JP5050449B2

JP5050449B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP5050449B2
Application number: JP2006233945A
Authority: JP
Inventors: 治光十亀; 幹司廣田; 文夫吉邨; 宏樹松澤; 秀孝平山
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2008056023A

Description

本発明は、農業、土木作業等に利用される作業車両に関するものである。

継続刺激制御装置において、覚醒リズム周期計測装置にて計測した覚醒リズムを入力し、次いで、覚醒リズムの半周期を計算し、次いで、計算した前記半周期をもとに、人間に断続的に提示する刺激の時間を算出し、次いで、人間に対して刺激として、例えば、ＣＤプレーヤからの音楽を断続的に発生して、作業者の覚醒低下を防止するものは公知である（特許文献１）。
特開平７−２２２８０２号公報

前記従来技術は、静かな作業空間でのオペレータの覚醒、即ち、眠気を防止するためのものであり、農用作業車のオペレータのように、凹凸のある圃場で走行操縦及び作業操縦をしなければならないものの疲労の回復を図るものには適用できないものであった。そこで、この発明は、このような比較的厳しい運転状況にあるオペレータの運転疲労の回復と不快感の緩和を図れる作業車両を提供しようとするものである。

請求項１記載の発明は、キャビン（１）内に搭乗したオペレータの疲労度を検出する疲労度検出手段（１１）と、該疲労度検出手段（１１）による疲労度検出結果が所定値以上になることに基づいて作動する疲労軽減手段（１６）とを設け、前記キャビン（１）内に備えた操縦席（２）の着座部（２ａ）にオペレータの発汗量を検出する湿度センサ（１２）を内装し、前記操縦席（２）の着座部（２ａ）の表面と背もたれ部（２ｄ）の表面との夫々を通気性を有した表面シート（２ｂ）で覆い、前記着座部（２ａ）の表面と該着座部（２ａ）の表面を覆う表面シート（２ｂ）との間の部位、および、前記背もたれ部（２ｄ）の表面と該背もたれ部（２ｄ）の表面を覆う表面シート（２ｂ）との間の部位の夫々に、伸縮性を有したチューブ（２ｃ）を装備し、コントローラ（６）の入力側に前記湿度センサ（１２）を接続し、該コントローラ（６）の出力側には前記チューブ（２ｃ）内の空気を排出させる排気バルブ（１５）と該チューブ（２ｃ）に空気を供給する加圧装置（１４）とを接続し、前記湿度センサ（１２）による発汗量の検出結果に基づいて、オペレータが発汗状態でないことが判定される場合には、前記排気バルブ（１５）を作動してチューブ（２ｃ）内の空気を排出して該チューブ（２ｃ）を縮小することで着座部（２ａ）の表面上および背もたれ部（２ｄ）の表面上の夫々にフラットな面が形成され、オペレータが発汗状態であることが判定された場合には、前記加圧装置（１４）を作動してチューブ（２ｃ）に空気を供給して該チューブ（２ｃ）を膨らませることで、着座部（２ａ）の表面上および背もたれ部（２ｄ）の表面上の夫々に、オペレータの身体との間の通気性を高める凹凸が形成される構成とした作業車両とする。

請求項２記載の発明は、前記チューブ（２ｃ）に多数の通気孔を備え、該チューブ（２ｃ）に空気が供給された場合に前記多数の通気孔から空気が噴出する構成とし、前記コントローラ（６）の入力側にチューブ（２ｃ）内の空気圧を検出する圧力センサ（１３）を接続し、該チューブ（２ｃ）内を所定の空気圧に保つように排気バルブ（１５）と加圧装置（１４）を作動させて、該チューブ（２ｃ）内を所定の空気圧に保ちながら通気孔から所定圧の空気を噴出する構成とした請求項１記載の作業車両とする。

請求項１記載の発明によると、オペレータの例えば脈拍や血圧等の身体情報から走行操作及び作業操作による疲労度を検出し、オペレータの疲労やストレスが高くなると、例えばキャビン（１）内に香りを放出することにより、身体の疲労の軽減及び注意力の喚起を図り、作業の効率化や安全性の向上を図ることができる。

そして、オペレータが発汗状態であると、チューブ（２ｃ）に空気を送り込んで着座部（２ａ）の表面上および背もたれ部（２ｄ）の表面上の夫々に凹凸を形成し、オペレータの身体との間の通気性を向上させ、オペレータの不快感を和らげることができる。

