JP2022093131A

JP2022093131A - 作業車両

Info

Publication number: JP2022093131A
Application number: JP2020206240A
Authority: JP
Inventors: 智志山下; Tomoshi Yamashita; 一紀土居; Kazunori Doi
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-06-23
Also published as: KR20220083563A; CN114619973A

Abstract

【課題】ルーフ上面に設置する通信制御ユニット等の保護を図る。【解決手段】運転席７を囲うキャビン１６の前上方に前部フレーム３１を備え、前部フレーム３１の左右中央部に制御ユニット用ブラケット３２を設け、制御ユニット用ブラケット３２に、測位衛星の信号を受信する測位ユニット２５と通信端末と通信を行う通信制御ユニット２７とを、前後に並べて配置し、前部フレーム３１の左右に測位ユニット２５と通信制御ユニット２７を保護すべく、保護フレームとしての、アンテナガード３３Ｌ，３３Ｒを設けてなる。【選択図】図３

Description

本発明は、農業用トラクタ等の作業車両に関し、特に車両のキャビンルーフ上面に配設した通信制御ユニットの保護構造に関する。

走行車両の後方を撮像するカメラと、カメラに映された障害物までの距離を測定する赤外線センサを筐体内に収め、該走行車両のルーフ後部に設けた構成がある（特許文献１）。また、走行車両としてのトラクタのルーフ上面後部に、ＧＰＳ衛星等からの衛星信号や基地局の衛星測位装置からの補正情報を取得して車体の位置情報を検出する測位検出装置を備える構成がある（特許文献２）。

特開平１０－１４７１７８号公報特開２０１８－１０５７０８号公報

ところで、特許文献１に開示の構成は、カメラや赤外線センサを収容した筐体をルーフに載置するものであるから、雨除けや埃除け等のため車体を覆う幌部材を被せたり取り外す場合に筐体に引っ掛かり破損の恐れがある。また、特許文献２に開示の測位検出装置もルーフ上に設ける構成であるから同様に破損の恐れがある。

本発明は上記に鑑み、ルーフ上面に設ける通信制御ユニットの保護を図ることを目的とする。

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。

請求項１に記載の発明は、運転席７を囲うキャビン１６の前上方に前部フレーム３１を備え、前部フレーム３１の左右中央部に制御ユニット用ブラケット３２を設け、制御ユニット用ブラケット３２に、測位衛星の信号を受信する測位ユニット２５と通信端末と通信を行う通信制御ユニット２７とを、前後に並べて配置し、前部フレーム３１の左右に測位ユニット２５と通信制御ユニット２７を保護する保護フレーム３３Ｌ，３３Ｒを設けてなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、制御ユニット用ブラケット３２の前端は前部フレーム３１よりも前方に突出し、突出する上部に測位ユニット２５又は通信制御ユニット２７を載置し、制御ユニット用ブラケット３２の前部下方に車体１の前方を撮影する前方カメラ２３ｆを配置する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、キャビン１６の左右の前部支柱１８に支持座ブラケット４２を介して車体１の状態を表示する状態表示灯４０を設け、支持座ブラケット４２に側方カメラ２３ｓを取付け、側方カメラ２３ｓはキャビン１６の前部支柱１８に固定されるサイドミラー４７よりも車体１内側でかつ状態表示灯４０よりも下方に設ける。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の発明において、制御ユニット用ブラケット３２の後端側下方に緩衝材３８を設ける。

請求項１に記載の発明によると、測位ユニット２５と通信制御ユニット２７を並べることでハーネスをまとめて配策できる。アンテナガードである保護フレーム３３Ｌ，３３Ｒにより、両ユニット２５，２７をまとめて保護できる。

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の効果に加え、前方カメラ２３ｆを制御ユニット用ブラケット３２及び測位ユニット２５又は通信制御ユニット２７により保護できる。

請求項３に記載の発明によると、請求項１又は請求項２に記載の効果に加え、側方カメラ２３ｓ及び状態表示灯４０をまとめて設けることができ、既存の車両に簡単に後付けできる。さらに側方カメラ２３ｓを状態表示灯４０とサイドミラー４７で保護できる。

