薬液散布作業車両
【課題】旋回時などに散布ブームを障害物に接触させないように、自動的に昇降制御が可能な薬剤散布作業車両を提供することである。
【解決手段】薬液タンク１８からの薬液を圃場に散布するセンターブーム４３と左右のサイドブーム４４と左右のサイドブーム４４の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ２９と左右の車輪１２及び／又は１３）の切れ角を検出するタイヤ切れ角センサ４６と車輪（１２又は１３）の回転数を検出する車速センサ６とタイヤ切れ角センサ４６の旋回角度の検知により自動的に旋回外側のサイドブーム４４の上下動を行い、該サイドブーム４４の上げ速度は車速センサ６の検出値に基づき決める制御装置１００を備えた薬液散布作業車両である。
【解決手段】薬液タンク１８からの薬液を圃場に散布するセンターブーム４３と左右のサイドブーム４４と左右のサイドブーム４４の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ２９と左右の車輪１２及び／又は１３）の切れ角を検出するタイヤ切れ角センサ４６と車輪（１２又は１３）の回転数を検出する車速センサ６とタイヤ切れ角センサ４６の旋回角度の検知により自動的に旋回外側のサイドブーム４４の上下動を行い、該サイドブーム４４の上げ速度は車速センサ６の検出値に基づき決める制御装置１００を備えた薬液散布作業車両である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薬液タンクに収容された薬液を圃場に散布する薬剤散布作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機体の前部に散布ブームを左右ローリング自在に支持して設け、この散布ブームから薬液などを圃場で生育中の散布対象の作物に噴霧する薬剤散布作業車両があり、該薬剤散布作業車両が畦際で旋回走行する場合に、旋回外側の散布ブームが畦に接触するのを防ぐために上昇させる必要がある。
従来は、薬剤散布作業車両が畦際で旋回走行する場合に、旋回外側の散布ブームが畦に接触しないようにするためには、手動で旋回外側の散布ブームを上昇させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１記載の発明における薬剤散布作業車両では、旋回外側の散布ブームが畦などに接触することを防ぐために、当該散布ブームを監視しながら手動で昇降させていたので、作業者の行うべき他の操作がおろそかになりがちであった。
そこで本発明の課題は、旋回時などに散布ブームを障害物に接触させないように、自動的に昇降制御が可能な薬剤散布作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記本発明の課題を解決するために次のような解決手段を採用する。
すなわち、請求項１記載の発明は、薬液を貯留する薬液タンク（１８）と、該薬液タンク（１８）からの薬液を圃場に散布するセンタブーム（４３）と左右のサイドブーム（４４）と、左右のサイドブーム（４４）の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ（２９）と、左右の車輪（１２及び/又は１３）の切れ角を検出するタイヤ切れ角センサ（４６）と、車輪（１２又は１３）の回転数を検出する車速センサ（６）と、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により自動的に旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動を行い、該サイドブーム（４４）の上げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御装置（１００）を備えたことを特徴とする薬液散布作業車両である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、制御装置（１００）が、サイドブーム（４４）の下げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記左右のサイドブーム（４４）を水平に維持する自動水平制御構成を備え、制御装置（１００）が、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動に連動して旋回内側のサイドブーム（４４）の上下動も制御する制御構成を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の薬液散布作業車両である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、制御装置（１００）が、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量と旋回内側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量を差別化する制御構成を備えたことを特徴とする請求項３記載の薬液散布作業車両である。
【０００９】
請求項５記載の発明は、旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる自動スイッチ（６４）を設け、制御装置（１００）は、自動スイッチ（６４）のオンの時にだけ、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、車両の旋回時に自動で外輪側サイドブーム４４を自動上下させることで、操作の容易化を図ることができ、かつ、車速に連動して外輪側サイドブーム４４の上げ速度を変化させることで、（ａ）速い旋回時は外輪側サイドブーム４４の上げ速度を速くして、外輪側サイドブーム４４が畦畔に衝突する確率が低減し、（ｂ）遅い旋回では、外輪側サイドブーム４４の上げ速度もそれなりに遅くするので、作物に対する薬液付着率が良くなり、（ｃ）走行時の薬液飛散防止、作物に対する過剰な薬液散布低減効果がある。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、車速センサ６の出力が大きければ大きいほどサイドブーム４４の下げ速度が速まり、また、遅い速度での旋回時にはサイドブーム４４の下げ速度も遅くなるので、下降中のサイドブーム４４が作物や地面をたたく危険性が低減できる。また、速い速度での旋回では、サイドブーム４４の下げ速度も速くなり、すばやく規定のノズル４５ｂの噴霧高さに到達するので、作物への薬液付着率が向上、車両走行時のドリフト低減につながる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、旋回時に遠心力により、内輪側から外輪側にかけて車体の旋回方向外側が下向きに下がる勾配が生じる現象に対して、旋回内側のサイドブーム４４も一緒に傾斜する。このため、サイドブーム４４を水平に維持する自動水平制御が作動するので、旋回内側のサイドブーム４４は水平状態に移行する。このとき、旋回内側のサイドブーム４４は撓み等の影響で先端部が上下方向に揺動する。しかも圃場面の凹凸の影響も加わって機体の揺れが大きくなることがあるので、旋回内側のサイドブーム４４が作物に当接して作物を傷めることがある。
このような不具合を防止するために、旋回時に内輪側のサイドブーム４４を自動的に上下させることで作物や地面を叩く危険を回避できる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、外輪側のサイドブーム４４は大きく上げて畦畔を回避し、内輪側サイドブーム４４は水平制御の誤感知の補正分を補うために上昇させるので、必要以上に散布対象から内輪側のサイドブーム４４のノズル４５ｂが離れず、効果的に圃場面に衝突することなく、薬液を作物に付着させることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、旋回時に自動的にサイドブーム４４が上下動すると思わぬ不具合が生じるので、作業者が任意に手動／自動を切り替えることで、局面に合った操作を実現でき、自動スイッチ６４を押さない手動時に安全性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による薬液散布作業車両の側面図である。
