JPH0659127B2

JPH0659127B2 - 水田作業車における制御装置

Info

Publication number: JPH0659127B2
Application number: JP63002753A
Authority: JP
Inventors: 友孝三島; 満三代
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 1988-01-09
Filing date: 1988-01-09
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH01179609A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本発明は、乗用田植機等の水田作業車における制御装置
に係り、詳しくは揺動用アクチュエータを動作して作業
部を揺動制御するように構成した水田作業車における制
御装置に関する。

(ロ) 従来の技術従来、水田作業車例えば乗用田植機は、車輪が圃場の耕
盤上を走行することにより、田植作業時等には走行機体
が不規則に傾くため、植付部はフロートにて圃場面上に
浮いているものの、傾斜する走行機体に伴って同じ方向
にやや傾いてしまい、横方向に並んでいるプランタの一
部が浮き上がって浅植えをしたり、又は一部が沈下して
深植えをする等の不具合を生じることがあった。

そこで、植付部の水平度を検知する水平検知センサを設
置し、該水平検知センサに基づく制御部からの信号によ
り、植付部を水平状態に維持する水平制御を行うように
構成した田植機の制御装置が提案されている。

(ハ) 発明が解決しようとする課題しかし、上述した田植機の水平制御装置は、植付部を水
平に維持して田面に追従しながら植付け作業をすること
ができるものの、田面には代掻き跡による傾斜や段差も
あり、植付け作業時に水平制御によって植付部を制御す
るだけでは、田面の状態によっては浅植えとなったり浮
き苗が発生する等の不具合が発生する虞れがある。この
ため、植付部に、田面に直接接触してその傾斜を検知す
る田面検知センサを設置し、該田面検知センサによる検
知に基づき作業部を制御するように構成したものも考え
られるが、これによると、植付部は常に田面検知センサ
の検知に基づく制御が行われてしまうため、例えば回行
跡がある枕地を植付け作業する際には、回行跡の盛り上
がった泥や穴を田面検知センサが逐次検知してしまうた
め、植付部は該回行跡に沿って傾斜され、フロートによ
り回行跡を均しながら植付けすることが困難になってし
まう。

そこで、本発明は、水平検知センサのみによる植付部水
平制御と、田面検知センサに基づく補正制御とを切換え
るように構成し、もって上述課題を解消した制御装置を
提供することを目的とするものである。

(ニ) 課題を解決するための手段本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、走行
機体（５）に作業部（１０）をローリング支点軸（２
１）により機体左右方向揺動自在に設置し、かつ揺動用
アクチュエータ（２５）により前記作業部を機体左右方
向に揺動し得るように構成した水田作業車であって、前記作業部の水平度を検知する水平検知センサ（２６）
と、機体の左右に配置された田面検知手段（３５）を有し、
これら田面検知手段による田面との距離の差に基づき田
面の左右方向平坦度を検知する田面検知センサ（２７
ａ），（２７ｂ）と、前記水平検知センサ（２６）からの信号に基づき、前記
揺動用アクチュエータ（２５）を制御する第１の制御手
段と、前記水平検知センサ（２６）からの信号が、設定された
目標値になるように前記揺動用アクチュエータ（２５）
を制御すると共に、該目標値を、前記田面検知センサ
（２７ａ），（２７ｂ）からの信号による左右方向の差
に基づき補正する第２の制御手段と、前記第１の制御手段及び第２の制御手段のいずれか一方
が作動するように択一的に切換える切換え手段（２４）
と、を備えてなる水田作業車における制御装置にある。

(ホ) 作用上述構成に基づき、水田作業車（１）を用いて植付け等
の作業を行う際、作業部（１０）は水平検知センサ（２
６）の検知に基づき揺動用アクチュエータ（２５）を動
作することにより水平に維持されることがベースとなっ
ているが、切換え手段（２４）のオン時には、例えば田
面に傾斜や凹凸がある場合、田面検知センサ（２７
ａ），（２７ｂ）がこれら傾斜、凹凸を検知することに
基づき、水平検知センサ（２６）の検出値が適宜補正さ
れ、これにより作業部（１０）は田面に倣うように、即
ち田平に制御される。

更に、必要に応じて切換え手段（２４）をオフすると、
田面検知センサ（２７ａ），（２７ｂ）による補正が停
止され、作業部（１０）は水平検知センサ（２６）のみ
による水平制御が行われる。

