JP7238704B2 - 農業用トラクタ - Google Patents

Description

本発明は、作業車両に関する。

従来、走行車体の後方に反射板を設け、走行車体に装着される作業機によって反射板が遮蔽されないように、遮蔽物を検知するセンサを設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１０８６８７号公報

作業車両は、作業機を装着した状態で路上を走行する場合には、作業機の位置を、反射板などを遮蔽しない位置とすることが望ましい。また、作業車両は、作業機を装着した状態で圃場を旋回する場合には、コンパクトな旋回を実行するために、作業機の位置を高い位置まで上昇させることが望ましい。

しかしながら、作業機は多種多様であり、形状や重量に関しても様々なものを装着する可能性があるため、反射板を遮蔽せずとも重心が上昇しすぎて転倒しやすくなるなど、反射板の後方にある遮蔽物を検出するだけでは不適切な状態で路上走行ができてしまう場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行状態に応じて作業機の位置を適切な位置に変更する作業車両を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の一態様に係る作業車両（１）は、走行車体（２）と、前記走行車体（２）の後部に昇降および脱着可能に装着される作業機（Ｗ）と、前記作業機（Ｗ）を昇降制御する制御装置（４０）と、前記走行車体（２）に装着され、前記走行車体（２）の位置を測位する車体測位装置（３０）と、前記作業機（Ｗ）に装着され、前記作業機（Ｗ）の位置を測位する作業機測位装置（３１）を備え、前記制御装置（４０）は圃場の位置情報と形状情報を有し、前記作業機測位装置（３１）の検出値により圃場外にあることを検知すると路上走行中であると判定し、前記車体測位装置（３０）の検出値と前記作業機測位装置（３１）の検出値に基づいて、前記走行車体（２）に対する前記作業機（Ｗ）の位置を予め定められた位置になるように昇降し、前記制御装置（４０）は前記作業機測位装置（３１）の検出値から前記作業機（Ｗ）の移動速度を算出し、前記作業機（Ｗ）の移動速度が所定の速度以上になると運転者に報知し、
走行車体の車速を検出する車速センサまたは車体測位装置の検出値から走行車体の移動速度が前記所定の速度以上であっても、前記作業機測位装置により前記所定の速度以上の前記作業機の移動速度が検出されなければ運転者に報知しない報知手段を備えていることを特徴とする。

実施形態の一態様に係る作業車両によれば、路上走行時の作業機の位置を、走行車体と作業機にそれぞれ取り付けられた測位装置の高さ情報を用いて自動的に調整できるため、走行状態に応じて作業機の位置を適切な位置に変更することができる。

図１は、実施形態に係る作業車両の概略左側面図である。 図２は、実施形態に係る作業機を規定の高さまで上昇させた場合を示す図である。 図３は、作業車両（トラクタ）１の動力伝達模式説明図である。 図４は、操縦席右側方の概略斜視図である。 図５は、操縦席の前方にある操作機器の説明図である。 図６は、図５におけるＡ部の拡大図である。 図７は、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの概略斜視図である。 図８は、ペダル連結操作部の説明図である。 図９Ａは、ロック機構の動作説明図（その１）である。図９Ｂは、ロック機構の動作説明図（その２）である。 図１０は、制御部のブロック図である。

以下、添付図面を参照して本願の開示する作業車両の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、図１を参照して実施形態に係る作業車両１の全体構成について説明する。図１は、実施形態に係る作業車両１の説明図であり、作業車両１の概略左側面図である。なお、以下では、作業車両１としてトラクタを例に説明する。

作業車両であるトラクタ１は、自走しながら圃場などで作業を行う農業用トラクタである。また、トラクタ１は、操縦者（作業者ともいう。）が搭乗して圃場内を走行しながら所定の作業を実行する他、後述する制御装置４０（図３参照）を中心とする制御系による各部の制御により、圃場内を自動走行しながら所定の作業を実行する。

また、以下において、前後方向とは、トラクタ１の直進時における進行方向であり、進行方向の前方側を「前」、後方側を「後」と規定する。トラクタ１の進行方向とは、直進時において、後述する操縦席８からステアリングホイール９に向かう方向である。

左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。以下では、「前」側へ向けて左右を規定する。すなわち、トラクタ１の操縦者が操縦席８に着座して前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。

上下方向とは、鉛直方向に平行する方向である。前後方向、左右方向および上下方向は互いに直交する。なお、各方向は説明の便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、トラクタ１を指して「機体」という場合がある。

図１に示すように、トラクタ１は、走行車体２と、作業機Ｗとを備える。走行車体２は、車体フレーム３と、前輪４と、後輪５と、ボンネット６と、エンジンＥと、操縦部７と、ミッションケース１０とを備える。車体フレーム３とミッションケース１０は、走行車体２のメインフレームである。

前輪４は、左右一対であり、主に操舵用の車輪（操舵輪）となる。後輪５は、左右一対であり、主に駆動用の車輪（駆動輪）となる。トラクタ１は、後輪５が駆動する二輪駆動（２ＷＤ）と、前輪４および後輪５が共に駆動する四輪駆動（４ＷＤ）とを切り替え可能に構成されてもよい。この場合、駆動輪は、前輪４および後輪５の両方である。なお、走行車体２は、車輪（前輪４および後輪５）に代えてクローラ装置を備えてもよい。この場合、走行クローラが駆動輪である。

ボンネット６は、走行車体２の前部において開閉自在に設けられる。ボンネット６は、後部を回動中心として上下方向に回動（開閉）可能である。ボンネット６は、閉じた状態で、車体フレーム３上に搭載されたエンジンＥを覆う。エンジンＥは、トラクタ１の駆動源であり、ディーゼル機関やガソリン機関などの熱機関である。