【図２】図１の薬液散布作業車両の平面図である。
【図３】図１の薬液散布作業車両の制御ブロック図である。
【図４】畦畔で旋回走行中の図１の薬液散布作業車両の平面図である。
【図５】畦畔での走行中の図１の薬液散布作業車両の正面図である。
【図６】図１の薬液散布作業車両のサイドブームを自動的に上昇させるための制御フローチャートである。
【図７】図１の薬液散布作業車両の左右のサイドブームの上下動制御時の正面図である。
【図８】図１の薬液散布作業車両の防除操作部の斜視図（図８（ａ））と自動操舵スイッチを示す操舵部の平面図（図８（ｂ））である。
【図９】図１の薬液散布作業車両のブーム受けの斜視図（図９（ａ））と縦断面図（図９（ｂ））である。
【図１０】図１の薬液散布作業車両の自動スイッチの作動時にサイドブーム十字レバーの操作を行う場合の制御のフローチャートである。
【図１１】図１の薬液散布作業車両の前後輪切れ角センサにより４ＷＳ旋回状態を認識することを説明する車両一部上面図である。
【図１２】図１の薬液散布作業車両のタイヤ切れ角センサの出力と左旋回、直進及び右旋回時のタイヤ切れ角の大きさの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいてこの発明の実施態様について説明する。
図１に薬液散布装置を前部に取り付けた薬液散布作業車の側面図を示し、図２には薬液散布作業装置部分の平面図を示す。なお、本明細書では薬液散布作業車の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右という。
【００１７】
薬液散布作業車の車体１は、前輪１２及び後輪１３を軸装するアクスルハウジングをローリング自在に支持する。また、ハンドルポスト５９により支持されたステアリングハンドル１４の回転操作により前輪１２を操向すると共にボンネット１５下のエンジン（図示せず）によって伝動走行される。この車体１には操縦席１７の後部から左右両側にわたって囲うように形成された薬液タンク１８を車体に対し着脱自在に搭載し、この薬液タンク１８内の薬液を前側に設けられる散布ブーム１９へ圧送する防除ポンプ２０が車体１の操縦席１７の下方に設けられている。
【００１８】
操縦席１７の左側下方でフロア５４の上方に位置する薬液タンク１８の左側部には、オペレータ一人が乗り降りできる程度の凹部Ｓが設けられ、該凹部Ｓの底面にタンク側ステップ５０が設けられている。タンク側ステップ５０の外側下方には、本機側ステップ５３が設けられている。この本機側ステップ５３は、上面５３Ａがフロア５４と薬液タンク１８の底面とほぼ同一高さとなる位置にある。
【００１９】
本機側ステップ５３の下方には、フロア５４から吊り下げ式に設置された梯子部材５５が設けられている。梯子部材５５は任意の段数、例えば２段のステップを有している。これらの梯子部材５５、本機側ステップ５３及びタンク側ステップ５０は所定の間隔で配置されている。このような構成によりオペレータは、梯子部材５５のステップ、本機側ステップ５３及びタンク側ステップ５０を順に登ることにより、安全かつ容易に操縦席１７に到達して乗車できる。
【００２０】
本機のフロア５４に薬液タンク１８を搭載する自走型薬液散布作業車において、薬液タンク１８は本機ダッシュパネル５６付近まで前方に突出している。一方、薬液タンク１８は上面視でオペレータの足元まで完全に覆い囲った略コの字状の構造を有している。このような構造により薬液タンク１８の高さを増加させずにタンク容量を増大させるとともに後進時の見通しを確保できる。また、薬液タンク１８を前方に長くすることにより、薬液タンク内液量の変位による機体の重心移動を小さく抑え、薬液散布作業時の機体バランスを安定させ、走行性能を高めることができ、機体が後傾して沈没するという事態を回避できる。
なお、図２では薬液タンク１８の上面が略コの字形状の略直方体形状のものを図示しているが、これに限定されず、タンクステップを有する形状であれば任意の形状にすることができる。
【００２１】
薬液タンク１８の先端部形状は、フロア５４のフロントに上方へ浮き上がるように湾曲させた傾斜部５１と密着するように形成されている。従って、薬液タンク１８を後方から前方へ移動させて傾斜部５１で合致させて止めることができる。このような構造により前輪１２の横揺れ等によるタイヤと薬液タンク１８の干渉を防止でき、薬液タンク１８の本機のフロア５４上での接地性を高め、タンク１８の安定性を高めることができる。
【００２２】
前記車体１の前部には、ボンネット１５の左右両側部に支持されたリフトリンク３が取り付けられている。リフトリンク３は、アッパリンク２４とロワリンク２５を平行状に配置して、この前端部間をヒッチブラケット４で連結し、後端部間を直立した支柱２３に軸支して平行リンク形態に構成され、この平行リンクが昇降シリンダ２７，２７により先端部が昇降移動することで散布ブーム１９の薬液散布高さを調節することができる。
【００２３】
ヒッチブラケット４の下端部には機体左右方向に伸びるセンターブーム４３を取り付けている。またその左右端部に上方に突出したシリンダ取付支柱２６が設けられ、シリンダ取付支柱２６の上端には電気的に作動制御される油圧タンク付ソレノイドバルブ２８を介して伸縮するローリングシリンダである上下シリンダ（ローリングシリンダ）２９の上端が取り付けられ、上下シリンダ２９の下端にはサイドブーム４４が回動自在に取り付けられている。従って、上下シリンダ２９の伸縮によりサイドブーム４４が昇降される。なお、サイドブーム４４は機体の両サイドに収納されるときはサイドブーム受け４０で機体に支持される。
【００２４】
前記散布ブーム１９は、センターブーム４３と、このセンターブーム４３の外側に折畳可能に連結されるサイドブーム４４から構成され、各々薬液噴霧用の噴霧ノズル４５（４５ａ，４５ｂ）が一定間隔で配置されている。
サイドブーム４４はシリンダ取付支柱２６を介してセンターブーム４３に取り付けられているが、サイドブーム４４はセンターブーム４３に設けられた開閉シリンダ３０により開閉される。
【００２５】
指標ロッド５２（図１）は、センターブーム４３の中央付近領域から上方に向けて垂直に突出して設けられたロッドである。該指標ロッド５２の上端にはＬＥＤ等からなるランプが付設されており、後述する自動水平制御動作の開始と同時にランプが点灯する。なお、指標ロッド５２の下端において、作動機構等と連動して自動水平制御中に回転等するようにしても良い。このような構成によりオペレータにブーム４３，４４の制御状態を認知させることができ、ブーム４３，４４の誤操作を回避でき、散布作業時に自動水平スイッチをＯＮにすることを忘れ、ロングブーム（サイドブーム４４）の先端のノズル４５ｂが作物と接触し、破損するという不具合を回避できる。
【００２６】
ここで自動水平制御には水平制御と平行制御があり、水平制御と平行制御は共に自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御を行って行われる。そして水平制御は、自動スイッチ６４をオンとして左右のサイドブーム４４が地球上の水平儀による水平と一致する状態を維持するようにすることである。センターブーム４３は短く、また機体に固定するので機体と一緒に傾斜するので制御の必要はない。しかし、左右のサイドブーム４４は自動スイッチ６４がオンであれば、自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御を行って前記水平制御する。また平行制御は、傾斜地などの走行中に行うものであり、そのために自動スイッチ６４がオンとして、さらに平行スイッチ７２をオンとして、十字レバー７４を操作してサイドブーム４４を任意の角度に傾斜させてサイドブーム４４を傾斜地に対して平行になるようにして、地面に衝突させないようにすることである。
【００２７】
