| 【発明の名称】 |
水田作業車 |
| 【発明者】 |
【氏名】越智 竜児
【氏名】木村 浩人
【氏名】藤田 佳久
【氏名】谷 和典
【氏名】青木 一夫
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| 【要約】 |
【課題】走行機体の傾斜許容限に至る前から、操縦者に注意を促して対応を早期に採ることができるようにする。
【解決手段】走行機体３の左右傾斜を検出する傾斜センサ２１の検出結果に基づいて、走行機体３の傾斜角αが大きくなる程、ブザー２２のＯＮ−ＯＦＦ間隔を短くして、警報装置としての作動形態を変更して、操縦者が聴覚的にも傾斜状態を把握し易いようにしてある。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の設定角以上の検出結果に基づいて警報装置を作動させるとともに、設定角を越える傾斜角が大きくなる程警報装置の作動形態を変更する制御手段を設けてある水田作業車。
【請求項２】 走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の検出結果に基づいて警報装置を作動させるとともに、前記警報装置の作動形態を変更可能に構成し、前記左右傾斜角が増加していく増加モードでの前記警報装置の作動形態を第１状態から第２状態に変更する基準となる増加モード設定角に対して、前記左右傾斜角が水平状態に復帰する減少モードでの前記警報装置の作動形態を前記第２状態から第１状態に復帰させる基準となる減少モード設定角を小さくする制御手段を設けてある水田作業車。
【請求項３】 走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の検出結果に基づいて、前記検出手段による検出値を操作パネルに表示するとともに、前記検出手段の設定角以上の検出結果に基づいて警報装置を作動させる制御手段を設けてある水田作業車。
【請求項４】 走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の検出結果に基づいて、前記検出手段による検出値を操作パネルに表示するとともに、前記検出手段の設定角以上の検出結果に基づいて操作パネルでの表示を点滅させるとともに警報音を発生させる制御手段を設けてある水田作業車。
【請求項５】 前記検出手段が前記走行機体に取り付けてある請求項１〜４までのいずれかに記載された水田作業車。
【請求項６】 前記検出手段が、前記走行機体に装着された作業装置の左右ローリング作動を検出するローリングセンサに兼用されている請求項１〜４までのいずれかに記載された水田作業車。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成する農作業機の作業装置用昇降制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水田作業車においては、作業の終了後次の圃場に向かう場合等に畦を登って移動する場合があるが、この場合には作業装置を上昇させておりかつ畦面も荒れていることが多く機体姿勢が特に不安定になり易い。このように機体が不安定になり易い状況においては、転倒に至る前に適切な対応を採ることができれば有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、一般的には警報等を作動させることが考えられるが、単に警報を鳴らすだけでは、十分に操縦者に注意を喚起できない場合もあり、より細かな対応が必要となっていた。
【０００４】本発明の目的は、走行機体の左右傾斜角に対応した警報を発して、操縦者が適切な処置を採ることのできる水田作業車を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】〔構成〕請求項１にかかる発明による特徴構成は、走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の設定角以上の検出結果に基づいて警報装置を作動させるとともに、前記設定角を越える傾斜角が大きくなる程警報装置の作動形態を変更する制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００６】〔作用〕つまり、走行機体の傾斜度に対応して警報装置の作動形態を変化させるので、走行機体が傾斜していく状態を把握することができ、操縦者が自己の判断で走行機体の安定性を維持する処置を採ることができる。
【０００７】〔効果〕これによって、早い段階より、操縦者が対応できて、走行姿勢の安定性を維持した状態での走行が可能になる。
