JP2018001807A - Working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自律走行可能な作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle capable of autonomous traveling.
上記のような作業車両は、例えば、衛星測位システムを用いて作業車両の現在位置を取得可能とし、目標走行経路等に沿って作業車両が走行するように、作業車両を制御する制御部を備えている(例えば、特許文献1参照。)。 The work vehicle as described above includes, for example, a control unit that controls the work vehicle so that the current position of the work vehicle can be acquired using a satellite positioning system and the work vehicle travels along a target travel route or the like. (For example, refer to Patent Document 1).
この作業車両では、駆動輪等の走行装置に制動力を作用させる制動状態と走行装置に制動力を作用させない非制動状態とに切替可能な制動部に加えて、作業車両を停止状態に維持するON状態と作業車両の停止状態の維持を解除するOFF状態とに切替可能な駐車ブレーキ装置が備えられている。そして、制御部は、自律走行開始条件が満たされていると、走行開始信号に応じて自律走行を開始している。自律走行開始条件には、制動部が非制動状態であり、且つ、駐車ブレーキ装置もOFF状態であることが含まれている。よって、制動部が非制動状態で且つ駐車ブレーキ装置もOFF状態のときに、作業車両の自律走行が開始可能となっている。 In this work vehicle, in addition to a braking unit that can be switched between a braking state in which a braking force is applied to a traveling device such as a drive wheel and a non-braking state in which a braking force is not applied to the traveling device, the work vehicle is maintained in a stopped state. A parking brake device that can be switched between an ON state and an OFF state in which the maintenance state of the work vehicle is released is provided. And if the autonomous running start condition is satisfy | filled, the control part will start autonomous running according to a driving | running | working start signal. The autonomous running start condition includes that the braking unit is in the non-braking state and the parking brake device is also in the OFF state. Therefore, the autonomous traveling of the work vehicle can be started when the braking unit is in the non-braking state and the parking brake device is also in the OFF state.
しかしながら、上記特許文献1に記載の作業車両では、自律走行を開始させるときに、制動部が非制動状態で且つ駐車ブレーキ装置もOFF状態となっているので、例えば、自律走行の開始地点が坂道等の傾斜地であると、自律走行の開始地点に作業車両を位置させた時点等の自律走行を開始する前に、作業者等が意図していない作業車両の移動が生じる虞がある。
However, in the work vehicle described in
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、自律走行を開始させる場合等に、作業者等が意図していない作業車両の移動を防止することができる作業車両を提供する点にある。 In view of this situation, a main problem of the present invention is to provide a work vehicle that can prevent the movement of the work vehicle that is not intended by an operator or the like when autonomous driving is started.
本発明の第1特徴構成は、走行機体に備えられる駆動源の動力を走行装置に伝達する伝達機構と、
前記走行装置に制動力を作用させる制動状態と前記走行装置に前記制動力を作用させない非制動状態とに切替可能な制動部と、
前記走行機体を停止状態に維持する第1の状態と前記走行機体の停止状態の維持を解除する第2の状態とに切替可能な停止状態維持部と、
走行開始信号に応じて前記伝達機構及び前記停止状態維持部を制御して前記走行装置を作動させることが可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、前記制動部が非制動状態であり、且つ、前記停止状態維持部が第1の状態である場合に、前記走行開始信号に応じて前記停止状態維持部を第1の状態から第2の状態に切り替え、且つ、前記伝達機構を制御して前記走行装置を作動させることが可能であることを特徴とする点にある。
A first characteristic configuration of the present invention includes a transmission mechanism that transmits power of a drive source provided in a traveling machine body to a traveling device;
A braking unit capable of switching between a braking state in which a braking force is applied to the traveling device and a non-braking state in which the braking force is not applied to the traveling device;
A stopped state maintaining unit capable of switching between a first state for maintaining the traveling aircraft body in a stopped state and a second state for releasing the maintenance of the stopped state of the traveling aircraft body;
A control unit capable of operating the traveling device by controlling the transmission mechanism and the stop state maintaining unit according to a travel start signal,
When the braking unit is in a non-braking state and the stop state maintaining unit is in the first state, the control unit moves the stop state maintaining unit from the first state according to the travel start signal. The traveling device can be operated by switching to the second state and controlling the transmission mechanism.
本構成によれば、停止状態維持部を備えているので、例えば、自律走行の開始地点に作業車両を位置させたときに、制動部を非制動状態としていても、停止状態維持部を第1の状態に切り替えておくことで、走行機体を停止状態に維持することができる。これにより、自律走行の開始地点が傾斜地等であっても、作業者等が意図していない作業車両の移動を防止することができる。 According to this configuration, since the stop state maintaining unit is provided, for example, when the work vehicle is positioned at the starting point of the autonomous traveling, the stop state maintaining unit is the first even if the brake unit is in the non-braking state. By switching to this state, the traveling aircraft can be maintained in a stopped state. Thereby, even if the starting point of autonomous traveling is an inclined land or the like, it is possible to prevent movement of the work vehicle that is not intended by the worker or the like.
そして、制御部は、制動部が非制動状態であり、且つ、停止状態維持部が第1の状態である場合に、走行開始信号に応じて停止状態維持部を第1の状態から第2の状態に切り替え、且つ、伝動機構を制御して走行装置を作動させることが可能であるので、停止状態維持部を第1の状態に切り替えていても、走行開始信号によって作業車両の自律走行を適切に開始することができる。 When the braking unit is in the non-braking state and the stop state maintaining unit is in the first state, the control unit changes the stop state maintaining unit from the first state to the second state according to the travel start signal. Since the traveling device can be operated by switching to the state and controlling the transmission mechanism, the autonomous traveling of the work vehicle is appropriately performed by the traveling start signal even when the stopped state maintaining unit is switched to the first state. Can start.