ここで自動水平制御には水平制御と平行制御があり、水平制御と平行制御は共に自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御が行われる。そして水平制御は、自動スイッチ６４をオンとして左右のサイドブーム４４が地球上の水平儀による水平と一致する状態を維持するようにすることである。センターブーム４３は短く、また機体に固定するので機体と一緒に傾斜するので制御の必要はない。しかし、左右のサイドブーム４４は自動スイッチ６４がオンであれば、自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御を行って前記水平制御する。また平行制御は、傾斜地などの走行中に行うものであり、そのために自動スイッチ６４をオフとして、平行スイッチ７２をオン（自動水平スイッチ６４、平行制御スイッチ７２及び手動スイッチ７３は、いずれか１個のスイッチしか機能しない。）として、十字レバー７４を操作してサイドブーム４４を任意の角度に傾斜させる。特に頻繁に使用する例として、サイドブーム４４を傾斜地に対して平行になるようにして、作物に衝突させないようにすることである。傾斜地の傾斜度合いが、例えば右傾斜３度であれば、左右にサイドブーム４４も右傾斜３度となるように十字レバー７４で操作する。その後は、機体が左右傾斜しても、傾斜センサ６３からの検出値を基にして、左右のサイドブーム４４の右傾斜３度を維持するように制御する。
【００２８】
また水平関係スイッチとしてその他に手動スイッチ７３があり、手動スイッチ７３がオンのときには自動水平制御動作、平行制御は行えず、十字レバー７４を操作して任意の傾斜角度にサイドブーム４４を操作し、傾斜地などで作物にサイドブーム４４が衝突しないようにする。
【００２９】
また水平関係スイッチとしてその他に手動スイッチ７３があり、手動スイッチ７３がオンのときには自動水平制御動作は行えず、十字レバー７４を操作して任意の傾斜角度にサイドブーム４４を操作して手動で傾斜地などで地面に対して水平にする操作が可能になる。
【００３０】
次に上記構成の薬液散布作業車両の制御部について説明する。図３の制御ブロック図に示すように、本機コントローラ１００にはＦＷＳ７ａ、４ＷＳ７ｂ、ＲＷＳ７ｃ、ＦＷＳ，４ＷＳ，ＲＷＳを自動選択する自動選択スイッチ７ｄ（図８（ｂ）参照）のいずれかを選択する操舵切替スイッチ群７と水平関係スイッチ（前記自動スイッチ６４と平行スイッチ７２と手動スイッチ７３）があり、車速センサ６、タイヤ切れ角センサ４６、ＧＰＳアンテナ（受信機）８１からの信号を受信する入力回路などが接続し、操舵装置（ハンドル１４や車輪操舵用の油圧シリンダと該シリンダ作動用のソレノイド等からなる）のソレノイド（本実施例の薬液散布作業車はＦＷＳ、４ＷＳ、ＲＷＳを装備しており、４輪全て油圧シリンダで動く構成である。）、昇降ソレノイド（シリンダ２９用）、水平ソレノイド（シリンダ３０用）、ブザー、表示部への出力回路等が接続している。
【００３１】
上記ブーム４４の上下移動は上下シリンダ２９，２９の伸縮速度を制御可能な構成としている。該伸縮速度の制御は詳細な説明と図示は省略するが、シリンダ作動用の油圧回路にある比例ソレノイドや分流弁による油圧制御により、シリンダ伸縮速度を調整することで行う。ただし上下シリンダ２９，２９の作動を可変モータで行う場合は前記可変モータの駆動制御で行う。
【００３２】
図４の畦畔で旋回走行中の作業車両の平面図と図５の畦畔での走行中の作業車両の正面図に示すように、図示例で左旋回する際の旋回外側の右の前輪１２のタイヤ切れ角センサ４６の検知により、旋回外輪側の右サイドブーム４４を上下シリンダ２９により自動的に上昇させる構成とする。この場合の制御フローチャートを図６に示す。またその際の右サイドブーム４４の上げ速度は、例えば予め決められた車速とサイドブーム４４の上げ速度の関係から予め決めた車速の複数の規定範囲内でサイドブーム４４の上げ速度も車速に相関させて段階的に変化させる。例えば車速が速いほどサイドブーム４４の上げ速度を速める。
【００３３】
一般に防除作業において、畦畔近傍で旋回作業へのサイドブーム４４が畦畔に衝突することを回避する操作（上げ下げ操作）を手動操作以外の方法で行うのは困難である。そこで、上記構成により、自動で外輪側サイドブーム４４を自動上下させることで、操作の容易化を図ることができ、かつ、車速に連動して外輪側サイドブーム４４の上げ速度を変化させることで、（ａ）速い旋回時は外輪側サイドブーム４４の上げ速度を速くして、外輪側サイドブーム４４が畦畔に衝突する確率を低減し、（ｂ）遅い旋回では、外輪側サイドブーム４４の上げ速度もそれなりに遅くするので、作物に対する薬液付着率が良くなり（あまり、上がり過ぎていると作物とノズルの距離が空きすぎる）、（ｃ）走行時の薬液飛散防止、作物に対する過剰な薬液散布低減効果がある。
【００３４】
また同様に、車速センサ６の出力が大きければ大きいほどサイドブーム４４の下げ速度が速まり、速い速度での旋回では、下げ速度も速くなり、すばやく規定のノズル４５ｂの噴霧高さに到達するので、作物への薬液付着率が向上、車両走行時のドリフト低減につながる。一方、遅い速度での旋回時にはサイドブーム４４の下げ速度も遅いので、下降中のサイドブーム４４が作物や地面をたたく危険性は低減できる。
【００３５】
また、図７に示すように、旋回時の外輪側のサイドブーム４４の上下動に連動して内輪側のサイドブーム４４も上下動させるように制御を行うと、次のように作用効果がある。 すなわち、旋回時の遠心力により、前記自動水平制御動作用の自動水平センサ（傾斜センサ）６３が傾きを感知して前記外輪側サイドブーム４４が傾斜してしまう現象（外輪側から内輪側にかけて車体の横方向が下向きに下がる勾配が生じる現象）に対して、旋回時に内輪側のサイドブーム４４を自動的に上下させることで作物や地面を叩く危険を回避できる。
すなわち、図７に示す旋回始めに外輪側のサイドブーム４４だけでなく、内輪側のサイドブーム４４も上昇させ（矢印Ａ）、その後折り返しターン時に左右のサイドブーム４４を共に下降させる（矢印Ｂ）。このような制御をすることで前述のようにサイドブーム４４が作物や地面を叩く不具合を回避できる。
【００３６】
上記した旋回時のサイドブーム４４の自動上下動制御において、外輪側のサイドブーム４４の上げ量を内輪側のサイドブーム４４の上げ量より大きくして差別することが望ましい。こうして、外輪側のサイドブーム４４は大きく上げて畦畔を回避することを目的とするのに対して、内輪側サイドブーム４４は水平制御の誤感知の補正分を補うために上昇させることを目的とし、必要以上に散布対象から内輪側のサイドブーム４４のノズル４５ｂが離れないので、効果的に圃場面に衝突することなく、薬液を作物に付着させることができる。
【００３７】
図８には防除コントローラ表示部６２、自動スイッチ６４および防除ポンプスイッチ６６などを配置している防除操作部６１の斜視図を示すが、自動的にサイドブーム４４の上下制御を行うことができる自動スイッチ６４を設け、該自動スイッチ６４を押す場合は自動、押さない場合は手動とすることができる。前記自動スイッチ６４を押さない手動時には左右のサイドブーム十字レバー７４を作業者が操作することでサイドブーム４４を手動上昇作動させたり、手動上昇させなかったりする。これは、旋回時にいつもサイドブーム４４が上下動すると思わぬ不具合が生じるので、作業者が任意に手動／自動を切り替えることで、局面に合った操作を実現でき、自動スイッチ６４がない場合に比べて安全性も向上する。
【００３８】
また、自動スイッチ６４と防除ポンプスイッチ６６がともに「オン」状態の時にサイドブーム４４の自動上下制御機構が作動する構成にしておくと、自動スイッチ６４を切り忘れた場合、圃場外でサイドブーム４４を拡げて旋回した時などに、勝手にサイドブーム４４が上下動することで障害物と衝突する不具合を回避できる。
【００３９】
サイドブーム４４の自動上下制御機構が必要なときは、基本的に防除ポンプ２０が「オン」になっているので、自動スイッチ６４のオンをすれば防除ポンプ２０は作動し、また、しかも上記圃場外でサイドブーム４４がうっかり作動することを回避できる。
このことを表１に示す。
【表１】
【００４０】
本実施例の走行車両は、ステアリング制御に４ＷＳ以外のモード（ＦＷＳ、ＲＷＳ）を備えているが、自動スイッチ６４がオンであれば、４ＷＳスイッチ７ｂが「オン」状態のときにのみ、自動ブーム上下制御機構が作動し、４ＷＳスイッチ７ｂが「オフ」であれば、たとえ自動スイッチ６４がオンであっても自動ブーム上下制御機構が作動できない構成にすると、圃場外（路上など）で多用するＦＷＳモードの設定時に、自動スイッチ６４を切り忘れて旋回しても自動的にサイドブーム４４が上下動しないので、思わぬ衝突を回避できる。
