| 【発明の名称】 |
田植機の自動操縦方法及び田植機 |
| 【発明者】 |
【氏名】薮内 正俊
【住所又は居所】岡山県赤磐郡山陽町下市４４７番地 みのる産業株式会社内
【氏名】岡本 善嗣
【住所又は居所】岡山県赤磐郡山陽町下市４４７番地 みのる産業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】田植作業の際、田植機を自動操縦により安定して直進させる。
【解決手段】田植作業時に後輪２、３により圃場の表土層に形成される溝１７ａ〜１７ｄをガイド溝として利用し、次列の田植作業時にそのガイド溝に首振り自在のソリ１３、１４を沿わせて田植機を走行させる。ソリ１３は圃場面を滑るフロートとその下面に垂直に配置されたヒレ状のガイド板からなり、ガイド板が前回の田植作業時に後輪２により形成されたガイド溝１７ｃ内にはまっている。ソリ１３、１４は上下揺動自在とされた操舵アーム１１、１２の先端に取り付けられる。ソリ１３、１４の向きと田植機の前輪１の向きはリンク機構により常に一致しており、仮に機体が溝１７ｃに沿った方向から斜めに進みかけても、すぐに溝１７ｃに沿った方向に自動的に復帰し、直進を続ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 田植作業時に田植機の走行に伴い後輪により圃場にガイド溝を形成し、次列の田植作業時にそのガイド溝に沿って首振り自在のソリを進ませ、かつその田植作業時にソリの向きと田植機の前輪の向きが一致するようにして田植機を自動操縦するものであり、前記ソリは圃場面を滑るフロートと該フロートの下面に垂直に配置され前記ガイド溝内にはまるガイド板からなることを特徴とする田植機の自動操縦方法。
【請求項２】 左右方向に首振り自在で田植作業時に後輪により圃場に形成されたガイド溝に沿って進むソリを備え、その田植作業時に該ソリの向きと前輪の向きが一致して自動操縦が可能な田植機であり、前記ソリは圃場面を滑るフロートと該フロートの下面に垂直に配置されガイド溝内にはまるガイド板からなることを特徴とする自動操縦が可能な田植機。
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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、田植作業時に田植機を一定の軌道にそって自動的に走行させるための自動操縦方法、及び自動操縦を可能とした田植機に関する。
【０００２】
【従来の技術】田植作業時に自動操縦が可能な田植機として、例えば特開昭５３−７５０１６号公報には、圃場面にガイド溝を形成する溝掘り機構と、次列の田植作業時に前記ガイド溝に填まる首振り自在のセンサーを設け、かつセンサーにより機体をガイド溝に沿って操向操縦するようにした田植機が記載されている。この田植機では、前記ガイド溝の中をソリ状のセンサーが走行し、センサーと機体が同じ方向を向いているときは機体は直進し、走行中に機体が揺れるなどして例えば機体が左方向を向くと、センサーがそれを検知し、右側の車輪にブレーキがかかって機体を右方向に操向させ、それにより機体を直進方向に戻すようになっている。また、同公報の第３ページ右上欄には、センサーの信号によりブレーキを作動させて機体を操向操縦する代わりに、センサーにより直接ハンドルが動くようにしてもよいことが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載されたセンサーは、溝堀片により表土層に形成されたガイド溝に填まって走行するものであるが、形成されたガイド溝は浅く、かつ田植作業時の圃場の表土層は代掻きにより水分を多量に含み軟らかくされているため、ガイド溝にはセンサーを溝内に強制的に保持する作用がなく、センサーは容易にガイド溝から外れて左又は右に配向し、機体がその方向に斜めに進む。また、ワラ、草、石などの挟雑物がガイド溝上にあってもセンサーが容易にガイド溝から外れる。その度に作業者は田植機を止めセンサーをガイド溝に填め直す必要があり、従って、田植機を自動操縦により安定して直進させることが事実上、不可能であった。
【０００４】本発明は、このような従来方法の問題点に鑑み、田植機の自動操縦が確実に行えるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る田植機の自動操縦方法は、田植作業時に田植機の走行に伴い後輪により圃場にガイド溝を形成し、次列の田植作業時にそのガイド溝に沿って首振り自在のソリを進ませ、かつその田植作業時にソリの向きと田植機の前輪の向きが一致するようにして田植機を自動操縦するものであり、さらに、前記ソリは圃場面を滑るフロートと該フロートの下面に垂直に配置され前記ガイド溝内にはまるガイド板からなることを特徴とする。また、本発明に係る田植機は、左右方向に首振り自在で田植作業時に後輪により圃場に形成されたガイド溝に沿って進むソリを備え、その田植作業時に該ソリの向きと前輪の向きが一致して自動操縦が可能な田植機であり、前記ソリは圃場面を滑るフロートと該フロートの下面に垂直に配置されガイド溝内にはまるガイド板からなることを特徴とする。
