JP2019054746A - 作業機 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に開示された作業機は、設定された走行予定ルートに基づいて車体の操舵を制御し、該車体が走行予定ルートに沿って走行する。この作業機は、走行予定ルートを表示可能な表示装置を備えている。また、作業機は、走行予定ルートを変更することができる。この走行予定ルートの変更は、表示装置の設定画面に表示されるアイコンを操作することにより行われる。
また、前記ジョグダイヤルは、基準位置から一方向及び前記一方向の反対方向である他方向に回転操作が可能であり、前記制御装置は、前記ジョグダイヤルを、前記一方向に回転操作することで前記シフト方向を第1方向に設定し、前記他方向に回転操作することで前記シフト方向を前記第1方向の反対側である第2方向に設定する。
また、前記制御装置は、前記ジョグダイヤルの回転量に基づいて、前記シフト量を、第1シフト値又は前記第1シフト値よりも大きい第2シフト値に設定可能である。
また、前記制御装置は、前記ジョグダイヤルで設定されたシフト方向に、前記走行予定ルートからシフトしたシフトルートを設定可能なシフト設定部と、前記シフト設定部で設定された前記シフトルートに、前記走行予定ルートを変更するルート変更部と、を有している。
また、前記表示装置は、前記車体が前記シフトルートに到達する予想距離を表示する。
また、前記制御装置は、前記走行予定ルートと前記車体の位置とに偏差がある場合に、
前記ジョグダイヤルの操作に基づいて前記車体の位置に前記走行予定ルートを対応させる。
図1は、作業機の制御ブロック図を示している。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械である。以下、作業機について、トラクタを例に挙げて説明する。
図10に示すように、トラクタ1は、走行可能な車体(走行車両)3を備えている。車体3は、前輪7F及び後輪7Rを有する走行装置7を備えている。前輪7Fは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪7も、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。
22の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁22の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ23のピストンロッドが左又は右に移動することによって、前輪7Fの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵機構11は一例であり、上述した構成に限定されない。
位置検出装置30は、衛星測位システムによって自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出する装置である。即ち、位置検出装置30は、測位衛星から送信された信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、受信した信号に基づいて位置(緯度、経度)を検出する。なお、位置検出装置30は、測位衛星からの信号を受信可能な基地局(基準局)からの補正等の信号に基づいて補正した位置を、自己の位置(緯度、経度)として検出してもよい。また、位置検出装置30がジャイロセンサや加速度センサ等の慣性計測装置を有し、慣性計測装置によって補正した位置を、自己の位置として検出してもよい。以上の位置検出装置30によれば、トラクタ1(車体3)の位置(走行位置)を位置検出装置30によって検出することができる。
制御装置25には、位置検出装置30と、走行系の走行検出装置32と、作業系の作業検出装置33とが接続されている。したがって、制御装置25は、位置検出装置30で検出された位置(機械位置)、走行検出装置32が検出した検出値、作業検出装置33が検出した検出値を取得可能である。走行検出装置32は、例えば、クランクセンサ、カムセンサ、エンジン回転センサ、アクセルセンサ、車速センサ、操舵角センサ等である。作業検出装置33は、例えば、レバー検出センサ、PTO回転センサ等である。
制御装置40は、操舵制御部41と、記憶部43とを有している。操舵制御部41は、制御装置40に設けられた電気・電子部品、当該制御装置40に組み込まれたプログラム等から構成されている。記憶部43は、不揮発性のメモリ等である。