このことを表２に示す
【表２】
このように圃場内での旋回には４ＷＳモードのみを使用するので、自動ブーム上下制御機構は４ＷＳモードのみで作動する構成にしておくと、なんら支障がなくサイドブーム４４を操作でき、安全である。
【００４１】
本実施例の走行車両（防除機）は、図９（ａ）の斜視図と図９（ｂ）の縦断面図に示すようにブーム格納を検知するブーム格納センサ６７を左右のブーム受け４０に設けている。ブーム受け４０の底部に板バネ６８とアクチュエータ６９（リミットスイッチを作動させるピン）及びリミットスイッチ７１を配置し、サイドブーム４４の格納時に板バネ６８にサイドブーム４４の底面が当たると、板バネ６８が変形してアクチェータ６９を作動させ、該アクチェータ６９の変形でリミットスイッチ７１が作動する構成である。
このことを表３に示す。
【表３】
従って、左右のブーム格納センサ６７のいずれかでも、検知していれば自動ブーム上下制御機構は作動しないようにしている。
【００４２】
サイドブーム４４が格納状態では一切、サイドブーム４４を自動的に上下させる必要はなく、むしろ、自動上下制御機構を作動させると思わぬ不具合があり、ブーム受け４０にサイドブーム４４の移動の力が作用する理由で必要以上の荷重を与え、ブーム格納センサ６７等が破損する恐れがある。しかし、上記左右のブーム格納センサ６７のいずれかでも、検知していれば自動ブーム上下制御機構は作動しない構成にしておくと安全である。
【００４３】
畦畔近辺での旋回では、タイヤ切れ角センサ４６で旋回状態を検知してから自動ブーム上下制御機構を作動させてサイドブーム４４を上昇させるのでは、サイドブーム４４の上昇が遅すぎてブーム４４が障害物に衝突するおそれがある。このような事態を回避するために、予め作業者がワンタッチ操作でサイドブーム４４を規定量上昇させることが望ましい。
【００４４】
そこで、サイドブーム４４の手動操作用のサイドブーム十字レバー７４（図８）の操作でサイドブーム４４を規定量上昇させることができれば、サイドブーム十字レバー７４の本来の操作と混同することなくスムーズに作業できる。また、サイドブーム４４の下げは旋回終了後、又は次工程の散布のための旋回を再び開始してハンドル１４が所定角度以上に操舵されると自動的に下降するので、旋回中の操作を容易に行うことができる。
【００４５】
例えば、図４の直進部（ロ）地点（旋回手前）において、自動スイッチ６４がオンであれば作業者がサイドブーム十字レバー７４を上げ操作を一度するだけでサイドブーム４４は継続して規定高さまで上昇する（規定時間上昇）。そして図４の（イ）地点を超えて、畦に沿って一旦直線走行（これは直近距離を長くすることによりサイドブーム４４による畦畔での散布漏れをなくして十分に薬液散布を可能とするためである。）した後、２回目の旋回をタイヤ切れ角センサ４６が確認すると、自動的にサイドブームを下げる。この制御のフローチャートを図１０に示す。
なお、図４の直進部（ロ）地点（旋回手前）において、自動スイッチ６４がオフであれば作業者がサイドブーム十字レバー７４を上げ操作する操作時間の間だけサイドブーム４４は継続して上昇する。
【００４６】
図１１に示すように前後輪１２，１３にタイヤ切れ角センサ４６を有するので、前後輪１２，１３の切れ角の出力を監視して４ＷＳ旋回状態を認識することができる。
ステアリング操作で自動モード（前進４ＷＳ、後進ＲＷＳ）が選択できる場合に、本構成では前後輪１２，１３の切れ角を検知することで確実に４ＷＳを認識可能にして自動ブーム上下制御機構によりサイドブーム４４を上下動させるので、後進時のＲＷＳモードで誤ってサイドブーム４４が上下動することはない。
【００４７】
図１２のグラフの縦軸にタイヤ切れ角センサ４６の出力（電圧値Ｖ）の大きさを示し、図１２のグラフの横軸に左旋回、直進及び右旋回時のタイヤ切れ角の大きさを示すが、
左旋回の判定はＶＦ＜ＶＦ１、ＶＲ＞ＶＲ１、
右旋回の判定はＶＦ＞ＶＦ２、ＶＲ＜ＶＲ２
てあり、この左右の旋回判定の範囲内で４ＷＳモードで走行中であることが分かる。
【００４８】
なお、ＶＦは前輪切れ角センサの出力値、ＶＲは後輪切れ角センサの出力値であり、ＶＦ１、ＶＲ１はそれぞれタイヤ切れ角の所定値を表す。
これ以外の領域はＦＷＳ、ＲＷＳ、４ＷＳでも微調整領域と判定してブーム自動制御機構は作動させない。
【００４９】
本実施例の薬液散布作業車両では、該作業車両に搭載して車速に連動して薬液を散布する防除機において、薬液濃度と車速等により薬液散布量を決めて防除ポンプの薬液吐出量を決める。なお、前記ＧＰＳ受信機８１はＧＰＳからの車両速度情報と位置情報を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、自走型散布機を備えた薬剤散布用の作業車両に限らず、肥料などを散布する作業車両にも利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車体 ３ リフトリンク
４ ヒッチブラケット ６ 車速センサ
７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） 操舵切替スイッチ
１２ 前輪 １３ 後輪
１４ ステアリングハンドル １５ ボンネット
１７ 操縦席 １８ 薬液タンク
１９ 散布ブーム ２０ 防除ポンプ
２３ 支柱 ２４ アッパリンク
２５ ロワリンク ２６ シリンダ取付支柱
２７ 昇降シリンダ
２８ 油圧タンク付ソレノイドバルブ
２９ 上下シリンダ（ローリングシリンダ）
３０ 開閉シリンダ ４０ サイドブーム受け
４３ センターブーム ４４ サイドブーム
４５（４５ａ，４５ｂ） 噴霧ノズル
４６ タイヤ切れ角センサ
５０ タンク側ステップ ５１ 傾斜部
５２ 指標ロッド ５３ 本機側ステップ
５４ フロア ５５ 梯子部材
５６ 本機ダッシュパネル ５９ ハンドルポスト
６１ 防除操作部 ６２ 防除コントローラ表示部
６３ 自動水平（傾斜）センサ ６４ 自動スイッチ
６６ 防除ポンプスイッチ ６７ ブーム格納センサ
６８ 板バネ ６９ アクチュエータ
７１ リミットスイッチ ７２ 平行スイッチ
７３ 手動スイッチ ７４ 十字レバー
８１ ＧＰＳ受信機 １００ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薬液タンクに収容された薬液を圃場に散布する薬剤散布作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機体の前部に散布ブームを左右ローリング自在に支持して設け、この散布ブームから薬液などを圃場で生育中の散布対象の作物に噴霧する薬剤散布作業車両があり、該薬剤散布作業車両が畦際で旋回走行する場合に、旋回外側の散布ブームが畦に接触するのを防ぐために上昇させる必要がある。
従来は、薬剤散布作業車両が畦際で旋回走行する場合に、旋回外側の散布ブームが畦に接触しないようにするためには、手動で旋回外側の散布ブームを上昇させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１記載の発明における薬剤散布作業車両では、旋回外側の散布ブームが畦などに接触することを防ぐために、当該散布ブームを監視しながら手動で昇降させていたので、作業者の行うべき他の操作がおろそかになりがちであった。
そこで本発明の課題は、旋回時などに散布ブームを障害物に接触させないように、自動的に昇降制御が可能な薬剤散布作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記本発明の課題を解決するために次のような解決手段を採用する。
