JP2020057317A - 作業車両 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、測位装置による測位誤差(測位精度)の影響があっても車体を走行予定ラインに沿って走行させることができる作業車両を提供することを目的とする。
作業車両は、走行可能な車体と、前記車体の操舵を回転の操作によって行うステアリングハンドルと、前記車体に設けられ且つ測位衛星の信号に基づいて前記車体の位置である車体位置を検出する測位装置と、前記測位装置で検出された前記車体位置の補正を指令する補正スイッチと、前記測位装置で検出された車体位置と走行予定ラインに基づいて前記車体を自動操舵可能な自動操舵機構と、前記測位装置で検出された車体位置と前記走行予定ラインとの偏差を表示可能な表示装置と、を備えている。
前記補正スイッチは、前記車体の幅方向における一方側の前記車両の位置の補正を指令する第1補正部と、前記車体の幅方向における他方側の前記車両の位置の補正を指令する第2補正部とを含んでいる。
前記制御装置は、前記補正スイッチの1回当たりの操作に対応する前記補正量を変更する。
図10は作業車両1の一実施形態を示す側面図であり、図10は作業車両1の一実施形態を示す平面図である。本実施形態の場合、作業車両1はトラクタである。但し、作業車両1は、トラクタに限定されず、コンバインや移植機等の農業機械(農業車両)であってもよいし、ローダ作業機等の建設機械(建設車両)等であってもよい。
原動機4は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切換可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切換が可能である。車体3には運転席10が設けられている。
シャトル部5dは、シャトル軸12と、前後進切換部13とを有している。シャトル軸12には、副変速部5cから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後進切換部13は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸12の回転方向、即ち、トラクタ1の前進及び後進を切り換える。シャトル軸12は、後輪デフ装置20Rに接続されている。後輪デフ装置20Rは、後輪7Rが取り付けられた後車軸21Rを回転自在に支持している。
図1に示すように、トラクタ1は、操舵装置11を備えている。操舵装置11は、運転者の操作によって車体3の操舵を行う手動操舵と、運転者の操作によらずに自動的に車体3の操舵を行う自動操舵とを行うことが可能な装置である。
図2に示すように、自動操舵を行うに際しては、まず、自動操舵を行う前に走行基準ラインL1を設定する。走行基準ラインL1の設定後に、当該走行基準ラインL1に平行な走行予定ラインL2の設定を行うことによって自動操舵を行うことができる。自動操舵では、測位装置40によって測定された車体位置と走行予定ラインをL2とが一致するように、トラクタ1(車体3)の進行方向の操舵を自動的に行う。
図1に示すように、トラクタ1は、設定スイッチ51を備えている。設定スイッチ51は、少なくとも自動操舵の開始前の設定を行う設定モードに切り換えるスイッチである。設定モードは、自動操舵を開始する前に当該自動操舵に関する様々な設定を行うモードであり、例えば、走行基準ラインL1の始点、終点の設定等を行うモードである。
補正スイッチ53がプッシュスイッチである場合、当該プッシュスイッチの操作回数に基づいて、補正量が設定される。補正量は、補正量=操作回数×1回の操作回数当たりの補正量(単位当たりの補正量)により決定される。例えば、図3Aに示すように、プッシュスイッチを操作する毎に、補正量が数センチ或いは数十センチずつ増加する。プッシュスイッチの操作回数が第1制御装置60Aに入力され、当該第1制御装置60Aが操作回数に基づいて補正量を設定(演算)する。なお、第1制御装置60Aは、プッシュスイッチの所定の操作、即ち、1回の操作回数当たりの補正量を変更可能である。図10Aに示すように、表示装置45に対して所定の動作を行うと、第1制御装置60Aは、表示装置45に補正量を設定する設定画面M30を表示する。設定画面M30では、プッシュスイッチの1回の操作当たりの補正量(単位当たりの補正量)を入力する設定入力部91が表示される。設定入力部91の単位当たりの補正量は、表示装置45を操作することによって入力することができる。表示装置45の設定入力部91に入力した単位当たりの補正量は、第1制御装置60Aに記憶することができる。つまり、設定入力部91に単位当たりの補正量を入力することによって、例えば、図3Aで示した単位当たりの補正量を2cmから4cmに変更することができる。
