
0
0 ∩
)
∩
)
∩
)7 L
L
1ノ
0ノ
02 E 3 0 7 L
l
13 9 E 3 0 7 ノ
63 A
80n
U0 n
U1 1 (
OO
)∩
)0 1 8 0 0
30
30 0 0 7
︻
bノ
bL
J
L8 E 8 C
OD B ノ
bL
UO n
U8 ∩)B ノ
OE O n)
∩
UL
J
l
l
F2 F つ
▲l U D FJF 2 C 1 (
Ln
Uu
JF つ
｣C
c
E
)
Dt
J
._1 3 L
n7 9 U L
UO つ▲4 7 9 U t
l
L
一
U2 4
∩
︺∩)∩
UL
L
JL
J
JL
UL
EE E E F L
LF L
IF L
.
LF 一
uO 人
U
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 U
IL
n5
00∩
Ul
U0 I
U0 0 0 0 0 n
U0 0 0 0 0 0 0 0
AUT7:
LL
T L T L T L T L
LL
NI R A NI R ▲
HN ,
lR A N i R ▲
H氏 N N P R P R R A N N P R A R A N N P n
K∧
M NP R A A
l∧
∩C JC .
JJ (
LT一A A
LJ C .
J(
し: A C .
JC T
Ia i C I ら J(
LT
⊥B .
JU I n
UJC .
J T
⊥(
し.
JC C
AUT4:
′
O
T
日ソ
･
-▲
H
04B5 DB80
04B7 CB67
0489 280C
O4BB CD7EO2
04BE DB80
04CO CB67
04C2 2803
04C4 CD8903
04C7 DB80
04C9 CB5F
O4CB 283A
O4CD CD7EO2
04DO OB80
04D2 CB5F
O4D4 2831
04D6 CD7A83
0409 182C
CP
JR
AUT2; IN
BIT
JR
CALL
rN
BIT
JR
CALL
JR
AUT8; LD
CP
JR
JR
3
T
U
･
-A
0494 FEO9
0496 28FA
O498 DB81
049A CB47
049C 280E
O49E CD7EO2
04AI DB81
04A3 CB47
04A5 2805
04A7 CO5704
04AA 18EC
O4AC 3A3C30
04AF FE00
04B1 2828
04B3 1800
(A.
C.
P.) 兼兼
O9H
Z,
AUTI
A,(81H)
0,
A
Z.
AUT8
TIMER3
A,(81H)
0,A
Z,
AUT8
RGTPAL
AUT2
A,(TRFLG)
PAGE
;INPUT OUTER RIGHT SENSOR
;
DETECTED PADDY RICE IN RIGHT SIDE
;
UAIT .
4 SEC
;
AGAIN
0
Z,
AUT6
AUT3
A,く80H)
4,
A
Z,
AUT4
L TIMER3
A,(80日)
4,
A
Z,
AUT4
L RGTTRN
A,(80日)
3,
A
Z,
AUTS
L TIMER3
A,(80日)
3,
A
Z.
AUTS
L LFTTRN
AUTS
H NPUT INTERNAL RIGHT SENSOR
;
0ETECTED PADDY RICE
;
UAIT .
4 SEC
;
AGAIN
;
RI
GHT TURN
,
'INPUT INTERNAL RIGHT SENSOR
;
UAIT .
4 SEC
;INPUT AGAIN
;
LEFT TURN
A,(80日)
口 7日
5H
z,
AUT7
6H
z,
AUTll
AUT5
LL TIMER4
A,く80H)
D 7H
SH
NZ,
AUT5
LL RGTTRN
AUTS
LL TIMER4
A,く80H)
0 7H
6H
NZ,
AUT5
LL LFTTRN
A,(80H)
09H
NZ,
AUT2
TIMER3
TIMER4
13
;INPUT ALL STEERING SENSORS
;
UAIT .
7 SEC
米 DUAD-88D ASSEMBLER
j
t
0513 CD8802
0516 DB80
0518 FE09
051A C29804
051D CDE803
0520 FEFF
O522 CA1301
0525 3A3C30
0528 FEOO
O52A 2804
052C 3EOO
O52∈ 1802
0530 3EOl
0532 323C3D
O535 C39804
O538 CD2400
O53B FEF7
O53D 280B
O53F FEDF
05412(
)
1F
0543 FEFO
O545 CA1301
0548 18EE
O54A 3∈0D
O54C D383
O54E CD7EO2
05513EOC
O553 D383
O555 CD7EO2
0558 3AO830
055B C60A
O55D 320830
0560 1806
O562 3EOF
0564 D383
O566 CD7EO2
0569 3EOE
O56B D383
O56D CD7EO2
0570 3AO830
0573 D60A
O575 320830
0578 18BE
(A.
C.
P.)
CALL
I
N
CP
JP
CALL
CP
JP
LD
CP
JR
L
D
PAGE
兼a
t
TIMER5
A,(80H)
O9H
NZ,
AUT2
KAIKO
OFFH
Z,
MAIN
A,(TRFLG)
;
STOP FLAG ON ?
