JPH1189320A - 水田作業機の作業状態監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者が振り向くことなく自己の後方の作業
状況を目視できて、運転操作しながら作業状態を把握す
ることができる田植機を提供する点にある。 【解決手段】 運転座席７を備えた走行機体３の後端に
昇降リンク機構９を介して苗植付装置Ａを昇降自在に取
り付けるとともに、運転部の操作パネルにカラーモニタ
を設け、苗植付装置Ａの後方に位置させたＣＣＤカメラ
３９からの後方視界映像をカラーモニタ上で運転をしな
がら見るように構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水田作業機の作業
状態監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】苗載せ台上のマット状苗が少なくなると
次の苗を補給する必要があるが、このように運転者によ
る処理を必要とする特定作業状態としては、苗補給の他
に、施肥装置における肥料補給、或いは、整地フロート
による整地跡や泥押しの状態を見て昇降感度の修正、更
には、欠株や浮き苗等による植付深さの修正作業が考え
られる。従来、作業装置が運転席の後方に配置されてい
るので、このような特定作業状態の一部については、対
応する部分に検出手段を置き、ハンドルポスト部の近く
に設けられた操作パネルに液晶表示装置を嵌め込み、そ
の検出結果に基づいて液晶表示装置に運転者に注意を促
すグラフィックパターン等を点灯又は点滅させる構成を
採っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような構成を採っ
ているために、次のような不都合があった。 運転者に対しては、特定作業状態を知らせるには、
ブザー等の音響効果を併用しているので、そのブザー音
が発生するまでは、運転者は液晶表示装置を見ることは
なく、運転操作に専念している。 そして、ブザー音が発っせられると、まず、運転者
は液晶表示装置で確認するよりも先に後を振り返って、
いかなる特定作業状態に陥っているかを確認しようとす
る。 さらに、液晶表示装置の設置位置を運転に専念する
運転者の視野内に設置して常時視認できるようにする位
置を選定することが難しい面があった。本発明の目的
は、上記した従来欠点を解消し、運転座席の後方視界を
目に入れながら運転操作を行うことのできる水田作業機
の作業状態監視装置を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１にかかる本発明による特徴構成は、運
転部を備えた走行機体の後端に昇降リンク機構を介して
作業装置を取り付けるとともに、作業装置の作業状態に
対する監視用撮像装置を作業装置の後方に位置させて、
監視用撮像装置より送られる映像信号を制御して運転者
用の監視モニタに送る監視制御手段を備えている点にあ
り、その作用、及び、効果は次の通りである。

【０００５】〔作用〕つまり、運転者は後を振り返るこ
となく、運転者より後方の視界を、作業装置の後方から
見たと同様の映像として監視モニタで見ることができ、
後方映像を常に目に入れながら作業装置の状態や植付状
況を把握して運転操作を行うことができる。

【０００６】〔効果〕その結果、必要な処理を適切に行
うことができる。しかも、監視モニタに映し出される映
像の左右方向が走行機体の左右方向と一致するので、違
和感が少なく、例えば、映像の左右が逆の場合には、運
転者がそのことを意識してモニタを読み取る必要がある
が、そのような意識をする必要がなく、モニタを見るこ
とが運転操作に与える負担とはなりにくい良さがある。

【０００７】〔構成〕請求項２にかかる本発明による特
徴構成は、運転部を備えた走行機体の後端に昇降リンク
機構を介して苗植付装置を取り付けるとともに、苗植付
装置の一部の条に対する植付を停止させるあぜ際クラッ
チ機構とそのクラッチ機構が切り状態で点灯するあぜ際
ランプを設け、苗植付装置の作業状態に対する監視用撮
像装置と、監視用撮像装置より送られる映像信号を制御
して運転者用の監視モニタに送る監視制御手段とを備
え、あぜ際クラッチ機構が切り状態にある場合には、監
視制御手段で監視モニタでの映像を作業状態に対する監
視像からあぜ際ランプの点灯像に切り換えるように構成
してある点にあり、その作用、及び、効果は次の通りで
ある。

