JP7034848B2 - 作業車両 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、作業車両に関する。
従来、複数の操作具が設けられた作業車両として特許文献1が知られている。特許文献1では、制御コントローラと、第1油圧弁及び第2油圧弁と、操作ユニットとを備え、操作ユニットには、第1単一操作用操作具及び第2単一操作用操作具が装着されている。
特開2016-41565号公報
特許文献1の作業車両では、操作を行い易くするために、操作ユニットに対して、第1単一操作用操作具及び第2単一操作用操作具等の配置を適正な位置に設定している。しかしながら、特許文献1のように、操作具の配置を変えることによって、操作を行い易くすることには限界があり、より操作性の向上が求められているのが実情である。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、操作部材の操作性を向上させた作業車両を提供することを目的とする。
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業車両は、運転席と、前記運転席の前方又は側方に設けられた操作台と、操作が行われる操作部と前記操作部に接続されたコード部とを有する操作部材と、車体と、前記車体の操舵を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を検出可能な測位装置と、測位衛星からの信号に基づいて指令信号を出力する制御装置と、を備え、前記操作台は、前記操作部が装着される凹部と、前記凹部に形成された貫通孔とを備え、前記操作部材は、前記操作部が前記操作台の前記凹部に装着された状態で操作可能な第1状態と、前記操作部が前記操作台の前記凹部から取り外された状態で操作可能な第2状態とに位置変更可能であり、前記操作部は、前記操作台の前記凹部に対して着脱自在であり、前記コード部は、前記貫通孔に挿通されて前記操作部に接続されており、前記操作部材は、(i)前記操作部が前記凹部から取り外されて前記凹部から遠ざかるように移動されると、前記操作台内に収容された前記コード部の一部が前記操作部の移動と共に外部へ延びて前記第2状態となり、(ii)前記凹部から取り外された前記操作部を前記凹部に近づけるように移動させると前記コード部が前記凹部の前記貫通孔に戻されて前記操作台内に収容され、前記操作部が前記凹部に装着されると前記コード部が前記操作台内に収容された前記第1状態となり、前記操作部材は、前記測位装置で検出された前記車体の位置の補正を指令する補正スイッチであり、前記制御装置は、測位衛星から送信された衛星信号を受信する受信感度の低下、又は、測位衛星のDOP(Dilution of Precision)の増加があった場合、前記指令信号を出力し、前記操作部材は、前記制御装置からの前記指令信号を取得すると、前記補正スイッチへの操作を推奨することを報知する報知部を備えている
前記操作台は、前記凹部が形成された取付面を有し、前記操作部は、前記操作台の前記凹部に装着された前記第1状態では、一部が前記取付面から突出している。
前記操作部は、前記第2状態では前記運転席の側方又は後方に位置する。
前記凹部の内周面には、係止部が形成され、前記操作部の外周面には、係止部が形成され、前記操作部を前記凹部に挿入すると、前記操作部の係止部と前記凹部の係止部とが掛止されて、前記操作部が前記凹部に保持される
作業車両は、前記補正スイッチの操作により補正された前記車体の位置である補正位置と走行予定ラインとに基づいて前記車体を操舵する操舵装置を備えている。
本発明によれば、操作部材の操作性を向上させることができる。
トラクタの構成及び制御ブロック図を示す図である。 自動操舵を説明する説明図である。 プッシュスイッチにおける補正量を説明する説明図である。 スライドスイッチにおける補正量を説明する説明図である。 プッシュスイッチにおける第1補正部及び第2補正部を示す図である。 スライドスイッチにおける第1補正部及び第2補正部を示す図である。 自動操舵中で直進中に演算車体位置が右にずれた場合の状態を示している。 自動操舵中で直進中に演算車体位置が左にずれた場合の状態を示している。 運転席の前方のカバーを運転席側から見た図である。 自動操舵における制御を説明する説明図である。 トラクタの運転席の周囲及び作業装置の周囲を示した平面図である。 作業者(運転者)が操作部材を手にして操作を行っている状況を示した図である。 操作台から操作部材を取り外した状態の斜視図である。 操作部材の装着を説明する説明図である。 操作部材の変形例を示す図である。 トラクタの全体図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図13は作業車両1の一実施形態を示す側面図であり、図13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。
以下、トラクタ(作業車両)1の運転席10に着座した運転者の前側(図13の矢印A1方向)を前方、運転者の後側(図13の矢印A2方向)を後方、運転者の左側を左方、運転者の右側を右方として説明する。また、作業車両1の前後方向に直交する方向である水平方向を車体幅方向として説明する。
図13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。
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。