請求項２記載の発明によると、上記請求項１記載の発明の効果に加え、着座部（２ａ）及び背もたれ部（２ｄ）のチューブ（２ｃ）に備えた多数の通気孔から空気が噴出することで、着座部（２ａ）及び背もたれ部（２ｄ）の蒸れを解消し、オペレータの不快感を和らげることができる。

また、チューブ（２ｃ）内を所定の空気圧に保ちながら通気孔から所定圧の空気を噴出することで、噴出空気の流れが安定し、安定した除湿効果を維持することができる。

以下この発明の実施形態について説明する。
例えば、コンバイン等の農用作業車の穀稈の刈取作業時には、オペレータは刈取穀稈の条合わせながらの走行操作や、刈取穀稈の脱穀部への供給深さの確認や、刈取搬送部の穀稈の詰まり等の確認をしながら、畔際での方向変換時の走行操作、作業部の動力の入切、昇降等の作業操作を行なうため、大きな負担がかかりながらの作業となる。

この実施形態は、キャビン付き車両において、オペレータの疲労やストレス等の身体状態の疲労度を検出する検出器を設け、この検出器による身体の疲労、ストレスの検出状態に応じて例えばオペレータの周囲に香りを放出し、身体的負担の軽減を図り、安全運転に寄与しようとするものである。

例えば、図１に示すように、農用作業車の一種であるコンバインのキャビン１には操縦席２を設け、操縦席２に座って運転操作するオペレータの腕には疲労検出センサ（疲労度検出手段）１１を取り付け、疲労検出センサ１１により例えば脈拍の乱れや、血圧等を検出し心身の疲労度を検出する。また、キャビン１の前側上部には疲労軽減装置１６を設け、例えばアルファビネンの香りをオペレータに向けて放出するように構成している。そして、図２に示すように、コントローラ６の入力側に疲労検出センサ１１を接続し、コントローラ６の出力側に疲労軽減装置１６を接続している。

疲労検出センサ１１は、図１に示すように、オペレータの腕に取り付け、脈拍、血圧、発汗量等を検出し、検出情報はコントローラ６に入力され、図５（Ｂ）に示すように、脈拍等がしきい値を超えると、疲労、ストレスが増大したと判定するように構成している。

図３のフローに示すように、疲労検出センサ１１の測定情報がコントローラ６に入力されると（ステップＳ１）、所定の計算式により脈拍の乱れなどから疲労度が算出され（ステップＳ２）、疲労度が設定基準値以上になると疲労状態と判定し（ステップＳ３）、疲労軽減装置１６から香りを放出する。

前記構成によると、オペレータの脈拍等の身体情報により精度の高い疲労度、ストレス度を測定することができ、オペレータの疲労、ストレスが高くなると、例えば香りを放出することにより、疲労の軽減及び注意力の喚起を図り、運転作業の効率化や安全性の向上を図ることができる。

次に、疲労検出センサ１１の他の実施形態について説明する。図４に示すように、疲労検出センサ１１の脈拍や血圧等の測定情報を順次記憶し、測定値が時間の経過により所定比率以上に増加すると、オペレータの疲労度、ストレス度が上昇したと判定する。このように構成することにより、オペレータの体力や疲労度に個人差があっても、疲労度を正確に測定することができ、個人に合った疲労回復を図ることができる。

次に、疲労検出センサ１１の他の実施形態について説明する。図６に示すように、コンバイン等の農用作業車で作業をする際に、所定時間（ｔ）内に作業中断回数が所定回数以上になると、疲労度、ストレス度が高まったと判定する。例えば、図６（Ａ）に示すように、コンバインの刈取作業中に車速センサ（図示省略）により走行停止を検出すると作業中断と判定し、所定時間内に所定回数以上の作業中断がありしきい値を超えると、オペレータの疲労度、ストレス度が上昇したと判定する。このように構成すると、オペレータの作業中断によるメンテナンス作業を加味して適正な疲労度の測定をすることができ、適切なタイミングで疲労回復を図ることができる。

また、前記疲労軽減装置１６による疲労軽減方法として、音楽、１／ｆゆらぎのある音楽、操縦席２の振動、キャビン１内の温度が高いときの冷気の供給、温度が低いときの暖気の供給等がある。

