本発明は、例えば機体の走行と共に自動的に昇降して苗の植付作業等をする農用等の作業車の制御装置に関するものである。

苗の植付作業をする田植機において、進行方向左右に配置される車輪を備え、更に操向手段の操作によって操向される車輪への伝動を各別に入切する左右のサイドクラッチを設け、旋回内側の車輪の回転数の検出に基づいて、旋回時の苗植付作業等を自動的に行なわせる旋回連動制御装置を設けたものは公知である（特許文献１）。

特開２００４−３４４０２０号公報

前記旋回連動制御装置にあっては、通常の往復植付作業であっても苗植付部が不適切に制御されることがあり、苗植付作業が乱れるという不具合が発生するおそれがある。 そこで、本発明はこのような不具合を解消しようとするものである。

請求項１の発明は、旋回走行しうる走行機体（１）に対して昇降可能な作業装置（７）を設け、前記走行機体（１）には前記作業装置（７）の非作業位置への上昇及び作業位置への下降の各動作を旋回走行過程における所定のタイミングで順次行なう自動旋回制御装置を備え、前記走行機体（１）の走行速度が通常作業速度よりも低速の低速基準値以下の状態で前記自動旋回制御装置を作動可能にする牽制手段を設けたことを特徴とする作業車とする。

前記構成によると、走行機体（１）の通常作業速度の直進走行につれて作業装置（７）により作業がなされ、また、走行機体（１）の低速基準値以下の旋回走行過程では自動旋回制御装置が作動し、作業装置（７）は所定のタイミングで非作業位置への上昇及び作業位置への下降の各動作が自動的に実行され、また、旋回走行が終了し直進走行に移行すると、作業装置（７）が作業位置に下降し作業が再開される。 また、前記走行機体（１）の走行速度が低速基準値以上の状態では牽制手段により自動旋回制御装置の作動が停止され、走行速度が低速基準値以下の状態になると牽制手段が解除されて自動旋回制御装置が作動可能になる。

請求項１の発明は、通常作業速度時には作業装置（７）の自動旋回制御が作動するような誤作動を防止しながら畔際の低速走行時に自動旋回制御を実行し、作業性を向上させることができる。

本発明の実施形態について以下図面に基づき説明する。
図１には本発明を具備する田植機全体の側面図が図示されている。 田植機１の前後部には四輪駆動可能の左右前輪２，２及び左右後輪３，３を設け、ステアリングハンドル４、座席５、エンジン６、苗植付部７及び各種機器を制御する制御部（図示省略）を備えている。 また、田植機１の前部左右両側には左右予備苗載せ台１４，１４を設け、この左右予備苗載せ台１４，１４を内外方向に回動自在に構成し、機体内側の収納姿勢と左右外側の張出姿勢に切替できるように構成している。

苗植付部７は農作業装置の一実施例を示すもので、機体後部に昇降リンク機構８を介して苗植付部７を昇降可能に連結している。 この苗植付部７は苗送り出し装置９、複数条の苗植付装置１０，…、肥料や薬剤を散布する施肥部１１、圃場を均平整地するフロート１２、フィンガーレバー１３等を備え、植付クラッチケース３３に内装されている植付クラッチ（図示省略）を介して作業動力を苗植付部７に伝達し、機体の走行に合わせて多条の苗を植え付けるものである。 フロート１２のセンターフロート１２ａは、苗植付部７に対して傾斜検出可能に設けられた平板状の浮き体であり、圃場面を均平整地すると共に植付面の高さを検出するものである。 また、前記昇降リンク機構８は昇降シリンダ３２の伸縮により昇降され、昇降シリンダ３２には昇降シリンダ圧力センサ５７が設けられている。