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、作業装置を着脱可能である。作業装置を連結部8に連結することによって、車体3によって作業装置を牽引することができる。作業装置は、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、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。
図1に示すように、変速装置5は、主軸(推進軸)5aと、主変速部5bと、副変速部5cと、シャトル部5dと、PTO動力伝達部5eと、前変速部5fと、を備えている。推進軸5aは、変速装置5のハウジングケース(ミッションケース)に回転自在に支持され、当該推進軸5aには、エンジン4のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部5bは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部5bは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、推進軸5aから入力された回転を変更して出力する(変速する)。
副変速部5cは、主変速部5bと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部5cは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、主変速部5bから入力された回転を変更して出力する(変速する)。
シャトル部5dは、シャトル軸12と、前後進切替部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。
PTO動力伝達部5eは、PTO推進軸14と、PTOクラッチ15とを有している。PTO推進軸14は、回転自在に支持され、推進軸5aからの動力が伝達可能である。PTO推進軸14は、ギア等を介してPTO軸16に接続されている。PTOクラッチ15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、推進軸5aの動力をPTO推進軸14に伝達する状態と、推進軸5aの動力をPTO推進軸14に伝達しない状態とに切り換わる。
前変速部5fは、第1クラッチ17と、第2クラッチ18とを有している。第1クラッチ17及び第2クラッチは、推進軸5aからの動力が伝達可能であって、例えば、シャトル軸12の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第1クラッチ17及び第2クラッチ18からの動力は、前伝動軸22を介して前車軸21Fに伝達可能である。具体的には、前伝動軸22は、前輪デフ装置20Fに接続され、前輪デフ装置20Fは、前輪7Fが取り付けられた前車軸21Fを回転自在に支持している。
第1クラッチ17及び第2クラッチ18は、油圧クラッチ等で構成されている。第1クラッチ17には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプから吐出した作動油が供給される第1作動弁25に接続されている。第1クラッチ17は、第1作動弁25の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第2クラッチ18には油路が接続され、当該油路には第2作動弁26に接続されている。第2クラッチ18は、第2作動弁26の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第1作動弁25及び第2作動弁26は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。
第1クラッチ17が切断状態で且つ第2クラッチ18が接続状態である場合、第2クラッチ18を通じてシャトル軸12の動力が前輪7Fに伝達される。これにより、前輪及び後輪が動力によって駆動する四輪駆動(4WD)で且つ前輪と後輪との回転速度が略同じとなる(4WD等速状態)。一方、第1クラッチ17が接続状態で且つ第2クラッチ18が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪の回転速度が後輪の回転速度に比べて速くなる(4WD増速状態)。また、第1クラッチ17及び第2クラッチ18が切断状態である場合、シャトル軸12の動力が前輪7Fに伝達されないため、後輪が動力によって駆動する二輪駆動(2WD)となる。
トラクタ1は、測位装置40を備えている。測位装置40は、D-GPS、GPS、GLONASS、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム(測位衛星)により、自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出可能である。即ち、測位装置40は、測位衛星から送信された衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、衛星信号に基づいて位置(例えば、緯度、経度)を検出する。測位装置40は、受信装置41と、慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)42とを有している。受信装置41は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置42とは別に車体3に取付けられている。この実施形態では、受信装置41は、車体3に設けられたロプスに取付けられている。なお、受信装置41の取付箇所は、実施形態に限定されない。