0
Z,AUT9
A,
0
JR
AUTIO
A.1
AUT9; LD
AUTIO: LD
くTRFLG),
A
JP
AUT2
1
;
BACK TIME DATA CHANGE ROUTINE
I
BKTIME;
CALL KEYINP
CP
PGIKEY
JR
Z,
BKTIMI
CP
PG3KEY
JR
Z,
BKTIM2
CP
STPKEY
JP
Z,
MAIN
JR
BKTIME
BKTIMl;
LD
A,00H
0UT く83日),
A
CALL TIMER3
LD
A,
OCH
0UT (83日),
A
CALL TIMER3
LD
A,(BATMOA)
ADO A,
OAH
LD
(BATMDA),
A
JR
BKTIME
BKTIM2:
LD
A,
OFH
0UT (83H),
A
CALL TIMER3
LD
A,
OEH
0UT (83H),
A
CALL TIMER3
LD
A,(BATMDA)
SUB OAH
LD
くBATMDA),
A
JR
BKTIME
;
P･1 KEY ?
;
P･3 KEY ?
;
s†op KEY ?
;
GOTO MAIN
;TPF LAMP ON
;TPF LAMP OFF
;
BACK TIME DATA + 0.
5 SEC
;
BRK LAMP ON
;
BRK LAMP OFF
;
BACK TIME DATA - 0.
5 SEC
l
一
3
C3
(兼 兼 X j
t兼 米 j
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(★ j
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★
SAITAN KYORI ENZAN
兼
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*
3
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*
栄
兼
業 兼 ★ 井 実 美 半 兼 兼 兼兼 j
t兼 業 美 美 東 美 j
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(米 兼 斗 米
I
O57A CD1706
O57D CD4409
O580 CD370A
I
SAITAN:
CALL CTAR
CALL SLV
CALL COTN
;
GET X-Y DATA
;
SEARCH LIMIT VALUE
;
CALCULATE SAITAN ANGLE & TIME
14
兼
半 口UA0-880 ASSEMBLER
0583 210000
058占 220030
■
0589
058B
058E
0590
0E20
CD8る00
3EO7
0303
(A.
C.
P.) 半 米
PAGE
15
LD
LO
HL,
0
HL
(TIMCNT),
;
CLEAR TIME COL
I
NTER
LD
CALL
LD
OUT
C,
FIRST
PUSHFT
A.
07H
(03日),
A
;
FORUARD FIRST SPEED
LD
LD
LD
IX,
ATOBJD
DE,くDATBUF)
(TIMS),
DE
;
SET OBJECTIVE DATA BUFFER
;
SET FIRST OBJECTIVE TIME
A
HL,(TIMCNT)
HL.
DE
C,
SAITl
;
CLEAR CARRY FLAG
;IF (DATBUF)くくTIMCNT) THEN NEXT EL
;
TIMER START
I
0592 DD210018
0596 ED5BO210
059A ED531230
059E AF
O59F 2AOO30
05A2 EO52
05A4 38F8
05A6 DDるEOO
05A9 0D23
05AB DD6600
05AE DD23
05BO 7D
O581 FEFF
O583 2840
05B5 B4
05B6 281C
O5B8 CDE900
05BB CB7C
O5BO 2806
05BF 3EO3
05CI 0383
05C3 1804
05C5 3EOI
OSC7 D383
05C9 CDE701
05cc 3∈02
05CE D383
0500 3EOO
O5D2 0383
I
SAITl: XOR
LD
SBC
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0504 2A1230
05D7 7D
OSD8 DD88
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05DB 27
05DC 5F
O500 0023
05DF 7C
O5EO DD8EOO
O5E3 27
05E4 57
05∈5 DD23
05E7 ED531230
05EB AF
SAIT7:
05EC 2AOO30
05EF ED52
05F1 38F8
05F3 18Bl
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LD
H,(IX)
INC IX
LD
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H
JR
≡,SAIT4
LD
A,
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OUT (83H),
A
JR
SAITS
SAIT4; LD
A,RGTON
OUT (83日).
A
SAIT5: CALL HCOMP
LD
A,
LFTOF
OUT (83日),
A
LD
A,
RGTOF
OUT く83日).
A
一
SAITd.
･
HL,(T王MS)
A,
L
A,(IX)
;Hしく一一一〇BJECTIVE FIRST DATA
;IF (HL)
=FFFF THEN END ELSE NEXT
H F (HL)
=0000 THEN NOT CALUCULATE
;
RESET SUB CPU
;
RIGHT OR LEFT DATA ?
;
TURN LEFT
;
TURN RIGHT
;
STOP TURN
;(TIMS)
=(TIMS)
+(IX)
;IF (TIMCNT)〉(TIMS) THEN NEXT ELSE
★
半 DUA0-880 ASSEMBLER
05F5 DB80
05F7 FE09
05F9 200E
OSFB CD7902
05FE DB80
0600 FEO9
0602 2005
0604 3EO6
0606 D303
0608 C9
0609 DB80
060B CB6F
O60D C47AO3
0占10 CB7F
Oと
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12 C48903
0615 18DE
(A.
