JP6743260B1 - 作業車両 - Google Patents
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Abstract
Description
作業車両は、ステアリングハンドルによる手動操舵と、前記ステアリングハンドルの自動操舵とのいずれかで走行可能な車体と、前記手動操舵により走行させた車体の位置に基づいて走行基準ラインを登録する基準登録部と、前記走行基準ラインに基づいて、前記自動操舵における走行予定ラインを設定し且つ前記自動操舵の制御を行う自動操舵制御部と、前記車体の方位を示す車体方位表示部と、前記走行基準ラインの方位を示す基準方位表示部とを有する表示装置と、を備え、前記表示装置は、前記車体の自動操舵の終了後において、前記走行基準ラインの方位と前記車体の方位との方位差に応じて、前記基準方位表示部の表示位置を変更する。
前記表示装置は、前記方位差が大きくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を大きくし、前記方位差が小さくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を小さくする。
前記自動操舵制御部は、前記方位差が閾値以上である場合は前記自動操舵を許可せず、前記方位差が閾値未満である場合に自動操舵を許可する。
前記表示装置は、前記車体が走行している走行予定ラインから少なくとも次の走行予定ラインを示すライン表示部を有している。
作業車両は、前記走行予定ラインの変更を行うライン変更スイッチを備え、前記表示装置は、前記ライン変更スイッチが操作された場合に、現在の走行予定ラインから2つ先の走行予定ラインを案内する。
図7は作業車両1の一実施形態を示す側面図である。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。
図7に示すように、トラクタ1は、車体3と、原動機4と、変速装置5とを備えている。車体3は走行装置7を有していて走行可能である。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有する装置である。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7Rも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。
また、車体3の後部には、3点リンク機構等で構成された連結部8が設けられている。連結部8には、作業装置2を着脱可能である。作業装置2を連結部8に連結することによって、車体3によって作業装置2を牽引することができる。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、畝を立てる畝立装置等であり、圃場等の対地に対して作業(対地作業)を行う装置である。
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。
設定スイッチ51は、ON又はOFFに切換可能であり、ONである場合には設定モードが有効である信号を出力し、OFFである場合には設定モードが無効である信号を出力する。また、設定スイッチ51は、ONである場合には設定モードが有効である信号を表示装置45に出力し、OFFである場合には設定モードが無効である信号を表示装置45に出力する。
第1制御装置60Aは、受信装置41が受信した衛星信号(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。
図3に示すように、操舵切換スイッチ52を自動操舵の開始側に操作すると、自動操舵制御部200は、走行基準ラインL1に平行な走行予定ラインL2を設定する。自動操舵制御部200は、走行予定ラインL2の設定後、車体位置と走行予定ラインL2との偏差が閾値未満である場合、自動操舵制御部200は、ステアリングモータ38の回転軸の回転角を維持する。車体位置と走行予定ラインL2との偏差(位置偏差)が閾値以上であって、トラクタ1が走行予定ラインL2に対して左側に位置している場合は、自動操舵制御部200は、トラクタ1の操舵方向が右方向となるようにステアリングモータ38の回転軸を回転する。即ち、自動操舵制御部200は、位置偏差が零となるように、右方向の操舵角を設定する。車体位置と走行予定ラインL2との偏差が閾値以上であって、トラクタ1が走行予定ラインL2に対して右側に位置している場合は、自動操舵制御部200は、トラクタ1の操舵方向が左方向となるようにステアリングモータ38の回転軸を回転する。即ち、自動操舵制御部200は、位置偏差が零となるように、左方向の操舵角を設定する。
図1に示すように、表示装置45は、制御部(表示制御部)46を備えている。制御部46は、表示装置45の画面の表示等について様々な制御を行う。制御部46は、表示装置45に設けられた電気・電子回路、CPU等に格納されたプログラム等から構成されている。
さて、図5A〜図5Cに示すように、表示装置45(制御部46)は、ライン表示部310を旋回ガイダンス画面M1に表示させる。ライン表示部310は、車体3(トラクタ1)が走行している走行予定ラインL2bから少なくとも次の走行予定ラインL2cを部分であり、車体3(トラクタ1)が自走操舵時に直進する直進部を示している。ライン表示部(直進部)310は、旋回ガイダンス画面M1において、車体方位表示部301から所定距離離れた位置に示されている。図5A〜図5Cにおいて、ライン表示部(直進部)310は、1本目の走行予定ラインL2cを示す第1直進部310aと、2本目の走行予定ラインL2cを示す第2直進部310bとを含んでいる。第1直進部310aには、車体表示部311が重ねられて表示されている。車体表示部311は、車体表示部302と同様に車体3を図形で示した部分であり、先端が尖った先端部311aを含んでいて、先端部311aが車体3(トラクタ1)の前部を示している。車体表示部302の先端部302aの向きと、車体表示部311の先端部311aの向きとは互いに対向していて、車体表示部311の先端部311aを見ることによって、第1直進部310aが次の走行予定ラインL2cであることが視覚的に把握することができる。