本発明の第2特徴構成は、前記走行機体の傾斜状態を検出可能な検出部を備え、
前記制御部は前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態が所定範囲外である場合、前記停止状態維持部が第1の状態でなければ、前記走行開始信号に応じて前記走行装置を作動させない一方、前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態が前記所定範囲内である場合、前記停止状態維持部が第1の状態でなくても、前記走行開始信号に応じて前記走行装置を作動させることが可能であることを特徴とする点にある。
The second characteristic configuration of the present invention includes a detection unit capable of detecting the tilt state of the traveling aircraft body,
When the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit is out of a predetermined range, the control unit controls the traveling device according to the traveling start signal unless the stop state maintaining unit is in the first state. On the other hand, if the traveling state of the traveling body detected by the detection unit is within the predetermined range, the traveling state is detected according to the traveling start signal even if the stop state maintaining unit is not in the first state. It is characterized in that the device can be activated.
自律走行を開始する前の作業車両の移動は、例えば、平坦地等では生じることがなく、走行機体の傾斜状態に応じて生じることになる。そこで、本構成によれば、検出部により検出された走行機体の傾斜状態が所定範囲外である場合には、作業車両の移動が生じる可能性があるとして、制御部は、停止状態維持部が第1の状態でなければ、走行開始信号に応じて走行装置を作動させない。よって、作業者等が意図していない作業車両の移動を適切に防止できながら、作業車両の自律走行を開始することができる。一方、検出部により検出された走行機体の傾斜状態が所定範囲内である場合には、作業車両の移動が生じる可能性がないとして、制御部は、停止状態維持部が第1の状態でなくても、走行開始信号に応じて走行装置を作動させて、作業車両の自律走行を開始することができる。 The movement of the work vehicle before starting the autonomous traveling does not occur, for example, on a flat ground, but occurs according to the inclination state of the traveling machine body. Therefore, according to the present configuration, if the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit is out of the predetermined range, it is possible that the work vehicle may move. If it is not the first state, the traveling device is not operated in response to the traveling start signal. Therefore, the autonomous traveling of the work vehicle can be started while appropriately preventing the movement of the work vehicle that is not intended by the worker or the like. On the other hand, when the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit is within the predetermined range, the control unit determines that the stop state maintaining unit is not in the first state because there is no possibility that the work vehicle moves. However, it is possible to start the autonomous traveling of the work vehicle by operating the traveling device according to the traveling start signal.
以上のことから、走行機体の傾斜状態に応じて、無駄に停止状態維持部を第1の状態に切り替えることなく、作業者等が意図していない作業車両の移動を適切に防止しながら、作業車両の自律走行を開始することができる。 From the above, according to the tilting state of the traveling machine body, without switching the stop state maintaining unit to the first state unnecessarily, while appropriately preventing the movement of the work vehicle that is not intended by the worker, etc. Autonomous traveling of the vehicle can be started.
本発明の第3特徴構成は、所定の報知を実行可能な報知部を備え、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態に応じて、前記報知部を制御して、前記停止状態維持部を第1の状態とすべきか否かを示唆する報知を実行可能であることを特徴とする点にある。
The third characteristic configuration of the present invention includes a notification unit capable of executing a predetermined notification,
The control unit controls the notification unit in accordance with the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit, and reports that suggests whether or not the stop state maintaining unit should be in the first state. It is characterized by being executable.
本構成によれば、制御部が、検出部により検出された走行機体の傾斜状態に応じて報知部を制御することで、作業者等に対して、停止状態維持部を第1の状態とすべきか否かを示唆する報知を行うことができる。よって、作業者等は、停止状態維持部を第1の状態に切り替えるべきか否かを容易に把握することができ、自律走行を開始するための作業を適切に且つ効率よく行うことができながら、停止状態維持部を適切に第1の状態に切り替えて、作業者等が意図していない作業車両の移動を適切に防止できる。 According to this configuration, the control unit controls the notification unit in accordance with the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit, so that the stop state maintaining unit should be set to the first state for the worker or the like. It is possible to make a notification indicating whether or not Therefore, the worker or the like can easily grasp whether or not the stop state maintaining unit should be switched to the first state, and can appropriately and efficiently perform the work for starting the autonomous traveling. The stop state maintaining unit can be appropriately switched to the first state to appropriately prevent the movement of the work vehicle not intended by the worker or the like.
本発明の第4特徴構成は、前記停止状態維持部は、前記制御部により設定車速に応じて所望の角度に調整可能な変速装置における斜板であり、
前記設定車速が0km/hに設定されている場合、前記斜板が前記走行機体を停止状態に維持する第1の角度とされて第1の状態に制御され、前記設定車速が0km/hを超える速度に設定されている場合、前記斜板が前記走行機体の停止状態の維持を解除する第2の角度とされた第2の状態に制御されることを特徴とする点にある。
According to a fourth characteristic configuration of the present invention, the stop state maintaining unit is a swash plate in a transmission that can be adjusted to a desired angle according to a set vehicle speed by the control unit,
When the set vehicle speed is set to 0 km / h, the swash plate is controlled to the first state at a first angle that maintains the traveling body in a stopped state, and the set vehicle speed is set to 0 km / h. In the case where the speed is set to exceed, the swash plate is controlled to a second state that is set to a second angle that releases the maintenance of the stopped state of the traveling machine body.