慣性計測装置42は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。車体3、例えば、運転席10の下方に設けられ、慣性計測装置42によって、車体3のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
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。
操舵装置11は、ステアリングハンドル(ステアリングホイール)30と、ステアリングハンドル30を回転可能に支持するステアリングシャフト(回転軸)31とを有している。また、操舵装置11は、補助機構(パワーステアリング装置)32を有している。補助機構32は、油圧等によってステアリングシャフト31(ステアリングハンドル30)の
回転を補助する。補助機構32は、油圧ポンプ33と、油圧ポンプ33から吐出した作動油が供給される制御弁34と、制御弁34により作動するステアリングシリンダ35とを含んでいる。制御弁34は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な3位置切換弁であり、ステアリングシャフト31の操舵方向(回転方向)に対応して切り換わる。ステアリングシリンダ35は、前輪7Fの向きを変えるアーム(ナックルアーム)36に接続されている。
したがって、運転者がステアリングハンドル30を把持して一方向又は他方向に操作すれば、当該ステアリングハンドル30の回転方向に対応して制御弁34の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁34の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ35が左又は右に伸縮することによって、前輪7Fの操舵方向を変更することができる。つまり、車体3は、ステアリングハンドル30の手動操舵によって、進行方向を左又は右に変更することができる。
次に、自動操舵について説明する。
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。
具体的には、自動操舵を行う前にトラクタ1(車体3)を圃場内の所定位置に移動させ(S1)、所定位置にて運転者がトラクタ1に設けられた操舵切換スイッチ52の操作を行うと(S2)、測位装置40によって測定された車体位置が走行基準ラインL1の始点P10に設定される(S3)。また、トラクタ1(車体3)を走行基準ラインL1の始点P10から移動させ(S4)、所定の位置で運転者が操舵切換スイッチ52の操作を行うと(S5)、測位装置40によって測定された車体位置が走行基準ラインL1の終点P11に設定される(S6)。したがって、始点P10と終点P11とを結ぶ直線が走行基準ラインL1として設定される。
走行基準ラインL1の設定後(S6後)、例えば、トラクタ1(車体3)を、走行基準ラインL1を設定した場所とは異なる場所に移動させ(S7)、運転者が操舵切換スイッチ52の操作を行うと(S8)、走行基準ラインL1に平行な直線である走行予定ラインL2が設定される(S9)。走行予定ラインL2の設定後、自動操舵が開始され、トラクタ1(車体3)の進行方向が走行予定ラインL2に沿うように変更される。例えば、現在の車体位置が走行予定ラインL2に対して左側にある場合には、前輪7Fが右に操舵され、現在の車体位置が走行予定ラインL2に対して右側にある場合には、前輪7Fが左に操舵される。なお、自動操舵中において、トラクタ1(車体3)の走行速度(車速)は、運転者が手動で当該トラクタ1に設けられたアクセル部材(アクセルペダル、アクセルレバー)の操作量を変更したり、変速装置の変速段を変更することにより変更することができる。
また、自動操舵の開始後、運転者が任意の箇所で操舵切換スイッチ52の操作を行うと、自動操舵を終了することができる。即ち、走行予定ラインL2の終点は、操舵切換スイッチ52の操作による自動操舵の終了によって設定することができる。つまり、走行予定ラインL2の始点から終点までの長さは、走行基準ラインL1よりも長く設定したり、短く設定することができる。言い換えれば、走行予定ラインL2は、走行基準ラインL1の長さとは関連付けされておらず、走行予定ラインL2によって、走行基準ラインL1の長さよりも長い距離を自動操舵しながら走行させることができる。
図1に示すように、操舵装置11は、自動操舵機構37を有している。自動操舵機構37は、車体3の自動操舵を行う機構であって、測位装置40で検出された車体3の位置(車体位置)に基づいて車体3を自動操舵する。自動操舵機構37は、ステアリングモータ38とギア機構39とを備えている。ステアリングモータ38は、車体位置に基づいて、回転方向、回転速度、回転角度等が制御可能なモータである。ギア機構39は、ステアリングシャフト31に設けられ且つ当該ステアリングシャフト31と供回りするギアと、ス
テアリングモータ38の回転軸に設けられ且つ当該回転軸と供回りするギアとを含んでいる。ステアリングモータ38の回転軸が回転すると、ギア機構39を介して、ステアリングシャフト31が自動的に回転(回動)し、車体位置が走行予定ラインL2に一致するように、前輪7Fの操舵方向を変更することができる。
図1に示すように、トラクタ1は、表示装置45を備えている。表示装置45は、トラクタ1に関する様々な情報を表示可能な装置であって、少なくともトラクタ1の運転情報を表示可能である。表示装置45は、運転席10の前方に設けられている。
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。