すなわち、請求項１記載の発明は、薬液を貯留する薬液タンク（１８）と、該薬液タンク（１８）からの薬液を圃場に散布するセンタブーム（４３）と左右のサイドブーム（４４）と、左右のサイドブーム（４４）の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ（２９）と、左右の車輪（１２及び/又は１３）の切れ角を検出するタイヤ切れ角センサ（４６）と、車輪（１２又は１３）の回転数を検出する車速センサ（６）と、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により自動的に旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動を行い、該サイドブーム（４４）の上げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御装置（１００）を備えたことを特徴とする薬液散布作業車両である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、制御装置（１００）が、サイドブーム（４４）の下げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記左右のサイドブーム（４４）を水平に維持する自動水平制御構成を備え、制御装置（１００）が、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動に連動して旋回内側のサイドブーム（４４）の上下動も制御する制御構成を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の薬液散布作業車両である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、制御装置（１００）が、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量と旋回内側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量を差別化する制御構成を備えたことを特徴とする請求項３記載の薬液散布作業車両である。
【０００９】
請求項５記載の発明は、旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる自動スイッチ（６４）を設け、制御装置（１００）は、自動スイッチ（６４）のオンの時にだけ、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、車両の旋回時に自動で外輪側サイドブーム４４を自動上下させることで、操作の容易化を図ることができ、かつ、車速に連動して外輪側サイドブーム４４の上げ速度を変化させることで、（ａ）速い旋回時は外輪側サイドブーム４４の上げ速度を速くして、外輪側サイドブーム４４が畦畔に衝突する確率が低減し、（ｂ）遅い旋回では、外輪側サイドブーム４４の上げ速度もそれなりに遅くするので、作物に対する薬液付着率が良くなり、（ｃ）走行時の薬液飛散防止、作物に対する過剰な薬液散布低減効果がある。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、車速センサ６の出力が大きければ大きいほどサイドブーム４４の下げ速度が速まり、また、遅い速度での旋回時にはサイドブーム４４の下げ速度も遅くなるので、下降中のサイドブーム４４が作物や地面をたたく危険性が低減できる。また、速い速度での旋回では、サイドブーム４４の下げ速度も速くなり、すばやく規定のノズル４５ｂの噴霧高さに到達するので、作物への薬液付着率が向上、車両走行時のドリフト低減につながる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、旋回時に遠心力により、内輪側から外輪側にかけて車体の旋回方向外側が下向きに下がる勾配が生じる現象に対して、旋回内側のサイドブーム４４も一緒に傾斜する。このため、サイドブーム４４を水平に維持する自動水平制御が作動するので、旋回内側のサイドブーム４４は水平状態に移行する。このとき、旋回内側のサイドブーム４４は撓み等の影響で先端部が上下方向に揺動する。しかも圃場面の凹凸の影響も加わって機体の揺れが大きくなることがあるので、旋回内側のサイドブーム４４が作物に当接して作物を傷めることがある。
このような不具合を防止するために、旋回時に内輪側のサイドブーム４４を自動的に上下させることで作物や地面を叩く危険を回避できる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、外輪側のサイドブーム４４は大きく上げて畦畔を回避し、内輪側サイドブーム４４は水平制御の誤感知の補正分を補うために上昇させるので、必要以上に散布対象から内輪側のサイドブーム４４のノズル４５ｂが離れず、効果的に圃場面に衝突することなく、薬液を作物に付着させることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、旋回時に自動的にサイドブーム４４が上下動すると思わぬ不具合が生じるので、作業者が任意に手動／自動を切り替えることで、局面に合った操作を実現でき、自動スイッチ６４を押さない手動時に安全性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による薬液散布作業車両の側面図である。
【図２】図１の薬液散布作業車両の平面図である。
【図３】図１の薬液散布作業車両の制御ブロック図である。
【図４】畦畔で旋回走行中の図１の薬液散布作業車両の平面図である。
【図５】畦畔での走行中の図１の薬液散布作業車両の正面図である。
【図６】図１の薬液散布作業車両のサイドブームを自動的に上昇させるための制御フローチャートである。
【図７】図１の薬液散布作業車両の左右のサイドブームの上下動制御時の正面図である。
【図８】図１の薬液散布作業車両の防除操作部の斜視図（図８（ａ））と自動操舵スイッチを示す操舵部の平面図（図８（ｂ））である。
【図９】図１の薬液散布作業車両のブーム受けの斜視図（図９（ａ））と縦断面図（図９（ｂ））である。
【図１０】図１の薬液散布作業車両の自動スイッチの作動時にサイドブーム十字レバーの操作を行う場合の制御のフローチャートである。
【図１１】図１の薬液散布作業車両の前後輪切れ角センサにより４ＷＳ旋回状態を認識することを説明する車両一部上面図である。
【図１２】図１の薬液散布作業車両のタイヤ切れ角センサの出力と左旋回、直進及び右旋回時のタイヤ切れ角の大きさの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいてこの発明の実施態様について説明する。
図１に薬液散布装置を前部に取り付けた薬液散布作業車の側面図を示し、図２には薬液散布作業装置部分の平面図を示す。なお、本明細書では薬液散布作業車の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右という。
【００１７】
薬液散布作業車の車体１は、前輪１２及び後輪１３を軸装するアクスルハウジングをローリング自在に支持する。また、ハンドルポスト５９により支持されたステアリングハンドル１４の回転操作により前輪１２を操向すると共にボンネット１５下のエンジン（図示せず）によって伝動走行される。この車体１には操縦席１７の後部から左右両側にわたって囲うように形成された薬液タンク１８を車体に対し着脱自在に搭載し、この薬液タンク１８内の薬液を前側に設けられる散布ブーム１９へ圧送する防除ポンプ２０が車体１の操縦席１７の下方に設けられている。
【００１８】
操縦席１７の左側下方でフロア５４の上方に位置する薬液タンク１８の左側部には、オペレータ一人が乗り降りできる程度の凹部Ｓが設けられ、該凹部Ｓの底面にタンク側ステップ５０が設けられている。タンク側ステップ５０の外側下方には、本機側ステップ５３が設けられている。この本機側ステップ５３は、上面５３Ａがフロア５４と薬液タンク１８の底面とほぼ同一高さとなる位置にある。
【００１９】
本機側ステップ５３の下方には、フロア５４から吊り下げ式に設置された梯子部材５５が設けられている。梯子部材５５は任意の段数、例えば２段のステップを有している。これらの梯子部材５５、本機側ステップ５３及びタンク側ステップ５０は所定の間隔で配置されている。このような構成によりオペレータは、梯子部材５５のステップ、本機側ステップ５３及びタンク側ステップ５０を順に登ることにより、安全かつ容易に操縦席１７に到達して乗車できる。
【００２０】
本機のフロア５４に薬液タンク１８を搭載する自走型薬液散布作業車において、薬液タンク１８は本機ダッシュパネル５６付近まで前方に突出している。一方、薬液タンク１８は上面視でオペレータの足元まで完全に覆い囲った略コの字状の構造を有している。このような構造により薬液タンク１８の高さを増加させずにタンク容量を増大させるとともに後進時の見通しを確保できる。また、薬液タンク１８を前方に長くすることにより、薬液タンク内液量の変位による機体の重心移動を小さく抑え、薬液散布作業時の機体バランスを安定させ、走行性能を高めることができ、機体が後傾して沈没するという事態を回避できる。