操縦部７は、走行車体２の上部に設けられ、操縦席８やステアリングホイール９などを備える。操縦部７は、走行車体２の上部に設けられたキャビン７ａに覆われることで形成されてもよい。操縦席８は、操縦者の座席である。ステアリングホイール９は、操舵輪である前輪４を操舵する場合に操縦者により操作される。なお、操縦部７は、ステアリングホイール９の前方に、各種情報を表示するメータパネル１１（表示部）を備える。

また、操縦部７は、前後進レバー２０１、アクセルレバー、主変速レバー、副変速レバー１４などの各種操作レバーや、クラッチペダル１８、ブレーキペダル１５、アクセルペダル１９などの各種操作ペダルを備える。

ミッションケース１０は、トランスミッション（変速機構）を収容している。トランスミッションは、エンジンＥから伝達される動力（回転動力）を適宜減速して駆動輪である後輪５や、ＰＴＯ（Power Take-off）軸１６へ伝達する。

走行車体２の後部には、圃場内で作業を行う作業機Ｗが連結され、作業機Ｗを駆動する動力を伝達するＰＴＯ軸１６がミッションケース１０から後方へ突出している。ＰＴＯ軸１６は、トランスミッションによって適宜減速された回転動力を、走行車体２の少なくとも後部に装着された作業機Ｗへ伝達する。

また、走行車体２の後部には、作業機Ｗを昇降させる昇降装置１２が設けられる。昇降装置１２は、作業機Ｗを上昇させることで、作業機Ｗを非作業位置に移動させる。非作業位置は、例えば、走行車体２が後退する場合や、走行車体２が旋回する場合に、作業機Ｗを上昇させる位置である。また、昇降装置１２は、作業機Ｗを下降させることで、作業機Ｗを対地作業位置に移動させる。昇降装置１２は、油圧式の昇降シリンダ１２１と、リフトアーム１２２と、リフトロッド１２３と、ロワリンク１２４と、トップリンク１２５とを備える。

リフトアーム１２２は、昇降シリンダ１２１に作動油が供給されると、回動支点となる軸ＡＸまわりに作業機Ｗを上昇させるように回動し、昇降シリンダ１２１から作動油が排出されると、軸ＡＸまわりに作業機Ｗを下降させるように回動する。なお、リフトアーム１２２の基部（軸ＡＸ付近）には、リフトアーム１２２の回動角度を検知するリフトアームセンサ２６が設けられる。作業機Ｗの高さは、リフトアームセンサ２６の検知結果や、作業機Ｗに取り付けられた作業機測位装置３１により得られる作業機Ｗの高さと走行車体２に取り付けられた車体測位装置３０により得られる走行車体２の高さの比較に基づいて算出される。車体測位装置３０および作業機測位装置３１は、たとえば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）アンテナであり、上空を周回している航法衛星Ｓからの電波を受信して測位および計時を行うことができる。また、測位結果の履歴や電波のドップラー効果などから移動速度を算出することもできる。

また、リフトアーム１２２は、リフトロッド１２３を介してロワリンク１２４に連結される。このように、昇降装置１２は、ロワリンク１２４とトップリンク１２５とで、走行車体２に対して作業機Ｗを昇降可能に連結する。ロワリンク１２４はミッションケース１０の後部に取り付けられると共にドラフトセンサ２７によりロワリンク１２４に係る荷重が検出される。この荷重の検出により作業機装着の有無を判定することができる。

作業機Ｗは、圃場内で作業を行う機械である。図１に示す例では、作業機Ｗは、圃場において耕耘作業を行うロータリ耕耘機である。ロータリ耕耘機は、ＰＴＯ軸１６から伝達された動力によって耕耘爪６１が回転することで、圃場面（土壌）を耕耘する。

また、トラクタ１は、制御装置４０（図３参照）を備える。制御装置４０は、エンジンＥを制御するとともに、走行車体２の走行速度を制御する。また、制御装置４０は、作業機Ｗを昇降制御する。

また、トラクタ１は、作業者による情報処理端末（タブレット端末などの携帯端末）１００の操作によって、特定の圃場における各種作業の設定などを行うことができる。情報処理端末１００は、たとえば、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される記憶部と、タッチパネルにより構成される表示部および操作部とを備える。なお、操作部として、各種キーやボタンなどが別に設けられてもよい。

また、トラクタ１は、障害物センサ２０を備える。障害物センサ２０は、前方センサ２１と、後方センサ２２とを備える。前方センサ２１は、たとえば、ボンネット６の前方に設けられたセンサ取付ステー１３に取り付けられるなど、走行車体２の前部に配置され、走行車体２の前方に存在する障害物（人や、物体）を検知する。

後方センサ２２は、たとえば、キャビン７ａの上部に取り付けられるなど、走行車体２の後部上側に配置され、走行車体２の後方に存在する障害物を検知する。なお、後方センサ２２は、図示しないモータによってキャビン７ａ、すなわち走行車体２に対する角度を変更することができる。

また、前方センサ２１および後方センサ２２は共に、中距離センサであり、好ましくは赤外線センサである。前方センサ２１および後方センサ２２は、赤外線ビームを放射し、障害物からの反射光を検知する。前方センサ２１は、前方に延びる検知領域を有する。また、後方センサ２２は、後方へ延びる検知領域を有する。

前方センサ２１および後方センサ２２は、たとえば、赤外線ビームを放射した後、障害物からの反射光を検知するまでの時間を測定することで、障害物までの距離を検知することができる。赤外線センサである前方センサ２１および後方センサ２２は、障害物を２次元的に検知し、たとえば、数メートルから数１０メートル程度の検知領域である。なお、障害物センサ２０として、赤外線センサ以外のソナーやミリ波レーダーなど他の中距離センサを用いることやその併用も可能である。

