JP4832850B2

JP4832850B2 - 移植機

Info

Publication number: JP4832850B2
Application number: JP2005301381A
Authority: JP
Inventors: 八郎中村; 昌樹宇山
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2025-10-17
Also published as: JP2007105005A

Description

本発明は、乗用田植機などの移植機に関し、特に、左右車輪の回転差に基づいて走行機体の旋回を判断する制御装置を備えた移植機に関する。

一般に、乗用田植機などの移植機では、圃場を往復走行しながら植付作業を行う場合、植付行程の終端で植付部を上昇させてから機体を旋回させると共に、旋回終了後に植付部を下降させ、その後、所定のタイミングで植付クラッチを入りにしている。しかしながら、これらの一連動作は、オペレータの植付レバー操作に基づいて行われているので、操作タイミングのずれにより、植付開始位置にバラツキが生じやすいという問題があった。

そこで、旋回終了後における植付クラッチの入操作を自動的に行う移植機が提案されている。例えば、特許文献１に記載される乗用型作業機は、旋回開始後、所定のタイミングで植付部を自動的に下げ、さらに、植付部の下げ後、所定のタイミングで植付クラッチを自動的に入りとするように構成されている。
特開２００４−３４４０２０号公報

このような移植機では、ステアリング操作や左右車輪の回転差に基づいて走行機体の旋回判断が行われる。左右車輪の回転差、特に、左右後輪の回転差に基づく旋回判断は、サイドクラッチ操作（サイドブレーキ操作）に応じて生じる明確な回転差に基づいて旋回開始タイミングや旋回方向を判断できるので、ステアリング操作に基づく旋回判断よりも精度的に優位である。しかしながら、左右車輪の回転差に基づいて機体の旋回を判断する場合、ステアリング操作の癖やサイドクラッチ（サイドブレーキ）の誤操作などで旋回開始タイミングや旋回方向を誤認する可能性があった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、走行機体に対して昇降自在に設けられた植付部に対する植付動力の伝動を入切するための植付クラッチと、植付部又は走行機体から左右外側方に選択的に振り出され、次植付行程に走行基準線を引くマーカと、前記走行機体の左車輪回転及び右車輪回転を検出する車輪回転検出手段と、該車輪回転検出手段の検出信号に基づいて前記走行機体の旋回を判断する制御装置とを備える移植機において、前記制御装置は、前記マーカの振り出し方向に基づいて次回の旋回方向を判断する旋回方向判断手段と、該旋回方向判断手段が判断した旋回方向に対応する左右車輪の回転差に基づいて旋回開始を判断する旋回開始判断手段と、旋回外側車輪の回転に基づいて旋回距離を判定し、該旋回距離が下降開始距離以上になったら植付部を下降させると共に、左右車輪の回転数差が予め設定される差以上になったら旋回終了の判断をする手段と、該旋回終了の判断がなされた場合に判定される旋回距離が植付開始距離以上になったら植付クラッチを入りにする手段とを備えることを特徴とする移植機である。このようにすると、マーカの振り出し方向に基づいて次回の旋回方向を正確に判断できるだけでなく、判断した旋回方向に対応しない左右車輪の回転差を無視できるので、旋回開始タイミングの誤認も防止することができる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は乗用田植機の走行機体であって、該走行機体１の後部には、昇降リンク機構２を介して植付部３が連結されている。植付部３は、マット苗を載置する苗載台４、苗載台４から苗を掻取って田面に植付ける植付機構５、田面を滑降するフロート６などを備えて構成され、走行機体１から伝動される植付動力によって植付作業を行う。

走行機体１の前部には、図示しないエンジン及びトランスミッションが搭載されている。エンジンが出力する動力は、トランスミッションで変速され、植付部３、前輪７及び後輪８に伝動される。トランスミッションには、植付クラッチ（図示せず）が内装されており、該植付クラッチの入切に基づいて植付部３に対する植付動力の伝動が入切される。

