JPH0823713A - 移動農機の操向制御装置 - Google Patents

移動農機の操向制御装置

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JPH0823713A
JPH0823713A JP18880694A JP18880694A JPH0823713A JP H0823713 A JPH0823713 A JP H0823713A JP 18880694 A JP18880694 A JP 18880694A JP 18880694 A JP18880694 A JP 18880694A JP H0823713 A JPH0823713 A JP H0823713A
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Hiroshi Suzuki
宏 鈴木
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動操縦機能を備えた移動農機を路上走行
中、誤って自動操縦に切り替えることによる機体の暴走
を防止する。 【構成】 操縦者のハンドル操作に基づいて機体の操向
制御を行うマニュアルモードと、外部からの入力信号に
基づいて自動的に機体の操向制御を行うオートモードと
に切替え可能な移動農機の操向制御装置において、作業
走行中であることを感知する感知手段20,21を設
け、この感知手段20,21が作業走行中を示している
時のみマニュアルモードからオートモードに切替え可能
に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動操縦が可能な移動
農機の操向制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】乗用型田植機において、植付作業を停止
させることなく苗補給等を行うために、直進走行或は既
植条に沿った倣い走行させる自動操縦機能を備えたもの
は公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の自動操縦機能
を備えた乗用型田植機等の移動農機を路上走行中、誤っ
て自動操縦に切り替えると、ハンドルによる操舵が不可
能となり、機体が暴走して非常に危険である。本発明
は、このような誤操作による暴走事故を防止することを
課題とするものである。
【0004】
【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、本発明に
かかる移動農機の操向制御装置は、操縦者のハンドル操
作に基づいて機体の操向制御を行うマニュアルモード
と、外部からの入力信号に基づいて自動的に機体の操向
制御を行うオートモードとに切替え可能な移動農機の操
向制御装置において、作業走行中であることを感知する
感知手段を設け、この感知手段が作業走行中を示してい
る時のみマニュアルモードからオートモードに切替え可
能に構成したことを特徴としている。
【0005】
【作用】感知手段が作業走行中を示している時のみマニ
ュアルモードからオートモードへの切替えが可能である
ため、路上走行時に誤ってマニュアルモードからオート
モードへ切替操作を行っても、実際にはマニュアルモー
ドからオートモードに切り替わらない。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図面に表された実施例に基づ
いて説明する。
【0007】図1は移動農機の1例である乗用型田植機
を表している。この乗用型田植機1は、自走式の走行車
体2の後方に昇降リンク装置3を介して植付作業機4を
昇降自在に装着し、さらに走行車体2の後部に施肥装置
5を装備してなる。
【0008】図2に示すように、走行車体2は、左右各
一対の前輪7,7および後輪8,8を備えた四輪車両と
して構成されている。操舵輪である前輪7,7は変向自
在なファイナルケース7a,7aに支持され、そのファ
イナルケース7a,7aに固着したナックルアーム1
0,10の先端部と、機体の前部上方に設けたハンドル
11に連係作動するピットマンアーム12の先端部とが
タイロッド13,13によって連結されている。また、
ファイナルケース7a,7aは上下に伸縮可能で、該フ
ァイナルケースを伸縮させることにより、機体に対する
前輪7,7の上下位置を調節を調節することができるよ
うになっている。ファイナルケース7a,7aの伸縮作
動は該ファイナルケースに組み込んだ油圧シリンダ7
b,7bで行う。一方、後輪8,8は上下揺動自在なチ
エンケース8a,8aに支持されており、該チエンケー
スを上下揺動させることにより、機体に対する後輪8,
8の上下位置を調節を調節することができるようになっ
ている。チエンケース8a,8aの上下揺動は油圧シリ
ンダ8b,8bで行う。すなわち、前輪7,7および後
輪8,8は、それぞれ個別に機体に対する上下位置を調
節することが可能で、それによって機体を前後および左
右に傾動させられる。
【0009】ハンドル11の後方には操縦席15が設置
されている。そして、操縦席15の下側にエンジン16
が搭載されていて、その動力が無段変速装置(HST)
17とトランスミッション18を経由して、前輪7,7
および後輪8,8へ走行出力として伝動されるととも
に、PTO出力として植付作業機4および施肥装置5へ
伝動される。トランスミッション18への入力部には主
クラッチ20が設けられている。また、PTO出力の伝
動系には植付クラッチ21が設けられている。