図２は、実施形態に係る作業機を規定の高さまで上昇させた場合を示す図である。本実施形態では、トラクタ１は、車体測位装置３０により得られる走行車体２の位置Ｈ１と作業機測位装置３１により得られる作業機Ｗの位置Ｈ２から、走行車体２に対する作業機Ｗの位置Ｈが算出される。図２に示す例では、作業機測位装置３１が、車体測位装置３０に対して所定の位置Ｈに配置されるように昇降されている。所定の位置Ｈは例えば、作業機Ｗの下端位置が地面から２０センチ程度の位置に存在する昇降位置に相当するように設定される。また、リフトアーム１２２の角度Ｄを検出するリフトアームセンサ２６の検出値が所定の値となるように昇降して作業機Ｗの下端位置が地面から２０センチ程度の高さになるように調整することも可能である。

次に、図３を参照してトラクタ１の動力伝達について説明する。図３は、作業車両（トラクタ）１の動力伝達模式説明図である。図３に示すように、トラクタ１は、ミッションケース１０内に、変速装置（トランスミッション）７０を備えている。変速装置７０は、エンジンＥから後輪５などへ回転動力を伝達する動力伝達装置７１を備えている。動力伝達装置７１は、エンジンＥから出力される回転動力を、前輪４、後輪５および、走行車体２に連結された作業機Ｗ（図１参照）へ伝達し、前輪４、後輪５および作業機Ｗを駆動する。

動力伝達装置７１は、前後進切換部７２と、主変速部７３と、副変速部７４と、前輪変速部７５とを備えている。動力伝達装置７１は、エンジンＥからの回転動力を、たとえば、入力軸７６、前後進切換部７２、主変速部７３、副変速部７４を順に介して後輪５，５へ伝達する。

また、動力伝達装置７１は、エンジンＥからの回転動力を、たとえば、入力軸７６、前後進切換部７２、主変速部７３、副変速部７４、前輪変速部７５を順に介して前輪４，４へ伝達する。また、動力伝達装置７１は、エンジンＥからの回転動力を、たとえば、入力軸７６、ＰＴＯ駆動部を順に介して作業機Ｗへ伝達する。

図３に示すように、入力軸７６は、エンジンＥの出力軸に設けられ、エンジンＥからの回転動力が伝達（入力）される。なお、以下では、動力伝達の方向について、エンジンＥ側を動力伝達上流側と規定し、最終的な出力先である前輪４，４、後輪５，５および作業機Ｗ側をそれぞれ動力伝達下流側と規定する。

前後進切換部（以下、前後進クラッチ部という）７２は、エンジンＥから伝達される回転動力を、メイン軸７７の正逆転によって、前進方向の回転または後進方向の回転に切り換える。前後進クラッチ７２部は、たとえば、操縦席８において前後進レバー２０１（図１参照）が操作されることで、油圧制御によって、前進と後進とを切り換える。

主変速部７３は、主変速装置と、高低（Ｈｉ－Ｌｏ）変速装置とを備えている。主変速装置は、エンジンＥからの回転動力を、複数の変速段のいずれかで変速する。主変速装置は、第１主変速クラッチと、第２主変速クラッチとを備え、複数の変速段として、たとえば１速ギヤ～４速ギヤを備えている。

第１主変速クラッチは、油圧多板式の１速クラッチと、油圧多板式の３速クラッチとを備え、１速クラッチ側に１速ギヤが設けられ、３速クラッチ側に３速ギヤが設けられている。第２主変速クラッチは、油圧多板式の２速クラッチと、油圧多板式の４速クラッチとを備え、２速クラッチ側に２速ギヤが設けられ、４速クラッチ側に４速ギヤが設けられている。なお、第１主変速クラッチと第２主変速クラッチとは、「主変速クラッチ」を形成する。

主変速クラッチは、第１主変速クラッチおよび第２主変速クラッチの接続状態に応じて、エンジンＥからの回転動力を１速ギヤ～４速ギヤのいずれかの変速比で変速して後段、すなわち動力伝達下流側へ伝達する。主変速クラッチは、たとえば、操縦席８において主変速操作部１７（図４参照）が操作されることで、１速ギヤ～４速ギヤのうちの１つを選択する。

高低（Ｈｉ－Ｌｏ）変速装置は、エンジンＥからの回転動力を、高速段または低速段で変速する。高低（Ｈｉ－Ｌｏ）変速装置は、高速（Ｈｉ）側油圧多板クラッチ（Ｈｉクラッチ）と、低速（Ｌｏ）側油圧多板クラッチ（Ｌｏクラッチ）と、高速（Ｈｉ）ギヤと、低速（Ｌｏ）ギヤとを備えている。なお、ＨｉクラッチとＬｏクラッチとは、「Ｈｉ－Ｌｏクラッチ」を形成する。

Ｈｉ－Ｌｏクラッチは、主変速クラッチによって変速された回転動力を、高速（Ｈｉ）ギヤの変速比または低速（Ｌｏ）ギヤの変速比で変速して後段、すなわち動力伝達下流側へ伝達する。Ｈｉ－Ｌｏクラッチは、たとえば、操縦席８において主変速操作部１７が４速～５速の間で操作されることで、油圧制御によって、自動的に高速（Ｈｉ）側または低速（Ｌｏ）側に切り換える。Ｈｉ－Ｌｏクラッチは、たとえば、高速（Ｈｉ）側４段、低速（Ｌｏ）側４段の８段変速となる。

