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発明の名称 作業車
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−29006(P2007−29006A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−217621(P2005−217621)
出願日 平成17年7月27日(2005.7.27)
代理人
発明者 加藤 哲 / 神谷 寿 / 草本 英之 / 玉井 利男 / 福井 享 / 中西 康仁 / 山口 信 / 林 靖浩 / 川田 誠
要約 課題
進行方向左右に配置される車輪を備え、更に操向手段の操作によって操向される車輪への伝動を各別に入切する左右のサイドクラッチを設け、旋回内側の車輪の回転数の検出に基づいて、旋回時の苗植付部の昇降を自動的に行なわせる旋回連動制御装置を設けた乗用田植機において、苗植付部の不適切な昇降を防止する。

解決手段
旋回走行しうる乗用田植機に対して昇降可能な苗植付部を設け、乗用田植機には苗植付部の非作業位置への上昇及び作業位置への下降の各動作を旋回走行過程における所定のタイミングで順次行なう自動旋回制御装置を備え、乗用田植機の走行速度が通常作業速度よりも低速の低速基準値以下の状態で自動旋回制御装置を作動可能にする牽制手段を設ける。
特許請求の範囲
【請求項1】
旋回走行しうる走行機体(1)に対して昇降可能な作業装置(7)を設け、前記走行機体(1)には前記作業装置(7)の非作業位置への上昇及び作業位置への下降の各動作を旋回走行過程における所定のタイミングで順次行なう自動旋回制御装置を備え、前記走行機体(1)の走行速度が通常作業速度よりも低速の低速基準値以下の状態で前記自動旋回制御装置を作動可能にする牽制手段を設けたことを特徴とする作業車。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば機体の走行と共に自動的に昇降して苗の植付作業等をする農用等の作業車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
苗の植付作業をする田植機において、進行方向左右に配置される車輪を備え、更に操向手段の操作によって操向される車輪への伝動を各別に入切する左右のサイドクラッチを設け、旋回内側の車輪の回転数の検出に基づいて、旋回時の苗植付作業等を自動的に行なわせる旋回連動制御装置を設けたものは公知である(特許文献1)。
【特許文献1】特開2004−344020号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
前記旋回連動制御装置にあっては、通常の往復植付作業であっても苗植付部が不適切に制御されることがあり、苗植付作業が乱れるという不具合が発生するおそれがある。そこで、本発明はこのような不具合を解消しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
請求項1の発明は、旋回走行しうる走行機体(1)に対して昇降可能な作業装置(7)を設け、前記走行機体(1)には前記作業装置(7)の非作業位置への上昇及び作業位置への下降の各動作を旋回走行過程における所定のタイミングで順次行なう自動旋回制御装置を備え、前記走行機体(1)の走行速度が通常作業速度よりも低速の低速基準値以下の状態で前記自動旋回制御装置を作動可能にする牽制手段を設けたことを特徴とする作業車とする。
【0005】
前記構成によると、走行機体(1)の通常作業速度の直進走行につれて作業装置(7)により作業がなされ、また、走行機体(1)の低速基準値以下の旋回走行過程では自動旋回制御装置が作動し、作業装置(7)は所定のタイミングで非作業位置への上昇及び作業位置への下降の各動作が自動的に実行され、また、旋回走行が終了し直進走行に移行すると、作業装置(7)が作業位置に下降し作業が再開される。また、前記走行機体(1)の走行速度が低速基準値以上の状態では牽制手段により自動旋回制御装置の作動が停止され、走行速度が低速基準値以下の状態になると牽制手段が解除されて自動旋回制御装置が作動可能になる。
【発明の効果】
【0006】
請求項1の発明は、通常作業速度時には作業装置(7)の自動旋回制御が作動するような誤作動を防止しながら畔際の低速走行時に自動旋回制御を実行し、作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明の実施形態について以下図面に基づき説明する。
