作業機
【課題】機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが可能となる作業機を提供する。
【解決手段】電動モータM3の操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が、作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに作動状態に切り換わるように構成され、旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段51と機体の走行速度を検出する車速検出手段50との検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて電動モータM3を作動状態側に切り換える作動部操作手段53と、前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段100とが備えられている。
【解決手段】電動モータM3の操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が、作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに作動状態に切り換わるように構成され、旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段51と機体の走行速度を検出する車速検出手段50との検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて電動モータM3を作動状態側に切り換える作動部操作手段53と、前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段100とが備えられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクチュエータの操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が備えられている作業機に関する。
【背景技術】
【0002】
上記作業機の一例としての乗用型田植機において、従来では、次のように構成されたものがあった。
すなわち、機体に作業装置としての苗植付装置が昇降自在に備えられるとともに、作動部の一例としての施肥装置が備えられ、施肥装置の繰出し部に対する伝動の入切を行う施肥クラッチをアクチュエータとしての電動モータによって切り換え操作するように構成され、繰出し部から繰り出された粉粒体としての肥料を流下ホースを通して田面に形成される溝内に案内するように構成されている。そして、畦際での機体の旋回走行の開始に伴って、施肥クラッチを切り操作して繰出し部からの肥料の繰り出しを停止させ、旋回走行が終了すると施肥クラッチを伝動状態に切り換えて繰出し部からの肥料の繰り出しを開始させるように構成されたものがあった(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−193764号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来構成は、機体の旋回走行が終了したときに、作動部を自動で作動状態に切り換えるようにして、運転者の操作の煩わしさを解消するようにしたものであるが、上記従来構成では、施肥装置の繰出し部から繰り出された肥料は、長いホースを介して田面に流下案内する構成となっており、繰出し部から肥料が供給されても田面に肥料が供給されるまでの間に所定の時間がかかるので、次のような不利があった。
【0005】
圃場内で1つの作業行程での作業が終了して、畦際で旋回走行して次回の作業行程に入るときに、旋回走行が終了してアクチュエータを作動状態側に切り換え操作しても、肥料が繰り出されてから圃場に肥料が供給されるまでの間には所定の遅れ時間があり、その遅れ時間が経過する間は施肥装置は圃場に肥料を供給する状態(作動状態)にならないので、作業機が次回の作業行程において作業走行を開始しても、作業行程の始端側箇所に肥料供給が行われないことになる。
【0006】
つまり、機体の旋回走行が終了して、作業機が次回の作業行程において作業走行を開始してから作動部が作動状態になるまでの間に遅れ時間が発生して、作業行程の始端側箇所において所望の作業が行われないという不利があった。
【0007】
そこで、機体の旋回走行が終了したときに、作動部を自動で作動状態に切り換えるように構成する場合、作動部がアクチュエータを作動状態側に切り換えてから作動状態に切り換わるまでの間に所定時間が経過してしまうような場合に、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが望まれるものとなっていた。
【0008】
本発明の目的は、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが可能となる作業機を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る作業機は、アクチュエータの操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が備えられているものであって、その第1特徴構成は、
前記作動部が、前記アクチュエータを前記作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに前記作動状態に切り換わるように構成され、
機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段と、
機体の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記機体位置検出手段及び前記車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて前記アクチュエータを作動状態側に切り換える作動部操作手段と、
前記作動部操作手段が前記アクチュエータを作動状態側に切り換える前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段とが備えられている点にある。
【0010】
第1特徴構成によれば、圃場にて1つの作業行程での作業が終了して、畦際で機体を旋回走行させるときに、機体位置検出手段によって旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する。そして、作動部操作手段は、機体位置検出手段及び車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにてアクチュエータを作動状態側に切り換えるのである。
【0011】
説明を加えると、作動部はアクチュエータを作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに作動状態に切り換わるものであるが、アクチュエータを作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過するまので間に機体が走行する距離は、機体の走行速度が速ければ長くなり、機体の走行速度が低ければ短いものとなる。つまり、アクチュエータを作動状態側に切り換えてから作動部が作動状態に切り換わるのに要する起動用所要時間が常に同じであっても、機体の走行速度が変化すると、前記タイミングが適切なタイミングからずれてしまうことがある。
【0012】
そこで、上記第1特徴構成によれば、機体位置検出手段にて検出される旋回行程中における機体の位置の情報と、車速検出手段にて検出される旋回行程中における機体の走行速度の情報とから、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにてアクチュエータを作動状態側に切り換えるようにしたから、機体の走行速度が変化しても、機体が旋回終了位置に至るとほぼ同時に作動部を作動状態に切り換えることが可能となるのであり、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが可能となる。
【0013】
このように、作動部操作手段がアクチュエータを作動状態側に切り換えるので、自動的に作動部が作動状態に切り換えられ、機体を操縦操作する運転者は、作動部を作動状態に切り換えるための操作が不要であり操縦操作を楽に行えるものとなる。
【0014】
ところで、作動部が、アクチュエータを作動状態側に切り換えてから作動状態に切り換わるのに要する起動用所要時間が、常に一定又は略一定である場合には、上述したようにして機体位置検出手段及び車速検出手段夫々の検出情報に基づいて前記タイミングを精度よく求めることが可能であるが、実際の作業車では、起動用所要時間がそのときの作業状況の違いによって変化することが考えられる。
【0015】
例えば、作動部の一例として、繰出し部から繰り出された粉粒体としての肥料を流下ホースを通して田面に形成される溝内に案内するように構成された施肥装置が備えられるものでは、粉粒体(肥料)の種類が異なることにより流下ホースを通過するときの流動抵抗が異なる場合、あるいは、圃場における田面から耕盤までの深さの違いにより機体と施肥装置との相対高さが変化することに起因して、流下ホースの傾き具合が変化して流動抵抗が異なる場合等があり、作業状況の違いにより起動用所要時間が変化してしまうことがある。
【0016】
そこで、第1特徴構成によれば、作動部操作手段がアクチュエータを作動状態側に切り換えるタイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段が備えられる。
運転者は、上記したような種々の要因で、アクチュエータを作動状態側に切り換えるタイミングが適切なタイミングからずれているような場合には、タイミング補正手段によってそのタイミングを補正することができる。その結果、作業状況の違いにより起動用所要時間が変化することがあっても、機体が旋回終了位置に至ると同時に又は略同時に、作動部を作動状態に切り換えることが可能となる。
【0017】
従って、機体の旋回走行が終了したときに、作動部を自動で作動状態に切り換えるようにして操作を楽に行えるようにしながらも、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが可能となる作業機を提供できるに至った。
【0018】
本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記作動部が、粉粒体を貯留する粉粒体貯留手段と、前記アクチュエータの作動により前記粉粒体貯留手段から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段と、繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する案内手段とを備えて構成されている点にある。
【0019】
第2特徴構成によれば、作動部は、アクチュエータが作動状態側に切り換えられると、粉粒体繰り出し手段が繰り出し状態に切り換わり、粉粒体貯留手段から粉粒体が繰り出され、繰り出された粉粒体は案内手段によって圃場に向けて案内される。このような構成では、繰り出し手段にて繰り出されてから案内手段によって粉粒体が圃場に案内されるまでの間に所定の時間が掛かるものである。
【0020】
このようにアクチュエータが作動状態側に切り換えられてから圃場に粉粒体が供給される状態になる(作動部が作動状態になる)までの間に所定の遅れ時間があっても、機体が旋回終了位置に至ると予測される時点よりも起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置にあるときに、アクチュエータを作動状態側に切り換えるようにしたから、機体が旋回終了位置に至ると同時に又は略同時に圃場に粉粒体を供給することが可能となる。
【0021】
本発明の第3特徴構成は、第2特徴構成に加えて、前記案内手段が、前記繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する流下ホースと、この流下ホースを通して粉粒体を送風案内するための風を生起するブロアとを備えて構成され、
前記作動部操作手段が、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングで、前記ブロアを作動状態に切り換えるように構成されている点にある。
【0022】
第3特徴構成によれば、粉粒繰り出し手段から繰り出された粉粒体は、ブロアにて生起される風により流下ホースを通して圃場に向けて案内されるが、ブロアは作動状態に切り換えられてから安定した送風状態になるまでに少し時間がかかる場合がある。
【0023】
そこで、粉粒体繰り出し手段を繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングでブロアを作動状態に切り換えるようにしているから、ブロアが安定した送風状態にて粉粒体の繰り出しを開始させることができ、粉粒体の圃場への供給を良好に行うことができる。
【0024】
本発明の第4特徴構成は、第3特徴構成に加えて、機体に対して昇降自在に且つ作業状況に応じて機体に対する相対高さが変更する状態で作業装置が連結され、
前記粉粒体貯留手段及び前記粉粒体繰り出し手段が機体側に支持され、
前記流下ホースの上手側端部が前記粉粒体繰り出し手段に接続されるとともに、前記流下ホースの下手側端部が前記作業装置の圃場接地部位に支持され、
機体に対する前記作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、
前記作動部操作手段が、前記機体位置検出手段、前記車速検出手段、及び、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている点にある。
【0025】
第4特徴構成によれば、機体に対して昇降自在に且つ作業状況に応じて機体に対する相対高さが変更する状態で作業装置が連結され、且つ、粉粒体貯留手段及び粉粒体繰り出し手段が機体側に支持されるから、作業装置の機体に対する相対高さが作業状況に応じて変更して、作業装置と機体との高さの差が大きい場合には、流下ホースの機体側の接続箇所と作業装置側の接続箇所との高さの差が大きくなるので、流下ホースは上手側端部が高く、下手側端部が低くなるような傾斜姿勢となり、流下ホースにより粉粒体を案内し易いものとなる。一方、作業装置と機体との高さの差が小さい場合には、流下ホースの機体側の接続箇所と作業装置側の接続箇所との高さの差が小さくなるので、流下ホースはその途中部が上方に持ち上げられるように変形して粉粒体の移動の妨げとなり、流下ホースにより粉粒体を案内し難いものとなるおそれがある。
【0026】
そこで、第4特徴構成によれば、機体に対する作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、作動部操作手段が、機体位置検出手段、車速検出手段、及び、対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている。
【0027】
このように構成することで、例えば、作業装置と機体との高さの差が小さく流下ホースにより粉粒体を案内し難い場合には、アクチュエータを作動状態側に切り換えるタイミングを早いタイミングに設定する等、作業装置の対機体高さの検出情報に基づいてタイミングを適切なタイミングに設定することが可能となる。その結果、流下ホースの姿勢の変化による粉粒体の供給の遅れを解消して、粉粒体の圃場への供給を良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】乗用型田植機の全体側面図である。
【図2】右及び左の前輪の操向操作系、右及び左の前輪、右及び左の後輪への伝動系を示す平面図である。
【図3】制御ブロック図である。
【図4】水田での乗用型田植機の作業形態(空作業行程及び作業行程)を示す平面図である。
【図5】水田での乗用型田植機の作業形態(回り作業行程)を示す平面図である。
【図6】畦際での旋回の状態を示す平面図である。
【図7】(a)ホイルベース、前輪の直進位置からの操向角度、機体の旋回中心、機体の旋回半径を検出する状態を示す平面図である。(b)機体の旋回半径及び移動角度により作業行程の機体の進行方向での機体の位置を検出する状態を示す平面図である。
【図8】制御動作のフローチャートである。
【図9】制御動作のフローチャートである。
【図10】制御動作のフローチャートである。
【図11】制御動作のフローチャートである。
【図12】植付クラッチと施肥クラッチの操作構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面に基づいて、本発明に係る作業機の一例としての乗用型田植機について説明する。
【0030】
[1]全体構成
乗用型田植機は、図1に示すように、右及び左の前輪1、右及び左の後輪2で支持された機体の後部に、油圧シリンダ4により駆動昇降自在なリンク機構3を介して作業装置としての苗植付装置5を備えるとともに、肥料(粉粒体の一例)を圃場に供給する作動部としての施肥装置21を備えて構成されている。
この乗用型田植機が走行する水田は、一般に下方の硬い耕盤G1の上に泥や水の層が形成されて、泥や水の層の最上面が田面G2となっており、機体における右及び左の前輪1及び右及び左の後輪2は耕盤G1に接地して走行する。
【0031】
図1に示すように、苗植付装置5は、3個の植付伝動ケース6、各植付伝動ケース6の後部の左右に回転駆動自在に支持された回転ケース7、回転ケース7の両端に備えられた一対の植付アーム8、横幅方向に並ぶ複数の整地フロート9、苗のせ台10等を備えて、6条植型式に構成されている。
【0032】
図1に示すように、施肥装置21は、運転座席13の後側に、粉粒状の肥料を貯留する粉粒体貯留手段としてのホッパー14と、ホッパー14から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段としての繰出し部15とが備えられている。又、整地フロート9に作溝器17が備えられて、繰出し部15と作溝器17とに亘って流下ホース18が接続され、運転座席13の下側に、流下ホース18を通して肥料を送風案内するための風を生起するブロア16が備えられている。流下ホース18は可撓性を備えた合成樹脂材で構成されている。
【0033】
図1に示すように、ホッパー14及び繰出し部15は機体における運転座席13の後方側に位置固定状態で支持され、流下ホース18の肥料送り方向上手側箇所は繰出し部15に接続され、流下ホース18の肥料送り方向下手側箇所は整地フロート9に取り付けられた作溝器17(圃場接地部位に相当)に支持されている。
【0034】
図1及び図3に示すように、右及び左のマーカー19が苗植付装置5の右及び左側部に備えられており、田面G2に接地して指標を形成する作用姿勢(図1参照)、及び田面G2から上方に離れた格納姿勢(図3参照)に操作自在に構成されている。右及び左のマーカー19は上下に揺動自在に苗植付装置5に支持されたアーム部19aと、アーム部19aの先端部に自由回転自在に支持された回転体19bとを備えて構成されており、右及び左のマーカー19を作用姿勢及び格納姿勢に操作する電動モータM2が備えられて、制御装置23により電動モータM2が操作されるように構成されている。
【0035】
[2]前輪1への伝動構造
次に、右及び左の前輪1への伝動構造について説明する。