走行機体１には、植付クラッチ及び植付部３の油圧昇降機構に連繋されるリフタカム（図示せず）が設けられている。このリフタカムは、「上げ」、「固定」、「下げ」、「植付」の各位置に操作され、「上げ」位置では、植付部３を上昇させ（植付クラッチは切り）、「固定」位置では、植付部３を任意の高さで固定し（植付クラッチは切り）、「下げ」位置では、植付部３を下降させ（植付クラッチは切り）、「植付」では、植付部３を下降させて、植付クラッチを入にする。

図１及び図２に示すように、植付部３の左右両側には、次行程及び／又は前行程に走行基準線を引くためのマーカ９Ｌ、９Ｒが設けられている。各マーカ９Ｌ、９Ｒは、左右側方に振り出される線引姿勢と、植付部３の側部に沿って起立する格納姿勢とに回動変姿自在に構成されると共に、スプリング９ａによって振り出し方向に付勢されている。

一方、走行機体１には、図３及び図４に示すように、左右一対のマーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒが設けられており、各マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒが、それぞれワイヤ１１Ｌ、１１Ｒを介して、マーカ９Ｌ、９Ｒの基端部に連結されている。そして、マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒが前方へ回動すると、ワイヤ１１Ｌ、１１Ｒが引かれてマーカ９Ｌ、９Ｒが格納動作し、一方、マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒが後方へ回動すると、ワイヤ１１Ｌ、１１Ｒが緩み、マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出し動作が許容される。

前記マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒを前後回動自在に支持するプレート１２には、更に、ローラ１３を備えるローラアーム１４が前後回動自在に設けられている。このローラアーム１４は、ロッド１５を介して昇降リンク機構２の基端部に連結されており、昇降リンク機構２の昇降動作に応じて、前後回動するようになっている。そして、ローラアーム１４は、昇降リンク機構２の上昇に伴って前方へ回動すると、ローラ１３を介して左右のマーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒを前方へ押す一方、昇降リンク機構２の下降に伴って後方へ回動すると、左右のマーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒの後方への回動を許容する。これにより、植付部３の昇降に応じて、マーカ９Ｌ、９Ｒの格納動作及び振り出し動作が自動的に行われることになる。

前記マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒの前側には、左右一対のストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒが設けられている。各ストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒは、支軸１７を支点として前後回動自在に構成されると共に、スプリング１８Ｌ、１８Ｒによって後方に付勢されている。そして、各ストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒは、マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒが前方へ回動したとき、マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒのピン１０ａに押されて前方へ退避回動した後、後方へ復帰回動してマーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒに係合する。この状態では、マーカ動作アーム１０Ｌ、１０Ｒの回動がロックされるため、植付部３を下降させても、マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出しが規制される。

更に、ストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒの前方には、マーカ切り換えアーム１９が設けられている。マーカ切り換えアーム１９は、左右方向を向き、中央部の支軸２０を中心に前後揺動するシーソー状の部材であり、その両端部には、ストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒに連結されるロッド２１Ｌ、２１Ｒが融通連結されている。つまり、マーカ切り換えアーム１９が中立姿勢のときは、ストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒの前後回動が許容されるため、ストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒによってマーカ９Ｌ、９Ｒの振り出しが規制される一方、マーカ切り換えアーム１９が左右いずれかに傾くと、一方のストッパアーム１６Ｌ、１６Ｒがロッド２１Ｌ、２１Ｒを介して前方に引かれ、一方のマーカ９Ｌ、９Ｒの振り出しが許容される。これにより、マーカ切り換えアーム１９の動作によって、左右のマーカ９Ｌ、９Ｒを選択的に振り出したり、両マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出しを規制することが可能になる。