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。
トラクタ1は、操舵切換スイッチ52を備えている。操舵切換スイッチ52は、自動操舵の開始又は終了を切り換えるスイッチである。具体的には、操舵切換スイッチ52は、中立位置から上、下、前、後に切換可能であり、設定モードが有効である状態で中立位置から下方に切り換えられた場合には自動操舵の開始を出力し、設定モードが有効である状態で中立位置から上方に切り換えられた場合には自動操舵の終了を出力する。また、操舵切換スイッチ52は、設定モードが有効である状態で中立位置から後に切り換えられた場合には、現在の車体位置を走行基準ラインL1の始点P10に設定することを出力し、操舵切換スイッチ52は、設定モードが有効である状態で中立位置から前に切り換えられた場合には、現在の車体位置を走行基準ラインL1の終点P11に設定することを出力する。即ち、操舵切換スイッチ52は、走行基準ラインL1の開始位置(始点P10)及び終了位置(終点P11)を設定する基準ライン設定スイッチを兼用している。なお、操舵切換スイッチ52は、自動操舵の開始又は終了を切り換える操舵切換スイッチ52と、基準ライン設定スイッチとは別体に構成してもよい。
トラクタ1は、補正スイッチ53を備えている。補正スイッチ53は、測位装置40によって測定された車体位置(緯度、経度)を補正するスイッチである。即ち、補正スイッチ53は、衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)と、慣性計測装置42で計測した測定情報(加速度、角速度)とで演算された車体位置(演算車体位置という)を補正するスイッチである。
補正スイッチ53は、押圧可能なプッシュスイッチ又はスライド可能なスライドスイッチで構成されている。以下、補正スイッチ53がプッシュスイッチ、スライドスイッチのそれぞれである場合について説明する。
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は、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。
また、補正スイッチ53がスライドスイッチである場合、当該スライドスイッチの操作量(変位量)に基づいて、補正量が設定される。例えば、補正量は、補正量=所定位置からの変位量により決定される。例えば、図3Bに示すように、スライドスイッチの変位量が5mm増加する毎に、補正量が数センチ或いは数十センチずつ増加する。スライドスイッチの操作量(変位量)は、第1制御装置60Aに入力され、当該第1制御装置60Aが変位量に基づいて補正量を設定(演算)する。なお、上述した補正量の増加方法及び増加の割合は、上述した数値に限定されない。
詳しくは、図4A及び図4Bに示すように、補正スイッチ53は、第1補正部53Aと、第2補正部53Bとを有している。第1補正部53Aは、車体3の幅方向における一方側、即ち、左側に対応する車体位置の補正を指令する部分である。第2補正部53Bは、車体3の幅方向における他方側、即ち、右側に対応する車体位置の補正を指令する部分である。
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4Bに示すように、補正スイッチ53がスライドスイッチである場合、第1補正部53A及び第2補正部53Bは、長孔の長手方向に沿って左又は右に移動する摘み部55を含んでいる。補正スイッチ53がスライドスイッチである場合、第1補正部53Aと第2補正部53Bとは互いに幅方向に離間して配置されている。図3Bに示すように、摘み部55を予め定められた基準位置から徐々に左側へ変位させると、変位量に応じて左補正量が増加する。また、摘み部55を予め定められた基準位置から徐々に右側へ変位させると、変位量に応じて右補正量が増加する。なお、図4Bに示すように、スライドスイッチである場合、第1補正部53Aと第2補正部53Bとを一体化に形成し、摘み部55の基準位置を中央部に設定し、基準位置から左側に移動した場合に左補正量が設定され、摘み部55を中間位置から右側に移動した場合に右補正量が設定される構成としてもよい。
次に、補正スイッチ53による補正量(左補正量、右補正量)と、走行予定ラインL2と、トラクタ1(車体3)の挙動(走行軌跡)との関係について説明する。
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。
ここで、位置P20の付近において、実際位置W2が走行予定ラインL2に対してズレていないのにも関わらず、様々な影響により、測位装置40の測位に誤差が生じ、測位装置40で検出した車体位置W1が走行予定ラインL2(実際位置W2)に対して右側にズレてしまい、ズレ量W4が維持されているとすると、トラクタ1は、演算車体位置W1と走行予定ラインL2とにズレが生じたと判断し、演算車体位置W1と走行予定ラインL2とのズレ量W4を解消するように、当該トラクタ1を左に操舵する。そうすると、トラクタ1の実際位置W2は左の操舵によって走行予定ラインL2にシフトする。その後、運転者がトラクタ1が走行予定ラインL2からズレていることに気づき、位置P21にて第2補正部53Bを操舵して右補正量を零から増加させたとする。演算車体位置W1に対して右補正量が加えられ、補正後の車体位置(補正車体位置)W3は、実際位置W2と略同じにすることができる。つまり、第2補正部53Bによって右補正量を設定することにより、位置P20の付近において発生したズレ量W4を解消する方向に、測位装置40の車体位置を補正することができる。なお、図5Aの位置P21に示すように、車体位置の補正後、トラクタ1の実際位置W2が走行予定ラインL2から左側に離れている場合は、トラクタ1は右に操舵され、当該トラクタ1の実際位置W2を、走行予定ラインL2に一致さ