図2に示すように、エンジン31の動力が伝動ベルト32を介して静油圧式の無段変速装置(HST)33及びミッションケース34に伝達され、ミッションケース34の副変速装置(図示せず)から、前輪デフ機構(図示せず)及び前車軸ケース35の伝動軸(図示せず)を介して、右及び左の前輪1に伝達される。無段変速装置33は中立位置から前進側及び後進側に無段階に変速自在に構成されており、図1に示すように、操縦ハンドル20の左横側に備えられた変速レバー45により無段変速装置33を操作する。
【0036】
変速レバー45による無段変速装置33の変速操作は、電動モータM4によりアシストすることができるように構成され、しかも、その電動モータM4により手動操作による変速操作を規制することができるように構成されている。
【0037】
すなわち、図3に示すように、横軸芯P3周りで前後揺動自在で且つ下端部に扇形ギア61aが形成された中継操作部材61が設けられ、この中継操作部材61の揺動軸芯P3よりも上方側に横軸芯P4周りで前後揺動自在に変速レバー45が枢支連結され、中継操作部材61の揺動軸芯P3よりも上方側の途中位置と無段変速装置33の図示しない変速操作部材との間にロッド62が連結されている。又、電動モータM4が図示しない機体固定部に支持される状態で設けられ、この電動モータM4の出力軸に設けられた小径ギア64が扇形ギア61aに咬み合い、電動モータM4を駆動することで中継操作部材61を揺動軸芯P3周りで前後揺動操作可能に構成されている。
【0038】
又、中継操作部材61に対して変速レバー45が前後両側の復帰バネ63により前後中立姿勢になるように揺動付勢され、変速レバー45の前後両側部には、変速レバー45が前後中立姿勢から前後方向のいずれかに揺動操作されたことを検出する前後一対の検出スイッチSW、SWが備えられ、各検出スイッチSW,SWの検出結果が制御装置23に入力される。
【0039】
そして、制御装置23は、変速レバー45が前後いずれかに操作されていずれかの検出スイッチSW,SWがオンすると、変速レバー45の操作方向に対応する方向に電動モータM4を駆動し、変速レバー45の操作が解除されて検出スイッチSW,SWがオフすると電動モータM4の駆動を停止させるように制御する。このように構成することで、変速レバー45の人為操作に対して電動モータM4の駆動力によりアシストすることができ、無段変速装置33の変速操作を楽に行うことができる。
【0040】
図2に示すように、ミッションケース34の下部の縦軸芯P2周りに、平面視台形状の操向部材41が揺動自在に支持されて、操縦ハンドル20により操向部材41が揺動操作されるように構成されており、操向部材41と右及び左の前輪1とに亘ってタイロッド42が接続されている。これにより、操縦ハンドル20を操作することによって、右及び左の前輪1を直進位置A1から、右及び左の操向限度A3に亘って操向操作することができる。
【0041】
図1及び図2に示すように、ミッションケース34の後部と機体フレーム66とに亘って補強用の右及び左のフレーム49が連結されている。左のフレーム49の機体内方側にポテンショメータからなる操向角センサ47が固定されて、操向部材41と操向角センサ47の検出アーム47aとに亘って連係ロッド48が接続されている。
【0042】
図2及び図3に示すように、操向角センサ47により操向部材41の位置が検出され、操向角センサ47の検出値が制御装置23に入力されており、操向角センサ47の検出値によって、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが検出される。
【0043】
[3]後輪2への伝動構造
次に、右及び左の後輪2への伝動構造について説明する。
図2に示すように、ミッションケース34の副変速装置の動力が伝動軸36、後車軸ケース37の入力軸38、入力軸38に固定されたベベルギヤ38a、ベベルギヤ38aに咬合するベベルギヤ39a、ベベルギヤ39aが固定された伝動軸39、右及び左のサイドクラッチ40、右及び左の車軸65を介して右及び左の後輪2に伝達される。
【0044】
図2に示すように、右及び左のサイドクラッチ40は摩擦多板型式に構成されて、伝動状態に付勢されている。右及び左のサイドクラッチ40を遮断状態に操作する右及び左の操作軸43が、後車軸ケース37に下向きに支持されて、操向部材41と右及び左の操作軸43とに亘り右及び左の操作ロッド44が接続されている。右及び左の操作ロッド44において右及び左の操作軸43との接続部分に、融通としての長孔44aが備えられている。
【0045】
図2に示すように、右及び左の前輪1が直進位置A1から右及び左の設定角度A2よりも狭い範囲内で操向操作されていると、右及び左の操作ロッド44の長孔44aの融通によって、右及び左のサイドクラッチ40は伝動状態に操作される。右及び左の前輪1及び右及び左の後輪2に動力が伝達された状態で機体は直進する。
【0046】
図2に示すように、右及び左の前輪1が右の設定角度A2を越えて右の操向限度A3側に操向操作されると、右の操作ロッド44の長孔44aの範囲を越えて右の操作ロッド44が引き操作されて、右の操作軸43により右のサイドクラッチ40が遮断状態に操作される。これにより、左のサイドクラッチ40が伝動状態となり、右のサイドクラッチ40が遮断状態となって、右及び左の前輪1と左の後輪2(旋回外側)に動力が伝達され、右の後輪2(旋回中心側)が自由回転する状態で機体は右に旋回する。
【0047】
図2に示すように、右及び左の前輪1が左の設定角度A2を越えて左の操向限度A3側に操向操作されると、左の操作ロッド44の長孔44aの範囲を越えて左の操作ロッド44が引き操作されて、左の操作軸43により左のサイドクラッチ40が遮断状態に操作される。これにより、右のサイドクラッチ40が伝動状態となり、左のサイドクラッチ40が遮断状態となって、右及び左の前輪1と右の後輪2(旋回外側)に動力が伝達され、左の後輪2(旋回中心側)が自由回転する状態で機体は左に旋回する。
【0048】
図2及び図3に示すように、右及び左の回転数センサ50が後車軸ケース37に備えられて、右及び左の回転数センサ50により右及び左のサイドクラッチ40の伝動下手側の回転数を検出するように構成されており、右及び左の回転数センサ50の検出値が制御装置23に入力されている。これにより、右及び左のサイドクラッチ40の伝動状態及び遮断状態に関係なく、右及び左の回転数センサ50により右及び左の後輪2の回転数が検出される。又、この回転数センサ50の検出結果に基づいて制御装置23が機体の走行速度を求めるようになっており、回転数センサ50が車速検出手段を構成する。
【0049】
[4]苗植付装置5及び繰出し部15への伝動構造
次に、苗植付装置5及び繰出し部15への伝動構造について説明する。
図1及び図3に示すように、静油圧式無段変速装置33と副変速装置との間から分岐した動力が、電動モータM1の作動により伝動入り状態と伝動切り状態とに切り換え操作自在な植付クラッチ26、及び、PTO軸25を介して苗植付装置5に伝達され、又、静油圧式無段変速装置33と副変速装置との間から分岐した動力が、アクチュエータとしての電動モータM3の作動により伝動入り状態と伝動切り状態とに切り換え操作自在な施肥クラッチ27及び駆動ロッド30を介して繰出し部15に伝達されるように構成されている。
【0050】
図12に示すように、植付クラッチ26用の電動モータM1と施肥クラッチ27用の電動モータM3は、機体フレーム66から立設された縦フレーム66aに、機体の横側部に位置する状態で前後に並ぶ状態で設けられている。
【0051】
そして、施肥クラッチ27用の電動モータM3は、減速された動力により回転操作される出力軸71に取り付けられた回動アーム72の先端部に第1押引ロッド73が枢支連結され、この第1押引ロッド73から、横軸芯P5周り揺動自在に機体フレーム66に支持された第1揺動部材74、第2押引ロッド75、横軸芯P6周り揺動自在に機体フレーム66に支持された第2揺動部材76、及び、第3押引ロッド77を介して施肥クラッチ27に連動連結されている。
【0052】
又、植付クラッチ26用の電動モータM1は、減速された動力により回転操作される出力軸78に取り付けられた回動アーム79の先端部に第4押引ロッド80が枢支連結され、この第4押引ロッド80から、第2揺動部材76と同一の横軸芯P6周りで揺動自在に機体フレーム66に支持された第3揺動部材81及び第5押引ロッド82を介して植付クラッチ26に連動連結されている。
【0053】
図1及び図3に示すように、植付クラッチ26が伝動状態に操作されると、苗のせ台10が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース7が図1の紙面反時計方向に回転駆動され、苗のせ台10の下部から植付アーム8が交互に苗を取り出して田面G2に植え付ける。植付クラッチ26が遮断状態に操作されると、苗のせ台10の往復横送り駆動及び回転ケース7の回転駆動が停止する。
【0054】
図1及び図3に示すように、施肥クラッチ27が伝動状態に操作されると、ホッパー14から肥料が所定量ずつ繰出し部15によって繰り出され、電動モータ式のブロア16の送風により肥料が流下ホース18を通って作溝器17に供給されるのであり、作溝器17を介して肥料が田面G2に供給される。施肥クラッチ27が遮断状態に操作されると、繰出し部15が停止して、肥料の供給が停止する。
【0055】
流下ホース18とブロア16とによって、繰出し部15から繰り出された肥料を圃場に向けて案内する案内手段Jが構成されており、電動モータM3が作動状態側に操作されて繰出し部15によって繰り出しが行われても、繰り出される肥料はすぐに田面G2に供給されるのではなく、流下ホース18を通してブロア16により生起される風により送風案内されて所定の時間(起動用所要時間)が経過したのちに田面G2に供給されることになる。
つまり、施肥装置21は、電動モータM3を作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに作動状態に切り換わるように構成されている。ちなみに、この起動用所要時間は予め実験等により計測されて設定される所要時間である。
【0056】
[5]自動昇降制御動作
図3に示すように、苗植付装置5の横軸芯P1周りに中央の整地フロート9の後部が上下に揺動自在に支持されて、苗植付装置5に対する中央の整地フロート9の高さを検出するポテンショメータからなるフロートセンサ22が備えられており、フロートセンサ22の検出値が制御装置23に入力されている。機体の進行に伴って中央の整地フロート9が田面G2に接地追従するのであり、フロートセンサ22の検出値により苗植付装置5に対する中央の整地フロート9の高さを検出することによって、田面G2(中央の整地フロート9)から苗植付装置5までの高さを検出することができる。
【0057】
図3に示すように、油圧シリンダ4に作動油を給排操作する制御弁24が備えられており、制御弁24により油圧シリンダ4に作動油が供給されると、油圧シリンダ4が収縮作動して苗植付装置5が上昇し、制御弁24により油圧シリンダ4から作動油が排出されると、油圧シリンダ4が伸長作動して苗植付装置5が下降する。
【0058】
制御装置23は、フロートセンサ22にて検出される田面G2から苗植付装置5までの高さ(言い換えると、苗の植付け深さ)が設定値に維持されるように、制御弁24を操作することにより油圧シリンダ4を伸縮作動させて苗植付装置5を自動的に昇降させる。このような作動が自動昇降制御である。
すなわち、制御装置23を利用して自動昇降制御手段54が構成されている。
【0059】
[6]昇降レバー11の操作に基づく制御動作
図1及び図3に示すように、運転座席13の右横側に昇降レバー11が備えられ、昇降レバー11は自動位置、上昇位置、中立位置、下降位置及び植付位置に操作及び保持自在に構成されており、昇降レバー11の操作位置が制御装置23に入力されている。
又、機体に対するリンク機構3の上下角度を検出する対機体高さ検出手段としてのリンクセンサ29が備えられて、リンクセンサ29の検出値が制御装置23に入力されており、機体に対するリンク機構3の上下角度を検出することによって、機体に対する苗植付装置5の高さを検出することができる。
【0060】
そして、昇降レバー11を自動位置以外の各位置に操作した状態においては、以下の説明のように、昇降レバー11の操作に基づいて、制御装置23により、制御弁24及び電動モータM1,M2,M3の作動が制御されて、油圧シリンダ4、植付クラッチ26、施肥クラッチ27、右及び左のマーカー19が操作され、ブロア16も操作される。
尚、この場合、後述する[7]に記載の操作レバー12の上昇位置U及び下降位置Dの機能は作動せず、操作レバー12の右及び左マーカー位置R,Lの機能だけが作動する。
【0061】
制御装置23は、昇降レバー11が中立位置に操作されると、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、且つ、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作した状態で、油圧シリンダ4を停止させる。
【0062】
制御装置23は、昇降レバー11が上昇位置に操作されると、電動モータM1,M3を作動させて植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、ブロア16の作動を停止させ、右及び左のマーカー19が作用姿勢にあれば、電動モータM2を作動させて右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作する。そして、油圧シリンダ4を収縮作動させて苗植付装置5を上昇させ、苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4を停止させる。
【0063】
制御装置23は、昇降レバー11が下降位置に操作されると、そのとき苗植付装置5は上昇している状態であり植付クラッチ26及び施肥クラッチ27は遮断状態になっているから、その遮断状態を維持し、油圧シリンダ4を伸長作動させて苗植付装置5を下降させる。中央の整地フロート9が田面G2に接地すると苗植付装置5が田面G2に接地して停止した状態となり、その後は自動昇降制御手段54を作動させる。
【0064】
このように、昇降レバー11を、上昇位置、中立位置及び下降位置に操作することによって、苗植付装置5を任意の高さに上昇及び下降させて停止させることができる。
そして、昇降レバー11が植付位置に操作されると、電動モータM1,M3を作動させて植付クラッチ26及び施肥クラッチ27が伝動状態に操作されるとともに、ブロア16が作動する。
【0065】
[7]操作レバー12の操作に基づく制御動作
図1及び図3に示すように、操縦ハンドル20の下側の右横側に操作レバー12が備えられ、操作レバー12が右の横外方に延出されている。操作レバー12は中立位置Nから上方の上昇位置U、下方の下降位置D、後方の右マーカー位置R及び前方の左マーカー位置Lの十字方向に操作自在に構成されて、中立位置Nに付勢されており、操作レバー12の操作位置が制御装置23に入力されている。
【0066】
昇降レバー11を自動位置に操作した状態において、以下の説明のように、操作レバー12の操作に基づいて、制御装置23により、制御弁24、電動モータM1,M2,M3が操作されて、油圧シリンダ4、植付クラッチ26、施肥クラッチ27、右及び左のマーカー19が操作されるとともに、ブロア16が操作される。
【0067】
すなわち、制御装置23は、苗植付装置5が接地している状態で、操作レバー12が上昇位置Uに操作されると(上昇位置Uに操作したのち手を離して中立位置Nに復帰させると)、電動モータM1,M3を作動して植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作して、自動昇降制御手段54の作動を停止し、油圧シリンダ4を収縮作動させて苗植付装置5を上昇させ、苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4を停止させる。尚、苗植付装置5を上昇させるときに、電動モータM2を作動して右及び左のマーカー19を格納状態に切り換え、且つ、ブロア16の作動を停止させる。
【0068】
制御装置23は、苗植付装置5が上限位置にある状態で、操作レバー12が下降位置Dに操作されると(下降位置Dに操作したのち手を離して中立位置Nに復帰させると)、油圧シリンダ4を伸長作動して苗植付装置5を下降させ、整地フロート9を田面G2に接地させる。このとき、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27は遮断状態が維持され、右及び左のマーカー19が格納姿勢に操作された状態が維持される。
【0069】
前述のように、操作レバー12を下降位置Dに操作した後に、再び下降位置Dに操作すると(再び下降位置Dに操作したのち手を離して中立位置Nに復帰させると)、自動昇降制御手段54が作動した状態で、電動モータM1,M3を作動して植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に切り換えるとともに、ブロア16を作動させる。
【0070】
制御装置23によるマーカー19の姿勢切り換え操作について説明すると、機体に対する苗植付装置5の高さ(リンクセンサ29の検出値)が事前に設定された所定高さよりも低い状態において以下のような操作が行われる。
すなわち、制御装置23は、右(左)のマーカー19が格納姿勢に操作された状態において、操作レバー12が右マーカー位置R(左マーカー位置L)に、予め設定された第1設定時間以上に亘って操作されると、右(左)のマーカー19を作用姿勢に切り換えるように電動モータM2を作動させる。
又、右(左)のマーカー19が作用姿勢に操作された状態において、操作レバー12が右マーカー位置R(左マーカー位置L)に第1設定時間よりも長い時間に設定された第2設定時間以上に亘って操作されると、右(左)のマーカー19を格納姿勢に切り換えるように電動モータM2を作動させる。
【0071】
そして、苗植付装置5が上昇して、機体に対する苗植付装置5の高さ(リンクセンサ29の検出値)が事前に設定された所定高さよりも高いと、作用姿勢の右及び左のマーカー19が格納姿勢に操作され、その状態が維持される。
【0072】
[8]圃場での作業形態について
次に、乗用型田植機の作業形態について説明する。
図4及び図5に示すように、平面視で四角形の水田において、乗用型田植機は以下のような作業形態を採用することがある。
【0073】
最初に図4に示す位置K1に機体を位置させて、苗植付装置5を田面G2に下降させ、左のマーカー19を作用姿勢(右のマーカー19は格納姿勢)に操作する。この状態において、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作して畦Bに沿って走行し、左のマーカー19により次の作業行程L01の指標を田面に形成する(空作業行程LA1)。空作業行程LA1において、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作しないのに、苗植付装置5を田面G2に下降させて走行するのは、前輪1及び後輪2の通過跡を苗植付装置5の整地フロート9によって消す為である。
【0074】
空作業行程LA1から機体が畦際に達すると、操作レバー12を上昇位置に操作して苗植付装置5を田面G2から上昇させて旋回LL1(左方向)を行い、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、作業行程L01に入る。作業行程L01において、左のマーカー19を格納姿勢に操作し、右のマーカー19を作用姿勢に操作して、空作業行程LA1において田面G2に形成された指標に沿って機体を走行させることにより、苗の植え付け及び肥料の供給を行いながら、右のマーカー19により次の作業行程L02の指標を田面G2に形成する。
【0075】
