KR102539946B1 - 농작업차 - Google Patents

Abstract

포장에 대한 농업용 자재의 공급 상태를 항시 적정한 공급 상태로 하게 할 것이 요망되고 있었다.
차체의 위치 및 방위를 측정하는 측위 유닛(63)과, 주행 경로와 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여, 주행 경로를 따라 차체를 자동으로 작업 주행시키는 자동 작업 주행 제어를 실행하는 자동 운전 제어부(60B)와, 주행에 수반하여 차체에 탑재되는 농업용 자재를 포장에 공급하는 농업용 자재 공급부와, 농업용 자재의 소비량을 구하는 소비량 연산부(60C)와, 소비량 연산부(60C)의 연산 결과와 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여 구해지는 농업용 자재의 변화 상태가 미리 설정되어 있는 적정 변화 상태로 되도록, 농업용 자재 공급부에 의한 농업용 자재의 공급량을 조정하는 공급량 조정 제어를 실행하는 공급량 제어부(60E)가 구비되어 있다.

Description

농작업차{AGRICULTURAL WORKING VEHICLE}

본 발명은, 차체의 위치 및 방위를 계측하는 측위 유닛과, 상기 측위 유닛의 측위 결과에 기초하여, 주행 경로를 따라 차체를 자동으로 작업 주행시키는 자동 작업 주행 제어를 실행하는 자동 운전 제어부를 구비한 농작업차에 관한 것이다.

상기 농작업차는, 주행 경로에 있어서 차체를 자동으로 작업 주행시킴으로써, 차체에 탑승하는 오퍼레이터의 작업 부담을 경감시킬 수 있다. 이러한 농작업차에 있어서, 작업 주행 경로를 따라 차체를 자동으로 작업 주행시키고 있을 때, 예를 들어 모종이나 비료 등의 농업용 자재의 포장(圃場)에 대한 공급 상태로서는, 포장의 단위 면적당 자재 공급량을 설정값으로 조정하는 등의 미리 설정된 공급 조건에서 작업이 행해진다. 그리고, 상기 농업용 자재의 잔량이 미리 설정한 역치보다도 적은 것을 검지한 경우에는, 포장 끝까지 자동으로 직진 주행한 후, 포장 끝에서 자동으로 정지하도록 구성되고, 모종이나 비료 등의 농업용 자재를 농작업차에 보급하는 작업이 필요한 것을 오퍼레이터에게 알리도록 한 것이 있었다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2008-92818호 공보

상기 종래 구성에서는, 농업용 자재의 잔량이 미리 설정한 역치보다도 적어지면, 그 점이 오퍼레이터에게 통지되는 것이지만, 주행에 수반하는 농업용 자재의 공급 상태에 대해서는, 작업을 개시하고 나서 작업을 종료하기까지, 미리 설정된 공급 조건이 그대로 적용되는 것으로 되어 있다.

그 결과, 포장에 대한 농업용 자재(모종이나 비료 등)의 공급 상태가 적정한 상태로 되지는 않아, 농업용 자재의 과부족이 발생할 우려가 있다. 예를 들어, 농업용 자재의 소비 상태에 관한 사용 조건으로서, 잘못된 조건이 설정되는 경우, 또는 농업용 자재의 공급이 차체에 구비된 주행용 차륜의 회전 속도에 따라 행해지도록 구성된 것이면, 차체 주행에 수반하여 주행용 차륜이 슬립하여 주행용 차륜의 회전 속도에 비하여 차체의 실제 이동량이 적어지는 경우 등이다. 이와 같이, 농업용 자재의 공급 상태가 적정한 상태로 되어 있지 않으면, 농업용 자재의 공급량에 과부족이 발생하거나, 포장 내부에서 농업용 자재의 공급량에 불균일이 발생하는 경우가 있어, 당해 포장에 있어서의 작물의 수확량이 크게 변동되는 등의 불리한 면이 있었다.

그래서, 포장에 대한 농업용 자재의 공급 상태를 항시 적정한 공급 상태로 하게 할 것이 요망되고 있었다.

본 발명에 따른 농작업차의 특징 구성은,

차체의 위치 및 방위를 계측하는 측위 유닛과,

미리 설정된 주행 경로와 상기 측위 유닛의 측위 결과에 기초하여, 상기 주행 경로를 따라 차체를 자동으로 작업 주행시키는 자동 작업 주행 제어를 실행하는 자동 운전 제어부와,

주행에 수반하여 차체에 탑재되는 농업용 자재를 포장에 공급하는 농업용 자재 공급부와,

주행에 수반하여 소비되는 상기 농업용 자재의 소비량을 구하는 소비량 연산부와,

상기 소비량 연산부의 연산 결과와 상기 측위 유닛의 측위 결과에 기초하여, 상기 농업용 자재의 변화 상태를 구하는 변화 상태 연산부와,

상기 변화 상태 연산부에서 구해지는 상기 농업용 자재의 변화 상태가 미리 설정되어 있는 적정 변화 상태로 되도록, 상기 농업용 자재 공급부에 의한 상기 농업용 자재의 공급량을 조정하는 공급량 조정 제어를 실행하는 공급량 제어부가 구비되어 있는 점에 있다.