図4Aに示すように、補正スイッチ53がプッシュスイッチである場合、第1補正部53A及び第2補正部53Bは、操作を行う毎に自動的に復帰するON又はOFFのスイッチである。第1補正部53Aを構成するスイッチと第2補正部53Bを構成するスイッチとは一体化されている。なお、第1補正部53Aを構成するスイッチと第2補正部53Bを構成するスイッチとは互いに離間して配置されていてもよい。図3Aに示すように、第1補正部53Aを押圧する毎に、車体3の左側に対応する補正量(左補正量)が増加する。また、第2補正部53Bを押圧する毎に、車体3の右側に対応する補正量(右補正量)が増加する。
図5Aは、自動操舵中で直進中に演算車体位置W1が右にずれた場合の状態を示している。図5Aに示すように、自動操舵が開始された状態において、実際のトラクタ1(車体3)の位置(実際位置W2)と演算車体位置W1とが一致し、且つ、実際位置W2と走行予定ラインL2とが一致している場合、トラクタ1は走行予定ラインL2に沿って走行する。即ち、測位装置40の測位に誤差がなく、測位装置40で検出した車体位置(演算車体位置W1)が実際位置W2と同じである区間P1では、トラクタ1は走行予定ラインL2に沿って走行する。なお、測位装置40の測位に誤差がなく補正も行われていない場合は、演算車体位置W1と、補正量で補正した補正後の車体位置(補正車体位置)W3とは同じ値である。補正車体位置W3は、補正車体位置W3=演算車体位置W1−補正量である。
図6に示すように、ステアリングシャフト31の外周は、ステアリングポスト180により覆われている。ステアリングポスト180の外周は、カバー177により覆われている。カバー177は、運転席10の前方に設けられている。カバー177は、パネルカバー178とコラムカバー179とを含んでいる。
設定スイッチ51は、ステアリングシャフト31の一側方(左方)に配置されている。操舵切換スイッチ52は、ステアリングシャフト31の一側方(左方)に配置されている。本実施形態の場合、操舵切換スイッチ52は、揺動可能なレバーから構成されている。操舵切換スイッチ52は、ステアリングシャフト31側に設けられた基端部を支点として揺動可能である。操舵切換スイッチ52の基端部は、コラムカバー179の内部に設けられている。操舵切換スイッチ52は、コラムカバー179の一側方(左方)に突出している。
第1制御装置60Aは、受信装置41が受信した受信信号(受信情報)と、慣性計測装置42が測定した測定情報(加速度、角速度等)を受信し、受信情報及び測定情報に基づいて車体位置を求める。例えば、第1制御装置60Aは、補正スイッチ53による補正量が零である場合、即ち、補正スイッチ53による車体位置の補正が指令されていない場合、受信情報と測定情報とで演算された演算車体位置W1に対して補正を行わず、演算車体位置W1を自動操舵時に用いる車体位置に決定する。一方、第1制御装置60Aは、補正スイッチ53による車体位置の補正が指令されている場合、補正スイッチ53の操作回数及び補正スイッチ53の操作量(変位量)のいずれかに基づいて車体位置の補正量を設定し、演算車体位置W1を補正量で補正した補正車体位置W3を自動操舵時に用いる車体位置に決定する。
車体3の走行に関する設定は、表示装置45により行うことができる。
図1に示すように、表示装置45は、検出装置47が検出した様々な情報を、車載ネットワーク等を介して取得可能である。検出装置47は、アクセルペダルセンサ、シフトレバー検出センサ、クランク位置センサ、燃料センサ、水温センサ、原動機回転センサ、操舵角センサ、油温センサ、車軸回転センサ等である。例えば、表示装置45は、運転情報として、燃料センサが検出した燃料残量、水温センサが検出した水温値、原動機回転センサが検出した原動機回転数等を表示することができる。
運転画面M1は、運転情報を示す運転表示部61を有している。運転表示部61は、運転情報として原動機4の回転数(原動機回転数)を表示する回転表示部62を含んでいる。回転表示部62は、レベル表示部63を含んでいる。レベル表示部63は、原動機回転数を段階的に表示する部分である。例えば、レベル表示部63は、目盛部65と、指標部80とを含んでいる。目盛部65は、例えば、第1ライン65Aと、第1ライン65Aに沿って所定の間隔で割り当てられた複数の第2ライン65Bとを有している。また、目盛部65は、第1ライン65Aと所定の間隔で離間した第3ライン65Cとを有している。第1ライン65A及び第3ライン65Cは、例えば、半円形状に形成されていて、一端側(例えば、左側)が最小値とされ、他端側(例えば、右側)が最大値とされている。
運転画面M1は、複数のアイコン部66を表示するアイコン表示部67を有している。アイコン表示部67は、様々な情報をアイコン部66で示す部分である。即ち、自動操舵等の走行に関する設定、例えば、設定モードで設定された設定状態をアイコン部66で表示する。アイコン表示部67は、運転表示部61とは異なる位置であって、例えば、運転画面M1の上部に配置されている。