作業行程L01から機体が畦際に達すると、操作レバー12を上昇位置に操作して植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面G2から上昇させて、旋回LL2(右方向)を行い、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、作業行程L02に入る。作業行程L02において、右のマーカー19を格納姿勢に操作し、左のマーカー19を作用姿勢に操作して、作業行程L01において田面G2に形成された指標に沿って機体を走行させることにより、苗の植え付け及び肥料の供給を行いながら、左のマーカー19により次の作業行程L03の指標を田面G2に形成する。
【0076】
図4及び図5に示すように、複数回の作業行程L01,L02,L03,L04,L05及び旋回LL1(左方向),LL2(右方向),LL3(左方向),LL4(右方向),LL5(左方向)を行うと、畦Bに沿って苗の植え付け及び肥料の供給が行われていない部分が形成される。この状態において、作業行程L05から機体が畦際に達すると、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面G2から上昇させて、旋回LL6(右方向)を行い、K2に示す位置に機体を位置させる。
【0077】
K2に示す位置において、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、回り作業行程LB1に入る。回り作業行程LB1において、機体の左側に畦Bが存在し、機体の右側に作業行程L05で植え付けられた苗が存在するので、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作しておく。
【0078】
図5に示すように、回り作業行程LB1から機体が畦際に達すると、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面G2から上昇させて、90度の旋回及び後進を行うことにより、位置K3に機体を位置させ、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、次の回り作業行程LB2に入る。回り作業行程LB2において、回り作業行程LB1と同様に、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作しておく。
【0079】
この後に、同様にして2回の回り作業行程LB3,LB4(苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作し、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作)を行う。回り作業行程LB3は図4に示す空作業行程LA1を逆方向に走行することになり、回り作業行程LB4を終了すると、機体は旋回LL6(右方向)を行った位置に達する。この後、旋回LL6(右方向)を行った位置の近傍の水田の出口から機体を出す。
【0080】
以上のように、例えば図4及び図5に示すような平面視で四角形の水田において、1回の空作業行程LA1、複数回の作業行程L01〜L05及び4回の回り作業行程LB1〜LB4を行うことにより、水田の全ての部分に苗の植え付け及び肥料の供給を行うことができる。
【0081】
[9]制御構成
そして、この田植機は、機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段51と、機体位置検出手段51の検出に基づいて旋回終了位置を検出する旋回終了位置検出手段52と、電動モータM1,M3を切り換える作動部操作手段53とを備えて構成されている。
【0082】
前記機体位置検出手段51、前記旋回終了位置検出手段52、前記作動部操作手段53の夫々は、制御装置23を利用して構成されている。すなわち、制御装置23は、マイクロコンピュータを備えて、各種のスイッチの検出情報や各種の検出手段の検出情報に基づいて、後述するような制御処理を実行するように構成されている。
【0083】
図3に示すように、人為操作自在な設定スイッチ46が操縦ハンドル20の近傍に備えられ、設定スイッチ46の操作位置が制御装置23に入力されている。設定スイッチ46を作動位置に操作すると、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動する状態が設定されて、設定スイッチ46を停止位置に操作すると、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態が設定される。
【0084】
機体位置検出手段51は、後述するように、作業行程L01〜L05での機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1(旋回開始前の機体の進行方向における機体の位置に相当)(機体の旋回行程の位置に相当)を検出するものである(これについて言い換えると、旋回開始前の機体の進行方向における機体の座標を検出するものである)。
【0085】
ちなみに、6条植型式の苗植付装置5を備えた乗用型田植機において、図4に示すような旋回LL1(左方向),LL2(右方向),LL3(左方向),LL4(右方向),LL5(左方向)は、図9に示すように、前半の旋回行程L1及び後半の旋回行程L2で構成されている。
【0086】
作動部操作手段53は、機体位置検出手段51及び車速検出手段としての回転数センサ50夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて電動モータM3を作動状態側に切り換えるように構成されている。更に、作動部操作手段53は、旋回終了位置検出手段52の検出情報に基づいて、電動モータM1を伝動入り状態に切り換えるように構成されている。
【0087】
そして、図3に示すように、作動部操作手段53が機体位置検出手段51及び回転数センサ50夫々の検出情報に基づいて求めた上記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段としての手動操作式のポテンショメータ式のタイミング調節器100が備えられ、上記タイミングを遅い側あるいは早い側に補正することができるように構成されている。
【0088】
つまり、タイミング調節器10を基準値「0」に設定しておくと、作動部操作手段53が求めたタイミングがそのまま適用され、タイミング調節器10を「遅め」側に操作すると、基準値「0」からの回動量が大きいほどより遅くなる状態で、作動部操作手段53が求めたタイミングよりも遅い時点を新たなタイミングとするように補正し、タイミング調節器10を「早め」側に操作すると、基準値「0」からの回動量が大きいほどより早くなる状態で、作動部操作手段53が求めたタイミングよりも早い時点を新たなタイミングとするように補正するように構成されている。
【0089】
図1及び図3に示すように、機体の前部に棒状のセンターマスコット68が備えられており、センターマスコット68の上端部に表示ランプ69が備えられている。田面G2の指標に沿って機体を走行させる場合、運転座席13に着座した運転者はセンターマスコット68と田面G2の指標とを目視しながら、田面G2の指標に沿って機体を走行させるので、運転者はセンターマスコット68を目視し易い状態となっている。又、ボイスアラーム機能を備えた音声手段70も備えられている。
【0090】
次に、図8〜図11に示すフローチャートに基づいて、制御装置23による制御動作について具体的に説明する。尚、図示はしないが、昇降レバー11は自動位置に操作されているものとする。
制御装置23は、設定スイッチ46が作動位置に操作されていることが検出され(ステップS1)、フロートセンサ22の検出情報により苗植付装置5が接地状態にあることが検出され(ステップS2)、植付クラッチ26が伝動状態であることが検出され(ステップS3)、さらに、いずれかのマーカー19が作用姿勢にあることが検出されると(ステップS4)、表示ランプ69を点灯(ステップS5)する。ステップS1〜S4のうちのいずれかの条件が成立していなければ、表示ランプ69を消灯して、それ以後の処理は行わない(ステップS6)。
【0091】
〔操作レバー12の操作による制御開始処理〕
操作レバー12が上昇位置Uに操作されると(ステップS7)、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態であること、言い換えると、旋回終了後の苗植付装置5の田面G2への自動的な下降(ステップS24)、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27の伝動状態への自動的な操作(ステップS33、S35)、ブロア16の駆動状態への自動的な操作(ステップS31)が行われる状態になったことを、音声手段70により日本語の音声によって報知する(ステップS8)。
【0092】
これと同時に、電動モータM3を作動させて施肥クラッチ27を遮断状態に操作し(ステップS9)、その後、所定の遅延時間が経過してから電動モータM1を作動させて植付クラッチ26を遮断状態に操作して(ステップS10)、自動昇降制御手段54の作動を停止する(ステップS11)。油圧シリンダ4を収縮作動して苗植付装置5を田面G2から上昇させ(ステップS12)、電動モータM2を操作してマーカー19を格納姿勢に操作する(ステップS13)。苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4を自動的に停止させる。尚、施肥クラッチ27を遮断状態に操作してから植付クラッチ26を遮断状態に操作するまでの所定の遅延時間は、図示しない手動操作式の調節器によって変更調節することができる。
【0093】
又、リンクセンサ29の検出情報に基づいて苗植付装置5が上限位置に到達したことが検出され、且つ、上限位置に位置している状態で設定時間が経過すると、ブロア16の作動を停止させる(ステップS14,15)。
苗植付装置5が上限位置に達してから設定時間が経過するまでの間に、操縦ハンドル20を直進位置A1側に戻すように操作され、右及び左の前輪1の操向角度Aが設定角度A2よりも直進位置A1側に操作されたことが、操向角センサ47により検出されると(ステップS16)、後述するような旋回角度判別用処理を実行する状態に移行するので、そのときは、ブロア16は停止することなく継続して作動することになる。
【0094】
〔機体位置検出処理〕
操作レバー12が上昇位置Uに操作されて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27が遮断状態に操作されると(ステップS9,S10)、旋回が開始したものとして、機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1が「0(原点)」に設定され、「0(原点)」が旋回開始位置E1として検出(設定)される(ステップS101)。これと同時に、「0(原点)」が旋回終了位置E3として検出(設定)される(ステップS102,S102)。
【0095】
運転者は操作レバー12を上昇位置Uに操作すると略同時に、操縦ハンドル20を操作して右及び左の前輪1を旋回方向に操向操作して、前半の旋回行程L1に入るが、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されると、旋回中心側のサイドクラッチ40が遮断状態に操作されることになるが、旋回中心側の回転数センサ50の検出値(旋回中心側の後輪2の回転数)により、機体の走行距離Gが検出される。
【0096】
ステップS101において旋回開始位置E1の検出(設定)が行われると、機体位置検出手段51により、下記の式1に基づいて作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出が開始される(ステップS103)。
式1:Y1=R*SIN(θ)
R:機体の旋回半径
θ:旋回開始位置E1からの機体の移動角度
【0097】
図7(a)に示すように、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが決まると、機体の旋回中心Cが右及び左の後輪2の車軸65(図2参照)の延長線に位置していると判断され、前輪1及び後輪2のホイルベースW(右及び左の前輪1の車軸と右及び左の後輪2の車軸65(図2参照)との間隔)と、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aとに基づいて、機体の旋回中心Cが検出される。機体の旋回中心Cが検出されると、機体の左右中央と機体の旋回中心Cとの距離が機体の旋回半径Rとして検出される。
【0098】
図7(a)(b)に示すように、機体の旋回中心C及び旋回半径Rが検出された状態において、機体の旋回中心C及び旋回半径Rと、旋回中心側の回転数センサ50により検出(積算)される機体の走行距離G(機体の旋回半径Rに対する円弧部分に相当)とに基づいて、機体の移動角度θが検出される。以上のように機体の旋回半径R及び移動角度θにより、式1に基づいて作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1が検出される(ステップS103)。
これにより、機体の移動角度θが0度(旋回開始位置E1)〜90度(境界位置E2)の範囲では、作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1は、旋回開始位置E1から(+Y)に離れていく状態となる。
【0099】
又、ステップS101において旋回開始位置E1の検出(設定)が行われると、旋回中心側の回転数センサ50にて検出される回転数の積算値に基づいて検出(積算)される機体の走行距離Gと、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aとに基づいて、機体の旋回角度F1が「0」から積算される状態で検出される(ステップS201)。
すなわち、旋回開始位置E1(作業行程L01)での機体の向きに対して、現在の機体の向きがどのような角度であるのかが機体の旋回角度F1として検出されることになる。
【0100】
機体の旋回角度F1が90度であれば、旋回開始位置E1での機体の向きに対して、機体の向きが真横に向いた状態であり、機体の旋回角度F1が180度であれば、旋回開始位置E1での機体の向きに対して、機体の向きが反対に向いた状態(次回の作業行程)である。
【0101】
右及び左の前輪1が旋回方向に操向操作された状態において、機体の走行距離Gが大きくなると、機体の走行距離Gの増加分だけ機体の旋回角度F1は大きくなったとものとして検出される。逆に、右及び左の前輪1が直進位置A1に操向操作された状態において、機体の走行距離Gが大きくなっても、機体は直進しただけで機体の旋回角度F1は変化していないものとして検出される。
【0102】
機体の旋回角度F1が90度(境界位置E2)を越えると、機体が後半の旋回行程L2に入ったと判断される。前半の旋回行程L1における機体の向きに対して、後半の旋回行程L2の向きは逆向きになるので、作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1は、旋回開始位置E1(旋回終了位置E3)に接近していく状態となる。
【0103】
後半の旋回行程L2の終盤に至ると、運転者は操縦ハンドル20を直進位置A1に戻すように操作することになり、これにより、旋回中心側のサイドクラッチ40が伝動状態に操作されて機体は直進状態になる。このように機体が直進状態に入ると、機体位置検出処理においては、式1による演算は行われず、それまでに求められた機体の位置Y1に対して、右及び左の回転数センサ50の検出値の平均値の積算値より求められる走行距離が減算され(進行方向が逆となるからマイナスの値)、作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1が検出される。
【0104】
〔旋回操作による制御開始処理〕
運転者が操作レバー12を上昇位置Uに操作することにより、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態になる場合とは別に、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されることにより、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態になる場合もある。
以下、この状態について説明する。
【0105】
ステップS1〜S4の条件が成立している状態で、機体が畦際に達した際、運転者が操作レバー12を上昇位置Uに操作せずに操縦ハンドル20を操作し、右及び左の前輪1を旋回方向に操向操作したとする。
そうすると、制御装置23は、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されたことが検出されると(ステップS41)、ステップ8と同様に音声手段70による報知を行い(ステップS42)、電動モータM3を作動させて施肥クラッチ27を遮断状態に操作し(ステップS43)、電動モータM1を作動させて植付クラッチ26を遮断状態に操作し(ステップ44)、自動昇降制御手段54の作動を停止する(ステップS45)。
【0106】
又、油圧シリンダ4を収縮作動して苗植付装置5を田面G2から上昇させ(ステップS46)、苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4が自動的に停止する。電動モータM2を作動してマーカー19を格納姿勢に操作する(ステップS47)。その後は、ステップS14に移行してステップS14以降の処理が行われる。
【0107】
〔旋回角度判別用処理〕
上述したように、ブロア16が停止する否かにかかわらず、苗植付装置5が上限位置に達してから設定時間が経過するまでの間に、操縦ハンドル20を直進位置A1側に戻すように操作され、右及び左の前輪1の操向角度Aが設定角度A2よりも直進位置A1側に操作されたことが、操向角センサ47により検出されると(ステップS14,S15,S16)、そのとき、左右の回転数センサ50の検出値(回転数)の夫々の積算値の比率に基づいて、適正な旋回が行われた否かを判別するための判別用旋回角度FAを変更する処理を行うようになっている。
【0108】
説明を加えると、旋回外側の後輪2が駆動されて適正に旋回走行が行われているにもかかわらず、旋回中心側の後輪2が空転すると、上記したように、旋回中心側の回転数センサ50にて検出される回転数の積算値に基づいて検出される機体の走行距離Gと右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aとに基づいて検出される旋回角度F1が、機体の実際の旋回角度とは大きく異なる場合がある。
【0109】
そこで、その時点における左右の回転数センサ50夫々の回転を積算した値(実回転に伴う走行距離に相当する)の比率Hxを求める(ステップS17)。この比率Hxは、例えば、旋回外側の回転センサ50の検出値の積算値を旋回中心側の回転センサ50の検出値の積算値で割った値とする。内外両側の後輪2が共に走行に伴って適正に回転しており、且つ、回転数センサ50の検出も適正であれば、この比率Hxは、内外輪差を考慮した差異を有する程度の「1」に近い小さめの値となるが、旋回中心側の後輪2の空転等が発生していれば、その度合が大きいほど大きい値になる。
【0110】