本構成によれば、設定車速を0km/hに設定して、変速装置における斜板を第1の角度とすることで、停止状態維持部を第1の状態に切り替えることができる。しかも、設定車速を0km/hに設定しているので、走行機体を停止状態に適切に維持することができ、作業車両の移動を適切に防止することができる。また、設定車速を0km/hを超える速度に設定して、変速装置における斜板を第2の角度とすることで、停止状態維持部を第2の状態に切り替えることができる。このように、既に変速装置に備えられている斜板を用いて停止状態維持部を構成できるとともに、変速装置における斜板の角度を制御するという比較的簡易な制御によって、停止状態維持部を第1の状態と第2の状態とに切り替えることができるので、構成の簡素化を図りながら、作業者等が意図していない作業車両の移動を適切に防止することができる。 According to this configuration, the stop state maintaining unit can be switched to the first state by setting the set vehicle speed to 0 km / h and setting the swash plate in the transmission to the first angle. Moreover, since the set vehicle speed is set to 0 km / h, the traveling machine body can be appropriately maintained in the stopped state, and the movement of the work vehicle can be appropriately prevented. Further, the stop state maintaining unit can be switched to the second state by setting the set vehicle speed to a speed exceeding 0 km / h and setting the swash plate in the transmission to the second angle. As described above, the stop state maintaining unit can be configured using the swash plate already provided in the transmission, and the stop state maintaining unit is controlled by the relatively simple control of controlling the angle of the swash plate in the transmission. Since it is possible to switch between the first state and the second state, it is possible to appropriately prevent the movement of the work vehicle that is not intended by the operator or the like while simplifying the configuration.
本発明の第5特徴構成は、前記停止状態維持部は、前記走行装置に制動力を作用させる制動状態と前記走行装置に前記制動力を作用させない非制動状態とに切替可能な前記制動部とは別の制動部であり、
第1の状態は前記別の制動部が制動状態であり、第2の状態は前記別の制動部が非制動状態であることを特徴とする点にある。
According to a fifth characteristic configuration of the present invention, the stop state maintaining unit is switchable between a braking state in which a braking force is applied to the traveling device and a non-braking state in which the braking force is not applied to the traveling device; Is another braking part,
The first state is characterized in that the other braking unit is in a braking state, and the second state is that the another braking unit is in a non-braking state.
本構成によれば、制動部とは別の制動部にて停止状態維持部を構成することができ、その別の制動部を制動状態と非制動状態とに切り替えるという簡易な構成によって、停止状態維持部を第1の状態と第2の状態とに切り替えることができるので、構成の簡素化を図ることができる。しかも、別の制動部を制動状態に切り替えることで、走行装置に制動力を作用させるので、走行機体を停止状態に適切に維持することができ、作業車両の移動を適切に防止することができる。 According to this configuration, the stop state maintaining unit can be configured by a braking unit different from the braking unit, and the stop state is achieved by a simple configuration in which the other braking unit is switched between a braking state and a non-braking state. Since the maintenance unit can be switched between the first state and the second state, the configuration can be simplified. Moreover, since the braking force is applied to the traveling device by switching another braking unit to the braking state, the traveling machine body can be appropriately maintained in the stopped state, and the movement of the work vehicle can be appropriately prevented. .
本発明の第6特徴構成は、前記制御部は、前記走行開始信号に応じて前記別の制動部を制動状態から非制動状態に切り替え、且つ、前記伝達機構を制御して前記走行装置を作動させる場合、前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態が前記走行装置に後方へのトルクを発生させる状態であれば、前記別の制動部を非制動状態に切り替える前に、前記伝達機構を制御して前記走行装置を作動させる力を加える一方、前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態が前記走行装置に後方へのトルクを発生させる状態でなければ、前記別の制動部を非制動状態に切り替えると同時又は切り替えた後に、前記伝達機構を制御して前記走行装置を作動させることを特徴とする点にある。 According to a sixth characteristic configuration of the present invention, the control unit switches the other braking unit from a braking state to a non-braking state according to the traveling start signal, and controls the transmission mechanism to operate the traveling device. If the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit is a state that causes the traveling device to generate a backward torque, the transmission mechanism before switching the other braking unit to the non-braking state. If the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit is not a state in which the traveling device generates a backward torque, the other braking unit is applied. When the vehicle is switched to the non-braking state, the traveling device is operated by controlling the transmission mechanism at the same time or after switching.
本構成によれば、検出部により検出された走行機体の傾斜状態が走行装置に後方へのトルクを発生させる状態であれば、先に走行装置を作動させて前方側への駆動力を付与した状態で別の制動部を制動状態から非制動状態に切り替えることができ、作業車両の後方側への移動を適切に防止しながら、作業車両の自律走行を開始することができる。 According to this configuration, if the traveling state of the traveling body detected by the detection unit is a state in which the traveling device generates a backward torque, the traveling device is actuated first to apply the driving force to the front side. In this state, the other braking unit can be switched from the braking state to the non-braking state, and the autonomous traveling of the work vehicle can be started while appropriately preventing the work vehicle from moving backward.
一方、検出部により検出された走行機体の傾斜状態が走行装置に後方へのトルクを発生させる状態でなければ、別の制動部を制動状態としたまま駆動輪を作動させることを防止することができ、別の制動部の制動力に抗する力を無駄に与えることなく、作業車両の自律走行を開始することができる。 On the other hand, if the traveling state of the traveling machine body detected by the detection unit is not a state in which the traveling device generates a backward torque, it is possible to prevent the driving wheels from being operated while another braking unit is in a braking state. It is possible to start the autonomous traveling of the work vehicle without wastefully applying a force against the braking force of another braking unit.
