JP7341878B2 - 作業機 - Google Patents
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Description
しかしながら、機体が旋回する際に、作業装置が接地していない状態(不接地状態)であるか否かを確実に認知、検知するためには機体が旋回するたびに作業者が直接目視する必要、又は当該接地を検出するセンサ等を作業装置に取り付ける必要がある。また、機体が旋回する場合に加え、機体が後進する場合に作業装置が接地していると機体の走行を妨げ、さらに当該後進によって作業装置に負担がかかる虞がある。
また、昇降制御部は、記憶装置が記憶しているそれぞれの作業装置に対応付けられた第1高さのうち、昇降装置に装着された作業装置に対応する第1高さを取得する。
また、自動走行制御部が機体を旋回、又は後進させる際に、昇降制御部が昇降装置を制御して、作業装置を接地状態から不接地状態に上昇させるまでの間、所定の警告を行う報知装置を備えている。
図7は、作業機1の一例であるトラクタを示している。本実施形態においては、作業機1としてトラクタを例にあげて説明するが、作業機1は、トラクタに限定されない。本発明の実施形態において、作業機1の運転席10に着座した作業者(運転者)の前側(図7の矢印A1方向)を前方、作業者の後側(図7の矢印A2方向)を後方、作業者の左側を左方(図7の手前側)、作業者の右側を右方(図7の奥側)として説明する。また、作業機1の前後方向に直交する方向である水平方向を幅方向として説明する。
図7に示すように、機体3の後部には、昇降装置8が設けられている。昇降装置8には、作業装置2が着脱可能である。昇降装置8は、装着された作業装置2を昇降可能である。作業装置2は、図7に示すような耕耘する耕耘装置(ロータリ耕耘機)や、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、及び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、シャトル部5bは、シャトル軸5b1と、前後進切換部5b2とを有している。シャトル軸5b1には、推進軸5aからの動力が伝達される。前後進切換部5b2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5b1の回転方向、即ち、作業機1の前進及び後進を切り換える。具体的には、前後進切換部5b2は、前進クラッチ部35と、後進クラッチ部36とを有している。前進クラッチ部35及び後進クラッチ部36は、推進軸5aと一体回転するハウジング37を有している。
cから離れる方向に付勢されている。
図1に示すように、前進クラッチ部35側のハウジング37内は、作動油を給排する第1油路18aが接続されている。図2に示すように、第1油路18aは、第1制御弁17aと接続されており、第1制御弁17aの開度を変更して、第1油路18aからハウジング37側に作動油が供給されると、押圧部材35dはバネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート35cがハウジング37側に圧接して、前進クラッチ部35は接続状態になる。推進軸5aの動力が円筒軸35bと一体回転するギア38に伝達される。一方、ハウジング37側から第1油路18aに作動油が排出されると、押圧部材35dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート35cがハウジング37側から離れて、前進クラッチ部35は切断状態になる。推進軸5aの動力はギア38に伝達されない。前進クラッチ部35の出力側のギア(出力ギア)38は、出力軸5b3に噛み合っていて、前進クラッチ部35が接続状態になった場合には、駆動力が出力軸5b3に伝達される。
図1に示すように、後進クラッチ部36側のハウジング37内は、作動油を給排する第2油路18bが接続されている。図2に示すように、第2油路18bは、第2制御弁17bと接続されており、第2制御弁17bの開度を変更して、第2油路18bからハウジング37側に作動油が供給されると、押圧部材36dはバネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート36cがハウジング37側に圧接して、後進クラッチ部36は接続状態になる。推進軸5aの動力が円筒軸36bと一体回転するギア39に伝達される。一方、ハウジング37側から第2油路18bに作動油が排出されると、押圧部材36dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート36cがハウジング37側から離れて、後進クラッチ部36は切断状態になる。推進軸5aの動力はギア39に伝達されない。後進クラッチ部36の出力側のギア(出力ギア)39は、出力軸5b3に噛み合っていて、後進クラッチ部36が接続状態になった場合には、駆動力が出力軸5b3に伝達される。