そして、比率Hxが第1設定値H1よりも小さければ(ステップS18)、適正な旋回走行であるから判別用旋回角度FAとして第1判別用旋回角度FA1を設定し(ステップS19)、比率Hxが第1設定値H1以上で且つ第1設定値H1よりも大きな値に設定された第2設定値H2以下であれば(ステップS20)、判別用旋回角度FAとして、第1判別用旋回角度FA1より小さい第2判別用旋回角度FA2を設定し(ステップS21)、比率Hxが第2設定値H2以上であれば、第2判別用旋回角度FA2よりさらに小さい第3判別用旋回角度FA3を設定する(ステップS22)。
【0111】
機体の走行距離Gと操向角度Aとに基づいて検出される旋回角度F1が、上記したようにして設定された判別用旋回角度FA以上であれば、旋回が終了したものとして、油圧シリンダ4を伸長作動させて苗植付装置5を下降させる(ステップS23,S24)。苗植付装置5の下降により中央の整地フロート9が田面G2に接地すると、自動昇降制御手段54が作動する(ステップS25)。
【0112】
ステップS23において、機体の旋回角度F1が旋回設定角度FAに達していない状態で、機体の位置Y1が旋回終了位置E3に到達したことが検出されると、畦際での旋回が通常どおりに行われていないと判断されて、音声手段70によりそのことが音声で報知さされ(ステップS39,S40)、これ以後の操作が行われない。
【0113】
〔作業開始用処理〕
苗植付装置5を下降させたのち、左右の回転数センサ50夫々の検出値、具体的には単位時間当たりの回転数に基づいて、そのときの機体の走行速度すなわち現在の車速を算出する(ステップS26)。
そして、現在の車速の情報と機体の位置Y1の検出情報とに基づいて、現在の車速で走行した場合に、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達すると予測される到達予想時刻までの所要時間を推定する(ステップS27)。又、現在の車速の情報とリンクセンサ29にて検出される苗植付装置5の対機体高さの検出情報とに基づいて、前記到達予想時刻から植付け用所要時間だけ前の時刻に機体が位置すると想定される植付け作動用位置、前記到達予想時刻から肥料案内用所要時間だけ前の時刻に機体が位置すると想定される繰り出し作動用位置、及び、繰り出し作動用位置においてブロア16を安定回転状態にするのに必要なブロア作動開始時刻に相当するブロア作動用位置を推定する(ステップS28)。
【0114】
前記肥料案内用所要時間というのは、電動モータM3を作動状態に切り換えて繰出し部15にて肥料の繰り出しを開始してから、ブロア16による風を受けて送風案内され、流下ホース18を通して肥料が案内されて作溝器17にて田面に形成される溝に肥料が供給されるまでの間の所要時間であり、予め実験により求めて制御装置23に記憶されている。又、ブロア用所要時間というのは、ブロア16が起動してから回転が安定して安定した風力が得られる状態になるまでの間の所要時間であり、このブロア用所要時間は、予め実験により求めて制御装置23に記憶されている。
そして、ブロア作動開始時刻は、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達すると予測される到達予想時刻から肥料案内用所要時間だけ前の時刻(機体が肥料繰り出し用機体位置にあると予測される時刻)よりも更にブロア用所要時間だけ前の時刻である。
【0115】
従って、この実施形態では、繰出し部15を繰り出し状態に切り換えるタイミングよりも先行するタイミングで、ブロア16を作動状態に切り換えるように構成されている。
【0116】
尚、植付け用所要時間というのは、電動モータM1を始動させてから植付クラッチ26が入り操作されて植付アーム8が苗を田面G2に植付けるまでの間に必要とされる所要時間である。これは、例えば、電動モータM1が始動してから連係機構を介して爪クラッチ式の植付クラッチ25が咬み合うための時間や植付アーム8が回転するのに要する時間を考慮したものである。
【0117】
作動部操作手段53は、ステップ28の処理において、リンクセンサ29の検出情報に基づいて、苗植付装置5と機体との高さの差が小さいほど、言い換えると、水田が深く苗植付装置5が機体に対して相対的に高い位置にあるほど、電動モータM3を作動状態に切り換えるタイミングを早いタイミングに設定するように構成されている。
【0118】
このことについて説明を加えると、苗植付装置5と機体との高さの差が小さい場合、例えば、図1に示すように、水田が深く耕盤G1に対して高い位置に田面G2がある場合、流下ホース18の途中部が上方に持ち上げられるように変形して、流下ホース18により肥料を案内し難いものとなり、田面G2に供給されるのが遅れるおそれがあるから、電動モータM3を作動状態に切り換えるタイミングを早めるようにしているのである。
【0119】
具体的には、制御装置23が、苗植付装置5と機体との高さの差が小さいほど肥料案内用所要時間を長い時間を設定するように、機体に対する苗植付装置5の高さの検出情報に応じて、予め設定されている演算式あるいはマップデータを用いて、肥料案内用所要時間を変更するように構成されている。
【0120】
そして、作動部操作手段52は、現在の車速の情報、機体の位置Y1の検出情報、及び、機体に対する苗植付装置5の高さの情報に基づいて求めた電動モータM3を作動状態に切り換えるタイミングを、タイミング調節器100にて手動操作にて設定された補正情報に基づいて、遅い側あるいは早い側に補正する(ステップS29)。
【0121】
機体の進行方向(図6の(+Y)(−Y)で示す方向)に対する機体の位置Y1が、上述したようにして推定したブロア作動用位置に至ったことを検出すると、ブロア16の作動を開始させ(ステップS30,S31)、機体の位置Y1が上述したようにして推定した繰り出し作動用位置に至ったことを検出すると、電動モータM3を作動状態側に切り換えて施肥クラッチ27を伝動入り状態に切り換える(ステップS32,S33)。
【0122】
機体の位置Y1が上述したようにして推定した植付作動用位置に至ったことが検出されると(ステップS34)、電動モータM1の作動により植付クラッチ26を伝動状態に切り換える(ステップS35)。これにより、苗植付装置5(回転ケース7、植付アーム8)による苗の植え付けが開始されて、次の作業行程に入る。このとき、繰出し部15による肥料の供給は既に開始されており、苗植付装置5の苗の植え付け開始とほぼ同時に田面G2に肥料が供給される。
【0123】
但し、植付クラッチ26を伝動状態に切り換えてから設定時間が経過するまでの間は、変速レバー45を操作して増速させる操作が行われても、電動モータM4による車速の増速操作を牽制する(ステップS36,S37)。植付クラッチ26を伝動状態に切り換えてから設定時間が経過すると、電動モータM4の増速牽制を解除する(ステップS38)。このように構成することで、旋回走行中の車速よりも増速されることにより、肥料が田面G2に供給されるタイミングがずれることがないようにしている。
【0124】
上述したように、ステップS23において、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達しても、機体の旋回角度F1が旋回設定角度FAに達していなければ(ステップ23,36)、ステップS24〜S35の操作が行われず、そのことを音声手段70にて報知して処理を終了する(ステップS37)。これにより、この後は運転者が昇降レバー11又は操作レバー12を操作して、その操作に基づいて、苗植付装置5の下降、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27の伝動状態への切り換えを行うことになる。
【0125】
上述したような制御が行われることから、上記[8]にて説明した圃場での作業形態のうち、作業行程L01〜L05では、ステップS1〜S4の条件が成立しているから、その後で行われる旋回LL2〜LL6では、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が実行される。但し、旋回LL6が終了したときは、マーカー19を格納姿勢に切り換える必要がある。
そして、空作業行程LA1では、ステップS1〜S4の条件のうち、植付クラッチ26が伝動状態であるという条件が成立しないから、旋回LL1では、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態となり、ステップ7以降の処理は実行しないことになる。又、作業行程LB1〜LB4では、ステップS1〜S4の条件のうち、いずれかのマーカー19が作用姿勢にあることという条件が成立しないから、各作業行程LB1〜LB4の後で行われる旋回では、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態となり、ステップ7以降の処理は実行しないことになる。
【0126】
[別実施形態]
以下、別実施形態を説明する。
(1)上記実施形態では、苗植付装置5と機体との高さの差が小さいほど、肥料案内用所要時間を長い時間に設定するように、苗植付装置5と機体との高さの検出情報に応じて肥料案内用所要時間を変更するようにしたが、このような構成を備えない構成してもよい。
【0127】
(2)上記実施形態では、旋回走行が開始されると(操作レバー12が上昇位置Uに操作される、又は、前輪1が設定角度A2を越えて操向操作される)、ブロア16の作動を停止させ、旋回走行が終了するとブロア16を作動状態に切り換えるようにして、繰出し部15を繰り出し状態に切り換えるタイミングよりも先行するタイミングで、ブロア16を作動状態に切り換えるように構成したが、繰出し部15を繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じタイミングでブロア16を作動状態に切り換える構成としてもよい。
【0128】
(3)上記実施形態では、機体位置検出手段51として、式1に基づいて、空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1を検出するようにしたが、このような構成に代えて次のように構成してもよい。
【0129】
旋回走行が開始されると(操作レバー12が上昇位置Uに操作される、又は、前輪1が設定角度A2を越えて操向操作される)、旋回中心側の回転数センサ50の検出値の積算を開始し(機体位置検出手段51に相当)、これとは別に、旋回中心側の回転数センサ50の検出値の積算を開始した時点(旋回開始位置E1に相当)を、原点とし(旋回開始位置検出手段52に相当)、原点に対して設定値(旋回終了位置E3に相当)を設定する。
【0130】
そして、機体の旋回走行動作については、常に同じ旋回半径及び走行距離であるとして設定してあり、旋回中心側の回転数センサ50の検出値の積算値が機体の旋回行程の位置を表す値として検出するようにして、その回転数センサ50の検出値の積算値が前述の設定値に達すると、旋回終了位置E3に到達したと判別する構成である。
【0131】
(4)上記実施形態では、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが変化するごとに、機体の旋回中心C及び旋回半径R、機体の走行距離G、機体の移動角度θの検出、式1による空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行うようにしたが、これに代えて以下の(4−1)(4−2)のように構成してもよい。
【0132】
(4−1) 図6に示す前半の旋回行程L1(後半の旋回行程L2)において、10度(所定の角度範囲に相当)の範囲を備えた9個の領域(0度〜10度の領域、10度〜20度の領域、20度〜30度の領域、30度〜40度の領域、40度〜50度の領域、50度〜60度の領域、60度〜70度の領域、70度〜80度の領域、80度〜90度の領域)に分けて、9個の領域の各々に一つの機体の旋回半径R(領域の中央の角度に対応する機体の旋回半径R)を設定する。
例えば0度〜10度の領域において、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが5度の場合の機体の旋回半径R(図7(a)(b)参照)を、0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径Rとして設定する。
【0133】
右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが0度〜10度の領域に存在すると、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが変化しても、これに関係なく0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径Rを使用し、機体の走行距離G、機体の移動角度θの検出、式1による空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0134】
10度〜20度・・・において、前述の同様に10度〜20度・・・の領域の一つの機体の旋回半径Rを使用して、機体の走行距離G、機体の移動角度θの検出、式1による空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0135】
(4−2) 図6に示す前半の旋回行程L1(後半の旋回行程L2)において、10度(所定の角度範囲に相当)の範囲を備えた9個の領域(0度〜10度の領域、10度〜20度の領域、20度〜30度の領域、30度〜40度の領域、40度〜50度の領域、50度〜60度の領域、60度〜70度の領域、70度〜80度の領域、80度〜90度の領域)に分けて、9個の領域の各々に一つの機体の旋回半径R(領域の最大の角度に対応する機体の旋回半径R)を設定する。
例えば0度〜10度の領域において、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが10度の場合の機体の旋回半径R(図7(a)(b)参照)を、0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径Rとして設定する。
【0136】
右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが、0度(直進位置A1)から0度〜10度の領域に入っても、空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行わない。右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが10度に達すると、0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径R及び10度により、式1に基づいて空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0137】
10度〜20度・・・において、前述の同様に10度〜20度・・・の領域の機体の旋回半径Rを使用して、20度、30度・・・において、10度〜20度・・・の領域の一つの機体の旋回半径・・・により、式1に基づいて空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0138】
(5)上記実施形態では、車速検出手段としての右及び左の回転センサ50が、右及び左のサイドクラッチ40の伝動下手側の回転数を検出するようにしたが、このような構成に代えて、例えば、後輪2への伝動系における後車軸ケース37の入力軸38や伝動軸39に設けられるもの、あるいは、前輪1への伝動系に設けるもの等であってもよい。この場合、右及び左の回転センサ50とは別の車速検出手段であってもよい。
又、対地高さ検出手段としては、前記リンクセンサ29に代えて、例えば、油圧シリンダ4の伸縮位置を検出してリンク機構3の高さを検出するもの等、異なる構成のものを採用してもよい。
【0139】
(6)上記実施形態では、機体が旋回走行を開始したときに、車速がどのような車速であっても速度を維持するようにしたが、例えば、機体が旋回走行を開始したときに、車速が予め設定した規定値を超えている場合は、強制的に車速を規定値以下にまで減速させるように、電動モータM4の作動を制御する構成としてもよい。
【0140】
(7)上記実施形態では、作業機として乗用型田植機を示したが、本発明は、乗用型田植機に限らず、種籾等を圃場に供給する直播装置を備えた水田作業機でもよく、又、機体後部に作動部としてのロータリ耕耘装置や薬剤散布装置等を昇降自在に備えたトラクタや、機体の前部に作動部としての刈取部を昇降駆動自在に支持し且つ刈り取った穀稈を脱穀する作動部としての脱穀装置を備えたコンバイン等の種々の作業機に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【0141】
本発明は、液状の肥料あるいは粉粒状や液状の薬剤を供給する薬剤散布装置を備えた水田作業機、種籾を圃場に供給する直播装置を備えた直播機等、あるいは、ロータリ耕耘装置や薬剤散布装置等を昇降自在に備えたトラクタ、刈取部や脱穀装置を備えたコンバイン等の種々の作業機に適用できる。
【符号の説明】
【0142】
5 作業装置
14 粉粒体貯留手段
15 粉粒体繰り出し手段
16 ブロア
17 圃場接地部位
18 流下ホース
21 作動部
29 対機体高さ検出手段
50 車速検出手段
51 機体位置検出手段
53 作動部操作手段
100 タイミング補正手段
J 案内手段
M3 アクチュエータ(電動モータ)
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクチュエータの操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が備えられている作業機に関する。
【背景技術】
【0002】
上記作業機の一例としての乗用型田植機において、従来では、次のように構成されたものがあった。
すなわち、機体に作業装置としての苗植付装置が昇降自在に備えられるとともに、作動部の一例としての施肥装置が備えられ、施肥装置の繰出し部に対する伝動の入切を行う施肥クラッチをアクチュエータとしての電動モータによって切り換え操作するように構成され、繰出し部から繰り出された粉粒体としての肥料を流下ホースを通して田面に形成される溝内に案内するように構成されている。そして、畦際での機体の旋回走行の開始に伴って、施肥クラッチを切り操作して繰出し部からの肥料の繰り出しを停止させ、旋回走行が終了すると施肥クラッチを伝動状態に切り換えて繰出し部からの肥料の繰り出しを開始させるように構成されたものがあった(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−193764号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来構成は、機体の旋回走行が終了したときに、作動部を自動で作動状態に切り換えるようにして、運転者の操作の煩わしさを解消するようにしたものであるが、上記従来構成では、施肥装置の繰出し部から繰り出された肥料は、長いホースを介して田面に流下案内する構成となっており、繰出し部から肥料が供給されても田面に肥料が供給されるまでの間に所定の時間がかかるので、次のような不利があった。
【0005】
圃場内で1つの作業行程での作業が終了して、畦際で旋回走行して次回の作業行程に入るときに、旋回走行が終了してアクチュエータを作動状態側に切り換え操作しても、肥料が繰り出されてから圃場に肥料が供給されるまでの間には所定の遅れ時間があり、その遅れ時間が経過する間は施肥装置は圃場に肥料を供給する状態(作動状態)にならないので、作業機が次回の作業行程において作業走行を開始しても、作業行程の始端側箇所に肥料供給が行われないことになる。
【0006】
つまり、機体の旋回走行が終了して、作業機が次回の作業行程において作業走行を開始してから作動部が作動状態になるまでの間に遅れ時間が発生して、作業行程の始端側箇所において所望の作業が行われないという不利があった。
