JP2016021892A - 作業車 - Google Patents

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Abstract

【課題】測位データにより基準走行経路を設定し、基準走行経路の横側に所定間隔を置いて基準走行経路に沿った走行経路を設定して、走行経路に沿って機体を自動的に走行させるように構成した場合、走行経路の補正を容易に行うことができるように構成する。
【解決手段】基準走行経路L01に沿っての走行を終了し旋回して隣接する走行経路L02に進入した状態において、機体が走行経路L02から離れた位置に位置していると、現在位置K02と所定時間だけ以前の過去位置K01との機体左右方向での間の補正位置K03に、走行経路L02の位置を補正する。機体が走行経路L02に沿って走行するように、ステアリング装置を自動的に操作する。
【選択図】図8

Description

本発明は、乗用型田植機や乗用型直播機等の作業車において、測位データに基づいて機体を自動的に走行させる構成に関する。
作業車の一例である乗用型田植機では、一つの作業行程が終了して機体が作業行程の作業終了位置に達すると(畦に達すると)、作業行程を終了して畦際で旋回を行う。畦際での旋回を終了して、隣接する作業行程の作業開始位置に達すると、作業を開始して次の作業行程に進入する。以上のように乗用型田植機では、一つの作業行程、畦際での旋回及び隣接する次の作業行程を繰り返している。
前述のような乗用型田植機において、特許文献1に開示されているように、GPSモジュールやGNSSモジュール等による測位データに基づいて、ティーチング等により基準走行経路を設定すると、基準走行経路の横側に所定間隔を置いて基準走行経路に沿った走行経路が設定されるように構成されたものがある。
従って、基準走行経路及び走行経路を作業行程の走行経路とすることにより、作業行程の走行経路に沿って機体を自動的に走行させることができる。これにより、運転者への負荷が軽減されるのであり、例えば作業行程の途中で苗のせ台に苗を補給する必要が生じた場合、機体を一時停止させずに走行させながら運転者は苗のせ台への苗の補給を行うことができる。
特開2008−92818号公報(段落番号[0028]参照)
乗用型田植機では田面に苗を植え付けるので(乗用型直播機では田面に種籾を供給するので)、一つの作業行程の作業幅と隣接する作業行程の作業幅とが重複してはならない(重複する部分において、前回の作業行程で田面に植え付けられた苗が、次の作業行程において苗植付装置(フロート等)により押し倒される)。
従って、一つの作業行程の作業幅と隣接する作業行程の作業幅とが重複しないように、且つ、一つの作業行程の作業幅と隣接する作業行程の作業幅とが離れすぎないように、前回の作業行程の走行経路に対して、隣接する作業行程の走行経路を設定する必要がある。
これにより、特許文献1に開示されているように、基準走行経路の横側に所定間隔を置いて基準走行経路に沿った走行経路が設定された場合、測位データ等に誤差が生じていると、走行経路の位置を補正する必要の生じることがある。
本発明は、作業車において、測位データにより基準走行経路を設定し、基準走行経路の横側に所定間隔を置いて基準走行経路に沿った走行経路が設定して、走行経路に沿って機体を自動的に走行させるように構成した場合、走行経路の位置の補正を容易に行うことができるように構成することを目的としている。
[I]
(構成)
本発明の第1特徴は、作業車において次のように構成することにある。
GNSSモジュールを備えて機体の測位データを出力する測位ユニットと、
前記測位データを記憶する記憶部と、
基準走行経路を設定する第1設定部と、
前記基準走行経路の横側に所定間隔を置いて前記基準走行経路に沿った走行経路を設定する第2設定部とを備え、
前記基準走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態、及び、一つの前記走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態において、機体が前記走行経路から離れた位置に位置していると、現在の機体の位置である現在位置と所定時間だけ以前の機体の位置である過去位置との機体左右方向での間の補正位置に、前記走行経路の位置を補正する補正部と、
機体が前記走行経路に沿って走行するように、ステアリング装置を自動的に操作する自動操向部とを備えている。
(作用及び発明の効果)
[I]−1
本発明の第1特徴によると、基準走行経路(走行経路)を終了し旋回して隣接する走行経路に進入する場合、運転者が機体の位置、基準走行経路(走行経路)を目視しながら機体を操縦し旋回して、機体を隣接する走行経路に進入させることがあり、運転者は、基準走行経路(走行経路)に対して機体を適切な位置に位置させる(基準走行経路(走行経路)の作業幅と隣接する走行経路の作業幅とが重複しないように、且つ、基準走行経路(走行経路)の作業幅と隣接する走行経路の作業幅とが離れすぎないようにする)。
本発明の第1特徴によると、機体を隣接する走行経路に進入させる場合、機体が走行経路から離れた位置に位置していると、機体の位置を運転者の意思が反映された「正」の走行経路に近い位置と見なして、現在の機体の位置である現在位置と所定時間だけ以前の機体の位置である過去位置との機体左右方向での間の補正位置に、走行経路の位置が補正されるのであり、この後に機体は補正された走行経路に沿って自動的に走行する。
以上のように、機体を隣接する走行経路に進入させる場合、機体を適切な位置に位置させることにより、走行経路の位置の補正が自動的に行われるので、手動のダイヤルスイッチ等を操作して走行経路の位置を補正する必要がなく、走行経路の位置の補正を容易に行うことができる。
[I]−2
前項[I]−1の記載の本発明の第1特徴に対して、機体を隣接する走行経路に進入させる場合、機体が走行経路から離れた位置に位置していると、機体の位置を運転者の意思が反映された「正」の走行経路の位置と見なして、走行経路の位置を機体の位置に補正することが考えられる。
しかしながら、作業地は荒れていることがあるので、機体を隣接する走行経路に進入させる場合、運転者が機体を「正」の走行経路に位置させようとしても、作業地の荒れ等により、機体が「正」の走行経路から機体左右方向に横滑りすることがある。従って、機体が「正」の走行経路から機体左右方向に横滑りしてしまうと、走行経路が適正な位置に補正されないことになる。
これに対して本発明の第1特徴によると、機体を隣接する走行経路に進入させる場合、現在の機体の位置である現在位置と所定時間だけ以前の機体の位置である過去位置との機体左右方向での間の補正位置に、走行経路の位置が補正されるので、現在位置において機体が機体左右方向に横滑りしていたとしても、この横滑りの影響が抑えられた状態(薄められた状態)で、走行経路を適正な位置に近い位置に補正することができる。
[I]−3
機体を隣接する走行経路に進入させる場合、機体が走行経路から離れた位置に位置している状態で走行経路の位置の補正が行われないと、この後に機体が走行経路に戻るように機体の向きが大きく修正されることがあり、作業行程の乱れや乗り心地の悪化を招くことがある。
本発明の第1特徴によれば、機体を隣接する走行経路に進入させる場合、機体が走行経路から離れた位置に位置していると、現在の機体の位置である現在位置と所定時間だけ以前の機体の位置である過去位置との機体左右方向での間の補正位置に、走行経路の位置が補正されるので、機体は走行経路に近い位置に位置する状態となる。
従って、この後に機体は走行経路に近い位置から走行経路に沿って走行しようとするので、機体の向きが大きく修正されることはなく、作業行程の乱れや乗り心地の悪化を招くことはない。
[II]
(構成)
本発明の第2特徴は、本発明の第1特徴の作業車において次のように構成することにある。
前記過去位置と前記現在位置との間の機体の走行軌跡に基づいて前記補正位置を設定するように、前記補正部が構成されている。
(作用及び発明の効果)
前項[I]に記載のように、現在の機体の位置である現在位置と所定時間だけ以前の機体の位置である過去位置との機体左右方向での間の補正位置に、走行経路の位置を補正する場合、本発明の第2特徴によると、過去位置と現在位置との間の機体の走行軌跡に基づいて補正位置が設定される。
これにより、過去位置と現在位置との間において、例えば機体が主に過去位置に近接した位置に位置していた場合や、例えば機体が主に現在位置に近接した位置に位置していた場合等のように、機体の位置の偏りに対応して補正位置を設定することができ、機体が主に位置していた位置に補正位置を設定することができて、走行経路の位置を適正な位置に補正することができる。
[III]
(構成)
本発明の第3特徴は、本発明の第1又は第2特徴の作業車において次のように構成することにある。
機体に昇降自在に支持された作業装置と、前記作業装置に動力を伝達及び遮断自在な作業クラッチとを備えて、
前記基準走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態、及び、一つの前記走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態において、