本実施形態において、斜板12は、第3制御弁17cから供給される作動油によって角度を変更可能である。斜板12及び第3制御弁17cは、例えば作動油を給排する第3油路18cによって接続されている。第3制御弁17cは、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で、第3油路18cを流れる作動油を調
整し、斜板12の角度を調整、即ち、副変速部5dに出力する動力を変更することができる。なお、主変速部5cは、無段変速機構で構成しているが、ギアによって変速を行う有段変速機構であってもよい。
b、トップリンク8c、リフトロッド8d、リフトシリンダ8eを有している。リフトアーム8aの前端部は、変速装置5を収容するケース(ミッションケース)の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム8aは、リフトシリンダ8eの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ8eは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ8eは、第6制御弁17fを介して油圧ポンプと接続されている。第6制御弁17fは、電磁弁等であって、リフトシリンダ8eを伸縮させる。
体3)が前進しているか、後進しているかも検出することができる。上述した検出装置41は一例であり、上述したセンサに限定されない。
制御装置40がポジションレバー42g及び上限設定ダイヤル42hの操作に基づいて、昇降装置8の昇降を制御する場合について説明すると、例えば、制御装置40は、伸長センサ41fから出力された検出信号と、ポジションレバー42gから出力された操作信号と、上限設定ダイヤル42hから出力された操作信号と、に基づいて制御装置40を昇降させる。制御装置40は、伸長センサ41fから出力された検出信号と記憶部44に記憶された所定のテーブルとに基づいて、リフトシリンダ8eの実際の伸長量(実伸長量)を算出(取得)する。制御装置40は、ポジションレバー42gから出力された操作信号と記憶部44に記憶された所定のテーブルとに基づいて、ポジションレバー42gの操作に基づくリフトシリンダ8eの伸長量(指示伸長量)を算出(取得)する。また、制御装置40は、上限設定ダイヤル42hから出力された操作信号と記憶部44に記憶された所定のテーブルとに基づいて、上限設定ダイヤル42hの操作に基づくリフトシリンダ8eの伸長量の上限(上限値)、言い換えると昇降装置8の高さの上限を算出(取得)する。
制御装置40は、指示伸長量が上限値よりも小さく且つ実伸長量が指示伸長量よりも大きい場合、又は指示伸長量が上限値よりも大きく且つ実伸長量が上限値よりも大きい場合、図3Bの下図の状態から図3Bの上図の状態に移行するように第6制御弁17fを制御することでリフトシリンダ8eを収縮させ、リフトアーム8aの後端部を下降させる。
話)、タブレット等のコンピュータを用いて行う。設定された走行予定ルートLは、例えば記憶部44又は記憶装置52等に記憶される。
速度vと等しい場合、主変速部5c及び副変速部5dのいずれかを自動的に切り換え、又は原動機4の回転数を制御して車速を維持させる。第1制御部40a1は、実車速が速度vよりも高い場合、主変速部5c及び副変速部5dのいずれかを自動的に切り換え、又は原動機4の回転数を制御して減速を行う。
なお、昇降制御部40a2は、旋回部L2の始点Lbに侵入する際において、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させればよく、位置検出装置43が検出した機体位置W1が旋回部L2の始点Lbの手前ではなく旋回部L2の始点Lbに位置している場合に、昇降装置8を制御して、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させてもよい。斯かる場合において、機体位置W1が旋回部L2の始点Lbに位置し且つ作業装置2が接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に停止信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を停止させる。また、機体位置W1が旋回部L2の始点Lbに位置し且つ作業装置2が不接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に許可信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を再開させる。
