(57)【要約】【課題】本発明は、畦を乗り越える圃場出入時に作業機の上昇等の複雑な操作を自動化してオペレータが操縦操作に専念出来るようにすることで、安全な圃場の出入が行えるようにすること課題とする。【解決手段】農作業車両の操縦席６の近傍に、圃場内への侵入時に操作する圃場出入スイッチ５９を設け、走行速度の設定と、ＰＴＯ軸停止と、作業機の上昇、及びエンジン回転数上昇をあらかじめ設定可能な構成とし、前記圃場出入スイッチ５９を入り状態にすることで、前記設定している走行速度の低速化と、ＰＴＯ軸停止と、作業機の上昇、及びエンジン回転上昇を自動に制御する構成を備えたことを特徴とする農作業車の構成とする。また、圃場出入スイッチ５９を変速レバー１８或いはステアリングハンドル８に設けたことを特徴とする農作業車両の構成とする。【選択図】図５
2009232773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作業車両の操縦席（６）の近傍に、圃場内への侵入時に操作する圃場出入スイッチ（５９）を設け、走行速度の設定と、ＰＴＯ軸停止と、作業機の上昇、及びエンジン回転数上昇をあらかじめ設定可能な構成とし、前記圃場出入スイッチ（５９）を入り状態にすることで、前記設定している走行速度の低速化と、ＰＴＯ軸停止と、作業機の上昇、及びエンジン回転上昇を自動に制御する構成を備えたことを特徴とする農作業車。
【請求項２】
前記圃場出入スイッチ（５９）を変速レバー（１８）或いはステアリングハンドル（８）に設けたことを特徴とする請求項１に記載の農作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタ等の農作業車両に関する。特に、圃場への侵入や圃場からの脱出を複雑な操作を無くして安全に行えるようにする農作業車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタ等の農作業車両は、走行変速段が多くて変速操作が複雑であり、農作業において走行速度の変更と共にロータリ作業機等の昇降操作も行っている。このような操作が煩雑な農作業車両の操縦を自動で行うことが考慮され、例えば、特開平１０−６６４０５号公報に記載の如く、無人走行可能な農作業車両が開発されている。
【特許文献１】特開平１０−６６４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記の無人走行可能な農作業車両は、圃場内でのロータリ作業等で無人作業を可能にするもので、圃場への侵入や圃場からの脱出は、凹凸の激しい畦を乗り越えるために、低速走行として作業機の駆動を停止し作業機を上昇させエンジン回転を上昇させる動作をしなければならず、機体が前後に傾いて不測の事態が生じる虞があるために無人化は不可能である。
【０００４】
そこで、本発明は、畦を乗り越える圃場出入時に作業機の上昇等の複雑な操作を自動化してオペレータが操縦操作に専念出来るようにすることで、安全な圃場の出入が行えるようにすること課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、農作業車両の操縦席６の近傍に、圃場内への侵入時に操作する圃場出入スイッチ５９を設け、走行速度の設定と、ＰＴＯ軸停止と、作業機の上昇、及びエンジン回転数上昇をあらかじめ設定可能な構成とし、前記圃場出入スイッチ５９を入り状態にすることで、前記設定している走行速度の低速化と、ＰＴＯ軸停止と、作業機の上昇、及びエンジン回転上昇を自動に制御する構成を備えたことを特徴とする農作業車としたものである。
【０００６】
この構成で、オペレータは、圃場出入スイッチ５９をオンするだけで変速操作とＰＴＯ軸の駆動停止と作業機上昇操作とエンジン回転上昇などの複雑な圃場出入のための操作をしないで操縦操作に専念出来る。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記圃場出入スイッチ５９を変速レバー１８或いはステアリングハンドル８に設けたことを特徴とする請求項１に記載の農作業車両としたものである。
【０００８】