【０００８】〔作用効果〕ここで述べたあぜ際クラッチ
機構とは、各条クラッチ機構と称されるものであり、複
数条の内の一部の条に対する植付作動を停止させる為の
ものである。そして、このあぜ際クラッチ機構を使用す
るのは、植付作業時において、最後に畦際に沿って回り
植えを行う際には、田植機の全植付機構を作動させて植
付けを行う必要があるので、その前の工程での往復植え
の時点で回り植えを行う場合と重なり合う条については
植付を停止する必要がある。ところで、あぜ際クラッチ
機構を操作して一部の植付条を停止させて往復植えを行
うが、そのクラッチ機構を入り状態に戻すことを忘れた
状態で回り植えに移行することがある。その為に、操作
パネルの液晶表示装置に、入り忘れを知らせるグラフィ
ックパターンが映し出されるようになっているが、それ
でも戻し忘れがあり十分ではない。以上のような点を勘
案して、本考案においては、作業状態を映し出している
モニタに着目して、このモニタに点灯しているあぜ際ラ
ンプを映し出すことによって、運転者に戻し忘れを気づ
かせ、迅速に対応させて、欠株現象等を抑制することが
できる。

【０００９】〔構成〕請求項３にかかる本発明による特
徴構成は、運転部を備えた走行機体の後端に昇降リンク
機構を介して苗植付装置を取り付けるとともに、苗植付
装置の下端に取り付けた感知フロートの対地接地圧に基
づいて苗植付装置に対する感知フロートの姿勢を設定姿
勢に維持する昇降制御手段を設け、苗植付装置の作業状
態に対する監視用撮像装置と、監視用撮像装置より送ら
れる映像信号を制御して運転者用の監視モニタに送る監
視制御手段とを備え、苗植付装置が植付状態にある場合
には、監視制御手段で監視モニタでの映像を作業状態に
対する監視像から感知フロートに対する監視像に切り換
えるように構成してある点にあり、その作用、及び、効
果は次の通りである。

【００１０】〔作用効果〕つまり、感知フロートの状態
を常に映像で確認できるので、泥押しの状態や整地跡の
状態を見て、感知フロートの感知感度等の調整を適切な
状態に設定することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に示すように、ステアリング
操作される駆動型の前車輪１、及び、駆動型の後車輪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、この走行機体３の前部にエンジン４からの動力が伝
えられるベルト式の無段変速装置Ｖ、ミッションケース
５夫々を配置し、又、走行機体３の中央部にステアリン
グハンドル６と運転座席７とを有する運転部を配置し、
走行機体３の後端にリフトシリンダ８で駆動昇降するリ
ンク機構９を介し作業装置としての苗植付装置Ａ及び施
肥装置Ｂを連結して乗用型作業機としての田植機を構成
する。苗植付装置Ａは、苗載せ台１０に載置したマット
条苗Ｗの下端から植付アームを有した植付機構１１が１
株ずつ切り出して圃場面に植えつける作動を行うよう構
成されると共に、下部には複数の整地フロート１２を備
え、左右端位置には、その先端部が圃場面に突入する作
用姿勢と、圃場面から上方に離間する非作用姿勢とに切
換自在なラインマーカ１３を備えて構成されている。施
肥装置Ｂは、肥料等の粉粒体を収納する貯留タンク３
４、繰出し装置３５、流下ホース３６、作溝器３７から
なる。繰出し装置３５と貯留タンク３４とは、流下ホー
ス３６と切り離されて、ガイド棒４６に沿って上方に位
置変更できるようになっている。これは、植付機構１１
等に対するメインテナンス作業をする場合に、植付機構
１１の後方に位置して植付機構１１の視認を妨げる施肥
装置Ｂを上方に持ち上げて退避させるようにしたもので
ある。

【００１２】運転座席７の右側部には苗植付装置Ａの昇
降と前記ミッションケース５に内蔵した植付クラッチＣ
の制御とを行う植付クラッチレバー１６を備え、この植
付クラッチレバー１６は図５に示すように、ガイド１７
に形成された経路内の「下降」位置に設定することで苗
植付装置Ａを下降させ、「上昇」位置に設定することで
苗植付装置Ａを上昇させ、「中立」位置に設定すると苗
植付装置Ａをそのレベルに維持するよう制御系と連係
し、又、該昇降レバー１６を「入」位置に設定すると植
付クラッチＣを入り操作すると共に、苗植付装置Ａに備
えた整地フロート１２が接地する状態で所定の対圃場高
さを維持する自動昇降制御を行うよう制御系と連係し、
「切」位置に設定すると植付クラッチＣを切り操作し、
更に、該昇降レバー１６を「自動」位置に設定すると後
記する強制昇降レバー２７の操作に従って苗植付装置Ａ
の昇降を許容すると同時に苗植付装置Ａの上昇時には植
付クラッチＣを自動的な切り操作を可能にする。尚、こ
の植付クラッチレバー１６の基端部には図６に示すよう
に該昇降レバー１６の操作位置を計測するポテンショメ
ータ型のレバーセンサ１８を備えている。

