JP2000300010A - 水田作業機の操向制御装置 - Google Patents
水田作業機の操向制御装置Info
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Abstract
に切り替え可能な水田作業機における操向制御装置にお
いて、走行上の安全性を考慮しなければならない。 【解決手段】 自動操向制御と手動操向操作とに切り替
え可能に構成した水田作業機の操向制御装置に関し、自
動による操向制御中に、前記走行車体の走行クラッチ装
置又は走行ブレ−キ装置を操作するとき、又は、前記走
行車体が設定した基準値より深く圃場に沈むとき、又
は、前記走行車体の左又は右への傾斜角速度が設定した
基準値より大きくなるとき、手動操作を優先する構成と
した。また、前記走行車体の左又は右への傾斜角速度が
設定した基準値より大きくなるとき、前記走行車体を、
傾斜の高い側に自動操向する操向制御が行われる構成と
した。また、前輪又は後輪が左右にロ−リングする構成
とした前記走行車体において、自動による操向制御中
は、前記前輪又は後輪のロ−リング機構6をロックする
構成とした。
Description
制御装置に関するもので、農業機械の技術分野に属す
る。
中に苗タンクへの苗の補給を自由に行なうために、自動
による操向制御(直進制御)を採用し、作業の効率化を
図ることが検討されている。そして、その田植機は、上
記自動による操向制御に加えて走行の安全性を確保する
ために、手動による操向操作を組み合わせて行なうこと
ができる構成としている。
業機における操向制御装置は、自動による操向制御を手
動側に切り替える構成にはなっているが、走行上の安全
性から見てまだまだ問題点が多い。まず、第1に、自動
による操向制御中に、走行の安全性を保つため、緊急に
走行クラッチや走行ブレ−キを操作しても、それだけで
は手動側に切り替えることができず、別の切替えスイッ
チの操作が必要で、安全性に欠る課題があった。
操向制御中に、走行車体が基準値以上、湿田に沈み込ん
だり、傾いたりしてもそれだけでは直ちに手動側に自動
切替えができる構成にはなっていない安全上の課題があ
った。
を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものであ
る。すなわち、請求項1の発明は、走行車体1の舵取り
操作を、自動による操向制御と手動による操向操作とに
切り替え可能に構成した水田作業機であって、自動によ
る操向制御中において、前記走行車体1の走行クラッチ
装置2又は走行ブレ−キ装置3を操作すると、前記手動
による操向操作を優先する構成とした水田作業機の操向
制御装置とした。
舵取り操作を、自動による操向制御と手動による操向操
作とに切り替え可能に構成した水田作業機であって、自
動による操向制御中において、前記走行車体1が、設定
した基準値より深く圃場に沈み込んだとき、手動による
操向操作を優先する構成とした水田作業機の操向制御装
置とした。
舵取り操作を、自動による操向制御と手動による操向操
作とに切り替え可能に構成した水田作業機であって、自
動による操向制御中において、前記走行車体1の左又は
右への傾斜角速度が設定した基準値より大きくなると、
手動による操向操作を優先する構成とした水田作業機の
操向制御装置とした。
舵取り操作を、自動による操向制御と手動による操向操
作とに切り替え可能に構成した水田作業機であって、自
動による操向制御中において、前記走行車体1の左又は
右への傾斜角速度が設定した基準値より大きくなると、
前記走行車体1を、傾斜の高い側に自動操向する操向制
御が行われる構成とした水田作業機の操向制御装置とし
た。
舵取り操作を、自動による操向制御と手動による操向操
作とに切り替え可能に構成した水田作業機であって、前
輪又は後輪が左右にロ−リングする構成とした前記走行
車体1において、自動による操向制御中は、前記前輪4
又は後輪5のロ−リング機構6をロックする構成とした
水田作業機の操向制御装置とした。
あるから、請求項1の発明は、自動による操向制御中
に、走行クラッチ又は走行ブレ−キを操作すると、自動
的に手動操作を優先する側に切り替わり安全に走行でき
る効果を有する。そして、請求項2の発明は、自動によ
る操向制御中に、走行車体が設定した基準値より深く圃
場に沈み込むと、手動操作を優先する側に切り替わり安
全に走行できる効果を有する。
向制御中に、走行車体の左又は右への傾斜角速度が設定
した基準値より大きくなると、手動操作を優先する側に
切り替わり安全に走行できる効果がある。そして、請求
項4の発明は、自動による操向制御中に、走行車体の左