본 발명에 의하면, 작업 주행에 수반하여 농업용 자재 공급부에 의하여 포장에 공급되므로, 차체에 탑재되는 농업용 자재의 탑재량이 감소한다. 그래서, 소비량 연산부에 의하여 주행에 수반하여 소비되는 농업용 자재의 소비량이 구해지고, 변화 상태 연산부에 의하여 소비량의 연산 결과와 측위 유닛의 측위 결과에 기초하여, 농업용 자재의 변화 상태가 구해진다. 농업용 자재의 변화 상태로서는, 예를 들어, 포장의 단위 면적당 어느 정도의 농업용 자재가 공급되고 있는지에 관한 정보 등이 있다. 여기서, 미리 설정된 주행 경로는, 사전에 입력되어 기체에 구비된 기억 수단에서 기억시켜 둔 것이어도 되고, 그 이외에, 예를 들어, 다른 장소에 구비된 관리용 컴퓨터 등으로부터 무선 통신에 의하여 송신되는 것이어도 된다.

측위 유닛에 의하여 계측되는 차체의 위치 정보로부터, 차체가 실제로 얼마나 주행했는지를 알 수 있다. 또한, 농업용 자재가 어느 정도 소비되었는가 하는 정보를 알 수 있다. 그래서, 그들 정보로부터 농업용 자재의 변화 상태, 예를 들어, 포장의 단위 면적당 어느 정도의 농업용 자재가 공급되었는지 등의 상태를 알 수 있다.

그리고, 공급량 제어부는, 농업용 자재의 변화 상태가 미리 설정된 적정 변화 상태로 되도록, 농업용 자재 공급부에 의한 농업용 자재의 공급량을 조정한다. 측위 유닛에 의한 차체 위치의 계측은 계속해서 행해지며, 상술한 바와 같은 농업용 자재의 변화 상태의 조정은, 차체가 주행하고 있는 동안에는 항시 행할 수 있다. 즉, 차체의 주행에 수반하여, 농업용 자재의 변화 상태가 적정 변화 상태는 아닌 상태라면, 적정 변화 상태로 되도록 농업용 자재의 공급량이 조정되므로, 부적정한 상태가 오래 계속되는 일은 없다. 여기서, 미리 설정된 적정 변화 상태는, 사전에 입력되어 기체에 구비된 기억 수단에 기억시킨 것이어도 되고, 그 이외에, 예를 들어, 다른 장소에 구비된 관리용 컴퓨터 등으로부터 무선 통신에 의하여 송신되는 것이어도 된다.

따라서, 측위 유닛에 의한 계측 결과를 유효하게 이용하여, 포장에 대한 농업용 자재의 공급 상태를 항시 적정한 공급 상태로 되게 하는 것이 가능해졌다.

본 발명에 있어서는, 상기 농업용 자재가 포장에 공급되는 비료이고, 상기 적정 변화 상태가 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정된 설정량의 비료가 공급되는 상태이면 적합하다.

본 구성에 의하면, 포장에 대하여 적정한 양의 비료가 공급되므로, 작물의 생육이 양호하게 행해진다. 따라서, 포장에 있어서의 작물의 수확량을 증가시키는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서는, 상기 농업용 자재가 포장에 주행에 수반하여 포장에 식부되는 모종이고, 상기 적정 변화 상태가 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정된 설정량의 모종이 식부되는 상태이면 적합하다.

본 구성에 의하면, 포장에 모종을 식부할 때, 작업 대상인 포장에 대응하는 모종의 양은 한정되어 있지만, 포장의 단위 면적당 모종의 양을 관리함으로써, 그 한정된 모종을 포장 내에 균등하게 식부할 수 있다. 그 결과, 양호한 생육 상태로 하는 것이 가능하여 수확량을 증가시킬 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 주행 경로에는, 상기 농업용 자재, 및 주행에 수반하여 탑재량이 변화되는 차량 탑재물 중의 상기 농업용 자재 이외의 차량 탑재물 중, 적어도 어느 하나에 관한 보조 작업을 행하는 특정한 보조 작업 지점이 포함되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 차체는 주행 경로를 따라 자동 작업 주행을 행하여, 포장에 농업용 자재를 공급하는데, 차체가 보조 작업 지점에 이르면, 자동 운전 제어부가 그 점을 인식하므로, 오퍼레이터에게 그 점을 알릴 수 있다. 그리고, 보조 작업 지점에 있어서는, 농업용 자재에 관한 보조 작업, 예를 들어, 농업용 자재의 보급 작업 등을 행할 수 있다.