前記作業装置が地面に下降したときの機体の位置を前記過去位置とし、前記作業クラッチが伝動状態に操作されたときの機体の位置を前記現在位置としている。
(作用及び発明の効果)
[III]−1
作業装置を昇降自在に支持した作業車では、前項[I]に記載のように、機体を隣接する走行経路に進入させる際において、運転者が基準走行経路(走行経路)に対して機体を適切な位置に位置させる場合、機体が略直進状態になると地面から上昇させていた作業装置を地面に下降させ、機体を隣接する走行経路に進入させながら機体の向き(位置)の修正を行って、機体を適切な位置に位置させることがあり、この後に作業クラッチを伝動状態に操作して作業を開始することがある。
[III]−2
前項[III]−1に記載の状態において、本発明の第3特徴によると、作業装置が地面に下降したときの機体の位置を過去位置とし、作業クラッチが伝動状態に操作されたときの機体の位置を現在位置としているので、略直進状態での機体の向き(位置)の修正の範囲で補正位置が設定されることになり、走行経路の位置を安定して適正な位置に補正することができる。
特に前項[II]に記載のように、過去位置と現在位置との間の機体の走行軌跡に基づいて補正位置を設定する場合、本発明の第3特徴によると、過去位置と現在位置との間の機体の走行軌跡があまり変位しない安定したものになるので、機体の位置の偏りや機体が主に位置していた位置を容易に認識することができて、走行経路の位置を容易に適正な位置に補正することができる。
[IV]
(構成)
本発明の第4特徴は、本発明の第3特徴の作業車において次のように構成することにある。
前記作業クラッチが伝動状態に操作されると前記自動操向部が作動状態となり、前記作業クラッチが遮断状態に操作されると前記自動操向部が停止状態となるように、前記自動操向部が構成されている。
(作用及び発明の効果)
[IV]−1
前項[I]に記載のように、基準走行経路(走行経路)を終了し旋回して隣接する走行経路に進入する場合、作業装置を停止させて(作業クラッチを遮断状態に操作して)、旋回を行う。
本発明の第4特徴によると、基準走行経路(走行経路)を終了し旋回して隣接する走行経路に進入する場合、作業クラッチが遮断状態に操作されるのに伴って自動操向部が自動的に停止状態となるので、運転者は自動操向部の干渉を受けることなくステアリング装置を操作することができるのであり、基準走行経路(走行経路)に対して、機体を無理なく適切な位置に位置させることができる。
この場合、自動操向部を手動で停止状態に操作する必要がなく、操作性の面で良好なものとなる。
[IV]−2
本発明の第4特徴によれば、機体を隣接する走行経路に進入させて、この後に作業クラッチが伝動状態に操作されると、走行経路の位置の補正が行われ、これに加えて自動操向部が自動的に作動状態となるのであり、機体が走行経路に沿って自動的に走行する。
これにより、自動操向部を手動で作動状態に操作する必要がなく、操作性の面で良好なものとなる。
[V]
(構成)
本発明の第5特徴は、本発明の第1又は第2特徴の作業車において次のように構成することにある。
前記自動操向部を人為的に作動及び停止させる手動操作具を備えて、
前記基準走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態、及び、一つの前記走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態において、
前記手動操作具が操作されて前記自動操向部が作動状態となったときの機体の位置を前記現在位置とし、前記現在位置から所定時間だけ以前の機体の位置を前記過去位置としている。
(作用及び発明の効果)
[V]−1
前項[I]に記載のように、機体を隣接する走行経路に進入させる際において、運転者が基準走行経路(走行経路)に対して機体を適切な位置に位置させる場合、機体を隣接する走行経路に進入させながら機体の向き(位置)の修正を行ってから、作業を開始することがある。
[V]−2
前項[V]−1に記載の状態において、本発明の第5特徴によると、手動操作具により自動操向部を停止状態に操作して、旋回を行えばよい。
これにより、基準走行経路(走行経路)を終了し旋回して隣接する走行経路に進入する場合、自動操向部を停止状態とすることができるので、運転者は自動操向部の干渉を受けることなくステアリング装置を操作することができるのであり、基準走行経路(走行経路)に対して、機体を無理なく適切な位置に位置させることができる。
[V]−3
本発明の第5特徴によれば、機体を隣接する走行経路に進入させると、直ぐに走行経路の位置が機体の位置に補正されるのではなく、この後に運転者が手動操作具を操作して自動操向部を作動状態に操作すると、走行経路の位置の補正が行われる。
これにより、機体を隣接する走行経路に進入させる際において、機体を隣接する走行経路に進入させながら機体の向き(位置)の修正を行うことができるのであり、機体の向き(位置)の修正が行われてから、運転者が手動操作具を操作して自動操向部を作動状態に操作することにより、機体の向き(位置)の修正が行われた現在位置と、現在位置から所定時間だけ過去の過去位置とにより、走行経路の位置の補正が行われるようにすることができて、走行経路の位置を容易に適正な位置に補正することができる。
[VI]
(構成)
本発明の第6特徴は、本発明の第1〜第5特徴の作業車のうちのいずれか一つにおいて次のように構成することある。
作業地の地図データを格納する情報格納部を備えている。
(作用及び発明の効果)
[VI]−1
前項[I]に記載のように、GNSSモジュールを備えて機体の測位データを出力する測位ユニットだけであると、基準走行経路を設定する場合、運転者が機体を操縦し測位データを蓄積して基準走行経路を設定したり(ティーチング)、別の装置等により蓄積された基準走行経路の測位データを入力したりすることになる。
[VI]−2
前項[VI]−1に記載の状態に対して、本発明の第6特徴によると、作業地の地図データを格納する情報格納部を備えているので、前項[VI]−1に記載のような操作を行わなくても、地図データに基づいて基準走行経路を設定することができるのであり、基準走行経路を容易に設定することができる。
乗用型田植機の全体側面図である。 制御装置と各部との連係状態を示す図である。 乗用型田植機の作業形態(作業行程)を示す平面図である。 乗用型田植機の作業形態(回り植え行程)を示す平面図である。 (a)作業行程の空走行経路の状態を示す平面図である。(b)作業行程の基準走行経路の状態を示す平面図である。 作業行程の走行経路の状態を示す平面図である。 最後の作業行程の走行経路と最初の回り植え行程の走行経路の状態を示す平面図である。 作業行程の基準走行経路から作業行程の走行経路に入る状態を示す平面図である。 機体が走行経路L02に位置する状態でのモニターの表示の状態を示す図である。 作業行程の空走行経路から作業行程の基準走行経路の始めまでの流れを示す図である。 作業行程の基準走行経路の始めから作業行程の走行経路の始めまでの流れを示す図である。 作業行程の走行経路の始めから途中までの流れを示す図である。 作業行程の途中から次の走行経路の始めまでの流れを示す図である。 最後の作業行程の走行経路の終わりから最初の回り植え行程の走行経路の終わりまでの流れを示す図である。 次の回り植え行程の走行経路の始めの流れを示す図である。
[1]
図1に示すように、右及び左の前輪1、右及び左の後輪2を備えた機体の後部に、リンク機構3及びリンク機構3を昇降させる油圧シリンダ4が備えられており、リンク機構3の後部に苗植付装置5(作業装置に相当)が支持されて、作業車の一例である乗用型田植機が構成されている。
図1に示すように、苗植付装置5は4個の伝動ケース6、伝動ケース6の後部の右及び左側部に回転自在に支持された回転ケース7、植付ケース7の両端部に備えられた一対の植付アーム8、フロート9及び苗のせ台10等を備えて8条植え型式に構成されている。これにより、苗のせ台10が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース7が回転駆動され、苗のせ台10の下部から植付アーム8が交互に苗を取り出して田面Gに植え付ける。
図1及び図2に示すように、右及び左のマーカー19が苗植付装置5の右及び左側部に備えられており、田面Gに接地して指標を形成する作用姿勢(図1参照)、及び田面Gから上方に離れた格納姿勢(図2参照)に操作自在に構成されている。右及び左のマーカー19は上下に揺動自在に苗植付装置5に支持されたアーム部19aと、アーム部19aの先端部に自由回転自在に支持された回転体19bとを備えて構成されており、右及び左のマーカー19を作用及び格納姿勢に操作する電動モータ21が備えられて、制御装置23により電動モータ21が操作される。
図1及び図2に示すように、機体の前部の左右中央部に操縦塔18が備えられ、前輪1を操向操作する操縦ハンドル20(ステアリング装置に相当)が、操縦塔18に備えられている。
図1に示すように、機体の前部の右及び左側部に右及び左の支柱29が連結されて、右及び左の支柱29の上部に亘って横向きのフレーム30が連結されており、右及び左の支柱29に補強のフレーム31が連結されている。複数段の予備苗のせ台32が右及び左の支柱29及び補強フレーム31に外向きに連結されている。
