JPH0820A - 移動作業機の操縦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】操舵用の操縦装置７，発信機能及び受信機能を
有する受・発信器９を備え、該受・発信器９の検出信号
に基づき操縦装置７を自動操縦して走行する移動作業機
であつて、圃場の周囲の畦８に沿って設けられていて且
つ該畦８よりも高位に位置する反射板１０を設け、前記
受・発信器９から発信波を発信すると共に前記反射板１
０から反射された反射波を受・発信器９で検出して距離
を測定し、反射板１０に沿って移動作業機を走行させ
る。 【効果】移動作業機を反射板１０に沿って正確に走行さ
せることができて、作業精度を向上させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、田植機・コンバイン
等の移動作業機の自動操縦装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水田作業機の自動操縦装置として、特開
昭６３−２９４７０３号公報がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の発明は、作
業機操舵用のアクチュエ−タと、作業軌跡を検出する検
知センサを備え、該検知センサの信号に基づき、既作業
軌跡に沿って水田作業機を走行させ、機体の進行方位を
検出する方位検知手段と、作業行程回数を検知する回数
検知手段を設けて、作業行程回数が所定回数になると、
方位検知手段からの信号に基づき進行方向を修正し、機
体の作業行程が大きく狂うのを防止する構成である。

【０００４】この従来装置では、作業機の走行基準を畦
により設定しているので、圃場に稲等の作物のない状態
で行なう田植え作業は、比較的正確に走行制御できるも
のの、作物のある収穫作業では作物が邪魔となって畦を
正確に検知できず、走行制御が不正確になるという欠点
があつた。そこで、この発明は、このような欠点を改良
しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成した。すなわち、操舵用の
操縦装置７，発信機能及び受信機能を有する受・発信器
９を備え、該受・発信器９の検出信号に基づき操縦装置
７を自動操縦して走行する移動作業機であつて、圃場の
周囲の畦８に沿って設けられていて且つ該畦８よりも高
位に位置する反射板１０を設け、前記受・発信器９から
発信波を発信すると共に前記反射板１０から反射された
反射波を受・発信器９で検出して該検出受信波に基づき
反射板１０に沿って移動作業機を走行させる自動操縦手
段を有することを特徴とする移動作業機の操縦装置の構
成としている。

【０００６】

【作用】移動作業機の受・発信器９から超音波等の信号
が発信されると、反射板１０にした反射信号を受・発信
器９が受信し、受・発信器９から反射板１０までの距離
が測定される。すると、設定された設定基準距離と測定
距離とが比較されて、設定基準距離よりも長いあるいは
短い場合には、接近あるいは離間指令信号が出力され
て、移動作業機の前輪３が左右に操舵されて方向修正さ
れ、反射板１０に沿った走行をしながら苗植え作業等の
作業をしていく。この場合に、受・発信器９から発信さ
れた信号は、畦８よりも高位にある反射板１０に反射さ
れた信号を受信して距離を測定しているので、作物等に
邪魔されることなく距離の測定が正確となる。

【０００７】

【実施例】以下、図面に示すこの発明の一実施例につい
て説明する。先ず、図１〜図５について説明する。乗用
型田植機１の走行車両２には、前輪３，３及後輪４，４
が設けられていて、走行車両２の後部には昇降装置５を
介して苗植装置６が連結されている。走行車両２には、
ハンドル，主クラッチペダル，左右のサイドクラッチペ
ダル等からなる操縦装置７が設けられていて、この操縦
装置７を人為的にあるいは後述の操縦用アクチュエ−タ
１５で自動的に、前輪３，３あるいは後輪４，４を操舵
して、走行車両２の進行方向を修正する。また、走行車
両２の前部には、受・発信器９が畦８よりも高い位置に
設けられている。この受・発信器９から超音波の発信信
号を発信すると、畦８に沿って設けられていて、且つ、
畦８よりも高位置の反射板１０に当って反射し、反射波
は受・発信器９に受信され、走行車両２の走行位置と反
射板１０との距離が測定される構成である。また、苗植
装置６の左右両側部には、発光素子及び受光素子からな
る苗検出センサ１１，１１が設けれれている。走行車両
２の機体前部には、機体前端と畦８との距離を検出でき
る畦検出センサ１４が設けられている。