보조 작업 지점에서는, 주행에 수반하여 탑재량이 변화되는 차량 탑재물 중의 농업용 자재 이외의 차량 탑재물에 관한 보조 작업을 행하도록 하는 것이어도 된다. 예를 들어, 주행에 수반하여 작물을 수확하는 농작업차이면, 수확하는 작물을 보조 작업 지점에서 지상측에 배출시킬 수 있다.

따라서, 본 구성에 의하면, 보조 작업 지점을 경유하는 상태로 차체를 자동으로 작업 주행시킬 수 있어, 작업 능률의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 보조 작업 지점을 변경 설정 가능하면 적합하다.

본 구성에 의하면, 작업 대상으로 되는 포장에서의 실정이나 작물의 종류의 차이 등에 따라, 보조 작업 지점을 변경할 수 있으므로, 농업용 자재에 관한 보조 작업, 예를 들어, 농업용 자재의 보급 작업 등을 실정에 맞는 적절한 타이밍에 행하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서는, 상기 농업용 자재 이외의 차량 탑재물이, 주행에 수반하여 수확된 작물이면 적합하다.

본 구성에 의하면, 수확한 작물의 회수 작업을 포장 내에서의 작업 주행이 종료되기까지 기다리는 것이 아니라, 포장 내의 작업 주행 경로의 주행 도중이더라도, 수확한 작물을 회수할 수 있다.

도 1은 승용 전식기의 전체 측면도이다.
도 2는 조타 구성 등을 도시하는 개략 평면도이다.
도 3은 제어 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 모종량 조절 기구와 조출량 조절 기구를 도시하는 도면이다.
도 5는 포장에 있어서의 작업차의 주행 경로와 보조 작업용의 보조 작업 지점 등을 도시하는 평면도이다.
도 6은 보조 작업용의 자동 이동 제어에서의 차체의 이동 경로 등을 도시하는 평면도이다.

이하, 본 발명을, 작업차의 일례인 승용 전식기에 적용한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

이 실시 형태에서는, 도 1, 2에 기재된 부호 F가 나타내는 방향이 기체 전방측이고, 도 1, 2에 기재된 부호 B가 나타내는 방향이 기체 후방측이다. 도 1에 기재된 부호 U로 나타내는 방향이 기체 상측이고, 부호 D로 나타내는 방향이 기체 하측이다. 또한, 도 2에 기재된 부호 R이 나타내는 방향이 기체 우측이고, 부호 L이 나타내는 방향이 기체 좌측이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서 예시된 승용 전식기는, 승용형이며 4륜 구동 형식의 주행 차체(1), 주행 차체(1)의 후방부에 승강 요동 가능하게 연결된 평행 4련 링크 형식의 링크 기구(2), 링크 기구(2)를 요동 구동하는 유압식 승강 실린더(3), 링크 기구(2)의 후단부에 롤링 가능하게 연결되는 모종 식부 장치(4), 및 주행 차체(1)의 후단부로부터 모종 식부 장치(4)에 걸친 시비 장치(5) 등을 구비하고 있다. 승강 실린더(3)는 전기적으로 제어되는 밸브 유닛(3A)에 의하여 압유의 급배가 행해진다.

주행 차체(1)는, 주행 장치(6)로서, 조타 가능한 좌우의 전륜(6A)과, 조타 불가능한 좌우의 후륜(6B)을 구비하고 있다. 주행 차체(1)의 전방부에 엔진(7)이 탑재되며, 엔진(7)으로부터의 동력은, 유압식 무단 변속 장치(8) 및 미션 케이스(9) 내의 도시하지 않은 동력 전달 기구를 통하여 전륜(6A) 및 후륜(6B)에 공급되는 한편, 식부 클러치(10)(도 3 참조)를 통하여 단속 가능하게 모종 식부 장치(4)에 전달되고, 시비 클러치(11)(도 3 참조)를 통하여 단속 가능하게 시비 장치(5)에 전달된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 식부 클러치(10)는 제1 클러치 모터(12)의 작동에 의하여 온오프 조작된다. 시비 클러치(11)는 제2 클러치 모터(13)의 작동에 의하여 온오프 조작된다.