副変速部７４は、副変速装置を備え、エンジンＥから、たとえば、前後進クラッチ部７２、主変速部７３（主変速装置、高低変速装置）を順に介して伝達される回転動力を複数の変速段のいずれかに変速可能である。副変速装置は、第１副変速機（第１変速シフタ）と、第２副変速機（第２変速シフタ）とを備えている。なお、第１変速シフタと第２変速シフタとは、「副変速機」を形成する。

副変速機は、変速軸７８に伝達された回転動力を、第１変速シフタ、第２変速シフタ、複数のギヤを介して変速して出力軸７９へ伝達する。副変速機は、エンジンＥから伝達されさらに主変速装置などで変速された回転動力を、たとえば４段変速して後輪５，５側へ伝達する。

すなわち、メイン軸７７の回転は、たとえば４段変速する主変速クラッチと、高低２段に変速するＨｉ－Ｌｏクラッチと、機械式にたとえば４段変速する副変速機とによって変速され、最終的に出力軸７９へ伝達される。

動力伝達装置７１は、出力軸７９に伝達される回転動力を、後輪差動ギヤ（後輪デフ）８０、車軸（ドライブシャフト）８１、遊星ギヤ機構などを介して後輪５，５へ伝達される。この結果、トラクタ１は、エンジンＥからの回転動力によって、後輪５，５が駆動輪として回転駆動する。

前輪変速部（４ＷＤクラッチ部）７５は、前輪変速装置を備え、入力軸７６に伝達される回転動力を前輪４，４側へ伝達する。前輪変速装置は、前輪増速クラッチと、前輪等速クラッチとを備えている。なお、前輪増速クラッチと前輪等速クラッチとは、「前輪変速クラッチ（４ＷＤクラッチ）」を形成する。

４ＷＤクラッチは、第１前輪駆動軸８２に設けられ、前輪等速クラッチが接続されている場合に、第１前輪駆動軸８２の回転を等速で第２前輪駆動軸８３へ伝達する。また、４ＷＤクラッチは、前輪増速クラッチが接続されている場合に、複数のギヤを介して、第１前輪駆動軸８２の回転を増速して第２前輪駆動軸８３へ伝達する。

４ＷＤクラッチは、第２前輪駆動軸８３に伝達された回転動力を、前輪差動ギヤ（前輪デフ）８４、車軸（ドライブシャフト）８５、遊星ギヤ機構などを介して前輪４，４へ伝達する。この結果、トラクタ１は、左右の前輪４，４および左右の後輪５，５の四輪駆動（４ＷＤ）で走行可能となる。

トラクタ１は、前輪４，４側に、パワーステアリング装置を構成するステアリングシリンダ５５を備えている。また、トラクタ１は、後輪５，５側に、制動装置を構成する左右のブレーキ５６Ｌ，５６Ｒを備えている。また、トラクタ１は、走行車体２の走行に関する制御を行う制御装置４０を備えている。

また、図示しないが、動力伝達装置７１は、ＰＴＯ駆動装置をさらに備えている。ＰＴＯ駆動装置は、エンジンＥからの回転動力を変速して走行車体２後部のＰＴＯ軸１６（図１参照）から作業機Ｗ（図１参照）に出力することで、エンジンＥからの動力によって作業機Ｗを駆動する。

ＰＴＯ駆動装置は、ＰＴＯクラッチ装置と、ＰＴＯ変速装置と、ＰＴＯ軸１６とを備えている。ＰＴＯ駆動装置は、走行車体２後部の作業機Ｗを駆動する駆動状態と、作業機Ｗの駆動を停止した非駆動状態とを切り換える。

図４を参照して、操縦席８の周りに設けられた各種操作機器について説明する。図４は、操縦席８右側方の概略斜視図である。なお、各図に示す各種操作機器は一例であり、操作機器の種類や配置など、これに限定されるものではない。

図４に示すように、操縦席８の右側方には、主変速操作部１７（主変速増速ボタン１７ａ、主変速減速ボタン１７ｂ）、副変速レバー１４、アクセルレバー１５１、ポジションレバー１５２、昇降位置設定手段（上げ高さダイヤル）９０、公道走行ボタン９１、操作パネル収納部６２などが設けられている。このうち、ポジションレバー１８は、リフトアーム１２２を昇降する場合に操作される。

また、操縦席８の右側方には、ＰＴＯ自動／手動切換スイッチ、ＰＴＯ入切スイッチ、エンジン回転指示部、回転数増加調節スイッチ、回転数減少調節スイッチなどの各種操作スイッチ類が設けられている。なお、操作パネル収納部６２には、上記以外の他の操作スイッチ類が設けられた操作パネルが収納される。

昇降位置設定手段（上げ高さダイヤル）９０は、油圧シリンダである昇降シリンダ１２１を調節して公道走行ボタン９１が押された時や制御装置４０が路上走行中と判定した時の走行車体２に対する作業機Ｗの所定の位置Ｈ、またはリフトアームセンサ２６が検出するリフトアーム１２２の所定の角度Ｄの値を調整するダイヤルである。走行車体２に対する作業機Ｗの所定の位置Ｈと、リフトアームセンサ２６が検出するリフトアーム１２２の角度Ｄのいずれを利用するかはメータパネル１１や情報処理端末１００を用いて予め設定される。

次に、図５および図６を参照してステアリングホイール９の周りに設けられた各種操作機器について説明する。図５は、操縦席８の前方にある操作機器の説明図である。図６は、図５におけるＡ部の拡大図である。なお、図６では、図５のＡ部を右から左へ見た場合を示している。また、各図に示す操作機器の種類や配置などは一例であり、これに限定されるものではない。