なお、カッコ内に付す符号は、何等構成を限定するもの
ではない。

(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７図に示すように、前輪２及び後輪
３により支持されている走行機体５を有しており、該走
行機体５にはその前輪前方部分にエンジン６が搭載され
ていると共に、前後輪の中間部即ち機体重心部分にシー
ト７を位置するように運転席９が配設されている。更
に、走行機体５の後方には昇降リンク８を介して植付部
１０が昇降自在に支持され、かつ該植付部１０には多数
のプランタ１１…、サイドフロート１４ａ，１４ｂとセ
ンタフロート１４ｃ（第４図参照）からなるフロート１
４、及び苗のせ台１２が配設されている。また、走行機
体５における前部ミッションケース１６とリンク８に固
設されたブラケット１７との間には昇降用油圧アクチュ
エータ１９が配設されており、その伸縮に基づき植付部
１０が昇降作動する。

一方、第３図ないし第５図に示すように、植付部１０
は、昇降リンク８の後端に設けたリンクホルダ２０に、
ローリング支点軸２１を介して左右方向揺動自在に支持
されている。更に、植付部１０には、リンクホルダー２
０に固設したブラケット２２と植付部フレーム２３との
間に位置して揺動用油圧アクチュエータ２５が配設さ
れ、かつ該アクチュエータ２５の作動により植付部１０
が左右にローリングされるように構成されており、また
絶対水平度合をアナログ的に検出する水平検知センサ２
６がローリング支点軸２１と同軸状に設置されている。
また、サイドフロート１４ａとセンタフロート１４ｃの
間、及びサイドフロート１４ｂとセンタフロート１４ｃ
の間には、植付部１０と対地面までのクリアランスを、
ポテンショメータの角度変化によってアナログ的に検出
する左右田面検知センサ２７ａ，２７ｂが設置されてい
る。

そして、該田面検知センサ２７ａ，２７ｂは、第３図及
び第６図に示すように、シャフトケース３０に固設した
ケース３１の外方に設置したポテンショメータ３２と、
該ケース３１の内方にてピン３３によりその一端を回動
自在に支持された弓なり状の橇部材３５を有している。
そして、該橇部材３５の一端にはパイプ３６を介してア
ーム３７が溶着され、かつ該アーム３７はその先端にピ
ン３９を介しており、該ピン３９は、ケース３１内方に
突出したポテンショメータ３２の回動軸３２ａに取付け
たセンサアーム４０の切欠部４０ａに係合している。従
って、植付部１０の接地時、田面に沿った橇部材３５の
動作がアーム３７、センサアーム４０を介して回動軸３
２ａに伝達され、これにより田面の凹凸がポテンショメ
ータ３２にて検知されるように構成されている。

更に、第１図(a),(b)に示すように、運転席９には、シ
ート７の一側方に植付部昇降操作レバー４７が配設され
ていると共に他側方に補正センサスイッチ２４等がカバ
ー２８に覆われて配設されている。そして、該補正セン
サスイッチ２４はそのオン・オフにより、水平検知セン
サ２６に基づく植付部水平制御と、田面検知センサ２７
ａ，２７ｂの検出値に基づき水平検知センサ２６の検出
値を補正して行う田平制御とを切換え得るように構成さ
れている。更に、補正センサスイッチ２４には作動表示
ランプ３４が設置されており、センサスイッチ２４をオ
ンした際、該作動表示ランプ３４が点灯するように構成
されている。

また、第２図に示すように、マイクロコンピュータ（以
後マイコンという）４１には、補正センサスイッチ２
４、植付部１０の制御感度を調節する感度調節ボリュー
ム４２、植付部自動制御スイッチ４３、及び水平制御ス
イッチ４５からの信号が入力されると共に、補正センサ
スイッチ２４のオン作動時には作動表示ランプ３４を点
灯し、かつ自動制御スイッチ４３のオン作動時には昇降
自動ランプ４６を点灯する。更に、マイコン４１には、
植付部昇降操作レバー４７の傾動角θ_Ｌを検出するレバ
ーポテンショメータ４９からの検出信号、フロート１４
の角度θ_Ｆを検出するフロートポテンショメータ４８か
らの検出信号、及びスロット検知スイッチ５０からの検
知信号がそれぞれ入力される。また、植付部１０を昇降
作動する昇降用圧油アクチュエータ１９を操作する昇降
用電磁切換えバルブ５１は、レバーポテンショメータ４
９、フロートポテンショメータ４８からの検出信号に基
づくマイコン４１からの信号が発せられると、昇降操作
レバー４７の各操作位置Ｕ（上げ位置），Ｎ（固定位
置），Ｄ（下げ位置），Ａ（自動位置）に対応して油圧
アクチュエータ１９を作動するように制御される。更
に、昇降操作レバー４７の上げ位置Ｕに対応して植付部
１０が上昇される際、該植付部１０の上方に設置した植
付部上限スイッチ５４がオン作動されると、該オン作動
による検知信号がマイコン４１に入力され、これにより
電磁切換えバルブ５１が切換えられて油圧アクチュエー
タ１９が停止される。また、植付部１０の揺動による傾
斜角θ_Ｓは傾斜ポテンショメータ５２にて検出されて、
マイコン４１に入力される。