모종 식부 장치(4)는, 8조 식부 형식으로 구성되며, 정지 플로트(14), 모종 적재대(15), 8조 분의 식부 기구(16) 등을 구비하고 있다. 정지 플로트(14)는, 그들이 접지된 상태에서의 주행 차체(1)의 주행에 수반하여, 논의 진흙면을 활주하여, 모종 식부 예정 부위 등의 진흙면을 정지(整地)한다. 모종 적재대(15)는, 8조 분의 매트형 모종을 적재 가능하게 형성되어 있다. 모종 적재대(15)는, 매트형 모종의 좌우 폭에 대응하는 일정 스트로크로 좌우 방향으로 왕복 이동하며, 세로 이송 기구(17)는, 모종 적재대(15)가 좌우의 스트로크 단부에 도달할 때마다, 모종 적재대(15) 상의 각 매트형 모종을 모종 적재대(15)의 하단부를 향하여 소정 피치로 세로 이송한다. 8개의 식부 기구(16)는, 로터리식이며, 식부조 사이에 대응하는 일정 간격으로 좌우 방향으로 배치되어 있다. 그리고, 각 식부 기구(16)는, 주행 차체(1)로부터의 동력에 의하여, 모종 적재대(15)에 적재된 각 매트형 모종의 하단부로부터 1주 분의 모종을 잘라내어, 정지 후의 이토부에 식부한다. 이것에 의하여, 모종 식부 장치(4)의 작동 상태에서는, 모종 적재대(15)에 적재된 매트형 모종으로부터 모종을 취출하여 논의 이토부에 식부할 수 있다.

모종 식부 장치(4)에는, 식부 기구(16)에 의한 모종량을 조절하는 모종량 조절 기구(18)가 구비되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 식부 기구(16)는, 모종 적재대(15)의 하단부를 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일(15a)에 형성된 모종 취출구를 통과하여 1포기분의 모종을 취출하여 식부한다. 모종 적재대(15) 및 모종 적재대(15)의 하단부를 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일(15a)을 상하로 위치 변경함으로써 모종량을 조절한다.

설명을 추가하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 모종량 조절 기구(18)는, 모종 적재대(15) 및 가이드 레일(15a)를 상하로 위치 변경하기 위한 액추에이터인, 감속 기구를 갖는 모종량 조절 모터(19)와, 이 모종량 조절 모터(19)의 출력축에 설치된 피니언 기어와 맞물려 있는 부채형 기어(20)를 구비하고 있다. 또한, 모종량 조절 기구(18)는, 가이드 레일(15a)의 전방부에 삽입된 지지 아암(21)과, 이 지지 아암(21)을 요동 가능하게 지지하는 지지축(22)을 구비하고 있다. 지지 아암(21)과 부채형 기어(20)는, 연결 아암(23)에 의하여 링크 결합되어 있다. 부채형 기어(20)의 회동축(24)에는, 부채형 기어(20)의 회동 각도(모종량)를 검출하는 모종량 센서(25)가 설치되어 있다. 모종량 조절 모터(19)의 한쪽 방향의 구동에 의하여, 모종 적재대(15) 및 가이드 레일(15a)이 상승측으로 이동하고, 모종량 조절 모터(19)의 다른 쪽 방향의 구동에 의하여, 모종 적재대(15) 및 가이드 레일(15a)이 하강측으로 이동한다. 모종 적재대(15) 및 가이드 레일(15a)의 상하 이동에 의하여 모종량이 변경된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 모종 적재대(15)에는, 매트형 모종의 존부를 판별하기 위하여, 모종 적재대(15)의 상부 위치에 상부 존부 센서 S1을 구비하고, 하부 위치에 하부 존부 센서 S2를 구비하고 있다. 하부 존부 센서 S2는 매트형 모종의 잔량이 저하되었을 때 대응하는 경보를 통지하기 위하여 사용된다. 상부 존부 센서 S1은 모종 적재대(15)에 적재된 매트형 모종의 매수를 계측하기 위하여 사용된다. 상부 존부 센서 S1 및 하부 존부 센서 S2은, 접촉식 센서로 구성된다.

시비 장치(5)는, 가로로 긴 호퍼(26), 조출 기구(27), 전동(電動)식 블로워(28), 복수의 시비 호스(29), 및 각 조마다 구비된 작구기(30) 등을 구비하고 있다. 호퍼(26)는, 입상 또는 분상의 비료를 저류한다. 조출 기구(27)는, 시비 클러치(11)를 통하여 전달되는 동력으로 작동하여, 호퍼(26)로부터 2조 분의 비료를 소정량씩 조출한다. 블로워(28)는, 주행 차체(1)에 탑재된 배터리(도시하지 않음)로부터의 전력으로 작동하여, 각 조출 기구(27)에 의하여 조출된 비료를 포장의 진흙면을 향하여 반송하는 반송풍을 발생시킨다. 각 시비 호스(29)는, 반송풍으로 반송되는 비료를 각 작구기(30)에 안내한다. 각 작구기(30)는, 각 정지 플로트(14)에 배치되어 있다. 그리고, 각 작구기(30)는, 각 정지 플로트(14)와 함께 승강하며, 각 정지 플로트(14)가 접지되는 작업 주행 시에, 논의 이토부에 시비 홈을 형성하여 비료를 시비 홈 내로 안내한다.