2を接地状態から不接地状態に上昇させる場合について説明すると、昇降制御部40a2は、後進部L1bの始点La2に侵入する際において、昇降装置8を制御して、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させる。具体的には、位置検出装置43が検出した機体位置W1が後進部L1bの始点La1の手前に位置している場合、予め設定された高さ(第1高さ)に基づいて第6制御弁17fを制御することでリフトシリンダ8eを伸長させ、リフトアーム8aの後端部(作業装置2側の端部)を上昇させ、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させる。
なお、昇降制御部40a2は、後進部L1bの始点La2に侵入する際において、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させればよく、位置検出装置43が検出した機体位置W1が後進部L1bの始点La2の手前ではなく後進部L1bの始点La2に位置している場合に、昇降装置8を制御して、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させてもよい。斯かる場合において、機体位置W1が後進部L1bの始点La1に位置し且つ作業装置2が接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に停止信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を停止させる。また、機体位置W1が後進部L1bの始点La2に位置し且つ作業装置2が不接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に許可信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を再開させる。
なお、昇降制御部40a2は、直進部L1の始点Laに侵入する際において、作業装置2を不接地状態から接地状態に下降させればよく、位置検出装置43が検出した機体位置
W1が直進部L1の始点Laの手前ではなく直進部L1の始点Laに位置している場合に、昇降装置8を制御して、作業装置2を不接地状態から接地状態に下降させてもよい。斯かる場合において、機体位置W1が直進部L1の始点Laに位置し且つ作業装置2が不接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に停止信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を停止させる。また、機体位置W1が直進部L1の始点Laに位置し且つ作業装置2が接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に許可信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を再開させる。
なお、昇降制御部40a2は、前進部L1aの始点La1に侵入する際において、作業装置2を不接地状態から接地状態に下降させればよく、位置検出装置43が検出した機体位置W1が前進部L1aの始点La1の手前ではなく前進部L1aの始点La1に位置している場合に、昇降装置8を制御して、作業装置2を不接地状態から接地状態に下降させてもよい。斯かる場合において、機体位置W1が前進部L1aの始点La1に位置し且つ作業装置2が不接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に停止信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を停止させる。また、機体位置W1が前進部L1aの始点La1に位置し且つ作業装置2が接地状態であると、昇降制御部40a2は、第1制御部40a1に許可信号を出力し、第1制御部40a1は、走行装置7の走行を再開させる。
図5Aに示すように、表示装置50は、作業者が当該表示装置50に所定の操作を行った場合に表示部51に案内画面M1を表示し、案内画面M1には、第1高さの入力方法を
案内する第1案内部61が表示される。第1案内部61は、例えば、作業者にポジションレバー42gを最上げするよう指示する旨が表示する。なお、本実施形態において、第1案内部61は、所定の文章で第1高さの入力方法を表示するが、アイコンや図面で表示するような構成であってもよい。
図5Bに示すように、第1受付具67は、本実施形態において表示部51に表示された操作可能な表示画像であり、本実施形態においては、「次へボタン」である。第1受付具67が操作されると、表示装置50は、制御装置40が算出した実伸長量を取得し、当該実伸長量に基づく高さ(第1入力高さ)が所定の第1閾値以上であるか否かを判断する。表示装置50は、第1入力高さが第1閾値以上である場合、第1入力高さを第1高さの入力として受け付ける。一方、表示装置50は、第1入力高さが第1閾値未満である場合、第1入力高さを第1高さの入力として受け付けず、表示部51に所定の警告画面を表示させる。なお、第1閾値は、記憶装置52に予め記憶された所定の値であり任意に変更可能であってもよい。