図1には本発明を具備する田植機全体の側面図が図示されている。田植機1の前後部には四輪駆動可能の左右前輪2,2及び左右後輪3,3を設け、ステアリングハンドル4、座席5、エンジン6、苗植付部7及び各種機器を制御する制御部(図示省略)を備えている。また、田植機1の前部左右両側には左右予備苗載せ台14,14を設け、この左右予備苗載せ台14,14を内外方向に回動自在に構成し、機体内側の収納姿勢と左右外側の張出姿勢に切替できるように構成している。
【0008】
苗植付部7は農作業装置の一実施例を示すもので、機体後部に昇降リンク機構8を介して苗植付部7を昇降可能に連結している。この苗植付部7は苗送り出し装置9、複数条の苗植付装置10,…、肥料や薬剤を散布する施肥部11、圃場を均平整地するフロート12、フィンガーレバー13等を備え、植付クラッチケース33に内装されている植付クラッチ(図示省略)を介して作業動力を苗植付部7に伝達し、機体の走行に合わせて多条の苗を植え付けるものである。フロート12のセンターフロート12aは、苗植付部7に対して傾斜検出可能に設けられた平板状の浮き体であり、圃場面を均平整地すると共に植付面の高さを検出するものである。また、前記昇降リンク機構8は昇降シリンダ32の伸縮により昇降され、昇降シリンダ32には昇降シリンダ圧力センサ57が設けられている。
【0009】
図2に示すように、制御部41の入力側には、次のように各種スイッチ類及びセンサ類が接続されている。即ち、自動スイッチ42、フィンガーレバー13による苗植付部7の昇降操作位置を検出するフィンガーレバースイッチ43、ティーチングスイッチ44、無段変速装置操作用のHSTレバーの操作位置を検出するHSTレバーセンサ47、ハンドル切れ角センサ48、苗植付部7の下降タイミングを設定するn1の設定ダイヤル49、施肥部11の施肥タイミングを設定するn5の設定ダイヤル51、左右の後輪伝動軸回転数センサ52、センターフロートセンサ54、昇降リンクセンサ56、昇降シリンダ圧力センサ57、植付クラッチの入/切を検出する植付クラッチセンサ58、ローリングシリンダ21内の圧力を検出するローリングシリンダ圧力センサ62、進行方位センサ63が、制御部41の入力側に接続されていて、各種信号が制御部41に入力される。
【0010】
また、制御部41の出力側には、HSTレバー用モータ66、昇降リンク機構8作動用の昇降制御弁作動ソレノイド67、植付クラッチ作動ソレノイド68、モニタ69、施肥クラッチ作動ソレノイド71、ローリング制御弁作動ソレノイド72、苗送り出し装置9駆動用の苗供給モータ72、苗載せ台横移動用の横移動シリンダ制御弁作動ソレノイド73が接続されていて、制御部41から各種機器に制御指令が出力される。
【0011】
n1の設定ダイヤル49は、「標準」を中心に「早い」から「遅い」までの所定範囲内において調節可能なダイヤルであり、その指示に対応する後輪伝動軸(ドライブシャフト)の回転数n1が苗植付部7の下降タイミングとして設定される。また、n5の設定ダイヤル22で施肥タイミング「n5」を設定するにあたり、車速が速いときには大に設定し、車速が遅いときには小に設定すると、自動旋回制御時の走行速度が変化しても施肥タイミングを苗の植付位置に合わせることができて適確な施肥をすることができる。
【0012】
前記のように構成することにより、左または右の旋回制御処理により、機体の旋回作動と連動して苗植付部7が関連的に昇降作動し、旋回終了後の直進走行により苗植付作業が再開される。
【0013】
なお、旋回制御における田植機1の作動内容と制御部41の電気的制御内容は次のとおりである。[1]フィンガーレバー13の操作で植付クラッチを切り苗植付部7を上昇させると、制御部41では植付クラッチ「切り」を検出し、後輪ドライブシャフトの回転数センサにより回転数のカウントを開始する。[2]田植機1の旋回のためにステアリングハンドル4を切り操作すると、制御部41ではハンドル切れ角センサ48が所定値以上のハンドル切れ角を検出すると、信号を出力しハンドルを切るまでの内側のドライブシャフトの回転数を記憶する。[3]制御部41ではハンドル切り操作の信号出力から田植機1が90度旋回するまで内側のドライブシャフトが回転したところで、苗植付部7の「下げ」信号を出力する。これにより、田植機1は旋回開始後90度回転したところで、苗植付部7が自動的に下降を開始する。[4]ハンドルを直進状態に戻すと、制御部41では前記[2]で記憶した内側のドライブシャフトの回転数とハンドル切り操作から植付を開始するまでの間の内側のドライブシャフトの回転数を足したところで、植付クラッチ「入り」の信号を出力し、苗植付部7は隣接条の植付終了位置と同じ所から自動的に植付を開始する。