図５に示すように、操縦席８（図１参照）の前方には、上述したように、ステアリングホイール９が設けられている。また、ステアリングホイール９が取り付けられたハンドルポスト３５０の下部左方にはクラッチペダル１８が設けられ、ハンドルポスト３５０の下部右方にアクセルペダル１９およびブレーキペダル１５が設けられている。なお、ブレーキペダル１５は、左右それぞれのブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒを備えている。左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの構成については、図７を用いて後述する。

ハンドルポスト３５０の上部左方には前後進レバー２０１が設けられている。また、図５および図６に示すように、ハンドルポスト３５０の上部右方にはアクセルレバー３５１、ウィンカレバー３５２およびワンタッチ昇降レバー３５３が設けられている。なお、ワンタッチ昇降レバー３５３は、機体に作業機を連結するリフトアームをポジションレバー３５８（図７参照）の操作位置または最上位置へワンタッチで操作するものである。また、ハンドルポスト３５０の中央にはＰＴＯ変速レバー３５４が設けられている。

図５に示すように、ステアリングホイール９の前方にはダッシュボードカバー３５５が設けられている。また、ダッシュボードカバー３５５には、操縦席８のオペレータから見えるようにメータパネル１１が設けられている。また、メータパネル１１には表示部（液晶モニタ）３５６やエンジン回転計（タコメータ）３５７などが設けられている。なお、液晶モニタ３５６では、たとえば、現在の変速段を表示する変速段表示、燃料消費率表示および走行速度表示などの各種表示がなされ、燃料消費率表示と走行速度表示とは一定時間ごとに切り替わるように表示されてもよい。

図６に示すように、ダッシュボードカバー３５５の右部には走行モード選択スイッチ２２３およびエンジンモード選択スイッチ１９２が設けられている。なお、エンジンモード選択スイッチ１９２が押されると、エンジンＥ（図１参照）が低燃費のエンジン出力カーブで制御される。

ここで、図７、図８、図９Ａおよび図９Ｂを参照して左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒおよび左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結をロックするロック機構３１８について説明する。図７は、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの概略斜視図である。図８は、ペダル連結操作部３１０の説明図である。図９Ａおよび図９Ｂは、ロック機構３１８の動作説明図である。上述したように、ブレーキペダル１５は、左右の車輪（後輪５）を制動する場合にそれぞれ操作する左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒを備えている。

図７に示すように、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒは、左右方向に延伸する基軸３００に回動可能に軸支され、下方へ延伸するそれぞれのアーム３０１，３０１の先端部に設けられている。なお、アーム３０１，３０１は、それぞれバネなどの付勢部材３０２，３０２によって基軸３００に対してオペレータが踏み込む向きと反対側へ付勢されている。また、アーム３０１，３０１の中途位置には、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒを連結するペダル連結部３０３が設けられている。

ペダル連結部３０３は、連結片３０４と、受け部３０５とを備えている。連結片３０４は、左右のうち一方のブレーキペダル（たとえば、左側のブレーキペダル１５Ｌ）が設けられたアーム３０１に、アーム３０１の延伸向きとは略直交する向きへ回動自在に取り付けられている。また、受け部３０５は、左右のうち他方のブレーキペダル（たとえば、右側のブレーキペダル１５Ｒ）が設けられたアーム３０１に設けられている。

ペダル連結部３０３は、連結片３０４が回動軸を中心に回動して、連結片３０４の先端部が鉤状の受け部３０５に嵌ることで、アーム３０１，３０１を連結する。このように、ペダル連結部３０３によってアーム３０１，３０１が連結されることで、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒは略一体となり、オペレータが踏み込んだ場合には共に動作するようになる。なお、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒを連結して左右同時に踏み込む操作は、路上などで機体を通常走行させる場合などに用いられる。これに対して、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結を解除してそれぞれを個別に踏み込む操作は、圃場などで機体を急旋回させる場合などに用いられる。また、以下では、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒが連結された状態で、オペレータが左右同時にブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒを踏み込む通常の操作を「ブレーキ操作」といい、左右いずれかのみ踏み込む操作を「片ブレーキ操作」という場合がある。

また、ペダル連結部３０３の連結片３０４は、ワイヤ３０６に接続されており、オペレータがペダル連結操作部３１０（図９参照）を踏み込むと、ワイヤ３０６によって引き上げられ、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結を解除する。なお、オペレータがペダル連結操作部３１０から足を離すと、ワイヤ３０６による連結片３０４の引き上げが解除され、連結片３０４が回動して受け部３０５に嵌り込み、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒが連結される。

上述したペダル連結操作部３１０は、ハンドルポスト３５０（図５参照）の下部に操縦席８側へ向けて突出して設けられている。図９に示すように、ペダル連結操作部３１０は、先端部にペダル部３１１が設けられている。また、ペダル連結操作部３１０は、基端部３１２が回動可能に設けられており、オペレータによる踏み込みを可能にしている。さらに、ペダル連結操作部３１０の基端部３１２には、回動中心から上方へ突出した第１凸部３１３ａと、第１凸部３１３ａとは所定角度ずれて回動中心から上方へ突出した第２凸部３１３ｂとが設けられている。第１凸部３１３ａおよび第２凸部３１３ｂは、ペダル連結操作部３１０が回動すると、これと共に回動方向へ移動する。