本発明に係る作業車両の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
この作業車両としてのトラクタ1は、図1に示すように、後方側に作業機12を装着可能な走行機体2を備え、走行機体2の前部が左右一対の前輪3で支持され、走行機体2の後部が左右一対の後輪4で支持されている。走行機体2の前部にはボンネット5が配置され、そのボンネット5内に駆動源としてのエンジン6が収容されている。エンジン6は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成してもよい。また、駆動源としてエンジン6に加えて、或いはエンジン6に代えて、電気モータを採用してもよい。
An embodiment of a work vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the
ボンネット5の後方側には、運転者が搭乗するためのキャビン7が備えられ、そのキャビン7内には、運転者が操向操作するためのステアリングハンドル8、運転者の運転座席9等が備えられている。なお、本実施形態では作業車両としてトラクタ1を例に説明するが、作業車両としては、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等、乗用型作業車両に加え、歩行型作業車両も含まれる。
A cabin 7 for a driver to board is provided on the rear side of the
走行機体2の後方側には、左右一対のロアリンク10とアッパリンク11とからなる3点リンク機構が備えられ、その3点リンク機構に作業機12が装着可能に構成されている。走行機体2の後方側には、図示は省略するが、昇降シリンダ等の油圧装置を有する昇降装置が備えられ、この昇降装置が、3点リンク機構を昇降させることで、作業機12を昇降させている。
On the rear side of the traveling
ここで、作業機12について、図1では、耕耘装置を例示しているが、耕耘装置に限らず、プラウ、施肥装置等、各種の作業機を適用することができる。
Here, although the tilling device is illustrated in FIG. 1 for the working
図4に示すように、トラクタ1には、エンジン6からの回転動力の伝達系統として、エンジン6からの回転動力(駆動力)を前輪3や後輪4の駆動輪(走行装置に相当する)に伝達する走行伝達系統20(伝達機構に相当する)と、エンジン6からの回転動力をPTO軸に伝達するPTO伝達系統(図示は省略する)とが備えられている。
As shown in FIG. 4, the
走行伝達系統20は、主変速装置21、前後進切替装置22、副変速装置23、駆動状態切替装置24を備えている。走行伝達系統20は、エンジン6からの回転動力を主変速装置21にて変速し、その変速後の回転動力を副変速装置23にて変速し、最終変速された回転動力を駆動輪に伝達するように構成されている。
The
主変速装置21は、例えば、エンジン6からの回転動力を受ける斜板式可変吐出型の油圧ポンプ21aとその油圧ポンプ21aからの圧油によって回転して回転動力を出力する油圧モータ21bとを備えた油圧式無段変速装置(HST)にて構成されている。エンジン6からの回転動力が入力されることにより、油圧ポンプ21aから油圧モータ21bに圧油が供給され、油圧モータ21bが油圧ポンプ21aからの圧油によって回転駆動されてモータ軸を回転させる。油圧ポンプ21aには、所望の角度に調整可能な斜板21cが備えられ、斜板調整装置21dにより斜板21cの角度を調整することで、油圧ポンプ21aからの油圧の吐出量及び吐出方向を調整可能に構成されている。油圧ポンプ21aの斜板21cの角度を調整することで、圧油を受ける油圧モータ21bのモータ軸の回転が正転方向と逆転方向とに切替可能であり、且つ、正転方向及び逆転方向の何れにおいても無段階で変速可能に構成されている。ちなみに、主変速装置21は、油圧式無段変速装置(HST)と遊星歯車機構とを組み合わせたHMTにて構成することもできる。
The main transmission 21 includes, for example, a swash plate type variable discharge
前後進切替装置22は、主変速装置21からの回転動力を正転方向の回転動力として出力する前進状態と、主変速装置21からの回転動力を逆転方向の回転動力として出力する後進状態と、主変速装置21からの回転動力の伝達を遮断する中立状態との何れかに切替可能に構成されている。
The forward /
副変速装置23は、例えば、ギヤ式多段変速装置から構成されており、前後進切替装置22からの回転動力を高速段にて変速して出力する高速状態と、前後進切替装置22からの回転動力を低速段にて変速して出力する低速状態との何れかに切替可能に構成されている。
The
駆動状態切替装置24は、副変速装置23からの回転動力を後輪側デフ装置25を介して後輪4のみに伝達して後輪4のみを駆動輪とする2駆状態と、副変速装置23からの回転動力を後輪側デフ装置25及び前輪側デフ装置26を介して後輪4及び前輪3に伝達して後輪4及び前輪3を駆動輪とする4駆状態との何れかに選択可能に構成されている。
The drive
図2に示すように、トラクタ1には、各種の操作部の操作に応じて、各種の装置を制御可能な制御部60が備えられている。図示は省略するが、各種の操作部は、キャビン7内のステアリングハンドル8や運転座席9の近傍に配置されており、これら操作部の他にも、各種の情報を表示するモニタ部もステアリングハンドル8の近傍等に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
各種の操作部として、例えば、アクセル操作部31、主変速操作部32、副変速操作部33、前後進操作部34、駐車ブレーキ操作部35等が備えられている。制御部60が制御可能な装置として、ガバナ装置27、主変速装置21の斜板調整装置21d、前後進切替装置22、副変速装置23、駆動状態切替装置24等が備えられている。
As various operation units, for example, an
アクセル操作部31は、エンジン6の回転速度を増減させるためのものであり、制御部60は、アクセル操作部31の操作に応じてガバナ装置27を制御して、エンジン6の回転速度を所望の回転速度に調整可能としている。副変速操作部33は、走行機体2の車速を高速状態と低速状態とに切り替えるためのものであり、制御部60は、副変速操作部33の操作に応じて副変速装置23を制御して、副変速装置23を高速状態と低速状態との何れかに切り替えている。前後進操作部34は、走行機体2を前進走行させるか、後進走行させるか、エンジン6からの回転動力の伝達を遮断するかを切り替えるためのものであり、制御部60は、前後進操作部34の操作に応じて前後進切替装置22を制御して、前後進切替装置22を前進状態と後進状態と中立状態との何れかに切り替えている。