【０００６】田植機の後輪は、通常、リング状の車輪本体部とその側周面に所定間隔で突出形成された板状のラグからなり、田植機の自重により圃場の表土層、さらにはその下の耕盤表面に押し込まれ、そこに連続する溝（轍）が形成される。本発明では、特に重量の掛かる後輪によって形成された溝を次列の田植作業のガイド溝として利用する。ガイド溝は相当深く形成され、かつガイド板とガイド溝壁との接触面積を大きく取ることができるので、ガイド溝の両壁が軟らかくても、ガイド板をこのガイド溝内に保持する作用は大きく、ソリは確実にガイド溝に沿って進む。また、ソリのフロートは圃場面を滑り、表土層の中にもぐり込むようなことはないので、常にソリの位置を視認できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して、本発明に係る田植機及びその自動操縦方法について具体的に説明する。まず図１及び図２に示す田植機は、中央の１つの前輪１及び一対の後輪２、３を有し、前輪及び後輪の間に植付部４（２条×２）を有する、それ自体公知の乗用型田植機に自動操縦装置を装備したものである。自動操縦装置は、前輪１の前半部を囲むように配置され、かつ後端が前輪１を支持するフォーク５に固定された前輪アーム６、該前輪アーム６の閉じた先端に中央部が回動自在にピン連結された左右に伸びるロッド７、前輪アーム６よりも後方側において機体から左右に伸びる固定アーム８、後端が固定アーム８の先端に、前端よりやや後方位置がロッド７の先端にいずれも水平回動自在にピン連結されたリンク９、１０、リンク９、１０の先端に上下方向に揺動自在にピン連結された操舵アーム１１、１２、及び操舵アーム１１、１２の９０度曲がった先端に固定されたソリ１３、１４からなる。
【０００８】この田植機では、後輪２、３の間隔は左右苗条間の４倍であり、後輪２、３のほぼ延長上に前記リンク９、１０、操舵アーム１１、１２及びソリ１３、１４が配置され、固定アーム８とロッド７はほぼ平行である。この構造により、固定アーム８、ロッド７及びリンク９、１０は一種の平行リンク機構を構成し、操舵アーム１１、１２の先端に固定されたソリ１３、１４が水平面内で左右に首を振ると、リンク９、１０が固定アーム８との連結部を中心として水平回動し、それに伴いロッド７が左右に動き、それに固定された前輪アーム６、さらにはフォーク５及び前輪１が連動してソリ１３、１４と同じ方向を向く。また、操舵アーム１１、１２は、後端においてリンク９、１０に上下揺動自在に取り付けられ、前方に延ばした延長状態と上方に上げた折り畳み状態の２つの状態を取り得る。この２つの状態の切り替えは、例えば油圧シリンダ等を利用して作業者が運転中に操作できるようにすることが望ましい。
【０００９】図１に示すように、この田植機が圃場を走行すると、前輪１及び後輪２、３は軟らかい表土層１５を通して固い耕盤１６の上に乗り、後輪２、３が通過した後の表土層１５、さらには耕盤１６の表面に溝１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、・・が形成され、これらが順次次列の田植作業時のガイド溝として利用される。図１の例では、前列の田植作業時に後輪２により形成された溝１７ｃがガイド溝となる。ソリ１３（ソリ１４も同じ構造）は、図３に示すように、板状のフロート１８とその下面に垂直に設置されたヒレ状のガイド板１９からなり、フロート１８が圃場の表土層１５上を滑り、ガイド板１９が溝１７ｃ内に填まり込む（このときソリ１４は利用しないので、操舵アーム１２を折り畳み状態としている）。ガイド板１９の厚さは、リング状の車輪本体部の幅よりやや狭く設定するのが望ましい。ソリ１３はガイド板１９が溝１７ｃ内に填まり込むだけの十分な自重をもつ。あるいは、前記油圧シリンダ等を利用して下方に軽く押し付けてもよい。田植作業中、ガイド板１９が溝１７ｃに填まって該溝１７ｃ内に保持され、その結果、ソリ１３が溝１７ｃに沿って走行するから、前輪１は常に溝１７ｃに沿った方向を向き、従って、機体が溝１７ｃに沿った方向から斜めに進みかけても、機体はすぐに溝１７ｃに沿った方向に自動的に復帰し、直進を続ける。従って、田植機の自動操縦（直進）がきわめて安定して行われる。ただし、溝１７ｃが湾曲して形成されていれば、田植機はその湾曲した経路に沿って進行する。なお、ソリ１の方向に対する前輪１の操向性（応答性）をよくするため、パワーステアリング機構を採用することが望ましい。