また、ペダル連結操作部３１０の基端部３１２の上方にはロックプレート３１５が設けられている。ロックプレート３１５は、回動軸３１６を中心に回動可能に設けられている。さらに、ロックプレート３１５は、ロッド３１７を介してロックレバー３１４と連結されている。したがって、ロックプレート３１５は、ロックレバー３１４を上下に操作することによって回動軸３１６の軸まわりに回動する。このようなロックプレート３１５は、ペダル連結操作部３１０の第１凸部３１３ａや、ロッド３１７およびロックレバー３１４などと共に、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結状態を解除するペダル連結操作部３１０を操作不可の状態でロックするロック機構３１８を構成している。

図９Ａに示すように、ロック機構３１８は、ペダル連結操作部３１０がオペレータに踏み込まれていない場合、すなわち、ペダル連結操作部３１０が基準姿勢（略水平姿勢）にある場合は、第１凸部３１３ａが基端部３１２を中心に所定角度傾斜した状態である。この状態では、ワイヤ３０６が引っ張られておらず、ペダル連結部３０３の連結片３０４は受け部３０５に嵌り込んでいるため、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒは連結されている。このとき、ロックレバー３１４が下げられた位置で固定されると、ペダル連結操作部３１０をオペレータが踏み込もうとしても、第１凸部３１３ａがロックプレート３１５の一端部３１５ａに当接するため、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結が解除されることはない。

図９Ｂに示すように、ロックレバー３１４が上げられると、ロックプレート３１５が回動してペダル連結操作部３１０に対して踏み込み操作可能となる。ペダル連結操作部３１０がオペレータに踏み込まれると、ワイヤ３０６が引っ張られて、ペダル連結部３０３の連結片３０４が引き上げられる。これにより、左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結が解除される。

また、図８に示すように、ペダル連結操作部３１０付近には、ペダル連結操作部３１０による連結操作を検出する検出部（ペダル連結操作検出スイッチ）１３７が設けられている。具体的には、ペダル連結操作検出スイッチ１３７は、ペダル連結操作部３１０の基端部３１２の上方に設けられており、ペダル連結操作部３１０が回動すると、これに伴い第２凸部３１３ｂが回動して、第２凸部３１３ｂにアクチュエータ１３７ａが押圧され、アクチュエータ１３７ａを介して感知部１３７ｂが押圧される。これにより、ペダル連結操作部３１０の操作によって、上述した左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結／連結解除を検出することができる。なお、図９の例では、ペダル連結操作部３１０が基本姿勢（略水平姿勢）の場合に、ペダル連結操作検出スイッチ１３７が押圧され、ペダル連結部３０３による左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結を検出する。また、ペダル連結操作部３１０が傾倒姿勢の場合に、ペダル連結部３０３による左右のブレーキペダル１５Ｌ，１５Ｒの連結解除を検出する。

また、図８に示すように、ロックプレート３１５付近には、ロックプレート３１５の回転動作を検出するロック操作検出部（ロック操作検出スイッチ）１３８が設けられている。具体的には、ロック操作検出スイッチ１３８は、ロックプレート３１５の上方に設けられており、ロックプレート３１５が回動すると、これに伴い、ロックプレート３１５の上部に設けられた凸部３１９が所定角度回動して、凸部３１９にアクチュエータ１３８ａが押圧され、アクチュエータ１３８ａを介して感知部１３８ｂが押圧される。これにより、ロック機構３１８によって、上述したロック／ロック解除を検出することができる。なお、図９の例では、ロックレバー３１４が下げられている場合に、ペダル連結部３０３のロックを検出する。また、ロックレバー３１４が上げられている場合に、ロック操作検出スイッチ１３８が押圧され、ペダル連結部３０３のロック解除を検出する。

また、本実施形態では、トラクタ１は、圃場を走行する圃場モードと、路上を走行する路上モードとをモード選択スイッチ２２３によって手動で切り替え可能に構成されている。圃場モードとは、圃場で作業を行う際に選択される制御モードであり、例えば、車速が低速（１～１０ｋｍ／ｈ）でのみ走行するように制御される。また、路上モードとは、例えば、圃場までの路上を走行する際に選択される制御モードであり、例えば、車速が高速（１５ｋｍ／ｈ以上）で走行できるように制御される。

そして、実施形態に係る制御装置４０は、路上モードが選択され、副変速レバー１４が高速に操作された場合、またはロック操作検出スイッチ１３８がロック状態を検出している場合において、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さ（路上走行可能な高さ）に位置しない場合に、作業者へ所定の通知（音声あるいは画面表示）を行い、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さに位置しない旨を作業者へ知らせる。

そして、制御装置４０は、かかる通知が行われている期間中に、自動で作業機Ｗを規定の高さまで昇降させる。これにより、作業機Ｗが規定の高さに位置しないまま路上走行してしまうことを低減できる。

また、実施形態に係る制御装置４０（図１０参照）は、作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降させる際には、リフトアームセンサ２６または車体測位装置３０と作業機測位装置３１の検知状況を用いる。具体的には、制御装置４０は、リフトアームセンサ２６または車体測位装置３０と作業機測位装置３１の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定する。かかる点について、図２を用いて説明する。

図２は、実施形態に係る作業機Ｗを規定の高さまで上昇させた場合を示す図である。図２では、走行車体２の高さがＨ１、作業機Ｗであるロータリ耕運機の昇降位置が高さＨ２である場合を示している。制御装置４０は、作業機Ｗがロータリ耕運機の場合、図２に示す状況を特定の状況とし検出し、作業機Ｗが規定の高さであると判定する。例えば、車体測位装置３０から得られる走行車体２の高さＨ１と作業機測位装置３１から得られる作業機Ｗの高さＨ２の差から走行車体２に対する作業機Ｗの位置Ｈが所定の範囲内である場合、またはリフトアーム１２２の角度が所定の範囲内である場合を特定の状況とし、作業機Ｗが規定の高さであると判定する。

