JP2002307978A5 - - Google Patents

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 作業車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】 作業車両において各種情報を表示するにあたり、キャビン（１９）内の前方上部箇所であって、操縦席（１）中央の直前方位置よりもサイドミラーが設けられている機体横一側寄り箇所にヘッドアップディスプレイ（３）を配設したことを特徴とする作業車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、農業用、建設用、或いは運搬用の作業車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農業用トラクタ等の作業車両には各種作業を行うために操縦席には各作業に対応した多数の操作用のスイッチ類が配置されている。
【０００３】
また、前記作業車両は、耕耘、整地や薬液散布など直進作業を行った後、旋回して既作業地に沿いながら再度直進作業を行うものである。そして、これら車両にはこの直進走行を容易にするために本出願人は特開平１１−３２１３８３号公報記載のようなヘッドアップディスプレイを発明した。
【０００４】
特開平１１−３２１３８３号公報記載のヘッドアップディスプレイ装置は、図１に示す操縦席１前方のフロントガラス２にヘッドアップディスプレイ３を設け、このヘッドアップディスプレイ３に直進走行を案内するためのマーカ（図示せず）を表示するものである。また、マーカの表示位置を左右、または上下に調整する操作部を備えている。
【０００５】
上記ヘッドアップディスプレイ装置は、直進走行するための案内用のマーカを操縦席１前方の透明部材２に表示する構成としたので、従来のマスコットによるマーカのように果樹の枝に引っ掛かることもなく、また車両の外観を損なうこともなくなる効果がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
農業用トラクタ等の作業車両には、前述のように操縦席近傍に各種スイッチ類が配置されているが、各々のボタン、スイッチ等の設定器類は作業内容や作業条件等によっては必要な機能であるため、なかなか廃止はできない。しかし、例えばロータリの耕耘作業を、ある条件のみで作業している多くのユーザーにとっては、必要のないスイッチ類が多く存在する。
【０００７】
このように、操縦席には各種作業に対応した多数のスイッチ類が配置されているため、作業者が、今から行おうとする作業に対応するスイッチを操作するためには、各操作に対応するスイッチの配置位置をまず探す作業から始めなければならなかった。また各種作業に対応した適切なスイッチを迅速に操作するには、かなりの熟練が必要であった。そのため、作業車両を運転しながら各種作業を行うことが難しい場合があった。
【０００８】
またこれらボタン、スイッチ類のため車上のスペースが小さくなり快適性を損なうという課題が有った。
【０００９】
そこで、本発明の課題は走行中でも各種作業を容易に選択して目的の作業を滞りなく行うことができる操作性の優れた操作装置を備えた作業車両を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は次のような構成で解決できる。
すなわち、請求項１においては、作業車両において各種情報を表示するにあたり、キャビン（１９）内の前方上部箇所であって、操縦席（１）中央の直前方位置よりもサイドミラーが設けられている機体横一側寄り箇所にヘッドアップディスプレイ（３）を配設したことを特徴とする作業車両としたものである。
【００１１】
作業車両において各種情報はヘッドアップディスプレイ（３）に表示される。
【００１２】
ヘッドアップディスプレイ（３）はキャビン（１９）内の前方上部箇所であって、操縦席（１）中央の直前方位置よりもサイドミラーが設けられている機体横一側寄り箇所に設けられているので視認しやすい。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の構成により、通常運転中に余分な画面が見えないため煩わしさがなく、操縦席の空間を広く使用でき快適性が増す。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を作業車両である農業用トラクタについて説明する。