また、図７に示すように構成してもよい。キャビン１内のエンジン騒音をアクティブノイズコントロール装置１７により少なくして、前記疲労軽減装置１６から１／ｆゆらぎのある音楽等を流すように構成してもよい。

キャビン１内の操縦席２に着座しているオペレータの頭部Ｈ位置近傍には、アクティブノイズコントロール装置１７を設けている。このアクティブノイズコントロール装置１７は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、アクティブノイズ制御部１７ａに、左右参照マイク１７ｂ，１７ｂ、左右誤差マイク１７ｃ，１７ｃ、左右消音スピーカー１７ｄ，１７ｄをそれぞれ接続して構成している。

そして、コントローラ６の入力側には、疲労検出センサ１１を接続し、コントローラ６の出力側に、アクティブノイズコントロール装置１７、疲労軽減装置１６を接続している。

前記構成によると、オペレータの耳元に入る騒音をアクティブノイズコントロール装置１７により減音キャンセルした後に、疲労軽減装置１６から例えば１／ｆゆらぎのある音楽等を流すので、効果的に疲労及びストレスの軽減を図ることができる。

次に、図７乃至図１０に基づき、他の実施形態について説明する。
操縦席２の着座部２ａに湿度センサ１２を内装し、オペレータの発汗量を検出するように構成している。また、操縦席２の着座部２ａの表面を通気性表面シート（通気性を有した表面シート）２ｂで覆い、着座部２ａの上面と通気性表面シート２ｂの下面との間にチューブ２ｃを内装し、チューブ２ｃに空気を給排し、チューブ２ｃが脹らみ着座部２ａの表面に凹凸を形成したり、あるいは、チューブ２ｃから空気を抜いて縮んだ着座部２ａの表面をフラットに変更できるように構成している。

図９に示すように、コントローラ６の入力側には、湿度センサ１２、チューブ２ｃ内の空気圧を検出する圧力センサ１３を接続し、コントローラ６の出力側に、加圧装置１４、排気バルブ１５を接続している。

図１０に示すように、制御が開始されると、湿度センサ１２の測定が開始され（ステップＳ１）、オペレータの発汗状態か否かが判定される（ステップＳ２）。発汗状態であると（ステップＳ２）、加圧装置１４の加圧が開始され、操縦席２の着座部２ａのチューブ２ｃに空気の供給が開始される（ステップＳ３）。次いで、圧力センサ１３によりチューブ２ｃ内の空気圧が測定され（ステップＳ４）、空気圧が設定圧力になると（ステップＳ５）、加圧装置１４の加圧が停止される。

また、発汗状態でないと（ステップＳ２）、次いで、加圧装置１４が加圧状態か否かの判定をし、加圧状態であると、排気バルブ１５を作動し、チューブ２ｃ内の空気を排出する。

前記構成によると、操縦席２の着座部２ａが発汗状態であると、着座部２ａのチューブ２ｃに空気を送り込み、着座部２ａに凹凸を形成し、オペレータの身体と着座部２ａと間の通気性を向上させ、オペレータの不快感を和らげることができる。

また、操縦席２の背もたれ部２ｄの表面を同様に通気性表面シート２ｂで覆い、背もたれ部２ｄの上面と通気性表面シート２ｂの下面との間にチューブ２ｃを内装し、チューブ２ｃに空気を給排し、チューブ２ｃが脹らみ背もたれ部２ｄの表面に凹凸を形成したり、あるいは、チューブ２ｃから空気を抜いて縮んだ背もたれ部２ｄの表面をフラットに変更できるように構成し、操縦席２の着座部２ａが発汗状態であると、チューブ２ｃに空気を送り込み、背もたれ部２ｄに凹凸を形成し、通気性を向上させオペレータの不快感を和らげるようにしてもよい。

また、図１１に示すように構成してもよい。操縦席２の着座部２ａ及び背もたれ部２ｄの上面と通気性表面シート２ｂの下面との間に伸縮するチューブ２ｃを内装し、チューブ２ｃに空気を給排してチューブ２ｃを伸縮させ、着座部２ａ、背もたれ部２ｄの表面にチューブ２ｃが拡大した凹凸形成状態、あるいは、チューブ２ｃを縮小したフラット状態に変更できるように構成する。そして、操縦席２の着座部２ａが発汗状態になると、チューブ２ｃを拡大し、着座部２ａ、背もたれ部２ｄに凹凸を形成し、通気性を向上させオペレータの不快感を和らげるようにする。