C.P.) 兼 it
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CP
JR
CALL
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CP
JR
LD
OUT
RET
■
SAIENl:IN
BIT
CALL
BIT
CALL
JR
A,(80H)
O9H
NZ,
SAIENI
TIMER2
A,(80H)
O9H
NZ.SAIENI
A,06H
(03日),
A
PAGE
16
;SEARCH PADDY RICE
;
UA工T 1 SEC
;TIMER STOP
A,(80H)
5,
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NZ,
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7,
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★
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7 210110
O61
A 46
0占
･
1B 78
061C 320012
O61
F DD210 1 12
0823 210000
0626 221830
O629 221A30
O62C 221る30
O62F 210210
O632 C5
O633 ES
O634 CD750 7
O637 211430
O63A CD9AOる
O630 EI
O63E 23
Od
■
3F 23
O640 CD750 7
O643 E5
O644 211030
0647 C〔
I
9AO占
O64A CD950る
O占4D 211630
O650 CD9FO6
O653 211830
O占56 CD9AO占
O659 CDIDO8
O65C 211430
O65F CDCFO6
O662 211830
O665 CD840占
R: LD
CT A
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L
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LD
HL,
0000日
LD
(XID),
HL
LD
(YID),
HL
LD
(ANGS),
HL
LD
HL,DATBUF
: PUSH BC
PUSH HL
CALL ZDB2B
LD
HL,TIHB
CALL ZST2B
Pop HL
INC HL
INC HL
CALL ZDB2B
PUSH HL
LD
HL,ANG1
CALL ZST2B
CALL ZLD2B
LD
HL,
ANGS
CALL ZAD2B
LD
HL,ANGS
CALL ZST2B
CALL COS
LD
HL,TIMB
CALL ZML2B
LD
HL,XID
CALL CTAR2
l
;SET DATA NUMBER TO ら reg,
;STORE DATA NUMBER
;SET RESULT DATA ADDRESS
;CLEAR XIロ,YID,ANGS
;
SET BCD DATA TOP ADDRESS
;SA∨E LOOP COUNTER
;SA∨E BCD TIME DATA ADDRESS
;TIME DATA CONVERT TO BINARY DATA
;STORE TO TIMB
;
LOAO BCロ OATA ADDRESS
;SET BCD ANGLE ADORESS
;ANGLE DATA CONVERT TO BINARY OATA
;SA∨E BCD DATA ADDRESS
;STORE TO ANGl
;ANGS=ANGl+ANGS
;COS(ANGS)
;TIMB米COS(ANGS)
;XID=TIMB兼COS(ANGS)+XID
米
半 DUAD-88D ASSEMBLER
06る8 211630
066B CD9506
066E CDA708
0671 211430
0る74 CDCFO6
0677 211A30
0占7A CD8406
0る7D EI
O67E 23
067F 23
0680 C1
0681 10AF
Oる83 C9
0684 CD9FO6
0687 CD9AO6
068A DD7300
068D DD23
068F OD7200
0692 DD23
0694 C9
(A.
C.P.) 実 美
PAGE
;
SIN(ANGS)
LD
HL,
ANGS
CALL ZLD2B
CALL SIN
LD
HL,
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CALL ZML2B
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HL,
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CALL CTAR2
POP HL
INC HL
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CALL
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INC
L
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RET
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O6A3 23
06A4 7E
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LD
A,
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LD
E,
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INC HL
LD
A,
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LD
D,
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I
;
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I
;
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HL) =ZF, くCY
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CALL ZSB2B
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C,
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LD
A,
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E
JR
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ZCP2BI
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06BD 2802
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CALL ZAB2B
PAGE
18
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06E6 3803
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0714 C9
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071C 3C
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0771 18F5
0773 EI
O774 C9
0775 E5
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O777 CD9506
O77A 7A
077B O7
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O794 CDBOO7
0797 2B
O798 AF
O799 ED6F
O79B 47
O79C ED6F
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O79F CDBOO7
07A2 41
O7A3 CDBOO7
07A6 FI
O7A7 CI
O7A8 EI
O7A9 CB47
O7AB C8
O7AC CDF507
O7AF C9
07BO CDC30占
07B3 78
0784 80
07B5 5F
O7B6 3EOO
O7B8 8A
O7B9 57
07BA C9
(A.
C.
P.) 実美
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DE
JR
C,ZSQ282
SBC HL,
DE
JR
C,
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INC DE
JR
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RET
I
; BCD(4D) TO BINARY(28) BCD(2BYTES)
I
;
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HL)- l l -)D,
E(BINARY) uith SIGN
I
ZDB2B; PUSH HL
PUSH BC
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LD
A,
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LD
A,
0
JR
NC,
ZDB2BI
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INC A
ZDB281;
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LD
HL,
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CALL ZST2B
INC HL
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LD
E.
A
0,
0
LD
RLD
a,A
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ら,A
LD
RLD
LD
C,
A
CALL ZDBSU2
LD
a,
C
CALL ZDBSU2
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POP BC
POP HL
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A
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CALL ZSN2B
RET
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CALL ZM12B
LD
A,
E
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LD
E,
A
LD
A,
0
AOC A,
D
LD
D,
A
RET
I
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PAGE
21
j
eDUAO188D ASSEMBLER
3
t
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I
;
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∫
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D7BC CS
O7BD CDFDO7
O7CO 3∈00
07C2 3001
07C4 3C
O7C5 FS
O7C6 23
O7C7 01E803
07CA COE707
O7CD Ol8400
07DO CDE707
O7D3 2B
07D4 010AOO
07D7 CDE707
O7DA 7B
O7DB ED6F
O700 FI
O7DE CI
O7DF EI
O7EO B7
O7EI C8
O7E2 23
O7E3 CBFE
07E5 2B
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PUSH HL
PUSH BC
CALL ZAB2B
LD
A,
0
､
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NC
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28 1
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LD
BC ,1000
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LD
BC , 100
CALL SRT
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LD
BC , 10
CALL S良T
LD
A,E
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POP AF
POP BC
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RET
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O7E8 97
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07FI EB
O7F2 ED6F
O7F4-C9
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RET
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O7F6 93
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;
ABSOLUTE 2BYTES
I
i
DE=ABSくDE)
I
ZAB2B; LD
A,
D
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PAGE
22
半
j
tDUA0-88D ASSEMBLER
0800 CDF507
0803 37
0804 C9
(A.