図２に示すようにトラクタは、車体前部のボンネット１１内にエンジン１２を設け、このエンジン１２の後部にクラッチハウジング、ミッションケースを一体的に連結して設けている。そして、前記エンジン１２の下方に前輪を、ミッションケースの後部左右に後輪を有して走行する構成を備えている。また、操縦席１の周囲はキャビン１９によって覆われ、前記操縦席１の前方、且つボンネット１１後部には透明部材であるフロントガラス２によって車内外を遮る構成となっている。また、ボンネット１１の後部にはメータパネル２０を設け、この内部に車両の進行方向を検出する手段である方位センサ８と、ヘッドアップディスプレイユニット７を内蔵する構成となっている。
【００１８】
操縦席１には、ヘッドアップディスプレイ３に画像表示させるための操作部材であるタッチパネル４４及び表示画面を他の情報、例えばＴＶ画面やインターネットブラウザ画面、車速等の車両に関する情報表示に切替える表示切替スイッチ３２（図３）、ステアリングハンドル４０、変速レバー４１、車体後部に接続する作業機の高さを変更するポジションレバー４２などが配置されている。
【００１９】
前記ヘッドアップディスプレイユニット７は、図２に示すように液晶表示装置２３やホログラム２４等から構成されている。前記ヘッドアップディスプレイ（コンバイナ）３は、図１に示すようにフロントガラス２の一部に表示される。
【００２０】
図３に示す前記トラクタの制御手段となるコントローラ３１は、この内部に各種信号を処理するＣＰＵと、これら信号情報を一時記憶するＲＡＭと、この発明のプログラムを記憶したＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭとを有する構成となっている。コントローラ３１の入力部には、ヘッドアップディスプレイ３の表示を入切する前記タッチパネル４４からの受信機４５、表示切替スイッチ３２、方位センサ８、リフトアームセンサ４６、コントロールレバー４７、リヤカバーセンサ４８、傾斜センサ４９、ストロークセンサ５０、ドラフトセンサ５３などを接続して設ける。また、コントローラ３１の出力部には、ヘッドアップディスプレイユニット７、液晶表示装置２３、上昇ソレノイド６１、下降ソレノイド６２、水平右ソレノイド６３、水平左ソレノイド６４を接続して設けている。更に同コントローラ３１は、車上の他のコントローラと通信する構成となっている。
【００２１】
本実施の形態ではヘッドアップディスプレイユニット７とタッチパネル４４を利用して、タッチパネル４４で耕深調整等の各種操作情報の画像を前方のフロントガラス２に現出させるヘッドアップディスプレイ３を見ながら前記各種操作をできるようにしたことに特徴がある。その構成を図３に示す。コントローラ３１には受信機が接続し、該受信機がタッチパネル４４に付属した送信機５１からの信号を受信すると、ヘッドアップディスプレイ３にタッチパネル４４で得られた信号に基づく画像を表示する。
【００２２】
また、操縦席１近傍のタッチパネル４４は無線通信により情報の授受を行うので、スイッチ類をほとんど設ける必要が無くなるとともにスイッチ類に必要だった配線もなくすことができる。また、無線化することで、前記タッチパネル４４を着脱式に構成し、右利きの人は右側、左利きの人は左側等作業者の操作しやすい位置にタッチパネル４４を配置できる。
【００２３】
通常、ヘッドアップディスプレイ３の画面を消去しておき、タッチパネル４４のどこでも操作（たたく）すると調整操作用の画面がヘッドアップディスプレイ３に出てくるようにする構成としている。
【００２４】
このような構成でのヘッドアップディスプレイ３への画面表示のためのタッチパネル４４をたたく操作の手順を図４〜図６により説明する。
【００２５】
以下、図４等で示すヘッドアップディスプレイ３画面は図１の操縦席のフロントガラス２上のヘッドアップディスプレイ３に表示される。なお、ヘッドアップディスプレイ３はフロントガラス２の破線３’で囲われた枠内の任意の場所に表示することができる。
【００２６】
図４に示すようにヘッドアップディスプレイ３への画面表示のために操作した（たたいた）タッチパネル４４の位置を中央にして（図４（ａ））、その前後或いは左右位置にスクロール操作ができるキーを配置するようにして、ヘッドアップディスプレイ３の画面には図４（ｂ）に示すように調整項目（操作情報）をスクロール操作と連動して画面がスクロールするように（方向も合わせる）表示して操作させる構成とする。このとき画面のスクロール方向をタッチパネル４４の中央から前後左右にタッチ方向を移動させる方向に合わせることで、タッチパネル４４の操作性が向上する。
【００２７】