請求項４に記載の発明によると、請求項１から請求項３のいずれか一に記載の効果に加え、キャビン１６のルーフ２２から伝達される振動を抑制でき、ルーフ２２との接触による損傷を防止する。

本発明における実施の形態のトラクタの側面図である。本発明における実施の形態のトラクタの正面図である。本発明における実施の形態のトラクタのキャビンを前方上方からみた斜視図である。本発明における実施の形態のトラクタのキャビンを前方下方からみた斜視図である。本発明における実施の形態のトラクタのルーフを前方斜め上方からみた斜視図である。本発明における実施の形態のトラクタのルーフを後方斜め上方からみた斜視図である。本発明における実施の形態のトラクタのキャビン前方上方の側面図である。本発明における実施の形態のトラクタの車体右側の状態表示灯及びその支持構成を示す斜視図である。本発明における実施の形態のトラクタの車体左側の状態表示灯及びその支持構成を示す斜視図である。本発明における実施の形態のトラクタの測位ユニット・通信制御ユニット及び支持構成を斜め後方からみた斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

なお、符号Ｌ，Ｒについて、左右一対の構成部材を示すときに、車体１の左側をＬ，右側をＲを付して表記することとし、場合によってＬ，Ｒを省略して表記し説明する。

図１は、トラクタを示すものであり、この走行車体１前部のボンネット２内部にディーゼルエンジンＥを搭載し、このエンジンＥの回転動力をミッションケース３内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を前輪４及び後輪５に伝えるようにしている。エンジンＥの後方に前輪４を操舵するステアリングハンドル６が装備され、更に、その後方には運転席７が設置されている。ミッションケース３の後上部には油圧シリンダケース８を備え、このシリンダケース８の左右両側には、油圧昇降機構の一部を構成するリフトアーム９が回動自在に取り付けられている。リフトアーム９は昇降用油圧シリンダ１０の伸縮作動により上下動する。車体後部には、トップリンク１１と左右のロアーリンク１２からなる３点リンク機構を設け、同リンク機構にロータリ作業機Ｒを装着し、リフトロッド１３を介してロアーリンク１２をリフトアーム９に連結することにより、作業機Ｒを昇降可能に構成している。

前記ハンドル６や運転席７等は、キャビン１６によって覆われている。キャビン１６は、例えば防振ゴム等の弾性部材を介して車体に固定されてあり、車体の振動がキャビン１６に伝達されにくくしている。

尚キャビン１６は、フロア１７と、フロア１７左右前部に立設した前支柱１８と、運転席７の後部左右に立設した後部支柱２０と、左右フェンダ１９中間部に立設する中間支柱６２と、これら支柱上端同士を接続する上フレーム２１とによって一体化した枠組み構成とし、ルーフ２２で覆われている。

前記キャビン１６のルーフ２２には、監視カメラ、障害物センサ、測位コントローラ、カメラコントローラ置等の運転支援に関する機器を備えている。以下これらの装着構成について詳述する。監視カメラ２３はトラクタ車体の前方、後方及び側方を撮像し撮像データを取得し、また測位ユニットとしての測位コントローラ２５は車体の位置を演算するための情報を、一方通信端末と通信を行う通信制御ユニットとしてのカメラコントローラ２７を介して撮像情報を車体１に装備した制御部Ｃに送信出力するよう構成している。障害物センサ２４は、例えば赤外線センサとされ、車体前後の障害物を検出しうる。通信制御ユニットとして本実施例ではカメラコントローラ２７を一例として挙げるが、車体１各部のセンサ情報を演算制御するコントローラに代替してもよい。

測位コントローラ２５は、測位アンテナ（図示せず）、基地局（図示せず）情報受信アンテナ２６、演算部（図示せず）、出力部（図示せず）を備えており、測位アンテナでＧＰＳ衛星等からの衛星信号を取得し、該衛星信号とアンテナ２６で受信した基地局からの補正信号を演算部で処理することにより車体の位置情報や走行方位等を演算する。これら位置情報等は出力部にて制御部Ｃに送信されるものである。