そして、制御装置４０は、作業機Ｗが規定の高さであると判定した場合、作業者に対して、作業機Ｗの昇降を停止すべき旨の通知を行ったり、作業機Ｗの昇降を自動で停止したりする。これにより、作業者は、作業機Ｗを規定の位置に停止させることができる。

すなわち、実施形態に係る制御装置４０は、走行車体２に対する作業機Ｗの位置Ｈ、またはリフトアーム１２２の角度Ｄが特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定することで、作業機Ｗを適切な位置に昇降させることができる。

なお、上記した規定の高さとは、例えば、路上走行可能な高さである。つまり、制御装置４０は、走行車体２に対する作業機Ｗの位置Ｈ、またはリフトアーム１２２の角度Ｄが特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が路上走行可能な高さであると判定する。これにより、作業機Ｗを路上走行可能な高さに精度良く昇降させることができる。

また、図２では、作業機Ｗがロータリ耕運機である場合を例に挙げたが、例えば、作業機Ｗは、ハロー（砕土機）や、ブロードキャスタ（施肥機）、牽引作業機等であってもよい。

また、制御装置４０は、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定するための特定の状況が、作業機Ｗの種別に応じて異なってもよい。

また、実施形態に係る制御装置４０は、作業機Ｗを自動昇降させる場合の昇降速度を制御する。具体的には、制御装置４０は、トラクタ１が路上走行時（路上モード時）における自動昇降の昇降速度を、圃場走行時（圃場モード時）における昇降速度に比べて遅くする。これにより、障害物や歩行者が圃場に比べて多い路上の走行時における安全性を向上させることができる。

次に、図１０を参照して制御装置４０を中心とする作業車両（トラクタ）１の制御系について説明する。図１０は、作業車両１の制御系の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、制御装置４０は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１と、走行系ＥＣＵ４２と、作業機昇降系ＥＣＵ４３とを備える。エンジンＥＣＵ４１は、エンジンＥの回転数を制御する。走行系ＥＣＵ４２は、駆動輪の回転を制御することで、走行車体２（図１参照）の走行速度を制御する。作業機昇降系ＥＣＵ４３は、昇降装置１２を制御して作業機Ｗを昇降制御する。

制御装置４０は、電子制御によって各部を制御することが可能であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有する処理部をはじめ、各種プログラムや圃場ごとに予め設定された走行車体２の予定走行経路などの必要なデータ類が記憶される記憶部などを備える。

図１０に示すように、制御装置４０には、車体測位装置３０、作業機測位装置３１、エンジン回転センサ２３、車速センサ２４、切れ角センサ２５、障害物センサ２０（前方センサ２１および後方センサ２２）、リフトアームセンサ２６、レバーセンサ３５などの各種センサ類やロック操作検出スイッチ１３８、モード選択スイッチ２２３、公道走行ボタン９１、上げ高さダイヤル９０などの各種スイッチ類が接続される。なお、エンジン回転センサ２３は、エンジンＥの回転数を検知する。車速センサ２４は、走行車体２（図１参照）の走行速度（車速）を検知する。切れ角センサ２５は、操舵輪である前輪４（図１参照）の切れ角を検知する。切れ角センサ２５は、機体の旋回を検知する。レバーセンサ３５は副変速レバー１４が少なくとも高速位置に操作されていることを検出する。

制御装置４０には、車体測位装置３０から走行車体２の位置情報、作業機測位装置３１から作業機Ｗの位置情報、エンジン回転センサ２３からエンジンＥの回転数、車速センサ２４から走行車体２の走行速度、切れ角センサ２５から前輪４の切れ角、障害物センサ２０から障害物の検知結果、リフトアームセンサ２６から作業機Ｗの高さ、レバーセンサ３５から副変速レバー１４の高速位置操作の有無がそれぞれ入力される。制御装置４０は、トラクタ１を自律走行させる場合、切れ角センサ２５の検知結果を用いて、前輪４の切れ角をフィードバックしながらステアリングホイール９に連結されたステアリングシリンダを制御することで、ステアリングホイール９を自動操舵する。

また、制御装置４０には、エンジンＥＣＵ４１がエンジンＥに接続され、走行系ＥＣＵ４２が、操舵装置５１、変速装置５２および制動装置５３などに接続され、作業機昇降系ＥＣＵ４３が昇降装置１２に接続される。

このうち、作業機昇降系ＥＣＵ４３は、昇降装置１２に向けて作業機昇降信号を出力する。昇降装置１２は、作業機昇降系ＥＣＵ４３から出力された作業機昇降信号に基づいて作業機Ｗを昇降駆動する。また、作業機Ｗの走行車体２に対するローリング角度を調整する水平シリンダ３３を制御する。水平シリンダ３３は右側のリフトロッド１２３に設けられ、伸縮して長さを変更することにより、ローリング角度が調整される。

また、制御装置４０は、たとえば、作業者が携行可能な情報処理端末１００と無線接続される。制御装置４０は、作業者の操作による情報処理端末１００からの指示信号に基づいてトラクタ１の各部を制御する。また、制御装置４０は、トラクタ１の機体情報データベースを保持し、型式などの情報の受け渡しを情報処理端末１００などからも行うことができるように構成してもよい。

また、制御装置４０は、前方センサ２１、または後方センサ２２によって障害物が検知された場合には、走行車体２を停止させる。また、制御装置４０は、前方センサ２１、または後方センサ２２によって障害物が検知された場合には、エンジンＥを停止させたり、ＰＴＯ軸１６への回転動力の伝達を中止させたりする。また、制御装置４０は、制御装置４０は、前方センサ２１、または後方センサ２２によって障害物が検知された場合には、警報器（不図示）を作動させて、障害物が検知されたことを報知してもよい。