【０００８】この乗用型田植機１は、図４に示すよう
に、演算制御部１２が設けられていて、この演算制御部
１２は、制御部，演算部及びレジスタ部からなるＣＰＵ
並びにプログラムメモリ及び演算用メモリのメモリ部か
ら構成されている。また、この演算制御部１２には、入
力インタ−フエイス（図示省略）を介して、前記受・発
信器９，苗検出センサ１１，前記反射板１０との基準距
離ｌｋを人為的に設定する基準距離設定器１３，畦検出
センサ１４が連結されていて、また、演算制御部１２か
ら出力インタ−フエイスを経由して、操縦装置７を操作
する操縦用アクチュエ−タ１５が連結されている。ま
た、乗用型田植機１には、植付アクチュエ−タ（図示省
略），昇降装置５を作動する昇降アクチュエ−タ（図示
省略）が設けられていて、これらのアクチュエ−タにも
演算制御部１２から制御指令信号が出力される構成であ
る。

【０００９】なお、苗植装置６を走行車両２に対して左
右方向に移動する構成として、走行車両２に対して、苗
植装置移動アクチュエ−タ（図示省略）を介して、苗植
装置６を左右方向に移動調節する構成を付加してもよ
い。また、前述の受・発信器９からの超音波発信は、左
右両側方に発信される構成とし、左右両側の反射板１０
から受信波を検出した場合には、検出距離の短い側を測
定距離として、基準距離と比較し制御指令信号を発する
構成であるが、受・発信器９からの超音波の発信方向を
左右のいずれか一方向とし、作業開始時に反射板１０の
方向を発信方向とし、走行車両２の方向変更に関連し
て、発信方向が左右に切替られる構成としてもよい。ま
た、移動作業機の一例として、乗用型田植機１について
説明したが、トラクタ，コンバイン等にも同様に応用で
きるものである。収穫用のコンバインに利用すると、反
射板１０は畦８よりも高く配置しているので、作物等に
超音波の発信・受信が妨害されず、測定距離が正確とな
る。

【００１０】次に、この実施例の作用を説明する。オペ
レ−タは作業開始時には、図１に示すように、走行車両
２を操縦して、道路１６側に近い圃場の角部に移動し、
苗植装置６の側部を畦８に植え残しがないように適正配
置する。次いで、基準距離設定器１３を操作して、反射
板１０から走行車両２の中心線までの基準距離を設定す
る。次いで、オペレ−タは自動運転スイッチ（図示省
略）をＯＮし自動運転を開始し、苗植指令信号が出力さ
れて、苗植装置６の植付作業が開始され、第１作業行程
が開始される。

【００１１】すると、所定時間毎に、受・発信器９から
超音波が反射板１０に向けて発信され、受・発信器９は
反射板１０からの反射波を受信し、走行車両２と反射板
１０との測定距離ｌ１を測定し、演算制御部１２に入力
される。次いで、測定距離ｌ１は前記基準距離ｌｋと比
較され、ｌ１＞ｌｋの場合には、演算制御部１２から接
近指令信号が出力されて、前記操縦用アクチュエ−タ１
５により、前輪３を左側に操舵して、畦８側に接近する
ように方向修正をし、また、ｌ１＜ｌｋの場合には、遠
ざける指令信号が出力されて、前記操縦用アクチュエ−
タ１５により、前輪３を右側に操舵して、畦８から遠ざ
ける側に方向修正され、基準距離ｌｋへの復帰が図られ
る。なお、ｌ１＝ｌｋの場合には制御指令信号は出力さ
れず、そのままの操縦状態で走行する。