【0014】
次ぎに、制御部41の制御内容を図3のフローチャートに基づき説明する。
制御が開始すると、まず、各種センサの検出値を読み込み(ステップS1)、自動スイッチ42の入/切を判定し(ステップS2)、自動スイッチ42が切りのときにはステップS1に戻り、自動スイッチ42が入りのときには、苗植付部7の植付クラッチが入りか否かを判定する(ステップS3)。植付クラッチ入りの時には、ティーチングスイッチ44入りか否かの判定をし(ステップS4)、ティーチングスイッチ44が入りのときには、直進走行のティーチングが開始し、後輪伝動軸回転数センサ52により左右のドライブシャフトの回転数を検出し(ステップS5)、ティーチングスイッチ44の切り操作により(ステップS6)、直進走行のティーチングが終了し当該検出値を直進走行距離n3と設定する。このように、植付作業初めの一行程目は自律直進制御を中止し、しながらの田植機1を手動操作走行しティーチングをするので、高い畔等への苗植付部7の衝突を回避し破損を防止することができる。
【0015】
次いで、植付クラッチの切りから入りの操作があると、自律直進制御に移行し(ステップS8)、次いで、走行速度の減速判定をし(ステップS9)、基準減速速度より速いときには、自律直進制御を実行し、基準減速速度以下になると旋回制御に移行する。次いで、ステアリングハンドル4の所定角度αの操作を検出すると(ステップS10)、ステアリングハンドル4の操作方向を判定し(ステップS11)、左旋回操作であると、左右ドライブシャフトの回転数のカウントを開始し(ステップS12)、左旋回制御を実行する(ステップS13)。また、ステアリングハンドル4が右旋回操作であると(ステップS11)、左右ドライブシャフトの回転数のカウントを開始し(ステップS14)、右旋回制御を実行する(ステップS15)。
【0016】
前記旋回制御のように、基準減速速度より速いときには自律直進制御を実行するので、旋回制御の誤作動を防止することができる。
また、基準減速速度以下のときに旋回制御に移行するにあたり、走行速度が速いときには、旋回制御の移行タイミングを早くして苗植付部7の上昇タイミングを早くし、走行速度が遅いときには、旋回制御の移行タイミングを遅くして苗植付部7の上昇タイミングを遅くすると、旋回制御終了後の苗植付部7の植付開始位置を揃えることができ、旋回制御の精度を高めることができる。
【0017】
また、左右旋回制御が終了し、田植機1の走行速度が基準減速速度よりも速くなると、旋回制御を切りにし牽制するようにしてもよい。このようにすることにより、自律直進走行時の植付作業の誤作動を防止することができる。
【0018】
次に、図4及び図5に基づき苗植付部7のローリング構成及びその制御内容について説明する。
図4に示すように、苗植付部7は例えば6条植えに構成されていて、フレームを兼ねる伝動ケース16と、苗を載せて左右に往復移動し所定の苗取出口に苗を供給する苗載せ台17と、苗取出口に供給される苗を圃場に植え付ける苗植付装置10,…と、苗載せ台17に載置されている苗を苗取出口に向けて繰り出す苗送り出し装置9と、機体の進行に伴って泥面を整地するセンターフロート12a及び左右サイドフロート12b,12c等により構成されている。
【0019】
また、前記昇降リンク機構8の取付部18下部には、ローリング軸19を介して苗植付部7の伝動ケース16が左右ローリング自在に支持して、取付部18上部にローリングシリンダ21の中央部を前後方向のピン21aで軸支し、苗植付部7の左右連結部材22,22と、ローリングシリンダ21の左右の伸縮部21b,21cをピン連結し、苗植付部7を左右にローリング可能に構成している。
【0020】
また、伝動ケース16にはローリングセンサ55が設けられていて、ローリングセンサ55の検出情報に基づき制御部41から制御指令をローリングシリンダ21の駆動手段に出力し、左右のサイドフロート12b,12c及び複数条の苗植付装置10,…が圃場面に沿うようにローリング制御する構成である。
【0021】