C.
P.) ★ 兼
CALL ZSN2B
SCF
RET
I
;
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Un
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;
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RET NC
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081B 37
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L
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JL P R C .
JL P R C
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･
IC
082E CD8ロ08
0831 3005
0833 116300
0836 EI
O837 C9
0838 CD8008
083B 3005
0830 116200
0840 EI
0841 C9
0842 CD8008
0845 3005
0847 11占100
084A EI
O84B C9
084C CD∈
)
DOS
S
0810 ∈5
081E CDFDO7
0821 219308
0824 COB506
0827 3005
0829 116400
082C EI
O82D C9
COSSUB
NC,
COS2
DE,99
HL
COSSUB
NC,Cosヨ
DE,
98
HL
COSSUB
NC,
COS4
DE,
97
HL
COSSUB
PAGE
23
★
★ DUAD-88D ASSEMBLER
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C.
P.) 実 美
084F 3005
0851 116000
0854 EI
O855 C9
0856 CD8DO8
0859 3005
0858 115FOO
O85E EI
O85F C9
0860 CD8DO8
0863 3005
08る5 115EOO
O868 EI
O869 C9
086A CDeDO8
086D 3005
086F l15DOO
0872 EI
O873 C9
0874 CO8DO8
0877 3005
0く
さ
79 115COO
O87C EI
O87D C9
087E CD8008
0881 3005
0883 115BOO
O886 EI
O887 C9
0888 115AOO
088B E1
088c c9
JR
NC,
Cosヨ
LD
DE,
96
POP HL
RET
Cosヨ; CALL COSSUB
JR
NC,
COS岳
LD
DE,
95
POP HL
RET
COS6! CALL COSSUB
JR
NC,
COS7
LD OE,94
POP HL
PET
COS7; CALL COSSL
I
B
JR
NC,
COS8
LD
DE.
93
POP HL
RET
COS8: CALL COSSUB
JR
NC,
COS9
LD
DE,92
POP HL
RET
COS9: CALL COSSUB
JR
NC,COSIO
LD
OE,91
POP HL
RET
COSIO‡ LD
DE,
90
POP HL
RET
0880 23
088E 23
088F CDB506
0892 C9
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INC HL
CALL ZCP2B
RET
PAGE
3
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I
;
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l
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一一〉DE=SIN(DE)
A7 ∈5
08
08A
8 21CFO8
08 A
B CDCFO6
E 21DIO8
08A
08B
ICD150 7
08B
4 CDFDO7
08
B7 F5
08B
8 21D308
08B
B CD9FO占
08B
E 010000
121D508
O8 C
4 CD150 7
08 C
I
N;
SI
PUSH HL
LD
HL,
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CALL ZML2B
LD
HL,
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CALL ZDV2B
CALL ZAB2B
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LD
HL,
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CALL ZAD2B
LD
BC,0000
LD
HL.
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CALL ZDV2B
;
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(172/100
;
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;
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;
ABS(DE兼172/100)+5
;
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1
00)+5)/10
;(ABS(DE*172/1
24
3
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(A.
C.P.) 3は
3
(
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JR
CALL
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RET
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NC,
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;
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;IF CARRY=1 THEN SIGN CHANGE
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I
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U
08C7 FI
O8C8 3003
08CA COF507
08CD EI
O8CE C9
PAGE
︼
;
COMPARE uith SIGN
I
;(Ⅰ×十1,IX)
-(IY+1,IY) I
F (Ⅰ×+1,Ⅰ×)
≡(IY+1,IY) THEN ZF=1
I
(IX+i,IX)((IY+1,IY) THEN CY=l
I
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r
l
◆
08D7 DOE5
O809 EI
QeDA CD9508
O8DD CB7A
08DF 3EOO
08E1 2802
O8E3 CBC7
O8∈5 211E30
OeEe CD9AO6
O8EB FDE5
OeED EI
O8EE CD9506
O8FI CB7A
O8F3 2802
08F5 CBCF
O8F7 212030
08FA CD9AO6
O8FD FEOO
O8FF 2007
0901 CD2509
0904 CD3209
0907 C9
O908 FEO3
090A 2007
090C CD2509
090F CD3209
0912 C9
0913 FE01
0915 2007
0917 FEOO
O919 37
O91A CD3209
091D C9
091E IEOO
0920 AB
0921 CD3209
I
COMSN;P SH
P
HL
CALL ZLD2B
BIT 7,
0
LD
A,
0
JR
Z,
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A
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LD
HL CPDA TI
CALL ZST2B
PUSH IY
POP HL
CALL ZLD2B
BIT 7.
D
JR
Z,
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A
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LD
HL,
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CALL ZST2B
J
CP
DOH
JR
NZ.