表示装置45は、方位差ΔF3が大きくなるにつれて、基準方位表示部303と車体表示部302との角度θ1を大きくし、方位差ΔF3が小さくなるにつれて、基準方位表示部303と車体表示部302との角度θ1を小さくする。これによれば、方位差ΔF3が大きい場合には、基準方位表示部303と車体表示部302との角度θ1が大きくなるため、車体3の方位が走行基準ラインL1の方位に対して大きくズレていることを把握することができ、方位差ΔF3が小さい場合には、基準方位表示部303と車体表示部302との角度θ1が小さくなるため、車体3の方位が走行基準ラインL1の方位に対して小さくなっていることを把握することができる。即ち、方位差ΔF3が大きいか小さいかを基準方位表示部303と車体表示部302との角度θ1の変化によって簡単に把握することができる。
自動操舵制御部200は、方位差ΔF3が閾値以上である場合は自動操舵を許可せず、方位差ΔF3が閾値未満である場合に自動操舵を許可する。これによれば、車体3の方位と走行基準ラインL1の方位とが大きく異なる場合には、自動操舵を許可されないため、車体3の方位と走行基準ラインL1の方位とが小さくしてから自動操舵を実行することを促すことができる。
表示装置45は、走行基準ラインL1の方位と車体3の方位との方位差ΔF3に応じて、基準方位表示部303と共にライン表示部310の表示位置を変更する。これによれば、次の走行予定ラインL2cが、走行基準ラインL1の方位からどれくらい異なっているかも把握することができる。
また、トラクタ1は、走行予定ラインL2に沿って自動操舵しながら後進することが可能である。トラクタ1において、後進の自動操舵を行う場合には、表示装置45は、当該表示装置45の画面に「後方を見ながら作業してください」等の運転者が後ろを見ることを促す表示を行う。
2 :作業装置
3 :車体
4 :原動機
5 :変速装置
5a :推進軸
5b :主変速部
5c :副変速部
5d :シャトル部
5e :PTO動力伝達部
5f :前変速部
7 :走行装置
7F :前輪
7R :後輪
8 :連結部
10 :運転席
11 :操舵装置
12 :シャトル軸
13 :前後進切換部
14 :PTO推進軸
15 :PTOクラッチ
16 :PTO軸
17 :第1クラッチ
18 :第2クラッチ
20F :前輪デフ装置
20R :後輪デフ装置
21F :前車軸
21R :後車軸
22 :前伝動軸
25 :第1作動弁
26 :第2作動弁
30 :ステアリングハンドル
31 :ステアリングシャフト
32 :補助機構
33 :油圧ポンプ
34 :制御弁
35 :ステアリングシリンダ
37 :自動操舵機構
38 :ステアリングモータ
39 :ギア機構
40 :測位装置
41 :受信装置
42 :慣性計測装置
45 :表示装置
46 :制御部
50 :回動操作部材
50a :縦軸
50b :回転体
50c :スイッチ
51 :設定スイッチ
52 :操舵切換スイッチ
60 :制御装置
60A :第1制御装置
60B :第2制御装置
60C :第3制御装置
150 :基準登録部
200 :自動操舵制御部
210 :アクセル
211 :変速部材
301 :車体方位表示部
302 :車体表示部
302a :先端部
303 :基準方位表示部
304 :メッセージ部
308 :シンボルマーク
310 :ライン表示部
310a :第1直進部
310b :第2直進部
311 :車体表示部
311a :先端部
315 :アシスト表示部
315a :直進部
315b :直進部
315c :直進部
316 :旋回案内部
318 :ライン変更スイッチ
F1 :車体方位
F2 :ライン方位
J :旋回走行
L1 :走行基準ライン
L2 :走行予定ライン
L2a :走行予定ライン
L2b :走行予定ライン
L2c :走行予定ライン
M1 :旋回ガイダンス画面
M2 :運転画面
O1 :中心
P10 :始点
P11 :終点
P12 :終了後
ΔF3 :方位差
θ1 :角度
θg :角度
Claims (8)
- ステアリングハンドルによる手動操舵と、前記ステアリングハンドルの自動操舵とのいずれかで走行可能な車体と、
前記手動操舵により走行させた車体の位置に基づいて走行基準ラインを登録する基準登録部と、
前記走行基準ラインに基づいて、前記自動操舵における走行予定ラインを設定し且つ前記自動操舵の制御を行う自動操舵制御部と、
前記車体の方位を示す車体方位表示部と、前記走行基準ラインの方位を示す基準方位表示部とを有する表示装置と、
を備え、
前記表示装置は、前記車体の自動操舵の終了後において、前記走行基準ラインの方位と前記車体の方位との方位差に応じて、前記基準方位表示部の表示位置を変更する作業車両。 - 前記表示装置は、前記車体を示し且つ前記車体方位表示部に重ねられた車体表示部を含み、
前記基準方位表示部は、前記方位差に応じて前記車体表示部を中心として回動する請求項1に記載の作業車両。 - 前記表示装置は、前記方位差が大きくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を大きくし、前記方位差が小さくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を小さくする請求項2に記載の作業車両。
- 前記表示装置は、前記方位差が閾値未満になった場合に前記自動操舵が行えることを表示する請求項1〜3のいずれかに記載の作業車両。
- 前記自動操舵制御部は、前記方位差が閾値以上である場合は前記自動操舵の開始を許可せず、前記方位差が閾値未満である場合に自動操舵の開始を許可する請求項1〜4のいずれかに記載の作業車両。
- 前記表示装置は、前記車体が走行している走行予定ラインから少なくとも次の走行予定ラインを示すライン表示部を有している請求項1〜5のいずれかに記載の作業車両。
- 前記表示装置は、走行基準ラインの方位と前記車体の方位との方位差に応じて、前記基準方位表示部と共に前記ライン表示部の表示位置を変更する請求項6に記載の作業車両。
- 前記走行予定ラインの変更を行うライン変更スイッチを備え、
前記表示装置は、前記ライン変更スイッチが操作された場合に、現在の走行予定ラインから2つ先の走行予定ラインを案内する請求項1〜7のいずれかに記載の作業車両。
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