【０００８】〔構成〕請求項２にかかる発明による特徴構成は、走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の検出結果に基づいて警報装置を作動させるとともに、前記警報装置の作動形態を変更可能に構成し、前記左右傾斜角が増加していく増加モードでの前記警報装置の作動形態を第１状態から第２状態に変更する基準となる増加モード設定角に対して、前記左右傾斜角が水平状態に復帰する減少モードでの前記警報装置の作動形態を前記第２状態から第１状態に復帰させる基準となる減少モード設定角を小さくする制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００９】〔作用効果〕つまり、警報装置の作動形態を変更する基準となる設定角を、傾斜角が増加していく増加モード時に比べて傾斜角が減少していく減少モード時の場合を小さくしてあるので、復帰時においては、小さな傾斜角まで警報装置は同じ作動形態を維持し、操縦者の注意を喚起する。したがって、警報装置の作動形態が変化する減少モード設定角まで戻すと、走行機体の傾斜角は増加モードでの設定角を基準とした場合に比べて小さくなるので、より安定した状態まで走行機体を戻すことができる。
【００１０】〔構成〕請求項３にかかる発明による特徴構成は、走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の検出結果に基づいて、前記検出手段による検出値を操作パネルに表示するとともに、前記検出手段の設定角以上の検出結果に基づいて警報装置を作動させる制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１１】〔作用効果〕検出手段による検出値、つまり、走行機体の傾斜角を表示しているので、操縦者は必要に応じてその表示を確認することによって、その時点の傾斜角を把握することができる。しかも、警報装置が設定角になると作動することになるので、表示に対しては常に注意を払う必要はなく、警報装置の作動を受けて傾斜の修正等の為の進行方向の修正措置を採ることができる。
【００１２】〔構成〕請求項４にかかる発明による特徴構成は、走行機体の左右傾斜角を検出する検出手段の検出結果に基づいて、前記検出手段による検出値を操作パネルに表示するとともに、前記検出手段の設定角以上の検出結果に基づいて操作パネルでの表示を点滅させるとともに警報音を発生させる制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１３】〔作用効果〕設定角になると、表示を点滅し警報音を発生させることによって、視覚と聴覚の両方から操縦者に知らせるので、見落とし等がなく、修正操作を適切に行うことができる。
【００１４】〔構成〕請求項５にかかる発明による特徴構成は、請求項１〜４にかかる発明の特徴構成において、前記検出手段が前記走行機体に取り付けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１５】〔作用効果〕検出手段で直接走行機体の傾斜を検出できるので、作業装置等に検出手段を設ける場合に比べて、検出値の信頼性が高いところから警報装置も適切なタイミングで作動させることができるとともに、作業又は非作業のいずれの状態に拘らず走行機体の傾斜を監視することができる。
【００１６】〔構成〕請求項６にかかる発明による特徴構成は、請求項１〜４にかかる発明の特徴構成において、前記検出手段が、前記走行機体に装着された作業装置の左右ローリング作動を検出するローリングセンサに兼用されている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１７】〔作用効果〕つまり、一つのセンサで走行機体の傾斜角検出手段とローリングセンサとを兼用するので、部品点数の削減等が図れる。そして、植付作業中においては、このセンサで作業装置のローリング作動を検出してローリング制御のセンサ機能を果たすことができるとともに、畦越え時のように、作業装置を上昇状態に維持している場合には、走行機体の傾斜角検出手段として利用できる（作業装置を上昇させた場合は、作業装置のローリング作動を阻止する機構を備えているので、作業装置と走行機体とが一体となった傾斜を示すので、傾斜角検出手段を作業装置に取り付けても走行機体の傾斜角を検出することができる）。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施の形態）図１に示すように、ステアリング操作される駆動型の前輪１、及び、駆動型の後輪２を備えた走行機体３の前部にエンジン４を搭載すると共に、走行機体３の中央部にステアリングハンドル５、操縦席６を配置し、走行機体３の後端部に対しリフトシリンダ７で駆動昇降する平行四連リンク機構８を介して作業装置としての苗植付装置Ａを連結して水田作業車としての田植機を構成する。苗植付装置Ａは苗載せ台９に載置されたマット状苗Ｗを機体の走行速度と同期して回転するロータリケース１０に備えた植付アーム１１によって切出して圃場面に植え付ける作動を行う系を備えると共に、下部に複数の整地フロート１２を備えて４条植え用に構成されている。
【００１９】走行機体３の構造について説明する。図２に示すように、左右一対のメインフレーム１３，１３を機体前後方向に亘って配置し、左右向き姿勢の複数の継ぎフレーム１４によって左右のメインフレーム１３，１３を連結して基本的な枠組を構成している。メインフレーム１３は、前端より中間部までは一定高さで形成され、その中間部より後端に亘っては上端縁を大きく立ち上げた高さの嵩高部分に形成されており、一枚板で一体型成形して作られている。メインフレーム１３の下端部１３Ａは、前後端に亘って一定高さのチャンネル状断面部に膨出形成されており、このチャンネル部分に同様のチャンネル断面形状の補強部材１３Ｂを抱き合わせ固定して、箱型状の断面部を形成し、板製ではあるが強度を高める構成を採っている。