【0007】
そこで、機体の旋回走行が終了したときに、作動部を自動で作動状態に切り換えるように構成する場合、作動部がアクチュエータを作動状態側に切り換えてから作動状態に切り換わるまでの間に所定時間が経過してしまうような場合に、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが望まれるものとなっていた。
【0008】
本発明の目的は、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが可能となる作業機を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る作業機は、アクチュエータの操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が備えられているものであって、その第1特徴構成は、
前記作動部が、前記アクチュエータを前記作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに前記作動状態に切り換わるように構成され、
機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段と、
機体の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記機体位置検出手段及び前記車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて前記アクチュエータを作動状態側に切り換える作動部操作手段と、
前記作動部操作手段が前記アクチュエータを作動状態側に切り換える前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段とが備えられている点にある。
【0010】
第1特徴構成によれば、圃場にて1つの作業行程での作業が終了して、畦際で機体を旋回走行させるときに、機体位置検出手段によって旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する。そして、作動部操作手段は、機体位置検出手段及び車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにてアクチュエータを作動状態側に切り換えるのである。
【0011】
説明を加えると、作動部はアクチュエータを作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに作動状態に切り換わるものであるが、アクチュエータを作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過するまので間に機体が走行する距離は、機体の走行速度が速ければ長くなり、機体の走行速度が低ければ短いものとなる。つまり、アクチュエータを作動状態側に切り換えてから作動部が作動状態に切り換わるのに要する起動用所要時間が常に同じであっても、機体の走行速度が変化すると、前記タイミングが適切なタイミングからずれてしまうことがある。
【0012】
そこで、上記第1特徴構成によれば、機体位置検出手段にて検出される旋回行程中における機体の位置の情報と、車速検出手段にて検出される旋回行程中における機体の走行速度の情報とから、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにてアクチュエータを作動状態側に切り換えるようにしたから、機体の走行速度が変化しても、機体が旋回終了位置に至るとほぼ同時に作動部を作動状態に切り換えることが可能となるのであり、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが可能となる。
【0013】
このように、作動部操作手段がアクチュエータを作動状態側に切り換えるので、自動的に作動部が作動状態に切り換えられ、機体を操縦操作する運転者は、作動部を作動状態に切り換えるための操作が不要であり操縦操作を楽に行えるものとなる。
【0014】
ところで、作動部が、アクチュエータを作動状態側に切り換えてから作動状態に切り換わるのに要する起動用所要時間が、常に一定又は略一定である場合には、上述したようにして機体位置検出手段及び車速検出手段夫々の検出情報に基づいて前記タイミングを精度よく求めることが可能であるが、実際の作業車では、起動用所要時間がそのときの作業状況の違いによって変化することが考えられる。
【0015】
例えば、作動部の一例として、繰出し部から繰り出された粉粒体としての肥料を流下ホースを通して田面に形成される溝内に案内するように構成された施肥装置が備えられるものでは、粉粒体(肥料)の種類が異なることにより流下ホースを通過するときの流動抵抗が異なる場合、あるいは、圃場における田面から耕盤までの深さの違いにより機体と施肥装置との相対高さが変化することに起因して、流下ホースの傾き具合が変化して流動抵抗が異なる場合等があり、作業状況の違いにより起動用所要時間が変化してしまうことがある。
【0016】
そこで、第1特徴構成によれば、作動部操作手段がアクチュエータを作動状態側に切り換えるタイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段が備えられる。
運転者は、上記したような種々の要因で、アクチュエータを作動状態側に切り換えるタイミングが適切なタイミングからずれているような場合には、タイミング補正手段によってそのタイミングを補正することができる。その結果、作業状況の違いにより起動用所要時間が変化することがあっても、機体が旋回終了位置に至ると同時に又は略同時に、作動部を作動状態に切り換えることが可能となる。
【0017】
従って、機体の旋回走行が終了したときに、作動部を自動で作動状態に切り換えるようにして操作を楽に行えるようにしながらも、機体の旋回走行が終了して次回の作業行程にて作業走行するときに、作動部を時間遅れなく作動状態にすることが可能となる作業機を提供できるに至った。
【0018】
本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記作動部が、粉粒体を貯留する粉粒体貯留手段と、前記アクチュエータの作動により前記粉粒体貯留手段から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段と、繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する案内手段とを備えて構成されている点にある。
【0019】
第2特徴構成によれば、作動部は、アクチュエータが作動状態側に切り換えられると、粉粒体繰り出し手段が繰り出し状態に切り換わり、粉粒体貯留手段から粉粒体が繰り出され、繰り出された粉粒体は案内手段によって圃場に向けて案内される。このような構成では、繰り出し手段にて繰り出されてから案内手段によって粉粒体が圃場に案内されるまでの間に所定の時間が掛かるものである。
【0020】
このようにアクチュエータが作動状態側に切り換えられてから圃場に粉粒体が供給される状態になる(作動部が作動状態になる)までの間に所定の遅れ時間があっても、機体が旋回終了位置に至ると予測される時点よりも起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置にあるときに、アクチュエータを作動状態側に切り換えるようにしたから、機体が旋回終了位置に至ると同時に又は略同時に圃場に粉粒体を供給することが可能となる。
【0021】
本発明の第3特徴構成は、第2特徴構成に加えて、前記案内手段が、前記繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する流下ホースと、この流下ホースを通して粉粒体を送風案内するための風を生起するブロアとを備えて構成され、
前記作動部操作手段が、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングで、前記ブロアを作動状態に切り換えるように構成されている点にある。
【0022】
第3特徴構成によれば、粉粒繰り出し手段から繰り出された粉粒体は、ブロアにて生起される風により流下ホースを通して圃場に向けて案内されるが、ブロアは作動状態に切り換えられてから安定した送風状態になるまでに少し時間がかかる場合がある。
【0023】
そこで、粉粒体繰り出し手段を繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングでブロアを作動状態に切り換えるようにしているから、ブロアが安定した送風状態にて粉粒体の繰り出しを開始させることができ、粉粒体の圃場への供給を良好に行うことができる。
【0024】
本発明の第4特徴構成は、第3特徴構成に加えて、機体に対して昇降自在に且つ作業状況に応じて機体に対する相対高さが変更する状態で作業装置が連結され、
前記粉粒体貯留手段及び前記粉粒体繰り出し手段が機体側に支持され、
前記流下ホースの上手側端部が前記粉粒体繰り出し手段に接続されるとともに、前記流下ホースの下手側端部が前記作業装置の圃場接地部位に支持され、
機体に対する前記作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、
前記作動部操作手段が、前記機体位置検出手段、前記車速検出手段、及び、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている点にある。
【0025】
第4特徴構成によれば、機体に対して昇降自在に且つ作業状況に応じて機体に対する相対高さが変更する状態で作業装置が連結され、且つ、粉粒体貯留手段及び粉粒体繰り出し手段が機体側に支持されるから、作業装置の機体に対する相対高さが作業状況に応じて変更して、作業装置と機体との高さの差が大きい場合には、流下ホースの機体側の接続箇所と作業装置側の接続箇所との高さの差が大きくなるので、流下ホースは上手側端部が高く、下手側端部が低くなるような傾斜姿勢となり、流下ホースにより粉粒体を案内し易いものとなる。一方、作業装置と機体との高さの差が小さい場合には、流下ホースの機体側の接続箇所と作業装置側の接続箇所との高さの差が小さくなるので、流下ホースはその途中部が上方に持ち上げられるように変形して粉粒体の移動の妨げとなり、流下ホースにより粉粒体を案内し難いものとなるおそれがある。
【0026】
そこで、第4特徴構成によれば、機体に対する作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、作動部操作手段が、機体位置検出手段、車速検出手段、及び、対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている。
【0027】
このように構成することで、例えば、作業装置と機体との高さの差が小さく流下ホースにより粉粒体を案内し難い場合には、アクチュエータを作動状態側に切り換えるタイミングを早いタイミングに設定する等、作業装置の対機体高さの検出情報に基づいてタイミングを適切なタイミングに設定することが可能となる。その結果、流下ホースの姿勢の変化による粉粒体の供給の遅れを解消して、粉粒体の圃場への供給を良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】乗用型田植機の全体側面図である。
【図2】右及び左の前輪の操向操作系、右及び左の前輪、右及び左の後輪への伝動系を示す平面図である。
【図3】制御ブロック図である。
【図4】水田での乗用型田植機の作業形態(空作業行程及び作業行程)を示す平面図である。
【図5】水田での乗用型田植機の作業形態(回り作業行程)を示す平面図である。
【図6】畦際での旋回の状態を示す平面図である。
【図7】(a)ホイルベース、前輪の直進位置からの操向角度、機体の旋回中心、機体の旋回半径を検出する状態を示す平面図である。(b)機体の旋回半径及び移動角度により作業行程の機体の進行方向での機体の位置を検出する状態を示す平面図である。
【図8】制御動作のフローチャートである。
【図9】制御動作のフローチャートである。
【図10】制御動作のフローチャートである。
【図11】制御動作のフローチャートである。
【図12】植付クラッチと施肥クラッチの操作構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面に基づいて、本発明に係る作業機の一例としての乗用型田植機について説明する。
【0030】
[1]全体構成
乗用型田植機は、図1に示すように、右及び左の前輪1、右及び左の後輪2で支持された機体の後部に、油圧シリンダ4により駆動昇降自在なリンク機構3を介して作業装置としての苗植付装置5を備えるとともに、肥料(粉粒体の一例)を圃場に供給する作動部としての施肥装置21を備えて構成されている。
この乗用型田植機が走行する水田は、一般に下方の硬い耕盤G1の上に泥や水の層が形成されて、泥や水の層の最上面が田面G2となっており、機体における右及び左の前輪1及び右及び左の後輪2は耕盤G1に接地して走行する。
【0031】
図1に示すように、苗植付装置5は、3個の植付伝動ケース6、各植付伝動ケース6の後部の左右に回転駆動自在に支持された回転ケース7、回転ケース7の両端に備えられた一対の植付アーム8、横幅方向に並ぶ複数の整地フロート9、苗のせ台10等を備えて、6条植型式に構成されている。
【0032】
図1に示すように、施肥装置21は、運転座席13の後側に、粉粒状の肥料を貯留する粉粒体貯留手段としてのホッパー14と、ホッパー14から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段としての繰出し部15とが備えられている。又、整地フロート9に作溝器17が備えられて、繰出し部15と作溝器17とに亘って流下ホース18が接続され、運転座席13の下側に、流下ホース18を通して肥料を送風案内するための風を生起するブロア16が備えられている。流下ホース18は可撓性を備えた合成樹脂材で構成されている。
【0033】
図1に示すように、ホッパー14及び繰出し部15は機体における運転座席13の後方側に位置固定状態で支持され、流下ホース18の肥料送り方向上手側箇所は繰出し部15に接続され、流下ホース18の肥料送り方向下手側箇所は整地フロート9に取り付けられた作溝器17(圃場接地部位に相当)に支持されている。
【0034】
図1及び図3に示すように、右及び左のマーカー19が苗植付装置5の右及び左側部に備えられており、田面G2に接地して指標を形成する作用姿勢(図1参照)、及び田面G2から上方に離れた格納姿勢(図3参照)に操作自在に構成されている。右及び左のマーカー19は上下に揺動自在に苗植付装置5に支持されたアーム部19aと、アーム部19aの先端部に自由回転自在に支持された回転体19bとを備えて構成されており、右及び左のマーカー19を作用姿勢及び格納姿勢に操作する電動モータM2が備えられて、制御装置23により電動モータM2が操作されるように構成されている。
【0035】
[2]前輪1への伝動構造
次に、右及び左の前輪1への伝動構造について説明する。
図2に示すように、エンジン31の動力が伝動ベルト32を介して静油圧式の無段変速装置(HST)33及びミッションケース34に伝達され、ミッションケース34の副変速装置(図示せず)から、前輪デフ機構(図示せず)及び前車軸ケース35の伝動軸(図示せず)を介して、右及び左の前輪1に伝達される。無段変速装置33は中立位置から前進側及び後進側に無段階に変速自在に構成されており、図1に示すように、操縦ハンドル20の左横側に備えられた変速レバー45により無段変速装置33を操作する。
【0036】
変速レバー45による無段変速装置33の変速操作は、電動モータM4によりアシストすることができるように構成され、しかも、その電動モータM4により手動操作による変速操作を規制することができるように構成されている。
【0037】
すなわち、図3に示すように、横軸芯P3周りで前後揺動自在で且つ下端部に扇形ギア61aが形成された中継操作部材61が設けられ、この中継操作部材61の揺動軸芯P3よりも上方側に横軸芯P4周りで前後揺動自在に変速レバー45が枢支連結され、中継操作部材61の揺動軸芯P3よりも上方側の途中位置と無段変速装置33の図示しない変速操作部材との間にロッド62が連結されている。又、電動モータM4が図示しない機体固定部に支持される状態で設けられ、この電動モータM4の出力軸に設けられた小径ギア64が扇形ギア61aに咬み合い、電動モータM4を駆動することで中継操作部材61を揺動軸芯P3周りで前後揺動操作可能に構成されている。
【0038】
又、中継操作部材61に対して変速レバー45が前後両側の復帰バネ63により前後中立姿勢になるように揺動付勢され、変速レバー45の前後両側部には、変速レバー45が前後中立姿勢から前後方向のいずれかに揺動操作されたことを検出する前後一対の検出スイッチSW、SWが備えられ、各検出スイッチSW,SWの検出結果が制御装置23に入力される。
【0039】
そして、制御装置23は、変速レバー45が前後いずれかに操作されていずれかの検出スイッチSW,SWがオンすると、変速レバー45の操作方向に対応する方向に電動モータM4を駆動し、変速レバー45の操作が解除されて検出スイッチSW,SWがオフすると電動モータM4の駆動を停止させるように制御する。このように構成することで、変速レバー45の人為操作に対して電動モータM4の駆動力によりアシストすることができ、無段変速装置33の変速操作を楽に行うことができる。
【0040】
図2に示すように、ミッションケース34の下部の縦軸芯P2周りに、平面視台形状の操向部材41が揺動自在に支持されて、操縦ハンドル20により操向部材41が揺動操作されるように構成されており、操向部材41と右及び左の前輪1とに亘ってタイロッド42が接続されている。これにより、操縦ハンドル20を操作することによって、右及び左の前輪1を直進位置A1から、右及び左の操向限度A3に亘って操向操作することができる。
【0041】
図1及び図2に示すように、ミッションケース34の後部と機体フレーム66とに亘って補強用の右及び左のフレーム49が連結されている。左のフレーム49の機体内方側にポテンショメータからなる操向角センサ47が固定されて、操向部材41と操向角センサ47の検出アーム47aとに亘って連係ロッド48が接続されている。
【0042】
図2及び図3に示すように、操向角センサ47により操向部材41の位置が検出され、操向角センサ47の検出値が制御装置23に入力されており、操向角センサ47の検出値によって、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが検出される。
【0043】
[3]後輪2への伝動構造
次に、右及び左の後輪2への伝動構造について説明する。
図2に示すように、ミッションケース34の副変速装置の動力が伝動軸36、後車軸ケース37の入力軸38、入力軸38に固定されたベベルギヤ38a、ベベルギヤ38aに咬合するベベルギヤ39a、ベベルギヤ39aが固定された伝動軸39、右及び左のサイドクラッチ40、右及び左の車軸65を介して右及び左の後輪2に伝達される。
【0044】
図2に示すように、右及び左のサイドクラッチ40は摩擦多板型式に構成されて、伝動状態に付勢されている。右及び左のサイドクラッチ40を遮断状態に操作する右及び左の操作軸43が、後車軸ケース37に下向きに支持されて、操向部材41と右及び左の操作軸43とに亘り右及び左の操作ロッド44が接続されている。右及び左の操作ロッド44において右及び左の操作軸43との接続部分に、融通としての長孔44aが備えられている。
【0045】