図1に示すように、運転座席11の後側に4個の繰り出し部12が備えられ、4個の繰り出し部12に亘ってホッパー13が備えられて、運転座席11の下側にブロア14が備えられており、フロート9に備えられた作溝器15と繰り出し部12とに亘ってホース16が接続されて、施肥装置17が構成されている。これにより、ホッパー13に貯留された肥料が繰り出し部12により繰り出されて、ブロア14の搬送風によりホース16から作溝器15に供給され、作溝器15により田面Gに形成された溝に供給される。
[2]
次に、苗植付装置5及び施肥装置17への伝動系について説明する。
図1及び図2に示すように、機体の前部のエンジン(図示せず)の動力が、静油圧式無段変速装置(図示せず)及び副変速装置(図示せず)を介して、前輪1及び後輪2に伝達されている。
静油圧式無段変速装置と副変速装置との間から分岐した動力が、株間変速装置(図示せず)及び植付クラッチ26(作業クラッチに相当)を介して苗植付装置5に伝達されている。静油圧式無段変速装置と副変速装置との間から分岐した動力が、施肥クラッチ27を介して繰り出し部12に伝達されており、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動及び遮断状態に操作する電動モータ28が備えられている。
これにより図1及び図2に示すように、植付クラッチ26が伝動状態に操作されると、苗植付装置5において、苗のせ台10が左右に往復横送り駆動され、回転ケース7が回転駆動されて、苗のせ台10の下部から植付アーム8が交互に苗を取り出して田面Gに植え付ける。植付クラッチ26が遮断状態に操作されると、苗植付装置5において苗のせ台10及び回転ケース7が停止する。
図1及び図2に示すように、施肥クラッチ27が伝動状態に操作されると、ホッパー13から肥料が所定量ずつ繰り出し部12によって繰り出され、ブロア14の搬送風により肥料がホース16を通って作溝器15に供給されるのであり、作溝器15を介して肥料が田面Gに供給される。施肥クラッチ27が遮断状態に操作されると、繰り出し部12が停止して、田面Gへの肥料の供給が停止する。
[3]
次に、少数条クラッチ33a,33b,33c,33d及び少数条クラッチ34a,34b,34c,34dについて説明する。
図2に示すように、8条植え型式の苗植付装置5において、4個の少数条クラッチ33a,33b,33c,33dが備えられており、植付クラッチ26の伝動下手側に少数条クラッチ33a〜33dが位置している。
図2に示すように、少数条クラッチ33aが1条目及び2条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8に動力を伝達し、少数条クラッチ33bが3条目及び4条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8に動力を伝達し、少数条クラッチ33cが5条目及び6条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8に動力を伝達し、少数条クラッチ33dが7条目及び8条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8に動力を伝達する。
図2に示すように、8条植え型式の施肥装置17(4個の繰り出し部12)において、4個の少数条クラッチ34a,34b,34c,34dが備えられており、施肥クラッチ27の伝動下手側に34a〜34dが位置している。
少数条クラッチ34aが1条目及び2条目に対応する繰り出し部12に動力を伝達し、少数条クラッチ34bが3条目及び4条目に対応する繰り出し部12に動力を伝達し、少数条クラッチ34cが5条目及び6条目に対応する繰り出し部12に動力を伝達し、少数条クラッチ34dが7条目及び8条目に対応する繰り出し部12に動力を伝達する。
図1及び図2に示すように、少数条クラッチ33a〜33dを伝動及び遮断状態に操作する電動モータ35が備えられ、少数条クラッチ34a〜34dを伝動及び遮断状態に操作する電動モータ36が備えられている。操縦塔18の後部に、プッシュオン・プッシュオフ型式の4個のクラッチスイッチ51a,51b,51c,51dが備えられており、クラッチスイッチ51a,51b,51c,51dの操作信号が制御装置23に入力されている。少数条クラッチ34a〜34d用の全条停止スイッチ59が、操縦塔18に備えられている。
以上の構造により図1及び図2に示すように、クラッチスイッチ51aを操作すると、1条目及び2条目に対応する少数条クラッチ33a,34aが遮断状態に操作されて、1条目及び2条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8、繰り出し部12が停止する。クラッチスイッチ51aを再び操作すると、少数条クラッチ33a,34aが伝動状態に操作される。
クラッチスイッチ51bを操作すると、3条目及び4条目に対応する少数条クラッチ33b,34bが遮断状態に操作されて、3条目及び4条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8、繰り出し部12が停止する。クラッチスイッチ51bを再び操作すると、少数条クラッチ33b,34bが伝動状態に操作される。
クラッチスイッチ51cを操作すると、5条目及び6条目に対応する少数条クラッチ33c,34cが遮断状態に操作されて、5条目及び6条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8、繰り出し部12が停止する。クラッチスイッチ51cを再び操作すると、少数条クラッチ33c,34cが伝動状態に操作される。
クラッチスイッチ51dを操作すると、7条目及び8条目に対応する少数条クラッチ33d,34dが遮断状態に操作されて、7条目及び8条目に対応する回転ケース7及び植付アーム8、繰り出し部12が停止する。クラッチスイッチ51dを再び操作すると、少数条クラッチ33d,34dが伝動状態に操作される。
全条停止スイッチ59を操作すると、少数条クラッチ34a〜34dの全てが遮断状態に操作され、全条停止スイッチ59を再び操作すると、少数条クラッチ34a〜34dが元の状態に戻る。
[4]
次に、苗植付装置5の自動昇降制御部40について説明する。
図2に示すように、自動昇降制御部40が制御装置23にソフトウェアとして備えられている。苗植付装置5の横軸芯P1周りに中央のフロート9の後部が上下に揺動自在に支持されて、苗植付装置5に対する中央のフロート9の高さを検出するポテンショメータ22が備えられており、ポテンショメータ22の検出値が制御装置23に入力されている。機体の進行に伴って中央のフロート9が田面Gに接地追従するのであり、ポテンショメータ22の検出値により苗植付装置5に対する中央のフロート9の高さを検出することにより、田面G(中央のフロート9)から苗植付装置5までの高さを検出することができる。
図2に示すように、油圧シリンダ4に作動油を給排操作する制御弁24が備えられており、制御装置23により制御弁24が操作される。制御弁24により油圧シリンダ4に作動油が供給されると、油圧シリンダ4が収縮作動して苗植付装置5が上昇し、制御弁24により油圧シリンダ4から作動油が排出されると、油圧シリンダ4が伸長作動して苗植付装置5が下降する。
図2に示すように、苗植付装置5に対する中央のフロート9の高さ(田面G(中央のフロート9)から苗植付装置5までの高さ)に基づいて、苗植付装置5が田面Gから設定高さに維持されるように(ポテンショメータ22の検出値(ポテンショメータ22と中央のフロート9との上下間隔)が設定値に維持されるように)、自動昇降制御部40により制御弁24が操作され、油圧シリンダ4が伸縮作動して、苗植付装置5が自動的に昇降する(以上、自動昇降制御部40の作動状態)。
[5]
次に、操作レバー25について説明する。
図1及び図2に示すように、操縦ハンドル20の下側の右横側に操作レバー25が備えられて、操作レバー25が右の横外側に延出されている。操作レバー25は中立位置Nから上方の上昇位置U、下方の下降位置D、後方の右マーカー位置R及び前方の左マーカー位置Lの十字方向に操作自在に構成されて、中立位置Nに付勢されており、操作レバー25の操作位置が制御装置23に入力されている。
操作レバー25の操作に基づいて、以下の説明のように制御装置23により制御弁24及び電動モータ21,28が操作されて、油圧シリンダ4、植付及び施肥クラッチ26,27、右及び左のマーカー19が操作される。
図2に示すように、操作レバー25を上昇位置Uに操作すると、植付及び施肥クラッチ26,27が遮断状態に操作されて、自動昇降制御部40が停止し、油圧シリンダ4が収縮作動して苗植付装置5が上昇し、右及び左のマーカー19が格納姿勢に操作される。苗植付装置5が上限位置に達すると、油圧シリンダ4が自動的に停止する。
図2に示すように、操作レバー25を下降位置Dに操作すると、自動昇降制御部40が停止し、植付及び施肥クラッチ26,27が遮断状態に操作され、右及び左のマーカー19が格納姿勢に操作された状態で、油圧シリンダ4が伸長作動して苗植付装置5が下降する。中央のフロート9が田面Gに接地すると、自動昇降制御部40が作動して、苗植付装置5が田面Gに接地して停止した状態となる(苗植付装置5が田面Gから設定高さに維持されるように(ポテンショメータ22の検出値(ポテンショメータ22と中央のフロート9との上下間隔)が設定値に維持されるように)、苗植付装置5が自動的に昇降する状態)。