角及び操舵方向)を変更せずに保持する(制御弁22の開度及び切換位置を変更せずに維持する)。
なお、上述した実施形態では、操舵制御部41は、オートステアリング制御において、走行位置と走行予定位置との偏差に基づいて操舵装置11の操舵角を変更していたが、走行予定ルートR1の方位とトラクタ1(車体3)の進行方向(走行方向)の方位(車体方位)とが異なる場合、操舵制御部41は、車体方位が走行予定ルートRの方位に一致するように操舵角を設定してもよい。また、操舵制御部41は、オートステアリング制御において、偏差(位置偏差)に基づいて求めた操舵角と、方位偏差に基づいて求めた操舵角とに基づいて、オートステアリング制御における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態におけるオートステアリング制御における操舵角の設定は一例であり、限定されない。
図1に示すように、トラクタ1は、表示装置50を備えている。表示装置50は、例えば、運転席10の近傍に配置されている。本実施形態では、表示装置50は、アームレスト12の前部に設けられている(図10参照)。オペレータは、運転席10に着座した状態で表示装置50を視認及び操作可能である。表示装置50は、様々な情報を表示可能な装置であって、液晶パネル、タッチパネル等で構成された表示部(画面)51を有する。
以上のトラクタ1は、操舵制御部41によるオートステアリング制御によって、車体3を走行予定ルートR1に基づいて自動操舵することで、該走行予定ルートR1に沿って走行させることができる。
ここで、図2〜図5を参照して、走行予定ルートR1の設定について説明する。
設定画面S1の中央部には、トラクタ1を示すアイコン(トラクタアイコン)T1が表示される。設定画面S1の右上には、経路切替ボタン14と、経路設定ボタン15とが表示される。経路切替ボタン14は、トラクタ1によって作業を行う経路が、直進経路かカーブ経路かを選択するボタンであって、圃場の形状に合わせて走行予定ルートR1の経路形状を設定可能である。経路設定ボタン15は、走行予定ルートR1の設定操作を行うボタンである。
図3に示すように、直進経路の走行予定ルートR1の設定を行う場合は、先ず、トラク
タ1を圃場F1における作業開始位置D1に位置させて、経路設定ボタン15を押す。すると、衛星測位システムで取得された位置情報として始点A1が記憶部54に記憶(登録)される。次に、トラクタ1を手動操作で直進走行させると共に作業装置2で作業を行い、圃場F1終わりの作業終端位置D2で経路設定ボタン15を押す。すると、位置情報として終点B1が記憶部54に記憶(登録)されると共に、始点A1と終点B1とを結ぶ直線の基準線K1が記憶部54に記憶(登録)される。
図4に示すように、カーブ経路の走行予定ルートR1の設定を行う場合も、作業開始位置D1で始点A1を登録した後、手動操作で作業を行い、圃場F1終わりの作業終端位置D2で経路設定ボタン15を押す。この場合、直線経路とは異なり、トラクタ1の作業軌跡通り記録され、始点A1と終点B1との間のトラクタ1の軌跡が基準線K1として記憶部54に記憶(登録)される。
以上のようにして、走行予定ルートR1が設定される。走行予定ルートR1が設定されると、図5に示すように、表示装置50の表示部51に運転画面S2が表示される。運転画面S2には、トラクタアイコンT1と、走行予定ルートR1とが表示される。即ち、表示装置50は、走行予定ルートR1を表示可能である。なお、設定画面S1及び運転画面S2においては、表示部51に表示されるトラクタアイコンT1は、トラクタ1を走行させても、常に画面の中央部に位置し、且つトラクタ1を旋回させても進行方向を上向きにして表示される。
図3、図4において、作業終端位置D2から、既に耕耘(作業)した既耕地の隣の未耕地側へ手動操作によってトラクタ1を旋回した後、指令スイッチ34を押す。これで、走行予定ルートR1に基づいて車体3のオートステアリング制御が行われる。なお、トラクタ1の旋回時には作業装置2を上昇させ、作業を行うときには作業装置2を下降させるが、この作業装置2の昇降は、自動で行われるようにしてもよいし、手動で行うようにしてもよい。
上述した走行予定ルートR1の設定及び走行予定ルートR1に基づくオートステアリング制御による作業は、一例であって限定的なものではない。
部46とを有する。シフト設定部44、ルート変更部45及び取消部46は、制御装置40に設けられた電気・電子部品、当該制御装置40に組み込まれたプログラム等から構成されている。