【0010】前記主クラッチ20および植付クラッチ2
1は入状態にあるか切状態にあるかが電気的に検出され
るようになっている。これにより、主クラッチ20およ
び植付クラッチ21は作業走行中であることを感知する
感知手段となっている。また、走行車体2には、機体の
向きを検出する方位センサS1と、機体の前後傾斜を検
出する前後傾斜センサS2と、機体の左右傾斜を検出す
る左右傾斜センサS3と、機体前方にある障害物までの
距離を検出する距離センサS4とが設けられている。
【0011】植付作業機4は、苗を載せて保持しその苗
を所定の苗取り位置に1株づつ供給する苗載台23、該
苗載台によって前記苗取り位置に供給される苗を水田表
土面に植え付けてゆく植付条数分の植付装置24,…、
整地用のフロート25,…等を備えている。苗載台23
の苗が一定量以下になると、苗切れセンサS5がそれを
検出し、苗切れランプL1によって操縦者に知らせる。
なお、走行車体の機体前部の左右両側には、予備の苗を
載せておく予備苗載台27,27が設けられている。
【0012】施肥装置5は、各条共用のホッパ29内に
貯蔵されている肥料を繰出器30,…によって下方に繰
り出し、その繰り出された粒状物を施肥ホース31,…
内を搬送し、植付条の側部近傍に設けた施肥ガイド3
2,…まで導く構成となっている。ホッパ29内の肥料
が一定量以下になると、肥料切れセンサS6がそれを検
出し、肥料切れランプL2によって操縦者に知らせる。
【0013】この移動農機は、前記ハンドル11を人為
操作して操縦するマニュアルモードによる走行とは別
に、直進走行や倣い走行等の自動操縦するオートモード
による走行が可能で、その操向制御装置は図3に示すよ
うになっている。
【0014】まず、ステアリング操作系の構成は次のよ
うになっている。すなわち、ハンドル11を取り付けた
ステアリングシャフト35の下端部は、電磁クラッチ3
6を介して、パワーステアリングユニット37の入力軸
37aと操作力の伝達を入切可能に連結され、パワース
テアリングユニット37の出力軸37bに前記ピットマ
ンアーム12が取り付けられている。また、オートステ
アリング用の電動モータ38が設けられており、このモ
ータ38の回転がギヤG1,G2を介してパワーステア
リングユニット37の入力軸37aに伝えられるように
なっている。
【0015】そして、走行車体2に搭載したコントロー
ラ40に、上記電磁クラッチ36および電動モータ3
8、モード切替スイッチ41、感知手段である前記主ク
ラッチ20および植付クラッチ21が接続されている。
モード切替スイッチ41は、マニュアルモードとオート
モードに選択的に切り替えるスイッチであり、ハンドル
11の下側の操作パネルに設けられている。さらに、コ
ントローラ40には、前記方位センサS1、前後傾斜セ
ンサS2、左右傾斜センサS3、距離センサS4が接続
されている。
【0016】モード切替スイッチ41でマニュアルモー
ドを選択すると、電磁クラッチ36を入にする信号がコ
ントローラ40から出力されるとともに、電動モータ3
8には制御信号が出力されなくなる。よって、ハンドル
11に加えられた回転操作力がパワーステアリングユニ
ット37の入力軸37aに直接伝えられる。パワーステ
アリングユニット37によって増幅された操作力は、ピ
ットマンアーム12、タイロッド13,13、ナックル
アーム10,10の順に伝えられ、ハンドル11の操作
量に応じた角度だけ前輪6,6が変向する。
【0017】モード切替スイッチ41でオートモードを
選択すると、電磁クラッチ36を切にする信号がコント
ローラ40から出力されるとともに、方位センサS1に
よって検出されたモード切替直前の機体の進路をメモリ
40aが記憶し、その後逐次入力される方位センサS1
からの方位信号とメモリ40aに記憶されている方位信
号を比較し、両信号が一致するようにコントローラ40
から電動モータ38へドライブ信号が出力される。する
と、パワーステアリングユニット37の入力軸37aが
回転駆動され、それに応じた角度だけ前輪6,6が変向
する。よって、機体の進行方向が常に一定に維持された
直進走行になる。このように、オートモードで直進制御
するように構成するだけでなく、隣接する既植条と平行
に機体を走行させる倣い制御するように構成してもよ
い。
【0018】マニュアルモードからオートモードへの切
替えは、主クラッチ20と植付クラッチ21が共に入状
態にある場合のみ可能である。主クラッチ20が入状態
であっても、植付クラッチ21が切状態である場合は、
マニュアルモードからオートモードへ切替不能である。
また、主クラッチ20が切状態である場合は、植付クラ
ッチ21の状態に関係なくマニュアルモードからオート
モードへ切替不能である。(表1参照)
【0019】
【表1】
【0020】主クラッチ20と植付クラッチ21が共に
入状態であるということは、植付走行中であることを意
味し、その場合のみマニュアルモードからオートモード
への切替えが可能とすることにより、路上走行時に誤っ
てマニュアルモードからオートモードへ切り替え、機体
が暴走するという事故を防止することができるようにな
っている。なお、主クラッチ20の入切状態をコントロ
ーラ40に入力する代わりに、走行車体に車速センサを
設け、そのセンサの検出結果をコントローラ40に入力
するようにしてもよい。(表2参照)
【0021】
【表2】
【0022】オートモードで走行中、マニュアル操作が
割り込むと、オートモードからマニュアルモードに切り
