JP2525147B2 - 圃場作業機における自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、田植機、直播機、トラクタ等の圃場作業機
における自動制御装置に係り、詳しくは枕地回動時にお
いて、既植苗列、既播種列或いは耕耘跡等の既作業軌跡
に検知センサーを自動的に合わせる自動制御装置に関す
る。

（ロ） 従来の技術 従来、圃場作業機、例えば乗用田植機はその所定位置
例えば機体後部の植村装置におけるフロート部に、横方
向に突出して、発信素子と受信素子からなる苗通過検知
ゲートを複数対並設して構成した苗検知センサーを配設
したものが開発されており、該センサーの所定のゲート
内に既植苗列を通過させるように植村装置を揺動制御あ
るいは田植機の機体を走行制御して、苗を既植苗列に沿
って一定幅にかつ直線状に植付けるようにしている。

（ハ） 発明が解決しようとする問題点 上記苗検知センサーを備えた田植機においては、苗検
知センサーによって既植苗列を検知しつつ機体等を制御
して極めて能率的に植付け作業の自動化がなし得るもの
の、該植付け作業と次の植付け作業との間における田植
機の枕地回動時においては、オペレータがハンドル操作
で田植機を回動した後更に手動操縦にて上記苗検知セン
サー内に既植苗列を通過させるようにしなければ、上記
の自動化された植付け作業を開始することができず、従
って、オペレータは田植機の枕地回動に際して、機体の
進行方向に注意を向けると共に、機体後部の苗検知セン
サー内に基準となる既植苗列を通過させるように細心の
注意を払って回動操作を行わなければならず、それ故、
上記従来の田植機においては、枕地回動時オペレータに
かなりの熟練を要すると共に多大な負担を与えるという
欠点があった。

（ニ） 問題点を解決するための手段 本発明は、上述問題点を解消することを目的とするも
のであって、圃場作業機の前方部の横方向に突出して配
設され、例えば発信素子と受信素子とからなる苗通過検
知ゲート等の既作業軌跡を検知する検知部を複数個並設
して構成した枕地回行制御用センサーと、前輪を操作す
るアクチュエータと、上記圃場作業機の枕地回行時、上
記枕地回行制御用センサーにおける既作業軌跡の通過検
知部からの検知信号に基づき、前記検知センサーが既作
業軌跡を検知し得る位置になるように前記アクチュエー
タに出力し、そして枕地回行後、前記検知センサーに基
づき既作業軌跡に沿うように前記アクチュエータに出力
する制御装置と、を備えてなることを特徴としている。

（ホ） 作用 上記構成に基づき、前回の植付け等の作業が終了して
次回の植付け作業に移るべく、枕地においてオペレータ
がハンドル操作により田植機等の圃場作業機を回行さ
せ、前回の植付け作業により植付けられた最外側の苗列
（作業軌跡）の端部が枕地回行制御用センサー内を通過
するように走行させると、枕地における回行自動制御動
作が開始され、上記既植苗列が上記枕地回行制御用セン
サーを構成する苗通過検知部のうちどの検知部を通過し
たかに応じて、制御装置から前輪回動用アクチュエータ
に田植機をどの方向に回動させるかの駆動信号が発せら
れ、該信号に基づく上記アクチュエータの作業により田
植機は回動方向を自動的に制御されつつ走行し、田植機
が次回の植付け作業の開始位置に到達するまでの間に基
準となる既植苗列が田植機の機体後方部に設けられた苗
検知センサー内に通過するように自動的に田植機の回動
制御がなされる。

（ヘ） 実施例 以下、図面に沿って、本発明による実施例について説
明する。

乗用田植機１は、第１図に示すように、前輪２および
後輪３により支持された機体５を有しており、機体５の
後方には平行リンク６を介して左右方向に揺動自在に植
付装置７は連結・支持されていると共に、リンク６と機
体５固定側との間に油圧シリンダ９が配設され、植付装
置７の左右位置を調整し得るようになっている。また、
植付装置７は苗のせ台10、複数の植付杆11及びフロート
12を有しており、機体５両側のフロート12,12には夫々
真横後方即ち機体進行方向に直交する方向に突出するよ
うにセンサー取付けアーム13,13が固設されている（第
３図参照）。そしとえ、該アーム13,13の先端部には、
第２図に示すように、例えば発光素子Ｌ′と受光素子
Ｐ′とからなる苗通過検知ゲートＧ′を複数対たとえば
３対並列して構成した苗検知センサー15,15が固設され
ている。