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CALL C SUB2
RET
I
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･
CP
3日
JR
NZ,
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CALL CPSUB1
CALL CPSUB2
RET
I
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CP
IH
JR
NZ,
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CP
OH
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RET
1
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LD
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0
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P
Ml
N
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L
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P
P
J I
;
-,
+
;
CLEAR Z FLAG
;
SET CARRY
;
+,
;
CLEAR CARRY
& Z FLAG
25
兼 DUA0-880 ASSEMBLER
3
(
0924 C9
0925 211E30
0928 CO9506
092B 212030
092E CDB506
0931 C9
SL
Vl
:
SL
V2
;
SL
P
VL ;
LIMIT VALUE
SP L (
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J
09
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0948 FD2103 1 2
09
4C 210014
09
4F FDE5
09
51DI
O952 CD9AO6
09
55 23
09
56 23
0957 222630
09
5A 3AOO12
09
5D FEOI
O9
5F CA2AOA
O9
62 FEO2
0964 CAIFOA
O967 47
0968 05
09
69 05
09
8A CDD708
096D 3EOO
O9
8F 2004
09
71 CBE7
09
73 1804
09
75 3002
09
77 CBC7
09
79 212230
09
7c c09AO6
09
7F 322830
09
82 FD23
09
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09
86 FD23
09
88 FD23
09
8A FD23
09
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09
8E FD23
09
90 FD23
0992 COD708
0995 3A2830
09
98 0EOO
O99A 2004
PAGE
RET
I
CPSUBl;
LD
HL,
CPDATI
CALL ZLD2B
L
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CALL ZCP2B
RET
I
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LD
HL,
CPDATI
CALL ZLD2B
LD
HL,
CPDAT2
CALL ZSB2B
CALL ZAB2B
POP AF
RET
H
C
R
ヽ
H
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J
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S
L
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0932 F5
0933 211E30
0936 CD9506
0939 212030
093c cDAAO6
093F CDFDO7
0942 FI
O943 C9
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C.
P.) 兼 業
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B
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I
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I
Y
IY
IY
IY
IY
I
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)
C,
0
NZ,
SLV3
十 7
3
, H
)
;Ⅰ×=Y2 ADORESS
;エY=YI ADDRESS
;
SET SLV TOP AODRESS TO SAIOAT
;
SA∨E TOP DATA AS SAITAN DATA
L
;
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;
SET LOOP COUNTER (a-2)
;
Y2=Yl
;
Y2くYl
;
DEFDAl=l
Y2-YlI
;(YNDAT)=Yl,
Y2
;
COUNT UP YN+1 ADDRESS
;
A=YN-1,
YN
26
実
美 DUAD-88D ASSEMBLER
099c cBE9
O99E 1804
09AO 3002
09A2 CBC9
O9A4 FS
O9A5 3EOO
09A7 CB69
O9A9 2804
O9AB CBE7
O9AD 180A
09AF CB49
O9B1 2004
09B3 CBC7
O9B5 1802
09B7 CB87
O9B9 322830
O9BC FI
O9BD BI
O9BE 212430
09CI CD9AO6
O9C4 FEO3
O9C6 2810
09C8 FE12
O9CA 2820
09cc FEOO
O9CE 2808
09DO FE20
09D2 2802
O904 1835
O9D6 0EFF
O9D8 212230
O9DB CD9508
O9DE 21350A
O9EI CDB506
O9E4 3002
09E6 1823
O9E8 2002
09EA 181F
O9EC OC
O9ED 2814
09EF 212430
09F2 CD9506
O9F5 21350A
0?F8 Ct
]
B506
O9FB 3002
09FD 180C
O9FF 2002
0ADl 1808
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OAO7 23
OAO8 222630
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0A12 CD9506
OA15 212230
OA18 CD9AO6
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C.
P.) 兼 3(
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SLV4
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NC,SLV4
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A,
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C
JR
Z,SLI
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A
JR
SL3
C
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NZ,SL2
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JR
SL3
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A
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LD
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C
LD
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CP
OH
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CP
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JR
I,
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JR
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SLVl〔
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C,OFFH
SLVS; LD
HL,DEFDAI