The
主変速操作部32は、主変速装置21の変速状態を調整するためのものであり、制御部60は、主変速操作部32の操作に応じて斜板調整装置21dを制御して斜板21cを所望の角度に調整することで、主変速装置21を所望の変速状態に調整可能としている。制御部60は、斜板調整装置21dにて斜板21cの角度を制御して、走行機体2の車速を0km/h(停止状態)とする中立制御モードを実行可能に構成されている。そして、中立制御モードを実行するか否かについては、例えば、主変速装置21の操作位置が中立位置を含む所定範囲内にある場合、制御部60が中立制御モードをON状態とし、主変速装置21の操作位置が所定範囲外にある場合、制御部60が中立制御モードをOFF状態とする。この主変速装置21の操作位置に限らず、例えば、中立制御モードのON状態とOFF状態とを指令するモード指令操作部等を備えることもできる。
The main
駐車ブレーキ操作部35は、図3に示すように、駆動輪に制動力を作用させて走行機体2を停止状態に維持するON状態と駆動輪に制動力を作用させずに走行機体2の停止状態の維持を解除するOFF状態とに駐車ブレーキ装置30を切り替えるためのものである。駐車ブレーキ装置30は、駐車ブレーキ用電動モータ29と左右のブレーキ装置28とを備えて構成されている。駐車ブレーキ操作部35に対する操作と駐車ブレーキ用電動モータ29の動作とが連係されており、駐車ブレーキ操作部35の操作に応じて駐車ブレーキ用電動モータ29が作動され、左右のブレーキ装置28の夫々を制動状態と非制動状態とに切替可能に構成されている。また、制御部60が、駐車ブレーキ用電動モータ29を制御することで、駐車ブレーキ装置30をON状態とOFF状態とに切替可能に構成されている。
As shown in FIG. 3, the parking
左右のブレーキ装置28の夫々を各別に制動状態と非制動状態とに切り替えるために、左右のブレーキペダル36が備えられている。この左右のブレーキペダル36は、図示は省略するが、図1においてステアリングハンドル8の右下方側において左右方向に並ぶ状態で配置されている。右側のブレーキペダル36(図3中上側)に対する操作と右側のブレーキ装置28(図3中上側)の動作とが連係されており、左側のブレーキペダル36(図中下側)に対する操作と左側のブレーキ装置28(図3中下側)の動作とが連係されている。左右のブレーキペダル36が初期位置に位置する場合、左右のブレーキ装置28の夫々が非制動状態に切り替えられている。右側のブレーキペダル36(図3中上側)を初期位置から踏み込み操作すると、右側のブレーキ装置28(図3中上側)のみが非制動状態から制動状態に切り替えられ、右側の駆動輪のみに制動力を作用させることが可能となっている。左側のブレーキペダル36(図3中下側)を初期位置から踏み込み操作すると、左側のブレーキ装置28(図3中下側)のみが非制動状態から制動状態に切り替えられ、左側の駆動輪のみに制動力を作用させることが可能となっている。
Left and
このように、トラクタ1には、駆動輪に対して制動力を作用させる制動状態と駆動輪に対して制動力を作用させない非制動状態とに切替可能な左右のブレーキ装置28(制動部に相当する)が備えられているとともに、それら左右のブレーキ装置28を利用する駐車ブレーキ装置30(別の制動部に相当する)も備えられている。
Thus, the left and right brake devices 28 (corresponding to a braking portion) that can be switched between the braking state in which the braking force is applied to the driving wheel and the non-braking state in which the braking force is not applied to the driving wheel are applied to the
トラクタ1には、図2に示すように、走行機体2の状態等を検出する各種の検出部が備えられ、それら各種の検出部の検出情報が制御部60に入力されるように構成されている。各種の検出部として、例えば、前後方向での走行機体2の傾斜状態を検出可能な傾斜状態検出部37(検出部に相当する)等が備えられている。また、トラクタ1のモニタ部や無線通信端末40のタッチパネル等を介して、各種の情報を報知可能な報知部38が備えられている。
As shown in FIG. 2, the
このトラクタ1は、運転者がキャビン7内に搭乗して走行できるだけでなく、キャビン7内に運転者が搭乗しなくても、無線通信端末40からの指令等に基づいて、トラクタ1を自律走行可能に構成している。
This
トラクタ1は、図2に示すように、操舵装置41、測位用アンテナ42、無線通信用アンテナ43等を備えており、自己の現在位置情報(走行機体2の位置情報)を取得しながら、自律走行可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the
操舵装置41は、例えば、ステアリングハンドル8の回転軸の途中部に備えられ、ステアリングハンドル8の回転角度(操舵角)を調整可能に構成されている。制御部60が操舵装置41を制御することで、直進走行だけでなく、ステアリングハンドル8の回転角度を所望の回転角度に調整して、所望の旋回半径での旋回走行も行える。
The
測位用アンテナ42は、図1に示すように、例えば、衛星測位システム(GNSS)を構成する測位衛星44からの信号を受信するように構成されている。測位用アンテナ42は、キャビン7のルーフ13の上面に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
無線通信用アンテナ43は、無線通信端末40等との間で各種の信号を送受信可能に構成されている。無線通信用アンテナ43は、キャビン7のルーフ13の上面に配置されている。無線通信用アンテナ43にて受信した信号は、図2に示すように、制御部60に入力可能であり、制御部60からの信号は、無線通信用アンテナ43にて無線通信端末40等に送信可能に構成されている。
The
ここで、衛星測位システムを用いた測位方法としては、単独測位、DGPS(ディファレンシャルGPS測位)、RTK測位(リアルタイムキネマティック測位)等の各種の測位方法を適用することができる。 Here, various positioning methods such as single positioning, DGPS (differential GPS positioning), and RTK positioning (real-time kinematic positioning) can be applied as positioning methods using the satellite positioning system.
