JPH10164927A - 乗用型走行車両における安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪にて走行自在に支持された走行機体２
に、苗植装置８等の作業機を、昇降可能に装着して成る
乗用型農作業機において、傾斜部分を走行するとき、走
行機体２が実際に転倒する傾斜角度になる前に、搭乗者
に警報を発して安全性を確保する。 【解決手段】 走行機体の操縦座席の下方には、当該走
行機体２の水平に対する前後方向及び左右方向の傾斜程
度を感知する全方位傾斜センサ２０を搭載し、凹湾曲面
２４に沿って転がり得る球状の被検出体２７が、完全安
全領域３０から前記各方向に対する安全基準範囲である
第１領域２８に入ると、制御装置３１は、ブザー２１を
作動させて搭乗者に報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪にて走行自在
に支持された走行機体に、苗植装置とか或いは耕耘機等
の作業機を装着して成る乗用型の農作業機や、フロント
ローダやブルドーザ等の土木用の乗用型の走行車両の転
倒からの安全を確保するための装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、コンバイン等の乗用
型農作業機においては、特開昭６２−２９４００９号公
報や実開平３−５０８２５号公報に開示されているよう
に、作業時にはその作業機の左右傾斜姿勢を作業箇所に
合わせるように、走行車両の左右傾斜姿勢を制御するこ
とが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、傾
斜地にてその等高線にほぼ沿って乗用型走行車両を走行
するときには、当該走行車両の左右が高低となる傾斜姿
勢となるから、傾斜角度が大きすぎると、走行車両の傾
きも大きくなって、転倒するおそれがある。他方、乗用
型農作業機において、畦越え走行する時や、移送・運搬
のために路面と運搬者との間に踏み板を傾斜に橋渡し、
この踏み板を介して乗り移らせる場合には、走行車両の
前後方向に大きく傾斜するので、やはり転倒のおそれが
あるという問題があった。

【０００４】本発明は、この問題を解消し、乗用型走行
車両が左右方向前後方向のいずれの方向に傾斜した場合
にも、その傾斜の安全基準範囲を外れたとき、当該走行
車両が転倒する前に搭乗者に報知して、安全を確保でき
る装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明の安全装置は、車輪にて走行
自在に支持された走行機体に、苗植装置等の作業機を装
着して成る乗用型走行車両において、前記走行機体に
は、当該走行機体の水平に対する前後方向及び左右方向
の傾斜程度を感知する全方位傾斜センサを搭載し、該全
方位傾斜センサの検出結果から前記各方向に対する安全
基準範囲を外れたと判別されたとき、搭乗者に報知する
制御手段を備えたものである。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の乗用型走行車両における安全装置において、前
記制御手段は、前記全方位傾斜センサによる前記安全基
準範囲の検出を複数段階に設定し、警報のパターンを各
段階ごとに異ならせるように制御することを特徴とする
ものである。さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１または請求項２に記載の乗用型走行車両における安全
装置において、前記全方位傾斜センサによる前記安全基
準範囲は、中立位置から走行機体の前後方向で遠く、左
右方向で近くになるように設定したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明を具体化した実施形
態を、乗用型田植機に適用した場合の図面に従って説明
する。図１は乗用型田植機の側面図、図２は乗用型田植
機の平面図、図３は全方位傾斜センサの第１実施形態の
側断面図である。図において、走行車両１は走行機体２
の前部に左右一対の前車輪３を、その後部に左右一対の
後車輪４を装着し、前記走行機体２の上面に操縦座席５
及び操縦ハンドル６が取付けられ、前記走行機体２の前
部上面に搭載したリコイル始動式のエンジン７（手動に
てリコイルを引っ張ることによって始動する形式のエン
ジン）から各車輪３，４への動力伝達により前進又は後
退走行するように構成されている。

【０００８】苗植装置８は、前記走行機体２の後部に対
して、昇降動可能に、且つ、ローリング動自在に装着さ
れている。すなわち、前記走行機体２の後方に配設した
ヒッチ体９を、走行機体２に対して左右一対の下部リン
ク１０と同じく左右一対の上部リンク１１を介して昇降
可能に連結し、このヒッチ体９を、油圧シリンダ１２に
て昇降動するように構成する一方、このヒッチ体９に、
前記苗植装置８を、当該苗植装置８から前向きに突出す
るローリング軸（図示せず）を回転自在に軸支すること
により、前記苗植装置８を、走行機体２に対して、昇降
動可能に、且つ、ローリング動自在に構成する。