なお、図２では薬液タンク１８の上面が略コの字形状の略直方体形状のものを図示しているが、これに限定されず、タンクステップを有する形状であれば任意の形状にすることができる。
【００２１】
薬液タンク１８の先端部形状は、フロア５４のフロントに上方へ浮き上がるように湾曲させた傾斜部５１と密着するように形成されている。従って、薬液タンク１８を後方から前方へ移動させて傾斜部５１で合致させて止めることができる。このような構造により前輪１２の横揺れ等によるタイヤと薬液タンク１８の干渉を防止でき、薬液タンク１８の本機のフロア５４上での接地性を高め、タンク１８の安定性を高めることができる。
【００２２】
前記車体１の前部には、ボンネット１５の左右両側部に支持されたリフトリンク３が取り付けられている。リフトリンク３は、アッパリンク２４とロワリンク２５を平行状に配置して、この前端部間をヒッチブラケット４で連結し、後端部間を直立した支柱２３に軸支して平行リンク形態に構成され、この平行リンクが昇降シリンダ２７，２７により先端部が昇降移動することで散布ブーム１９の薬液散布高さを調節することができる。
【００２３】
ヒッチブラケット４の下端部には機体左右方向に伸びるセンターブーム４３を取り付けている。またその左右端部に上方に突出したシリンダ取付支柱２６が設けられ、シリンダ取付支柱２６の上端には電気的に作動制御される油圧タンク付ソレノイドバルブ２８を介して伸縮するローリングシリンダである上下シリンダ（ローリングシリンダ）２９の上端が取り付けられ、上下シリンダ２９の下端にはサイドブーム４４が回動自在に取り付けられている。従って、上下シリンダ２９の伸縮によりサイドブーム４４が昇降される。なお、サイドブーム４４は機体の両サイドに収納されるときはサイドブーム受け４０で機体に支持される。
【００２４】
前記散布ブーム１９は、センターブーム４３と、このセンターブーム４３の外側に折畳可能に連結されるサイドブーム４４から構成され、各々薬液噴霧用の噴霧ノズル４５（４５ａ，４５ｂ）が一定間隔で配置されている。
サイドブーム４４はシリンダ取付支柱２６を介してセンターブーム４３に取り付けられているが、サイドブーム４４はセンターブーム４３に設けられた開閉シリンダ３０により開閉される。
【００２５】
指標ロッド５２（図１）は、センターブーム４３の中央付近領域から上方に向けて垂直に突出して設けられたロッドである。該指標ロッド５２の上端にはＬＥＤ等からなるランプが付設されており、後述する自動水平制御動作の開始と同時にランプが点灯する。なお、指標ロッド５２の下端において、作動機構等と連動して自動水平制御中に回転等するようにしても良い。このような構成によりオペレータにブーム４３，４４の制御状態を認知させることができ、ブーム４３，４４の誤操作を回避でき、散布作業時に自動水平スイッチをＯＮにすることを忘れ、ロングブーム（サイドブーム４４）の先端のノズル４５ｂが作物と接触し、破損するという不具合を回避できる。
【００２６】
ここで自動水平制御には水平制御と平行制御があり、水平制御と平行制御は共に自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御を行って行われる。そして水平制御は、自動スイッチ６４をオンとして左右のサイドブーム４４が地球上の水平儀による水平と一致する状態を維持するようにすることである。センターブーム４３は短く、また機体に固定するので機体と一緒に傾斜するので制御の必要はない。しかし、左右のサイドブーム４４は自動スイッチ６４がオンであれば、自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御を行って前記水平制御する。また平行制御は、傾斜地などの走行中に行うものであり、そのために自動スイッチ６４がオンとして、さらに平行スイッチ７２をオンとして、十字レバー７４を操作してサイドブーム４４を任意の角度に傾斜させてサイドブーム４４を傾斜地に対して平行になるようにして、地面に衝突させないようにすることである。
【００２７】
ここで自動水平制御には水平制御と平行制御があり、水平制御と平行制御は共に自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御が行われる。そして水平制御は、自動スイッチ６４をオンとして左右のサイドブーム４４が地球上の水平儀による水平と一致する状態を維持するようにすることである。センターブーム４３は短く、また機体に固定するので機体と一緒に傾斜するので制御の必要はない。しかし、左右のサイドブーム４４は自動スイッチ６４がオンであれば、自動水平センサ（傾斜センサ）６３からの傾斜信号により該ブーム４４の昇降制御を行って前記水平制御する。また平行制御は、傾斜地などの走行中に行うものであり、そのために自動スイッチ６４をオフとして、平行スイッチ７２をオン（自動水平スイッチ６４、平行制御スイッチ７２及び手動スイッチ７３は、いずれか１個のスイッチしか機能しない。）として、十字レバー７４を操作してサイドブーム４４を任意の角度に傾斜させる。特に頻繁に使用する例として、サイドブーム４４を傾斜地に対して平行になるようにして、作物に衝突させないようにすることである。傾斜地の傾斜度合いが、例えば右傾斜３度であれば、左右にサイドブーム４４も右傾斜３度となるように十字レバー７４で操作する。その後は、機体が左右傾斜しても、傾斜センサ６３からの検出値を基にして、左右のサイドブーム４４の右傾斜３度を維持するように制御する。
【００２８】
また水平関係スイッチとしてその他に手動スイッチ７３があり、手動スイッチ７３がオンのときには自動水平制御動作、平行制御は行えず、十字レバー７４を操作して任意の傾斜角度にサイドブーム４４を操作し、傾斜地などで作物にサイドブーム４４が衝突しないようにする。
【００２９】
また水平関係スイッチとしてその他に手動スイッチ７３があり、手動スイッチ７３がオンのときには自動水平制御動作は行えず、十字レバー７４を操作して任意の傾斜角度にサイドブーム４４を操作して手動で傾斜地などで地面に対して水平にする操作が可能になる。
【００３０】
次に上記構成の薬液散布作業車両の制御部について説明する。図３の制御ブロック図に示すように、本機コントローラ１００にはＦＷＳ７ａ、４ＷＳ７ｂ、ＲＷＳ７ｃ、ＦＷＳ，４ＷＳ，ＲＷＳを自動選択する自動選択スイッチ７ｄ（図８（ｂ）参照）のいずれかを選択する操舵切替スイッチ群７と水平関係スイッチ（前記自動スイッチ６４と平行スイッチ７２と手動スイッチ７３）があり、車速センサ６、タイヤ切れ角センサ４６、ＧＰＳアンテナ（受信機）８１からの信号を受信する入力回路などが接続し、操舵装置（ハンドル１４や車輪操舵用の油圧シリンダと該シリンダ作動用のソレノイド等からなる）のソレノイド（本実施例の薬液散布作業車はＦＷＳ、４ＷＳ、ＲＷＳを装備しており、４輪全て油圧シリンダで動く構成である。）、昇降ソレノイド（シリンダ２９用）、水平ソレノイド（シリンダ３０用）、ブザー、表示部への出力回路等が接続している。
【００３１】
上記ブーム４４の上下移動は上下シリンダ２９，２９の伸縮速度を制御可能な構成としている。該伸縮速度の制御は詳細な説明と図示は省略するが、シリンダ作動用の油圧回路にある比例ソレノイドや分流弁による油圧制御により、シリンダ伸縮速度を調整することで行う。ただし上下シリンダ２９，２９の作動を可変モータで行う場合は前記可変モータの駆動制御で行う。
【００３２】
図４の畦畔で旋回走行中の作業車両の平面図と図５の畦畔での走行中の作業車両の正面図に示すように、図示例で左旋回する際の旋回外側の右の前輪１２のタイヤ切れ角センサ４６の検知により、旋回外輪側の右サイドブーム４４を上下シリンダ２９により自動的に上昇させる構成とする。この場合の制御フローチャートを図６に示す。またその際の右サイドブーム４４の上げ速度は、例えば予め決められた車速とサイドブーム４４の上げ速度の関係から予め決めた車速の複数の規定範囲内でサイドブーム４４の上げ速度も車速に相関させて段階的に変化させる。例えば車速が速いほどサイドブーム４４の上げ速度を速める。