又は右への傾斜角速度が設定した基準値より大きくなる
と、走行車体を、傾斜の高い側に自動操向する操向制御
が行われるから、自動による操向制御の直進性を確保し
て、車体ロ−リングの弊害を少なくできる特徴がある。
向制御中は、前輪又は後輪のロ−リング機構をロックす
ることによって、操向制御の精度を高めることができる
効果を有する。
て説明する。まず、水田作業機に相当する田植機7は、
図2および図3に示すように、走行車体1の後部に田植
装置8を装着して、主として水稲の苗を圃場に植え付け
る構成としている。
示すように、ハンドル9に接続された操舵用の前輪4
と、走行ミッション装置10に伝動可能に接続されてい
る後輪5とを軸架して構成している。そして、エンジン
11は、走行車体1の中央位置に装置され、図2および
図4に示すように、油圧変速装置12を介して前記走行
ミッション装置10へ回転動力を伝動する構成としてい
る。そして、走行ミッション装置10は、図4のブロッ
ク図に示すように、油圧変速装置12から回転動力が伝
動される主クラッチ13と、変速装置14と、サイドク
ラッチ15と、サイドブレ−キ16とを内装して構成
し、後輪5に回転動力を伝動する構成としている。
に示すように、前記エンジン11の上方に装置し、走行
車体1の操縦と、田植装置8の操作を行ないながら田植
作業ができる構成としている。少し具体的に述べると、
操縦座席17の前方の操作位置には、油圧変速操作レバ
−18が設けられ、中立位置から前方側に操作すると、
前進速度が順次高速に変速され、後方側に操作すると、
後進速度が順次早くなるように前記油圧変速装置12に
操作可能に接続して構成している。
装置10内の変速装置14に接続しており、作業速(低
速)と路上走行速(高速)との変速ができる構成として
いる。図3に示すように、20は主クラッチペタルであ
って、踏み込みにより主クラッチ13の伝動が切りとな
る構成としている。そして、ブレ−キペタル21は、図
3に示すように、左右一対からなり、左又は右を踏み込
めば、左又は右のサイドクラッチ15が動力の伝動を断
ち、更に踏み込むと、左又は右のサイドブレ−キ16を
働かせて後輪5に制動力を与える構成としている。そし
て、左右のブレ−キペタル21は、同時に、又は、これ
ら両方を連結して片方を踏み込むと、左右の後輪5に同
時に制動力を伝えることができる構成としている。
すように、上下に平行にした平行リンク23を左右に設
けて構成し、基部側を走行車体1の後部に設けた支柱2
4に横軸で枢着連結し、先端側を取付枠25に回動自由
に枢着連結して設けている。そして、昇降シリンダ26
は、基部を走行車体1に枢着し、先端部を前記昇降リン
ク装置22に連結して構成している。そして、昇降シリ
ンダ26は、図示は省略しているが、油圧回路に従って
油圧ポンプから供給される作動油によってピストンロッ
トが伸びて前記昇降リンク装置22を上昇し、逆に、作
動油がタンクに還流すると下降する構成としている。こ
の操作は、図示しない油圧バルブの切替で行なう構成と
している。
に、本体であるギヤボックス27が、取付枠25の後部
下方において、前後方向のロ−リング軸28の回りを回
動自由にできるように取り付けて構成している。そし
て、ギヤボックス27は、左右両側にそれぞれ連結筒2
9を延長して設け、各々の先端部に植付フレ−ム30を
連結して伝動可能な植付装置31を構成している。この
実施例の場合、植付装置31は、左右一対が一組となる
ロ−タリ−式植込杆31aから構成した6器(6条植)
の田植装置8となっている。
に、前記植付フレ−ム30に取付けられた前板33に苗
送出側を臨ませ、左右往復移動可能に支持して設け、上
記前板33の苗取出口34に苗を供給する構成としてい
る。そして、前述の各植込杆31aは、前板33の苗取
出口34に突入して苗を係止し圃場面に植え付ける構成
としている。そして、苗タンク32は、図5に示すよう
に、左右両側の植付フレ−ム30から斜め前方側の上方
に延長した支柱35を上部で横向きの支持枠36で連結
し、その支持枠36から突出したスライダ−37に支持
して左右摺動自由に構成している。
ように、6条分が一体となって上部裏側で支持枠36に
固定したスライダ−37に支持され、下部が前板33に
よって支持されており、図示しないリ−ドカム軸とリ−
ドカムとによって、左右往復移動可能に駆動される構成
としている。更に、述べるならば、苗タンク32は、図
2および図3に示すように、その底部の苗送出側に苗送
りベルト38を駆動可能に設け、左右の移動端部に達し
たとき、その苗送りベルト38によって載置しているマ
ット苗を一株分だけ苗取出口34側に送出すことができ
る構成としている。