前述のように、操作レバー25を下降位置Dに操作した後、操作レバー25を再び下降位置Dに操作すると、自動昇降制御部40が作動した状態で、植付及び施肥クラッチ26,27が伝動状態に操作される。
図2に示すように、苗植付装置5の高さが事前に設定された所定高さよりも低い状態において、以下のような操作が行われる。
右(左)のマーカー19が格納姿勢に操作された状態において、操作レバー25を右マーカー位置R(左マーカー位置L)に第1設定時間(比較的短い時間)以上に亘って操作すると、右(左)のマーカー19が作用姿勢に操作される。
右(左)のマーカー19が作用姿勢に操作された状態において、操作レバー25を右マーカー位置R(左マーカー位置L)に第2設定時間(第1設定時間よりも長い時間)以上に亘って操作すると、右(左)のマーカー19が格納姿勢に操作される。
図2に示すように、苗植付装置5が上昇して苗植付装置5の高さが事前に設定された所定高さよりも高くなると、作用姿勢の右及び左のマーカー19が格納姿勢に操作される。苗植付装置5の高さが事前に設定された所定高さよりも高い状態では、前述のように操作レバー25を右及び左マーカー位置R,Lに操作しても、これに関係なく右及び左のマーカー19が格納姿勢に維持される。
[6]
次に、自動走行制御の構成について説明する。
図1及び図2に示すように、測位ユニット37がフレーム30の左右中央に連結されている。測位ユニット37はGNSSモジュール及びジャイロセンサーモジュール等を備えて構成されており、機体の測位データを制御装置23に出力する。
GNSS(Global Navigation Satellite System)は、測位衛星を用いて測位するシステムの総称として用いられており、例えばGPS等も含まれる。
図1及び図2に示すように、正面視で門型の支持フレーム38が、操縦ハンドル20の前側に位置するように操縦塔18に備えられており、モニター39が支持フレーム38に連結されている。モニター39の外側のフレーム部分に、メインスイッチ56、第1所定スイッチ57及び第2所定スイッチ58が備えられている。
図1及び図2に示すように、ステアリングモータ52が操縦ハンドル20の基部に備えられており、ステアリングモータ52により操縦ハンドル20を操作して前輪1を操向操作することができる。機体の前部にセンターマスコット53が備えられており、センターマスコット53の上部にランプ54が備えられている。警報音を発するブザー55が機体に備えられている。
図2に示すように、基準走行経路L01を設定する第1設定部41、走行経路L02〜L05を設定する第2設定部42、走行経路L02〜L05を補正する補正部43、ステアリングモータ52を操作する自動操向部44、水田及び周辺の地図データを格納する情報格納部45、作業進捗演算部46、苗消費量演算部47、肥料消費量演算部48、測位ユニット37から出力される測位データを記憶する記憶部49が、制御装置23にソフトウェアとして備えられている。
[7]
次に、乗用型田植機の作業形態について説明する(その1)。
例えば図3及び図4に示すように、平面視で四角形の水田において、乗用型田植機は以下のような作業形態を採用することがある。
例えば最初に図3に示す位置K1に機体を位置させて、苗植付装置5を田面Gに下降させ、左のマーカー19を作用姿勢(右のマーカー19は格納姿勢)に操作する。この状態において、植付及び施肥クラッチ26,27を遮断状態に操作して畦Bに沿って走行し、左のマーカー19により次の作業行程(基準走行経路L01)の指標を田面Gに形成する(空走行経路LA1)。
空走行経路LA1において、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作しないのに、苗植付装置5を田面Gに下降させて走行するのは、前輪1及び後輪2の通過跡をフロート9によって消す為である。
図3に示すように、空走行経路LA1から機体が畦際に達すると、苗植付装置5を田面Gから上昇させて、旋回LL1(左方向)を行い、苗植付装置5を田面Gに下降させて、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して、作業行程(基準走行経路L01)に入る。
作業行程(基準走行経路L01)において、左のマーカー19を格納姿勢に操作し、右のマーカー19を作用姿勢に操作して、空走行経路LA1において田面Gに形成された指標に沿って機体を走行させることによって、苗の植え付け及び肥料の供給を行いながら、右のマーカー19により次の作業行程(走行経路L02)の指標を田面Gに形成する。
図3に示すように、作業行程(基準走行経路L01)から機体が畦際に達すると、植付及び施肥クラッチ26,27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面Gから上昇させて旋回LL2(右方向)を行い、苗植付装置5を田面Gに下降させて、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して、作業行程(走行経路L02)に入る。
作業行程(走行経路L02)において、右のマーカー19を格納姿勢に操作し、左のマーカー19を作用姿勢に操作して、作業行程(基準走行経路L01)において田面Gに形成された指標に沿って機体を走行させることにより、苗の植え付け及び肥料の供給を行いながら、左のマーカー19により次の作業行程(走行経路L03)の指標を田面Gに形成する。
[8]
次に、乗用型田植機の作業形態について説明する(その2)。
前項[7]の記載、図3及び図4に示すように、複数回の作業行程(基準走行経路L01、走行経路L02,L03,L04,L05)及び旋回LL1(左方向),LL2(右方向),LL3(左方向),LL4(右方向),LL5(左方向)を行うと、畦Bに沿って苗の植え付け及び肥料の供給が行われていない部分が、畦Bに沿って形成される。
図3に示す状態において、作業行程(走行経路L05)から機体が畦際に達すると、植付及び施肥クラッチ26,27を遮断状態に操作し、苗植付装置5を田面Gから上昇させて、旋回LL6(右方向)を行い、位置K7に機体を位置させる。
図4に示すように、位置K7において、苗植付装置5を田面Gに下降させ、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して、回り植え行程(走行経路LB1)に入る。回り植え行程(走行経路LB1)において、機体の左側に畦Bが存在し、機体の右側に作業行程(走行経路L05)で植え付けられた苗が存在するので、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作しておく。
図4に示すように、回り植え行程(走行経路LB1)から機体が畦際に達すると、植付及び施肥クラッチ26,27を遮断状態に操作して、苗植付装置5田面Gからを上昇させて、90度の旋回及び後進を行うことにより、位置K8に機体を位置させる。位置K8において、苗植付装置5を田面Gに下降させ、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して、次の回り植え行程(走行経路LB2)に入る。回り植え行程(走行経路LB2)において、回り植え行程(走行経路LB1)と同様に、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作しておく。
この後、図4に示すように、同様にして2回の回り植え行程(走行経路LB3,LB4)(苗植付装置5を田面Gに下降させ、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作)を行う。回り植え行程(走行経路LB3)は図3に示す空走行経路LA1を逆方向に走行することになり、回り植え行程(走行経路LB4)を終了すると、機体は旋回LL6(右方向)を行った位置に達する。この後、旋回LL6(右方向)を行った位置の近傍の水田の出口から機体を出す。
以上のように、例えば図3及び図4に示すような平面視で四角形の水田において、1回の空走行経路LA1、複数回の作業行程(基準走行経路L01、走行経路L02〜L05)及び4回の回り植え行程(走行経路LB1〜LB4)を行うことにより、田面Gの全ての部分において苗の植え付け及び肥料の供給を行うことができる。
[9]
次に、前項[7][8]に記載の乗用型田植機の作業形態において、本発明の自動走行制御を行った場合の空走行経路LA1について、図5(a)及び図10に基づいて説明する。
メインスイッチ56を作動位置に操作すると(ステップS1)、測位ユニット37から出力される測位データが記憶部49に記憶されていくのであり、測位ユニット37の測位データと情報格納部45の水田及び周辺の地図データとに基づいて、模擬機体60(図9参照)と地図とがモニター39に表示される(ステップS2)。
これにより、運転者はモニター39を目視しながら、目的の水田まで機体を移動させることができるのであり、目的の水田に到達した後、前項[7]に記載のように、目的の水田において最初の位置K1に機体を移動させることができる。