【００２０】次に、走行機体３の転倒を回避する制御構造について説明する。図２に示すように、メインフレーム１３の嵩高部分の上端部に操縦席６を取り付けるとともに、操縦席６の下方で左右のメインフレーム１３，１３同士を連結する継ぎフレーム１４上に、走行機体３の左右傾斜角を検出する傾斜角検出手段としての重錘式の左右傾斜センサ２１を取り付けてある。転倒を回避する制御を行う為の制御機器として、警報音を発生させるブザー（警報装置の一例）２２を設けるとともに、左右傾斜センサ２１の検出結果が一定角度を越えた場合に、ブザー２２を鳴らすことにするが、前記した一定角度を設定する傾斜角設定器２３を設けて、任意に操縦者が設定できるようにする。傾斜角設定器２３としては、ポテンショメータ式のものが使用される。警報装置としてはブザーを鳴らすようにしてあるが、鳴らし方としては連続音だけでなく間欠的にならすものでもよい。それから、ブザーだけでなく、操縦部の操作パネル２５に文字や図柄を表示する方法も併用する。
【００２１】田植機において、左右傾斜が大きくなって転倒に至る時点での走行機体３の左右傾斜角つまり転倒角が３０度以内のものについては、警報装置を作動させる等の何らかの措置を採ることが法的に要求されているが、ここでは１５度を設定角として１５度を越える場合には操縦者に注意を喚起すべく下記のような制御を行うこととする。図７に示すように、傾斜センサー２１の検出値（傾斜角）αと傾斜角設定器２３の設定値βとを制御手段としての制御装置２４で比較して、検出値αが設定値βを越えると、警報装置２２を作動させる制御を行う。
【００２２】この制御では、走行機体３の傾斜度が大きくなるに連れて、警報装置２２の作動形態を変更して、傾斜の現状態を把握できるようにする。警報装置２２の作動形態を変更する方法としては、図６に示すように、一つには、ＯＮ−ＯＦＦのタイミングを変更する方法がある。これ以外には、警報音の振幅つまり大きさを変更する方法等があり、周波数と振幅とを変更してこれらを組み合わせて使用する方法もある。また、設定値として警報装置２２の作動形態を変更する為に複数個の設定角β１〜β６まであるが、設定器２３で二番目に小さな設定角β５を設定し、この設定角β５に補正値を加えて設定角β１〜β４，β６までを定める。但し、この補正における制御装置２４内のコンピュータ処理についてはフロー内では明記しない。
【００２３】左右傾斜角が増加していく増加モードでの前記警報装置の作動形態を第１状態から第２状態に変更する基準となる増加モード設定角に対して、左右傾斜角が水平状態に復帰する減少モードでの前記警報装置の作動形態を前記第２状態から第１状態に復帰させる基準となる減少モード設定角を小さくする制御手段を設けてあるとする、請求項１及び請求項２に対応した制御形態について説明する。まず、図７に示すように、傾斜センサー２１からの走行機体３の現時点での傾斜角αと設定器２３からの設定角β５＝１２度を取り込み、制御装置２４で比較し、傾斜角αが設定角β５以上になると、ブザー２２を鳴らす。この場合の鳴らし方は間欠モード１である。間欠モード１の鳴らし方は、図６に示すように、ＯＮ−ＯＦＦ時間が夫々Ｌ１＝０．２５秒ずつに設定されている（＃１００〜＃１０３）。この状態より更に走行機体３が傾斜し、傾斜角αが補正された設定角β３＝１５度以上になると、ブザー２２を間欠モード２で鳴らす。間欠モード２の鳴らし方は、図６に示すように、ＯＮ−ＯＦＦ時間が夫々Ｌ２＝０，１２秒ずつに設定されている（＃１０４，＃１０５）。更に、走行機体３が傾斜する場合には、設定角β１＝１８度以上でブザー２２を連続ＯＮ状態に切換る（＃１０６，＃１０７）。以上の説明は、走行機体３の傾斜が増加するモードでの警報装置２２の作動形態の違いを示した。
【００２４】次に、ブザー音が連続する状態より傾斜角αが減少していく場合の制御について説明する。走行機体３の傾斜角αが減少を開始して水平状態に向けて復帰する作動をなす場合には、ブザー音の作動形態を変更基準となる設定角βは、β１よりやや小さなβ２＝１７度が採用される。そこで、走行機体３の傾斜角αが設定角β２以下となると、ブザー音を連続音より間欠モード２に戻す（＃１０８，＃１０９）。さらに走行機体３の傾斜角αが設定角β３＝１５度より小さなβ４＝１４度以下になると、間欠モード１に戻す（＃１１０，＃１１１）。いちだんと傾斜角αが小さくなり設定角β１＝１１度以下になると、ブザー音を止める（＃１１２，＃１１３）。以上の説明は、走行機体３の傾斜が減少するモードでの警報装置２２の作動形態の違いを示した。このように、ブザー２２の作動形態を切り換えるのに、図６に示すように、傾斜角αの増加モードでの設定角に比べて減少モードでの設定角を小さく設定して、より安定な姿勢となるまで操縦者に注意を促すようにする制御形態を採っている。ここに、設定角β１，β３，β４，を増加モード設定角、設定角β２，β４，β６を減少モード設定角と称する。また、間欠モード１の状態を第１状態とすれば、間欠モード２の状態が第２状態となる。