て、前記植込杆31aによって植付ける直前の圃場面を
整地する構成としている。そして、ロ−リングシリンダ
40は、図5に示すように、中間部を前記取付枠25に
取付軸41によって回動自由に取り付けられ、左右両側
からピストンロット42を外側に延長して前記支柱35
にそれぞれ連結して構成している。そして、ロ−リング
シリンダ40は、図5に示すように、図示しない油圧ポ
ンプから送り出された作動油が左室又は右室に供給され
ると、前記左又は右のピストンロット42が伸長して、
田植装置8をロ−リング軸28の回りに時計回り(又は
反時計回り)にロ−リングする構成としている。
うに、ギヤボックス27の上部に装置され、田植装置8
の左右方向の傾斜角を検出して後述するコントロ−ラ4
5に検出情報を入力する構成としている。そして、角速
度センサ46は、図2に示す取付枠25の上部に装置さ
れ、横方向の傾斜の角速度を検出して、コントロ−ラ4
5に検出情報を入力する構成としている。
コントロ−ラ−45を説明する。まず、コントロ−ラ4
5は、図1に示すように、入力側にコントロ−ラ45を
作動状態に立ち上げる自動切換スイッチ47と、操向制
御スイッチ48と、クラッチセンサ49と、ブレ−キセ
ンサ50と、方位センサ51と、ステアリング角度セン
サ52と、植付スイッチ53と、昇降リンクセンサ54
と、昇降シリンダセンサ55と、傾斜センサ43と、角
速度センサ46とをそれぞれ接続している。そして、コ
ントロ−ラ45は、出力側にステアリングを自動操作す
る電磁切替バルブ56と、サイドブレ−キを自動操作す
る電磁切替バルブ57と、後輪ロ−リングを自動ロック
する電磁切替バルブ58と、電磁切替バルブ59を介し
てロ−リングシリンダ40とを接続して構成している。
た制御モ−ド及び制御の基準となるテ−ブルデ−タ−を
入力して記憶させており、これらの予め設定している基
準情報と上記した各センサ、スイッチから入力される検
出情報とに基づいて比較演算しながら、出力される制御
信号によって操向制御(直進制御)と水平制御(ロ−リ
ング制御)、およびこれらに関連する付随的な制御を行
なうように構成している。
な制御について説明する。まず、田植機7は、苗タンク
32に苗を装填して、エンジン11を始動しながら回転
各部を駆動して田植作業の準備をする。そして、上述し
たコントロ−ラ45は、自動切替スイッチ47をON操
作して作動状態に立ち上げておいて、更に、操向制御ス
イッチ48をON操作して、制御作動を開始する。
了すると、つぎに、植付クラッチを入り操作して6器
(6条)のロ−タリ−式植付杆31aを駆動し、走行車
体1を前進させながら作業を開始する。そして、コント
ロ−ラ45は、各センサおよびスイッチからそれぞれ検
出情報が入力され、当然、植付クラッチの入り操作に伴
って植付スイッチ53からも検出情報が入力される。そ
のとき、コントロ−ラ45は、既に操向制御スイッチ4
8をON操作しているが、直ちに操向制御をスタ−トせ
ず、所定時間(実施例の場合、約1分間)の間、手動に
よる操向操作が可能であって、それが経過すると操向制
御が開始される。
初の約1分間に、田植機7の条合わせ操作を行なって、
ハンドル9の舵取り操作をしながら前進する方向を確定
する。そして、田植機7は、その方向を基準にして方位
センサ51から入力される検出情報と比較しながら、そ
の後、操向制御がコントロ−ラ45の制御信号に基づい
て開始される。
定された走行車体1は、コントロ−ラ45から出力され
る制御信号に基づいて電磁切替バルブ56が制御操作さ
れ、ステアリングが操作されることにより前輪4の舵取
りが自動的に行われる。そして、田植機7は、最初に条
合わせを行なった方向を基準にして前進しながら田植装
置8によって苗を植え付け、自動操向で前進することが
できる。このとき、コントロ−ラ45は、前述のように
して設定された基準方位を方位センサ51の検出情報と
比較し、一方、ステアリング角度センサ52によって走
行車体1のステアリング切り角が、常時検出情報として
入力され操向制御を行なうものである。この操向制御中
は、手動による操向操作はできず、自動運転が続けられ
る。
している傾斜センサ43と角速度センサ46からも検出
情報が入力されており、基準デ−タとに基づいて制御信
号を出力して電磁切替バルブ59を切替操作する。その
結果、ロ−リングシリンダ40は、作動油が選択されて
左室又は右室に供給され、ロ−リング制御を行なうこと
になる。
と水平制御とを行いながら、圃場に田植えを行なってい
るが、その間、オペレ−タ−は、予備苗タンクの補助苗
を苗タンク32に補充しながら機上において余裕を持っ
て作業を行なうことが可能である。さて、つぎに、自動