また、カメラコントローラ２７は、監視カメラ２３の撮像データを演算処理する演算部、その演算結果を送信する送信回路（図示せず）、複数（図例では２本）の通信アンテナ２８を備えた構成である。撮像データの演算結果は、車体１に搭載した制御部Ｃに送信される。

なお、前記制御部Ｃに送信される位置情報や撮像データ等は、図外管理サーバーに送信できる構成とし、この管理サーバーと通信可能に通信端末（例えば、携帯端末器）を設けることによって、この通信端末で車体１の情報を入手して車体状態を確認したり、あるいは車体１を遠隔操作できる構成とすることもできる。

カメラコントローラ２７を内装する筐体２７ａ及び測位コントローラ２５の演算部等を内装する筐体２５ａは、前記ルーフ２２の前部側上方に配置される。すなわち、前記前部支柱１８又は上フレーム２１に固定したブラケット部材３０Ｌ，３０Ｒ間に架け渡すよう水平姿勢に支持された帯板状前部フレーム３１を設け、該前部フレーム３１の左右中間部に、カメラコントローラの筐体２７ａを前位置とし測位コントローラ２５の筐体２５ａを後位置として前後に配置し固定支持してなる。なお、前部フレーム３１は車体１の側面視において、フロントガラス５１上端よりもやや前方に位置すべく架設状とされている。

詳細には、前部フレーム３１の左右中央部前壁に平面視コ字状の前方突出体（突出枠）３２ｆを、後壁に同じくコ字状でやや長尺の後方突出体（突出枠）３２ｒをそれぞれ固着し、前後の突出体３２ｆ,３２ｒの上面に平板３２ａを固定することにより、前部フレーム３１を前後に跨いで制御ユニット用ブラケット３２を構成する。そして、この制御ユニット用ブラケット３２の上面に、カメラコントローラ２７の筐体２７ａを前位置に及び測位コントローラ２５の筐体２５ａを後位置に前後配置して固着する。例えば筐体側に形成したフランジ部を制御ユニット用ブラケット３２に重合して該重合箇所をボルト止めする。

そして、制御ユニット用ブラケット３２の左右に、保護フレームとしての、アンテナガード３３Ｌ，３３Ｒを備える。すなわち、丸棒をコ型に成形し、前側脚部３３Ｌｆ，３３Ｒｆのそれぞれ下端は、前記前部フレーム３１の上端部から前方に突出状態に固定される小型受部３４Ｌ，３４Ｒに挿通してナット等によって固定される。一方アンテナガード３３Ｌ，３３Ｒの後側脚部３３Ｌｒ，３３Ｒｒはキャビンルーフ２２の上面に接近して接触しうるように設けられ、その下端部には緩衝用ゴム３５を設ける。具体的には筒状ゴム３５Ｌ，３５Ｒを前記後側脚部３３Ｌｒ，３３Ｒｒ下端から穿かせる構成とし、このように構成すると、アンテナガード３３Ｌ，３３Ｒが車体振動や外力によって押圧されてキャビンルーフ２２に接触してもこの上面を損傷しない。アンテナガード３３Ｌ，３３Ｒは測位コントローラ２５のアンテナ２６高さ、及びカメラコントローラ２７の通信アンテナ２８，２８高さと同等かそれ以上の高さに設定される。測位コントローラ２５の筐体２５ａ及びカメラコントローラ２７の筐体２７ａの左右幅よりもやや広く、かつアンテナ２６，２８,２８よりもやや高く位置される状態となって筐体２５ａ，２７ａ及びアンテナ２６，２８，２８をガードできる。

側面視において、アンテナガード３３Ｌ，３３Ｒは測位コントローラ２５のアンテナ２６、及びカメラコントローラ２７の通信アンテナ２８，２８位置と重複する位置関係となっており、車体を風雨から護るよう覆う幌部材を被せるときや取り外しのときにアンテナ２６をガードでき、不測に干渉して破損する恐れが少ない。