せることができる。
図5Bは、自動操舵中で直進中に演算車体位置W1が左にずれた場合の状態を示している。図5Bに示すように、自動操舵が開始された状態において、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、図5Aと同様に、トラクタ1は走行予定ラインL2に沿って走行する。即ち、図5Aと同様に、測位装置40の測位に誤差がない区間P2では、トラクタ1は走行予定ラインL2に沿って走行する。また、図5Aと同様に、演算車体位置W1と補正車体位置W3とは同じ値である。
ここで、位置P22において、様々な影響により、測位装置40の測位に誤差が生じ、測位装置40で検出した車体位置W1が実際位置W2に対して左側にズレてしまい、ズレ量W5が維持されているとすると、トラクタ1は、演算車体位置W1と走行予定ラインL2とのズレ量W5を解消するように、当該トラクタ1を右に操舵する。その後、運転者がトラクタ1が走行予定ラインL2からズレていることに気づき、運転者が位置P23にて第1補正部53Aを操舵して左補正量を零から増加させたとする。そうすると、演算車体位置W1に対して左補正量が加えられ、補正後の車体位置(補正車体位置)W3は、実際位置W2と略同じにすることができる。つまり、第1補正部53Aによって左補正量を設定することにより、位置P22の付近において発生したズレ量W5を解消する方向に、測位装置40の車体位置を補正することができる。なお、図5Bの位置P23に示すように、車体位置の補正後、トラクタ1の実際位置W2が走行予定ラインL2から右側に離れている場合は、トラクタ1は左に操舵され、当該トラクタ1の実際位置W2を、走行予定ラインL2に一致させることができる。
つまり、補正スイッチ53を操作することによって、ステアリングハンドル30とは別に操舵を行うことができる。即ち、補正スイッチ53は、車体3を操舵する操舵部材でもある。
図6、図8、図9に示すように、運転席10の前方には、操作台150が設けられている。操作台150は、少なくとも操作を行う操作部材を支持する台であって、操作部材の1つである補正スイッチ53が取り付けられている。また、操作台150には、設定スイッチ51、操舵切換スイッチ52が取り付けられている。
操作台150は、ステアリングハンドル30、即ち、当該ステアリングハンドル30を回転可能に支持するステアリングシャフト(回転軸)31を支持している。操作台150は、ステアリングシャフト(回転軸)31を覆うカバー177を含んでいる。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。
パネルカバー178は、表示装置45を支持している。パネルカバー178の上板部178aには、表示装置45を支持する支持部178eが設けられている。支持部178eは、ステアリングシャフト31の前方且つステアリングハンドル30の下方において表示装置45を支持している。また、上板部178aは、設定スイッチ51及び補正スイッチ53が取り付けられた取付面178fを有している。取付面178fは、支持部178eの後方であって且つステアリングハンドル30の下方に設けられている。支持部178eと取付面178fとは連続しており、支持部178eは上板部178aの前部に位置し、取付面178fは上板部178aの後部に位置している。設定スイッチ51、補正スイッチ53は、取付面178fに取り付けられている。これにより、設定スイッチ51、補正スイッチ53は、ステアリングシャフト31の周囲に配置されている。
パネルカバー178の左板部178bからはシャトルレバー181が突出している。シャトルレバー181は、車体3の走行方向を切り換える操作を行う部材である。より詳しく説明すると、シャトルレバー181を前方に操作(揺動)することにより、前後進切換部13が走行装置7へ前進動力を出力する状態となり、車体3の走行方向が前進方向に切り換えられる。また、シャトルレバー181を後方に操作(揺動)することにより、前後進切換部13が走行装置7へ後進動力を出力する状態となり、車体3の走行方向が後進方向に切り換えられる。シャトルレバー181が中立位置にあるときには、走行装置7へ動
力が出力されない。
コラムカバー179は、ステアリングハンドル30の下方に配置されており、ステアリングシャフト31の上部の周囲を覆っている。コラムカバー179は、略四角筒状に形成されており、パネルカバー178の取付面178fから上方に突出している。つまり、取付面178fは、コラムカバー179の周囲に設けられている。そのため、取付面178fに取り付けられた設定スイッチ51、補正スイッチ53は、コラムカバー179の周囲に配置されている。
次に、設定スイッチ51、操舵切換スイッチ52、補正スイッチ53のそれぞれの配置について詳しく説明する。図6に示すように、設定スイッチ51、操舵切換スイッチ52、補正スイッチ53は、ステアリングシャフト31の周囲に配置されている。
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。
補正スイッチ53は、ステアリングシャフト31の他側方(右方)に配置されている。より詳しくは、補正スイッチ53は、ステアリングシャフト31の右方且つ後方(斜め右後方)に配置されている。補正スイッチ53は、コラムカバー179との位置関係では、コラムカバー179の右方且つ後方(斜め右後方)に配置されている。補正スイッチ53は、パネルカバー178の取付面178fとの位置関係では、取付面178fの右後部に配置されている。補正スイッチ53が傾斜した取付面178fの後部に配置されていることによって、補正スイッチ53とステアリングハンドル30との距離を長く確保することができる。これにより、意図しない補正スイッチ53の操作やステアリングハンドル30の操舵をより確実に防止できる。