の操向制御による走行状態から、ハンドル9の操舵操作
で走行する手動の操向操作に切替える場合を説明する。
イッチ48をOFF操作すれば、操向制御が解除されて
手動操作側に切り替わるが、これは説明するまでもな
く、当然のことである。つぎに、オペレ−タ−は、田植
機7を自動の操向制御による走行中に、主クラッチペタ
ル20を踏むと、主クラッチ13が切断され回転動力の
伝達が中断される。それと同時に、コントロ−ラ45
は、クラッチセンサ49からクラッチ切りの検出情報が
入力され、操向制御がOFFの状態になる。また、オペ
レ−タ−が、ブレ−キペタル21を踏んで走行車体1に
制動作用をかけると、コントロ−ラ45は、ブレ−キセ
ンサ50から検出情報が入力されて、操向制御をOFF
とし、解除する。
ブレ−キ操作のごとく、緊急性のある場合には、走行の
安全性を確保するためにOFFの状態に切り替わる構成
にしている。したがって、操向制御が解除されると、手
動によるハンドル9の操作によって前輪4の舵取りがで
きる。つぎに、田植装置8は、図2に示す側面図でわか
るように、圃場の深さに応じて走行車体1に対して上下
に揺動しながら作業を続けており、浅い圃場(場所)で
は下がり深い圃場では上がりながら前進している。この
ような作業中において、昇降リンク装置22や昇降シリ
ンダ26は、走行車体1に対して田植装置8が上下に揺
動するのに伴って、前者は平行リンク23の角度が変化
し、後者はピストンロットが伸縮して長さが変化してい
る。そこで、昇降リンクセンサ54は、上記平行リンク
23の角度の変化を検出してコントロ−ラ45の入力し
ており、昇降シリンダセンサ55は、伸縮長さを検出し
て入力している。
に、昇降リンクセンサ54、又は、昇降シリンダセンサ
55からの検出情報に基づいて比較演算し、基準値をオ
−バすると圃場が深すぎて危険性が高いと判断して操向
制御をOFFすることになる。このようにして、操向制
御が解除されると、手動によるハンドル9の操作によっ
て前輪4の舵取りができ、その場所から容易に脱出する
ことができる。
ダセンサ55は、説明の都合上、両方を装備した実施例
で説明したが、実際はいずれか一方を装備すれば検出情
報としては充分である。つぎに、コントロ−ラ45は、
角速度センサ46からの検出情報に基づいて走行車体1
の傾斜角速度が基準値をオ−バ−すると操向制御を解除
する構成としている。この場合、コントロ−ラ45は、
走行車体1の左右へのずれを防止して手動により極力直
進しようとするためである。そして、コントロ−ラ45
は、走行車体1の直進状態が継続できる状態(位置)に
達すると、再度操向制御に自動的に復帰する。
は、後輪5をロ−リング機構6を介して架設した構成の
実施例の場合には、コントロ−ラ45は、操向制御スイ
ッチ48をON操作すると、電磁切替バルブ58に制御
信号を出力してロ−リング機構6をロックする。そのた
め、操向制御は、走行車体1の横ずれ移動が少なくなる
から、自動直進が適確に行われることになる。
危険性の高い場所では自動的に解除され、手動による操
舵が可能な状態になって安全に走行ができる。そして、
コントロ−ラ45は、図1に示す実施例の場合、電磁切
替バルブ57を接続してサイドブレ−キ16を自動操作
可能に構成し、角速度センサ46の検出情報が基準値を
オ−バ−すると一方側を制動して、操向制御を補助し直
進性を確保できる構成としている。すなわち、コントロ
−ラ45は、操向制御中において、角速度センサ46か
ら入力される検出情報によって走行車体1が急激に一方
側に傾いた場合、電磁切替バルブ57に制御信号を出力
して、他方側(高い側)のサイドブレ−キ16を自動操
作して制動力を働かせて直進性を確保する。通常、走行
車体1は、いずれか一方に急激に傾斜すると、低い側に
旋回力が働き直進性を阻害することが多く、操向制御の
乱れを起こすことがある。
−リングが発生しても、対応した制御が行われて直進性
が確保され、田植作業を継続的に行なうことができる。
なお、実施例に示すコントロ−ラ45は、ロ−リング制
御において、電磁切替バルブ59に対して制御信号の終
盤に逆の制御信号を出力して田植装置8の慣性による行
き過ぎを防止する構成にしている。すなわち、ロ−リン
グ制御は、既に述べたように傾斜センサ43と角速度セ
ンサ46とから入力される検出信号に基づいてコントロ
−ラ45が制御信号を出力し、ロ−リングシリンダ40
を制御するが、そのとき、田植装置8が重量も伴って慣
性が働き必要以上に余分に揺動することがある。実施例
では、このような過度の揺動を事前に修正することがで
きるから、ロ−リング制御の精度をより高めることがで
きる。
る。別実施例1は、簡易型の空調装置60に関し、移動