図２に示すように、制御部４１の入力側には、次のように各種スイッチ類及びセンサ類が接続されている。 即ち、自動スイッチ４２、フィンガーレバー１３による苗植付部７の昇降操作位置を検出するフィンガーレバースイッチ４３、ティーチングスイッチ４４、無段変速装置操作用のＨＳＴレバーの操作位置を検出するＨＳＴレバーセンサ４７、ハンドル切れ角センサ４８、苗植付部７の下降タイミングを設定するｎ１の設定ダイヤル４９、施肥部１１の施肥タイミングを設定するｎ５の設定ダイヤル５１、左右の後輪伝動軸回転数センサ５２、センターフロートセンサ５４、昇降リンクセンサ５６、昇降シリンダ圧力センサ５７、植付クラッチの入／切を検出する植付クラッチセンサ５８、ローリングシリンダ２１内の圧力を検出するローリングシリンダ圧力センサ６２、進行方位センサ６３が、制御部４１の入力側に接続されていて、各種信号が制御部４１に入力される。

また、制御部４１の出力側には、ＨＳＴレバー用モータ６６、昇降リンク機構８作動用の昇降制御弁作動ソレノイド６７、植付クラッチ作動ソレノイド６８、モニタ６９、施肥クラッチ作動ソレノイド７１、ローリング制御弁作動ソレノイド７２、苗送り出し装置９駆動用の苗供給モータ７２、苗載せ台横移動用の横移動シリンダ制御弁作動ソレノイド７３が接続されていて、制御部４１から各種機器に制御指令が出力される。

ｎ１の設定ダイヤル４９は、「標準」を中心に「早い」から「遅い」までの所定範囲内において調節可能なダイヤルであり、その指示に対応する後輪伝動軸（ドライブシャフト）の回転数ｎ１が苗植付部７の下降タイミングとして設定される。 また、ｎ５の設定ダイヤル２２で施肥タイミング「ｎ５」を設定するにあたり、車速が速いときには大に設定し、車速が遅いときには小に設定すると、自動旋回制御時の走行速度が変化しても施肥タイミングを苗の植付位置に合わせることができて適確な施肥をすることができる。

前記のように構成することにより、左または右の旋回制御処理により、機体の旋回作動と連動して苗植付部７が関連的に昇降作動し、旋回終了後の直進走行により苗植付作業が再開される。

なお、旋回制御における田植機１の作動内容と制御部４１の電気的制御内容は次のとおりである。 ［１］フィンガーレバー１３の操作で植付クラッチを切り苗植付部７を上昇させると、制御部４１では植付クラッチ「切り」を検出し、後輪ドライブシャフトの回転数センサにより回転数のカウントを開始する。 ［２］田植機１の旋回のためにステアリングハンドル４を切り操作すると、制御部４１ではハンドル切れ角センサ４８が所定値以上のハンドル切れ角を検出すると、信号を出力しハンドルを切るまでの内側のドライブシャフトの回転数を記憶する。 ［３］制御部４１ではハンドル切り操作の信号出力から田植機１が９０度旋回するまで内側のドライブシャフトが回転したところで、苗植付部７の「下げ」信号を出力する。 これにより、田植機１は旋回開始後９０度回転したところで、苗植付部７が自動的に下降を開始する。 ［４］ハンドルを直進状態に戻すと、制御部４１では前記［２］で記憶した内側のドライブシャフトの回転数とハンドル切り操作から植付を開始するまでの間の内側のドライブシャフトの回転数を足したところで、植付クラッチ「入り」の信号を出力し、苗植付部７は隣接条の植付終了位置と同じ所から自動的に植付を開始する。

次ぎに、制御部４１の制御内容を図３のフローチャートに基づき説明する。
制御が開始すると、まず、各種センサの検出値を読み込み（ステップＳ１）、自動スイッチ４２の入／切を判定し（ステップＳ２）、自動スイッチ４２が切りのときにはステップＳ１に戻り、自動スイッチ４２が入りのときには、苗植付部７の植付クラッチが入りか否かを判定する（ステップＳ３）。 植付クラッチ入りの時には、ティーチングスイッチ４４入りか否かの判定をし（ステップＳ４）、ティーチングスイッチ４４が入りのときには、直進走行のティーチングが開始し、後輪伝動軸回転数センサ５２により左右のドライブシャフトの回転数を検出し（ステップＳ５）、ティーチングスイッチ４４の切り操作により（ステップＳ６）、直進走行のティーチングが終了し当該検出値を直進走行距離ｎ３と設定する。 このように、植付作業初めの一行程目は自律直進制御を中止し、しながらの田植機１を手動操作走行しティーチングをするので、高い畔等への苗植付部７の衝突を回避し破損を防止することができる。