更に該マイコン４１には水平検知センサ２６から、植付
部１０の水平角度の検出信号が入力され、該信号に基づ
き揺動用電磁切換えバルブ５３に信号が発せられて、揺
動用油圧アクチュエータ２５が伸縮し、植付部１０が常
に水平になるように制御される。また、マイコン４１に
は、田面検知センサ２７ａ，２７ｂからの左対地距離θ
_Ａ及び右対地距離θ_Ｂの検知信号が入力され、これに基
づき前記水平検知センサ２６による検出値を補正して、
植付部１０を、田面の泥土表面を基準として田面の平坦
度合に倣うように制御する田平制御が行われる。

本実施例は、以上のような構成よりなるので、乗用田植
機１を用いて田植作業を行う際、オペレータは運転席９
にて植付部自動制御スイッチ４３をオンし、植付部昇降
操作レバー４７を上げ位置Ｕに操作する。すると、レバ
ーポテンショメータ４９が操作レバー４７の傾動角θ_Ｌ
を検出し、該検出による信号がマイコン４１に送られ
て、該マイコン４１から電磁切換えバルブ５１に信号が
発信される。これにより、昇降用油圧アクチュエータ１
９が伸長され、植付部１０が上昇される。そして、所定
の上昇位置に植付部１０を保持した状態にて、乗用田植
機１は圃場の田植開始位置まで操向され、該位置にて操
作レバー４７を下げ位置Ｄに操作する。すると、レバー
ポテンショメータ４９が該レバー４７の傾動角θ_Ｌを検
出することに基づき、マイコン４１から電磁切換えバル
ブ５１に信号が出力される。これにより、該バルブ５１
が作動してアクチュエータ１９を収縮し、植付部１０が
ゆっくりと下降され、フロート１４が圃場面に接して停
止する。

そして、植付部昇降操作レバー４７を自動位置Ａに操作
すると、植付部１０の多数のプランタ１１…が駆動さ
れ、更にレバー４７の傾動角θ_Ｌがレバーポテンショメ
ータ４９にて検出され、該検出による信号がマイコン４
１に入力されると、フロート１４に作用する土圧に基づ
き電磁切換えバルブ５１が制御され、植付部１０を植付
位置に適正に保持する植付部自動昇降制御が行われる。

また、水平制御が開始されると、水平検知センサ２６に
よる水平角検出に基づくマイコン４１からの信号にて揺
動用電磁切換えバルブ５３が作動され、これにより揺動
用油圧アクチュエータ２５が伸縮し、植付部１０が常に
水平になるように維持される。この場合、補正センサス
イッチ２４がオンされていると、マイコン４１に入力さ
れる左右田面検知センサ２７ａ，２７ｂからの左対地距
離θ_Ａと右対地距離θ_Ｂに基づき、水平検知センサ２６
の目標値に対する補正値が演算されて、該水平検知セン
サ２６の値が補正される。このため、代掻き等による田
面の傾斜や凹凸部分において、右対地距離θ_Ｂが大きく
植付部１０の左片寄りが検知された際には、マイコン４
１の信号により揺動用油圧アクチュエータ２５が伸長
し、植付部１０を田面の平坦度合に倣うように、即ち田
平にして、プランタ１１が適正な植付け深さにて苗を植
付け得るように制御する。また、左対地距離θ_Ａが大き
く植付部１０の右片寄りが検知された場合には、マイコ
ン４１の信号により油圧アクチュエータ２５を収縮し、
植付部１０を田面の平坦度合に倣うように、即ち田平に
して、プランタ１１が適正な植付け深さにて苗を植付け
得るように制御する。また、左対地距離θ_Ａと右対地距
離θ_Ｂの差が小さい際には、揺動用電磁切換えバルブ５
３はオフされて揺動用油圧アクチュエータ６５はその作
動を停止される。一方、水平制御の開始条件が成立しな
い場合には、植付部１０は傾斜ポテンショメータ５２の
検知に基づき、走行機体５に対して平行に制御される。