位置K1に機体を位置させた状態において、運転者は、操作レバー25を下降位置Dに操作して、苗植付装置5を田面Gに下降させ(自動昇降制御部40の作動状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS3)、操作レバー25を左マーカー位置Lに操作して、左のマーカー19を作用姿勢(右のマーカー19は格納姿勢)に操作する(ステップS5)。この場合、操作レバー25を下降位置Dに操作すると、モニター39の表示が拡大されて、模擬機体60及び畔Bがモニター39に表示される(ステップS4)。
以上の状態において、運転者は、畦Bやモニター39を目視しながら操縦ハンドル20を操作して、機体を畦Bに沿って走行させるのであり、左のマーカー19により次の作業行程(基準走行経路L01)の指標を田面Gに形成する(空走行経路LA1)。
[10]
次に、前項[7][8]に記載の乗用型田植機の作業形態において、本発明の自動走行制御を行った場合の基準走行経路L01の前半について、図5(b),10,11に基づいて説明する。
空走行経路LA1から機体が畦際に達すると、運転者は、操作レバー25を上昇位置Uに操作して苗植付装置5を田面Gから上昇させる(自動昇降制御部40の停止状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS6)。
運転者は、空走行経路LA1において田面Gに形成された指標やモニター39を目視しながら、操縦ハンドル20を操作して旋回LL1(左方向)を行い、機体が基準走行経路L01の第1所定位置A1とすべき位置K2に達すると、操作レバー25を下降位置Dに操作して、苗植付装置5を田面Gに下降させる(自動昇降制御部40の作動状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態、整地装置35の停止位置)(ステップS7)。
位置K2において、運転者は、植付アーム8による苗の田面Gへの植付位置が、基準走行経路L01の第1所定位置A1とすべき位置となることを確認した後、機体を停止させて第1所定スイッチ57を操作するのであり、第1所定スイッチ57が操作されたときの機体の位置(測位データ)が、第1所定位置A1として記憶される(ステップS8)。
次に運転者は、操作レバー25を下降位置Dに操作し、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して、基準走行経路L01に入るのであり(ステップS9)、操作レバー25を右マーカー位置Rに操作して、右のマーカー19を作用姿勢(左のマーカー19は格納姿勢)に操作する(ステップS11)。
操作レバー25を下降位置Dに操作すると、模擬機体60及び少数条クラッチ33a〜33dの状態がモニター39に表示される(ステップS10)。
この場合、モニター39において、伝動状態の少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)の1〜8条目が、模擬機体60の後側に点線C01として表示されて、少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)が全て伝動状態であれば、模擬機体60の後側に8本の点線C01が表示される。遮断状態の少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)の1〜8条目には、点線C01は表示されない(図9参照)。
全条停止スイッチ59が操作されていなければ、伝動状態の少数条クラッチ33a〜33dと伝動状態の少数条クラッチ34a〜34dとが対応しており、遮断状態の少数条クラッチ33a〜33dと遮断状態の少数条クラッチ34a〜34dとが対応している。
全条停止スイッチ59を操作していると少数条クラッチ34a〜34dが全て遮断状態に操作されて、苗の植え付けは行われるが肥料の供給は行われない状態となるのであり、少数条クラッチ34a〜34dが全て遮断状態に操作されていることがモニター39のエリア39dに表示される。
[11]
次に、前項[7][8]に記載の乗用型田植機の作業形態において、本発明の自動走行制御を行った場合の基準走行経路L01の後半について、図5(b)及び図11に基づいて説明する。
前項[10]に記載の状態により基準走行経路L01において、運転者は、センターマスコット53及びモニター39を目視しながら操縦ハンドル20を操作して、空走行経路LA1において田面Gに形成された指標に沿って機体を走行させるのであり、苗の植え付け及び肥料の供給を行いながら、右のマーカー19により走行経路L02の指標を田面Gに形成する。
事前に設定されている株間変速装置(前項[2]参照)の変速位置、苗のせ台10の横送り速度、植付アーム8による苗の取り出し量及び測位データ等により、位置K2からの苗の積算消費量(マット状の苗の消費枚数の積算値)、並びに、現在の状態における単位面積(1反)当たりの苗の植付量が、苗消費量演算部47により演算されて、演算結果がモニター39のエリア39aに表示される(ステップS12)。
図2に示すように、ホッパー13の重量を計測して肥料の消費量を検出する肥料消費量センサー61が備えられている。
肥料消費量センサー61の検出値及び測位データ等により、位置K2からの肥料の積算消費量、並びに、現在の状態における単位面積(1反)当たりの肥料の消費量が、肥料消費量演算部48により演算されて、演算結果がモニター39のエリア39aに表示される(ステップS12)。
基準走行経路L01を終了して、機体が基準走行経路L01の第2所定位置A2とすべき位置K3に達した場合、運転者は、植付アーム8による苗の田面Gへの植付位置が、基準走行経路L01の第2所定位置A2とすべき位置となることを確認すると、操作レバー25を上昇位置Uに操作して、苗植付装置5を田面Gから上昇させて(自動昇降制御部40の停止状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS13)、機体を停止させる。
この後、運転者が第2所定スイッチ58を操作すると、第2所定スイッチ58が操作されたときの機体の位置(測位データ)が、第2所定位置A2として記憶される(ステップS14)。
以上のようにして第1及び第2所定位置A1,A2が記憶されると、第1設定部41により、第1及び第2所定位置A1,A2を直線で結んだ経路(測位データ)が、基準走行経路L01として設定されて記憶される(ステップS15)。
この場合、第1所定位置A1と第2所定位置A2との間において、複数の所定位置を記憶するように構成すると、基準走行経路L01を直線ではなく、第1及び第2所定位置A1,A2、複数の所定位置を結ぶ曲線(折れ線)に設定することが可能である。これにより、後述する[12]に記載のようにして走行経路L02〜L05を設定すると、走行経路L02〜L05も、基準走行経路L01と同様に曲線(折れ線)に設定することができる。
[12]
次に、前項[7][8]に記載の乗用型田植機の作業形態において、本発明の自動走行制御を行った場合の基準走行経路L01が設定された後の第2設定部42の処理について図5(b),6,11に基づいて説明する。
基準走行経路L01が設定されると、測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、第2設定部42において以下の処理が行われる。
第1所定位置A1の隣の同じ位置(畦Bから第1所定位置A1までの距離と同じ距離の位置)に、作業終了位置A4及び作業開始位置A3が交互に設定される。第2所定位置A2の隣の同じ位置(畦Bから第2所定位置A2までの距離と同じ距離の位置)に、作業開始位置A3及び作業終了位置A4が交互に設定される(ステップS15)。
次に作業開始位置A3及び作業終了位置A4を直線で結んだ経路が、走行経路L02〜L05として設定され、基準走行経路L01の横側に所定間隔W1を置いて基準走行経路L01に沿って(基準走行経路L01と平行に)、走行経路L02〜L05が設定されて記憶される(ステップS15)。
走行経路L02〜L05が設定されると、模擬機体60、畦B、基準走行経路L01及び走行経路L02がモニター39に表示される(ステップS16)(図9参照)。
所定間隔W1は、苗植付装置5の横幅に略等しい値であるが、図4及び図6に示すように、この後に回り植え行程(走行経路LB1〜LB4)を行う場合、畦際に苗植付装置5の横幅が残るように(特に走行経路L05に隣接する回り植え行程(走行経路LB1)において苗植付装置5の横幅が残るように)、測位データと地図データとに基づいて所定間隔W1が設定される。
回り植え行程(走行経路LB1)において苗植付装置5の横幅が残るようにすることが困難な場合、第2設定部42において以下のような処理が行われる。
走行経路L05において、苗植付装置5の右側のどれだけの数の少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)を遮断状態に操作すれば、回り植え行程(走行経路LB1)において苗植付装置5の横幅が残るのかが、測位データと地図データとに基づいて演算されて所定間隔W1が設定される。