マーカ切り換えアーム１９には、マーカモータ２２が連繋されており、その駆動に基づいてマーカ切り換えアーム１９の姿勢が制御される。マーカモータ２２は、マーカ切り換えアーム１９を、左右振り出し規制位置と、左マーカ振り出し位置と、右マーカ振り出し位置とに選択的に動作させるが、植付部３の下降に伴って、一方のマーカ９Ｌ、９Ｒが振り出された後、マーカ切り換えアーム１９を他方の振り出し位置へ動作させることにより、左右のマーカ９Ｌ、９Ｒを振り出す両落ち状態を現出させることが可能となっている。また、マーカ切り換えアーム１９には、その姿勢を検出するロータリスイッチ２３が連繋されており、該ロータリスイッチ２３の検出信号に基づいて、左右マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出し方向（左右振り出し規制状態（ＯＦＦ）、左マーカ振り出し状態、右マーカ振り出し状態、両落ち状態）を判断することが可能になる。

図５に示すように、通常の植付作業中は、次行程に走行基準線を引くため、左右のマーカ９Ｌ、９Ｒが機体旋回毎に交互に振り出される。この振り出し方向の選択は、手動で行ってもよいし、公知のオートマーカ制御によって自動で行ってもよい。また、左右マーカ９Ｌ、９Ｒの両落ち状態は、図６に示すような手順で植付作業を行う場合に現出させる。つまり、次行程Ｂに走行基準線を引きながら行程Ａ（最後に廻り植えを行う行程）を空植え走行し、その後、次行程Ｂから植付けを開始する際、行程Ａ及び次行程Ｃに走行基準線を引くために左右のマーカ９Ｌ、９Ｒを両落ち状態にする。

走行機体１には、植付部３の昇降制御や植付クラッチの入切制御を行う制御装置２４が設けられている。図７に示すように、制御装置２４の入力側には、植付部３の昇降高さを検出するリフト角ポテンショ２５と、リフタカムの位置を検出するリフタカムポテンショ２６と、後述する植付開始距離を調整する調整ボリューム２７と、植付作業に係る制御機能をＯＮ／ＯＦＦする植付スイッチ２８と、左後輪８の回転を検出する後輪左回転センサ（車輪回転検出手段）２９と、右後輪８の回転を検出する後輪右回転センサ（車輪回転検出手段）３０と、クイックアップレバー（作業機操作具）３１の操作を検出するレバースイッチ３２と、前述したロータリスイッチ２３とが接続されている。クイックアップレバー３１は、図８に示すように、ステアリングホイール３３の近傍に配置され、植付部３の昇降操作具及び植付クラッチの入切操作具に兼用される中立復帰レバーである。

また、制御装置２４の出力側には、植付状態を表示する植付モニタ３４と、水平自動制御のＯＮ／ＯＦＦ状態を表示する水平自動モニタ３５と、警報音などを出音するブザー３６と、前記リフタカムを操作するリフタカムモータ３７とが接続されている。即ち、制御装置２４は、クイックアップレバー３１の操作に応じたリフタカムモータ３７の駆動により、植付部３の昇降や植付クラッチの入切を行う手動操作制御と、図９に示すように、枕地旋回中における植付部３の下降や旋回終了後における植付クラッチの入操作を自動的に行う植付始め合わせ制御を実行する。

次に、本発明の要旨である植付始め合わせ制御の具体的な処理手順を図１０及び図１１に沿って説明する。尚、特許請求の範囲に記載の旋回方向判断手段は、後述するＳ１１１〜Ｓ１１４に相当し、旋回開始判断手段は、Ｓ１１６〜Ｓ１２５に相当する。

これらの図に示すように、植付始め合わせ制御では、まず、作業機操作具（例えば、クイックアップレバー３１）の下げ操作を判断し（Ｓ１０１）、該判断がＹＥＳの場合は、植付制御フラグ、右旋回距離、左旋回距離、旋回フラグ及び植付フラグをクリアすると共に、植付クラッチ入りタイマをセットする（Ｓ１０２）。一方、作業機操作具の下げ操作が無い場合は、植付クラッチの入切状態を判断し（Ｓ１０３）、この判断が入りのときは、植付クラッチ入りタイマを判定する（Ｓ１０４）。ここで植付クラッチ入りタイマが０のときは、植付クラッチが所定時間に亘って入状態を維持しているので、植付作業状態であると判断し、植付フラグをセットする（Ｓ１０５）。そして、植付フラグをセットした後は、作業機操作具の上げ操作（植付クラッチ切り操作）を判断し（Ｓ１０６）、これがＹＥＳの場合は、右旋回距離、左旋回距離及び旋回フラグをクリアすると共に、植付制御フラグを「旋回待ち」とする（Ｓ１０７）。以降、植付制御フラグに基づいて旋回状態や旋回方向を判断しつつ、植付部下降制御や植付クラッチ入り制御を行う。