図2に示すように、右及び左の前輪1が直進位置A1から右及び左の設定角度A2よりも狭い範囲内で操向操作されていると、右及び左の操作ロッド44の長孔44aの融通によって、右及び左のサイドクラッチ40は伝動状態に操作される。右及び左の前輪1及び右及び左の後輪2に動力が伝達された状態で機体は直進する。
【0046】
図2に示すように、右及び左の前輪1が右の設定角度A2を越えて右の操向限度A3側に操向操作されると、右の操作ロッド44の長孔44aの範囲を越えて右の操作ロッド44が引き操作されて、右の操作軸43により右のサイドクラッチ40が遮断状態に操作される。これにより、左のサイドクラッチ40が伝動状態となり、右のサイドクラッチ40が遮断状態となって、右及び左の前輪1と左の後輪2(旋回外側)に動力が伝達され、右の後輪2(旋回中心側)が自由回転する状態で機体は右に旋回する。
【0047】
図2に示すように、右及び左の前輪1が左の設定角度A2を越えて左の操向限度A3側に操向操作されると、左の操作ロッド44の長孔44aの範囲を越えて左の操作ロッド44が引き操作されて、左の操作軸43により左のサイドクラッチ40が遮断状態に操作される。これにより、右のサイドクラッチ40が伝動状態となり、左のサイドクラッチ40が遮断状態となって、右及び左の前輪1と右の後輪2(旋回外側)に動力が伝達され、左の後輪2(旋回中心側)が自由回転する状態で機体は左に旋回する。
【0048】
図2及び図3に示すように、右及び左の回転数センサ50が後車軸ケース37に備えられて、右及び左の回転数センサ50により右及び左のサイドクラッチ40の伝動下手側の回転数を検出するように構成されており、右及び左の回転数センサ50の検出値が制御装置23に入力されている。これにより、右及び左のサイドクラッチ40の伝動状態及び遮断状態に関係なく、右及び左の回転数センサ50により右及び左の後輪2の回転数が検出される。又、この回転数センサ50の検出結果に基づいて制御装置23が機体の走行速度を求めるようになっており、回転数センサ50が車速検出手段を構成する。
【0049】
[4]苗植付装置5及び繰出し部15への伝動構造
次に、苗植付装置5及び繰出し部15への伝動構造について説明する。
図1及び図3に示すように、静油圧式無段変速装置33と副変速装置との間から分岐した動力が、電動モータM1の作動により伝動入り状態と伝動切り状態とに切り換え操作自在な植付クラッチ26、及び、PTO軸25を介して苗植付装置5に伝達され、又、静油圧式無段変速装置33と副変速装置との間から分岐した動力が、アクチュエータとしての電動モータM3の作動により伝動入り状態と伝動切り状態とに切り換え操作自在な施肥クラッチ27及び駆動ロッド30を介して繰出し部15に伝達されるように構成されている。
【0050】
図12に示すように、植付クラッチ26用の電動モータM1と施肥クラッチ27用の電動モータM3は、機体フレーム66から立設された縦フレーム66aに、機体の横側部に位置する状態で前後に並ぶ状態で設けられている。
【0051】
そして、施肥クラッチ27用の電動モータM3は、減速された動力により回転操作される出力軸71に取り付けられた回動アーム72の先端部に第1押引ロッド73が枢支連結され、この第1押引ロッド73から、横軸芯P5周り揺動自在に機体フレーム66に支持された第1揺動部材74、第2押引ロッド75、横軸芯P6周り揺動自在に機体フレーム66に支持された第2揺動部材76、及び、第3押引ロッド77を介して施肥クラッチ27に連動連結されている。
【0052】
又、植付クラッチ26用の電動モータM1は、減速された動力により回転操作される出力軸78に取り付けられた回動アーム79の先端部に第4押引ロッド80が枢支連結され、この第4押引ロッド80から、第2揺動部材76と同一の横軸芯P6周りで揺動自在に機体フレーム66に支持された第3揺動部材81及び第5押引ロッド82を介して植付クラッチ26に連動連結されている。
【0053】
図1及び図3に示すように、植付クラッチ26が伝動状態に操作されると、苗のせ台10が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース7が図1の紙面反時計方向に回転駆動され、苗のせ台10の下部から植付アーム8が交互に苗を取り出して田面G2に植え付ける。植付クラッチ26が遮断状態に操作されると、苗のせ台10の往復横送り駆動及び回転ケース7の回転駆動が停止する。
【0054】
図1及び図3に示すように、施肥クラッチ27が伝動状態に操作されると、ホッパー14から肥料が所定量ずつ繰出し部15によって繰り出され、電動モータ式のブロア16の送風により肥料が流下ホース18を通って作溝器17に供給されるのであり、作溝器17を介して肥料が田面G2に供給される。施肥クラッチ27が遮断状態に操作されると、繰出し部15が停止して、肥料の供給が停止する。
【0055】
流下ホース18とブロア16とによって、繰出し部15から繰り出された肥料を圃場に向けて案内する案内手段Jが構成されており、電動モータM3が作動状態側に操作されて繰出し部15によって繰り出しが行われても、繰り出される肥料はすぐに田面G2に供給されるのではなく、流下ホース18を通してブロア16により生起される風により送風案内されて所定の時間(起動用所要時間)が経過したのちに田面G2に供給されることになる。
つまり、施肥装置21は、電動モータM3を作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに作動状態に切り換わるように構成されている。ちなみに、この起動用所要時間は予め実験等により計測されて設定される所要時間である。
【0056】
[5]自動昇降制御動作
図3に示すように、苗植付装置5の横軸芯P1周りに中央の整地フロート9の後部が上下に揺動自在に支持されて、苗植付装置5に対する中央の整地フロート9の高さを検出するポテンショメータからなるフロートセンサ22が備えられており、フロートセンサ22の検出値が制御装置23に入力されている。機体の進行に伴って中央の整地フロート9が田面G2に接地追従するのであり、フロートセンサ22の検出値により苗植付装置5に対する中央の整地フロート9の高さを検出することによって、田面G2(中央の整地フロート9)から苗植付装置5までの高さを検出することができる。
【0057】
図3に示すように、油圧シリンダ4に作動油を給排操作する制御弁24が備えられており、制御弁24により油圧シリンダ4に作動油が供給されると、油圧シリンダ4が収縮作動して苗植付装置5が上昇し、制御弁24により油圧シリンダ4から作動油が排出されると、油圧シリンダ4が伸長作動して苗植付装置5が下降する。
【0058】
制御装置23は、フロートセンサ22にて検出される田面G2から苗植付装置5までの高さ(言い換えると、苗の植付け深さ)が設定値に維持されるように、制御弁24を操作することにより油圧シリンダ4を伸縮作動させて苗植付装置5を自動的に昇降させる。このような作動が自動昇降制御である。
すなわち、制御装置23を利用して自動昇降制御手段54が構成されている。
【0059】
[6]昇降レバー11の操作に基づく制御動作
図1及び図3に示すように、運転座席13の右横側に昇降レバー11が備えられ、昇降レバー11は自動位置、上昇位置、中立位置、下降位置及び植付位置に操作及び保持自在に構成されており、昇降レバー11の操作位置が制御装置23に入力されている。
又、機体に対するリンク機構3の上下角度を検出する対機体高さ検出手段としてのリンクセンサ29が備えられて、リンクセンサ29の検出値が制御装置23に入力されており、機体に対するリンク機構3の上下角度を検出することによって、機体に対する苗植付装置5の高さを検出することができる。
【0060】
そして、昇降レバー11を自動位置以外の各位置に操作した状態においては、以下の説明のように、昇降レバー11の操作に基づいて、制御装置23により、制御弁24及び電動モータM1,M2,M3の作動が制御されて、油圧シリンダ4、植付クラッチ26、施肥クラッチ27、右及び左のマーカー19が操作され、ブロア16も操作される。
尚、この場合、後述する[7]に記載の操作レバー12の上昇位置U及び下降位置Dの機能は作動せず、操作レバー12の右及び左マーカー位置R,Lの機能だけが作動する。
【0061】
制御装置23は、昇降レバー11が中立位置に操作されると、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、且つ、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作した状態で、油圧シリンダ4を停止させる。
【0062】
制御装置23は、昇降レバー11が上昇位置に操作されると、電動モータM1,M3を作動させて植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、ブロア16の作動を停止させ、右及び左のマーカー19が作用姿勢にあれば、電動モータM2を作動させて右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作する。そして、油圧シリンダ4を収縮作動させて苗植付装置5を上昇させ、苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4を停止させる。
【0063】
制御装置23は、昇降レバー11が下降位置に操作されると、そのとき苗植付装置5は上昇している状態であり植付クラッチ26及び施肥クラッチ27は遮断状態になっているから、その遮断状態を維持し、油圧シリンダ4を伸長作動させて苗植付装置5を下降させる。中央の整地フロート9が田面G2に接地すると苗植付装置5が田面G2に接地して停止した状態となり、その後は自動昇降制御手段54を作動させる。
【0064】
このように、昇降レバー11を、上昇位置、中立位置及び下降位置に操作することによって、苗植付装置5を任意の高さに上昇及び下降させて停止させることができる。
そして、昇降レバー11が植付位置に操作されると、電動モータM1,M3を作動させて植付クラッチ26及び施肥クラッチ27が伝動状態に操作されるとともに、ブロア16が作動する。
【0065】
[7]操作レバー12の操作に基づく制御動作
図1及び図3に示すように、操縦ハンドル20の下側の右横側に操作レバー12が備えられ、操作レバー12が右の横外方に延出されている。操作レバー12は中立位置Nから上方の上昇位置U、下方の下降位置D、後方の右マーカー位置R及び前方の左マーカー位置Lの十字方向に操作自在に構成されて、中立位置Nに付勢されており、操作レバー12の操作位置が制御装置23に入力されている。
【0066】
昇降レバー11を自動位置に操作した状態において、以下の説明のように、操作レバー12の操作に基づいて、制御装置23により、制御弁24、電動モータM1,M2,M3が操作されて、油圧シリンダ4、植付クラッチ26、施肥クラッチ27、右及び左のマーカー19が操作されるとともに、ブロア16が操作される。
【0067】
すなわち、制御装置23は、苗植付装置5が接地している状態で、操作レバー12が上昇位置Uに操作されると(上昇位置Uに操作したのち手を離して中立位置Nに復帰させると)、電動モータM1,M3を作動して植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作して、自動昇降制御手段54の作動を停止し、油圧シリンダ4を収縮作動させて苗植付装置5を上昇させ、苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4を停止させる。尚、苗植付装置5を上昇させるときに、電動モータM2を作動して右及び左のマーカー19を格納状態に切り換え、且つ、ブロア16の作動を停止させる。
【0068】
制御装置23は、苗植付装置5が上限位置にある状態で、操作レバー12が下降位置Dに操作されると(下降位置Dに操作したのち手を離して中立位置Nに復帰させると)、油圧シリンダ4を伸長作動して苗植付装置5を下降させ、整地フロート9を田面G2に接地させる。このとき、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27は遮断状態が維持され、右及び左のマーカー19が格納姿勢に操作された状態が維持される。
【0069】
前述のように、操作レバー12を下降位置Dに操作した後に、再び下降位置Dに操作すると(再び下降位置Dに操作したのち手を離して中立位置Nに復帰させると)、自動昇降制御手段54が作動した状態で、電動モータM1,M3を作動して植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に切り換えるとともに、ブロア16を作動させる。
【0070】
制御装置23によるマーカー19の姿勢切り換え操作について説明すると、機体に対する苗植付装置5の高さ(リンクセンサ29の検出値)が事前に設定された所定高さよりも低い状態において以下のような操作が行われる。
すなわち、制御装置23は、右(左)のマーカー19が格納姿勢に操作された状態において、操作レバー12が右マーカー位置R(左マーカー位置L)に、予め設定された第1設定時間以上に亘って操作されると、右(左)のマーカー19を作用姿勢に切り換えるように電動モータM2を作動させる。
又、右(左)のマーカー19が作用姿勢に操作された状態において、操作レバー12が右マーカー位置R(左マーカー位置L)に第1設定時間よりも長い時間に設定された第2設定時間以上に亘って操作されると、右(左)のマーカー19を格納姿勢に切り換えるように電動モータM2を作動させる。
【0071】
そして、苗植付装置5が上昇して、機体に対する苗植付装置5の高さ(リンクセンサ29の検出値)が事前に設定された所定高さよりも高いと、作用姿勢の右及び左のマーカー19が格納姿勢に操作され、その状態が維持される。
【0072】
[8]圃場での作業形態について
次に、乗用型田植機の作業形態について説明する。
図4及び図5に示すように、平面視で四角形の水田において、乗用型田植機は以下のような作業形態を採用することがある。
【0073】
最初に図4に示す位置K1に機体を位置させて、苗植付装置5を田面G2に下降させ、左のマーカー19を作用姿勢(右のマーカー19は格納姿勢)に操作する。この状態において、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作して畦Bに沿って走行し、左のマーカー19により次の作業行程L01の指標を田面に形成する(空作業行程LA1)。空作業行程LA1において、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作しないのに、苗植付装置5を田面G2に下降させて走行するのは、前輪1及び後輪2の通過跡を苗植付装置5の整地フロート9によって消す為である。
【0074】
空作業行程LA1から機体が畦際に達すると、操作レバー12を上昇位置に操作して苗植付装置5を田面G2から上昇させて旋回LL1(左方向)を行い、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、作業行程L01に入る。作業行程L01において、左のマーカー19を格納姿勢に操作し、右のマーカー19を作用姿勢に操作して、空作業行程LA1において田面G2に形成された指標に沿って機体を走行させることにより、苗の植え付け及び肥料の供給を行いながら、右のマーカー19により次の作業行程L02の指標を田面G2に形成する。
【0075】
作業行程L01から機体が畦際に達すると、操作レバー12を上昇位置に操作して植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面G2から上昇させて、旋回LL2(右方向)を行い、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、作業行程L02に入る。作業行程L02において、右のマーカー19を格納姿勢に操作し、左のマーカー19を作用姿勢に操作して、作業行程L01において田面G2に形成された指標に沿って機体を走行させることにより、苗の植え付け及び肥料の供給を行いながら、左のマーカー19により次の作業行程L03の指標を田面G2に形成する。
【0076】
図4及び図5に示すように、複数回の作業行程L01,L02,L03,L04,L05及び旋回LL1(左方向),LL2(右方向),LL3(左方向),LL4(右方向),LL5(左方向)を行うと、畦Bに沿って苗の植え付け及び肥料の供給が行われていない部分が形成される。この状態において、作業行程L05から機体が畦際に達すると、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面G2から上昇させて、旋回LL6(右方向)を行い、K2に示す位置に機体を位置させる。
【0077】
K2に示す位置において、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、回り作業行程LB1に入る。回り作業行程LB1において、機体の左側に畦Bが存在し、機体の右側に作業行程L05で植え付けられた苗が存在するので、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作しておく。
【0078】
図5に示すように、回り作業行程LB1から機体が畦際に達すると、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面G2から上昇させて、90度の旋回及び後進を行うことにより、位置K3に機体を位置させ、苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作して、次の回り作業行程LB2に入る。回り作業行程LB2において、回り作業行程LB1と同様に、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作しておく。
【0079】
この後に、同様にして2回の回り作業行程LB3,LB4(苗植付装置5を田面G2に下降させて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27を伝動状態に操作し、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作)を行う。回り作業行程LB3は図4に示す空作業行程LA1を逆方向に走行することになり、回り作業行程LB4を終了すると、機体は旋回LL6(右方向)を行った位置に達する。この後、旋回LL6(右方向)を行った位置の近傍の水田の出口から機体を出す。
【0080】
以上のように、例えば図4及び図5に示すような平面視で四角形の水田において、1回の空作業行程LA1、複数回の作業行程L01〜L05及び4回の回り作業行程LB1〜LB4を行うことにより、水田の全ての部分に苗の植え付け及び肥料の供給を行うことができる。
【0081】
[9]制御構成
そして、この田植機は、機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段51と、機体位置検出手段51の検出に基づいて旋回終了位置を検出する旋回終了位置検出手段52と、電動モータM1,M3を切り換える作動部操作手段53とを備えて構成されている。
【0082】
前記機体位置検出手段51、前記旋回終了位置検出手段52、前記作動部操作手段53の夫々は、制御装置23を利用して構成されている。すなわち、制御装置23は、マイクロコンピュータを備えて、各種のスイッチの検出情報や各種の検出手段の検出情報に基づいて、後述するような制御処理を実行するように構成されている。
【0083】