【０００９】なお、前記苗植装置８は、横方向に並べて
配設した複数個の伝動ケース１３、この各伝動ケース１
３の先端に設けた苗植機構１４、前記各伝動ケース１３
の下面に設けたフロート１５、及び、前記各伝動ケース
１３の上面側に設けた左右往復動式の苗載台１６等にて
構成されている。そして、前記走行機体２の任意の箇
所、好ましくは操縦座席５の下面側には、後述する全方
位傾斜センサ２０を配置し、操縦部もしくはその近傍に
は、操縦座席５に座って操作する搭乗者に安全範囲を外
れたのを報知するためのブザー２１及び／又は警報ラン
プ２２を配置する。

【００１０】次に、図３及び図４を参照しながら、全方
位傾斜センサ２０の第１実施形態の構成について説明す
る。図３に示す全方位傾斜センサ２０は、静電容量型セ
ンサであって、その本体ケース２３の上面（表面）に
は、下向きの半楕円球面等の凹湾曲面２４が形成されて
おり、この凹湾曲面２４を覆うように蓋カバー体２５が
ねじ２６止めして取付けられている。そして、前記凹湾
曲面２４に合成樹脂製、ガラス製等の球状の被検出体２
７が転がり移動自在に載置されている。また、前記凹湾
曲面２４には、図４に示すように、安全基準範囲となる
リング状の静電電極面による第１領域２８及び第２領域
２９がパターン形成されている。この場合、静電電極面
のリング状の第１領域２８は、Ｘ−Ｘ′方向（走行機体
２の左右方向）の内外周の間隔が狭く、Ｙ−Ｙ′方向
（走行機体２の前後方向）内外周の間隔が大きいように
平面視で楕円状に形成されている。なお、前記第１領域
２８のリング状領域より内径部の領域は完全安全領域３
０とし、この完全安全領域３０には、電極面を施さな
い。

【００１１】そして、実施例では、第１領域２８のリン
グ外周と第２領域２９のリング内周との間は微小幅の電
気絶縁性領域にて隔絶されて、両領域２８，２９で電位
が異なるように設定している。図３に示すように、前記
全方位傾斜センサ２０により走行機体２の前後方向及び
左右方向の傾斜の程度を判別して、走行機体２の傾斜が
安全領域（安全基準範囲）外れると、搭乗者に警報を発
するための制御手段としてのマイクロコンピュータ式の
制御装置３１には、前記第１領域２８及び第２領域２９
による被検出体２７の存在の有無を検出するための検出
回路（検出部）３２と、検出信号値（電圧値等）を増幅
するための増幅回路（増幅部）３３と、検出信号値を処
理する処理回路（処理部）３４とからなり、該処理回路
（処理部）３４の出力端子には、前記ブザー２１及び警
報ランプ２２を接続するものである。

【００１２】そして、処理回路（処理部）３４では、前
記検出信号値を判別して、被検出体２７が前記完全安全
領域３０か、前記第１領域２８か、第２領域２９のうち
いずれにあるかを判別し、次いで、被検出体２７が前記
完全安全領域３０にあるときにはブザー２１及び警報ラ
ンプ２２を作動させない。そして、被検出体２７が前記
第１領域２８内乃至第２領域２９内にあるときには、い
ずれもブザー２１及び警報ランプ２２を作動させるが、
その作動パターンを異ならせる。例えば、被検出体２７
が第１領域２８内あるときには、ブザー２１の鳴動間隔
及び警報ランプ２２の点滅間隔は長いものとし、第２領
域２９の内にあるときには、前記鳴動間隔及び点滅間隔
を短くする、もしくは連続鳴動としたり、ブザー２１の
音域を高くする等というように作業者が判別できるよう
に予めセットする。なお、前記判別及び処理のために、
制御プログラムを格納したＲＯＭ（読み出し専用メモ
リ）と検出値等のデータを記憶させておくＲＡＭ（随時
読み書き可能メモリ）とを有するようにしても良い。

【００１３】この構成によれば、前記全方位傾斜センサ
２０を走行機体２にセットするとき、当該走行機体２が
前後及び左右のいずれの方向にも水平状態にして、前記
球状の被検出体２７が凹湾曲面２４の最も底位置である
中立位置３１にて静止するようにして本体ケース２３を
固定する。次いで、走行車両１を走行運転する。このと
き、走行機体２が前後方向及び左右方向に傾斜すれば、
その傾斜角度の大小に応じて、被検出体２７は凹湾曲面
２４上を図４のＸ−Ｘ′、Ｙ−Ｙ′面の所定の方向に転
がり移動する。例えば、走行機体２が前下りで、左下り
の状態であれば、被検出体２７は中立位置３５から外れ
て図４のＸ線とＹ線にて囲まれる領域に偏位する。ま
た、走行機体２が前上り（後下り）で、右下りの状態で
あれば、被検出体２７は中立位置３５から外れて図４
Ｘ′線とＹ′線とで囲まれる領域に偏位するのである。