シフト設定部44は、図7に示すように、例えば、走行予定ルートR1から所定距離だけシフトしたシフトルートR2を設定可能である。ルート変更部45は、シフト設定部44で設定されたシフトルートR2に、走行予定ルートR1を変更することが可能である。即ち、制御装置25は、走行予定ルートR1をシフトする方向であるシフト方向X1に走行予定ルートR1を変更可能である。取消部46は、ルート変更部45が変更した走行予定ルートR1の変更を取り消すことが可能である。
また、本実施形態では、図7に示すように、シフトルートR2は、第1ルートR21、第2ルートR22、第3ルートR23、第4ルートR24のいずれかに設定可能である。第1ルートR21は、シフト方向X1が第1方向X11で且つシフト量Y1が第1シフト値Y11である。第2ルートR22は、シフト方向X1が第1方向X11で且つシフト量Y1が第2シフト値Y12である。第3ルートR23は、シフト方向X1が第2方向X12で且つシフト量Y1が第1シフト値Y11である。第4ルートR24は、シフト方向X1が第2方向X12で且つシフト量Y1が第2シフト値Y12である。
図1に示すように、トラクタ1は、走行予定ルートR1のシフト方向X1を設定可能なジョグダイヤル31を有する。ジョグダイヤル31は、制御装置25に接続されており、制御装置25は、ジョグダイヤル31からの操作情報を取得可能である。制御装置25は、ジョグダイヤル31で設定されたシフト方向X1に走行予定ルートR1を変更可能である。
状)を呈しており、周方向E1方向に回転操作が可能である。また、ジョグダイヤル31は、軸方向(図8の奥側)に押し込み操作可能(押し下げ操作)であり、且つ押し込み操作した状態から操作力を解除するとバネ等の付勢力によって元の位置に自動復帰可能である。
ジョグダイヤル31によって、シフト方向X1及びシフト量Y1が選択されると、図9に示すように、選択されたシフト方向X1及びシフト量Y1に対応するシフトルートR2が、運転画面S2に表示される。図9は、第1ルートR21を表示した場合を例示している。ジョグダイヤル31によって選択されたシフト方向X1及びシフト量Y1に対応するシフトルートR2が、運転画面S2に表示されるので、運転者は、ジョグダイヤル31を見なくても、表示部51を見ながらジョグダイヤル31を操作することができる。この場合、運転画面S2の距離表示部62に、トラクタ1(車体3)が、選択したシフトルートRに到達するまでの予想距離が表示される。また、運転画面S2に、シフト量Y1(第1シフト値Y11、第2シフト値Y12)を表示するようにしてもよい。
走行予定ルートR1のシフトは、例えば、以下の場合に行う。
(1)トラクタ1のサイドドリフト(作業装置がトラクタ1を横方向に押すことによっておこる現象)を補正する場合。
(2)傾斜地作業でのトラクタ1のサイドドリフトを補う場合。
(3)圃場を反復して走行する経路で、作業幅を変えたり、異なる作業装置を使用する場合。
(4)圃場でより広い経路を作る場合(例えば、異なる作物やトラムライン「トラクタの轍によって形成される走行路」が分離した場合)。
(5)圃場にある障害物を避ける場合。
また、上記実施形態では、トラクタ1は、オートステアリング制御される場合を説明したが、自動走行に適用してもよい。自動走行では、少なくとも走行予定ルートR1に対応して設定された車速に応じて車体3の車速を自動制御すると共に、走行予定ルートR1に基づいて自動操舵を行う。
作業機1は、走行予定ルートR1のシフト方向X1を設定可能なジョグダイヤル31と、走行予定ルートR1に対する車体3の偏差が小さくなるように操舵装置11の操舵を制御し且つジョグダイヤル31で設定されたシフト方向X1に走行予定ルートR1を変更可能な制御装置25とを備えている。
また、ジョグダイヤル31は、回転操作することでシフト方向X1を選択可能であり、且つ押し込み操作することで選択したシフト方向X1を決定するようにしてもよい。
この構成によれば、走行予定ルートR1のシフト方向X1の選択及び決定の操作性がよい。
また、ジョグダイヤル31は、回転操作することで変更前の走行予定ルートR1と変更後の走行予定ルートR1とのシフト方向X1における距離であるシフト量Y1を選択可能であり、且つ押し込み操作することで選択したシフト量Y1を決定するようにしてもよい。