また、制御装置４０は、トラクタ１が自律走行しつつ作業を行うモードである「自動運転モード」を有する。制御装置４０は、自動運転モードにおいては、作業機Ｗによる作業内容に応じた予定走行経路が予め圃場ごとに定められ、データ化されて記憶部に記憶され、測位装置３０の測定結果に基づいて、記憶された予定走行経路に沿って走行するように、エンジンＥ、操舵装置５１、変速装置５２、制動装置５３および昇降装置１２などの各部を制御する。なお、予定走行経路は、圃場の形状、大きさ、圃場内に形成された畝の幅、長さおよび本数、さらには作物の種類などに応じて設定される。

また、制御装置４０は、上述した通り、ロック操作検出スイッチ１３８ロック状態を検出している場合、副変速レバー１４高速に操作されていて、モード選択スイッチ２２３が
路上モードに設定されている場合、または制御装置４０に予め登録されている圃場の位置情報および形状情報と作業機測位装置３１により、走行車体２に取り付けられた作業機Ｗが圃場外にいることを検知した場合に、作業機Ｗを予め定められた位置になるように昇降する。この時、作業機Ｗのローリング角度が走行車体２に対して略水平になるよう水平シリンダ３３により自動的に調整されることで、より路上走行に適した姿勢にすることができる。

予め定められた作業機Ｗの位置は例えばポジションレバー１５２を手動操作して高さ調節後、ヒューズを抜いた状態で特定のボタン（例えば、公道走行ボタン９１）を押すなどの操作により設定される。また予め定められた作業機Ｗの位置を情報処理端末１００の操作により設定してもよいし、昇降位置設定手段（上げ高さダイヤル）９０で設定してもよい。これにより、路上走行時の作業機Ｗの昇降位置を任意の位置に設定できるため、どのような作業機Ｗを装着しても、路上走行時において適切な昇降位置に作業機Ｗを昇降できる。

また、予め定められた作業機Ｗの位置が設定された後、例えば、抜いたヒューズを戻すなどした通常の状態で公道走行ボタン９１が押下された場合、作業機Ｗをポジションレバー１５２の操作位置にかかわらず、予め定められた位置に制御してその後公道走行ボタン９１を再度押すまでポジションレバー１５２による操作を受け付けず、上げ高さダイヤル９０によってのみ作業機Ｗの昇降位置を微調整できる構成としてもよい。これにより、路上走行中に不意に作業機Ｗを昇降操作してしまい、不適切な位置で走行することを防止できる。

また、予め登録されている圃場の位置と範囲の情報と作業機測位装置３１により、走行車体２に取り付けられた作業機Ｗが圃場外から圃場内に入ったことを検知した場合、作業機Ｗを予め定められた位置から最上げ位置に上昇させるとよい。これにより圃場内では小回りが利くようになり、畔などとの接触も抑制できる。また作業機測位装置３１により判定することにより、走行車両が作業機をつけずに圃場内に入った場合に、不要な上昇制御を実行しないような構成とすることができる。

さらに、作業機測位装置３１から作業機Ｗの移動速度を算出して、これが所定の速度（例えば、１５ｋｍ／ｈ）以上となる場合、運転者に警告を報知する。これにより作業機Ｗを取り付けた状態で高速走行することを抑制し、転倒しやすい状態での走行を抑制できる。作業機測位装置３１から作業機Ｗの移動速度を算出して判定することで、作業機Ｗをつけない状態など、問題なく走行できる状態での不要な報知を防止できる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ トラクタ（作業車両）
２ 走行車体
１５Ｌ 左ブレーキペダル
１５Ｒ 右ブレーキペダル
２６ リフトアームセンサ
３０ 車体測位装置
３１ 作業機測位装置
３３ 水平シリンダ
３５ レバーセンサ
４０ 制御装置
９０ 昇降位置設定手段（上げ高さダイヤル）
９１ 公道走行ボタン
１３８ ロック操作検出部
１５２ ポジションレバー
２２３ モード選択スイッチ
３０３ ペダル連結部
３１０ ペダル連結操作部
３１８ ロック機構
Ｗ 作業機

Claims (2)

1. 走行車体と、
   前記走行車体の後部に昇降および脱着可能に装着される作業機と、
   前記作業機を昇降制御する制御装置と、
   前記走行車体に装着され、前記走行車体の位置を測位する車体測位装置と、
   前記作業機に装着され、前記作業機の位置を測位する作業機測位装置を備え、
   前記制御装置は圃場の位置情報と形状情報を有し、前記作業機測位装置の検出値により圃場外にあることを検知すると路上走行中であると判定し、前記車体測位装置の検出値と前記作業機測位装置の検出値に基づいて、前記走行車体に対する前記作業機の位置を予め定められた位置になるように昇降し、
   前記制御装置は前記作業機測位装置の検出値から前記作業機の移動速度を算出し、
   前記作業機の移動速度が所定の速度以上になると運転者に報知し、
   走行車体の車速を検出する車速センサまたは車体測位装置の検出値から走行車体の移動速度が前記所定の速度以上であっても、前記作業機測位装置により前記所定の速度以上の前記作業機の移動速度が検出されなければ運転者に報知しない報知手段を備えていること
   を特徴とする農業用トラクタ。
2. 作業機の位置を手動操作するポジションレバーを備え、
   ポジションレバーで操作した任意の作業機の位置を、路上走行中であると判定したときの昇降目標位置として記憶する記憶手段を備えること
   を特徴とする請求項１に記載の農業用トラクタ。

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