そして、走行経路L05に入る前(旋回LL5(左方向)において、どの少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)を遮断状態に操作すべきかがモニター39に表示されるので、運転者は、モニター39の表示に従って、表示された少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)を遮断状態に操作する。
図7に示す状態は、走行経路L05において、1条目及び2条目に対応する少数条クラッチ33a(34a)を遮断状態に操作することにより、回り植え行程(走行経路LB1)において苗植付装置5の横幅が残る状態を示しており、走行経路L05において1条目及び2条目に苗の植え付け及び肥料の供給は行われていない。
図7に示すように、運転者が操縦ハンドル20を操作することにより走行経路L05を終了し旋回LL6(右方向)を行って機体を位置K7に位置させた場合、苗植付装置5の1条目及び2条目が作業行程(走行経路L05)に入り込む状態となるのであるが、走行経路L05において1条目及び2条目に苗の植え付け及び肥料の供給が行われていないので、回り植え行程(走行経路LB1)において、作業行程(走行経路L05)で田面Gに植え付けられた苗が、苗植付装置5(フロート9等)により押し倒されることはない。
[13]
次に、前項[7][8]に記載の乗用型田植機の作業形態において、本発明の自動走行制御を行った場合の旋回LL2(右方向)から走行経路L02について、図6,8(a)(b)(c)(d),11,12に基づいて説明する。
運転者は、基準走行経路L01において田面Gに形成された指標やモニター39を目視しながら、操縦ハンドル20を操作して旋回LL2(右方向)を行い、図8(a)に示すように機体が走行経路L02の作業開始位置A3に接近すると、操作レバー25を下降位置Dに操作して、苗植付装置5を田面Gに下降させて(自動昇降制御部40の作動状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS17)、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作する準備を行う。
この場合、操作レバー25を下降位置Dに操作すると(苗植付装置5を田面Gに下降させると)、このときの機体の位置(測位データ)が過去位置K01として記憶部49に記憶される(ステップS18)。
図8(b)に示すように、機体が位置K4から少し走行して、測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、走行経路L02の作業開始位置A3に達したことが検出されると、機体が走行経路L02の作業開始位置A3に達したことがモニター39のエリア39cに表示されて、ブザー55が作動する(ステップS19)。
これにより、運転者は、操作レバー25を下降位置Dに操作し、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して、走行経路L02に入るのであり(ステップS20)、模擬機体60、基準走行経路L01及び走行経路L02、少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)の状態がモニター39に表示される(ステップS22)。
この場合、図9に示すように、モニター39において、基準走行経路L01の点線C01が残されて表示されるのであり、模擬機体60の後側に走行経路L02の点線C02が表示される。
図8(a)(b)に示すように、機体が走行経路L02の作業開始位置A3に接近してから、植付及び施肥クラッチ26,27が伝動状態に操作されるまでの間、運転者は、基準走行経路L01において田面Gに形成された指標やモニター39を目視しながら、操縦ハンドル20を操作することにより機体の位置を修正して、走行経路L02に入る。操作レバー25を下降位置Dに操作すると(植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作すると)、このときの機体の位置(測位データ)が現在位置K02として記憶部49に記憶される(ステップS21)。
前述のようにして機体が走行経路L02に入った場合、図8(b)に示すように、機体が走行経路L02から離れた位置に位置していると(現在位置K02と走行経路L02との間に機体左右方向の差D1が発生していると)、図8(c)に示すように、過去位置K01と現在位置K02との機体左右方向(図8(b)の紙面左右方向)での間の位置が、補正位置K03として設定され、図8(d)に示すように、補正部43により走行経路L02の位置が補正位置K03に補正される(ステップS23)。
補正部43により走行経路L02の位置が補正位置K03に補正されると、第2設定部42において、新たな走行経路L02に基づいて前項[12]に記載の処理が再び行われる(ステップS24)。
前述のように補正位置K03を設定する場合、過去位置K01と現在位置K02との機体左右方向(図8(c)の紙面左右方向)での間において、機体の走行距離が最も長い位置(機体が位置していた時間が最も長い位置)が、過去位置K01から現在位置K02までの機体の走行軌跡(測位データ)に基づいて抽出されて、補正位置K03として設定される。
植付及び施肥クラッチ26,27が伝動状態に操作されたことに基づいて、自動操向部44が作動状態となるのであり、測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、機体が走行経路L02に沿って走行するように、自動操向部44によりステアリングモータ52が操作されて、前輪1及び操縦ハンドル20が自動的に操作される(ステップS25)。
自動操向部44が作動状態になると、自動操向部44が作動状態であることがモニター39のエリア39bに表示されて、ランプ54が点滅する(ステップS26)。これにより、運転者は、操作レバー25を左マーカー位置Lに操作して、左のマーカー19を作用姿勢(右のマーカー19は格納姿勢)に操作する(ステップS27)。
[14]
次に、前項[7][8]に記載の乗用型田植機の作業形態において、本発明の自動走行制御を行った場合の走行経路L02について、図6,12,13に基づいて説明する。
走行経路L02において(自動操向部44の作動状態において)、運転者は、基準走行経路L01において田面Gに形成された指標、センターマスコット52及びモニター39を目視して、機体が走行経路L02に沿って走行していることを確認するのであり、運転座席11から離れて苗のせ台10への苗の補給を行うことができる。
機体の向きを大きく修正する必要が生じた場合等のように、運転者が操縦ハンドル20を操作すると、ステアリングモータ52に生じる電圧変化に基づいて自動操向部44が停止状態となるのであり、運転者が操縦ハンドル20の操作を止めると(操縦ハンドル20から手を離すと)、ステアリングモータ52に生じる電圧変化に基づいて自動操向部44が作動状態となる。
事前に設定されている株間変速装置(前項[2]参照)の変速位置、苗のせ台10の横送り速度、植付アーム8による苗の取り出し量及び測位データ等により、位置K2からの苗の積算消費量(マット状の苗の消費枚数の積算値)、並びに、現在の状態における単位面積(1反)当たりの苗の植付量が、苗消費量演算部47により演算されて、演算結果がモニター39のエリア39aに表示される(ステップS28)(前項[11]参照)。
肥料消費量センサー61の検出値及び測位データ等により、位置K2からの肥料の積算消費量、並びに、現在の状態における単位面積(1反)当たりの肥料の消費量が、肥料消費量演算部48により演算されて、演算結果がモニター39のエリア39aに表示される(ステップS28)(前項[11]参照)。
機体が位置K5に達して、測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、機体が走行経路L02の作業終了位置A4に達したことが検出されると、機体が走行経路L02の作業終了位置A4に達したことがモニター39のエリア39cに表示されて、ブザー55が作動する(ステップS29)。
これにより運転者は、操作レバー25を上昇位置Uに操作して、苗植付装置5を田面Gから上昇させると(自動昇降制御部40の停止状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS30)、模擬機体60、畦B及び走行経路L02,L03がモニター39に表示される(モニター39において、走行経路L02の点線C02が残されて表示される)(ステップS31)。
植付及び施肥クラッチ26,27が遮断状態に操作されるのに基づいて、自動操向部44が停止状態となるのであり(ステップS32)、自動操向部44が作動状態であることがモニター39の39bにおいて非表示となり、ランプ54が消灯する(ステップS33)。
[15]
次に、前項[7][8]に記載の乗用型田植機の作業形態において、本発明の自動走行制御を行った場合の走行経路L03,L04,L05について、図6及び図13に基づいて説明する。
前項[14]に記載の状態の後において、前項[13]の記載と同様に以下の操作及び処理が行われる。
旋回LL3(左方向)。