また、補正センサスイッチ２４がオフされて作動表示ラ
ンプ３４が消灯している場合は、田面検知センサ２７
ａ，２７ｂの検出に基づいた田平制御は行われず、従っ
て植付部１０は水平検知センサ２６に基づき、田面の凹
凸とは無関係に水平に制御される。更に、補正センサス
イッチ２４のオン作動時には作動表示ランプ３４が点灯
するため、植付け作業時等に、植付部１０を水平制御し
ているのか田平制御しているのかを、一目で確認するこ
とができる。

(ト) 発明の効果一般に、田植え等の水田作業は、代掻き等により均平化
された田面上に行うが、該代掻き作業の往復行程の差等
に基づき、行程毎に段差がつく場合があり、また傾斜状
態になる場合もある。この際、行程を跨がる水田作業等
において、水平検知センサのみにてローリング制御する
と、長い作業に亘って、一方が浅植え、他方が深植えに
なる虞れがある。また、田面検知センサーのみにてロー
リング制御を行うと、敏感に反応し過ぎて安定に欠ける
虞れがある。

本発明によれば切換え手段２４にて、第２の制御手段を
作動すると、水平検知センサ（２６）を主センサとし
て、田面検知センサ（２７ａ），（２７ｂ）を、該主セ
ンサの目標値を補正する補助センサとして、両センサを
併用して制御するので、上述した段差を跨ぐような場合
でも、その段差に応じた目標値が設定され、該目標値に
基づき、該段差のある作業行程に亘ってローリング制御
され、正確な植付けが可能となる。

また、田面検知センサは、水平検知センサの目標値を補
正する補助センサとして機能するので、該田面検知セン
サからの信号が直ちに揺動用アクチュエータに応答する
ことがなく、滑らかな安定したローリング制御を行うこ
とができる。

更に、切換え手段（２４）の切換えにより、水平検知セ
ンサ（２６）による第１の制御手段と、田面検知センサ
（２７ａ），（２７ｂ）による補正した第２の制御手段
とを択一的に切換えるように構成したので、例えば回行
跡がある枕地を植付け作業する際には、切換え手段（２
４）により第１の制御手段に切換えることにより、枕地
の盛り上がった泥や穴をフロート（１４）にて均しなが
ら植付けすることができ、作業性を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る補正センサスイッチを示す運転席
の斜視図、第２図は本発明に係るシステム構成を示す
図、第３図は田面検知センサを設けた植付部の側面図、
第４図はその平面図、第５図はその機体前方側からみた
図、第６図は田面検知センサを示す断面図である。そし
て、第７図は乗用田植機を示す全体側面図である。１……水田作業車（乗用田植機）、１０……作業部（植
付部）、２４……切換え手段（補正センサスイッチ）、
２５……揺動用アクチュエータ（揺動用油圧アクチュエ
ータ）、２６……水平検知センサ、２７ａ，２７ｂ……
田面検知センサ（左右田面検知センサ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行機体に作業部をローリング支点軸によ
り機体左右方向揺動自在に設置し、かつ揺動用アクチュ
エータにより前記作業部を機体左右方向に揺動し得るよ
うに構成した水田作業車であって、前記作業部の水平度を検知する水平検知センサと、機体の左右に配置された田面検知手段を有し、これら田
面検知手段による田面との距離の差に基づき田面の左右
方向平坦度を検知する田面検知センサと、前記水平検知センサからの信号に基づき、前記揺動用ア
クチュエータを制御する第１の制御手段と、前記水平検知センサからの信号が、設定された目標値に
なるように前記揺動用アクチュエータを制御すると共
に、該目標値を、前記田面検知センサからの信号による
左右方向の差に基づき補正する第２の制御手段と、前記第１の制御手段及び第２の制御手段のいずれか一方
が作動するように択一的に切換える切換え手段と、を備えてなる水田作業車における制御装置。