CALL ZLD2B
LO
HL,
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CALL ZCP2B
JR
NC,SLV6
JR
SLVLPI
SLV6: JR
NZ.SLV7
JR
SLVLPI
SLV7; INC C
JR
Z,SLV9
LD
HL,
DEFDA2
CALL ZL02B
LD
HL,
KCPOA
CALL ZCP2B
JR
NC,SLV8
JR
SLVLPI
SLV8; JR
NZ,
SLV9
JR
SLVLPI
SLV9; CALL SLVSUB
INC HL
1NC HL
LD
(SAIDAT),
HL
SLVLPl;PUSH IY
POP IX
LD
HL,
DEFDA2
CALL ZLD2B
LD
HL,DEFDAI
CALL ZST2B
DEC ら
JP
NZ,
SLVLP
PAGE
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;YNくYN十1
;IF YN=(YN+1) THEN YN=(YN+1)
;b5---〉b4
;IF YNくくYN+1) THEN YN〉(YN+1)
;IF YN〉(YN十1) THEN YNく(YN+1)
,
'
b1---)bO
;
DEFDA2=l
YN-(YN+1)l
;YNくYN-1,YNくYN+1
;YN=YN-1,YN(YN+i
;YN〉YN-1,YN〉YN+1
;YN〉YN-1,
YN=YN十1
;l
YN-くYN-i)l〉(KCPOA)
;I
YN-(YN+1)I)(KCPDA)
;IX=YN+1 ADDRESS
;くDEFDA2)
≡(DEFDAl)
27
は DUAD-880 ASSEMBLER
)
OAIF CD2BOA
OA22 23
0A23 23
0A24 llFFFF
OA27 CD9AO6
0A2A C9
(A.C.P.) 米 3(
SLVLP2:CALL
INC
INC
SLVLP3;LD
CALL
RET
SLVSUB
HL
HL
DE,OFFFFH
ZST2B
PAGE
;SET TERMINATER
OA28 2A2(
'
30･
OA2E DDE5
OA30 DI
OA31 CD9AO6
OA34 C9
SLVSUB;LD
HL,(SAIDAT)
;SA∨E SLV ADDRESS TO SAIDAT
PUSH IX
POP DE
CALL ZST2B
RET
事
1
0A35 C800
KCPOA: DU
200
I
I
;CALCULATE OBJICTIUE TIME & ANGLE
I
I
OA37 DO21001占 COTN: LD
IX,ATOBJO
OA3B 210000
LD
HL,
0
0A3E 222430
LD
(OBTHI2),
HL
0A41 210014
LD
HL,
SAIADR
0A44 222A30
LD
(YOBAl),HL
0A47 210214
LD
HL,
SAIADR十2
0A4A 222C30
LD
(YOBA2),
HL
OA4D FO2A2C30 COTNl; LD
OA51 FO6EOO
LD
OA54 FD6601
LD
0A57 3EFF
LD
OA59 BC
CP
OASA 2802
JR
0A5C 1803
JR
0A5E BD
COTN2; CP
OA5F 2819
JR
OA61 CD9506
IY,(YOBAl)
L,(IY)
(IY+1)
H,
A,OFFH
H
Z,
COTN4
COTN5
L
Z,CEND
COTN5
ヒ
∧L S
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H L
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N
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･
-C
OA84 CDAAO6
OA87 212E30
OAeA CD9AOる
H
Z,
COTN2
COTN3
L
Z,
CEND
COTN3; CALL ZLD2B
OAる4 FD2A2A30
LD
0A68 FD6EOO
LD
OA6B FD6601
LD
0A6E 3EFF
LD
OA70 BC
CP
OA71 2802
JR
0A73 180F
JR
OA75 BD
COTN4; CP
OA76 2802
JR
0A78 180A
JR
OA7A llFFFF
OA7D DDE5
0A7F EI
OA80 CD9AO6
0A83 C9
IY.くYOBA2)
L,(IY)
H,(IY+1)
A,OFFH
,
OFFFFH
COTN5: CALL ZSB2B
LO
HL,
DEFYOB
CALL ZST2B
;DEFYOB=YN-(YN-1)
28
HL,DEFYOB
LL ZLD2B
HL,
DVDAT
LL ZML2B
HL,
DEFXOB
LL ZDV2B
;
ATN(YN-(YN-1)/XN-(XN-1))
T 7,
D
Z,
COTN6
BC,OFFFFH
COTN7
BC,
0
HL,
TANDAT
LL ZDV2B
HL,
DBTHII
LL ZST2B
HL,
OBTHI2
LL ZSB2B
SH IX
P HL
LL ZBD2B
HL,
OBTHII
DE,
OBTHI2
BC.
2
;IF DEくO THEN BC=FFFF
0.
らら .
60 7
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L
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DRY
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JC 2 1 n
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L
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LF 0 0 0
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UA
UI
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U▲
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COTN7;
L
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L)
1
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CC
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UnUN N n︼ ∩l
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Un)A nUA D A U A
UA D n)D n
︼N N
LT
▲l L L T
lI L L C L C L Ca .
JL .
JL L C L C L (
LP P (
LL L L L I :
;
COUNT UP NEXT DATA ADDRESS
0AB1 2A2A30
0AB4 23
0AB5 23
0AB6 222A30
0AB9 2A2C30
0ABC 23
0ABD 23
0ABE 222C30
;
DEFXOB=×N-(XN-1)
LD
IY,
(
YOBA2)
LD
L,(IY)
LD
H,(IY+1)
0EC HL
DEC HL
CALL ZLD2B
LD
IY,(YOBAl)
LD
L,(IY)
LD
H,(IY+1)
DEC HL
DEC HL
CALL ZSB2B
LD
HL.
DEFXOB
CALL ZST28
OA8D FD2A2C30
0A91 FD6EOO
OA94 FD6601
0A97 2B
OA98 2B
OA99 CD950る
OA9C FD2A2A30
0AAO FD6EOO
OAA3 FD6601
0AA6 2B
OAA7 2B
OAA8 CDAAO6
0AAB 213030
0AAE CD9AO6
0C
O▲
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b
3 03 n
U
0 Aノ
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1 ∩︼l n)
2(
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I
L
0000
n
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00A
Un
U
LO
CALL
LD
CALL
HL,
DEFXOB
COTSUB
HL,
×SQUR
ZST2B
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;(XN-(XN-1) )3(
∩UB n)
つ
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︻
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23 つ
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Un
D
0n
U0
LD
HL,
DEFYOB
CALL COTSUB
LD
HL.
YSQUR
;(YN-(YN-1) )* x2
29
PAGE
(A.
C.P.) 3tet
米 DUA0-88D ASSEMBLER
兼
3
t DUAD-88D ASSEMBLER
3
(
OBIB CD9AO6
(A.C.