植付制御フラグが「旋回待ち」の場合は（Ｓ１０８）、植付フラグのＯＮ／ＯＦＦを判断すると共に（Ｓ１０９）、植付クラッチの入切を判断する（Ｓ１１０）。ここで、植付フラグがＯＮで、かつ、植付クラッチが入りの場合は、マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出し方向に基づいて次回の旋回方向を判断する（Ｓ１１１）。つまり、左マーカ振り出し状態の場合は、方向フラグに「左旋回」をセットし（Ｓ１１２）、右マーカ振り出し状態の場合は、方向フラグに「右旋回」をセットする（Ｓ１１３）。また、左右のマーカ９Ｌ、９Ｒが両落ち状態の場合や振り出し規制状態の場合は、方向フラグに「規制無」をセットする（Ｓ１１４）。その後は、植付行程終端における植付クラッチの切り操作を判断し（Ｓ１１０）、該判断に応じて植付制御フラグを「旋回準備」とし、植付フラグをクリアする（Ｓ１１５）。

植付制御フラグが「旋回準備」の場合は（Ｓ１１６）、左右後輪８の回転数を比較する（Ｓ１１７）。そして、後輪左回転数が後輪右回転数の８５％未満の場合は（Ｓ１１８）、数パルス経過後（Ｓ１１９）、植付制御フラグ及び旋回フラグを「左旋回」とするが（Ｓ１２０）、方向フラグが「右方向」である場合は（Ｓ１２１）、これらの左旋回開始判断処理が禁止される。また、後輪右回転数が後輪左回転数の８５％未満の場合は（Ｓ１２２）、数パルス経過後（Ｓ１２３）、植付制御フラグ及び旋回フラグを「右旋回」とするが（Ｓ１２４）、方向フラグが「左方向」である場合は（Ｓ１２５）、これらの右旋回開始判断処理が禁止される。

即ち、マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出し方向に基づいて次回の旋回方向を予め判断し、この旋回方向に対応する左右後輪８の回転差に基づいて旋回開始を判断するので、判断した旋回方向に対応しない左右後輪８の回転差を無視し、旋回開始タイミングの誤認を防止することができる。尚、方向フラグが「規制無」の場合は、次回の旋回方向が不明であるため、左旋回開始判断処理及び右旋回開始判断処理のいずれも許容される。

植付制御フラグが「右旋回」の場合は（Ｓ１２６）、旋回外側の後輪回転に基づいて右旋回距離を判定する（Ｓ１２７）。ここで、右旋回距離が下降開始距離以上になったら、植付部３を下降させると共に（Ｓ１２８）、左右後輪回転数を比較する（Ｓ１２９）。そして、後輪右回転数が後輪左回転数の８０％以上になったら、数パルス経過後（Ｓ１３０）、植付制御フラグを「旋回終了」とし、右旋回距離をクリアする（Ｓ１３１）。また、右旋回距離が下降開始距離に達する前に、後輪右回転数が後輪左回転数の８０％以上になったら（Ｓ１３２）、数パルス経過後（Ｓ１３３）、植付制御フラグを「旋回準備」に戻すと共に、右旋回距離及び旋回フラグをクリアする（Ｓ１３４）。