【００１４】そして、その傾斜角度が小さければ、被検
出体２７が前記完全安全領域３０内に位置するし、傾斜
角度が中程度に大きくなると、被検出体２７は第１領域
２８の領域内に位置し、さらに傾斜角度が大きくなる
と、被検出体２７は第２領域２９の領域内に位置すると
いうようになる。しかも、本発明では、走行機体２が前
後方向及び左右方向のいずれの方向の傾斜（走行機体２
が進行方向に対して斜め方向に傾斜する場合）であって
も、当該走行機体２が転倒しない程度の安全基準範囲で
ある第１領域２８の内に被検出体２７が位置すると、直
ちにブザー２１等にて搭乗者に警報を発するので、搭乗
者はその転倒のおそれを予め察知でき、走行機体２の傾
きを建て直すか、走行機体２から飛び下りる等の動作を
行う時間的余裕が生まれ、安全性を大幅に向上させるこ
とができる。

【００１５】なお、例えば、走行機体２を運搬のために
トラックの荷台に積み込むときには、当該走行機体２の
後部を先に入れるように後退させながら、路上から荷台
に傾斜状に掛け渡した渡し板に沿って昇らせるので、前
記中立位置３５をＹ−Ｙ′方向において、前記楕円形状
の中心位置よりもＹ′方向にずらせて後上り（前下り）
の完全安全範囲（警報をしない範囲）を大きくするよう
にセットしても良い。また、乗用型田植機のように、非
作業時には苗植装置８を上昇させた状態で走行するか
ら、苗植装置８に苗マットを沢山搭載した状態では走行
機体２の後部側に重心が偏ることになり、後下り傾斜状
態では、その後傾度がやや少なくても後向きに転倒し易
いから、前記中立位置３５から後側の安全基準範囲であ
る第１領域２８までの距離を少なくするように設定する
ことが好ましい。実験結果によるこれらの設定値は、図
４において、Ａ点＝２５°、ａ点＝２０°、−Ａ点＝−
２０°、−ａ点＝−１５°、ｂ点＝１５°、Ｂ点＝２０
°とである。

【００１６】このように、本発明では、走行機体２の左
右方向における完全安全領域３０から安全基準範囲であ
る静電電極面による第１領域２８に移るまでの区間が短
く、前後方向で長くなるよう設定することにより、狭い
車幅方向での少ない傾斜程度であっても転倒のおそれの
予告をすることができる。図５〜図６に示す第２実施形
態では、全方位傾斜センサ４０の構成では、Ｙ−Ｙ′方
向（走行機体２の前後方向）に軸線を有する第１支軸４
１の両端を下向きコ字型の第１ブラケット４２に回動可
能に支持させ、該第１ブラケット４２を走行機体２の適
宜箇所（例えば前記操縦座席５の下方で左右中心位置）
に固定し、前記第１ブラケット４２に固定した第１ロー
タリエンコーダ４３にて前記第１支軸４１の回動角度を
検出できるように構成する。そして、前記第１支軸４１
と一体的に回動する中央大径部４１ａの下面に下向きコ
字型の第２ブラケット４４を左右バランス良く固定し、
該第２ブラケット４４に第２支軸４５の両端を回動可能
に支持させる。この第２ブラケット４４の一端に第２ロ
ータリエンコーダ４６を固定して第２支軸４５の回動角
度を検出できるように構成する。そして、第２支軸４５
と一体的に回動する大径部４５ａの長手方向中央部には
下向きに突設した吊棒４７の下端に重錘４８を固定す
る。

【００１７】なお、第２ブラケット４４の他端には、前
記第２ロータリエンコーダ４６と同じ重さのバランスウ
エイト４９を固定し、走行機体２が前後及び左右方向で
水平状態のとき、前記吊棒４７が鉛直方向になるように
セットする。この全方位傾斜センサ４０の検出結果を処
理制御する制御装置は前記第１実施形態の制御装置３１
の構成とほぼ同じであるので詳細な説明は省略するが、
前記第１実施形態における完全安全領域、第１領域及び
第２領域の設定は、ソフト的に実行する。即ち、前記第
１ロータリエンコーダ４３及び第２ロータリエンコーダ
４６の両検出値の組データにより、各領域の内周位置及
び外周位置のデータマップをＲＯＭまたはＲＡＭに予め
記憶させておき、実際の制御時の検出値と比較すること
により、どの領域に被検出体２７があるか、ひいては走
行機体２の傾斜方向及びその傾斜程度の判定を実行する
ものである。