表示装置50は、記憶装置52に第1高さを記憶させると、図5Cに示すように、表示部51に第2入力画面M3を表示する。表示装置50は、第2入力画面M3において制御装置40が算出した実伸長量を取得し、当該実伸長量に基づいて第2高さの入力を受け付ける。具体的には、図5Cに示すように、第2入力画面M3は、第2高さの入力方法を案内する第3案内部70と、実伸長量に基づく昇降装置8の高さを表示する第2高さ表示部71と、第2高さの入力を受け付ける第2受付具72と、を表示する。第3案内部70は、例えば、ポジションレバー42gを操作して、作業装置2が接地状態になるよう昇降装置8を昇降させる旨が表示する。
図5Cに示すように、第2受付具72は、本実施形態において第2受付具72は表示部
51に表示された操作可能な表示画像であり、本実施形態においては、「次へボタン」である。第2受付具72が操作されると、表示装置50は、制御装置40が算出した実伸長量を取得し、当該実伸長量に基づく高さ(第2入力高さ)が所定の第2閾値以下であるか否かを判断する。表示装置50は、第2入力高さが第2閾値以下である場合、第2入力高さを第2高さの入力として受け付ける。一方、表示装置50は、第2入力高さが第2閾値を超過している場合、第2入力高さを第2高さの入力として受け付けず、表示部51に所定の警告画面を表示させる。なお、第2閾値は、記憶装置52に予め記憶された所定の値であり任意に変更可能であってもよい。
み合わせによって、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させる旨を報知する。具体的には、報知装置46が音によって報知する場合、報知装置46は、音声で通知を行う音声出力装置(スピーカ)である。なお、報知装置46が映像によって作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させる旨を報知する場合、報知装置46は表示装置50であり、表示装置50は所定の警告画面を表示する。また、報知装置46は、運転席に周囲に設けられ、且つ複数のランプ(例えば、LED電球)から構成された発光装置(インジケータ)であってもよく、表示装置50、音声出力装置、及び発光装置のうちのいずれか1つ以上である。
図6Aに示すように、表示装置50は、表示部51に第1入力画面M2を表示すると(S3)、第1受付具67が操作されたか否かを判断する(S4)。表示装置50が第1受付具67は操作されたと判断した場合(S4,Yes)、つまり作業者が上限設定ダイヤル42hを操作して、作業装置2が不接地状態になるよう昇降装置8を昇降させ、第1受付具67を操作した場合、表示装置50は、制御装置40が算出した実伸長量を取得して、当該実伸長量に基づく高さ(第1入力高さ)が第1閾値以上であるか否かを判断する(S5)。表示装置50は、第1入力高さが第1閾値以上である場合(S5,Yes)、第1入力高さを第1高さの入力として受け付ける(S6)。第1受付具67が操作されて表示装置50が第1入力高さを第1高さの入力として受け付けると(S6)、表示装置50は、案内画面M1で選択された作業装置2と、入力を受け付けた第1高さと、を対応づけて記憶装置52に記憶させる(S7)。
否かの確認を行う(S14)。具体的には、確認画面は、例えば「次へボタン」や「確認ボタン」等を表示して当該ボタンが操作され、自動走行を開始するか否かの判断を行う。
図6Aに示すように、表示装置50が表示部51に確認画面を表示して(S14)、作業者が確認画面に表示された「次へボタン」や「確認ボタン」等を操作する等所定の操作を行った場合、即ち表示装置50が自動走行を開始するか否かを確認した場合、表示装置50は、当該ボタンが操作され且つ自動走行を開始する指示信号を制御装置40(自動走行制御部40a)に出力する(S16)。自動走行制御部40aは、表示装置50から指示信号を取得すると作業機1の自動走行を開始し(S17)、自動走行フェーズに移行する。
図6Bに示すように、昇降制御部40a2が昇降装置8を上昇させると(S19)、自動走行制御部40aは、報知装置46に所定の警告を行わせる(S20)。自動走行制御部40aが報知装置46に所定の警告を行わせると(S20)、昇降制御部40a2は、補正後の第1高さ及び制御装置40が算出した実伸長量に基づいて作業装置2が不接地状態か否かを判断する(S21)。昇降制御部40a2が作業装置2は不接地状態であると判断した場合(S21、Yes)、自動走行制御部40aが報知装置46に所定の警告を終了させる(S22)。
後進部L1bの始点La2から機体3を後進させる。