시비 장치(5)는, 동력 단속용 시비 클러치(11)의 단속 조작, 및 블로워(28)의 단속 조작에 의하여, 호퍼(26)에 저류된 비료를 소정량씩 포장에 공급하는 작동 상태와, 공급을 정지시키는 비작동 상태로 전환할 수 있다.

시비 장치(5)에는, 조출 기구(27)에 의한 비료의 조출량을 변경 조정 가능한 조출량 조절 기구(31)가 구비되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 조출량 조절 기구(31)는, 조출 기구(27)에 있어서의 조출량을 조절하기 위한 조절체(32)를 변위시키는 나사축(33)과, 기어를 통하여 나사축(33)을 정방향 및 역방향으로 회전시키는 비료 조절 모터(34)와, 나사축(33)의 회전에 기초하는 조절체(32)의 변위 위치를 검출하는 위치 검출 센서(35) 등을 갖는다.

시비 장치(5)에는, 호퍼(26)에 저류되어 있는 비료의 중량을 계측 가능한 중량 센서(36)가 구비되어 있다. 상세히 기술하지는 않지만, 호퍼(26)가 상하로 약간만 이동 가능하게 지지되고, 중량 센서(36)에서 호퍼(26)와 내부에 저류되는 비료의 중량을 합하여 계측하는 구성으로 되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 주행 차체(1)는, 그 후방부측에 운전부(40)를 구비하고 있다. 운전부(40)는, 전륜 조타용 스티어링 휠(41), 엔진 회전수의 설정 변경과 무단 변속 장치(8)의 변속 조작을 가능하게 하는 주변속 레버(42), 부변속 장치의 변속 조작을 가능하게 하는 부변속 레버(43), 모종 식부 장치(4)의 승강 조작과 작동 상태의 전환 등을 가능하게 하는 제1 조작 레버(45)와 제2 조작 레버(46), 각종 정보를 표시하여 오퍼레이터에게 알리는 액정 표시식 표시 유닛(47)(도 3 참조), 및 오퍼레이터용의 운전 좌석(48) 등을 구비하고 있다.

주변속 레버(42)는, 스티어링 휠(41)의 좌측 방향에 인접 배치되어 있다. 주변속 레버(42)는, 전후 방향과 좌우 방향으로 요동 가능한 요동 조작식이며, 무단 변속 장치(8)의 조작축(도시하지 않음)에 연계되어 있다. 주변속 레버(42)는, 디텐트 유닛(도시하지 않음)의 보유 지지 작용에 의하여, 중립 위치와, 중립 위치보다도 차체 전방측의 전진 복수 단의 변속 위치와, 중립 위치보다도 차체 후방측의 후진 복수 단의 각 변속 위치로 구성되어 있다.

제1 조작 레버(45)는, 식부, 하강, 중립, 상승, 자동의 각 조작 위치로 전환 가능한 요동식이며, 운전 좌석(48)의 우측 방향에 인접 배치되어 있다. 제2 조작 레버(46)는, 상하 요동식의 중립 복귀형이며, 스티어링 휠(41)의 우측 하방에 인접 배치되어 있다. 제2 조작 레버(46)는 모종 식부 장치(4)의 상승 및 하강을 명령한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 스티어링 휠(41)은, 스티어링축(49)을 통하여 스티어링 휠(41)과 일체 회동하는 스티어링 기어(50), 스티어링 기어(50)와 맞물려 연동하는 섹터 기어(51), 섹터 기어(51)와 일체 요동하는 조타 부재(52), 및 조타 부재(52)와 좌우의 전륜(6A)의 조작 아암(53)에 걸친 좌우의 타이 로드(54) 등을 개재하여 좌우의 전륜(6A)에 연동 연결되어 있다.

주행 차체(1)는, 스티어링 휠(41)의 조작에 연동하여 좌우의 사이드 클러치(55)를 단속 조작하는 기구를 구비하고 있다. 즉, 조타 부재(52)와 좌우의 사이드 클러치(55)의 조작 아암(57)을 연동 가능하게 연결하는 좌우의 연계 로드(58)를 구비하고 있다. 좌우의 연계 로드(58)는, 조작 아암(57)과의 연계 부위에, 조타 부재(52)의 조작 각도 θ와 좌우의 사이드 클러치(55)의 단속 조작의 관계를 설정하는 긴 구멍(58a)을 구비하고 있다.