また、制御装置25は、ジョグダイヤル31の回転量に基づいて、シフト量Y1を、第1シフト値Y11又は第1シフト値Y11よりも大きい第2シフト値Y12に設定可能であってもよい。
また、制御装置25は、ジョグダイヤル31の回転速度に基づいて、シフト量Y1を、第1シフト値Y11又は第1シフト値Y11よりも大きい第2シフト値Y12に設定可能であってもよい。
また、制御装置25は、ジョグダイヤル31で設定されたシフト方向X1に、走行予定ルートR1からシフトしたシフトルートR2を設定可能なシフト設定部44と、シフト設定部44で設定されたシフトルートR2に、走行予定ルートR1を変更するルート変更部45と、を有していてもよい。
また、表示装置50は、シフトルートR2を表示してもよい。
また、表示装置50は、車体3がシフトルートR2に到達する予想距離を表示してもよい。
この構成によれば、車体3がシフトルートR2に到達するまでの距離を運転者が把握することができる。
この構成によれば、車体3の位置に走行予定ルートR1を対応させることもジョグダイヤル31の操作で行えるので、操作性を向上させることができる。
走行予定ルートR1の変更の取り消しもジョグダイヤル31の操作で行えるので、操作性を向上させることができる。
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
25 制御装置
31 ジョグダイヤル
44 シフト設定部
45 ルート変更部
46 取消部
50 表示装置
E2 一方向
E3 他方向
G1 基準位置
R1 走行予定ルート
R2 シフトルート
X1 シフト方向
X11 第1方向
X12 第2方向
Y1 シフト量
Y11 第1シフト値
Y12 第2シフト値
Claims (11)
- 走行可能な車体と、
前記車体の操舵を行う操舵装置と、
前記車体の走行予定ルートを表示可能な表示装置と、
前記走行予定ルートのシフト方向を設定可能なジョグダイヤルと、
前記走行予定ルートに対する前記車体の偏差が小さくなるように前記操舵装置の操舵を制御し且つ前記ジョグダイヤルで設定されたシフト方向に前記走行予定ルートを変更可能な制御装置と、
を備えている作業機。 - 前記ジョグダイヤルは、回転操作することで前記シフト方向を選択可能であり、且つ押し込み操作することで選択した前記シフト方向を決定する請求項1に記載の作業機。
- 前記ジョグダイヤルは、基準位置から一方向及び前記一方向の反対方向である他方向に回転操作が可能であり、
前記制御装置は、前記ジョグダイヤルを、前記一方向に回転操作することで前記シフト方向を第1方向に設定可能であり、前記他方向に回転操作することで前記シフト方向を前記第1方向の反対側である第2方向に設定可能である請求項1又は2に記載の作業機。 - 前記ジョグダイヤルは、回転操作することで変更前の走行予定ルートと変更後の走行予定ルートとのシフト方向における距離であるシフト量を選択可能であり、且つ押し込み操作することで選択した前記シフト量を決定する請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業機。
- 前記制御装置は、前記ジョグダイヤルの回転量に基づいて、前記シフト量を、第1シフト値又は前記第1シフト値よりも大きい第2シフト値に設定可能である請求項4に記載の作業機。
- 前記制御装置は、前記ジョグダイヤルの回転速度に基づいて、前記シフト量を、第1シフト値又は前記第1シフト値よりも大きい第2シフト値に設定可能である請求項4に記載の作業機。
- 前記制御装置は、
前記ジョグダイヤルで設定されたシフト方向に、前記走行予定ルートからシフトしたシフトルートを設定可能なシフト設定部と、
前記シフト設定部で設定された前記シフトルートに、前記走行予定ルートを変更するルート変更部と、
を有している請求項1〜6のいずれかに記載の作業機。 - 前記表示装置は、前記シフトルートを表示する請求項7に記載の作業機。
- 前記表示装置は、前記車体が前記シフトルートに到達する予想距離を表示する請求項7又は8に記載の作業機。
- 前記制御装置は、前記走行予定ルートと前記車体の位置とに偏差がある場合に、前記ジョグダイヤルの操作に基づいて前記車体の位置に前記走行予定ルートを対応させる請求項1〜9のいずれか1項に記載の作業機。
- 前記ジョグダイヤルの操作に基づいて前記走行予定ルートの前記変更を取り消す取消部を備えている請求項1〜10のいずれか1項に記載の作業機。
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