JPS644Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は田植機等の移植機に搭載する自動操向
に関連する報知装置に関し、特に手動操向から自
動操向への移行を安全且つ確実に行わせ得るよう
に構成した報知装置を提案したものである。 以下本考案をその実施例を示す図面に基いて具
体的に説明する。第１図は本考案に係る自動操向
装置（以下本案装置という）を搭載してなる乗用
田植機の左側面図であつて、その操向は前部機体
Ｆと後部機体Ｒとをその連結軸回りに水平回動さ
せる胴折れ構造としてあり、操舵輪１０１の回転
操作による手動操向、或は本案装置による自動操
向によつて行われるようにしてある。自動操向は
第３図に示す電磁弁９１のソレノイド９１ｌ又は
９１ｒを励磁することにより、図示しない油圧回
路の圧油流路を切換えて複動型の油圧シリンダ９
２を動作させ、そのロツドに連結したピツトマン
アーム１０２を前後に回転させ、これに連結した
ドラツグロツド１０２′にて後部機体Ｒを前部機
体Ｆに対して回動させて、左又は右への操向を行
わせるように構成してある。 植付部１０３のバンパー１０３′の左右の側部
には夫々４個の苗センサが取付けられている。即
ち左側の苗センサにつき第２図に示すように、バ
ンパー１０３′の左側部分から機体外方へ張出さ
せたパイプ製のアーム１０７の先端部にはセンサ
ボツクス１０８が取付けられており、このセンサ
ボツクスからは苗センサの４本の触杆８１，８
２，８３，８４を突出配置させている。 触杆８１〜８４は細い導体からなり、前後側の
端部が上方に屈曲されており、中間の直線部分は
既植苗Ｚ列の機体進行方向株間寸法約150mmより
十分長い寸法、具体的には株間寸法の２倍強であ
る約350mmとしてあり、前側の端部はセンサボツ
クス１０８内で固定され、シールド線９３（第３
図参照）を経て操作コラム１１１内部の電子回路
に接続されている。触杆８１〜８４は機体の左右
方向に夫々約50mm離隔するように８１，８２，８
３，８４の順で左方から右方に並設され、この離
隔寸法を確保し得るように直線部分の前側屈曲部
と、後側屈曲部とにおいて電気絶縁物よりなる横
杆１０９，１０９に適当な方法で固定され、更に
上方に位置する後側端部と、センサボツクス１０
８との間に跨設した絶縁板１０９′で支持し、全
体として橇状に構成されている。そして４本の触
杆８１〜８４よりなる触杆群は、植付部１０３が
下降されてそのフロート１１０が着水している状
態で既植苗群のうち最も機体寄りの既植苗列を構
成する苗の上部に接触し得るようにアーム１０７
の長さ及び触杆自体の長さが定められている。 第３図は本案装置の電子回路要部を左側の苗セ
ンサについて示す回路図であつて触杆８１，８
２，８３，８４はパイプ１０７等を通したシール
ド線９３を経、抵抗（100KΩ程度）を介して比
較器１２，１１，１４，１３夫々の＋入力端子に
接続されている。比較器１１〜１４の−入力端子
は後述するウインドコンパレータ２０が出力する
基準電位が入力されるようにしてある。そして各
比較器１１〜１４の±両端子間には1MΩ程度の
高抵抗と逆並列にしたダイオード２個との並列回
路を介在させて、触杆が苗Ｚに接触していない場
合には＋入力端子の電位を−入力端子の電位より
も僅かに高くするようにバイアスしてある。従つ
て触杆が苗Ｚに接触していない場合は比較器１１
等の出力はハイレベルにあるが、触杆が苗Ｚに接
触した場合は既植苗Ｚの80MΩ程度の表面抵抗値
を介して接地されたことになり、＋入力端子は−
入力端子よりも低電位となり、各比較器１１等の
出力はローレベルに転じることになる。 分圧器１７は5KΩの抵抗１７１、いずれも
10KΩの抵抗１７２，１７３，１７４，１７５及
び5KΩの抵抗１７６を直列接続したものであり、
ウインドコンパレータ２０が出力する基準電位を
一端に与え、他端をボデイアースしてある。 １５及び１６はスイツチトランジスタであつ