この構成で、オペレータは変速レバー１８或いはステアリングハンドル８を持ったままで圃場出入スイッチ５９を操作して安全に圃場の出入を行える。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、オペレータは、圃場出入スイッチ５９を押すだけで走行速度の低速化とＰＴＯ軸停止と作業機上昇とエンジン回転上昇が自動で行われるので、操縦操作に集中できて、安全に圃場の出入を行える。
【００１０】
また、請求項２記載の発明によれば、オペレータは、変速レバー１８或いはステアリングハンドル８を持ったままで圃場出入スイッチ５９を操作できるので安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明を実施した作業機としてトラクタ１を示している。
トラクタ１は、機体前部にエンジン２を搭載し、このエンジン２の回転動力をミッションケース３内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を前輪４と後輪５とに伝えるようにしている。機体上の操縦席６周りはキャビン７で覆われている。
【００１２】
図２に示すごとく、キャビン７の内部で操縦席６の前側にはステアリングハンドル８を立設し、その左側下部に前後進レバー９を設け、右側下部にアクセルレバー５３とフィンガップレバー５５を設けている。アクセルレバー５３は手動でエンジン２の回転を昇降し、フィンガップレバー５５は上げ方向へ操作すると作業機が上げ規制高さまで一気に上昇し下げ方向へ操作すると作業機が下げ規制高さまで一気に降下する。上げ規制高さは、後述する作業機昇降レバー３１で設定する高さと同じであるが、下げ規制高さは第一下げ規制スイッチ１０９と第二下げ規制スイッチ１１０で設定する。この下げ規制高さは作業機昇降スイッチ３２を操作すると無視されて作業機昇降スイッチ３２で設定する下げ規制高さとなり、フィンガップレバー５５を操作すると第一下げ規制スイッチ１０９と第二下げ規制スイッチ１１０で設定した下げ規制高さとなる関係にしている。
【００１３】
操縦席６の左側には駐車ブレーキレバー１０と作業機への動力を出力するＰＴＯ軸の変速を行う第一ＰＴＯ変速レバー１１と第二ＰＴＯ変速レバー１２とを配置している。
ステアリングハンドル８の下側床面には、左右の前後輪４，５をそれぞれ制動する左右ブレーキペダル５６，５７と全輪を一斉に制動する全ブレーキペダル５８を設け、その後右側にエンジンの回転を制御するアクセルペダル１３を設けている。このアクセルペダル１３は走行速度を調整するために使用する。
【００１４】
なお、左右ブレーキペダル５６，５７を同時に踏込むと、ブレーキ制動すると共に主変速の変速段を低速側へ変速してエンジンブレーキも作用させる。また、左右ブレーキペダル５６，５７を所定限界踏込み位置以上に踏込むと、エンジン回転数を低下させると共に前後進切換クラッチや高・低速切換クラッチを中立にして前後輪４，５への動力伝動とＰＴＯ出力軸への動力伝動を断つようにしても良い。この際に、左右ブレーキペダル５６，５７を戻す方向に操作すれば、エンジン回転を復帰させ、前後輪４，５への動力伝動とＰＴＯ出力軸への動力伝動を復帰させた後にブレーキを解除するようにする。
【００１５】
ステアリングハンドル８の前側には、走行速度を表示するメータパネルや作業機の使用状況等を表示する操作パネルを配置したフロントパネル１４を設けている。
操縦席６の右側には、スロットルレバー１５を立設し、最手前のアイドリング位置から前側に倒すとエンジンの回転が上昇する。このスロットルレバー１５は作業時のエンジン回転数を設定するに使用する。１６はシーソー式の第一エンジン回転記憶スイッチで、上側に倒すと第一の記憶回転数になり下側に倒すと第二の記憶回転数になり、指を離すと中立位置に戻る。１７はシーソー式の第二エンジン回転記憶スイッチで、上側に倒すと回転数が上昇し下側に倒すと回転数が低下し、スイッチを放した時点の回転数が記憶される。回転数の設定は、第一エンジン回転記憶スイッチ１６を上側或いは下側に倒して第二エンジン回転記憶スイッチ１７で上側或いは下側へ倒して回転数を上昇或いは降下させて両スイッチ１６，１７を放すとそのときの回転数が記憶される。
【００１６】