運転者が操作レバー25を下降位置Dに操作することによる苗植付装置5の田面Gへの下降(自動昇降制御部40の作動状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS34)。
過去位置K01の記憶(ステップ35)。
機体が位置K6に達して、機体が走行経路L03の作業開始位置A3に達したことのモニター39のエリア39cでの表示及びブザー55の作動(ステップS36)。
運転者が操作レバー25を下降位置Dに操作することによる植付及び施肥クラッチ26,27の伝動状態への操作(ステップS37)。
現在位置K02の記憶(ステップS38)。
以上のように旋回LL3(左方向)が終了して、植付及び施肥クラッチ26,27が伝動状態に操作されると、前項[13]の記載と同様に以下の操作及び処理が行われる。
模擬機体60、走行経路L02,L02及び少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)の状態のモニター39での表示(ステップS39)。
補正部43による走行経路L03の補正(ステップS40)。
第2設定部42による新たな走行経路L03に基づく前項[12]に記載の処理(ステップS41)。
自動操向部44の作動(ステップS42)。
自動操向部44が作動状態であることのモニター39のエリア39bでの表示、ランプ54の点滅(ステップS43)。
運転者が操作レバー25を右マーカー位置Rに操作することによる右のマーカー19の作用姿勢(左のマーカー19は格納姿勢)(ステップS44)。
以上のようにして、旋回LL3(左方向)及び走行経路L03を終了すると、同様にして旋回LL4(右方向)及び走行経路L04、旋回LL5(左方向)及び走行経路L05を行う。
[16]
次に、回り植え行程(走行経路LB1〜LB4)について、図4,14,15に基づいて説明する(その1)。
前項[9]〜[15]に記載のようにして、空走行経路LA1、基準走行経路L01及び走行経路L02〜L05を終了して、旋回LL6(右方向)に入ると、模擬機体60、畦B及び走行経路L05がモニター39に表示される状態となる(ステップS51)。
測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、走行経路L05の作業終了位置A4の隣の同じ位置(畦Bから第2所定位置A2までの距離と同じ距離の位置)に、走行経路LB1の作業開始位置AB3が設定される。
運転者は、畦B及びモニター39を目視しながら、操縦ハンドル20を操作して旋回LL6(右方向)を行い、機体が走行経路LB1の作業開始位置AB3に接近すると、操作レバー25を下降位置Dに操作して、苗植付装置5を田面Gに下降させて(自動昇降制御部40の作動状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS52)、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作する準備を行う。
機体が位置K7に達して、測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、機体が走行経路LB1の作業開始位置AB3に達したことが検出されると、機体が走行経路LB1の作業開始位置AB3に達したことがモニター39のエリア39cに表示されて、ブザー55が作動する(ステップS53)。
これにより、運転者は、操作レバー25を下降位置Dに操作し、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して走行経路LB1に入る(ステップS54)。
走行経路LB1において、運転者は、畦Bやモニター39を目視しながら操縦ハンドル20を操作して、機体を畦Bに沿って走行させるのであり、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作した状態で、苗の植え付け及び肥料の供給を行う。
この場合、模擬機体60、畦B、走行経路L05及び少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)の状態がモニター39に表示されて、走行経路L05の点線が残されて表示されるのであり、模擬機体60の後側に走行経路LB1の点線が表示される(ステップS55)。
事前に設定されている株間変速装置(前項[2]参照)の変速位置、苗のせ台10の横送り速度、植付アーム8による苗の取り出し量及び測位データ等により、位置K2からの苗の積算消費量(マット状の苗の消費枚数の積算値)、並びに、現在の状態における単位面積(1反)当たりの苗の植付量が、苗消費量演算部47により演算されて、演算結果がモニター39のエリア39aに表示される(ステップS56)(前項[11]参照)。
肥料消費量センサー61の検出値及び測位データ等により、位置K2からの肥料の積算消費量、並びに、現在の状態における単位面積(1反)当たりの肥料の消費量が、肥料消費量演算部48により演算されて、演算結果がモニター39のエリア39aに表示される(ステップS56)(前項[11]参照)。
[17]
次に、回り植え行程(走行経路LB1〜LB4)について、図4,14,15に基づいて説明する(その2)。
測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、走行経路L05の作業開始位置A3の隣の同じ位置(畦Bから第1所定位置A1までの距離と同じ距離の位置)に、走行経路LB1の作業終了位置AB4が設定される。
測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、機体が走行経路LB1の作業終了位置AB4に達したことが検出されると、機体が走行経路LB1の作業終了位置AB4に達したことがモニター39のエリア39cに表示されて、ブザー55が作動する(ステップS57)。
これにより運転者は、操作レバー25を上昇位置Uに操作して、苗植付装置5を田面Gから上昇させ(自動昇降制御部40の停止状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS58)、畦Bやモニター39を目視しながら操縦ハンドル20を操作して旋回及び後進等を行って、機体を位置K8に位置させる。
機体が位置K8に位置した状態において、運転者は、操作レバー25を下降位置Dに操作して、苗植付装置5を田面Gに下降させ(自動昇降制御部40の作動状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)(ステップS59)、操作レバー25を下降位置Dにもう一度操作し、植付及び施肥クラッチ26,27を伝動状態に操作して走行経路LB2に入る(ステップS60)。
走行経路LB2において、運転者は、畦Bやモニター39を目視しながら操縦ハンドル20を操作して、機体を畦Bに沿って走行させるのであり、右及び左のマーカー19を格納姿勢に操作した状態で、苗の植え付け及び肥料の供給を行う。
この場合に、模擬機体60、畦B、走行経路L05の一部及び少数条クラッチ33a〜33d(34a〜34d)の状態がモニター39に表示されるのであり、機体の進行に伴って走行経路L05の一部から走行経路L04の一部が表示され、次に走行経路L04の一部から走行経路L03の一部が表示される状態に順次変更されていく(ステップS61)。
前述の状態において、機体が走行経路LB1の作業終了位置AB4に達する前に機体の前部が畦Bに達して、それ以上に前進できない状態となれば、運転者は、機体が走行経路LB1の作業終了位置AB4に達する前に操作レバー25を上昇位置Uに操作して、苗植付装置5を田面Gから上昇させ(自動昇降制御部40の停止状態、植付及び施肥クラッチ26,27の遮断状態)、畦Bやモニター39を目視しながら操縦ハンドル20を操作して旋回及び後進等を行って、機体を位置K8に位置させる。
機体が走行経路LB1の作業終了位置AB4に達する前に、運転者が操作レバー25を上昇位置Uに操作したことにより苗が植え付けられなかった部分は、作業者が手で苗を植え付けることになる。
図4に示すように、測位データに基づいて(測位データと地図データとに基づいて)、走行経路LB2の作業終了位置AB4、及び、走行経路LB3の作業終了位置AB4が設定される。前述と同様に走行経路LB2,LB3の作業終了位置AB4においての苗植付装置5の上昇、旋回及び後進が行われるのであり、位置K9,K10において苗植付装置5の下降、植付及び施肥クラッチ26,27の伝動状態への操作、苗が植え付けられなかった部分への作業者の手での苗の植え付けが行われる。
[発明の実施の第1別形態]
前述の[発明を実施するための形態]において、補正位置K03を設定する場合(前項[13]参照)、過去位置K01と現在位置K02との機体左右方向での間の中間位置(中央位置)を、補正位置K03として設定するように構成してもよい。
前述の中間位置(中央位置)から機体左右方向で現在位置K02に少し寄った位置を、補正位置K03として設定したり、前述の中間位置(中央位置)から機体左右方向で過去位置K01に少し寄った位置を、補正位置K03として設定してもよい。
[発明の実施の第2別形態]
