JPH028681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトラクタ等の作業用車輛に関し、更に
詳述すれば圃場での回行時に作業機を自動的に上
昇させるようにした作業用車輛を提案したもので
ある。

後部に作業機を取付けたトラクタによる農作
業、例えばロータリ耕耘時においては、枕地での
回行時にロータリを上昇せしめる必要がある。こ
の際には機体の回行及びロータリの上昇、下降
を、夫々の操作用レバを相前後して操作せざるを
得ず、何らかの原因で誤操作し、作業機を損傷し
たり機体を転倒させたりする虞れがあるという問
題点があつた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、機体側方の既耕地の存否を検知すべく配し
た光学センサにより耕耘等の作業を開始すべき一
端、及び終了すべき他端を検知し、この検知結果
に基いて作業機を自動的に下降、及び上昇せしめ
ることとして、回行時の操作性、及び便宜性を向
上させた作業用車輛を提供することを目的とし、
以下に本発明をその実施例を示す図面に基いて詳
述する。

第１図は本発明に係るトラクタの外観図、第２
図は本発明機の平面図、第３図は作業機の自動昇
降制御装置の模式図である。図において５０はト
ラクタＡの後部に作業機として取付けたロータリ
であつて、１本のトツプリンク２１、左右各１本
のロワリンク２２，２２にロータリ５０のアツパ
アーム５１、ロワアーム５２，５２が各連結さ
れ、またトラクタＡのP.T.O.軸２３とロータリ
５０のドライブシヤフト５３とが自在継手５４に
より連動連結されている。

而してこのロータリ５０は、機体後部に配設し
た油圧シリンダ２３の作動により上昇され、また
これを非作動とすることによつて下降せしめられ
るようになつている。即ち、ロワリンク２２，２
２が油圧シリンダ２３の図示されないピストンロ
ツドにリフトリンク２４，２４等に介して連動連
結されており、後述するようにして圧油が油圧シ
リンダ２３に供給されて作動するとロワリンク２
２，２２が上方へ索引され、その結果ロータリ５
０が上昇せしめられるようになつており、油圧ポ
ンプ２３に圧油が供給されない場合には、ロータ
リ５０は圃面にて規制される位置まで自重により
下降するようになつている。

１ｌ、１ｒは光学センサであつて、トラクタＡ
の後輪２０，２０の上部の左右外側に各位置させ
るべく配設してある。即ち、後輪２０，２０のフ
エンダ２０１，２０１に立設した枢支軸１０，１
０回りに水平回動自在にその基端を取付けた左、
右のアーム１１ｌ，１１ｒの各先端に光学センサ
１ｌ，１ｒを、玉継手を用いて検知方向の調節可
能に取付けてある。アーム１１ｌ，１１ｒはトラ
クタＡの作業時においては、その各先端が第２図
に実線で示す如く後輪２０，２０の左右外方に
夫々水平に張出した状態でストツパ等により固定
されるようにしてあり、作業終了時及び路上走行
時等においては２点鎖線で示される如く後方へ回
動され、ストツパ等に固定して収納される構成と
してある。

左右の光学センサ１ｌ及び１ｒは夫々機体の左
方及び右方に位置する既耕地CTDの存否を検知
するためのものであつて、赤外線発光素子、同受
光素子を内蔵し、前者から発せられた赤外線を被
検物に投射し、該被検物からの反射赤外線を後者
にて捉え、これを電気信号に変換出力する光学セ
ンサよりなるものである。また、光学センサ１
ｌ，１ｒはその各検知域の中心、即ち検知方向
は、アーム１１ｌ，１１ｒを前述の如く張出させ
た状態で、後輪２０，２０の左側及び右側の外方
数10cmの圃面を夫々向くようにセツトしてあり、
前後方向についての機体に対する相対的な検知方
向は、耕耘速度、ロータリ５０の下降速度及び上
昇速度等を勘案して定められるが、略々直下を検
知方向としておけばよい。そして、既耕地CTD
が機体の左方にある場合には左側の光学センサ１
ｌが、また既耕地CTDが機体の右方にある場合
には右側の光学センサ１ｒが、後述するセレクト
スイツチ５によりアナログスイツチ９ｌ，９ｒを
切換えて使用されるようにしてある。即ち、前者
の場合にはアナログスイツチ９ｌをオン、同９ｒ
をオフし、また後者の場合にはアナログスイツチ
９ｌをオフ、同９ｒをオンすることとして、光学
センサ１ｌ又は１ｒの出力信号を選択的に比較回
路３０へ与えるように構成してある。