最初の操作画面は、ある程度の広さがある領域からなるタッチパネル４４表面をたたく操作で現出させることができるようにするため、タッチパネル４４の中央のキーをたたくようにする。その後、目的の調整項目（操作情報）を選択する操作時には画面を現出させたタッチパネル４４の操作位置の前後或いは左右にスクロール操作用のキーが配置されているため、調整項目（操作情報）を簡単に選択できる。
【００２８】
図４（ｂ）に示すヘッドアップディスプレイ３の画面は上下方向にしか選択する調整項目（操作情報）がない例であるが、タッチパネル４４の中央から左右方向にスクロール操作をするような構成にしても良い。
【００２９】
また、選択した調整項目（例えば、図４（ｂ）の「耕深調整」）に対応するタッチパネル４４の位置と同じ位置を再度たたくと（又はダブルクリックすると）、その選択した調整項目の中での詳細調整選択画面（例えば、図４（ｃ）の「耕深調整」を「浅くする」か「深くする」）の画面に切り替わり、この画面で上下方向にスクロールするようにタッチパネル４４をたたくと、深度調整ができる。図４（ｃ）のタッチパネル４４には「深く」耕深調整するためのたたく位置を斜線部で表示している。
【００３０】
また、たとえば図４（ｃ）のタッチパネル４４の深めに操作する斜線部の位置をたたくと、図５（ａ）のようにヘッドアップディスプレイ３にはロータリーが少し下がって深めに位置する画面が表示される。
【００３１】
このように タッチパネル４４上で、直前操作した（たたいた）位置にヘッドアップディスプレイ３の現在調整位置画面が現出するため実際の微調整操作が簡単にできる。
【００３２】
図５（ａ）のヘッドアップディスプレイ３には、表示画面左側に現在のロータリの絵を表示し、この右側に現在の高さの基準となるマーク、即ち最初に画面を表示させたときにポイントした位置を表示する。そして、このマークを基準として下方向をクリックしたときにクリック数に応じて耕深設定値を深めに変更すると共に、ロータリーが下がっていくアニメーションが表示され、実際にも深めの耕深が行われる。次いで少し「浅めに」に耕深調整したい場合には、図４（ｃ）のタッチパネル４４の斜線部から少し上方向の図５（ａ）に示すタッチパネル４４の斜線部をたたく。すると図５（ｂ）のヘッドアップディスプレイ３のようにロータリーが上昇して浅めに耕耘することがアニメーション表示される。
【００３３】
また、図６（ａ）には図４（ｂ）の「耕深調整」から選択する調整項目を「傾き調整」に変更する場合の説明図を示す。
この場合には、タッチパネル４４を中央より少し上の図６（ａ）の斜線部をたたくことにより、図６（ｂ）に示すようにヘッドアップディスプレイ３の中央には「傾き調整」が移動してくる。そして、さらに上の選択項目である「水平感度調整」を選択したい場合には同じ位置であるタッチパネル４４の中央より少し上をたたく。また、図６（ｂ）のヘッドアップディスプレイ３の中央の「傾き調整」より下側の「耕深調整」を選択した場合には、タッチパネル４４の斜線部の下側をたたく。
【００３４】
また、ヘッドアップディスプレイ３の中央に表示された選択項目を決定した場合にはタッチパネル４４の中央付近をダブルクリックすることにより、その項目が決定され、水平感度調整用の画面に切り換わる。
【００３５】
このように本実施例ではタッチパネル４４上で、直前操作した（たたいた）位置の前後とか左右の位置を操作するため作業車両を運転しながら容易に操作ができる。タッチパネル４４をたたく操作によりヘッドアップディスプレイ３の画面が動くため、同じ位置をたたくなり又はその前後位置をたたくことで選択すべき操作項目を選べるので作業車両の運転中での操作性がよい。
【００３６】
例えば、コンピュータマウスのような操作では、操作部にある程度の大きさ面積が必要になり、操作部が大きくなるとともに操作しづらくなる。また、パソコン等のタッチパネル４４での指を滑らせるような操作も作業車両の運転中では難しい。しかし本実施の形態の方法によりヘッドアップディスプレイ３の画面が容易に切り替わり、操作は最小限の変更操作にすることで作業車両を運転中での操作性がよい。
【００３７】
また、上記構成にすると、調整が必要と思う人が必要なときに運転しながら操作でき、操縦席近傍から昇降制御や水平制御等の調整スイッチ類をすべて廃止できる。これにより、作業者空間が広くできる。また、調整操作をしない多くの作業者は目の前からスイッチ類がなくなり操作が複雑そうというイメージがなくなる。また、通常運転中に余分な画面が見えないため煩わしさがない。
【００３８】