前記測位コントローラ２５及びカメラコントローラ２７は前後に接近して配置されるものであるから、ハーネス類３６を束ねて前部フレーム３１の後壁面に沿わせるなどしてまとめることができ、配策作業の容易化や仕上げのまとまり度を向上できる。

前記前部フレーム３１の前側には車体１の前方を撮像できる前方カメラ２３ｆを配置している。すなわち、前部フレーム３１の前側で左右中央部には一対からなるカメラブラケット３７を設け、カメラ本体を上下に撮像角度調整可能に設けている。したがって、前方カメラ２３ｆは、上方にある制御ユニット用ブラケット３２及びカメラコントローラ２７にて保護できる。なお測位ユニットとしての測位コントローラ２５と通信制御ユニットとしてのカメラコントローラ２７とは前後入れ替えて配置することも可能であるが、測位コントローラ２５を前位置に配置する場合は、制御ユニット用ブラケット３２及び測位コントローラ２５にて保護できる。

前記制御ユニット用ブラケット３２の後端側において、キャビンルーフ２２との間隙を一定に保つように、前後の突出体３２ｆ,３２ｒの上面に平板３２ａを固定するものであるが、該ブラケット３２の前部フレーム３１との接点付近を中心に前後揺動する恐れがあるためルーフ２２への接触に伴う損傷防止処理を施している。すなわち、制御ユニット用ブラケット３２の後端側下方に緩衝材３８を設けてなる。このように構成すると、キャビン１６のルーフ２２から伝達される振動を抑制でき、ルーフ２２との接触による損傷を防止する。

次いで、走行車体１を自律走行できるよう構成した場合に、この自律走行中の状況を表示する状態表示灯４０の設置構成について説明する。状態表示灯４０は、積層状で異なる警告色を点灯できる構成となっており、自律走行中の車体１状況を各種点灯方法によって、例えば通常作業走行を緑色点灯、異常有りを赤色点灯、障害物検出を黄色点灯、機体停止で点滅することで区別表示できる構成であり、キャビン１６の前部左右に配置している。すなわち、キャビン１６の前部支柱１８に表示灯ブラケット４１に支持座ブラケット４２を固着し、この支持座ブラケット４２に、上記状態表示灯４０は、起立状態に固定して設けられる。そして、支持座プレート４２に固定された状態表示灯４０は、運転席７に着座するオペレータの頭部位置に対して前部支柱１８を挟んで反対側に位置すべく配置されるもので、オペレータの各種操作による通常走行において、表示灯４０はオペレータの視野の妨げになることなく前部支柱１８に隠れることができる。

表示灯ブラケット４１は前部支柱１８に溶接等によって固定されるが、この表示灯ブラケット４１に対して支持座ブラケット４２は角度変更調整自在に設けている。すなわち、表示灯ブラケット４１に対して着脱自在に２か所でボルト４３・ナット４４の組み合わせで締結するが、２か所のうち一方４３ａ，４４ａは、他方４３ｂ，４４ｂを中心に、表示灯ブラケット４１に形成する円弧状ガイド（円弧状ガイド孔）４１ａに沿って任意に位置変更して締結できる構成としている。したがって、支持座プレート４２及び状態表示灯４０とは一体的に後方に倒伏すべく角度変更可能であり、起立した作業中姿勢と倒伏した収納姿勢に切換えできる（図７）。そして、起立した作業中姿勢ではキャビンルーフ２２よりも上方に突出し、倒伏する収納姿勢ではキャビンルーフ２２よりも上方に突出しないよう支持座ブラケット４２の高さおよび状態表示灯４０の回動角度を設定（設計）している。これによって納屋収納等の非走行時には収納姿勢としておくことにより、収納納屋の省スペース化が図れ、さらに車体全体にカバーを掛ける場合に状態表示灯４０が起立状態であると負荷が掛かって破損し易いが倒伏する収納姿勢では負荷を軽減できて破損を防止できる。

収納姿勢の状態表示灯４０は、キャビンドア５０の上端よりも上方に、かつキャビンルーフ２２よりも下位に位置すべく設定している（図７）。したがって、状態表示灯４０を収納姿勢としてもキャビンドア５０を開閉でき、昇降に支障がない。