第３図，第４図は機体の右方に既耕地CTDが
位置するようにして、該既耕地CTDの左側に隣
接する未耕地UCTを耕耘している状態を示して
おり、この場合前述の如く、セレクトスイツチ５
によりアナログスイツチ９ｌをオフ、同９ｒをオ
ンとしている。

而して、未耕地UCTの草の正育状態、凹凸、
濡れ具合等により差異はあるものの、一般に未耕
地UCTは既耕地CTDよりも反射率が高いから光
学センサ１ｒ（又は１ｌ）の受光量、換言すれば
出力電気信号Qr（又はQl）は未耕地UCTを検知
対象とする場合には、第５図イに示す如く高レベ
ルとなり、これに対して既耕地CTDを検知対象
とする場合には、第５図イに示す如く低レベルと
なる。光学センサ１ｒ（又は１ｌ）の出力電気信
号Qr（又はQl）は、アナログスイツチ９ｒ（又は
９ｌ）を介して比較回路３０に入力され、該出力
電気信号Qr（又はQl）が比較回路３０に予め設定
された比較基準電位Es（出力電気信号Qr又はQlの
未耕地検知時の典型的レベルと既耕地検地時の典
型的レベルの中間値が選択されている。）よりも
低い場合、即ち機体右方（又は左方）に既耕地
CTDが存在してこれを検知している場合には、
比較回路３０の出力Ｐは第５図ロに示す如く
“Ｌ”レベルとなるようにしてあり、逆に未耕地
UCTが存在してこれを検知している場合は、比
較回路３０の出力Ｐは第５図ロに示す如く“Ｈ”
レベルとなる。即ち、比較回路３０は光学センサ
１ｒ又は１ｌの検知出力を未耕地、既耕地の別に
対応して“Ｈ”レベル、“Ｌ”レベルに２値化す
る。なお、比較回路３０の前段に増幅回路を設け
る構成としてもよい。

比較回路３０の出力Ｐはソレノイド制御回路３
１、具体的には油圧シリンダ２３に対する圧油供
給路中に設けられ、前記ピストンロツドの進出、
退入又は停止を行わせるべく油路切換を行うため
の電磁方向制御弁のソレノイド駆動回路へ与えら
れる。このソレノイド制御回路３１は比較回路３
０の出力Ｐが前述の如く“Ｈ”レベルである間は
ロータリ５０を上昇させるべく油圧シリンダ２３
へ圧油の供給を行い、“Ｌ”レベルの場合には、
油圧シリンダ２３からの圧油の解放を行うように
油路比換を行わせるべく、前記電磁方向制御弁を
制御する。なお、油圧シリンダ２３への圧油の供
給は、運転席DSの近傍に配した作業機昇降用レ
バ５を手動にて操作することによつても行われる
ようにしてある。