スロットルレバー１５の隣に副変速レバー１８を立設している。この副変速レバー１８の変速は、低速、中速、高速の三段と路上走行の変速位置が有り、低速、中速、高速の三段でミッションケース３内のメカ変速部を低速・中速・高速に変速すると共に主変速が八段に変速可能で、路上走行位置では、高速の変速段で主変速が３速以上の変速段を使って変速可能で路上走行に適した速度になる。副変速レバー１８の握り部の側部には圃場出入スイッチ５９を設けて圃場に入ったり圃場から出る際に押すと、後述する自動制御によって、ＰＴＯ軸の駆動を停止し作業機を上昇させエンジン回転を上昇させる圃場侵入モードとなって、圃場の出入が容易になる。なお、この圃場出入スイッチ５９は、押している間のみに圃場侵入モードとなり、スイッチ５９を放すと数秒間ブレーキがかかってその後走行を開始するようにしても良い。また、この圃場出入スイッチ５９は、ステアリングハンドル８に設けてハンドルを持ったままで操作出来るようにしても良い。
【００１７】
主変速は油圧制御による四段変速と同じく油圧制御による高・低二段変速の組み合わせで計八段の変速段数を有し、その変速段による平均車速は、前記副変速レバー１８の低速・中速・高速と組み合わせて、合計二十四段の変速段となる。主変速の変速段の変更は、後述する走行変速昇降スイッチ３３，３４で行う。
【００１８】
１９と２０は、外部油圧取出用のサブコントロールレバーで、作業機の油圧シリンダ等へ油圧オイルを供給する場合に使用する。２１と２２は、予備のサブコントロールレバー取付用溝である。２３は、ドラフト比調整ダイアルで、左に回すとポジション側となって、負荷に対する作業機の昇降変化量が少なくなり耕耘深さを浅くし、逆に右に回すとドラフト側となって、負荷に対する作業機の昇降変化量が大きくなり耕耘深さを深くする。
【００１９】
２４は、上げ調整ダイアルで、左に回すと三点リンクの上昇高さが低くなる。作業機によっては最も高く上げるとトラクタ本体に当たる場合やあまり高く上げない方が作業効率が良い場合に、この上げ調整ダイアル２４で調整する。２５は、傾き調整ダイアルで、左に回すと作業機が右上がりになり、逆に右に回すと作業機が右下がりになる。
【００２０】
２６は、四ＷＤ切替スイッチで、走行ローダとスーパーフルターン及び二ＷＤターンの位置があり、走行ローダでは通常は二ＷＤでぬかるみや急な坂道或いは凹凸道になると自動的に四ＷＤに切り換わり、又ブレーキをかけたり運転中に停止しても四ＷＤの状態になる。二ＷＤは後輪の二輪駆動で、四ＷＤは前後四輪の駆動である。スーパーフルターンは四ＷＤの時の旋回で前輪の速度が増速されてクイックな旋回が可能になり、二ＷＤターンでは四ＷＤの時の旋回で前輪の駆動が抜かれて後輪の片ブレーキ旋回となり、固い圃場でクイックでスムースな旋回が出来る。
【００２１】
２７は水平シリンダの昇降スイッチで、三点リンクの水平シリンダを動かすことが出来て作業機の着脱に使用する。２８はＰＴＯスイッチで、押して右に回すとＰＴＯクラッチが入り、入った状態で押すと自動で左に回りＰＴＯクラッチが切れる。２９はＰＴＯ自動スイッチで、左に回すと手動になりクラッチを入れていると常時回転し、右に回すと自動になり走行クラッチを踏んだり三点リンクを上げると回転が止まる。このＰＴＯ自動スイッチ２９は、主に水田作業時に利用する。
【００２２】
３０はデフロックスイッチで、外側へ一度押すとデフロックになりもう一度外へ押すとデフロック解除になる。内側には押せなく、外側へ押す度に切り換わる。
３１は作業機昇降レバーで、前側が下降で後側が上昇になる。３２は作業機昇降スイッチで、後側を１回押すことで前記上げ調整ダイアル２４で設定した最上位置に上昇し、前側を１回押すことで作業機昇降レバー３１で設定した下げ規制位置まで下降し、前側を押し続けると下げ規制位置を越えて降下する。
【００２３】
３３と３４は始動変速段を設定する走行変速昇降スイッチで、走行変速上昇スイッチ３３を１回押す毎に始動変速段をシフトアップし、走行変速降下スイッチ３４を１回押す毎に始動変速段をシフトダウンする。この走行変速昇降スイッチ３３，３４は、前記副変速レバー１８を路上走行にした場合にも同様に副変速が高速で主変速が３速を基準にして始動変速段を上に変更する。
【００２４】
３６はスイッチボックスで、蓋を開けると、図３の各種調整スイッチを配置している。