次に、図5によりその制御内容を説明する。制御が開始すると、昇降リンクセンサ56の検出値を読み込み(ステップS21)、検出値の大小に応じて内側の後輪伝動軸(ドライブシャフト)の回転数n1を補正し、苗植付部7の下降タイミングを補正する(ステップS22)。このように構成することにより、苗植付部7の圃場表面から耕盤までの深浅により苗植付部7の接地位置から上昇位置までの上昇時間が変化するが、この変化に応じて苗植付部7の下降開始タイミングを補正することにより、植付開始位置を揃え旋回制御の精度向上を図ることができる。
【0022】
次いで、内側のドライブシャフトの回転数がn1になったか否かの判定をし(ステップS23)、回転数n1に到達していないときには、苗植付部7を上昇し(ステップS24)、苗自動供給制御を実行する(ステップS25)。
【0023】
この苗自動補給装置の構成及び苗自動補給の制御内容は次のとおりである。図1及び図6に示すように、苗自動補給装置26は施肥部11の上方に配置されている。この苗自動補給装置26は最上昇位置にある苗植付部7の苗載せ台17上端部に対向して例えば6条型に構成されていて、制御部41からの苗補給指令に基づき横移動シリンダ27が駆動されて苗載せ台17の各苗タンク17a,…と苗自動補給装置26の苗補給ベルト29,…を揃え、次いで、苗補給モータ28、…が駆動され苗補給ベルト29,…から苗載せ台17の各苗タンク17a,…に苗が繰り出され補給される構成である。しかして、旋回制御の苗植付部7の上昇時に苗補給をすることができ、操作性を向上しながら能率的に植付作業をすることができる。
【0024】
次いで、昇降シリンダ圧力センサ57の検出値が所定値以上か否かを判定し(ステップS26)、検出値が所定値以上のときには、HST用モータ66へ中立の出力をして田植機1の走行を停止し(ステップS28)、制御を終了する。
【0025】
しかして、苗植付部7の昇降シリンダ32に所定値以上の負荷がかかると、苗植付部7が畔等に干渉していると判断して、田植機1の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置(図示省略)を中立に戻し走行を停止することにより、苗植付部7の破損を防止することができる。
【0026】
また、昇降シリンダ圧力センサ57の検出値が所定値以上か否かを判定し(ステップS26)、検出値が所定値以上でないときには、ローリングシリンダ圧力センサ62の検出値が所定値以上か否かを判定し(ステップS27)、検出値が所定値以上のときには、HST用モータ66へ中立の出力をし(ステップS28)制御を終了する。
【0027】
しかして、苗植付部7のローリングシリンダセンサ62が所定値以上の負荷を検出すると、苗植付部7が畔等に干渉していると判断して、田植機1の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置(図示省略)を中立にし走行を停止することにより、苗植付部7の破損を防止することができる。
【0028】
また、ドライブシャフトの内側回転数がn1になると(ステップS23)、苗植付部7を下げ(ステップS29)、次いで、センターフロートセンサ54の検出値が接地状態か否かを判定し(ステップS30)、検出値が接地状態であると、次いで、左右のドライブシャフトの回転数の差に応じて「n2」を補正する(ステップS31)。即ち、旋回走行中に内側の後輪速度に対する外側の後輪速度によりスリップ率を算出し、植付クラッチ入りのタイミングを補正する。このようにすることにより、旋回走行後の植え始め位置を合せ旋回制御の精度向上を図ることができる。
【0029】
次いで、内側のドライブシャフトの回転数が「n2−n5」(但しn2>n5)に相当する旋回距離になる(ステップS32)と、施肥クラッチを入りにし(ステップS33)て施肥部11の施肥を開始し、内側ドライブシャフトの回転数がn2になると(ステップS35)、苗植付部7のクラッチを入りにし(ステップS35)て苗の植付作業を開始する。
【0030】
次いで、左右のドライブシャフトの回転速度が同一になるまでは(ステップS37)、ステアリングハンドル4を逆回転操作をしても苗植付部7の下げ状態をそのまま維持し、左右のドライブシャフトの回転速度が同一になると、ドライブャフトの回転数カウントをクリアし(ステップS38)、制御を終了する。
【0031】