作業機61(実施例の場合は田植機)の車体上にあるデ
ットスペ−スを有効に利用して設置し、オペレ−タにと
って効果的な位置に送風ダクト62および吹出口68を
配置して調整した空気流(熱・冷気)を吹き出しす構成
とした。
示す構成例は、走行ミッション装置63の上側に付属機
器と共に設置しており、調整した空気流(熱・冷気)を
送風ダクト62に送り込む構成としている。そして、送
風ダクト62は、図6および図7に示す別実施例1で
は、左右両側に分けて補助苗の苗枠ステ−64に補助枠
65を設けて支持する構成としている。
6と温水管67は、下側に配管し、ガス管66を図外の
コンデンサ−に循環可能に連通し、温水管67をエンジ
ン側に循環可能に連通し、従来から広く知れているよう
に、前者を冷房用(冷媒であるフロンガスを循環する)
に使用し、後者を暖房用(温水を送る)に使用する構成
としている。
省略しているが、操縦座席71の前側にある操作パネル
上に温度設定ダイヤルを設け、制御装置に接続して調整
空気流れの温度を、予め、設定できる構成にしている。
つぎに、吹出口68は、図6および図7に示す場合は、
前述したように両側に配置した送風ダクト62の先端部
に接続して、操縦座席71に座るオペレ−タの両側から
吹き出しできる構成としている。
器60は、補助苗枠69の下側空間部を利用して設置
し、送風ダクト62をハンドルポスト70に沿わせて上
方に向けて延長し、吹出口68を接続している。以上述
べたように、別実施例1は、移動作業機61のデットス
ペ−スを有効に利用して、簡易型の空調機器60を設置
することができ、低コストでオペレ−タ−を暑さ、寒さ
から保護できる特徴を有する。
図である。
図である。
走行ブレ−キ装置 4 前輪 5 後輪 6
ロ−リング機構。
Claims (5)
- 【請求項1】 走行車体の舵取り操作を、自動による操
向制御と手動による操向操作とに切り替え可能に構成し
た水田作業機であって、自動による操向制御中におい
て、前記走行車体の走行クラッチ装置又は走行ブレ−キ
装置を操作すると、前記手動による操向操作を優先する
側に切り替わる構成とした水田作業機の操向制御装置。 - 【請求項2】 走行車体の舵取り操作を、自動による操
向制御と手動による操向操作とに切り替え可能に構成し
た水田作業機であって、自動による操向制御中におい
て、前記走行車体が、設定した基準値より深く圃場に沈
み込んだとき、手動による操向操作を優先する構成とし
た水田作業機の操向制御装置。 - 【請求項3】 走行車体の舵取り操作を、自動による操
向制御と手動による操向操作とに切り替え可能に構成し
た水田作業機であって、自動による操向制御中におい
て、前記走行車体の左又は右への傾斜角速度が、設定し
た基準値より大きくなると、手動による操向操作を優先
する構成とした水田作業機の操向制御装置。 - 【請求項4】 走行車体の舵取り操作を、自動による操
向制御と手動による操向操作とに切り替え可能に構成し
た水田作業機であって、自動による操向制御中におい
て、前記走行車体の左又は右への傾斜角速度が、設定し
た基準値より大きくなると、前記走行車体を、傾斜の高
い側に自動操向する操向制御が行われる構成とした水田
作業機の操向制御装置。 - 【請求項5】 走行車体の舵取り操作を、自動による操
向制御と手動による操向操作とに切り替え可能に構成し
た水田作業機であって、前輪又は後輪が左右にロ−リン
グする構成とした前記走行車体において、自動による操
向制御中は、前記前輪又は後輪のロ−リング機構をロッ
クする構成とした水田作業機の操向制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11261999A JP4126350B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 水田作業機 |
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JP11261999A JP4126350B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 水田作業機 |
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JP11261999A Expired - Lifetime JP4126350B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 水田作業機 |
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