상기 구성에 의하여, 좌우의 전륜(6A)은, 스티어링 휠(41)의 회동 조작량에 따라 직진 위치로부터 선회 방향으로 조타된다. 조타 부재(52)가 제2 설정 각도 θb보다도 작은 요동 각도이면, 사이드 클러치(55)는 접속 상태를 유지하고, 조타 부재(52)가 제2 설정 각도 θb보다 커지면, 좌측의 사이드 클러치(55)는 차단 상태로 전환된다. 한편, 우측의 사이드 클러치(55)는 접속 상태로 유지된다. 이것에 의하여, 선회 내측에 위치하는 좌측의 후륜(6B)으로의 전동이 차단되어 주행 차체(1)의 선회 반경이 작아지는 좌측 소선회 상태가 얻어진다. 조타 부재(52)의 요동 조작은, 수동에 의한 스티어링 휠(41)의 회동 조작 이외에, 후술하는 바와 같이 스티어링 모터(59)에 의해서도 행해진다. 조타 부재(52)의 요동축에는, 요동각(조타각)을 검출하는 조타각 센서(56)가 구비되어 있다.

주행 차체(1)에는, 각종 제어를 실행하는 제어 장치(60)가 구비되어 있다. 제어 장치(60)는 마이크로컴퓨터를 구비하고 있다. 제어 장치(60)는, 제1 조작 레버(45) 및 제2 조작 레버(46)에 의한 명령에 기초하여, 모종 식부 장치(4)의 승강 작동, 그리고 모종 식부 장치(4) 및 시비 장치(5)의 작동 상태를 제어한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 주행 차체(1)에는, 기어 기구(61)(도 2 참조)를 개재하여 스티어링축(49), 즉, 조타 부재(52)를 회동 조작 가능한 스티어링 모터(59), 주변속 레버(42)의 자동 조작을 가능하게 하는 전동(電動)식 변속 모터(62), 및 주행 차체(1)의 위치 및 방위를 측정하는 측위 유닛(63) 등이 구비되어 있다. 또한, 운전 모드의 수동 운전 모드와 후술하는 자동 작업 주행 제어를 실행하는 자동 운전 모드의 선택을 가능하게 하는 수동식의 자동 온오프 스위치(64)가 구비되어 있다. 이 자동 온오프 스위치(64)는, 주변속 레버(42)의 파지부 부근에 손가락 조작 가능하게 설치되어 있다.

측위 유닛(63)은, 전 지구 항법 위성 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)의 일례인 주지의 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 주행 차체(1)의 위치 및 방위를 측정하는 위성 항법 장치(65)를 구비하고 있다. GPS를 이용한 측위 방법으로서, 본 실시 형태에 있어서는, 이동체의 측위에 적합한 RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS)가 채용되어 있다.

위성 항법 장치(65)는, GPS 위성(도시하지 않음)으로부터 송신된 전파와, 기지 위치에 설치된 기준국(도시하지 않음)으로부터 송신된 측위 데이터를 수신하는 위성 항법용 안테나 유닛(66)을 구비하고 있다. 기준국은, GPS 위성으로부터의 전파를 수신하여 얻은 측위 데이터를 위성 항법 장치(65)에 송신한다. 위성 항법 장치(65)는, GPS 위성으로부터의 전파를 수신하여 얻은 측위 데이터와, 기준국으로부터의 측위 데이터에 기초하여, 주행 차체(1)의 위치 및 방위를 구한다.

안테나 유닛(66)은, GPS 위성으로부터의 전파의 수신 감도가 높아지도록, 예비 모종 프레임(67)에 있어서의 상단부의 좌우 중앙부에 배치되어 있다. 그 때문에, GPS를 이용하여 측정한 주행 차체(1)의 위치 및 방위에는, 주행 차체(1)의 요잉, 피칭 또는 롤링에 수반하는 안테나 유닛(66)의 위치 어긋남에 기인한 측위 오차가 포함되어 있다.