そして、機体５の前方部には、モータ16によって機体
５の左右真横方向に回動されるようにセンサー取付けア
ーム17が設けられていて、該アーム17の先端部には、上
述した苗検知センサー15と同様に、例えば発光素子Ｌと
受光素子Ｐとからなる苗通過検知ゲートＧを複数対たと
えば５対並列して構成した枕地回動制御用センサー19が
固設されており、該センサー19が機体５の左右どちら側
に位置されているかは上記アーム17の基部に配設された
センサー位置検出スイッチ20によって検知されるように
なっている。

また、第1,2図に示すように、機体５下部の前輪２に
は、該前輪２を制御装置21からの制御信号による電磁弁
22の切換作動により伸縮して回動操作する油圧シリンダ
23が連結されていて、上記前輪２の回動量即ち切れ角は
ポテンションメータ25によって検知されるようになって
いる。

更に、第２図に詳示するように、上記した苗検知セン
サー15,15、枕地回動制御用センサー19、センサー位置
検出スイッチ20そしてポテンショメータ25が、夫々入力
インターフェイス26,27あるいはA/Dコンバータ29を介し
てマイクロコンピューター等の制御装置21に接続され、
また、上記モータ16、電磁弁22、植付装置７を昇降する
ための油圧シリンダ30（第１図参照）を伸縮作動するた
めの電磁弁31そして田植機１が枕地回動制御中であるこ
とを表示するランプ32（第１図参照）が、夫々出力イン
ターフェイス33を介して上記制御装置21に接続されて、
本実施例の制御回路が構成されている。なお、第２図に
おいて符号35で示すものは、制御装置21に接続される記
憶装置である。

本実施例は以上のような構成よりなるので、前回の植
付け作業が終了した時点で、例えば図示外の枕地回動制
御用のスタートボタンを押すと、田植機１の枕地回動制
御が開始され、前記の植付け作業中に機体５の右側に位
置されていた枕地回動制御用センサー19がモータ16の作
業により第３図に示すように北５の右側位置に切り換え
られ、その状態がセンサー位置検出スイッチ20に検知さ
れた時点で制御装置21は左側に位置する枕地回動制御用
センサー19および苗検知センサー15による苗検出作用に
基づいて制御動作をなすようにセットされる。そして、
次の植付け作業に移るべく枕地においてオペレータがハ
ンドル操作によって田植機１を回動させ、前回の植付け
作業により植付けられた苗列36のうち最外側の苗列の端
部が枕地回動制御用センサー19内を通過するように田植
機１を走行させ、上記センサー19内の任意のゲートＧに
よって既植苗が検知されると、田植機１の回動自動制御
動作が開始され、それがランプ32の点滅によりオペレー
タに表示され、以後今回の植付け作業終了までオペレー
タはハンドル操作から解放される。

そして、たとえば第３図に示すように既植苗がセンサ
ー19の１番ゲートG₁を通過したとすると、制御装置21に
よって田植機１が既植苗列36に帯して離れ過ぎの状態で
あると判断され、同時にポテンションメータ25により前
輪２が左を向いているかどうか検知され、左を向いてい
ない場合には制御装置21から電磁弁22に切換え信号が発
せられ、それにより電磁弁22が切換えられて図示しない
油圧源から油圧シリンダ23に油圧が送り込まれ、前輪２
が直進方向に対して左向きに回動される。こうして、田
植機１の走行に伴ない基準となる最外側の既植苗列は第
４図に示すようにセンサー19の２番ゲートG₂を通過し、
更に３番ゲートG₃を通過するようになった時点で前輪２
が直進方向に戻され、田植機１は第５図に示すような既
植苗列36に平行かつ所定間隔で走行し、田植機１の後部
に設けられた苗検知センサー15が既植苗列36を検知し得
る状態となり、その後、センサー19を通過した苗数Ｎ
が、センサー19とセンサー15との間隔に相当する苗数Ｍ
分カウントされたか、あるいは後部の苗検知センサー15
が苗検知を開始した後、上記田植機１の回動制御は終了
され、同時にランプ32が消灯され、以後田植機１は苗検
知センサー15の検知作用に基づく自動的な植付け作業へ
と移行する。