叙上の如く構成された本発明機によりロータリ
耕耘を行う場合は、まず最初の一行程は作業機の
自動昇降制御装置に頼ることなく、予め上昇させ
てあるロータリ５０を、作業機昇降用レバ５を手
動にて操作して下降せしめ、畦畔に平行な既耕地
CTDを形成する如くにトラクタＡを走行させて
耕耘作業を行わせる。而して、１行程の耕耘を終
えて枕地での回行を行う際に、作業機の自動昇降
制御装置を始動させる。この場合において、次行
程では既耕地CTDは機体右方に在るから、セレ
クトスイツチ５によりアナログスイツチ９ｌをオ
フ、同９ｒをオンして右側の光学センサ１ｒを作
動せしめる。而して、前記光学センサ１ｒの検知
域が枕地等の耕耘を必要としない圃面、、即ち未
耕地UCTにある間はその出力信号Qrは第５図イ
に示す如くに高レベルにあり、比較回路３０の出
力も“Ｈ”レベルにあるから、前述したところか
ら理解されるようにロータリ５０は上昇退避させ
たままの状態にある。

次に機体を回行させて前述の如く既耕地CTD
の右方に隣接させるべく、第４図に１点鎖線で示
す如き態様で未耕地UCTに、その耕耘を開始す
べき一端により進入させると、光学センサ１ｒの
検知域に既耕地CTDが侵入し、出力信号Qrは第
５図イに示す如く高レベルから低レベルに転じ、
従つて比較回路３０の出力Ｐも“Ｈ”レベルから
“Ｌ”レベルに転じ、これにより前述したところ
から理解される如く、ロータリ５０は自動的に下
降されて、トラクタＡによるロータリ耕耘が再開
される。そして、トラクタＡが第４図に２点鎖線
で示す如き位置、即ち耕耘を終了すべき他方の枕
地付近に達すると、光学センサ１ｒの検知域が先
の行程にて形成された既耕地CTDの長手方向端
部から未耕地UCTに出ると、出力信号Qrが第５
図イに示す如く低レベルから高レベルに転じるの
で、これによりロータリ５０は自動的に上昇され
ることとなる。そして、手動操作による回行の後
には、新たな既耕地CTD′が機体の左方に位置す
ることとなるので、セレクトスイツチ５によりア
ナログスイツチ９ｌをオン、同９ｒをオフして左
側の光学センサ１ｌを作動させると、前述したと
ころと同様にして耕耘を開始すべき一端でロータ
リ５０が自動的に下降され、また耕耘を終了すべ
き他端でロータリ５０が自動的に上昇されて爾
後、同様にしてトラクタＡによるロータリ耕耘が
続行され以上の動作において光学センサ１ｒ，１
ｌは機体後部に設けられているので、未耕地
UCTが光学センサ１ｒ，１ｌによつて検出され
た機体走行位置と、ロータリ５０が上昇されて耕
耘を行わなくなる位置との間の距離は短く、従つ
て既耕地の長手方向端部の位置、つまり枕地の縁
が揃うことになり、整然とした作業が行える。

そして光学センサ１ｒ，１ｌを機体に設けてい
るので作業機に設けた場合に比し揺動が少なく、
既耕地、未耕地の別を安定的に検出できる。第６
図は本発明に係るトラクタの他の実施例を略示す
る部分背面図である。この実施例では、上述した
実施例において用いたアーム１１ｌ，１１ｒに代
えて、フエンダ２０１上に立設した垂直軸１０′
に取付けられて、機体の外側方への伸縮自在とし
た支持具１１′ｒを用いており、その他の構成は
上述した実施例の場合と同様であり、左側のもの
も同様に構成してある。なお支持具１１′ｒはパ
ンタグラフ状のリンクを連ねたものであり、その
先端には光学センサ１ｒが取付け角度の調節可能
に取付けてある。該支持具１１′ｌ，１１′ｒは、
使用時には第６図に実線で示す如く伸張させて、
後輪２０，２０の左右外側に夫々水平に張出した
状態で適宜手段により固定されるようにしてあ
り、不使用時には２点鎖線で示す如くに収縮さ
せ、適宜手段により固定して退避収納するように
してある。