前記構成によると、柔軟性のあるチューブ２ｃを拡大縮小して操縦席２の着座部２ａ及び背もたれ部２ｄに凹凸を形成するため、オペレータの身体形状にフィットしながら通気性を向上させることができる。

また、図１２に示すように構成してもよい。操縦席２の着座部２ａ及び背もたれ部２ｄの上面と通気性表面シート２ｂの下面との間に、微細な通気孔を多数構成したチューブ２ｃを内装し、チューブ２ｃに空気を給排し、空気供給状態ではチューブ２ｃを膨らましながら通気孔から空気を吹き出すように構成する。そして、操縦席２の着座部２ａの発汗状態を検出すると、チューブ２ｃに空気を供給し、着座部２ａ及び背もたれ部２ｄのチューブ２ｃを膨らまし通気孔から空気を噴出させ、操縦席２の着座部２ａ及び背もたれ部２ｄの蒸れを解消し、オペレータの不快感を和らげる。

なお、チューブ２ｃの空気供給状態を圧力センサ１３により検出し、前記加圧装置１４及び排気バルブ１５を作動し、所定空気圧を保ちながらチューブ２ｃの通気孔から所定圧の空気を噴出するようにすると、操縦席２の噴出空気の流れが安定し、安定した除湿効果を維持することができる。

次に、図１３に基づき他の実施形態について説明する。
コンバインのキャビン１内の操縦席２の前方には、フロント操作ボックス３ａを配設し、このフロント操作ボックス３ａの右側端部には、操作レバー４を設けている。この操作レバー４を前後左右に操作すると、コンバインの前後走行、停止及び左右操舵ができ、また、操作レバー４の握持部４ａに設けたスイッチ操作により、刈取作業部が昇降するように構成している。

操作レバー４を、車体が停止する中立位置から前方に操作すると前進し、中立位置から後方に操作すると後進し、前後進操作状態で左右に操作すると前進あるいは後進状態で左右に方向変換でき、刈取作業中はオペレータは常時操作レバー４の握持部４ａを握り、前方を注視し刈取穀稈の条合わせをしながら刈取作業をするものである。

そして、この操作レバー４の握持部４ａには、定電流部５ａ及び抵抗測定部５ｂからなる電流測定部５が設けられている。しかして、オペレータの電流測定部５を握っている手の発汗状態により、定電流部５ａ、抵抗測定部５ｂ間の電気抵抗値の変化に基づく電流値の変化がコントローラ６に入力される。しかして、オペレータが運転操作中にヒヤリとした時、あるいは、長時間の継続操縦により疲労が蓄積した時には発汗量が増加する。これらの測定電流値の変化及び電流値増加の測定回数から所定の計算式により疲労度を測定するものである。

前記構成によると、構成を簡単化しながらオペレータの疲労度を測定することができる。
次に、図１４に基づき農用作業車であるコンバインの走行変速装置について説明する。

図１４（Ａ）に示すように、エンジン２１の動力が変速機２２に伝達されると、高速クラッチ２２ａを経由し高速伝動経路２２ｂ、あるいは、低速クラッチ２２ｃを経由し低速伝動経路２２ｄを経てＨＳＴ（油圧無段変速装置）２３に伝達される。そして、ＨＳＴ２３で正逆切り替え及び無段変速されて、更に、ミッションケース（図示省略）内の主変速装置（図示省略）で変速され、走行装置（図示省略）あるいは作業装置（図示省略）に伝達される構成である。

そして、図１４（Ｂ）に示すように、コントローラ６の入力側には、エンジン回転センサ２４を接続し、コントローラ６の出力側には、変速機２２のクラッチ切替用の変速モータ２５を接続している。

前記構成によると、エンジン２１が基準回転数よりも高速回転になると、コントローラ６の低速変速指令に基づき変速モータ２５により変速機２２が低速側に切り替えられ、また、エンジン２１がアイドリング状態となり、基準回転数よりも低速回転になると、コントローラ６の高速変速指令に基づき変速モータ２５により変速機２２が高速側に切り替えら、ＨＳＴ２３に所定回転数の動力が伝達される。