図3に示すように、人為操作自在な設定スイッチ46が操縦ハンドル20の近傍に備えられ、設定スイッチ46の操作位置が制御装置23に入力されている。設定スイッチ46を作動位置に操作すると、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動する状態が設定されて、設定スイッチ46を停止位置に操作すると、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態が設定される。
【0084】
機体位置検出手段51は、後述するように、作業行程L01〜L05での機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1(旋回開始前の機体の進行方向における機体の位置に相当)(機体の旋回行程の位置に相当)を検出するものである(これについて言い換えると、旋回開始前の機体の進行方向における機体の座標を検出するものである)。
【0085】
ちなみに、6条植型式の苗植付装置5を備えた乗用型田植機において、図4に示すような旋回LL1(左方向),LL2(右方向),LL3(左方向),LL4(右方向),LL5(左方向)は、図9に示すように、前半の旋回行程L1及び後半の旋回行程L2で構成されている。
【0086】
作動部操作手段53は、機体位置検出手段51及び車速検出手段としての回転数センサ50夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて電動モータM3を作動状態側に切り換えるように構成されている。更に、作動部操作手段53は、旋回終了位置検出手段52の検出情報に基づいて、電動モータM1を伝動入り状態に切り換えるように構成されている。
【0087】
そして、図3に示すように、作動部操作手段53が機体位置検出手段51及び回転数センサ50夫々の検出情報に基づいて求めた上記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段としての手動操作式のポテンショメータ式のタイミング調節器100が備えられ、上記タイミングを遅い側あるいは早い側に補正することができるように構成されている。
【0088】
つまり、タイミング調節器10を基準値「0」に設定しておくと、作動部操作手段53が求めたタイミングがそのまま適用され、タイミング調節器10を「遅め」側に操作すると、基準値「0」からの回動量が大きいほどより遅くなる状態で、作動部操作手段53が求めたタイミングよりも遅い時点を新たなタイミングとするように補正し、タイミング調節器10を「早め」側に操作すると、基準値「0」からの回動量が大きいほどより早くなる状態で、作動部操作手段53が求めたタイミングよりも早い時点を新たなタイミングとするように補正するように構成されている。
【0089】
図1及び図3に示すように、機体の前部に棒状のセンターマスコット68が備えられており、センターマスコット68の上端部に表示ランプ69が備えられている。田面G2の指標に沿って機体を走行させる場合、運転座席13に着座した運転者はセンターマスコット68と田面G2の指標とを目視しながら、田面G2の指標に沿って機体を走行させるので、運転者はセンターマスコット68を目視し易い状態となっている。又、ボイスアラーム機能を備えた音声手段70も備えられている。
【0090】
次に、図8〜図11に示すフローチャートに基づいて、制御装置23による制御動作について具体的に説明する。尚、図示はしないが、昇降レバー11は自動位置に操作されているものとする。
制御装置23は、設定スイッチ46が作動位置に操作されていることが検出され(ステップS1)、フロートセンサ22の検出情報により苗植付装置5が接地状態にあることが検出され(ステップS2)、植付クラッチ26が伝動状態であることが検出され(ステップS3)、さらに、いずれかのマーカー19が作用姿勢にあることが検出されると(ステップS4)、表示ランプ69を点灯(ステップS5)する。ステップS1〜S4のうちのいずれかの条件が成立していなければ、表示ランプ69を消灯して、それ以後の処理は行わない(ステップS6)。
【0091】
〔操作レバー12の操作による制御開始処理〕
操作レバー12が上昇位置Uに操作されると(ステップS7)、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態であること、言い換えると、旋回終了後の苗植付装置5の田面G2への自動的な下降(ステップS24)、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27の伝動状態への自動的な操作(ステップS33、S35)、ブロア16の駆動状態への自動的な操作(ステップS31)が行われる状態になったことを、音声手段70により日本語の音声によって報知する(ステップS8)。
【0092】
これと同時に、電動モータM3を作動させて施肥クラッチ27を遮断状態に操作し(ステップS9)、その後、所定の遅延時間が経過してから電動モータM1を作動させて植付クラッチ26を遮断状態に操作して(ステップS10)、自動昇降制御手段54の作動を停止する(ステップS11)。油圧シリンダ4を収縮作動して苗植付装置5を田面G2から上昇させ(ステップS12)、電動モータM2を操作してマーカー19を格納姿勢に操作する(ステップS13)。苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4を自動的に停止させる。尚、施肥クラッチ27を遮断状態に操作してから植付クラッチ26を遮断状態に操作するまでの所定の遅延時間は、図示しない手動操作式の調節器によって変更調節することができる。
【0093】
又、リンクセンサ29の検出情報に基づいて苗植付装置5が上限位置に到達したことが検出され、且つ、上限位置に位置している状態で設定時間が経過すると、ブロア16の作動を停止させる(ステップS14,15)。
苗植付装置5が上限位置に達してから設定時間が経過するまでの間に、操縦ハンドル20を直進位置A1側に戻すように操作され、右及び左の前輪1の操向角度Aが設定角度A2よりも直進位置A1側に操作されたことが、操向角センサ47により検出されると(ステップS16)、後述するような旋回角度判別用処理を実行する状態に移行するので、そのときは、ブロア16は停止することなく継続して作動することになる。
【0094】
〔機体位置検出処理〕
操作レバー12が上昇位置Uに操作されて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27が遮断状態に操作されると(ステップS9,S10)、旋回が開始したものとして、機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1が「0(原点)」に設定され、「0(原点)」が旋回開始位置E1として検出(設定)される(ステップS101)。これと同時に、「0(原点)」が旋回終了位置E3として検出(設定)される(ステップS102,S102)。
【0095】
運転者は操作レバー12を上昇位置Uに操作すると略同時に、操縦ハンドル20を操作して右及び左の前輪1を旋回方向に操向操作して、前半の旋回行程L1に入るが、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されると、旋回中心側のサイドクラッチ40が遮断状態に操作されることになるが、旋回中心側の回転数センサ50の検出値(旋回中心側の後輪2の回転数)により、機体の走行距離Gが検出される。
【0096】
ステップS101において旋回開始位置E1の検出(設定)が行われると、機体位置検出手段51により、下記の式1に基づいて作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出が開始される(ステップS103)。
式1:Y1=R*SIN(θ)
R:機体の旋回半径
θ:旋回開始位置E1からの機体の移動角度
【0097】
図7(a)に示すように、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが決まると、機体の旋回中心Cが右及び左の後輪2の車軸65(図2参照)の延長線に位置していると判断され、前輪1及び後輪2のホイルベースW(右及び左の前輪1の車軸と右及び左の後輪2の車軸65(図2参照)との間隔)と、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aとに基づいて、機体の旋回中心Cが検出される。機体の旋回中心Cが検出されると、機体の左右中央と機体の旋回中心Cとの距離が機体の旋回半径Rとして検出される。
【0098】
図7(a)(b)に示すように、機体の旋回中心C及び旋回半径Rが検出された状態において、機体の旋回中心C及び旋回半径Rと、旋回中心側の回転数センサ50により検出(積算)される機体の走行距離G(機体の旋回半径Rに対する円弧部分に相当)とに基づいて、機体の移動角度θが検出される。以上のように機体の旋回半径R及び移動角度θにより、式1に基づいて作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1が検出される(ステップS103)。
これにより、機体の移動角度θが0度(旋回開始位置E1)〜90度(境界位置E2)の範囲では、作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1は、旋回開始位置E1から(+Y)に離れていく状態となる。
【0099】
又、ステップS101において旋回開始位置E1の検出(設定)が行われると、旋回中心側の回転数センサ50にて検出される回転数の積算値に基づいて検出(積算)される機体の走行距離Gと、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aとに基づいて、機体の旋回角度F1が「0」から積算される状態で検出される(ステップS201)。
すなわち、旋回開始位置E1(作業行程L01)での機体の向きに対して、現在の機体の向きがどのような角度であるのかが機体の旋回角度F1として検出されることになる。
【0100】
機体の旋回角度F1が90度であれば、旋回開始位置E1での機体の向きに対して、機体の向きが真横に向いた状態であり、機体の旋回角度F1が180度であれば、旋回開始位置E1での機体の向きに対して、機体の向きが反対に向いた状態(次回の作業行程)である。
【0101】
右及び左の前輪1が旋回方向に操向操作された状態において、機体の走行距離Gが大きくなると、機体の走行距離Gの増加分だけ機体の旋回角度F1は大きくなったとものとして検出される。逆に、右及び左の前輪1が直進位置A1に操向操作された状態において、機体の走行距離Gが大きくなっても、機体は直進しただけで機体の旋回角度F1は変化していないものとして検出される。
【0102】
機体の旋回角度F1が90度(境界位置E2)を越えると、機体が後半の旋回行程L2に入ったと判断される。前半の旋回行程L1における機体の向きに対して、後半の旋回行程L2の向きは逆向きになるので、作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1は、旋回開始位置E1(旋回終了位置E3)に接近していく状態となる。
【0103】
後半の旋回行程L2の終盤に至ると、運転者は操縦ハンドル20を直進位置A1に戻すように操作することになり、これにより、旋回中心側のサイドクラッチ40が伝動状態に操作されて機体は直進状態になる。このように機体が直進状態に入ると、機体位置検出処理においては、式1による演算は行われず、それまでに求められた機体の位置Y1に対して、右及び左の回転数センサ50の検出値の平均値の積算値より求められる走行距離が減算され(進行方向が逆となるからマイナスの値)、作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1が検出される。
【0104】
〔旋回操作による制御開始処理〕
運転者が操作レバー12を上昇位置Uに操作することにより、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態になる場合とは別に、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されることにより、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態になる場合もある。
以下、この状態について説明する。
【0105】
ステップS1〜S4の条件が成立している状態で、機体が畦際に達した際、運転者が操作レバー12を上昇位置Uに操作せずに操縦ハンドル20を操作し、右及び左の前輪1を旋回方向に操向操作したとする。
そうすると、制御装置23は、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されたことが検出されると(ステップS41)、ステップ8と同様に音声手段70による報知を行い(ステップS42)、電動モータM3を作動させて施肥クラッチ27を遮断状態に操作し(ステップS43)、電動モータM1を作動させて植付クラッチ26を遮断状態に操作し(ステップ44)、自動昇降制御手段54の作動を停止する(ステップS45)。
【0106】
又、油圧シリンダ4を収縮作動して苗植付装置5を田面G2から上昇させ(ステップS46)、苗植付装置5が上限位置に達したことがリンクセンサ29により検出されると、油圧シリンダ4が自動的に停止する。電動モータM2を作動してマーカー19を格納姿勢に操作する(ステップS47)。その後は、ステップS14に移行してステップS14以降の処理が行われる。
【0107】
〔旋回角度判別用処理〕
上述したように、ブロア16が停止する否かにかかわらず、苗植付装置5が上限位置に達してから設定時間が経過するまでの間に、操縦ハンドル20を直進位置A1側に戻すように操作され、右及び左の前輪1の操向角度Aが設定角度A2よりも直進位置A1側に操作されたことが、操向角センサ47により検出されると(ステップS14,S15,S16)、そのとき、左右の回転数センサ50の検出値(回転数)の夫々の積算値の比率に基づいて、適正な旋回が行われた否かを判別するための判別用旋回角度FAを変更する処理を行うようになっている。
【0108】
説明を加えると、旋回外側の後輪2が駆動されて適正に旋回走行が行われているにもかかわらず、旋回中心側の後輪2が空転すると、上記したように、旋回中心側の回転数センサ50にて検出される回転数の積算値に基づいて検出される機体の走行距離Gと右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aとに基づいて検出される旋回角度F1が、機体の実際の旋回角度とは大きく異なる場合がある。
【0109】
そこで、その時点における左右の回転数センサ50夫々の回転を積算した値(実回転に伴う走行距離に相当する)の比率Hxを求める(ステップS17)。この比率Hxは、例えば、旋回外側の回転センサ50の検出値の積算値を旋回中心側の回転センサ50の検出値の積算値で割った値とする。内外両側の後輪2が共に走行に伴って適正に回転しており、且つ、回転数センサ50の検出も適正であれば、この比率Hxは、内外輪差を考慮した差異を有する程度の「1」に近い小さめの値となるが、旋回中心側の後輪2の空転等が発生していれば、その度合が大きいほど大きい値になる。
【0110】
そして、比率Hxが第1設定値H1よりも小さければ(ステップS18)、適正な旋回走行であるから判別用旋回角度FAとして第1判別用旋回角度FA1を設定し(ステップS19)、比率Hxが第1設定値H1以上で且つ第1設定値H1よりも大きな値に設定された第2設定値H2以下であれば(ステップS20)、判別用旋回角度FAとして、第1判別用旋回角度FA1より小さい第2判別用旋回角度FA2を設定し(ステップS21)、比率Hxが第2設定値H2以上であれば、第2判別用旋回角度FA2よりさらに小さい第3判別用旋回角度FA3を設定する(ステップS22)。
【0111】
機体の走行距離Gと操向角度Aとに基づいて検出される旋回角度F1が、上記したようにして設定された判別用旋回角度FA以上であれば、旋回が終了したものとして、油圧シリンダ4を伸長作動させて苗植付装置5を下降させる(ステップS23,S24)。苗植付装置5の下降により中央の整地フロート9が田面G2に接地すると、自動昇降制御手段54が作動する(ステップS25)。
【0112】
ステップS23において、機体の旋回角度F1が旋回設定角度FAに達していない状態で、機体の位置Y1が旋回終了位置E3に到達したことが検出されると、畦際での旋回が通常どおりに行われていないと判断されて、音声手段70によりそのことが音声で報知さされ(ステップS39,S40)、これ以後の操作が行われない。
【0113】
〔作業開始用処理〕
苗植付装置5を下降させたのち、左右の回転数センサ50夫々の検出値、具体的には単位時間当たりの回転数に基づいて、そのときの機体の走行速度すなわち現在の車速を算出する(ステップS26)。
そして、現在の車速の情報と機体の位置Y1の検出情報とに基づいて、現在の車速で走行した場合に、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達すると予測される到達予想時刻までの所要時間を推定する(ステップS27)。又、現在の車速の情報とリンクセンサ29にて検出される苗植付装置5の対機体高さの検出情報とに基づいて、前記到達予想時刻から植付け用所要時間だけ前の時刻に機体が位置すると想定される植付け作動用位置、前記到達予想時刻から肥料案内用所要時間だけ前の時刻に機体が位置すると想定される繰り出し作動用位置、及び、繰り出し作動用位置においてブロア16を安定回転状態にするのに必要なブロア作動開始時刻に相当するブロア作動用位置を推定する(ステップS28)。
【0114】
前記肥料案内用所要時間というのは、電動モータM3を作動状態に切り換えて繰出し部15にて肥料の繰り出しを開始してから、ブロア16による風を受けて送風案内され、流下ホース18を通して肥料が案内されて作溝器17にて田面に形成される溝に肥料が供給されるまでの間の所要時間であり、予め実験により求めて制御装置23に記憶されている。又、ブロア用所要時間というのは、ブロア16が起動してから回転が安定して安定した風力が得られる状態になるまでの間の所要時間であり、このブロア用所要時間は、予め実験により求めて制御装置23に記憶されている。
そして、ブロア作動開始時刻は、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達すると予測される到達予想時刻から肥料案内用所要時間だけ前の時刻(機体が肥料繰り出し用機体位置にあると予測される時刻)よりも更にブロア用所要時間だけ前の時刻である。
【0115】
従って、この実施形態では、繰出し部15を繰り出し状態に切り換えるタイミングよりも先行するタイミングで、ブロア16を作動状態に切り換えるように構成されている。
【0116】
尚、植付け用所要時間というのは、電動モータM1を始動させてから植付クラッチ26が入り操作されて植付アーム8が苗を田面G2に植付けるまでの間に必要とされる所要時間である。これは、例えば、電動モータM1が始動してから連係機構を介して爪クラッチ式の植付クラッチ25が咬み合うための時間や植付アーム8が回転するのに要する時間を考慮したものである。
【0117】
作動部操作手段53は、ステップ28の処理において、リンクセンサ29の検出情報に基づいて、苗植付装置5と機体との高さの差が小さいほど、言い換えると、水田が深く苗植付装置5が機体に対して相対的に高い位置にあるほど、電動モータM3を作動状態に切り換えるタイミングを早いタイミングに設定するように構成されている。
【0118】