次いで、植付クラッチの切りから入りの操作があると、自律直進制御に移行し（ステップＳ８）、次いで、走行速度の減速判定をし（ステップＳ９）、基準減速速度より速いときには、自律直進制御を実行し、基準減速速度以下になると旋回制御に移行する。 次いで、ステアリングハンドル４の所定角度αの操作を検出すると（ステップＳ１０）、ステアリングハンドル４の操作方向を判定し（ステップＳ１１）、左旋回操作であると、左右ドライブシャフトの回転数のカウントを開始し（ステップＳ１２）、左旋回制御を実行する（ステップＳ１３）。 また、ステアリングハンドル４が右旋回操作であると（ステップＳ１１）、左右ドライブシャフトの回転数のカウントを開始し（ステップＳ１４）、右旋回制御を実行する（ステップＳ１５）。

前記旋回制御のように、基準減速速度より速いときには自律直進制御を実行するので、旋回制御の誤作動を防止することができる。
また、基準減速速度以下のときに旋回制御に移行するにあたり、走行速度が速いときには、旋回制御の移行タイミングを早くして苗植付部７の上昇タイミングを早くし、走行速度が遅いときには、旋回制御の移行タイミングを遅くして苗植付部７の上昇タイミングを遅くすると、旋回制御終了後の苗植付部７の植付開始位置を揃えることができ、旋回制御の精度を高めることができる。

また、左右旋回制御が終了し、田植機１の走行速度が基準減速速度よりも速くなると、旋回制御を切りにし牽制するようにしてもよい。 このようにすることにより、自律直進走行時の植付作業の誤作動を防止することができる。

次に、図４及び図５に基づき苗植付部７のローリング構成及びその制御内容について説明する。
図４に示すように、苗植付部７は例えば６条植えに構成されていて、フレームを兼ねる伝動ケース１６と、苗を載せて左右に往復移動し所定の苗取出口に苗を供給する苗載せ台１７と、苗取出口に供給される苗を圃場に植え付ける苗植付装置１０，…と、苗載せ台１７に載置されている苗を苗取出口に向けて繰り出す苗送り出し装置９と、機体の進行に伴って泥面を整地するセンターフロート１２ａ及び左右サイドフロート１２ｂ，１２ｃ等により構成されている。

また、前記昇降リンク機構８の取付部１８下部には、ローリング軸１９を介して苗植付部７の伝動ケース１６が左右ローリング自在に支持して、取付部１８上部にローリングシリンダ２１の中央部を前後方向のピン２１ａで軸支し、苗植付部７の左右連結部材２２，２２と、ローリングシリンダ２１の左右の伸縮部２１ｂ，２１ｃをピン連結し、苗植付部７を左右にローリング可能に構成している。

また、伝動ケース１６にはローリングセンサ５５が設けられていて、ローリングセンサ５５の検出情報に基づき制御部４１から制御指令をローリングシリンダ２１の駆動手段に出力し、左右のサイドフロート１２ｂ，１２ｃ及び複数条の苗植付装置１０，…が圃場面に沿うようにローリング制御する構成である。

次に、図５によりその制御内容を説明する。 制御が開始すると、昇降リンクセンサ５６の検出値を読み込み（ステップＳ２１）、検出値の大小に応じて内側の後輪伝動軸（ドライブシャフト）の回転数ｎ１を補正し、苗植付部７の下降タイミングを補正する（ステップＳ２２）。 このように構成することにより、苗植付部７の圃場表面から耕盤までの深浅により苗植付部７の接地位置から上昇位置までの上昇時間が変化するが、この変化に応じて苗植付部７の下降開始タイミングを補正することにより、植付開始位置を揃え旋回制御の精度向上を図ることができる。

