JPH06107247A - 水田作業機の走行制御構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水田作業機において、耕盤の凹凸が激しく前
輪を頻繁に操向操作しなければ機体が所望の方向に進行
しないような場合、前輪の操向操作が少なくてもよくな
るようにする。 【構成】 機体の進行方向を変更する操向操作の回数を
検出する検出手段を備えて、単位時間当たりの操向操作
の回数が設定値以上になれば、走行用の変速装置１４を
自動的に低速側に減速操作するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用型田植機や乗用型
直播機等のように水田内を走行して作業を行う水田作業
機の走行制御構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような水田作業機の一例に乗用型
田植機がある。乗用型田植機では一つの水田の一辺に沿
って略直進して苗の植付作業を行い、機体が畦際に達す
ると旋回して逆方向に略直進していき、次の苗の植付作
業を行うと言う作業を繰り返していく。このように機体
を略直進させて苗の植付作業を行う場合、操縦者は操縦
ハンドルにより前輪を左右に操向操作して機体の進行方
向を常に修正しており、機体ができるだけ水田の一辺に
沿って直進していくようにしている。又、地磁気センサ
ーにより現在の機体の向きを検出して、この検出値に基
づき機体が水田の一辺に沿って略直進していくように、
前輪を自動的に操向操作する自動操向機構を備えている
ものも研究されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】乗用型田植機の前輪及
び後輪が接地して走行する水田内の耕盤は、比較的平坦
な部分もあれば凹凸の激しい部分もある。従って、凹凸
の激しい耕盤の部分を走行した場合、前輪及び後輪が耕
盤の凹凸により左右に振られて、機体の進行方向が頻繁
に変化する場合がある。このような場合、前輪を絶えず
操向操作して機体の進行方向を修正する必要があるが、
このような操向操作だけでは、機体の進行方向の修正が
十分に行えない場合がある。又、操縦者が操縦ハンドル
を操作して機体の進行方向を修正する場合、操縦ハンド
ルを絶えず操作しなければならないので、この操作が操
縦者にとって負担になる。本発明は、前輪等の操向操作
だけでは機体を所望の方向に進行させることが難しくな
るような状態を、避けることができるように構成するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな水田作業機の走行制御構造において、次のように構
成することにある。つまり、機体の進行方向を変更する
操向操作の回数を検出する検出手段と、単位時間当たり
の前記操向操作の回数が設定値以上になれば、走行用の
変速装置を自動的に低速側に変更操作する減速手段とを
備えてある。

【０００５】

【作用】本発明のように構成すると水田内での作業走行
中において、機体の進行方向を変更する操作（前輪の操
向操作等）の単位時間当たりの回数が設定値以上になる
と、耕盤の凹凸が激しく機体の進行方向が所望の方向か
らすぐに外れてしまう状態であると判断される。このよ
うな場合には走行用の変速装置が自動的に減速操作され
る。このように機体の走行速度が落とされると、耕盤の
凹凸の状態が同じであっても機体の進行方向が変化する
頻度が小さくなるので、機体の進行方向を変更する操作
を少なくしてもよくなる。そして、機体の進行方向を変
更する一回の操作を余裕を持って正確に行うことができ
る。

【０００６】

【発明の効果】以上のように、耕盤の凹凸が激しくても
機体の進行方向を変更する操作が少なくなり、その一回
の操作を余裕を持って正確に行うことができるようにな
って、機体を所望の方向に進行させ易くなり作業精度
（植え付けられる苗及び播かれる種の列が曲がらない
等）を向上させることができる。又、操縦者が操縦ハン
ドルを操作して機体の進行方向を修正する場合には、操
縦ハンドルの操作が少なくなるので、操縦者にとっての
負担が軽くなり操作性の向上が図れる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （１）図４に示すように、左右一対の前輪１及び左右一
対の後輪２で支持された機体の後部に、苗植付装置３を
リンク機構４及び油圧シリンダ５により昇降操作自在に
連結して、水田作業機の一例である乗用型田植機を構成
している。そして、前輪１が操縦ハンドル１０により左
右に操向操作自在であり、前輪１及び後輪２を駆動する
四輪駆動型式に構成されている。苗植付装置３は図４に
示すように、一対の植付アーム７を備えた植付ケース８
が、苗植付装置３の植付ミッションケース６の後部に回
転駆動自在に支持され、苗のせ台９が植付ミッションケ
ース６に対して左右に往復横送り駆動自在に支持されて
おり、植付ケース８の回転に伴い苗のせ台９から一対の
植付アーム７が交互に苗を取り出して田面Ｇに植え付け
て行くように構成されている。