なお、前記のように、支持座ブラケット４２は、表示灯ブラケット４１に対して着脱自在にボルト４３・ナット４４で締結する２か所のうち一方４３ａ，４４ａは、他方４３ｂ，４４ｂを中心に、表示灯ブラケット４１に形成する円弧状ガイド孔４１ａに沿って任意に位置変更して締結できる構成とするから、１本のボルト４３ｂを緩めることで簡単に姿勢変更できる。

前記支持座ブラケットは左右に配置され、左右支持座ブラケット４２Ｌ，４２Ｒの各下部外面に、カメラブラケット４５Ｌ，４５Ｒを介して監視カメラ２３の一である側方カメラ２３ｓ，２３ｓを配置している。カメラブラケット４５Ｌ，４５Ｒに対して側方カメラ２３ｓ，２３ｓを上下角度調整自在に設けている。

前記キャビン１６の前部支柱１８において、前記表示灯４０を支持する表示灯ブラケット４１よりも下位にサイドミラー用ブラケット４６を設け、このブラケット４５の前端部に縦軸回りに回動調節自在にサイドミラー４７を有するステー４８を装着している。

前記状態表示灯４０は、起立姿勢の該状態表示灯４０上端が前記アンテナガード３３高さよりも下位にあり、起立姿勢の該状態表示灯４０全体がサイドミラー４７よりも機体内側に位置する関係に設定している。このように構成すると、車体にカバーを掛けるとき、アンテナガード３３とサイドミラー４７とで分散して受けることができ、状態表示灯４０が作業中姿勢の起立姿勢であっても該状態表示灯４０に掛かる負荷を低減できる。

また、前記側方カメラ２３ｓはキャビン１６の前部支柱１８に固定されるサイドミラー４７よりも車体１内側でかつ状態表示灯４０よりも下方に設けられることとなり、側方カメラ２３ｓを状態表示灯４０とサイドミラー４７で保護できる。

１車体
７運転席
１６キャビン
１８前部支柱
２３ｆ前方カメラ
２３ｓ側方カメラ
２５測位ユニット
２７通信制御ユニット
３１前部フレーム
３２制御ユニット用ブラケット
３３Ｌアンテナガード（保護フレーム）
３３Ｒアンテナガード（保護フレーム）
３８緩衝材
４０状態表示灯
４２支持座ブラケット
４７サイドミラー

Claims

運転席（７）を囲うキャビン（１６）の前上方に前部フレーム（３１）を備え、前部フレーム（３１）の左右中央部に制御ユニット用ブラケット（３２）を設け、制御ユニット用ブラケット（３２）に、測位衛星の信号を受信する測位ユニット（２５）と通信端末と通信を行う通信制御ユニット（２７）とを、前後に並べて配置し、前部フレーム（３１）の左右に測位ユニット（２５）と通信制御ユニット（２７）を保護する保護フレーム（３３Ｌ，３３Ｒ）を設けたことを特徴とする作業車両。
制御ユニット用ブラケット（３２）の前端は前部フレーム（３１）よりも前方に突出し、突出する上部に測位ユニット（２５）又は通信制御ユニット（２７）を載置し、制御ユニット用ブラケット（３２）の前部下方に車体（１）の前方を撮影する前方カメラ（２３ｆ）を配置した請求項１に記載の作業車両。
キャビン（１６）の左右の前部支柱（１８）に支持座ブラケット（４２）を介して車体（１）の状態を表示する状態表示灯（４０）を設け、支持座ブラケット（４２）に側方カメラ（２３ｓ）を取付け、側方カメラ（２３ｓ）はキャビン（１６）の前部支柱（１８）に固定されるサイドミラー（４７）よりも車体（１）内側でかつ状態表示灯（４０）よりも下方に設けてなる請求項１又は請求項２に記載の作業車両。
制御ユニット用ブラケット（３２）の後端側下方に緩衝材（３８）を設けてなる請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の作業車両。