上述の通り、設定スイッチ51、操舵切換スイッチ52、補正スイッチ53は、ステアリングシャフト31の周囲に配置されている。言い換えれば、設定スイッチ51、操舵切換スイッチ52、補正スイッチ53は、ステアリングシャフト31の周囲に集約して存在している。そのため、運転者は、各スイッチの位置を一目瞭然で把握することができる。加えて、運転者は、運転席10に着座したままの状態で姿勢を変えずに各スイッチを操作することができる。そのため、操作性が良好となり、且つ誤操作を防止することができる。また、各スイッチから配策されるハーネス(配線)を短くすることができる。
尚、上述したスイッチの配置について、左と右とを入れ替えて配置してもよい。つまり、一側方が左方であって他側方が右方であってもよいし、一側方が右方であって他側方が左方であってもよい。具体的には、例えば、設定スイッチ51及び操舵切換スイッチ52をステアリングシャフト31の右方に配置し、補正スイッチ53をステアリングシャフト31の左方に配置してもよい。
さて、図6、図8~図10に示すように、補正スイッチ53は、操作台150に装着された状態で操作可能な第1状態301と、操作台150から取り外された状態で操作可能な第2状態302とに位置変更可能である。図10及び図11には、操作台150のパネルカバー178の上板部178a、即ち、補正スイッチ53が装着される取付面178fには、凹部310が形成されている。凹部310の内周面310aには、凸状の係止部310bが形成されている。この凹部310に補正スイッチ53が着脱自在に取り付けられる。補正スイッチ53が凹部310には嵌りこんだ状態が第1状態301であり、補正スイッチ53が凹部310嵌りこんだ状態から取り外された状態が第2状態302である。
補正スイッチ53は、操作部153Aと、コード部153Bとを有している。操作部153Aは、第1状態301では操作台150に装着され且つ第2状態302では操作台150から取り外される部分である。操作部153Aは、押圧部330と、押圧部330に連結された取付部331とを含んでいる。押圧部330は、第1補正部53A及び第2補正部53Bを一体的に形成した部分であって、幅方向一方側に第1補正部53Aが設けられ、幅方向他方側に第2補正部53Bが設けられている。押圧部330は、例えば、第1補正部53Aを押圧すると押圧された一方向に揺動し、第2補正部53Bを押圧すると押圧された他方向に揺動する。
取付部331は、押圧部330を揺動自在に支持すると共に、パネルカバー178の凹部310に嵌りこむ部分である。取付部331には、押圧部330の操作を電気信号に変換する電子回路、電気回路の基板が格納されている。また、取付部331の外周面331aには、凹状の係止部331bが形成されている。
したがって、取付部331を凹部310に近づけて、当該取付部331を凹部310に挿入すると、取付部331の係止部331bと、凹部310の係止部310bとが掛止されて、取付部331は凹部310内で保持される。また、取付部331を凹部310に装着した状態で、押圧部330等を介して当該取付部331を離脱する方向に引っ張ると、係止部331b及び係止部310bの弾性変形等によって、係止部331bと係止部310bとの係止が解除される。
コード部153Bは、操作部153Aに接続された電気線を含んでいて、第1状態301では操作台150内に収容され且つ第2状態302では操作部153Aと共に移動する部分である。コード部153Bの長手方向の一端は、取付部331に接続されていて、当該取付部331に内蔵された基板に接続されている。コード部153Bの長手方向の他端は、第1制御装置60Aに接続されている。なお、コード部153Bの長手方向の他端は、第2制御装置60B、或いは、その他の装置に接続されていてもよい。コード部153Bは、凹部310に形成された貫通孔310cを通過していて、パネルカバー178の内部に至っている。
したがって、操作部153A(取付部331)を操作台150(凹部310)に近づける、即ち、装着方向へ移動させると、コード部153Bはパネルカバー178に入り、当該パネルカバー178内に収容される。また、操作部153A(取付部331)を凹部310から離脱方向へ移動させると、パネルカバー178内に収容されたコード部153Bの一部が取付部331の移動と共に外部へ延びる。
図8及び図9に示すように、操作部153A(取付部331)を操作台150(凹部310)から離脱させて、当該操作部153A(取付部331)を運転席10側へ移動させた場合、当該操作部153A(取付部331)が少なくとも運転席10の座部10aの側方に位置できるような長さにコード部153Bの長さが設定されている。なお、操作部153A(取付部331)を操作台150(凹部310)から離脱させて、当該操作部153A(取付部331)を運転席10側へ移動させた場合、操作部153A(取付部331)を運転席10のせもたれ部10bの側方又は後方に位置するように、コード部153Bの長さを設定してもよい。
図1に示すように、トラクタ1は、複数の制御装置60を備えている。複数の制御装置60は、トラクタ1における走行系の制御、作業系の制御、車体位置の演算等を行う装置である。複数の制御装置60は、第1制御装置60A、第2制御装置60B及び第3制御装置60Cである。