なお、左右のドライブシャフトの回転速度が同一になると(ステップS37)、旋回制御が終了して自律直進制御を開始し、また、ドライブシャフトの内側回転数がn1になると(ステップS23)、自律直進制御を終了して旋回制御を開始するように構成してもよい。このように構成することにより、操作性を向上し旋回制御の誤作動を防止することができる。
【0032】
また、ドライブシャフトの回転数が「n2−n5」でないと(ステップS32)、前記ステップS21に戻り、また、ドライブシャフトの回転数がn2にならない(ステップS34)と、前記ステップS21に戻る。
【0033】
また、センターフロートセンサ54の検出値が接地状態か否かを判定し(ステップS30)、接地状態でないと、昇降リンクセンサ56の検出値が変化しているか否かを判定し(ステップS39)、検出値が変化していないと、ローリングシリンダ圧力センサ62の検出値が所定値以上か否かを判定し(ステップS40)、検出値が所定値以下で、内側のドライブシャフトの回転数が変化していないと(ステップS42)、苗植付部7を固定状態とし(ステップS43)、前記ステップS42に戻る。
【0034】
また、昇降リンクセンサ56の検出値が変化していると(ステップS39)、HST用モータ66へ中立出力をし(ステップS41)制御を終了し、また、ローリングシリンダ圧力センサ62の検出値が所定値以上か否かを判定し(ステップS40)、所定値以上であると、HST用モータ66へ中立の出力をし(ステップS41)制御を終了する。
【0035】
しかして、苗植付部7の昇降シリンダ32に所定値以上の負荷がかかると、苗植付部7が畔等に干渉していると判断して、田植機1の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置(図示省略)を中立に戻し走行を停止することにより、苗植付部7の破損を防止することができる。
【0036】
また、苗植付部7のローリングシリンダセンサ62に所定値以上の負荷がかかると、苗植付部7が畔等に干渉していると判断して、田植機1の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置を中立に戻し走行を停止することにより、苗植付部7の破損を防止することができる。
【0037】
次に、図7に基づき自動旋回制御装置及び後進時の苗植付部上昇制御装置を具備する乗用田植機の制御内容について説明する。
この制御は、自動旋回制御装置及び後進時の苗植付部上昇制御装置を具備する乗用田植機において、枕地スイッチボタン(図示省略)を設け、この枕地スイッチボタンを押すと、苗植付部7が所定高さまで下降して枕地での植付作業を容易にし、HSTレバー(図示省略)を前進位置に操作するまで機体後進時の苗植付部7の自動上昇制御装置が作動しないように牽制するものである。
【0038】
図7に示すように、制御が開始すると、枕地スイッチボタンの切りから入りの操作があったか否かの判定をし(ステップS1)、切りから入りの操作があると、自動スイッチ42を切り状態にし自動旋回制御及び後進時苗植付部上昇制御を停止し(ステップS2)、苗植付部7を圃場面に近い所定高さまで下降させる(ステップS3)。次いで、HSTレバーセンサ47の検出値からHSTレバーが前進側か否かの判定をし(ステップS4)、無段変速装置(HST)が前進側に切り替えられると、苗植付部7の自動旋回制御及び後進時自動上昇装置を作動可能に切り替えるものである。
【0039】
枕地での植付作業中に枕地スイッチボタンを操作し苗植付部7を圃場面に近い所定位置まで下降しても、HSTレバーを中立位置から後進位置に操作すると、後進時自動上昇装置が作動し苗植付部7が上昇する。このように、圃場面に近い所定位置まで下降した苗植付部7がまた上昇すると、機械にあまりなれていないオペレータは操作しにくいという不具合があった。しかし、前記構成とすることにより、枕地での苗植付部7の後進時の上昇を防止し操作性の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】田植機の全体側面図。
【図2】制御ブロック図。
【図3】フローチャート。
【図4】苗植付部の背面図。
【図5】フローチャート
【図6】苗植付部及び施肥部の平面図。
【図7】フローチャート。
【符号の説明】
【0041】
1 走行機体(田植機)
7 作業装置(苗植付部)
41 自動旋回制御装置(制御部)
41 牽制手段(制御部)




 

 


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