【０００８】図１及び図４に示すように、苗植付装置３
の左右中央に接地フロート１６が配置されており、接地
フロート１６の後部が植付ミッションケース６側の支持
アーム１７の横軸芯Ｐ１周りに、揺動自在に支持されて
いる。植付ミッションケース６の前部にポテンショメー
タ１９が備えられており、ポテンショメータ１９の検出
アーム１９ａと、接地フロート１６の前部とがロッド２
０により連結されている。そして、植付ミッションケー
ス６と接地フロート１６との間に、接地フロート１６を
下方側に付勢するバネ２１が設けられている。

【０００９】（２）次に、乗用型田植機における苗植付
装置３の昇降制御について説明する。図１に示すように
接地フロート１６のポテンショメータ１９からの検出値
が、制御装置１１に入力されており、昇降制御の制御感
度を人為的に設定変更可能な感度設定スイッチ１２が備
えられている。以上の構造により、図１に示すように感
度設定スイッチ１２を標準に設定したとする。この状態
において、植付走行に伴い接地フロート１６が田面Ｇに
接地追従して行くと、ポテンショメータ１９からの検出
値に基づき、この検出値が基準値Ａ１となるように（ポ
テンショメータ１９の検出アーム１９ａが図１の基準値
Ａ１の姿勢となるように）、制御装置１１により制御弁
１３が操作され油圧シリンダ５が伸縮操作されて、苗植
付装置３が自動的に昇降操作される。これによって、苗
植付装置３が田面Ｇから設定高さに自動的に維持され
て、苗の植付深さが設定値に維持される。

【００１０】このような苗植付装置３の昇降制御におい
て、田面Ｇの凹凸が多い場合には感度設定スイッチ１２
を鈍感側に操作する。この場合、図１に示すように当初
の基準値Ａ１が、感度設定スイッチ１２の操作位置に対
応する基準値Ａ２に変更される。このような状態になる
と、ポテンショメータ１９からの検出値が基準値Ａ２と
なるように（ポテンショメータ１９の検出アーム１９ａ
が図１の基準値Ａ２の姿勢となるように）、苗植付装置
３が自動的に昇降操作される。この基準値Ａ２における
接地フロート１６の姿勢は図１に示す姿勢よりも上向き
になるので、接地フロート１６の田面Ｇへの接地面積が
減少すると共に、バネ２１が圧縮されてこのバネ２１の
付勢力が強められる。従って、この状態において接地フ
ロート１６の田面Ｇへの接地追従感度、つまり昇降制御
の制御感度が鈍感側に変更操作されることになる。

【００１１】逆に、田面Ｇの凹凸が少ない場合には感度
設定スイッチ１２を敏感側に操作する。この場合、図１
に示すように当初の基準値Ａ１が、感度設定スイッチ１
２の操作位置に対応する基準値Ａ３に変更される。この
ような状態になると、ポテンショメータ１９からの検出
値が基準値Ａ３となるように（ポテンショメータ１９の
検出アーム１９ａが図１の基準値Ａ３の姿勢となるよう
に）、苗植付装置３が自動的に昇降操作される。この基
準値Ａ３における接地フロート１６の姿勢は図１に示す
姿勢よりも下向きになるので、接地フロート１６の田面
Ｇへの接地面積が増加すると共に、バネ２１が延びてこ
のバネ２１の付勢力が弱められる。従って、この状態に
おいて接地フロート１６の田面Ｇへの接地追従感度、つ
まり昇降制御の制御感度が敏感側に変更操作されること
になる。

【００１２】（３）次に、機体の走行速度と操縦ハンド
ル１０の操作及び昇降制御の制御感度との関係について
説明する。図１及び図４に示すように、この乗用型田植
機においては走行用としてベルト式の無段変速装置１４
（走行用の変速装置に相当）と、前進２段後進１段のギ
ヤ変速装置（図示せず）を装備している。機体の操縦部
に変速レバー１５が備えられ、変速レバー１５の変速位
置が制御装置１１に入力されており、無段変速装置１４
が電動シリンダ１８により変速レバー１５の変速位置に
対応する位置に変速操作される。道路上を移動する場合
等においては、ギヤ変速装置を前進の高速側に操作した
状態で、変速レバー１５により無段変速装置１４を変速
操作する。逆に、水田内での植付作業走行時には、ギヤ
変速装置を前進の低速側に操作し、変速レバー１５で無
段変速装置１４を最高速位置に近い状態に設定した状態
で、一定の速度で走行する場合が多い。

【００１３】図１に示すように操縦ハンドル１０の基部
に、操縦ハンドル１０の回動操作の角速度を検出する角
速度センサー２２（操向操作の回数を検出する検出手段
に相当）が備えられている。これにより、図３に示すよ
うに角速度センサー２２の検出値が（０）付近の場合、
操縦者が操縦ハンドル１０を操作していない状態と判断
され、角速度センサー２２の検出値が右旋回側の設定値
Ｒ又は左旋回側の設定値Ｌを越えると、操縦者が操縦ハ
ンドル１０を操作して前輪１が右又は左に操向操作され
たと判断する。