【００１３】図６に示すように、前記複数の整地フロー
ト１２のうち左右方向で中央位置のものは苗植付装置Ａ
に対して横向き軸芯Ｐ周りで揺動自在に支持されて、植
付時の昇降制御に使用される感知フロートとして機能す
ると共に、前部の上下方向への変位量から感知フロート
１２の揺動量を計測するフロートセンサ１９を備え、苗
植付装置Ａの自動昇降制御時にはフロートセンサ１９か
らの信号と昇降感度設定器２０（図３を参照）からの信
号が釣り合うように制御装置２３によって制御動作が設
定されている。つまり、走行機体３の対地高さの変動に
よって感知フロート１２の受ける接地圧が変動して、感
知フロートの前後姿勢が苗植付装置Ａに対して変動する
のを、苗植付装置Ａを昇降させることによって設定され
た姿勢に戻すように（前記信号が釣り合うように）制御
を行うのである。このような制御を行う手段を第１昇降
制御手段と称する。尚、植付クラッチＣはクラッチモー
タ２２の作動で入り切り操作されるよう構成されてい
る。

【００１４】図４に示すように、ステアリングハンドル
６のポスト部２６の右側面には苗植付装置Ａを強制的に
昇降させる操作具として強制昇降レバー２７を備え、こ
の強制昇降レバー２７は中立位置を基準に上方移動で苗
植付装置Ａを上限まで上昇させる上昇位置Ｕと、中立位
置を基準に下方移動で苗植付装置Ａを自動昇降制御させ
る作業高さまで下降させる下降位置Ｄと、中立位置を基
準に後方移動で右側のラインマーカ１３を作用姿勢に切
換える右マーカ位置Ｒと、中立位置を基準に前方移動で
左側のラインマーカ１３を作用姿勢に切換える左マーカ
位置Ｌとに切換え自在に構成されている。強制昇降レバ
ー２７が上昇位置、下降位置に操作されたことを検出す
る昇降スイッチ１４を備え、強制昇降レバー２７が右マ
ーカ位置、あるいは、左マーカ位置に操作されたことを
検出するよう一対のマーカ動作スイッチ１５を備えてい
る。

【００１５】図３に示すように、ハンドルポスト部２６
を抱き込む状態で設けてある操作パネル４５において、
ハンドルポスト部２６の左側には前記した昇降用の制御
感度設定器２０を設けてあり、更に左端には主変速レバ
ー２８を設け、ポスト部２６の右側にはアクセルレバー
２９とベルト変速装置用の変速操作レバー３０を設けて
ある。そして、ポスト部２６の前方に液晶式の５．２５
インチ型カラーモニタ３１を嵌め込み固定してある。

【００１６】次に、このカラーモニタ３１を使用した制
御形態について説明する。今までの実施形態の説明にお
いては、各操作レバーに対して操作されたか否かを検出
するセンサ類を設けた点について説明してきたが、さら
に、苗植付装置Ａにおいて苗の補給を促す為に苗の残量
を検出する苗残量センサ３２、肥料残量センサ３３等を
設けて、作業状態検出手段を構成している。

【００１７】カラーモニタ３１に映像を送る撮像装置と
してのＣＣＤ式のカメラ３９の取付構造について説明す
る。図１及び図２に示すように、施肥装置Ｂを昇降ガイ
ドするガイド棒４６の先端に、ベースフレーム３８を架
設するとともに、ベースフレーム３８より支柱４１を延
設して、支柱先端にカメラ３９等を取り付けてある。図
示はしていないが、カメラ３９は左右・上下・前後に位
置変動可能なように台に取付られており、左右・上下・
前後用の各ＤＣモータで姿勢変更可能に構成してある。
この姿勢変更を行う機構をカメラ姿勢変更装置４２と称
する。カメラ姿勢変更装置４２はカメラ姿勢変更操作具
４３としての遠隔操縦装置やカラーモニタ３１近くに設
けた操縦スイッチ２１で操作されるように構成する。