３７は作業機の上昇・降下モニターランプで、作業機の昇降時に点灯して表示するようにしている。３８はＡＴシフト感度ダイアルで、ＡＴ作業スイッチ４２を押して自動変速にした場合に、車速を増減速する感度を変更するダイアルである。
【００２５】
３９は作業機の降下速度を調整する降下速度ダイアルで、右に回すと作業機が速く降下するので軽い作業機の場合に使用し、逆に左に回すと作業機がゆっくりと降下するので重い作業機の場合に使用する。
【００２６】
４０は走行ブレーキ調整ダイアルで、オートブレーキ入切スイッチ４８の入時に作用する旋回ブレーキのかかり具合を調整する。
ＡＴシフト路上スイッチ４１は、路上走行時すなわち副変速が高速での主変速を自動変速し、ＡＴシフト作業スイッチ４２は、作業走行時すなわち副変速が中・低速での主変速を自動変速し、入にすると、副変速レバー１８の変速位置に応じて主変速を前回に最も長く使用した変速段へ自動的に変速し、切にすると、副変速レバー１８の変速位置に応じて任意に設定する主変速の変速段に変速するようになる。
【００２７】
４３は主変速の接続感度変速スイッチで、主変速を変速した時の接続フィーリングを変更し、入でモニタが点灯し緩やかな変速をし、切でモニタが消灯し急接続する。この接続感度変速スイッチ４３を切にしてプラウ等の牽引系の作業をすると、主変速の変速接続時間が短くなって軽快に作業を行える。
【００２８】
４４は接続感度ＰＴＯスイッチで、ロータリ、牧草１、牧草２があり、ロータリにするとＰＴＯのつながりが速くなり、ロータリが直ぐには土の抵抗に負けない回転力で回るようになり、牧草１或いは牧草２にするとＰＴＯのつながりが緩やかになって、牧草作業機やスノーブロワーなどで使用する。
【００２９】
４５は水平感度スイッチで、自動水平制御装置の動作感度が変わり、スイッチを押すと自動水平制御の動きが遅くなり、再びスイッチを押すと元に戻る。
４６はバックアップ入切スイッチで、入にすると後進時に作業機が自動で上昇する。４７はオートリフト入切スイッチで、入にしてハンドルを回すと自動で作業機が上昇する。４８はオートブレーキ入切スイッチで、入にしてハンドルを回すと自動で旋回内側の後輪のみにブレーキがかかる。
【００３０】
４９は水平切換スイッチで、自動水平にすると水平センサで自動的に水平を保持し、手動にすると傾き調整ダイアル２５で調整が可能になり、平行にするとトラクタ本体に対して三点リンクを常に平行に維持し、傾斜にすると地面に対して三点リンクを一定の傾斜角を保持する。
【００３１】
５０は３Ｐ切換スイッチで、三点リンクへのリフトシリンダ取付位置による制御切換選択を行う。
５１はオートアクセルスイッチで、入りにした状態で作業機を上昇するとエンジンの回転数が１７００ｒｐｍまで低下する。
【００３２】
次に、図４の制御ブロック図で、制御信号の流れを説明する。
まず、エンジンコントローラ６０には、エンジン排気温センサ６１から排気の温度が入り、エンジン回転センサ６２からエンジン回転数が入り、エンジンオイル圧力センサ６３からエンジン潤滑オイルの圧力が入り、エンジン水温センサ６４から冷却水の温度が入り、燃料ポンプ６６に駆動信号が出力され、ガバナアクチュエータ６５に燃料供給調整制御信号が出力される。
【００３３】
次に、作業機昇降コントローラ６７には、フィンガップレバー上げ信号１００とフィンガップレバー下げ信号１０１と、アームレストワンタッチ上げ信号１０２とアームレストワンタッチ下げ信号１０３と、ポジションコントロールレバー信号１０４と、リフトアームセンサ信号１０５と、上げ位置規制ダイヤル信号１０６と、下げ速度調整ダイヤル信号１０７がそれぞれ入力し、メイン昇降ソレノイド６９とメイン降下ソレノイド７０に作業機昇降信号が出力し作業機昇降シリンダ７１を作動する。
【００３４】
前記エンジンコントローラ６０と作業機昇降コントローラ６７及び後述する走行系コントローラ８７は制御信号が交信されて、メータパネル７２にエンジンの状態や作業機の昇降状態や走行装置の走行速度等が表示され、操作パネル７３に各レバーやペダルの操作位置等が表示される。
【００３５】