P.) 兼 業
PAGE
30
CALL ZST2B
I
OBIE 213630
OB21 CD9506
OB24 213830
OB27 CD?FO6
LD
CALL
LO
CALL
HL,
XSQUR
ZLD2B
HL,
YSQUR
ZAO2B
兼2+(YN-(YN-1 ) )兼 3
(
2
;くXN-(XN-1))jt
1
0B2A CD6207
CALL ZSQ2B
;
SQR((XN-(XN-1))
東栄
2+(YN-(YN-1))米 3
(
2
I
OB20 DDE5
OB2F E
:
1
OB30 CDBBO7
OB33 DD23
OB35 DD23
OB37 C3400A
PUSH
POP
CALL
INC
INC
JP
I
OB3A CD950る
COTSUB:
CALL
OB30 ED533A30
し□
OB41 213A30
LD
OB44 CDCFOる
CALL
OB47 21500B
LD
OB4A CD1507
CALL
OB4D C9
RET
i
.
OB4E 1200
TANDAT;
DU
0850 1027
DVOAT; DU
1
0852
END
IX
HL
ZBO2B
工X
I
X
COTNl
ZLD2B
(SQUR),
DE
HL,
SQUR
ZML2B
HL,
DUDAT
ZDV2B
18
10000
;
DATA3
(
DATA/10000
半
巳王
*
己3
)
ト
*
半 for Turn Experiment
*
*
X･ *
Si
mulation Program
E
3
群
*
O
o o o o o o 0 o o o o o o 0 o o o o o o 0 0 0 00 0 0 o o o o 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0
o 0 o o oo o o 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
1 2 3 45 6 7 8 9 1 1 1 11 1 1 1 1 12 2 22 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 44 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6
半〉
F)
群>
*〉
辞* つ
ポ〉
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群半 群 〉
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字〉
ポ>
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ポ* :
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群〉
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〉
持つ
ポ〉
拝* * 〉
群3
8:
)
群* 巧く粥く〉
拝〉
群*
I
WIDTH 80,25:
CONSOLE 0,25.0,0:SCREEN 3,0
RANDOMIZE:
CLS 3
P工=3.14159
'Si
mulate oscilation of combi
ne
Wl=2BPt843
W2=2*PI
*21.5
W3=2*P工*6.3
W4=2)
FPI*28.8
W5=2*PI*14.6
W6=2祥PI*43.5
W7=2*PI*65.4
W8=2*PI819
W9=2*P工/1800:■30 mi
n period
SAi
qPLE.TIME=.05 :一Sampling ti
me = .05 sec
COTO *MA工N
'Si
mulate Angular f
i
ate Sensor
'Input paTameteT
THETA.DOT (
deg/see)
'Output parameter
V.ARS く
Volt)
I
*ANGULAR.RATE.SENSOR
IF THETA.DOT=O THEN RETUf
i
N
IF FLAC=O THEN TSR=TS+RND)
F180 ELSE TSR=ST+TSR
I
F AS<>qY' OR AS<>"y'
I THEN 430
01
=.133*SIN(
Wl*TSR)
i
)
02=.064*SIN(W2*TSI
03=.063*SIN(W38TSR)
kTSf
i
)
04=.045*SIN(W4)
R
TSR)
05=.039〉
l
SIN(W5〉
0=01十02+03+04+05:
GOTO 470
01
=.075*SI
N(WG*TSR)
02=.039*SIN(W7*TSR)
03=.035〉
R
SIN(W8*TSR)
0=01+02+03
V.OF=.005*10*SIN(W98TSR)
V.IN=THETA.DOT/10:'Conyert angular rate to volt
V.ARS=V.I
N+0+V.OF
'Check scall over
IF V.ARS>12 THEN V.ARS=12
IF V.ARS<-12 THEN V.ARS=-12
FLAG=l
RETURN
'A/D Conversion & Calculate Turn Angle
I
*ADCONV
V.ADC=(INT(
V.ARS〉
群1000+.5)¥5)林5/loo° :'SmV/digit
'Calculate Turn Angle between sampli
ng time
拝
SAMPLE.TIME+.5)/10
ANG=INT(100*V,ADC)
620 5.ANG=S,AN仁+ANG
630 I
F S.ANC>180 THEN S.ANG=S.ANC-360
640 I
F S.ANG<-180 THEN S.ANGニS.AN仁+360
650 RETURN
660 ′
670 I
680 '
690 )
R
i
qAIN
C.ANG
丁oo I
NPUT "Turni
ng Angle degree Right Turn=(-)";
710 I
F C.ANG<O THEN XO=250:YO=100 ELSE XO=250:YO=250
ng Device
(
y/n)";
A$
720 INPUT hDri
ve Cutti
ng & Threshi
730 I
740 'SeI Initial Value
750 FOR LOOP=l TO 6
760 CLS 3
770 ST=.01
:一Step Ti
me (
S)
:'Turn Radi
us (
cm)
780 RR=105:RL=110
:'CentTal Devider Position
790 P=0:
Q=0
800 Aニー170:B=-120
:'Right Turn center Position
810 C=-170:D=95
:'Left Turn center Position
●■
820 E二一170:F=0
830 I
840
850 'Delay Ti
me (1/100 S)
860 I
870 DT.Rl=7
:'Right Sol ON
880 DT.R2=14
･'
OFF
890 DT.Ll
=7
:'Left Sol ON
I'
OFF
900 DT.L2=12
910 DT.UP=52
:'Cutter Down -> Up
920 DT.DN=74
･'
Up -> Down
930 DT.Nl=71
:'Neutral -> ltb
940 DT.lN=6
:'lth -> Neutral
950 DT.NR=48
:'Neutral -> Reverse
960 DT.RN=84
I
.lReverse -> Neutral
970 '
980 990 READ V
1000 BETAニーV*ST/RR
:'Right Turn Angle (lad)
1010 ALFA=Ⅴ *ST/RL
:'Left Turn Angle (lad)
1020 LS=V*ST/(
SQR((
p-E)∧2+(
a-F)∧2))
1030 1040 DATA 28,35.39,51.64,69 .