以上のように本発明に係る作業用車輛は、昇降
可能な作業機を後部に装備した作業用車輛におい
て、検知対象からの反射光を捉えて、反射光レベ
ルに応じた電気信号を出力する光学センサを、機
体後部側方における既耕地の存否を検知すべく平
面視後車輪中心延長線近傍に配し、前記光学セン
サの出力が、既耕地不在を示す場合には作業機を
上昇せしめる構成としたものであるから、例えば
トラクタによるロータリ耕耘時における回行の際
には、機体を既耕地に沿つて走行させている限
り、ロータリが自動的に上昇、下降せしめられる
ので、運転者は回行操作のみを行えばよく、操作
が単純化されるので操作性、及び便宜性が向上
し、運転者の労力負担の軽減は勿論、作業機の損
傷、機体転倒の防止が図れる。また本発明の如く
作業機を既耕地の存否に応じて昇降させる構成と
する場合は、自動操向装置を備えた作業用車輛の
場合には作業機の上昇に合わせて回行シーケンス
に入らせることが可能になり、また作業機の下降
に合せて再び作業機作動時の自動操向シーケンス
に入らせることが可能になる。そして、この種の
作業用車輛においては既耕地と未耕地との境界を
自動操向の倣い基準とすることが多いが光学セン
サの既耕地の存在を検知したところで作業機を下
降させるので、自動操向が安定した状態で開始さ
れる利点がある。更に本発明によれば圃場に特別
な施設を設けることなく枕地の縁の位置が自動的
に揃い、整然たる作業が可能である。更にまた作
業機上昇時にはP.T.O.軸への伝動を断つてロー
タリの回転を停止させるように構成する場合はよ
り一層安全性が高まる。光学センサを平面視後車
輪中心延長線上近傍に配したので、蛇行状態で耕
耘作業を行う場合であつても、トラクタ等は後車
輪を中心として向きを変えるので、機体の左右方
向のいずれの最も少ない位置において、既耕地を
検出することとなるので、例えば、未耕地と既耕
地の境界線を検出して、自動操向をする装置を有
するトラクタの、未耕地と既耕地の境界線を検出
するセンサに兼ねさせることができる。

なお、上述の実施例ではロータリ５０の下降、
上昇の制御に必要な光学センサ１ｌ，１ｒからの
各信号をセレクトスイツチ５にてアナログスイツ
チ９ｌ，９ｒを夫々切換えて所要の信号のみを取
込み、用いることとしたが、これに限らず、光学
センサ１ｌ，１ｒの各信号を同時に演算処理し、
例えば夫々の出力信号の電位差の大小によりロー
タリ５０の下降、上昇の制御を行うように構成し
てもよいことは勿論である。

また、上述した実施例では光学センサ１ｌ，１
ｒに赤外線発光素子、同受光素子を内蔵してなる
ものを夫々用いることとしたが、これに限らず、
太陽光或は圃場照明光の被検物からの反射光を捉
え、これを電気信号に変換出力する受光素子を内
蔵してなる光学センサを用いてもよいことは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明機の外観図、第２図はその平面図、
第３図は自動昇降制御装置の模式図、第４図は本
発明機の動作説明図、第５図は本発明機の要部の
動作説明の為のタイミングチヤート、第６図は光
学センサの取付状態の他の実施例を略示する部分
背面図である。 １ｌ，１ｒ……光学センサ、５……セレクトス
イツチ、９ｌ，９ｒ……アナログスイツチ、１
０，１０……枢支軸、１１ｌ，１１ｒ……アー
ム、２０，２０……後輪、２０１，２０１……フ
エンダ、２３……油圧シリンダ、３０……比較回
路、３１……ソレノイド制御回路、１１′ｒ……
支持具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 昇降可能な作業機を後部に装備した作業用車
   輛において、検知対象からの反射光を捉えて、反
   射光のレベルに応じた電気信号を出力する光学セ
   ンサを、機体後部側方における既耕地の存否を検
   知すべく、平面視後車輪中心延長線上近傍に配
   し、前記光学センサの出力が、既耕地不在を示す
   場合には作業機を上昇せしめる構成としたことを
   特徴とする作業用車輛。