植付制御フラグが「左旋回」の場合は（Ｓ１３５）、旋回外側の後輪回転に基づいて左旋回距離を判定する（Ｓ１３６）。ここで、左旋回距離が下降開始距離以上になったら、植付部３を下降させると共に（Ｓ１３７）、左右後輪回転数を比較する（Ｓ１３８）。そして、後輪左回転数が後輪右回転数の８０％以上になったら、数パルス経過後（Ｓ１３９）、植付制御フラグを「旋回終了」とし、左旋回距離をクリアする（Ｓ１４０）。また、左旋回距離が下降開始距離に達する前に、後輪左回転数が後輪右回転数の８０％以上になったら（Ｓ１４１）、数パルス経過後（Ｓ１４２）、植付制御フラグを「旋回準備」に戻すと共に、左旋回距離及び旋回フラグをクリアする（Ｓ１４３）。

植付制御フラグが「旋回終了」の場合は、旋回フラグが判定される（Ｓ１４４）。ここで、旋回フラグが「左旋回」の場合は、左旋回距離を判定する（Ｓ１４５）。そして、左旋回距離が植付開始距離以上になったら、植付クラッチを入りにし、その後、右旋回距離、左旋回距離、旋回フラグ及び植付フラグをクリアすると共に、植付制御フラグを「旋回待ち」とし、植付クラッチタイマをセットする（Ｓ１４６）。

一方、旋回フラグが「右旋回」の場合は、右旋回距離を判定する（Ｓ１４７）。そして、右旋回距離が植付開始距離以上になったら、植付クラッチを入りにし、その後、右旋回距離、左旋回距離、旋回フラグ及び植付フラグをクリアすると共に、植付制御フラグを「旋回待ち」とし、植付クラッチタイマをセットする（Ｓ１４８）。

叙述の如く構成された本実施形態の乗用田植機は、植付部３から左右外側方に選択的に振り出され、次植付行程に走行基準線を引くマーカ９Ｌ、９Ｒと、走行機体１の左後輪回転及び右後輪回転に基づいて走行機体１の旋回を判断する制御装置２４とを備え、該制御装置２４は、マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出し方向に基づいて次回の旋回方向を判断すると共に、判断した旋回方向に対応する左右後輪８の回転差に基づいて旋回開始を判断するので、マーカ９Ｌ、９Ｒの振り出し方向に基づいて次回の旋回方向を正確に判断できるだけでなく、判断した旋回方向に対応しない左右後輪８の回転差を無視し、旋回開始タイミングの誤認を防止できる。

乗用田植機の側面図である。マーカを示す平面図である。マーカ切換部を示す側面図である。マーカ切換部を示す平面図である。マーカを使用した植付作業の例を示す説明図である。マーカを使用した植付作業の例を示す説明図である。乗用田植機の制御構成を示すブロック図である。クイックアップレバーの斜視図である。枕地旋回の説明図である。植付始め合わせ制御（１）のフローチャートである。植付始め合わせ制御（２）のフローチャートである。

符号の説明

１走行機体
３植付部
８後輪
９マーカ
２３ロータリスイッチ
２４制御装置
２９後輪左回転センサ
３０後輪右回転センサ

Claims

走行機体に対して昇降自在に設けられた植付部に対する植付動力の伝動を入切するための植付クラッチと、植付部又は走行機体から左右外側方に選択的に振り出され、次植付行程に走行基準線を引くマーカと、前記走行機体の左車輪回転及び右車輪回転を検出する車輪回転検出手段と、該車輪回転検出手段の検出信号に基づいて前記走行機体の旋回を判断する制御装置とを備える移植機において、前記制御装置は、前記マーカの振り出し方向に基づいて次回の旋回方向を判断する旋回方向判断手段と、該旋回方向判断手段が判断した旋回方向に対応する左右車輪の回転差に基づいて旋回開始を判断する旋回開始判断手段と、旋回外側車輪の回転に基づいて旋回距離を判定し、該旋回距離が下降開始距離以上になったら植付部を下降させると共に、左右車輪の回転数差が予め設定される差以上になったら旋回終了の判断をする手段と、該旋回終了の判断がなされた場合に判定される旋回距離が植付開始距離以上になったら植付クラッチを入りにする手段とを備えることを特徴とする移植機。