て、夫々のベースに比較器１１及び１２の各出力
を与え、この出力がローレベルになつた場合にオ
ンして抵抗１７１と１７２との接続点P₁及び抵
抗１７２と１７３との接続点P₂をエミツタ側電
位、即ち前記ウインドコンパレータ２０の前記基
準電位と等電位にするように接続してある。また
比較器１３及び１４の出力端子は夫々、抵抗１７
４と１７５との接続点及び抵抗１７５と１７６と
の接続点P₄及びP₅に各接続されている。 ウインドコンパレータ２０は変化する入力電圧
を、自由に設定できる２つの比較基準電圧と比較
して弁別する半導体装置であつて、この実施例で
はシーメンス社製TCA965を用いている。 図においては電源端子であつて自動操向を指
示する際に閉路操作すべきスイツチ３１を介して
バツテリ３２の正極に接続されている。ウインド
コンパレータ２０の端子は電源端子へ、所定
電圧が加えられた場合に、接地端子に対して
6.4Vの定電圧を前述の基準電位として発する端
子であり、前述のように比較器１１〜１４の一端
子及び分圧器１７の一端に接続されている外に、
舵取センサ３３の一端にも接続されている。この
舵取センサ３３は油圧シリンダ９２のロツドに連
動連結されたポテンシオメータよりなり、他端は
抵抗を介して接地してある。舵取センサ３３の出
力電圧V₃₃は油圧シリンダ９２のロツドの進退位
置によつて変化し、舵取角を表わす信号となる
が、該出力電圧V₃₃は比較識別の対象とする信号
として端子，に与えられるようにしてある。
なお舵取センサ３３は舵取角が０度（機体が直進
する状態）にある場合にV₃₃＝3.2V（＝6.4／2V）
となるように設定してある。 また左方向へ舵をとるとV₃₃が上昇し、逆に右
方向へ舵をとるとV₃₃が低下するように油圧シリ
ンダのロツドに連動連結してある。 ウインドコンパレータ２０の端子は第４図に
示すようにウインドの中点を規定する電圧を与え
るべき入力端子であつて、分圧器１７における抵
抗１７３と１７４との接続点P₃と接続されてお
り、その電位V₃が端子に与えられる。 前述の端子はまた10KΩの固定抵抗１８１と
1KΩの可変抵抗１８２との直列回路を介して接
地してあり、可変抵抗１８２の中間端子電位をウ
インドコンパレータ２０の端子に与えられてい
る。端子への入力電圧V₉は第４図に示すよう
にウインドの1/2幅を規定する。 端子，はこれを接地電位にした場合にウイ
ンドコンパレータ２０の出力を禁じる端子であつ
て、ダイオード及び常閉リミツトスイツチ接点３
４を介してボデイアースに連なつている。このリ
ミツトスイツチは操舵輪１０１の近傍に配されて
おり、これを苗継時のように前倒しにした場合に
接点３４が開路するようにしてある。 端子，はウインドコンパレータ２０の出力
端子であつて夫々２個のトランジスタをダーリン
トン接続してなる駆動回路１９ｒ，１９ｌに接続
され、夫々の出力がローレベルになつた場合にソ
レノイド９１ｒ，９１ｌを各励磁するようにして
ある。 スイツチ３１にて開閉される正極ラインとボデ
イアースとの間にはスイツチ３１の閉路をその点
灯で示す、自動選択ランプ３５と、常開のリミツ
トスイツチ接点３６及び直進表示ランプ３７の直
列回路が並列的に接続されている。このリミツト
スイツチはピツトマンアーム１０２の回動域に臨
ませて配置してあり、機体が略々直進する状態に
ある場合におけるピツトマンアームの狭い回動角
度範囲（１度程度）にてその常開接点３６が閉路
し、機体が略々直進状態にあることを直進表示ラ
ンプ３７の点灯にて報じるようにしてある。前記
リミツトスイツチ接点３４及びダイオードの接続
点と、ランプ３７及びリミツトスイツチ接点３６
との間にはダイオードとブザ３８との直列回路を
接続してある。 次に第４図に基きウインドコンパレータ２０の
動作につき簡単に説明する。 第４図イ、ロは夫々端子，の２値出力V₂，
V₁₄を横軸にV₃₃をとつて示したものである。V₁₄