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。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。
第1制御装置60Aは、車体位置(演算車体位置W1、補正車体位置W3)及び走行予定ラインL2に基づいて制御信号を設定し、制御信号を第2制御装置60Bに出力する。第2制御装置60Bは、自動操舵制御部200を有している。自動操舵制御部200は、第2制御装置60B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。自動操舵制御部200は、第1制御装置60Aから出力された制御信号に基づいて車体3が走行予定ラインL2に沿って走行するように自動操舵機構37のステアリングモータ38を制御する。
図7に示すように、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。
なお、上述した実施形態では、車体位置と走行予定ラインL2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とが異なる場合、即ち、走行予定ラインL2に対する車体方位F1の角度θgが閾値以上である場合、自動操舵制御部200は、角度θgが零(車体方位F1が走行予定ラインL2の方位に一致)するように操舵角を設定してもよい。また、自動操舵制御部200は、偏差(位置偏差)に基づいて求めた操舵角と、方位(方位偏差)に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動操舵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自動操舵における操舵角の設定は一例であり、限定されない。
第3制御装置60Cは、運転席10の周囲に設けられた操作部材の操作に応じて、連結部8を昇降させる。なお、第1制御装置60A、第2制御装置60B及び第3制御装置60Cは一体化されていてもよい。また、上述した走行系の制御、作業系の制御、車体位置の演算は限定されない。以上のように、制御装置60によって、トラクタ1(車体3)を自動操舵することができる。
以上によれば、図9に示すように、トラクタ1の自動操舵を行っている状況下において、作業者が補正スイッチ53を操作台150から取り外し、取り外した補正スイッチ53を運転席10の後側まで移動させることができる。そして、作業者は、車体3の後方を見ながら、補正スイッチ53を操作することにより、トラクタ1の操舵を行うことができる。
図12は、補正スイッチ53の変形例を示している。図12に示すように、補正スイッチ53は、操作部153Cと、コード部153Bとを有している。操作部153Cは、操作部153Aと同様に押圧部330と押圧部330に連結された取付部331と含んでいる。操作部153Cの取付部331は、高さ方向に長く形成されていて、作業者(運転者)が把持する把持部(グリップ部)と兼用されている。操作部153Cの取付部331を凹部310に嵌め込んだ状態では、少なくとも押圧部330が取付面178fよりも上方に突出する。また、操作部153Cの取付部331を凹部310から離脱させると、当該取付部331の外周面を作業者が把持することができる。したがって、図12の変形例では、把持部が兼用化された取付部331を持ちながら簡単に操作を行うことができる。
図6に示すように、補正スイッチ53は、操作を推奨することを報知する報知部153を有していてもよい。報知部153は、発光するLED、音を出力するスピーカ、振動を発生させるバイブレータ等であり、押圧部330又は取付部331に内蔵されている。報知部153は、コード部153Bを介して第1制御装置60Aに接続されている。第1制御装置60Aは、例えば、測位衛星から送信された衛星信号を受信する受信感度の低下、測位衛星のDOP(Dilution of Precision)の増加した場合などに、報知部153に操作を推奨することを報知する指令信号を出力する。報知部153は、指令信号を取得すると、発光、音声、振動等によって操作することを報知する。つまり、自動操舵を行っている状況下において、測位誤差が発生しやすくなった場合に、報知部153により補正スイッチ53にて操作を促すことができる。
上述した実施形態では、操作部材として、補正スイッチ53を例にあげ説明したが、当該操作部材は補正スイッチ53以外であってもよい。例えば、操作部材は、作業装置を昇降する連結部(昇降装置)の昇降を行うポンパスイッチ、PTOの回転数を変更するPTO切換スイッチ、昇降装置の昇降の高さを制限する上昇高さ制限スイッチ等であってもよく、限定されない。
作業車両1は、運転席10と、運転席10の前方又は側方に設けられた操作台150と、を備え、操作部材は、操作台150に装着された状態で操作可能な第1状態301と、操作台150から取り外された状態で操作可能な第2状態302とに位置変更可能である。これによれば、操作部材を操作台150に装着した第1状態301で操作できるだけでなく、操作部材を操作台150から取り外した第2状態302で操作することができる。例えば、作業者(運転者)が運転席10に座った状態で後ろを見ながら操作部材の操作を行うことができる。
操作部材は、第1状態301では操作台150に装着され且つ第2状態302では操作台150から取り外される操作部153Aと、操作部153Aに接続されたコード部153Bであって、第1状態301では操作台150内に収容され且つ第2状態302では操作部153Aと共に移動するコード部153Bと、を有している。これによれば、操作台150から操作部153Aを取り外し、取り外した操作部153Aをコード部153Bと共に所定の位置に移動させることができる。