그래서, 안테나 유닛(87)의 내부에는, 상기 측위 오차를 제거하는 보정을 가능하게 하기 위하여, 3축의 자이로스코프(도시하지 않음)와 3방향의 가속도 센서(도시하지 않음)를 갖고 주행 차체(1)의 요각, 피치각, 롤각 등을 계측하는 관성 계측 장치(IMU: Inertial Measurement Unit)(68)가 구비되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제어 장치(60)는, 사전에 설정된 포장 내에서의 주행 경로 Q 및 보조 작업 지점 P0 등을 나타내는 맵 데이터 등이 기입된 기억부(60A), 그리고 주행 경로 Q와 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여 작업 주행 경로 Qa에 있어서 차체의 자동 운전을 행하는 자동 운전 제어부(60B), 주행에 수반하여 변화되는 농업용 자재의 일례로서의 매트형 모종 및 비료의 소비량을 구하는 소비량 연산부(60C)와, 소비량 연산부(60C)의 연산 결과와 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여, 매트형 모종 및 비료의 변화 상태를 구하는 변화 상태 연산부(60D)와, 변화 상태 연산부(60D)에서 구해지는 매트형 모종 및 비료의 탑재량의 변화 상태가 미리 설정되어 있는 적정 변화 상태로 되도록, 농업용 자재 공급부로서의 모종 식부 장치(4)에 의한 매트형 모종의 공급량, 및 농업용 자재 공급부로서의 시비 장치(5)에 의한 비료의 공급량을 조정하는 공급량 조정 제어를 실행하는 공급량 제어부(60E)를 구비하고 있다. 또한, 자동 운전 제어부(60B)는, 변속 모터(62) 및 스티어링 모터(59) 등의 작동을 적정하게 제어하는 각종 제어 프로그램 등을 갖고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 이 포장의 주행 경로 Q에는, 복수의 직선상의 작업 주행 경로 Qa와, 복수의 이동 주행 경로 Qb, 복수의 작업 개시 지점 P1, 보조 작업 지점 P0, 및 복수의 작업 종료 지점 P2 등이 포함되어 있다. 보조 작업 지점 P0은, 차체 주행에 수반하여 탑재량이 변화되는 농업용 자재(매트형 모종과 비료)에 관한 보조 작업을 행하는 데 적합한 특정한 지점이다. 구체적으로는, 보조 작업은, 매트형 모종과 비료 중 어느 것의 보급 작업이다. 보조 작업 지점 P0은, 포장에 대한 입출 경로 Qz에 인접한 지점으로 특정되어 있으며, 이 보조 작업 지점 P0에는, 예비 모종과 비료가 놓여 있음과 함께, 보조 작업을 행하기 위한 보조 작업자가 대기하고 있다.

자동 운전 제어부(60B)는, 제1 조작 레버(45)가, 자동 위치에 설정되어 있고 또한 자동 온오프 스위치(64)의 인위 조작에 의하여 자동 운전 모드가 선택되어 있는 경우에는, 작업 주행 경로 Qa에서 주행 차체(1)를 자동으로 작업 주행시키는 자동 작업 주행 제어를 실행한다.

이하, 자동 운전 제어부(60B)의 자동 작업 주행 제어에서의 제어 작동에 대하여 설명한다.

자동 작업 주행 제어에 있어서는, 우선, 주행 경로 Q의 정보와 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여, 주행 차체(1)가, 최초의 작업 주행 경로 Qa에 있어서의 작업 개시 지점 P1까지 이동했는지 여부를 판정한다. 주행 차체(1)가 작업 개시 지점 P1까지 이동하면 자동 운전을 개시한다.

자동 운전에 있어서는, 기억부(60A)에 기억되어 있는 주행 경로 Q를 나타내는 맵 데이터와 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여, 주행 차체(1)의 현재 위치 및 현재 방위가 작업 주행 경로 Qa의 허용 범위 내인지의 여부를 판정함과 함께, 주행 차체(1)가 작업 종료 지점 P2까지 이동했는지 여부를 판정한다. 작업 주행 경로 Qa에서 주행 중에, 주행 차체(1)의 현재 위치 및 현재 방위 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 작업 주행 경로 Qa의 허용 범위 외로 된 경우에는, 허용 범위 내로 복귀시키는 궤도 수정 처리를 행한다. 궤도 수정 처리에 있어서는, 차속이 통상 주행용 속도로부터 궤도 수정용 속도까지 저하되도록 변속 모터(62)의 작동을 제어한다. 그리고, 작업 주행 경로 Qa로부터의 어긋남을 수정하도록 스티어링 모터(59)의 작동을 제어한다. 그 후, 주행 차체(1)의 현재 위치 및 현재 방위가 작업 주행 경로 Qa의 허용 범위 내로 복귀한 것을 검지하면, 차속이 궤도 수정용 속도로부터 통상 주행용 속도까지 상승하도록 변속 모터(62)의 작동을 제어한다.

주행 차체(1)가 작업 종료 지점 P2까지 이동하면, 작업 주행 경로 Qa에서의 자동 운전을 종료한다. 자동 운전의 종료 후에는 주행 차체(1)가 차회의 행정 작업 개시 지점 P1로 이동하기까지의 사이에는 자동 운전을 행하지 않는 대기 상태로 되고, 주행 차체(1)가 작업 개시 지점 P1까지 이동하면 자동 운전을 개시한다. 이하, 이러한 자동 운전을 반복한다.