･'Velocity Data
1050 I
1060 ■Turn Experi
I
nent
1070 '
1080 'Si
mulation Start
1090 I
:'Start Ti
me=0
1100 TS=0
1110 FLAG=0
:'2S FOf
i
WAf
i
D
1120 FOR L=1 TO 200
1130 GOSUB ポSTf
i
AIGl
l
T
1140 GOSUB *PLOT
1150 TS=TS+ST
:'Ti
me Count
l160 NEXT
:'SUBCPU Reset
l170 RESET.TIME=RND/5
1180 FOR L=l TO RESET.TIl
qE*100+DT.Ll
:'Delay ti
me
l190 GOSUB *STRAIGHT
12OO COSUB *PLOT
1210 TS=TS+ST
1220 NEXT
1230 IF C.ANC<O THEN R=RR ELSE R=RL
I
Ooooo ooOo o ooo o O ooooo oOoo oo o
45 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 56 7 8 9 0
22222 2333 3 333 3 33 444 44 4444 45
11 11111 11 1 11 1 1 111 111 1 11 11 11
S.Ah
r
C=0:THETA.DOT=V*180/PI/R
IF C.Ai
VC<O THEN THETA.DOT=-THETA.DOT
AT%=l:N%=INT(
SAMPLE.TIME/ST)
GOSUB 半ANCULAR.RATE.SENSOR
IF AT%=(
AT%¥N%)*N% THEN GOSUB *ADCONV ELSE 1310
IF C.ANC>O THEN IF S.ANG>C.ANG THEN 1350
1F C.ANG<O THEN IF S.ANG<C.ANG THEN 1350
IF C.ANG>O THEN GOSUB *LEFT ELSE GOSUB *RIGHT
GOSUB *PLOT
TS=TS+ST:AT%=AT%+1
GOTO 1270
FOR L=l TO DT.L2
IF C.ANC>O T】
1EN GOSUB *LEFT ELSE COSUB 半RIGHT
GOSUB *PLOT
TS=TS+ST
NEXT
FOf
iL=1 TO 200
GOSUB *STRAIGHT
GOSUB *PLOT
TS=TS+ST
NEXT
TAU=ATN((
Q-F)/(
p-E))
LPf
ilNT "Tf
i
AVEL工NC SPEED
l
';V/100;'
'
m/SI
LPRINT "SETTINC TURN ANGLE -;
C.ANG;●
'日 .
‥LPRINT '
lSUBCPU TUf
i
N ANGLE .
I;S.AL
VG;'
LPRINT l
'REAL TUf
i
N AI
VGLE
l
l;TAU*180/PI;"‥'
IF AS="Yl
' OR ASニ y- THEN LPRINT qDRIVE CUTTEI
モ & THRESHEI
r
ELSE LPf
iINT 【ONLY RUNNING【
LPRINT:LPRINTニLPRINT
INPUT "Hard Copy (y/n)I;HS
IF HS="y" OR H息=†Y" THEN CLS :COPY
NEXT
END
ー
o
o O o o o oo o o o o o o O o o o o o o O o o O O O O 0 0 0 0 0 0
123 45 6 78 9012 3456 789 0 12 3 4567 890 1 2 3 4
5555555556666666666777777777788888
1 - 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
'Calculate Trayeli
ng Direction
l
I Display Tracki
ng
*PLOT
PSST(
P+XO,YO-a).5:PSET(
E+XO,YO-F),4
PSET(
A+XO,YO-B),6:PSET(
C+Ⅹ0,YO-D),2
RETURN
'Right turn
I
beta<=O
*RIGHT
IF BACK=l THEN BETA=-BETA
CS=COS(
BETA):SN=SIN(
BETA)
a-a)*SN+A
P=(
p-A)*CS-(
a-B)*CS+B
Q=(
p-A)*SN+(
D-ら )*SN+A
C=(
C-A)YCS-(
D=(
C-A)*SN+(
D-B)*CS十B
E=(
E-A)*CS-(
F-ち)ポSN+A
F=(
E-A)¥SN+(
F-ら)*CS+ち
IF BACK=l THEN BETA=-BETA
BACK=O
RETURN
'Left turn
alfa>=0
*LEFT
CS=COS(
ALFA):SN=SIN(
ALFA)
P=(
p-C)*CS-(
Q-D)*SN+C
1850 Q=(
p-C)*SN+(
Q-D)*CS+D
1860 ^=(
A-C)*CS-(
B-D)*SN+C
1870 B=(
A-C)*SN+(
B-D)*CS+D
F-D)*SN+C
1880 E=(
a-C)*CS-(
F-D)*CS+D
1890 F=(
E-C)#SN+(
1900 RETURN
1910 ■
raight
1920 'St
1930 ■
1
､
940 〉
*STf
∼
AIGHT
1950 XS=(
p-E)*LS
196O YS=(
a-F)*LS
1970 IF BACI
く
=1 THEN XS=-XS:YS=-YS
1980 P=P十XS:Q=Q+YS
1990 A=A+XS:B=B+YS
2000 C=C+XS:D=D十YS
2010 E=E+XS:F=F+YS
2020 BACK=0
2030 RETURN