次いで、内側のドライブシャフトの回転数がｎ１になったか否かの判定をし（ステップＳ２３）、回転数ｎ１に到達していないときには、苗植付部７を上昇し（ステップＳ２４）、苗自動供給制御を実行する（ステップＳ２５）。

この苗自動補給装置の構成及び苗自動補給の制御内容は次のとおりである。 図１及び図６に示すように、苗自動補給装置２６は施肥部１１の上方に配置されている。 この苗自動補給装置２６は最上昇位置にある苗植付部７の苗載せ台１７上端部に対向して例えば６条型に構成されていて、制御部４１からの苗補給指令に基づき横移動シリンダ２７が駆動されて苗載せ台１７の各苗タンク１７ａ，…と苗自動補給装置２６の苗補給ベルト２９，…を揃え、次いで、苗補給モータ２８、…が駆動され苗補給ベルト２９，…から苗載せ台１７の各苗タンク１７ａ，…に苗が繰り出され補給される構成である。 しかして、旋回制御の苗植付部７の上昇時に苗補給をすることができ、操作性を向上しながら能率的に植付作業をすることができる。

次いで、昇降シリンダ圧力センサ５７の検出値が所定値以上か否かを判定し（ステップＳ２６）、検出値が所定値以上のときには、ＨＳＴ用モータ６６へ中立の出力をして田植機１の走行を停止し（ステップＳ２８）、制御を終了する。

しかして、苗植付部７の昇降シリンダ３２に所定値以上の負荷がかかると、苗植付部７が畔等に干渉していると判断して、田植機１の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置（図示省略）を中立に戻し走行を停止することにより、苗植付部７の破損を防止することができる。

また、昇降シリンダ圧力センサ５７の検出値が所定値以上か否かを判定し（ステップＳ２６）、検出値が所定値以上でないときには、ローリングシリンダ圧力センサ６２の検出値が所定値以上か否かを判定し（ステップＳ２７）、検出値が所定値以上のときには、ＨＳＴ用モータ６６へ中立の出力をし（ステップＳ２８）制御を終了する。

しかして、苗植付部７のローリングシリンダセンサ６２が所定値以上の負荷を検出すると、苗植付部７が畔等に干渉していると判断して、田植機１の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置（図示省略）を中立にし走行を停止することにより、苗植付部７の破損を防止することができる。

また、ドライブシャフトの内側回転数がｎ１になると（ステップＳ２３）、苗植付部７を下げ（ステップＳ２９）、次いで、センターフロートセンサ５４の検出値が接地状態か否かを判定し（ステップＳ３０）、検出値が接地状態であると、次いで、左右のドライブシャフトの回転数の差に応じて「ｎ２」を補正する（ステップＳ３１）。 即ち、旋回走行中に内側の後輪速度に対する外側の後輪速度によりスリップ率を算出し、植付クラッチ入りのタイミングを補正する。 このようにすることにより、旋回走行後の植え始め位置を合せ旋回制御の精度向上を図ることができる。

次いで、内側のドライブシャフトの回転数が「ｎ２−ｎ５」（但しｎ２＞ｎ５）に相当する旋回距離になる（ステップＳ３２）と、施肥クラッチを入りにし（ステップＳ３３）て施肥部１１の施肥を開始し、内側ドライブシャフトの回転数がｎ２になると（ステップＳ３５）、苗植付部７のクラッチを入りにし（ステップＳ３５）て苗の植付作業を開始する。

次いで、左右のドライブシャフトの回転速度が同一になるまでは（ステップＳ３７）、ステアリングハンドル４を逆回転操作をしても苗植付部７の下げ状態をそのまま維持し、左右のドライブシャフトの回転速度が同一になると、ドライブャフトの回転数カウントをクリアし（ステップＳ３８）、制御を終了する。

なお、左右のドライブシャフトの回転速度が同一になると（ステップＳ３７）、旋回制御が終了して自律直進制御を開始し、また、ドライブシャフトの内側回転数がｎ１になると（ステップＳ２３）、自律直進制御を終了して旋回制御を開始するように構成してもよい。 このように構成することにより、操作性を向上し旋回制御の誤作動を防止することができる。