上記ヘッドアップディスプレイ３とタッチパネル４４を用いる構成において選択項目を操作する操作部（画面をスクロール操作する位置）と９０度ずれた位置に終了ボタンを配置することが望ましい。例えば前後方向にスクロールする選択項目がある場合には、前後最新操作位置の右又は左の位置に終了ボタンを配置する。
【００３９】
ヘッドアップディスプレイ３には操作を終了するための表示が常になされており、図４〜図６に示す例では、現在設定している操作項目に対応するタッチパネル４４の中央より少し右側をたたくと調整を終了してヘッドアップディスプレイ３は無表示になる。このように上記終了ボタンを配置する構成により、調整操作を終了後、簡単にヘッドアップディスプレイ３への表示操作を終了できる。
【００４０】
また、最初の操作画面は、ある程度の広さを持ったタッチパネル４４をたたく操作のため簡単である。その後調整操作するとき、ヘッドアップディスプレイ３の画面を現出させたタッチパネル４４操作位置の前後或いは左右にスクロール操作用のキーが配置されているため、調整項目を簡単に選択できる。また、調整も簡単である。
【００４１】
また、タッチパネル４４による調整項目を選択するタッチパネル４４操作開始時に、タッチパネル４４操作部の左右または前後の操作受付必要部位（上下スクロールなら操作部の上下と左又は右等）に操作可能部位がないときは、その操作を無効にする構成とすることができる。このときタッチパネル４４の有効範囲の方向付けをしておく。
【００４２】
例えば図７（ａ）に示す斜線部に示すような初回操作有効範囲（１）を設定しておいた場合に、初回に図７（ｂ）に示すタッチパネル４４の左端の斜線部をたたいた場合に、ヘッドアップディスプレイ３には図７（ｂ）に示す画面が表示される。
【００４３】
この状態で上方向の調整項目を選択しようとしてタッチパネル４４の上方向をたたいても、この領域は無効領域であるので（この場合「下方向の調整項目を選択しようとしてタッチパネル４４の下方向をたたく」ときは有効）、ヘッドアップディスプレイ３には図７（ｃ）の「操作無効もう少し右下を操作してください。」と表示されて、以後の操作をさせないようにする。しかし、このとき終了ボタンだけは有効になるように、タッチパネル４４の有効範囲の方向付けをしておき、スクロール方向に対して左右いずれか９０°ずれた方向に配置してある。
【００４４】
また図８（ａ）に示す斜線部に示すような初回操作有効範囲（２）を設定しておいた場合に、初回に図８（ｂ）に示すタッチパネル４４の右端の斜線部をたたいた場合に、ヘッドアップディスプレイ３には図８（ｂ）に示す画面が表示される。
【００４５】
この状態で上方向の調整項目を選択しようとしてタッチパネル４４の上方向をたたいても、この領域は無効領域であるので、ヘッドアップディスプレイ３には図７（ｃ）の「操作無効もう少し左下を操作してください。」と表示されて、以後の操作をさせないようにする。しかし、このとき終了ボタンだけは有効になるように、タッチパネル４４の有効範囲の方向付けをしておき、スクロール方向に対して９０°ずれた方向に配置してある。
【００４６】
このようにタッチパネル４４による調整項目を選択するタッチパネル４４操作開始時に、タッチパネル４４操作部の左右または前後の操作受付必要部位（上下スクロールなら操作部の上下）に操作可能部位がないときは、その操作を無効にする構成とすることで、あるいはタッチパネル４４の有効範囲の方向付けをしておくことで、タッチパネル４４のあまりに端部を初回にたたくとタッチパネル４４上の操作が継続できなくなるため、最初に無効にしておくことで後から操作できなくなるのを防ぐ。
【００４７】
また、ヘッドアップディスプレイ３に前述のように無効操作を表示して、さらにタッチパネル４４で受付できる位置の指示をヘッドアップディスプレイ３に表示することで使いやすさが向上する。
【００４８】
次に前記記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶された制御データについて説明する。本発明の実施の形態の作業車両に作業機を連結してオートロータリやドラフト制御を行う場合に、該オートロータリやドラフトの制御感度に関し、制御の不感帯や動作速度（油圧流量によって変わる）データを、各々のシステム毎に感度切り換え以外で複数種類持つことができるようにメモリを構成し、更に各々のデータは変更登録・登録内容の選択が可能な構成することで、新しい作業機を用いる場合にも対応できるようにする。
【００４９】
このために図３に示す制御機構図でドラフトセンサ５３、コントロールレバー（後部に連結した作業機の高さを設定するレバー）４７、リフトアームセンサ４６、マイコンチェッカ５６等の入力手段をコントローラ３１に接続し、コントローラからは作業機上昇ソレノイド６１、下降ソレノイド６２などに出力する。