【００１２】このようにして第１作業行程が進行し、走
行車両２が畦際に接近して、畦検出センサ１４が苗植装
置６の作業幅相当する距離の接近を検出すると、演算制
御部１２から方向変更の制御指令信号がだされ、植付ア
クチュエ−タ（図示省略）による苗植装置６の植付作業
を停止し、昇降アクチュエ−タ（図示省略）により昇降
装置５を上昇して苗植装置６を上昇させ、操縦用アクチ
ュエ−タ１５により、操縦装置７を操舵して方向変更を
する。

【００１３】すると、この方向変更に関連して、前述の
基準距離ｌｋが２×ｌｋに変更されると共に、受・発信
器９の発信方向が左右切替られ、既に植え付けられた苗
に隣接状態で苗植装置６の側部が接近した状態となる。
次いで、苗植装置６が下降移動され，苗植装置６の植付
作業が再開され、復路の第２作業行程が開始される。こ
の復路でも、前述と同様に、受・発信器９の測定距離に
基づき走行車両２の操縦装置７が修正されながら、反射
板１０に沿って進行し苗植作業がされる。また、走行車
両２が前進して、畦際に到達すると、前述と同様の方向
変更がされる。このようにして自動作業が終了すると、
畦際の作業残り部分をオペレ−タが運転して、苗植え作
業をする。

【００１４】このようにして自動の植付作業がされるの
であるが、前述の乗用型田植機１で自動運転に際し、走
行車両２を道路際あるいは畦際に停止して、苗や肥料の
補給し、その後に植付作業を再開する場合には、自動運
転スイッチ（図示省略）を押し、自動運転状態に切替ら
れっても、所定時間は自動運転が開始されず停止したま
まにすると、オペレ−タが走行車両２から降りる時間が
有り安全である。

【００１５】また、図５に示すように、大規模の圃場整
備が行なわれていて、このような圃場に反射板１０を設
ける場合には、左右方向に複数の圃場が多く並んでいる
ときには、これら圃場のうちの左右方向の略中央位置の
畦８に反射板１０を設ける構成とする。すると、反射板
１０から走行車両２まで反射波の距離が略等しくなり、
受信精度が向上し作業精度が向上する。

【００１６】次に、図６について説明する。図６は、大
規模に区画整理された圃場の平面図を示すもので、区画
ｍを１圃場とすると、各圃場は畦８及び道路１６で区画
されている。このような圃場に前記反射板１０を配置す
るに際しては、受・発信器９の反射板１０に対する受信
能力を距離ａとすると、道路１６から距離ａだけ離れた
畦８に、第１の反射板１０ａを設置し、第２の反射板１
０ｂは、反射板１０ａから距離ａの２倍離れた位置に順
次設置し、他方の道路１６ａまでの距離が距離ａに満た
ない場合には、道路１６ａ側には反射板１０を設置しな
い構成である。このように構成しているので、広い面積
に反射板１０を少なく設置したものでありながら、前記
受・発信器９及び反射板１０で距離の測定が正確とな
り、走行制御の精度向上を図ることができる。

【００１７】次に、図７について説明する。図７は圃場
の平面図を示すもので、圃場の一側の畦８に沿って反射
板１０を設置している。圃場の角部から作業を開始する
に際して、苗植装置６の作業幅Ｂとし、走行車両２の隣
接する走行行程の幅を走行ピッチ幅ｂとすると、作業開
始の第１作業行程に際して、基準距離設定器１３で反射
板１０からの基準距離をＡ／２に設定する。すると、反
射板１０の設置されている畦８からの作業残しをせずに
植付作業が開始でき、第１作業行程の後に方向変更をす
ると、適正作業幅を保ちながら苗植作業をできて、能率
的に作業をすることができる。

【００１８】乗用型田植機１での植付作業は前述のよう
にすると、植付幅を適正にしながら作業をすることがで
きる。しかし、トラクタでの耕耘作業、あるいは、コン
バインでの刈取収穫作業をする場合には、例えば、耕耘
作業幅Ｂに対して、走行ピッチ幅ｂを小さくするよう
に、前記基準距離をＢ／２よりも狭く設定すると、残耕
や刈り残しを無くし、能率的に作業をすことができる。