第4アイコン部66Dは、自動操舵の許可がなされている場合に表示される。例えば、第4アイコン部66Dは、設定モードが有効及び走行基準ラインL1の設定の完了であり、第2制御装置60Bの方位判定部207が自動操舵の許可を行った場合に表示される。第4アイコン部66Dを見ることによって、作業者は自動操舵が許可になっていると把握することができる。そして、作業者が、操舵切換スイッチ52を操作することにより自動操舵の開始を行うことができる。
図8A、図8Bに示すように、運転画面M1は、位置偏差表示部68を有している。位置偏差表示部68は、演算車体位置W1と走行予定ラインL2との位置偏差(ズレ量)を段階的に表示する部分である。位置偏差表示部68は、目盛部68aと、指標部68bとを含んでいる。目盛部68aは、原点68a1と、原点68a1から運転画面M1を横方向に延びるデータライン68a2とを含んでいる。原点68a1は、位置偏差が零である点を示していて、データライン68a2の長手方向中央部に設けられている。データライン68a2は、位置偏差の大きさを示す部分であって、原点68a1と反対側が最大値に設定されている。データライン68a2において、原点68a1から左側(一方側)は、車体3が走行予定ラインL2から左側(一方側)に変位している場合の位置偏差を示す領域(部分)であり、原点68a1から右側(他方側)は、車体3が走行予定ラインL2から右側(他方側)に変位している場合の位置偏差を示す領域(部分)である。また、データライン68a2には、複数の段階に分けられた補助目盛が示されていて指標部68bが補助目盛を指し示すことで位置偏差の大きさを把握することが可能である。
補正スイッチ53は、車体3の幅方向における一方側の車体位置の補正を指令する第1補正部53Aと、車体の幅方向における他方側の車体位置の補正を指令する第2補正部53Bとを含んでいる。これによれば、車体3の一方側の車体位置又は車体3の他方側の車体位置を簡単に補正することができる。
制御装置60は、補正スイッチ53の1回当たりの操作に対応する補正量を変更する。これによれば、補正スイッチ53を1回操作した場合の補正量を変更することができるため、様々な状況に合わせて補正スイッチ53の操作による車体3の自動操舵の状況を変えることができる。例えば、補正スイッチ53の1回操作した場合の補正量を小さくすることで自動操舵において細かい調整を行うことができ、補正スイッチ53の1回操作した場合の補正量を大きくすることで自動操舵の大まかな調整を行うことができる。
上述した実施形態では、表示装置45は位置偏差を表示していたが、走行予定ラインL2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)F1との方位偏差を表示してもよい。表示装置45において、方位偏差を表示する場合、上述した位置偏差を方位偏差に読み替えればよい。
3 車体
30 ステアリングハンドル
37 自動操舵機構
40 測位装置
45 表示装置
53 補正スイッチ
53A 第1補正部
53B 第2補正部
60 制御装置
L2 走行予定ライン
Claims (6)
- 走行可能な車体と、
前記車体の操舵を回転の操作によって行うステアリングハンドルと、
前記車体に設けられ、且つ測位衛星の信号に基づいて前記車体位置を検出する測位装置と、
前記測位装置で検出された前記車体位置の補正を指令する補正スイッチと、
前記測位装置で検出された車体位置と、走行予定ラインに基づいて前記車体を自動操舵可能な自動操舵機構と、
前記測位装置で検出された車体位置と前記走行予定ラインとの偏差を表示可能な表示装置と、
を備えている作業車両。 - 前記表示装置は、前記偏差として前記補正スイッチで補正された車体位置である補正車体位置と前記走行予定ラインとの位置偏差を表示する請求項1に記載の作業車両。
- 前記補正スイッチは、前記車体の幅方向における一方側の前記車両の位置の補正を指令する第1補正部と、前記車体の幅方向における他方側の前記車両の位置の補正を指令する第2補正部とを含んでいる請求項1又は2に記載の作業車両。
- 前記補正スイッチが接続され、且つ、前記自動操舵機構を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記補正スイッチの操作回数に基づいて、前記車体位置の補正量を設定する請求項1〜3のいずれかに記載の作業車両。 - 前記制御装置は、前記補正スイッチの1回当たり操作に対応する前記補正量を変更する請求項4に記載の作業車両。
- 前記制御装置は、前記補正スイッチの操作量当たりの前記補正量を変更する請求項4に記載の作業車両。
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