【００１０】図４及び図５に示す田植機では、自動操縦装置が、前輪１を支持するフォーク５の横に水平回動自在にピン連結されたロッド２１、中央部が機体に水平回動自在にピン連結され、前端が前記ロッド２１にピン連結したＬ形のレバー２２、後端が機体に水平揺動自在にピン連結された揺動アーム２３、２４、左右端が揺動アーム２３、２４にピン連結され、中央部が前記レバー２２の後端にピン連結されたロッド２５、揺動アーム２３、２４の先端に上下方向に揺動自在に取り付けられた操舵アーム２６、２７、及び操舵アーム２６、２７の９０度曲がった先端に固定されたソリ１３、１４からなる。
【００１１】この自動操縦装置では、後輪２、３のほぼ延長上に前記操舵アーム２６、２７及びソリ２８、２９が配置され、かつ揺動アーム２３、２４とロッド２５は一種の平行リンク機構を機体とともに構成する。従って、操舵アーム２６、２７の先端に固定されたソリ１３、１４が水平面内で左右に首を振ると、揺動アーム２３、２４が水平揺動し、それに伴いロッド２５が左右に動き、その動きがレバー２２、ロッド２１を介してフォーク５及び前輪１に伝達され、これらがソリ１３、１４と同じ方向を向くようになっている。また、操舵アーム２６、２７は、後端において揺動アーム２３、２４に上下揺動自在に取り付けられ、前方に延ばした延長状態と上方に上げた折り畳み状態の２つの状態を取り得る。この２つの状態の切り替えは、例えば油圧シリンダ等を利用して作業者が運転中に操作できるようにすることが望ましい。
【００１２】図４に示すように、この田植機が圃場を走行すると、図１と同様に、後輪２、３が通過した後の表土層１５、さらには耕盤１６の表面に、溝１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、・・が形成され、これらが順次次列の田植作業時のガイド溝として利用される。図４の例でも、前列の田植作業時に後輪２により形成された溝１７ｃがガイド溝となり、フロート１８が圃場の表土層１５上を滑り、ガイド板１９が溝１７ｃ内に填まり込み、ソリ１３が溝１７ｃに沿って走行している（ソリ１４は利用しないので、操舵アーム２７を折り畳み状態としている）。田植作業中のソリ１３の作用効果は、先に図１に示した田植機とほぼ同じであり、田植機の自動操縦（直進）がきわめて安定して行われる。ただし、溝１７ｃが湾曲して形成されていれば、田植機はその湾曲した経路に沿って進行する。
【００１３】この田植機において、圃場の端部に達したときなどには、操舵アーム２６、２７をどちらも折り畳んでハンドル３０を大きく切り、機体の向きを変えることになるが、揺動アーム２３、２４及び操舵アーム２６、２７と機体との干渉を避けるため、この自動操縦装置では、その際に、ソリ１３、１４とハンドル３０との連動を切り離すことができるような機構となっていることが必要である。また、図１に示す自動操縦装置がこのような機構を備えていてもよい。
【００１４】なお、上記の例では、いずれもソリが水平面内で左右に首を振ると、それに機械的に直接連動して前輪が同じ方向に向くように構成されていたが、前記公報に記載された従来例のように、ソリを単なるセンサーとして用い、その首振りを検知して別途設置したモータや油圧シリンダ等により前輪の向きをソリと同じ向きに向けるようにすることも可能であり、それも本発明に含まれる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、ソリがガイド溝に沿って安定して走行し、田植機の自動操縦が確実に行えるようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１００４６９
【氏名又は名称】みのる産業株式会社
【住所又は居所】岡山県赤磐郡山陽町下市４４７番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１月３０日（２００２．１．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１００９７４
【弁理士】
【氏名又は名称】香本 薫
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２１９７０９（Ｐ２００３−２１９７０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月５日（２００３．８．５） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−２２５８４（Ｐ２００２−２２５８４） |
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