この実施形態では、RTK測位を適用しており、図1及び図2に示すように、移動局となるトラクタ1に測位用アンテナ42を備えるのに加えて、基地局測位用アンテナ51を備えた基地局50が備えられている。基地局50は、例えば、圃場の周囲等、トラクタ1の走行の邪魔にならない位置に配置されており、基地局50の位置情報は既知であり、その既知の位置情報が予め設定されている。基地局50には、トラクタ1の無線通信用アンテナ43との間で各種の信号を送受信可能な基地局無線通信装置52が備えられ、基地局50とトラクタ1との間で各種の情報が送受信可能に構成されている。
In this embodiment, RTK positioning is applied, and as shown in FIGS. 1 and 2, the
RTK測位では、予め位置情報が設定されている基地局50と、位置情報を求める対象の移動局となるトラクタ1の測位用アンテナ42との両方で測位衛星44からの搬送波位相を測定し、基地局50にて測定した測定データ等を基地局無線通信装置52からトラクタ1の無線通信用アンテナ43に送信している。トラクタ1の制御部60は、測位用アンテナ42にて測定した測定データを、基地局50にて測定した測定データや予め設定されている基地局50の位置情報等を用いて補正して、トラクタ1の位置情報を求めている。制御部60は、トラクタ1の位置情報として、例えば、緯度情報・経度情報を求めている。
In the RTK positioning, the carrier phase from the
無線通信端末40は、例えば、タッチパネルを有するタブレット型のパーソナルコンピュータ等から構成されている。作業者は、無線通信端末40を操作することで、圃場におけるトラクタ1の走行経路等、トラクタ1を自律走行させるための各種の情報を作成するようにしている。作業者は、無線通信端末40にて作成した各種の情報を、無線通信用アンテナ43等を介して、トラクタ1の制御部60に通信可能に構成されている。
The
制御部60は、無線通信端末40から送信された各種の情報に応じて、無線通信端末40にて生成された走行経路に沿って自律走行するように、取得したトラクタ1の現在位置情報に基づいて操舵装置41等を制御可能に構成されている。
Based on various information transmitted from the
トラクタ1の自律走行を行う場合には、作業者等の操縦によって、自律走行の開始地点までトラクタ1を走行させ、作業者等が無線通信端末40等を用いて自律走行開始指示を行い、トラクタ1の自律走行を開始する。
When autonomously traveling the
このとき、自律走行の開始地点は、平坦地に限らず、傾斜地等である場合もある。そこで、トラクタ1には、走行機体2を停止状態に維持する(走行機体2の走行を阻害する)第1の状態と走行機体2の停止状態の維持を解除する(走行機体2の走行を阻害しない)第2の状態とに切替可能な停止状態維持部61が備えられ、この停止状態維持部61を第1の状態に切り替えることで、作業者等が意図していないトラクタ1の移動を防止している。そして、制御部60は、左右のブレーキ装置28が非制動状態で且つ停止状態維持部61が第1の状態である場合に、自律走行開始指示による走行開始信号に応じて停止状態維持部61を第1の状態から第2の状態に切り替え、且つ、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動(回転駆動)させて、自律走行を開始するように構成されている。
At this time, the starting point of autonomous traveling is not limited to a flat ground, but may be an inclined land or the like. Therefore, the
停止状態維持部61は、制御部60により目標車速(設定車速に相当する)に応じて所望の角度に調整可能な主変速装置21における斜板21cと、その斜板21cの角度を調整可能な斜板調整装置21dとを備えて構成されている。停止状態維持部61は、目標車速が0km/hに設定されている場合、斜板21cが走行機体2を停止状態に維持する第1の角度とされた第1の状態に制御され、目標車速が0km/hを超える速度に設定されている場合、斜板21cが走行機体2の停止状態の維持を解除する第2の角度とされた第2の状態に制御される。つまり、制御部60は、目標車速を0km/hに設定し、斜板調整装置21dを制御して斜板21cを第1の角度に調整することで、停止状態維持部61を第1の状態に切り替え可能である。そして、制御部60は、目標車速を0km/hを超えるNkm/hに設定し、斜板調整装置21dを制御して斜板21cを第2の角度に調整することで、停止状態維持部61を第2の状態に切り替え可能である。
The stop
以下、トラクタ1の自律走行の開始処理について、図5のフローチャートに基づいて説明する。
まず、作業者等の操縦によって、自律走行の開始地点までトラクタ1を走行させる。なお、作業者等の操縦により、トラクタ1が自律走行の開始地点まで走行される場合、中立制御モードはOFF状態である。
Hereinafter, the start processing of the autonomous traveling of the
First, the
制御部60は、定期又は不定期に、作業者等が主変速操作部32の操作位置を調整する等により中立制御モードのON操作が行われたか否かを判定する(ステップ#1)。そして、制御部60は、中立制御モードのON操作を行われたと判定すると、目標車速を0km/hに設定し、斜板調整装置21dを制御して斜板21cを第1の角度に調整することで、停止状態維持部61を第1の状態に切り替える(ステップ#1のYesの場合、ステップ#2)。
The
制御部60は、自律走行用条件をクリアしているかを確認する(ステップ#3)。自律走行用条件については、各種の条件を設定可能である。例えば、自律走行用条件には、クラッチペダルがOFF状態であり、エンジン6の回転速度がアイドル用回転速度であり、PTO軸が回転駆動状態であり、駐車ブレーキ装置30がOFF状態であることを含めることができる。
The
制御部60は、自律走行用条件をクリアしていると、走行開始信号を受信するか否かにより自律走行開始指示があるか否かを判定している(ステップ#3のYesの場合、ステップ#4)。制御部60は、自律走行開始指示があると判定すると、目標車速をNkm/h(Nは0よりも大きい正の値)に設定し、斜板調整装置21dを制御して斜板21cを第2の角度に調整することで、停止状態維持部61を第2の状態に切り替え、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動させて、自律走行を開始する(ステップ#4のYesの場合、ステップ#5、ステップ#6)。
If the conditions for autonomous driving are cleared, the
ここで、上述の例では、自律走行の開始地点までトラクタ1を走行させると、作業者等が中立制御モードのON操作を行い、常時、制御部60が停止状態維持部61を第1の状態に切り替えているが、開始地点が平坦地等では、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えていなくても、作業者等が意図していないトラクタ1の移動を防止することができる。そこで、走行機体2の傾斜状態がどのような傾斜状態であるかに応じて、停止状態維持部61を第1の状態と第2の状態とのいずれかに切り替えることもできる。
Here, in the above-described example, when the
自律走行の開始地点が、例えば、平坦地や傾斜角度の小さい傾斜地であり、トラクタ1がそのまま開始地点に停止できる場合には、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲内となる。この場合には、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えなくてもよいので、例えば、図5においてステップ#1及びステップ#2を省略して、制御部60は、自律走行用条件をクリアしたことを確認した上で、自律走行開始指示による走行開始信号に応じて、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動させて、自律走行を開始する。
When the starting point of autonomous traveling is, for example, a flat ground or an inclined ground with a small inclination angle, and the
一方、自律走行の開始地点が、例えば、傾斜角度の大きい傾斜地であり、トラクタ1がそのまま開始地点に停止できない場合には、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲外となる。この場合には、上述の如く、作業者等が中立制御モードのON操作を行い、制御部60が、目標車速を0km/hに設定して、停止状態維持部61を第1の状態に切り替える。そして、制御部60は、自律走行用条件をクリアしたことを確認した上で、自律走行開始指示による走行開始信号に応じて、目標車速をNkm/hに設定して停止状態維持部61を第1の状態から第2の状態に切り替え、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動させて、自律走行を開始する。
On the other hand, when the starting point of autonomous traveling is, for example, an inclined ground having a large inclination angle, and the