【００３３】
一般に防除作業において、畦畔近傍で旋回作業へのサイドブーム４４が畦畔に衝突することを回避する操作（上げ下げ操作）を手動操作以外の方法で行うのは困難である。そこで、上記構成により、自動で外輪側サイドブーム４４を自動上下させることで、操作の容易化を図ることができ、かつ、車速に連動して外輪側サイドブーム４４の上げ速度を変化させることで、（ａ）速い旋回時は外輪側サイドブーム４４の上げ速度を速くして、外輪側サイドブーム４４が畦畔に衝突する確率を低減し、（ｂ）遅い旋回では、外輪側サイドブーム４４の上げ速度もそれなりに遅くするので、作物に対する薬液付着率が良くなり（あまり、上がり過ぎていると作物とノズルの距離が空きすぎる）、（ｃ）走行時の薬液飛散防止、作物に対する過剰な薬液散布低減効果がある。
【００３４】
また同様に、車速センサ６の出力が大きければ大きいほどサイドブーム４４の下げ速度が速まり、速い速度での旋回では、下げ速度も速くなり、すばやく規定のノズル４５ｂの噴霧高さに到達するので、作物への薬液付着率が向上、車両走行時のドリフト低減につながる。一方、遅い速度での旋回時にはサイドブーム４４の下げ速度も遅いので、下降中のサイドブーム４４が作物や地面をたたく危険性は低減できる。
【００３５】
また、図７に示すように、旋回時の外輪側のサイドブーム４４の上下動に連動して内輪側のサイドブーム４４も上下動させるように制御を行うと、次のように作用効果がある。 すなわち、旋回時の遠心力により、前記自動水平制御動作用の自動水平センサ（傾斜センサ）６３が傾きを感知して前記外輪側サイドブーム４４が傾斜してしまう現象（外輪側から内輪側にかけて車体の横方向が下向きに下がる勾配が生じる現象）に対して、旋回時に内輪側のサイドブーム４４を自動的に上下させることで作物や地面を叩く危険を回避できる。
すなわち、図７に示す旋回始めに外輪側のサイドブーム４４だけでなく、内輪側のサイドブーム４４も上昇させ（矢印Ａ）、その後折り返しターン時に左右のサイドブーム４４を共に下降させる（矢印Ｂ）。このような制御をすることで前述のようにサイドブーム４４が作物や地面を叩く不具合を回避できる。
【００３６】
上記した旋回時のサイドブーム４４の自動上下動制御において、外輪側のサイドブーム４４の上げ量を内輪側のサイドブーム４４の上げ量より大きくして差別することが望ましい。こうして、外輪側のサイドブーム４４は大きく上げて畦畔を回避することを目的とするのに対して、内輪側サイドブーム４４は水平制御の誤感知の補正分を補うために上昇させることを目的とし、必要以上に散布対象から内輪側のサイドブーム４４のノズル４５ｂが離れないので、効果的に圃場面に衝突することなく、薬液を作物に付着させることができる。
【００３７】
図８には防除コントローラ表示部６２、自動スイッチ６４および防除ポンプスイッチ６６などを配置している防除操作部６１の斜視図を示すが、自動的にサイドブーム４４の上下制御を行うことができる自動スイッチ６４を設け、該自動スイッチ６４を押す場合は自動、押さない場合は手動とすることができる。前記自動スイッチ６４を押さない手動時には左右のサイドブーム十字レバー７４を作業者が操作することでサイドブーム４４を手動上昇作動させたり、手動上昇させなかったりする。これは、旋回時にいつもサイドブーム４４が上下動すると思わぬ不具合が生じるので、作業者が任意に手動／自動を切り替えることで、局面に合った操作を実現でき、自動スイッチ６４がない場合に比べて安全性も向上する。
【００３８】
また、自動スイッチ６４と防除ポンプスイッチ６６がともに「オン」状態の時にサイドブーム４４の自動上下制御機構が作動する構成にしておくと、自動スイッチ６４を切り忘れた場合、圃場外でサイドブーム４４を拡げて旋回した時などに、勝手にサイドブーム４４が上下動することで障害物と衝突する不具合を回避できる。
【００３９】
サイドブーム４４の自動上下制御機構が必要なときは、基本的に防除ポンプ２０が「オン」になっているので、自動スイッチ６４のオンをすれば防除ポンプ２０は作動し、また、しかも上記圃場外でサイドブーム４４がうっかり作動することを回避できる。
このことを表１に示す。
【表１】
【００４０】
本実施例の走行車両は、ステアリング制御に４ＷＳ以外のモード（ＦＷＳ、ＲＷＳ）を備えているが、自動スイッチ６４がオンであれば、４ＷＳスイッチ７ｂが「オン」状態のときにのみ、自動ブーム上下制御機構が作動し、４ＷＳスイッチ７ｂが「オフ」であれば、たとえ自動スイッチ６４がオンであっても自動ブーム上下制御機構が作動できない構成にすると、圃場外（路上など）で多用するＦＷＳモードの設定時に、自動スイッチ６４を切り忘れて旋回しても自動的にサイドブーム４４が上下動しないので、思わぬ衝突を回避できる。
このことを表２に示す
【表２】
このように圃場内での旋回には４ＷＳモードのみを使用するので、自動ブーム上下制御機構は４ＷＳモードのみで作動する構成にしておくと、なんら支障がなくサイドブーム４４を操作でき、安全である。
【００４１】
本実施例の走行車両（防除機）は、図９（ａ）の斜視図と図９（ｂ）の縦断面図に示すようにブーム格納を検知するブーム格納センサ６７を左右のブーム受け４０に設けている。ブーム受け４０の底部に板バネ６８とアクチュエータ６９（リミットスイッチを作動させるピン）及びリミットスイッチ７１を配置し、サイドブーム４４の格納時に板バネ６８にサイドブーム４４の底面が当たると、板バネ６８が変形してアクチェータ６９を作動させ、該アクチェータ６９の変形でリミットスイッチ７１が作動する構成である。
このことを表３に示す。
【表３】
従って、左右のブーム格納センサ６７のいずれかでも、検知していれば自動ブーム上下制御機構は作動しないようにしている。
【００４２】
サイドブーム４４が格納状態では一切、サイドブーム４４を自動的に上下させる必要はなく、むしろ、自動上下制御機構を作動させると思わぬ不具合があり、ブーム受け４０にサイドブーム４４の移動の力が作用する理由で必要以上の荷重を与え、ブーム格納センサ６７等が破損する恐れがある。しかし、上記左右のブーム格納センサ６７のいずれかでも、検知していれば自動ブーム上下制御機構は作動しない構成にしておくと安全である。
【００４３】
畦畔近辺での旋回では、タイヤ切れ角センサ４６で旋回状態を検知してから自動ブーム上下制御機構を作動させてサイドブーム４４を上昇させるのでは、サイドブーム４４の上昇が遅すぎてブーム４４が障害物に衝突するおそれがある。このような事態を回避するために、予め作業者がワンタッチ操作でサイドブーム４４を規定量上昇させることが望ましい。
【００４４】
そこで、サイドブーム４４の手動操作用のサイドブーム十字レバー７４（図８）の操作でサイドブーム４４を規定量上昇させることができれば、サイドブーム十字レバー７４の本来の操作と混同することなくスムーズに作業できる。また、サイドブーム４４の下げは旋回終了後、又は次工程の散布のための旋回を再び開始してハンドル１４が所定角度以上に操舵されると自動的に下降するので、旋回中の操作を容易に行うことができる。
【００４５】
例えば、図４の直進部（ロ）地点（旋回手前）において、自動スイッチ６４がオンであれば作業者がサイドブーム十字レバー７４を上げ操作を一度するだけでサイドブーム４４は継続して規定高さまで上昇する（規定時間上昇）。そして図４の（イ）地点を超えて、畦に沿って一旦直線走行（これは直近距離を長くすることによりサイドブーム４４による畦畔での散布漏れをなくして十分に薬液散布を可能とするためである。）した後、２回目の旋回をタイヤ切れ角センサ４６が確認すると、自動的にサイドブームを下げる。この制御のフローチャートを図１０に示す。
なお、図４の直進部（ロ）地点（旋回手前）において、自動スイッチ６４がオフであれば作業者がサイドブーム十字レバー７４を上げ操作する操作時間の間だけサイドブーム４４は継続して上昇する。
【００４６】
図１１に示すように前後輪１２，１３にタイヤ切れ角センサ４６を有するので、前後輪１２，１３の切れ角の出力を監視して４ＷＳ旋回状態を認識することができる。
ステアリング操作で自動モード（前進４ＷＳ、後進ＲＷＳ）が選択できる場合に、本構成では前後輪１２，１３の切れ角を検知することで確実に４ＷＳを認識可能にして自動ブーム上下制御機構によりサイドブーム４４を上下動させるので、後進時のＲＷＳモードで誤ってサイドブーム４４が上下動することはない。