操作部153Aは、第2状態302では運転席10の側方又は後方に位置する。これによれば、操作部153Aが運転席10の側方又は後方に位置させることができるため、作業者が運転席10に座った状態で簡単に操作を行うことができる。
操作台150は、操作部153Aが装着される凹部310と、操作部153Aを凹部310に装着した場合にコード部153Bを収容するカバー(パネルカバー)178とを有している。これによれば、操作部153Aを簡単に凹部310を介して操作台150に装着することができ、コード部153Bは収容されるため、操作部材をコンパクトに操作台150に収めることができる。
操作部材は、操作を推奨することを報知する報知部153を有している。これによれば、作業者が操作のタイミングを報知部153によって簡単に把握することができる。
作業車両1は、車体3と、車体3の操舵を行うステアリングハンドル30と、を備え、操作部材は、ステアリングハンドル30とは別に車体3の操舵を行う。これによれば、操作部材によって簡単に車体3の操舵を行うことができる。
作業車両1は、車体3と、車体3の操舵を行うステアリングハンドル30と、車体3に設けられ、且つ測位衛星の信号に基づいて車体3の位置を検出可能な測位装置40と、を備え、操作部材は、測位装置40で検出された車体3の位置の補正を指令する補正スイッチ53である。これによれば、補正スイッチ53によって、測位装置40によって検出した車体3の位置を簡単に補正することができる。
作業車両1は、補正スイッチ53の操作により補正された車体3の位置である補正位置と走行予定ラインL2とに基づいて車体3を操舵する操舵装置11を備えている。これによれば、補正スイッチ53で補正した補正位置を用いて、車体3を走行予定ラインL2に沿って走行させることができる。
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。
1 作業車両
3 車体
10 運転席
10a 座部
10b 背もたれ部
30 ステアリングハンドル
31 ステアリングシャフト(回転軸)
45 表示装置
53 補正スイッチ
153A 操作部
153B コード部
150 操作台
177 カバー
178 パネルカバー
178a 上板部
178b 左板部
178e 支持部
178f 取付面
179 コラムカバー
301 第1状態
302 第2状態
310 凹部
310a 内周面
310b 係止部
310c 貫通孔
330 押圧部
331 取付部
331a 外周面
331b 係止部
L2 走行予定ライン

Claims (5)

  1. 運転席と、
    前記運転席の前方又は側方に設けられた操作台と、
    操作が行われる操作部と前記操作部に接続されたコード部とを有する操作部材と、
    車体と、
    前記車体の操舵を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を検出可能な測位装置と、
    測位衛星からの信号に基づいて指令信号を出力する制御装置と、
    を備え、
    前記操作台は、前記操作部が装着される凹部と、前記凹部に形成された貫通孔とを備え、
    前記操作部材は、前記操作部が前記操作台の前記凹部に装着された状態で操作可能な第1状態と、前記操作部が前記操作台の前記凹部から取り外された状態で操作可能な第2状態とに位置変更可能であり、
    前記操作部は、前記操作台の前記凹部に対して着脱自在であり、
    前記コード部は、前記貫通孔に挿通されて前記操作部に接続されており、
    前記操作部材は、(i)前記操作部が前記凹部から取り外されて前記凹部から遠ざかるように移動されると、前記操作台内に収容された前記コード部の一部が前記操作部の移動と共に外部へ延びて前記第2状態となり、(ii)前記凹部から取り外された前記操作部を前記凹部に近づけるように移動させると前記コード部が前記凹部の前記貫通孔に戻されて前記操作台内に収容され、前記操作部が前記凹部に装着されると前記コード部が前記操作台内に収容された前記第1状態となり、
    前記操作部材は、前記測位装置で検出された前記車体の位置の補正を指令する補正スイッチであり、
    前記制御装置は、測位衛星から送信された衛星信号を受信する受信感度の低下、又は、測位衛星のDOP(Dilution of Precision)の増加があった場合、前記指令信号を出力し、
    前記操作部材は、前記制御装置からの前記指令信号を取得すると、前記補正スイッチへの操作を推奨することを報知する報知部を備えている作業車両。
  2. 前記操作台は、前記凹部が形成された取付面を有し、
    前記操作部は、前記操作台の前記凹部に装着された前記第1状態では、一部が前記取付面から突出している請求項1に記載の作業車両。
  3. 前記操作部は、前記第2状態では前記運転席の側方又は後方に位置する請求項1又は2に記載の作業車両。
  4. 前記凹部の内周面には、係止部が形成され、
    前記操作部の外周面には、係止部が形成され、
    前記操作部を前記凹部に挿入すると、前記操作部の係止部と前記凹部の係止部とが掛止されて、前記操作部が前記凹部に保持される請求項1~3のいずれかに記載の作業車両。
  5. 前記補正スイッチの操作により補正された前記車体の位置である補正位置と走行予定ラインとに基づいて前記車体を操舵する操舵装置を備えている請求項に記載の作業車両。
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