【００５０】
ＥＥＰＲＯＭには図９（ａ）のような記憶領域を設定し、それに図９（ｂ）に示すドラフトのエリアとロータリのエリアにそれぞれが該当するデータを登録する。図９に示すメモリの特徴は未登録エリアを備えておき、携帯用マイコンチェッカー等の外部機器より新規な作業用の登録ができるようにしている。
【００５１】
耕耘・耕起する作業機には色々な作業機があり、また、新しい作業機の開発もされている。すでに出荷済みのトラクタ等の作業車両に新しい作業機を牽引させる場合に、例えば「ドラフト制御で牽引できるのだが、もう少し敏感になっていると新しい作業機に最適になるのに」とか「プラウも使うのでデータ変換するとプラウの時又変更しないといけない」等の要求がある。
【００５２】
そこで図９に示す構成のメモリを備えておくと、オートロータリやドラフト制御などの基本制御毎に感度スイッチ等での切換とは別に複数種類のデータを登録・選択できる。さらに新しい作業機が開発されても本構成のトラクタでは対応できる。
【００５３】
また、図９（ａ）のＥＥＰＲＯＭで変更可能なデータは制御不感帯及びシリンダ動作速度（制御流量）とし、オートロータリ（耕耘高さ）に関してはリヤカバーセンサ４８の下端基準値自動調整が自動・固定に変更可能な構成にしても良い。
【００５４】
従来から知られているリヤカバーセンサ４８の下端基準値自動調整機構は、ロータリ装着時に工具を使用していちいち調整する必要が無いので便利である。しかし、作業形態によっては、リヤカバーセンサ４８の下端基準値固定ならうまく使えるにもかかわらず、前記自動調整機構があるために基準が変わってしまい使いにくいといった場合がある。例えば、ドラフト機能などが付属してない機種で水田プラウを装着してリヤカバー制御を使おうとする場合、または片培土を装着し、リヤカバーを培土板の上に載せたり、降ろしたりの作業などである。このようなときに上記構成のメモリがあると、作業機や作業形態にマッチしたオートロータリの制御性能を提供できる。
【００５５】
また図９（ａ）のＥＥＰＲＯＭで管理するデータの登録内容の選択は、（１）スイッチによる切換え、（２）音声認識による登録、（３）作業機認識による登録、（４）その他の登録（カードでの選択又は画面表示タッチ方式等）である。
【００５６】
例えば、ドラフト制御のベース制御はプラウとしておいて、追加するものがプラソイラだとする。登録位置を選択し、そこにプラソイラ用のデータを格納する。作業時は、選択装置（スイッチ切換えとか音声認識等）で選択することで、作業機にマッチした最適制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態のトラクタの操縦席前方のフロントガラスにヘッドアップディスプレイを設けた構成図である。
【図２】 図１のトラクタのヘッドアップディスプレイの概要を示す図である。
【図３】 図１のトラクタのタッチパネルと制御装置の構成図である。
【図４】 図１のトラクタのタッチパネルとヘッドアップディスプレイの表示情報の対応関係を説明する図である。
【図５】 図１のトラクタのタッチパネルとヘッドアップディスプレイの表示情報の対応関係を説明する図である。
【図６】 図１のトラクタのタッチパネルとヘッドアップディスプレイの表示情報の対応関係を説明する図である。
【図７】 図１のトラクタのタッチパネルとヘッドアップディスプレイの表示情報の対応関係を説明する図である。
【図８】 図１のトラクタのタッチパネルとヘッドアップディスプレイの表示情報の対応関係を説明する図である。
【図９】 図１のトラクタのＥＥＰＲＯＭに設定された記憶アドレス（図９（ａ））と各記憶エリアに登録された作業機の作業例を示す図（図９（ｂ））である。
【符号の説明】
１ 操縦席 ２ フロントガラス
３ ヘッドアップディスプレイ
７ ヘッドアップディスプレイユニット
８ 方位センサ １１ ボンネット
１２ エンジン １９ キャビン
２０ メータパネル ２１ 熱陰極管
２２ 熱線吸収フィルター（ガラス） ２３ 液晶表示装置
２４ ホログラム ３１ コントローラ
３２ 表示切替スイッチ ４０ ステアリングハンドル
４１ 変速レバー ４２ ポジションレバー
４４ タッチパネル ４５ 受信機
４６ リフトアームセンサ ４７ コントロールレバー
４８ リヤカバーセンサ ４９ 傾斜センサ
５０ ストロークセンサ ５１ 送信機
５３ドラフトセンサ ５６ マイコンチェッカー
６１上昇ソレノイド ６２ 下降ソレノイド
６３水平右ソレノイド ６４ 水平左ソレノイド