【００４７】
図１２のグラフの縦軸にタイヤ切れ角センサ４６の出力（電圧値Ｖ）の大きさを示し、図１２のグラフの横軸に左旋回、直進及び右旋回時のタイヤ切れ角の大きさを示すが、
左旋回の判定はＶＦ＜ＶＦ１、ＶＲ＞ＶＲ１、
右旋回の判定はＶＦ＞ＶＦ２、ＶＲ＜ＶＲ２
てあり、この左右の旋回判定の範囲内で４ＷＳモードで走行中であることが分かる。
【００４８】
なお、ＶＦは前輪切れ角センサの出力値、ＶＲは後輪切れ角センサの出力値であり、ＶＦ１、ＶＲ１はそれぞれタイヤ切れ角の所定値を表す。
これ以外の領域はＦＷＳ、ＲＷＳ、４ＷＳでも微調整領域と判定してブーム自動制御機構は作動させない。
【００４９】
本実施例の薬液散布作業車両では、該作業車両に搭載して車速に連動して薬液を散布する防除機において、薬液濃度と車速等により薬液散布量を決めて防除ポンプの薬液吐出量を決める。なお、前記ＧＰＳ受信機８１はＧＰＳからの車両速度情報と位置情報を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、自走型散布機を備えた薬剤散布用の作業車両に限らず、肥料などを散布する作業車両にも利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車体 ３ リフトリンク
４ ヒッチブラケット ６ 車速センサ
７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） 操舵切替スイッチ
１２ 前輪 １３ 後輪
１４ ステアリングハンドル １５ ボンネット
１７ 操縦席 １８ 薬液タンク
１９ 散布ブーム ２０ 防除ポンプ
２３ 支柱 ２４ アッパリンク
２５ ロワリンク ２６ シリンダ取付支柱
２７ 昇降シリンダ
２８ 油圧タンク付ソレノイドバルブ
２９ 上下シリンダ（ローリングシリンダ）
３０ 開閉シリンダ ４０ サイドブーム受け
４３ センターブーム ４４ サイドブーム
４５（４５ａ，４５ｂ） 噴霧ノズル
４６ タイヤ切れ角センサ
５０ タンク側ステップ ５１ 傾斜部
５２ 指標ロッド ５３ 本機側ステップ
５４ フロア ５５ 梯子部材
５６ 本機ダッシュパネル ５９ ハンドルポスト
６１ 防除操作部 ６２ 防除コントローラ表示部
６３ 自動水平（傾斜）センサ ６４ 自動スイッチ
６６ 防除ポンプスイッチ ６７ ブーム格納センサ
６８ 板バネ ６９ アクチュエータ
７１ リミットスイッチ ７２ 平行スイッチ
７３ 手動スイッチ ７４ 十字レバー
８１ ＧＰＳ受信機 １００ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液を貯留する薬液タンク（１８）と、
該薬液タンク（１８）からの薬液を圃場に散布するセンタブーム（４３）と左右のサイドブーム（４４）と、
左右のサイドブーム（４４）の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ（２９）と、
左右の車輪（１２及び/又は１３）の切れ角を検出するタイヤ切れ角センサ（４６）と、
車輪（１２又は１３）の回転数を検出する車速センサ（６）と、
タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により自動的に旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動を行い、該サイドブーム（４４）の上げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御装置（１００）
を備えたことを特徴とする薬液散布作業車両。
【請求項２】
制御装置（１００）は、サイドブーム（４４）の下げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。
【請求項３】
前記左右のサイドブーム（４４）を水平に維持する自動水平制御構成を備え、
制御装置（１００）は、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動に連動して旋回内側のサイドブーム（４４）の上下動も制御する制御構成を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の薬液散布作業車両。
【請求項４】
制御装置（１００）は、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量と旋回内側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量を差別化する制御構成を備えたことを特徴とする請求項３記載の薬液散布作業車両。
【請求項５】
旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる自動スイッチ（６４）を設け、
制御装置（１００）は、自動スイッチ（６４）のオンの時にだけ、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。
【請求項１】
薬液を貯留する薬液タンク（１８）と、
該薬液タンク（１８）からの薬液を圃場に散布するセンタブーム（４３）と左右のサイドブーム（４４）と、
左右のサイドブーム（４４）の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ（２９）と、
左右の車輪（１２及び/又は１３）の切れ角を検出するタイヤ切れ角センサ（４６）と、
車輪（１２又は１３）の回転数を検出する車速センサ（６）と、
タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により自動的に旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動を行い、該サイドブーム（４４）の上げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御装置（１００）
を備えたことを特徴とする薬液散布作業車両。
【請求項２】
制御装置（１００）は、サイドブーム（４４）の下げ速度を車速センサ（６）の検出値に基づき決める制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。
【請求項３】
前記左右のサイドブーム（４４）を水平に維持する自動水平制御構成を備え、
制御装置（１００）は、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上下動に連動して旋回内側のサイドブーム（４４）の上下動も制御する制御構成を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の薬液散布作業車両。
【請求項４】
制御装置（１００）は、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知に基づき行う旋回外側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量と旋回内側のサイドブーム（４４）の上げ動作の動作量を差別化する制御構成を備えたことを特徴とする請求項３記載の薬液散布作業車両。
【請求項５】
旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる自動スイッチ（６４）を設け、
制御装置（１００）は、自動スイッチ（６４）のオンの時にだけ、タイヤ切れ角センサ（４６）の旋回角度の検知により旋回時に旋回外側のサイドブーム（４４）を自動的に上下動させる制御構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。
【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２０１２−１７５９１８（Ｐ２０１２−１７５９１８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０３０２（Ｐ２０１１−４０３０２）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]