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態]では、植付及び施肥クラッチ26,27が伝動状態に操作されると自動操向部44が作動状態となり、植付及び施肥クラッチ26,27が遮断状態に操作されると自動操向部44が停止状態となるように構成されているが、これに代えて、自動操向部44を作動及び停止させる手動スイッチ(図示せず)(手動操作具に相当)を備えてもよい。
前述のように構成すると、苗植付装置5が田面Gに下降して、植付及び施肥クラッチ26,27が伝動状態(遮断状態)に操作された状態において、手動スイッチ56を作動位置に操作すると、自動操向部44が作動状態となるように構成し、手動スイッチ56が停止位置に操作されると、自動操向部44が停止状態となるように構成する。
これにより、前項[10][11][12]に記載のように、基準走行経路L01及び走行経路L02〜L05が設定された状態において、手動スイッチにより自動操向部44が作動状態となると、図11及び図12のステップS18〜S26、図13のステップS35〜S42が行われるように構成し、手動スイッチにより自動操向部44が停止状態となると、図13のステップS32,S33が行われるように構成する。
この場合、手動スイッチにより自動操向部44が作動状態に操作されたときの機体の位置(測位データ)を、現在位置K02とし、現在位置K02(手動スイッチにより自動操向部44が作動状態に操作されたとき)から所定時間だけ以前の機体の位置(測位データ)を記憶部49から取り出して、これを過去位置K01とする。
手動スイッチを備えた場合、走行経路L02〜L05の全てにおいて、自動操向部44を作動状態としなくてもよい。
これにより、例えば図3に示すように、旋回LL2(右方向)から走行経路L02に入った場合、手動スイッチを停止位置に操作しておいて(自動操向部44の停止状態)、運転者はセンターマスコット53及びモニター39を目視しながら操縦ハンドル20を操作して、基準走行経路L01において田面Gに形成された指標に沿って機体を走行させる。
苗のせ台10の苗が少なくなると、運転者は手動スイッチを作動位置に操作して(自動操向部44の作動状態)、運転座席11から離れて苗のせ台10への苗の補給を行うのであり、苗のせ台10への苗の補給が終了すると、運転者は手動スイッチを停止位置に操作する(自動操向部44の停止状態)。
手動スイッチを備えた場合、手動スイッチが作動位置に操作されている状態において、植付及び施肥クラッチ26,27が伝動状態に操作されると、自動操向部44が作動状態となり、手動スイッチ56が作動位置に操作されている状態において、植付及び施肥クラッチ26,27が遮断状態に操作されると、自動操向部44が停止状態となるように構成し、手動スイッチが停止位置に操作されると、植付及び施肥26,27クラッチの伝動及び遮断状態に関係なく自動操向部44が停止状態となるように構成してもよい。
[発明の実施の第3別形態]
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態][発明の実施の第2別形態]において、基準走行経路L01を設定する場合、前項[10][11]に記載のように、機体を第1及び第2所定位置A1,A2に位置させて記憶することにより基準走行経路L01を設定(ティーチング)するのではなく、情報格納部45の地図データに基づいて、第1及び第2所定位置A1,A2を設定して基準走行経路L01を設定するように構成してもよい。
このように構成すると機体が水田に入る前から基準走行経路L01及び走行経路L02〜L05を設定することができるのであり、基準走行経路L01から自動操向部44を作動状態とすることができる。
前述のように情報格納部45の地図データに基づいて、基準走行経路L01を設定するように構成した場合、図3に示すような平面視で四角形の水田ではなく、平面視で台形状の水田等のように変形した水田に対しては、以下のように構成すればよい。
情報格納部45の地図データに基づいて基準走行経路L01を設定した後、走行経路L02〜L5の作業開始位置A3及び作業終了位置A4を、地図データに基づいて畦Bから所定距離だけ離れた位置に設定して、走行経路L02〜L05を設定する。
これにより、走行経路L02〜L05は基準走行経路L01に沿ったものに設定されるが、基準走行経路L01と走行経路L02〜L05とは同じ長さにはならない。基準走行経路L01と走行経路L02〜L05とを直線ではなく、変形した水田の畦Bに沿って曲線に設定することもできる。
[発明の実施の第4別形態]
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態]〜[発明の実施の第3別形態]において、情報格納部45を備えないように構成してもよい。
このように構成すると、畦Bの地図データが得られないので、機体を第1及び第2所定位置A1,A2に位置させて記憶して基準走行経路L01を設定した後、第1及び第2所定位置A1,A2から畦Bまでの距離を入力して、畦Bの測位データを記憶する。
昨年と同じ水田の場合、昨年の基準走行経路L01、走行経路L02〜L05及び畔Bの測位データを、制御装置23(記憶部49)から呼び出して、使用することができるように構成してもよい。
トラクタにより水田の代掻き作業を行う場合、トラクタが測位ユニット及び情報格納部を備えていれば、トラクタによる代掻き作業で得られた畦Bの地図データを、本発明の乗用型田植機(制御装置23)に畦Bの測位データとして入力するようにしてもよい。
[発明の実施の第5別形態]
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態]〜[発明の実施の第4別形態]において、ステアリングモータ52により操縦ハンドル20を操作するのではなく、前輪1の操向用のピットマンアーム(図示せず)(ステアリング装置に相当)やパワーステアリング用の操作シリンダ(図示せず)(ステアリング装置に相当)を、ステアリングモータ52により操作してもよい。
本発明は、苗植付装置を備えた乗用型田植機ばかりではなく、田面に種籾を供給する直播装置(作業装置に相当)を備えた乗用型直播機にも適用できる。
5 作業装置
20 ステアリング装置
26 作業クラッチ
37 測位ユニット
41 第1設定部
42 第2設定部
43 補正部
44 自動操向部
45 情報格納部
49 記憶部
K01 過去位置
K02 現在位置
K03 補正位置
L01 基準走行経路
L02〜L05 走行経路
W1 所定間隔

Claims (6)

  1. GNSSモジュールを備えて機体の測位データを出力する測位ユニットと、
    前記測位データを記憶する記憶部と、
    基準走行経路を設定する第1設定部と、
    前記基準走行経路の横側に所定間隔を置いて前記基準走行経路に沿った走行経路を設定する第2設定部とを備え、
    前記基準走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態、及び、一つの前記走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態において、機体が前記走行経路から離れた位置に位置していると、現在の機体の位置である現在位置と所定時間だけ以前の機体の位置である過去位置との機体左右方向での間の補正位置に、前記走行経路の位置を補正する補正部と、
    機体が前記走行経路に沿って走行するように、ステアリング装置を自動的に操作する自動操向部とを備えている作業車。
  2. 前記過去位置と前記現在位置との間の機体の走行軌跡に基づいて前記補正位置を設定するように、前記補正部が構成されている請求項1に記載の作業車。
  3. 機体に昇降自在に支持された作業装置と、前記作業装置に動力を伝達及び遮断自在な作業クラッチとを備えて、
    前記基準走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態、及び、一つの前記走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態において、
    前記作業装置が地面に下降したときの機体の位置を前記過去位置とし、前記作業クラッチが伝動状態に操作されたときの機体の位置を前記現在位置としている請求項1又は2に記載の作業車。
  4. 前記作業クラッチが伝動状態に操作されると前記自動操向部が作動状態となり、前記作業クラッチが遮断状態に操作されると前記自動操向部が停止状態となるように、前記自動操向部が構成されている請求項3に記載の作業車。
  5. 前記自動操向部を人為的に作動及び停止させる手動操作具を備えて、
    前記基準走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態、及び、一つの前記走行経路に沿っての走行を終了し旋回して隣接する前記走行経路に進入した状態において、
    前記手動操作具が操作されて前記自動操向部が作動状態となったときの機体の位置を前記現在位置とし、前記現在位置から所定時間だけ以前の機体の位置を前記過去位置としている請求項1又は2に記載の作業車。
  6. 作業地の地図データを格納する情報格納部を備えている請求項1〜5のうちのいずれか一つに記載の作業車。
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