従来装置では、エンジン２１の回転数が低下すると、ＨＳＴ２３の使用範囲が下回ることになり、耐久性不良や故障するという不具合があった。しかし、前記構成によると、エンジン２１の回転数が高低に変化しても、ＨＳＴ２３を所定回転数に維持することができ、ＨＳＴ２３の使用範囲を広範囲に維持し、前記不具合を解消することができる。

農用作業車のキャビンの側面図制御ブロック図フローチャート作業時間と血圧、脈拍の関係を示すグラフ（Ａ）作業時間と血圧、脈拍の関係を示すグラフ（Ｂ）作業時間と変化率の関係を示すグラフ（Ａ）車速センサによる作業中断の測定を示す図（Ｂ）作業中断回数とストレス度合との関係を示す図（Ａ）オペレータとアクティブノイズコントロール装置を示す図（Ｂ）アクティブノイズコントロール装置のブロック図（Ｃ）制御ブロック図（Ａ）操縦席の側面図（Ｂ）操縦席の切断側面図（Ｃ）操縦席の切断側面図制御ブロック図フローチャート（Ａ）操縦席の側面図（Ｂ）操縦席の切断側面図（Ｃ）操縦席の切断側面図（Ａ）操縦席の側面図（Ｂ）操縦席の切断側面図（Ｃ）操縦席の切断側面図（Ａ）キャビン内の斜視図（Ｂ）操作レバーの正面図（Ｃ）制御ブロック図（Ａ）伝動ブロック図（Ｂ）制御ブロック図（Ｃ）エンジンの回転数とＨＳＴの回転数を示す図

１キャビン
２操縦席
２ａ着座部
２ｂ通気性表面シート（表面シート）
２ｃチューブ
２ｄ背もたれ部
６コントローラ
１１疲労検出センサ（疲労度検出手段）
１２湿度センサ
１３圧力センサ
１４加圧装置
１５排気バルブ
１６疲労軽減手段

Claims

キャビン（１）内に搭乗したオペレータの疲労度を検出する疲労度検出手段（１１）と、該疲労度検出手段（１１）による疲労度検出結果が所定値以上になることに基づいて作動する疲労軽減手段（１６）とを設け、前記キャビン（１）内に備えた操縦席（２）の着座部（２ａ）にオペレータの発汗量を検出する湿度センサ（１２）を内装し、前記操縦席（２）の着座部（２ａ）の表面と背もたれ部（２ｄ）の表面との夫々を通気性を有した表面シート（２ｂ）で覆い、前記着座部（２ａ）の表面と該着座部（２ａ）の表面を覆う表面シート（２ｂ）との間の部位、および、前記背もたれ部（２ｄ）の表面と該背もたれ部（２ｄ）の表面を覆う表面シート（２ｂ）との間の部位の夫々に、伸縮性を有したチューブ（２ｃ）を装備し、コントローラ（６）の入力側に前記湿度センサ（１２）を接続し、該コントローラ（６）の出力側には前記チューブ（２ｃ）内の空気を排出させる排気バルブ（１５）と該チューブ（２ｃ）に空気を供給する加圧装置（１４）とを接続し、前記湿度センサ（１２）による発汗量の検出結果に基づいて、オペレータが発汗状態でないことが判定される場合には、前記排気バルブ（１５）を作動してチューブ（２ｃ）内の空気を排出して該チューブ（２ｃ）を縮小することで着座部（２ａ）の表面上および背もたれ部（２ｄ）の表面上の夫々にフラットな面が形成され、オペレータが発汗状態であることが判定された場合には、前記加圧装置（１４）を作動してチューブ（２ｃ）に空気を供給して該チューブ（２ｃ）を膨らませることで、着座部（２ａ）の表面上および背もたれ部（２ｄ）の表面上の夫々に、オペレータの身体との間の通気性を高める凹凸が形成される構成とした作業車両。
前記チューブ（２ｃ）に多数の通気孔を備え、該チューブ（２ｃ）に空気が供給された場合に前記多数の通気孔から空気が噴出する構成とし、前記コントローラ（６）の入力側にチューブ（２ｃ）内の空気圧を検出する圧力センサ（１３）を接続し、該チューブ（２ｃ）内を所定の空気圧に保つように排気バルブ（１５）と加圧装置（１４）を作動させて、該チューブ（２ｃ）内を所定の空気圧に保ちながら通気孔から所定圧の空気を噴出する構成とした請求項１記載の作業車両。