さらに、図6Bに示すように、S18において、制御装置40が機体位置W1は旋回部L2の始点Lbの手前又は後進部L1bの始点La2の手前に位置していないと判断した場合(S18,No)、制御装置40が位置検出装置43の検出した機体位置W1と記憶装置52に記憶された走行予定ルートLとに基づいて、機体位置W1が直進部L1の始点Laの手前、又は前進部L1aの始点La1の手前に位置しているか否かを判断する(S29)。
上述した作業機1は、機体3と、機体3に作業装置2を連結し、且つ作業装置2を接地させる接地状態と接地させない不接地状態とに昇降可能な昇降装置8と、走行予定ルートLに基づいて機体3を自動走行させる自動走行制御部40aと、を備え、自動走行制御部40aは、昇降装置8を制御して、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させる昇降制御部40a2を有し、昇降制御部40a2が昇降装置8を制御して、作業装置2を接地状態から不接地状態に上昇させてから機体3を旋回、又は後進させる。上記構成によれば、作業装置2が接地状態、又は接地状態から不接地状態への移行の最中に、機体3が旋回又は後進を行わず、作業装置2が不接地状態に上昇、即ち接地していない状態で、機体3が旋回又は後進を行う。このため、機体3が旋回又は後進する際に、確実に作業装置2を不接地状態に上昇させることができる。
2 作業装置
3 機体
8 昇降装置
40a 自動走行制御部
40a2 昇降制御部(第2制御部)
45 補正部
46 報知装置
50 表示装置(入力装置)
52 記憶装置
L 走行予定ルート
Claims (6)
- 機体と、
前記機体に作業装置を連結し、且つ前記作業装置を接地させる接地状態と接地させない不接地状態とに昇降可能な昇降装置と、
走行予定ルートに基づいて前記機体を自動走行させる自動走行制御部と、
前記不接地状態における前記昇降装置の第1高さの入力を受け付ける入力装置と、
前記昇降装置の昇降を手動で操作するポジションレバーと、
を備え、
前記昇降装置は、複数の前記作業装置を着脱可能であり、
前記入力装置は、それぞれの前記作業装置に前記第1高さを対応付けて記憶する記憶装置を有し、
前記自動走行制御部は、前記昇降装置を制御して、前記作業装置を前記接地状態から前記不接地状態に上昇させる昇降制御部を有し、前記昇降制御部が前記昇降装置を制御して、前記作業装置を前記接地状態から前記不接地状態に上昇させてから前記機体を旋回、又は後進させ、
前記昇降制御部は、前記昇降装置に装着された前記作業装置に対応する前記第1高さを取得し、当該第1高さに基づいて前記昇降装置を制御して、前記作業装置を前記接地状態から前記不接地状態に上昇させる作業機において、
前記入力装置は、前記第1高さに加えて、前記接地状態における前記昇降装置の第2高さの入力を受け付け、
前記自動走行制御部は、前記ポジションレバーが前記第2高さに対応する操作位置である場合には、自動走行を開始でき、前記ポジションレバーが前記第2高さに対応する操作位置ではない場合には、自動走行を開始しない作業機。 - 前記昇降制御部は、前記記憶装置が記憶しているそれぞれの前記作業装置に対応付けられた第1高さのうち、前記昇降装置に装着された前記作業装置に対応する前記第1高さを取得する請求項1に記載の作業機。
- 前記入力装置は、前記第1高さの入力を受け付ける入力画面を表示する表示装置であり、
前記表示装置は、前記昇降装置に装着された前記作業装置を選択する選択画面を表示して、当該作業装置を取得し、
前記昇降制御部は、前記表示装置が取得した前記作業装置の情報に基づいて、前記記憶装置が記憶しているそれぞれの前記作業装置に対応付けられた第1高さのうち、前記昇降装置に装着された作業装置に対応する前記第1高さを前記記憶装置から取得する請求項2に記載の作業機。 - 前記入力装置が受け付けた前記第1高さを所定の補正値に基づいて当該第1高さよりも高く補正する補正部を備えており、
前記昇降制御部は、前記補正部が補正した補正後の前記第1高さに基づいて前記昇降装置を制御して、前記作業装置を前記接地状態から前記不接地状態に上昇させる請求項3に記載の作業機。 - 前記自動走行制御部が前記機体を旋回、又は後進させる際に、前記昇降制御部が前記昇降装置を制御して、前記作業装置を前記接地状態から前記不接地状態に上昇させるまでの間、所定の警告を行う報知装置を備えている請求項1~4のいずれか1項に記載の作業機。
- 前記昇降制御部は、前記昇降装置を制御して、前記作業装置を前記不接地状態から前記接地状態に下降でき、
前記自動走行制御部は、前記昇降制御部が前記昇降装置を制御して、前記作業装置を前記不接地状態から前記接地状態に下降させてから前記機体を旋回から直進、又は後進から前進させる請求項1~5のいずれか1項に記載の作業機。
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