このことについて説明を加えると、苗植付装置5と機体との高さの差が小さい場合、例えば、図1に示すように、水田が深く耕盤G1に対して高い位置に田面G2がある場合、流下ホース18の途中部が上方に持ち上げられるように変形して、流下ホース18により肥料を案内し難いものとなり、田面G2に供給されるのが遅れるおそれがあるから、電動モータM3を作動状態に切り換えるタイミングを早めるようにしているのである。
【0119】
具体的には、制御装置23が、苗植付装置5と機体との高さの差が小さいほど肥料案内用所要時間を長い時間を設定するように、機体に対する苗植付装置5の高さの検出情報に応じて、予め設定されている演算式あるいはマップデータを用いて、肥料案内用所要時間を変更するように構成されている。
【0120】
そして、作動部操作手段52は、現在の車速の情報、機体の位置Y1の検出情報、及び、機体に対する苗植付装置5の高さの情報に基づいて求めた電動モータM3を作動状態に切り換えるタイミングを、タイミング調節器100にて手動操作にて設定された補正情報に基づいて、遅い側あるいは早い側に補正する(ステップS29)。
【0121】
機体の進行方向(図6の(+Y)(−Y)で示す方向)に対する機体の位置Y1が、上述したようにして推定したブロア作動用位置に至ったことを検出すると、ブロア16の作動を開始させ(ステップS30,S31)、機体の位置Y1が上述したようにして推定した繰り出し作動用位置に至ったことを検出すると、電動モータM3を作動状態側に切り換えて施肥クラッチ27を伝動入り状態に切り換える(ステップS32,S33)。
【0122】
機体の位置Y1が上述したようにして推定した植付作動用位置に至ったことが検出されると(ステップS34)、電動モータM1の作動により植付クラッチ26を伝動状態に切り換える(ステップS35)。これにより、苗植付装置5(回転ケース7、植付アーム8)による苗の植え付けが開始されて、次の作業行程に入る。このとき、繰出し部15による肥料の供給は既に開始されており、苗植付装置5の苗の植え付け開始とほぼ同時に田面G2に肥料が供給される。
【0123】
但し、植付クラッチ26を伝動状態に切り換えてから設定時間が経過するまでの間は、変速レバー45を操作して増速させる操作が行われても、電動モータM4による車速の増速操作を牽制する(ステップS36,S37)。植付クラッチ26を伝動状態に切り換えてから設定時間が経過すると、電動モータM4の増速牽制を解除する(ステップS38)。このように構成することで、旋回走行中の車速よりも増速されることにより、肥料が田面G2に供給されるタイミングがずれることがないようにしている。
【0124】
上述したように、ステップS23において、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達しても、機体の旋回角度F1が旋回設定角度FAに達していなければ(ステップ23,36)、ステップS24〜S35の操作が行われず、そのことを音声手段70にて報知して処理を終了する(ステップS37)。これにより、この後は運転者が昇降レバー11又は操作レバー12を操作して、その操作に基づいて、苗植付装置5の下降、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27の伝動状態への切り換えを行うことになる。
【0125】
上述したような制御が行われることから、上記[8]にて説明した圃場での作業形態のうち、作業行程L01〜L05では、ステップS1〜S4の条件が成立しているから、その後で行われる旋回LL2〜LL6では、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が実行される。但し、旋回LL6が終了したときは、マーカー19を格納姿勢に切り換える必要がある。
そして、空作業行程LA1では、ステップS1〜S4の条件のうち、植付クラッチ26が伝動状態であるという条件が成立しないから、旋回LL1では、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態となり、ステップ7以降の処理は実行しないことになる。又、作業行程LB1〜LB4では、ステップS1〜S4の条件のうち、いずれかのマーカー19が作用姿勢にあることという条件が成立しないから、各作業行程LB1〜LB4の後で行われる旋回では、機体位置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態となり、ステップ7以降の処理は実行しないことになる。
【0126】
[別実施形態]
以下、別実施形態を説明する。
(1)上記実施形態では、苗植付装置5と機体との高さの差が小さいほど、肥料案内用所要時間を長い時間に設定するように、苗植付装置5と機体との高さの検出情報に応じて肥料案内用所要時間を変更するようにしたが、このような構成を備えない構成してもよい。
【0127】
(2)上記実施形態では、旋回走行が開始されると(操作レバー12が上昇位置Uに操作される、又は、前輪1が設定角度A2を越えて操向操作される)、ブロア16の作動を停止させ、旋回走行が終了するとブロア16を作動状態に切り換えるようにして、繰出し部15を繰り出し状態に切り換えるタイミングよりも先行するタイミングで、ブロア16を作動状態に切り換えるように構成したが、繰出し部15を繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じタイミングでブロア16を作動状態に切り換える構成としてもよい。
【0128】
(3)上記実施形態では、機体位置検出手段51として、式1に基づいて、空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1を検出するようにしたが、このような構成に代えて次のように構成してもよい。
【0129】
旋回走行が開始されると(操作レバー12が上昇位置Uに操作される、又は、前輪1が設定角度A2を越えて操向操作される)、旋回中心側の回転数センサ50の検出値の積算を開始し(機体位置検出手段51に相当)、これとは別に、旋回中心側の回転数センサ50の検出値の積算を開始した時点(旋回開始位置E1に相当)を、原点とし(旋回開始位置検出手段52に相当)、原点に対して設定値(旋回終了位置E3に相当)を設定する。
【0130】
そして、機体の旋回走行動作については、常に同じ旋回半径及び走行距離であるとして設定してあり、旋回中心側の回転数センサ50の検出値の積算値が機体の旋回行程の位置を表す値として検出するようにして、その回転数センサ50の検出値の積算値が前述の設定値に達すると、旋回終了位置E3に到達したと判別する構成である。
【0131】
(4)上記実施形態では、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが変化するごとに、機体の旋回中心C及び旋回半径R、機体の走行距離G、機体の移動角度θの検出、式1による空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行うようにしたが、これに代えて以下の(4−1)(4−2)のように構成してもよい。
【0132】
(4−1) 図6に示す前半の旋回行程L1(後半の旋回行程L2)において、10度(所定の角度範囲に相当)の範囲を備えた9個の領域(0度〜10度の領域、10度〜20度の領域、20度〜30度の領域、30度〜40度の領域、40度〜50度の領域、50度〜60度の領域、60度〜70度の領域、70度〜80度の領域、80度〜90度の領域)に分けて、9個の領域の各々に一つの機体の旋回半径R(領域の中央の角度に対応する機体の旋回半径R)を設定する。
例えば0度〜10度の領域において、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが5度の場合の機体の旋回半径R(図7(a)(b)参照)を、0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径Rとして設定する。
【0133】
右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが0度〜10度の領域に存在すると、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが変化しても、これに関係なく0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径Rを使用し、機体の走行距離G、機体の移動角度θの検出、式1による空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0134】
10度〜20度・・・において、前述の同様に10度〜20度・・・の領域の一つの機体の旋回半径Rを使用して、機体の走行距離G、機体の移動角度θの検出、式1による空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0135】
(4−2) 図6に示す前半の旋回行程L1(後半の旋回行程L2)において、10度(所定の角度範囲に相当)の範囲を備えた9個の領域(0度〜10度の領域、10度〜20度の領域、20度〜30度の領域、30度〜40度の領域、40度〜50度の領域、50度〜60度の領域、60度〜70度の領域、70度〜80度の領域、80度〜90度の領域)に分けて、9個の領域の各々に一つの機体の旋回半径R(領域の最大の角度に対応する機体の旋回半径R)を設定する。
例えば0度〜10度の領域において、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが10度の場合の機体の旋回半径R(図7(a)(b)参照)を、0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径Rとして設定する。
【0136】
右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが、0度(直進位置A1)から0度〜10度の領域に入っても、空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行わない。右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが10度に達すると、0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径R及び10度により、式1に基づいて空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0137】
10度〜20度・・・において、前述の同様に10度〜20度・・・の領域の機体の旋回半径Rを使用して、20度、30度・・・において、10度〜20度・・・の領域の一つの機体の旋回半径・・・により、式1に基づいて空作業行程LA1、作業行程L01〜L05の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1の検出を行う。
【0138】
(5)上記実施形態では、車速検出手段としての右及び左の回転センサ50が、右及び左のサイドクラッチ40の伝動下手側の回転数を検出するようにしたが、このような構成に代えて、例えば、後輪2への伝動系における後車軸ケース37の入力軸38や伝動軸39に設けられるもの、あるいは、前輪1への伝動系に設けるもの等であってもよい。この場合、右及び左の回転センサ50とは別の車速検出手段であってもよい。
又、対地高さ検出手段としては、前記リンクセンサ29に代えて、例えば、油圧シリンダ4の伸縮位置を検出してリンク機構3の高さを検出するもの等、異なる構成のものを採用してもよい。
【0139】
(6)上記実施形態では、機体が旋回走行を開始したときに、車速がどのような車速であっても速度を維持するようにしたが、例えば、機体が旋回走行を開始したときに、車速が予め設定した規定値を超えている場合は、強制的に車速を規定値以下にまで減速させるように、電動モータM4の作動を制御する構成としてもよい。
【0140】
(7)上記実施形態では、作業機として乗用型田植機を示したが、本発明は、乗用型田植機に限らず、種籾等を圃場に供給する直播装置を備えた水田作業機でもよく、又、機体後部に作動部としてのロータリ耕耘装置や薬剤散布装置等を昇降自在に備えたトラクタや、機体の前部に作動部としての刈取部を昇降駆動自在に支持し且つ刈り取った穀稈を脱穀する作動部としての脱穀装置を備えたコンバイン等の種々の作業機に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【0141】
本発明は、液状の肥料あるいは粉粒状や液状の薬剤を供給する薬剤散布装置を備えた水田作業機、種籾を圃場に供給する直播装置を備えた直播機等、あるいは、ロータリ耕耘装置や薬剤散布装置等を昇降自在に備えたトラクタ、刈取部や脱穀装置を備えたコンバイン等の種々の作業機に適用できる。
【符号の説明】
【0142】
5 作業装置
14 粉粒体貯留手段
15 粉粒体繰り出し手段
16 ブロア
17 圃場接地部位
18 流下ホース
21 作動部
29 対機体高さ検出手段
50 車速検出手段
51 機体位置検出手段
53 作動部操作手段
100 タイミング補正手段
J 案内手段
M3 アクチュエータ(電動モータ)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アクチュエータの操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が備えられている作業機であって、
前記作動部が、前記アクチュエータを前記作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに前記作動状態に切り換わるように構成され、
機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段と、
機体の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記機体位置検出手段及び前記車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて前記アクチュエータを作動状態側に切り換える作動部操作手段と、
前記作動部操作手段が前記アクチュエータを作動状態側に切り換える前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段とが備えられている作業機。
【請求項2】
前記作動部が、粉粒体を貯留する粉粒体貯留手段と、前記アクチュエータの作動により前記粉粒体貯留手段から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段と、繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する案内手段とを備えて構成されている請求項1記載の作業機。
【請求項3】
前記案内手段が、前記繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する流下ホースと、この流下ホースを通して粉粒体を送風案内するための風を生起するブロアとを備えて構成され、
前記作動部操作手段が、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングで、前記ブロアを作動状態に切り換えるように構成されている請求項2記載の作業機。
【請求項4】
機体に対して昇降自在に且つ作業状況に応じて機体に対する相対高さが変更する状態で作業装置が連結され、
前記粉粒体貯留手段及び前記粉粒体繰り出し手段が機体側に支持され、
前記流下ホースの上手側端部が前記粉粒体繰り出し手段に接続されるとともに、前記流下ホースの下手側端部が前記作業装置の圃場接地部位に支持され、
機体に対する前記作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、
前記作動部操作手段が、前記機体位置検出手段、前記車速検出手段、及び、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている請求項3記載の作業機。
【請求項1】
アクチュエータの操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が備えられている作業機であって、
前記作動部が、前記アクチュエータを前記作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに前記作動状態に切り換わるように構成され、
機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機体位置検出手段と、
機体の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記機体位置検出手段及び前記車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機体位置に至ると予測されるタイミングを求めて、そのタイミングにて前記アクチュエータを作動状態側に切り換える作動部操作手段と、
前記作動部操作手段が前記アクチュエータを作動状態側に切り換える前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段とが備えられている作業機。
【請求項2】
前記作動部が、粉粒体を貯留する粉粒体貯留手段と、前記アクチュエータの作動により前記粉粒体貯留手段から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段と、繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する案内手段とを備えて構成されている請求項1記載の作業機。
【請求項3】
前記案内手段が、前記繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する流下ホースと、この流下ホースを通して粉粒体を送風案内するための風を生起するブロアとを備えて構成され、
前記作動部操作手段が、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングで、前記ブロアを作動状態に切り換えるように構成されている請求項2記載の作業機。
【請求項4】
機体に対して昇降自在に且つ作業状況に応じて機体に対する相対高さが変更する状態で作業装置が連結され、
前記粉粒体貯留手段及び前記粉粒体繰り出し手段が機体側に支持され、
前記流下ホースの上手側端部が前記粉粒体繰り出し手段に接続されるとともに、前記流下ホースの下手側端部が前記作業装置の圃場接地部位に支持され、
機体に対する前記作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、
前記作動部操作手段が、前記機体位置検出手段、前記車速検出手段、及び、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている請求項3記載の作業機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2012−239434(P2012−239434A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−113504(P2011−113504)
【出願日】平成23年5月20日(2011.5.20)
【出願人】(000001052)株式会社クボタ (4,415)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年5月20日(2011.5.20)
【出願人】(000001052)株式会社クボタ (4,415)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]