はV₃₃＜V₃−V₉でローレベル、V₃₃＞V₃−V₉でハ
イレベルとなり、またV₂はV₃₃＜V₃＋V₉でハイ
レベル、V₃₃＞V₃＋V₉でローレベルとなる。そし
てV₃−V₉〜V₃＋V₉の範囲をウインドと称し、V₃
が中点を、またV₉がその幅の1/2を規定する。本
発明装置においては1/2幅を規定するV₉は可変抵
抗１８２で適宜に設定された値で固定されるが、
V₃は触杆８１〜８４と既植苗Ｚとの接触状態に
応じて変化し、またV₃₃も舵取状態に応じて変化
する。つまり既植苗と機体との相対的位置関係及
び舵取状態によつてV₂又はV₄がローレベルにな
り、ソレノイド９１ｒ又は９１ｌが励磁される結
果右又は左への操向が行われることになる。そし
てV₃₃がウインド内にある場合、つまりV₃−V₉〜
V₃＋V₉の範囲にある場合は操向制御の不感帯と
して舵取を行わせない。 而してウインド中点、即ちV₃は既植苗と機体
との相対位置を表わす情報としての意味を有する
が、これにつき説明する。

【表】 第１表は触杆８１〜８４に接触している苗の有
無とV₃との関係を一覧表にしたものであり、表
示０は非接触を、また１は接触をあらわしてい
る。また各触杆８１，８２，８３，８４の夫々と
接続されている比較器１２，１１，１４，１３の
出力についてみると表中の０はハイレベルに、ま
た表中の１はローレベルに各相当する。 このように４本の触杆に対する16とおりの接触
状況につき７とおりの電圧しか得られないことに
なるが、各触杆間の離隔寸法その他の寸法条件を
前述のように設定しておくことにより、特殊な場
合以外は、苗が何れの触杆にも接触しない、いず
れか１本に接触する、又は相隣る２本に接触す
る、の３つの状況しか存在しないことになるの
で、実際には※印を付した１〜５及び７，９，13
の欄の８とおりの状況が現れることになり、これ
に対してV₃は4.75V，3.56V，3.2V，2.84V及び
1.83Vの５とおりとなるが、９欄の状況と13欄の
状況（いずれも4.75V）の識別或は２欄の状況と
４欄の状況（いずれも2.84V）の識別は操向制御
上必ずしも必要ではなく、また苗が触杆８２，８
３間に在る場合における１欄の状況と７欄の状況
とはいずれも操向が理想的に行われている等価の
状況であり識別は不要であるから、要するにV₃
は3.2Vで理想的な走行状況にあり、これより大
であると機体が既植苗列から遠ざかつている（左
側のセンサについてみると既植苗列から右へずれ
ている）状況にあり、大である程そのずれが大き
く、また3.2Vより小であると機体が既植苗列に
接近しすぎている状況にあり、小である程そのず
れが大きいということになる。 このようにV₃は機体位置を示す情報を含むが、
V₃＝3.2Vである１欄の場合は苗が触杆８１〜８
２間又は８３〜８４間にある状態或は触杆８１よ
り外側又は８４より内側にある状態をも含み得る
ことになる。然るところ、後述のように、自動操
向への切換を機体が直進しており、しかも苗が苗
センサに検出されている状況下で行うこととする
限り、後２者の状態が発生する可能性はなく、ま
た前２者については暫時の後にいずれかの触杆が
苗と接触する状態が現出されるので操向制御不能
の状態になることはない。 斯かる構成の本案装置は次のように使用され、
また動作する。即ち１行程以上の植付を終えて既
植苗列が形成されたあと自動操向が可能になる。
いま既植苗列が機体左側に在る場合は左側の苗セ
ンサを既植苗列に接触させるべく操舵輪１０１に
よる手動操向を行う一方で自動操向選択のスイツ
チ３１を閉路する。このような状況下で機体が直
進する状態が実現されるとリミツトスイツチ接点
３６が閉路して直進表示ランプ３７を点灯させる
と共にブザ３８を鳴動させる。運転者はこれによ
り自動操向への切換が可能な状態になつたことを
知り、正確には機体が思いがけない方向へ進行し
ていくことがなく安心して自動操向に切換え得る