【００１８】上記構造に対して、さらに、支柱４１をベ
ースフレーム３８に対して縦軸心Ｘ回りで水平旋回可能
に構成し、この旋回作動を図示していないモータ等で行
えるようにしてもよい。このモータ等を支柱４１に対す
る旋回駆動機構４４とする。支柱４１にカメラ姿勢変更
装置４２とカメラ３９を取り付けてある。このように、
カメラ３９を旋回できるようにしてあるので、作業装置
Ａの後方からの映像だけでなく、カメラ３９を運転座席
７の後方に位置させて、後記するように、あぜ際クラッ
チ操作具４７と、あぜ際クラッチ操作具４７が切り状態
にあることを検出するあぜ際クラッチスイッチ４０から
の信号によってその切り状態を報知するあぜ際ランプ４
８と、ラインマーカー１３とを視認できるようにする。
尚、あぜ際ランプ４８については、苗載せ台１０の背面
に設けてあるあぜ際クラッチ操作具４７と隣接して設け
てある。

【００１９】図６に示すように制御系が構成され、この
制御系ではマイクロプロセッサ（図示せず）を備えた制
御装置２３に対して、レバーセンサ１８、昇降スイッチ
１４、マーカ動作スイッチ１５、昇降感度設定器２０、
フロートセンサ１９、苗残量センサ３２、肥料残量セン
サ３３、監視用撮像装置としてのカメラ３９、あぜ際ク
ラッチスイッチ４０、カメラ姿勢変更操作具４３、から
の信号を入力するように構成するとともに、以下の入力
を受けて、植付クラッチ用のクラッチモータ２２、リフ
トシリンダ８に対する電磁弁２４、警報装置としてのア
ラーム２５、カラーモニタ３１、カメラ姿勢変更装置４
２、報知するあぜ際ランプ４８に出力するように形成さ
れている。

【００２０】カラーモニタ３１で映し出す映像は、カメ
ラ３９で走行機体３の後方から映し出したものであり、
苗植付装置Ａの挙動、或いは、施肥装置Ｂの作動状況、
さらには植付跡の状態を、運転者が後を振り向くことな
く、つぶさに目にすることができる。また、苗載せ台１
０上での苗残量が補給を必要とするまで少なくなった場
合等の警報が発っせられる状態になった場合には、アラ
ーム２５が作動するとともに作業状態を映しだす画像か
ら警報内容に相当するグラフィックパターン３１Ａが表
示されることになる。

【００２１】以上記載した機器に基づいて制御を行う場
合は、つぎのような数種の制御形態を採ることができ
る。 （第１制御形態）図７に示すように、あぜ際クラッチ操
作具４７が切り状態であるか否かを判断する（＃１ステ
ップ）、切り状態であればあぜ際ランプ４８を点滅させ
る（＃２ステップ）。同時に監視モニタ３１にあぜ際ラ
ンプ４８とあぜ際クラッチ操作具４７とを映し出す（＃
３ステップ）。あぜ際クラッチ操作具４７が入り状態で
あれば、監視モニタ３１の映像は作業装置Ａの作業状態
を映し出す（＃４ステップ）。

【００２２】（第２制御形態）図８に示すように、植付
状態、つまり、植付クラッチＣが入り状態か否かを判断
して（＃１１ステップ）、植付クラッチＣが入り状態で
あれば、監視モニタ３１での映像を感知フロート１２の
映像に設定する。この場合に、ＬＥＤ等の発光体４９を
感知フロートの後端に取り付けて、監視し易くしてもよ
い（＃１２ステップ）。植付作業状態でなければ、作業
装置Ａに対する映像に切り換える（＃１３ステップ）。