このように、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲外である場合には、制御部60が、停止状態維持部61が第1の状態でなければ、走行開始信号に応じて駆動輪を作動させないように構成することができる。それに対して、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲内である場合には、制御部60が、停止状態維持部61が第1の状態でなくても、走行開始信号に応じて駆動輪を作動させるように構成することができる。
As described above, when the inclination state of the traveling
このとき、制御部60は、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態に応じて、報知部38を制御して、停止状態維持部61を第1の状態とすべきか否かを示唆する報知を実行可能に構成されている。傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲外である場合に、制御部60が報知部38を制御して、例えば、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えるべき旨の報知を行う。これにより、作業者等は、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えるべきであることを容易に認識することができるので、作業者等が中立制御モードのON操作を行うことで、停止状態維持部61を適切に第1の状態に切り替えることができる。ちなみに、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えるための作業者等の操作としては、中立制御モードのON操作に限らず、例えば、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えるための操作部をON操作する等、各種の操作を適用することができる。
At this time, the
また、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲内である場合に、制御部60が報知部38を制御して、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えるべき必要が無い旨の報知を行う。報知部38による報知は、例えば、トラクタ1のモニタ部に表示させるだけでなく、無線通信用アンテナ43と無線通信端末40との間での無線通信を介して、無線通信端末40のタッチパネルに表示させることも可能である。これにより、走行機体2の傾斜状態に応じて停止状態維持部61を第1の状態に切り替えるべきか否かを、作業者等が容易に把握することができる。
Moreover, when the inclination state of the traveling
この実施形態では、報知部38にて停止状態維持部61を第1の状態に切り替えるべき旨の報知を行った上で、作業者等が中立制御モードのON操作することで、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えているが、例えば、自律走行の開始地点にトラクタ1を走行させた時点で、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲外である場合には、制御部60が、自動的に停止状態維持部61を第1の状態に切り替えることもできる。例えば、トラクタ1を自律走行の開始地点に走行させた状態で待機させるための待機用操作部を備え、その待機用操作部が操作されることで、制御部60が、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲外であるか否かを判定して、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が所定範囲外であると、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えることができる。
In this embodiment, after the
〔第2実施形態〕
上記第1実施形態では、主変速装置21における斜板21cと斜板調整装置21dとを備えて停止状態維持部61を構成した例を示した。これに代えて、この第2実施形態では、例えば、停止状態維持部61を別の制動部に相当する駐車ブレーキ装置30から構成することもできる。この場合には、駐車ブレーキ装置30をON状態(制動状態)とすることで停止状態維持部61を第1の状態に切り替え、駐車ブレーキ装置30をOFF状態(非制動状態)とすることで停止状態維持部61を第2の状態に切り替える。
[Second Embodiment]
In the said 1st Embodiment, the example which comprised the
この第2実施形態におけるトラクタ1の自律走行について、図6のフローチャートに基づいて説明する。
作業者等の操縦によって、自律走行の開始地点までトラクタ1を走行させると、駐車ブレーキ装置30をON状態としておく。制御部60は、走行開始信号を受信するか否かにより自律走行開始指示があるか否かを判定している(ステップ#11)。制御部60は、自律走行開始指示があると判定すると、自律走行用条件をクリアしているかを確認する(ステップ#11のYesの場合、ステップ#12)。自律走行用条件については、少なくとも駐車ブレーキ装置30がON状態であることが含まれているが、その他、どのような条件を含めるかは適宜変更が可能である。例えば、自律走行用条件には、クラッチペダルがOFF状態であり、エンジン6の回転速度がアイドル用回転速度であり、PTO軸が回転駆動状態であることを含めることができる。
The autonomous traveling of the
When the
このように、自律走行用条件に駐車ブレーキ装置30がON状態であることが含まれているので、自律走行の開始地点では、作業者等により駐車ブレーキ装置30がON状態に切り替えられ、停止状態維持部61が第1の状態に切り替えられていなければ、自律走行を開始できず、作業者等が意図していないトラクタ1の移動を防止することができる。ちなみに、自律走行の開始地点にトラクタ1を走行させた時点で、例えば、制御部60が駐車ブレーキ用電動モータ29を制御して、駐車ブレーキ装置30をON状態に切り替えて、停止状態維持部61を第1の状態に切り替えることもできる。
As described above, since the autonomous driving condition includes that the parking brake device 30 is in the ON state, the parking brake device 30 is switched to the ON state by an operator or the like at the starting point of the autonomous traveling, and is stopped. If the
制御部60は、自律走行用条件をクリアしていると判定すると、駐車ブレーキ用電動モータ29を制御して、駐車ブレーキ装置30をOFF状態に切り替えて、停止状態維持部61を第1の状態から第2の状態に切り替え、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動させて、自律走行を開始する(ステップ#12のYesの場合、ステップ#13、ステップ#14)。
When the
ここで、制御部60は、ステップ#13及びステップ#14において、走行開始信号に応じて駐車ブレーキ装置30をON状態からOFF状態に切り替え、且つ、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動させる場合、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が駆動輪に後方へのトルクを発生させる状態であれば、駐車ブレーキ装置30をOFF状態に切り替える前に、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動させる力を加えることができる。これにより、先に駆動輪を作動させて前方側への駆動力を付与した状態で駐車ブレーキ装置30をOFF状態に切り替えることができ、トラクタ1の後方側への移動を適切に防止しながら、トラクタ1の自律走行を開始することができる。
Here, in
一方、傾斜状態検出部37により検出された走行機体2の傾斜状態が駆動輪に後方へのトルクを発生させる状態でなければ、駐車ブレーキ装置30をOFF状態に切り替えると同時又は切り替えた後に、走行伝達系統20における主変速装置21等を制御して駆動輪を作動させる。これにより、駐車ブレーキ装置30をON状態としたまま駆動輪を作動させることを防止することができ、駐車ブレーキ装置30の制動力に抗する力を無駄に与えることなく、トラクタ1の自律走行を開始することができる。
On the other hand, if the inclination state of the traveling
1 トラクタ(作業車両)
2 走行機体
3 前輪(駆動輪)
4 後輪(駆動輪)
6 エンジン(駆動源)
20 走行伝動系統(伝達機構)
21 主変速装置(変速装置)
21c 斜板
28 ブレーキ装置(制動部)
30 駐車ブレーキ装置(別の制動部)
37 傾斜状態検出部(検出部)
38 報知部
60 制御部
61 停止状態維持部
1 Tractor (work vehicle)
2 traveling
4 Rear wheels (drive wheels)
6 Engine (drive source)
20 Traveling transmission system (transmission mechanism)
21 Main transmission (transmission)