替わるようになっている。オートモードからマニュアル
モードに切り替わった後、ハンドル操作を中断してもオ
ートモードには戻らない。このため、オートモードにし
て苗補給や肥料補給を行い、これらの作業が終わってハ
ンドル操作を再開すると、自動的にマニュアルモードに
なる。ハンドル操作を中断するとオートモードに復帰す
るようになっていると、圃場内作業が終わった際に、モ
ード切替スイッチをマニュアルモードに切り替え忘れた
まま路上に出てしまうと、路上走行中、急にオートモー
ドになることがある。しかしながら、本例は、ハンドル
操作を中断してもオートモードには戻らないので、上記
危険を回避できる。
【0023】操縦者が人為的にモード切替スイッチ41
をマニュアルモードからオートモードへ切り替えた場合
の他に、苗切れセンサS4が苗切れを検出した時や肥料
切れセンサS5が肥料切れを検出した時に、自動的にマ
ニュアルモードからオートモードへ切り替わるようにし
てもよい。苗切れや肥料切れが発生すると、操縦者はハ
ンドル操作を中断して苗補給作業や肥料補給作業を行
う。或は、操縦者がハンドル11から手を離した時や操
縦席から離れると、自動的にマニュアルモードからオー
トモードへ切り替わるようにしてもよい。
【0024】このようなマニュアルモードからオートモ
ード或はオートモードからマニュアルモードへ切り替わ
る際、音声でそれを操縦者に知らせる告知手段42を設
けておくと、操縦者が状況を正確に把握すくことができ
て良い。
【0025】また、この動力農機1は機体の水平制御装
置を備え、前後傾斜センサS2、左右傾斜センサS3の
検出結果に応じて前記油圧シリンダ7b,7b,8b,
8bに作動信号を出力し、機体の前後水平および左右水
平を維持するように構成されている。このため、オート
ステアリング中に席を立って苗補給や肥料補給をしてい
る時、或は高速走行時に機体水平が保たれ安全である。
【0026】上記水平制御装置による制御によって機体
を水平に維持できない場合は、マニュアルモードからオ
ートモードへ切替不能になっている。これにより、傾斜
した機体上での苗補給や肥料補給等の危険な作業を防止
できる。なお、このような場合には、前記告知手段42
を用いて音声で告知や警告を発するようにすると良い。
例えば、「オートモードへ切替不能です」、「減速して
ください」、「停止してください」等。
【0027】さらに、この動力農機1は自動減速・停止
装置を備えている。この自動減速・停止装置は、オート
モードで走行中、機体の傾きや向きが頻繁に変化する時
は、HST17の変速アーム17aを操作する電動シリ
ンダ43に作動信号を出力し、オートステアリングの充
分な精度が得られる速度まで減速し、それでも機体の傾
きや向きが発生する場合は走行を停止させるようになっ
ている。機体の傾きや向きの頻度を計測する方法として
は、前後傾斜センサS2、左右傾斜センサS3および方
位センサS1の検出値が所定角度以上変動した回数をカ
ウンタ40bでカウントし、そのカウント数が所定の設
定時間あたりで所定回数以上になった場合に自動減速・
停止指令を出すようにしている。
【0028】さらに、オートモードで走行中、機体と畦
等の障害物との距離が一定以下になったことを距離セン
サS4が検出すると自動減速し、さらに障害物に接近す
ると自動停止する。このため、苗補給等に気を取られて
機体が畦等に近づいているのに気づかない場合でも、畦
等に衝突することを防止できる。
【0029】
【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかる操
向制御装置は、路上走行中に誤ってマニュアルモードか
らオートモードへ切り替えることによる機体が暴走を防
止できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】移動農機の側面図である。
【図2】走行車体の一部を省略した平面図である。
【図3】操向制御装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 移動農機 2 走行車体 4 植付作業機 5 施肥装置 11 ハンドル 20 主クラッチ(感知手段) 21 植付クラッチ(感知手段) 36 電磁クラッチ 37 パワーステアリングユニット 38 電動モータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操縦者のハンドル操作に基づいて機体の
    操向制御を行うマニュアルモードと、外部からの入力信
    号に基づいて自動的に機体の操向制御を行うオートモー
    ドとに切替え可能な移動農機の操向制御装置において、
    作業走行中であることを感知する感知手段を設け、この
    感知手段が作業走行中を示している時のみマニュアルモ
    ードからオートモードに切替え可能に構成したことを特
    徴とする移動農機の操向制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009089673A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Kubota Corp 乗用型田植機
JPWO2020184552A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17

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