第６〜８図に示すものは、上記作動と反応にオペレー
タ枕地回動操作後、既植苗の端部がセンサー19の５番ゲ
ートG₅を通過し、田植機１が既植苗列36に対して近付き
過ぎであると判断された場合の作動を示すもので、前輪
２が右方向への回動状態となる以外は上述作動と同様で
あるので、以下説明を省略する （ト） 発明の効果 以上説明したように、本発明によると、圃場作業機１
の前方部の横方向に突出して配置され、既作業軌跡を検
知する検知部Ｇを複数個併設して構成した枕地回行制御
用センサー19と、前輪２を操作するアクチュエータ23
と、上記圃場作業機１の枕地回行時、上記枕地回行制御
用センサー19における既作業軌跡の通過検知部からの検
知信号に基づき、前記検知センサー15が既作業軌跡を検
知し得る位置になるように前記アクチュエータ23に出力
し、そして枕地回行後、前記検知センサー15に基づき既
作業軌跡に沿うように前記アクチュエータ23に出力する
制御装置21と、を備えてなるようにしたので、前回の作
業と次回の作業との間における圃場作業機１の枕地回行
時において、オペレータは単に最外側の既作業軌跡の端
部を枕地回行制御用センサー19内に通過させるように作
業機１をハンドルにて走行操作するだけで、以後作業機
１は枕地において自動的に既作業軌跡に対して走行方向
が制御され、後部に設けた苗検知センサー15内に自動的
に既作業軌跡が通過するように制御され、以って、簡単
な構成にも拘らず、枕地回行時のオペレータの操作が特
別な熟練を要することなく極めて容易となる。また、検
知センサー15を機体後方部に設けたため、該機体後方部
の既作業軌跡に対する位置が適正に保たれる。したがっ
て、一般的に機体後方部に設けられている植付装置等の
既作業軌跡に対する位置が適正に保たれることとなり、
植付作業等が適正に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動制御装置を適用した田植機の
側面図、第２図は同自動制御装置の一例を示すブロック
図、第３〜８図は同田植機の平面状態で示す動作説明
図、そして第９図は同自動制御装置の動作フロー図であ
る。 １……圃場作業機（田植機）、２……前輪、５……機
体、15……（苗）検知センサー、19……枕地回行制御用
センサー、21……制御装置、23……前輪回動用アクチュ
エータ、Ｌ、Ｌ′……発信素子、Ｐ、Ｐ′……受信素
子、Ｇ、Ｇ′……苗通過検知ゲート。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既作業軌跡を検知する検知部を複数個併設
   して構成した検知センサーを機体後方部の横方向に突出
   して備え、上記検知センサーの所定の検知部に既作業軌
   跡を通過させるように自動制御してなる圃場作業機にお
   いて、 該圃場作業機の前方部に横方向に突出して配置され、既
   作業軌跡を検知する検知部を複数個併設して構成した枕
   地回行制御用センサーと、 前輪を操作するアクチュエータと、 上記圃場作業機の枕地回行時、上記枕地回行制御用セン
   サーにおける既作業軌跡の通過検知部からの検知信号に
   基づき、前記検知センサーが既作業軌跡を検知し得る位
   置になるように前記アクチュエータに出力し、そして枕
   地回行後、前記検知センサーに基づき既作業軌跡に沿う
   ように前記アクチュエータに出力する制御装置と、 を備えてなることを特徴とする圃場作業機における自動
   制御装置。