走行系コントローラ８７には、変速１クラッチ圧力センサ７４と変速２クラッチ圧力センサ７５と変速３クラッチ圧力センサ７６と変速４クラッチ圧力センサ７７からクラッチ入信号がそれぞれ入力し、高速クラッチ圧力センサ７８と低速クラッチ圧力センサ７９及び前進クラッチ圧力センサ８０と後進クラッチ圧力センサ８１からそれぞれのクラッチ入信号が入力し、前後進レバー操作位置センサ８２と副変速レバー操作位置センサ８３から変速操作位置信号が入力し、車速センサ８４から走行速度信号が入力し、ミッションオイル油温センサ８５からミッションオイルの温度が入力し、クラッチペダル操作位置センサ８６からクラッチペダルの踏込み信号が入力し、走行変速上昇スイッチ３３と走行変速降下スイッチ３４からの主変速増減操作信号１０８が入力し、アクセル変速設定スイッチ５２とアクセルアクセルペダルセンサ５４からアクセル指示信号が入力し、機体左右傾きセンサ９７から機体の左右傾きが入力し、前後傾きセンサ９８から機体の前後傾きが入力する。
【００３６】
走行系コントローラ８７からは、前後進切換ソレノイド８８に前後進切換クラッチの切換信号が出力し、リニア昇圧ソレノイド８９に前後進切換ソレノイド８８を駆動する油圧のリリーフ圧調整信号が出力してクラッチ接続のショックを低減し、クラッチソレノイド９０に入・切信号が出力し、一速／三速切換用第一変速クラッチを駆動する油圧シリンダの変速１−３切換ソレノイド９１に一速或いは三速の入信号が出力し、変速１−３昇圧ソレノイド９２に一速／三速クラッチを駆動する油圧のリリーフ圧調整信号が出力してクラッチ接続のショックを低減し、二速／四速切換用第二変速クラッチを駆動する油圧シリンダの変速２−４切換ソレノイド９３に二速或いは四速の入信号が出力し、変速２−４昇圧ソレノイド９４に二速／四速クラッチを駆動する油圧のリリーフ圧調整信号が出力してクラッチ接続のショックを低減し、高・低速切換クラッチを駆動する油圧シリンダを作動する高速クラッチ切換ソレノイド９５と低速クラッチ切換ソレノイド９６に高速クラッチの入信号及び低速クラッチの入信号が出力する。
【００３７】
図５は、圃場侵入モードでの自動制御のフローチャートである。
ステップＳ１で機体左右傾きセンサ９７と前後傾きセンサ９８のデータを読込み、ステップＳ２で走行速度を読込み、ステップＳ３で機体の左右傾きが車速対応の限界傾き以下であるかの判定を行い、この判定がＹＥＳであればステップＳ４でエンジン回転数とＰＴＯ軸の駆動とリフトアームの位置を読込み、ステップＳ５で副変速位置を読込み、ステップＳ６で車速が所定速度以下の低速であるかを判定する。この判定がＹＥＳであれば、ステップＳ７で圃場出入スイッチ５９がオンかの判定を行い、この判定がＹＥＳであれば、ステップＳ８で圃場侵入モードにして、ステップＳ９で圃場侵入或いは圃場からの脱出を行う。圃場侵入モードでは、車速を例えば３ｋｍ／ｈ以下でＰＴＯ軸の駆動を断ってリフトアームを最下げ位置としてエンジン回転を上昇にするのである。
【００３８】
ステップＳ３の判定或いはステップＳ６の判定がＮＯであれば、ステップＳ１２で圃場侵入危険の警告をパネルに表示してリターンする。
ステップＳ7の判定がＮＯであれば、ステップＳ１０で圃場出入スイッチ５９をオフにしてからの時間が一定時間以内で短いかを判定し、この判定がＹＥＳであればステップＳ１１で５秒間ブレーキを５０％働かせて危険防止のために走行速度が出ないようにする。ステップＳ１０の判定がＮＯであれば、そのままでリターンする。
【００３９】
なお、ステップＳ６の判定がＮＯすなわち走行速度が速すぎれば、次のステップで自動的にブレーキを作動させて走行速度を一定以下にしてステップＳ７に移行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】トラクタの全体側面図である。
【図２】トラクタの操縦席周りの拡大斜視図である。
【図３】スイッチボックスの正面図である。
【図４】制御のブロック図である。
【図５】制御のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４１】
６  操縦席
１８  変速レバー（副変速レバー）
５９  圃場出入りスイッチ
【図１】
2009232773.tif 000003
【図２】
2009232773.tif 000004
【図３】
2009232773.tif 000005
【図４】
2009232773.tif 000006
【図５】
2009232773.tif 000007