【００１４】これにより図２及び図３に示すように、単
位時間Ｔの経過毎に角速度センサー２２の検出値が、右
又は左旋回側の設定値Ｒ，Ｌを越えた回数が検出される
（ステップＳ１）。そして、検出された回数が設定値以
上であれば頻繁に前輪１の操向操作が行われている判断
されて（ステップＳ２）、前項（２）で説明した昇降制
御の制御感度が所定量だけ鈍感側に操作されと共に（ス
テップＳ４）、変速レバー１５に関係なく電動シリンダ
１８が作動して、無段変速装置１４が現在の変速位置か
ら１０％だけ減速操作される（ステップＳ５）（減速手
段に相当）。このステップＳ４の場合、例えば感度設定
スイッチ１２を標準に設定して、図１に示すようにポテ
ンショメータ１９からの検出値が基準値Ａ１となるよう
に（ポテンショメータ１９の検出アーム１９ａが図１の
基準値Ａ１の姿勢となるように）、苗植付装置３が昇降
操作されていれば、感度設定スイッチ１２に関係なく基
準値Ａ１が基準値Ａ２に変更される。これにより、前項
（２）で説明したように接地フロート１６の姿勢が上向
き気味になり、接地フロート１６の田面Ｇへの接地面積
が減少すると共に、バネ２１が圧縮されてこのバネ２１
の付勢力が強められ、昇降制御の制御感度が鈍感側に変
更操作されるのである。

【００１５】以上のように減速操作が行われた後におい
ても、単位時間Ｔ当たりの前輪１の操向操作の回数が設
定値以上となる状態が続けば、ステップＳ２からステッ
プＳ５に移行して、無段変速装置１４がさらに１０％だ
け減速操作される。このような減速操作に伴い制御感度
が鈍感側に一度操作さると、これ以後に減速操作が行わ
れても制御感度は鈍感側には操作されない。これは一度
減速操作されると、変速レバー１５の変速位置と無段変
速装置１４の変速位置とが異なってくるので、これに基
づきステップＳ３からステップＳ５に移行して減速操作
のみが行われるようにしている。

【００１６】以上のような減速操作により、単位時間Ｔ
当たりの前輪１の操向操作の回数が設定値未満になると
（ステップＳ２）、タイマー（図示せず）によるカウン
トが開始される（ステップＳ６）。そして、タイマーに
より設定時間がカウントされるまでの間（ステップＳ６
からステップＳ９）においても、単位時間Ｔ当たりの前
輪１の操向操作の回数が検出されており（ステップＳ
７）、設定時間が経過しても単位時間Ｔ当たりの前輪１
の操向操作の回数が設定値以上にならなければ、機体の
走行が安定したと判断されて、無段変速装置１４が所定
量だけ高速側に操作される（ステップＳ１０）。逆に、
設定時間の経過中に単位時間Ｔ当たりの前輪１の操向操
作の回数が設定値以上になれば、ステップＳ８からステ
ップＳ３，Ｓ５に移行して、無段変速装置１４の減速操
作が行われる。

【００１７】ステップＳ１０において無段変速装置１４
が高速側に操作された場合、変速レバー１５の変速位置
に対応する変速位置にまで無段変速装置１４が戻し操作
されると（ステップＳ１１）、その変速位置で高速側へ
の操作が停止されて（ステップＳ１２）、変速レバー１
５の変速位置に無段変速装置１４が対応する状態に戻る
ようにしている。このように変速レバー１５と無段変速
装置１４とが対応する最初の状態に戻ると、制御感度も
最初の状態（感度設定スイッチ１２の操作位置に対応す
る状態）に戻される（ステップＳ１３）。

【００１８】〔別実施例〕本発明は乗用型田植機ばかり
でなく、直播機を機体後部に昇降自在に連結した乗用型
直播機や、さらには地磁気センサーにより現在の機体の
向きを検出して機体が略直進して行くように、前輪を自
動的に操向操作する自動操向機構を装備した型式の田植
機（乗用型及び無人型）にも適用できる。

【００１９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】操縦ハンドル及び角速度センサー、無段変速装
置及び変速レバー、接地フロート等の連係状態を示す図

【図２】操縦ハンドルによる操向操作に対する無段変速
装置及び制御感度変更の制御の流れを示す図

【図３】角速度センサーの検出値と時間との関係を示す
図

【図４】乗用型田植機の全体側面図

【符号の説明】

１４ 走行用の変速装置 ２２ 検出手段 Ｔ 単位時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の進行方向を変更する操向操作の回
   数を検出する検出手段（２２）と、単位時間（Ｔ）当た
   りの前記操向操作の回数が設定値以上になれば、走行用
   の変速装置（１４）を自動的に低速側に変更操作する減
   速手段とを備えてある水田作業機の走行制御構造。