【００１８】なお、全方位傾斜センサのさらに別の実施
形態として、振動ジャイロなどを使用しても良い。ま
た、前記各種の全方位傾斜センサを操縦座席５の位置に
近い箇所に設置することにより、走行機体２に搭乗する
人が走行機体２の傾斜程度を感知する感覚と近いものを
検出することができるという効果を奏する。

【００１９】なお、前記リング状の安全基準範囲の領域
を、複数の段階に区画するように設定することで、安全
確保の重要度を判別できることになり、より一層安全性
を確保するのに寄与できる。

【００２０】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載
の発明は、車輪にて走行自在に支持された走行機体に、
苗植装置等の作業機を装着して成る乗用型走行車両にお
いて、前記走行機体には、当該走行機体の水平に対する
前後方向及び左右方向の傾斜程度を感知する全方位傾斜
センサを搭載し、該全方位傾斜センサの検出結果から前
記各方向に対する安全基準範囲を外れたと判別されたと
きには、搭乗者に報知する制御手段を備えたものであ
る。

【００２１】この構成により、走行機体が転倒する前の
段階である安全基準範囲から外れると直ちに搭乗者に警
報を発することができるので、搭乗者は安全確保のため
の動作をする余裕ができることになり、安全性が格段に
向上するのである。また、全方位傾斜センサによる傾斜
の検出方向は、走行機体の前後・左右及びの間のいずれ
の方向、換言すれば、水平面上の四方八方の方向の傾斜
の程度を一つのセンサにて一気に検出できるので、検出
後の制御処理が至極簡単にできる。

【００２２】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の乗用型走行車両における安全装置において、前
記制御手段は、前記全方位傾斜センサによる前記安全基
準範囲の検出を複数段階に設定し、警報のパターンを各
段階ごとに異ならせるように制御することを特徴とする
ものである。このように、安全基準範囲の領域を、複数
の段階に区画するように設定することで、安全度の重要
度を判別できることになり、その段階に応じて、警報の
パターンを異ならせれば、搭乗者にも容易にその安全度
の違いを認識することができるから、より一層安全性を
確保するのに寄与できるという効果を奏する。

【００２３】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１または請求項２に記載の乗用型走行車両における安全
装置において、前記全方位傾斜センサによる前記安全基
準範囲は、中立位置から走行機体の前後方向で遠く、左
右方向で近くになるように設定したものである。通常の
走行機体は、その前後方向（前進・後退方向）での傾斜
に対する安全性は高いので、中立位置から安全領域を外
れる迄の距離を大きくし、逆に走行機体の前後長さに比
べて短い車幅方向の傾斜に対しては、安全領域から外れ
る迄の距離を短くなるように設定することで、傾斜によ
る安全性が外れるまでの余裕の範囲を走行機体の種類・
構造に応じて任意に設定して、安全性の確保を向上させ
ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機の側面図である。

【図２】乗用型田植機の平面図である。

【図３】全方位傾斜センサの第１実施形態の側断面図で
ある。

【図４】完全安全領域と安全基準領域とを示す平面図で
ある。

【図５】全方位傾斜センサの第２実施形態を示す斜視図
である。

【図６】図５のVI−VI線矢視断面図である。

【符号の説明】

２ 走行機体 ３，４ 走行車輪 ５ 操縦座席 ６ 操縦ハンドル ８ 苗植装置 ２０，４０ 全方位傾斜センサ ２７ 被検出体 ２８ 第１領域 ２９ 第２領域 ３０ 完全安全領域 ３１ 制御装置 ３２ 検出回路 ３３ 増幅回路 ３４ 処理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 京太郎 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマー農機 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪にて走行自在に支持された走行機体
   に、苗植装置等の作業機を装着して成る乗用型走行車両
   において、 前記走行機体には、当該走行機体の水平に対する前後方
   向及び左右方向の傾斜程度を感知する全方位傾斜センサ
   を搭載し、該全方位傾斜センサの検出結果から前記各方
   向に対する安全基準範囲を外れたと判別されたとき、搭
   乗者に報知する制御手段を備えたことを特徴とする乗用
   型走行車両における安全装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記全方位傾斜センサ
   による前記安全基準範囲の検出を複数段階に設定し、警
   報のパターンを各段階ごとに異ならせるように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の乗用型走行車両にお
   ける安全装置。
3. 【請求項３】 前記全方位傾斜センサによる前記安全基
   準範囲は、中立位置から走行機体の前後方向で遠く、左
   右方向で近くになるように設定したことを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の乗用型走行車両における
   安全装置。