【００２５】（第２実施の形態）第１実施の形態では、ブザー音だけで操縦者に警告を発することにしているが、ここではブザー音に加えて、操縦部における操作パネル２５に傾斜角α等を表示する方法も採る。このパネル２５では、走行機体３の実際の傾斜角を数値として表示して傾斜の度合いを逐次把握できるようにする。まず、走行機体３の傾斜角αを操作パネル２５で表示しながら、その傾斜角αが設定角γ１以上になるとパネル２５の表示を点滅させる（＃２００〜＃２０４）。この状態よりさらにその傾斜角αが設定角γ２以上まで大きくなると、ブザー２２を作動させる（＃２０５〜＃２０６）。
【００２６】第１、第２実施の形態においては、傾斜センサ２１としてポテンショメータを使用するが、その場合の故障診断として次のような方法で誤った傾斜角α情報が発っせられるのを阻止する。つまり、傾斜センサ２１は、全測定範囲を０．５ボルトから例えば４．５ボルトに割りつけ、中間位置の２．５ボルトで水平状態となるように設定し、それより小さくなれば、例えば左側への傾斜、大きくなれば右側への傾斜ということになる。この場合に、例えば、４．５ボルト以上の状態が連続している（５秒間連続）、又は反対に、０．５ボルト以下の状態が連続しているとすると、そのような傾斜状態を採りうることはないので、傾斜センサ２１自体の故障であると判断する。このような場合には、センサ異常としてパネル２５に表示すると同時に、ブザー２２が作動するのを阻止する。
【００２７】〔別実施の形態〕
■ 傾斜センサ２１の設置位置を操縦席６の下方位置に定めたものについて示したが、走行機体３に対してローリング作動する苗植付装置Ａに取付け、傾斜センサ２１を、苗植付装置Ａのローリング作動状態を検出するローリングセンサ１５で兼用する形態について説明する。図１及び図３に示すように、平行四連リンク機構８の後リンク８Ａに対してボス部８ａを介して苗植付装置Ａのフィードケース１６をローリング作動自在に連結して、苗植付装置Ａをローリング作動自在に支持する。苗植付装置Ａにおいては、苗載せ台９をスライド移動自在に支持する支持フレーム１８を設け、支持フレーム１８にスライド自在に支持された苗載せ台９の補強フレーム９Ａの左右端と、縦リンク８Ａに設けたローリング駆動機構１９とを付勢バネ２０、２０で連結する。ローリング駆動機構１９は、縦リンク８Ａに固定したブラケット１９Ａと、ブラケット１９Ａに掛け渡したネジ軸１９Ｂと、ネジ軸１９Ｂをその軸芯周りに駆動するモータ１９Ｄと、ネジ軸１９Ｂに螺合してスライド移動する移動体１９Ｃとからなる。移動体１９Ｃに左右の付勢バネ２０，２０を連結し、移動体１９Ｃの左右移動に伴って移動方向に苗植付装置Ａを傾斜させるように構成してある。上記のように構成された支持フレーム１８に苗植付装置Ａのローリング作動を検出するローリングセンサ１５を取りつけてある。次に、ローリングロック構造について説明する。図４に示すように、四連リンク機構８の縦リンク８Ａとロアーリンク８Ｂとの連結部位近傍において、ロアーリンク８Ｂの先端部に、連結用ロッド２６の上端部をピン連結する。連結用ロッド２６の下端をフィードケース１６に取り付けたブラケット２７を貫通させて下方に臨ませてある。そして、ブラケット２７と連結用ロッド２６の中間受け板との間に第１付勢バネ２８を設け、ブラケット２７と連結用ロッド２６の下端との間に第２付勢バネ２９を設け、第１，第２付勢バネ２８，２９とによって、連結用ロッド２６を中立付勢している。図４に示すように、四連リンク機構８が上昇作動すると、ロアーリンク８Ｂの先端が図示するように揺動して前記した連結部位より上方に移動するので、連結用ロッド２６がブラケット２７に対して相対的に上方に引き上げられることになり、下側の第２付勢バネ２９が圧縮されて、連結用ロッド２６とブラケット２７との相対移動が規制される。このような連結用ロッド２６と付勢バネ２８，２９とからなる機構は四連リンク機構８の左右ロアーリンク８Ｂ，８Ｂに対応して設けてあり、この左右に配置された連結用ロッド２６，２６が移動を規制されることによって、苗植付装置Ａのローリングが規制される。そうすると、苗植付装置Ａと走行機体３とが一体となる為に、ローリングセンサ１５によって、走行機体３の左右傾斜角αを検出することができ、ローリングセンサ１５で左右傾斜センサ２１を兼用できる。
【００２８】■ 傾斜センサ２１としては、振り子２５とこの振り子２５の揺動角を検出するポテンショメータ、ロータリエンコーダ、ホール素子とを組み合わせたものでもよい。
■ 図８に示す制御において、操作パネル２５により傾斜角αを表示する点について言及したが、特に、点滅する制御は必要ではない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月２８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３３２３３３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１２月７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１４６９６１ |
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