【００１９】また、図７に示すように、道路１６には該
道路１６に沿った道路反射板１７を配置し、道路１６に
交差する畦８に沿った反射板１０に沿って、乗用型田植
機１で無人運転で苗植作業を進め、走行車両２が道路１
６側に接近したのを、畦検出センサ１４及び道路反射板
１７で検出すると、演算制御部１２の制御指令信号によ
り、植付アクチュエ−タ（図示省略）により苗植装置６
の植付作業を停止し、昇降アクチュエ−タ（図示省略）
により苗植装置６を上昇し、操縦用アクチュエ−タ１５
により、操縦装置７を操舵して方向変更をする。そし
て、このように道路１６側で方向変更する際に、畦検出
センサ１４から終了側畦８に超音波を発信して距離を測
定し、この測定距離が走行ピッチ幅ｂに満たない場合に
は、走行車両２が走行を停止し、自動作業終了の報知を
する構成としてもよい。このように構成すると、乗用型
田植機１が道路１６から離れた畦８で自動運転作業が終
了するのを防止し、道路１６側に待機しているオペレ−
タが走行車両２に乗り、畦際・枕地の作業を人為運転で
迅速に行なうことができる。

【００２０】また、前述の第１作業行程での苗の植付量
を検出しておき、昇降装置５の苗載台１８に苗量検出セ
ンサ（図示省略）を設け、道路１６側からの作業開始時
に苗量検出センサの残つた苗量と１行程分の苗量とを比
較して、一往復分の苗が残っている場合には、次行程の
走行を開始するが、残った苗量が少ない場合には、走行
車両２が走行を停止して、苗補給の警報を発する構成と
してもよい。このように構成しておくと、一往復の中途
での苗補給を防止できて、能率的に作業をすることがで
きる。なお、この苗量検出センサに替えて、肥料タンク
（図示省略）に残量検出センサ（図示省略）を設けて、
一往復の施肥量が残っていない場合には、同様に走行車
両２の走行を停止する構成としてもよい。

【００２１】また、グレンタンク付きのコンバインにあ
つては、グレンタンク（図示省略）に穀粒溜り量センサ
（図示省略）を設けて同様な構成とし、グレンタンクに
一往復で収容する穀粒が入らない場合には、同様にコン
バインの走行を停止して、満量警報を発する構成として
もよい。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、上述のように構成されてい
るので、移動作業機の受・発信器９から発信信号は畦８
より高位の反射板１０を経て受信信号を受信して距離を
測定するので、受・発信信号が稲等の作物に妨害される
ことなく距離の測定ができて正確となり、作業機を反射
板１０に沿って正確に走行させることができて、作業精
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圃場及び移動作業機を示す平面図

【図２】斜視図および側面図

【図３】平面図及び正面図

【図４】ブロック図

【図５】平面図

【図６】平面図

【図７】平面図

【符号の説明】

１ 乗用型田植機 ２ 走行車両 ３ 前輪 ４ 後輪 ５ 昇降装置 ６ 苗植装置 ７ 操縦装置 ８ 畦 ９ 受・発信器 １０ 反射板 １１ 苗検出センサ １２ 演算制御部 １３ 基準距離設定器 １４ 畦検出センサ １５ 操縦用アクチュエ−タ １６ 道路 １７ 道路反射板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵用の操縦装置７，発信機能及び受信
   機能を有する受・発信器９を備え、該受・発信器９の検
   出信号に基づき操縦装置７を自動操縦して走行する移動
   作業機であつて、圃場の周囲の畦８に沿って設けられて
   いて且つ該畦８よりも高位に位置する反射板１０を設
   け、前記受・発信器９から発信波を発信すると共に前記
   反射板１０から反射された反射波を受・発信器９で検出
   して該検出受信波に基づき反射板１０に沿って移動作業
   機を走行させる自動操縦手段を有することを特徴とする
   移動作業機の操縦装置。