状態になつたことを知り、この時点で操舵輪１０
１を前倒しにする。そうするとリミツトスイツチ
接点３４が開路しブザ８が鳴り止む一方、ウイン
ドコンパレータ２０の動作禁止が解かれる。 而して何らかの原因で機体が右方（又は左方）
へずれ、左（又は右）寄りの触杆８２又は８３に
苗が接触する第１表５欄（又は３欄）の状態にな
つたものとすると、V₃は3.56V（又は2.84V）にな
り、ウインドが高（又は低）電圧側へ移動するる
ことになる。舵取センサ３３の出力電圧V₃₃は接
点３６が閉じた状態から自動操向に切換えたので
3.2V（直進状態）又はこれに近い値にあるからウ
インドの高電圧側（又は低電圧側）への移動によ
りV₁₄（又はV₂）がローレベルとなりソレノイド
９１ｌ又は９１ｒが励磁される結果、機体は左方
（又は右方）へ進行方向を修正し、第１表の１又
は７欄の状態に復帰させる。 斯かる動作は触杆８１又は８４に苗が接触する
第１表９欄（又は２欄）の場合も同様であるが、
これらの場合にはウインドの高（又は低）圧側へ
の移動量が大きいので、仮令、舵取センサ３３の
出力が3.2Vより若干高目（又は低目）の状態に
あつたとしても、即ち左方（又は右方）へ方向を
修正している状態にあつたとしてもV₁₄（又はV₂）
がローレベルとなつてソレノイド９１ｌ又は９１
ｒが励磁されて油圧シリンダ９２を作動させて左
方（又は右方）への舵取量を大きくして迅速に１
又は７欄の直進状態に復帰させるべく動作するこ
とになる。 以上のように本考案に係る報知装置は、既植苗
列等所定のガイドに倣う走行を行わせる移植機の
自動操向装置において、自動操向選択を指示する
ためのスイツチ、及び機体が略々直進している場
合に作動するスイツチを備え、これらのスイツチ
が共に作動状態にある場合にそれを報知すべく構
成したものであるから、手動操向から自動操向へ
の移動が円滑に行われ、自動操向に切換えた直後
に思わぬ方向へ操向が行われて既植苗が損傷され
るような虞れは皆無である。このような報知機能
は旋回時において有用である。即ち圃場端におい
て機体を旋回した後において苗センサを既植苗列
に接触させるように手動の操向を行うが、この操
向を終えたあと直ちに自動操向に入ることとすれ
ば不具合を生じる。例えば触杆が第１表第１欄の
状態にあり、機体の方向が苗列の方向に一致して
いるが、操舵輪１０１が右又は左へ旋回させる状
態にある場合は、自動操向制御を開始したとして
も油圧シリンダ９２が作動されずそのために操舵
輪１０１の状態に従つて機体は右又は左へ進行し
て既植苗を損傷する。 本考案の警報装置を備えたものにおいてはスイ
ツチ接点３６が開路しているから自動操向への切
換を促す直進表示ランプ３７の点灯、ブザ３８の
鳴動が行われず、従つて自動操向制御の実質的開
始を行わせる操作を制止させ得るのである。そし
て上述の実施例では操舵輪を前倒しにすることに
よつて自動操向の制御回路が動作を開始するよう
に構成しているので手動→自動の切換がより確実
に行われる等、本考案は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであつて、第
１図は本案装置を搭載した乗用田植機の左側面
図、第２図は苗センサの外観図、第３図は本案装
置の電子回路要部を示す回路図、第４図はウイン
ドコンパレータの動作説明図である。 ２０……ウインドコンパレータ、３１……スイ
ツチ、３４，３６……リミツトスイツチ接点、３
７……直進表示ランプ、３８……ブザ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 所定のガイドに倣う走行を行わせる移植機の自
   動操向装置において、自動操向選択を指示するた
   めのスイツチ、及び機体が略々直進している場合
   に作動するスイツチを備え、これらのスイツチが
   共に作動状態にある場合にそれを報知すべく構成
   したことを特徴とする報知装置。