【００２３】（第３制御形態）図９に示すように、マー
カースイッチ１５によって、左右いずれのラインマーカ
ー１３が操作されたかを判断する（＃２１ステップ）。
ラインマーカー１３が操作されたならば、その操作され
た左右いずれかのラインマーカー１３を監視モニタ３１
に映し出す（＃２２ステップ）。ラインマーカー１３を
映し出す場合には、旋回駆動機構４４で支柱４１毎回転
させてラインマーカー１３の上から映し出すか、又は、
カメラ姿勢変更機構４２を操作して行ってもよい。ライ
ンマーカー１３が操作されてない場合には、作業装置Ａ
の作業状態を映し出す（＃２３ステップ）。これによっ
て、マーカー１３の圃面上でのトレース状態を見ること
ができ、トレース強度の変更調節を行い得る。

【００２４】（第４制御形態）苗残量センサ３２、肥料
残留センサ３３等のセンサより警報を必要とする出力が
あるか否かを判断する（＃３１ステップ）。前記センサ
３２，３３等からの出力があれば、それらの処理を要す
る事象が発生する特定作業状態に対応した擬音を警報装
置２５より発生させる（＃３２ステップ）。擬音発生と
同時に監視モニタ３１には、処理を要する事象に対応し
たグラフィックパターンを映し出す（＃３３ステッ
プ）。グラフィックパターンを点滅させて、運転者の注
意を促すようにする。さらに、エンジンガバナー５０を
制御してエンジン回転数を低下させる（＃３４ステッ
プ）。処理を要する事象が発生していなければ、作業装
置Ａに対する映像に切り換える（＃３５ステップ）。

【００２５】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、撮像装置としては、小型化されたビジコンやイ
メージオルシコン等を使用することができる。監視モニ
タ３１としては小型ブラウン管式のものや、その他のプ
ラズマディスプレイ等が使用できる。

【００２６】又、作業状態を検出する手段としては、作
溝器３７に設ける肥料詰まりセンサ等がある。水田作業
機としては、田植機以外の直播機等が該当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】苗植付装置の平面図

【図３】操作パネルの平面図

【図４】強制昇降レバーを示す斜視図

【図５】植付クラッチのガイドを示す平面図

【図６】制御ブロック図

【図７】あぜ際クラッチの入れ忘れ防止用の制御フロー
チャート

【図８】植付作業時の監視映像の選択制御フローチャー
ト

【図９】マーカー作動時のマーカーを映し出す制御フロ
ーチャート

【図１０】特定作業状態での監視映像の選択制御フロー
チャート

【符号の説明】

３ 走行機体 ９ 昇降リンク機構 １２ 感知フロート ２３ （監視）制御手段 ３１ 監視用モニター ３９ 監視用撮像装置 ４８ あぜ際ランプ Ａ 作業装置（苗植付装置）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転部を備えた走行機体の後端に昇降リ
   ンク機構を介して作業装置を取り付けるとともに、作業
   装置の作業状態に対する監視用撮像装置を作業装置の後
   方に位置させて、監視用撮像装置より送られる映像信号
   を制御して運転者用の監視モニタに送る監視制御手段を
   備えている水田作業機の作業状態監視装置。
2. 【請求項２】 運転部を備えた走行機体の後端に昇降リ
   ンク機構を介して苗植付装置を取り付けるとともに、苗
   植付装置の一部の条に対する植付を停止させるあぜ際ク
   ラッチ機構とそのクラッチ機構が切り状態で点灯するあ
   ぜ際ランプを設け、苗植付装置の作業状態に対する監視
   用撮像装置と、監視用撮像装置より送られる映像信号を
   制御して運転者用の監視モニタに送る監視制御手段とを
   備え、あぜ際クラッチ機構が切り状態にある場合には、
   監視制御手段で監視モニタでの映像を作業状態に対する
   監視像からあぜ際ランプの点灯像に切り換えるように構
   成してある水田作業機の作業状態監視装置。
3. 【請求項３】 運転部を備えた走行機体の後端に昇降リ
   ンク機構を介して苗植付装置を取り付けるとともに、苗
   植付装置の下端に取り付けた感知フロートの対地接地圧
   に基づいて苗植付装置に対する感知フロートの姿勢を設
   定姿勢に維持する昇降制御手段を設け、苗植付装置の作
   業状態に対する監視用撮像装置と、監視用撮像装置より
   送られる映像信号を制御して運転者用の監視モニタに送
   る監視制御手段とを備え、苗植付装置が植付状態にある
   場合には、監視制御手段で監視モニタでの映像を作業状
   態に対する監視像から感知フロートに対する監視像に切
   り換えるように構成してある水田作業機の作業状態監視
   装置。