21c Swash plate 28 Brake device (braking part)
30 Parking brake device (another braking part)
37 Inclination state detector (detector)
38
Claims (6)
前記走行装置に制動力を作用させる制動状態と前記走行装置に前記制動力を作用させない非制動状態とに切替可能な制動部と、
前記走行機体を停止状態に維持する第1の状態と前記走行機体の停止状態の維持を解除する第2の状態とに切替可能な停止状態維持部と、
走行開始信号に応じて前記伝達機構及び前記停止状態維持部を制御して前記走行装置を作動させることが可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、前記制動部が非制動状態であり、且つ、前記停止状態維持部が第1の状態である場合に、前記走行開始信号に応じて前記停止状態維持部を第1の状態から第2の状態に切り替え、且つ、前記伝達機構を制御して前記走行装置を作動させることが可能であることを特徴とする作業車両。 A transmission mechanism for transmitting the power of the drive source provided in the traveling machine body to the traveling device;
A braking unit capable of switching between a braking state in which a braking force is applied to the traveling device and a non-braking state in which the braking force is not applied to the traveling device;
A stopped state maintaining unit capable of switching between a first state for maintaining the traveling aircraft body in a stopped state and a second state for releasing the maintenance of the stopped state of the traveling aircraft body;
A control unit capable of operating the traveling device by controlling the transmission mechanism and the stop state maintaining unit according to a travel start signal,
When the braking unit is in a non-braking state and the stop state maintaining unit is in the first state, the control unit moves the stop state maintaining unit from the first state according to the travel start signal. A work vehicle characterized in that it is possible to switch to the second state and control the transmission mechanism to operate the traveling device.
前記制御部は前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態が所定範囲外である場合、前記停止状態維持部が第1の状態でなければ、前記走行開始信号に応じて前記走行装置を作動させない一方、前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態が前記所定範囲内である場合、前記停止状態維持部が第1の状態でなくても、前記走行開始信号に応じて前記走行装置を作動させることが可能であることを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 A detection unit capable of detecting the tilt state of the traveling machine body;
When the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit is out of a predetermined range, the control unit controls the traveling device according to the traveling start signal unless the stop state maintaining unit is in the first state. On the other hand, if the traveling state of the traveling body detected by the detection unit is within the predetermined range, the traveling state is detected according to the traveling start signal even if the stop state maintaining unit is not in the first state. The work vehicle according to claim 1, wherein the apparatus can be operated.
前記制御部は、前記検出部により検出された前記走行機体の傾斜状態に応じて、前記報知部を制御して、前記停止状態維持部を第1の状態とすべきか否かを示唆する報知を実行可能であることを特徴とする請求項2に記載の作業車両。 A notification unit capable of performing predetermined notification;
The control unit controls the notification unit in accordance with the inclination state of the traveling machine body detected by the detection unit, and reports that suggests whether or not the stop state maintaining unit should be in the first state. The work vehicle according to claim 2, wherein the work vehicle is executable.
前記設定車速が0km/hに設定されている場合、前記斜板が前記走行機体を停止状態に維持する第1の角度とされて第1の状態に制御され、前記設定車速が0km/hを超える速度に設定されている場合、前記斜板が前記走行機体の停止状態の維持を解除する第2の角度とされた第2の状態に制御されることを特徴とする請求項2又は3に記載の作業車両。 The stop state maintaining unit is a swash plate in a transmission that can be adjusted to a desired angle according to a set vehicle speed by the control unit,
When the set vehicle speed is set to 0 km / h, the swash plate is controlled to the first state at a first angle that maintains the traveling body in a stopped state, and the set vehicle speed is set to 0 km / h. When the speed is set to exceed, the swash plate is controlled to a second state at a second angle for releasing the maintenance of the stopped state of the traveling machine body. The work vehicle described.
第1の状態は前記別の制動部が制動状態であり、第2の状態は前記別の制動部が非制動状態であることを特徴とする請求項2又は3に記載の作業車両。 The stop state maintaining unit is a braking unit different from the braking unit that can be switched between a braking state in which a braking force is applied to the traveling device and a non-braking state in which the braking force is not applied to the traveling device;
4. The work vehicle according to claim 2, wherein in the first state, the other braking unit is in a braking state, and in the second state, the another braking unit is in a non-braking state.
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