また、ドライブシャフトの回転数が「ｎ２−ｎ５」でないと（ステップＳ３２）、前記ステップＳ２１に戻り、また、ドライブシャフトの回転数がｎ２にならない（ステップＳ３４）と、前記ステップＳ２１に戻る。

また、センターフロートセンサ５４の検出値が接地状態か否かを判定し（ステップＳ３０）、接地状態でないと、昇降リンクセンサ５６の検出値が変化しているか否かを判定し（ステップＳ３９）、検出値が変化していないと、ローリングシリンダ圧力センサ６２の検出値が所定値以上か否かを判定し（ステップＳ４０）、検出値が所定値以下で、内側のドライブシャフトの回転数が変化していないと（ステップＳ４２）、苗植付部７を固定状態とし（ステップＳ４３）、前記ステップＳ４２に戻る。

また、昇降リンクセンサ５６の検出値が変化していると（ステップＳ３９）、ＨＳＴ用モータ６６へ中立出力をし（ステップＳ４１）制御を終了し、また、ローリングシリンダ圧力センサ６２の検出値が所定値以上か否かを判定し（ステップＳ４０）、所定値以上であると、ＨＳＴ用モータ６６へ中立の出力をし（ステップＳ４１）制御を終了する。

しかして、苗植付部７の昇降シリンダ３２に所定値以上の負荷がかかると、苗植付部７が畔等に干渉していると判断して、田植機１の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置（図示省略）を中立に戻し走行を停止することにより、苗植付部７の破損を防止することができる。

また、苗植付部７のローリングシリンダセンサ６２に所定値以上の負荷がかかると、苗植付部７が畔等に干渉していると判断して、田植機１の走行伝動経路に設けられている油圧無段変速装置を中立に戻し走行を停止することにより、苗植付部７の破損を防止することができる。

次に、図７に基づき自動旋回制御装置及び後進時の苗植付部上昇制御装置を具備する乗用田植機の制御内容について説明する。
この制御は、自動旋回制御装置及び後進時の苗植付部上昇制御装置を具備する乗用田植機において、枕地スイッチボタン（図示省略）を設け、この枕地スイッチボタンを押すと、苗植付部７が所定高さまで下降して枕地での植付作業を容易にし、ＨＳＴレバー（図示省略）を前進位置に操作するまで機体後進時の苗植付部７の自動上昇制御装置が作動しないように牽制するものである。

図７に示すように、制御が開始すると、枕地スイッチボタンの切りから入りの操作があったか否かの判定をし（ステップＳ１）、切りから入りの操作があると、自動スイッチ４２を切り状態にし自動旋回制御及び後進時苗植付部上昇制御を停止し（ステップＳ２）、苗植付部７を圃場面に近い所定高さまで下降させる（ステップＳ３）。 次いで、ＨＳＴレバーセンサ４７の検出値からＨＳＴレバーが前進側か否かの判定をし（ステップＳ４）、無段変速装置（ＨＳＴ）が前進側に切り替えられると、苗植付部７の自動旋回制御及び後進時自動上昇装置を作動可能に切り替えるものである。

枕地での植付作業中に枕地スイッチボタンを操作し苗植付部７を圃場面に近い所定位置まで下降しても、ＨＳＴレバーを中立位置から後進位置に操作すると、後進時自動上昇装置が作動し苗植付部７が上昇する。 このように、圃場面に近い所定位置まで下降した苗植付部７がまた上昇すると、機械にあまりなれていないオペレータは操作しにくいという不具合があった。 しかし、前記構成とすることにより、枕地での苗植付部７の後進時の上昇を防止し操作性の向上をはかることができる。

田植機の全体側面図。

制御ブロック図。

フローチャート。

苗植付部の背面図。

フローチャート

苗植付部及び施肥部の平面図。

フローチャート。

符号の説明

１ 走行機体（田植機）
７ 作業装置（苗植付部）
４１ 自動旋回制御装置（制御部）
４１ 牽制手段（制御部）