소비량 연산부(60C)는, 매트형 모종에 대해서는, 소비된 매트형 모종의 사용 매수를 카운트함으로써, 모종의 소비량을 구하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 소비량 연산부(60C)는, 측위 유닛(63)의 측위 결과에 의하여 산출되는 식부 작업을 행한 주행 거리의 데이터, 모종량 센서(25)에서 검출되는 1주당 모종량의 검출 데이터, 및 세로 이송 기구(17)에 의한 세로 이송 횟수에 기초하여, 단위 면적당 사용된 매트형 모종의 실사용 매수를 카운트한다. 세로 이송 기구(17)가 작동한 것을 검지하는 세로 이송 스위치(69)가 설치되고, 그 정보가 제어 장치(60)에 입력된다. 모종 적재대(15)에 적재되는 매트형 모종의 투입 매수는, 상부 존부 센서 S1에서 매트형 모종을 검출할 때마다 매트형 모종의 매수를 적산하는 것을 행하도록 구성되어 있다. 또한, 식부 기구(16)에 의한 모종 식부 작동의 간격에 대응하는 모종 적재대(15)의 가로 이송(전후 이송)량을 변경 가능하도록 구성하는 경우에는, 그 가로 이송(전후 이송)량의 정보도 가미하여 매트형 모종의 실사용 매수를 카운트하도록 하면 된다.

소비량 연산부(60C)는, 비료에 대해서는, 측위 유닛(63)의 측위 결과에 의하여 산출되는 시비 작업을 행한 주행 거리의 데이터, 호퍼(26)의 중량을 계측하는 중량 센서(36)의 계측 결과에 기초하여, 단위 면적당 사용된 비료의 소비량을 구하도록 구성되어 있다.

공급량 제어부(60E)는, 소비량 연산부(60C)에서 구해진 모종의 소비량 데이터와, 비료의 소비량 데이터와, 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여, 모종이나 비료의 변화 상태가 미리 설정되어 있는 적정 변화 상태로 되도록, 모종 식부 장치(4)에 의한 모종량, 시비 장치(5)에 있어서의 조출량을 조정하는 공급량 조정 제어를 실행한다.

적정 변화 상태로서의, 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정되어 있는 비료에 관한 설정량의 정보, 및 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정되어 있는 모종에 관한 설정량의 정보는, 기억부(60A)에서 미리 설정하여 기억되어 있다.

설명을 추가하면, 공급량 제어부(60E)는, 상부 존부 센서 S1에서 매트형 모종을 검출할 때마다 모종 적재대(15)에 투입된 매트형 모종의 매수를 카운트함과 함께, 하나의 적재면에 복수 적재되었을 때 상부 존부 센서 S1이 검지하는 상태에서의 적재 매수를 카운트한다. 이와 같이 적재된 매트형 모종의 매수와, 소비량 연산부(60C)에서 구해진 실사용 매수의 비율에 의하여, 모종 소비율을 구한다.

그리고, 이러한 모종 소비율이, 포장 내에 있어서 적정한 것으로서 미리 설정되어 있는 목표 소비율로 되도록, 모종량을 변경 조절하도록 모종량 조절 기구(18)의 작동을 제어한다. 모종 소비율이 목표 소비율로 되는 상태가 적정 변화 상태에 상당하는 것이며, 구체적으로는, 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정된 양의 모종이 식부되는 상태를 말한다. 설명을 추가하면, 포장의 단위 면적당 식부되는 모종의 양과 모종량의 대응 관계가 맵 데이터로서 유지되어 있으며, 모종량 센서(25)의 검출값이 맵 데이터로부터 구해지는 모종량으로 되도록, 모종량 조절 모터(19)를 작동시킨다.

공급량 제어부(60E)는, 소비량 연산부(60C)에서 구해진 비료의 소비량 데이터와, 측위 유닛(63)의 측위 결과에 기초하여, 비료의 변화 상태가 미리 설정되어 있는 적정 변화 상태로 되도록, 조출량 조절 기구(31)에 있어서의 조출량을 조정한다. 포장의 단위 면적당에 미리 설정되어 있는 설정량의 비료가 공급되는 상태가 적정 변화 상태에 상당하는 것이다. 설명을 추가하면, 포장의 단위 면적당에 공급되는 비료의 공급량과 비료의 조출량의 대응 관계가 맵 데이터로서 유지되어 있으며, 위치 검출 센서(35)의 검출값이 맵 데이터로부터 구해지는 조출량으로 되도록, 비료 조절 모터(34)를 작동시킨다.

자동 운전 제어부(60B)는, 매트형 모종이나 비료의 잔량이 부족하여, 현재의 작업 주행 경로 Qa에서 주행 중에, 다음 작업 주행 경로 Qa의 작업 종료 지점 P2까지의 작업 주행의 계속이 불가능하다고 판정하면, 현재의 작업 주행 경로 Qa의 작업 종료 지점 P2에 주행 차체(1)가 도달하면, 자동 작업 주행 제어를 중단하고, 중단한 작업 종료 지점 P2의 기입을 기억부(60A)에 명령한 후, 자동 작업 주행 제어를 중단한 작업 종료 지점 P2로부터 상술한 보조 작업 지점 P0까지 주행 차체(1)를 자동으로 이동시키는 보조 작업용의 자동 이동 제어를 실행한다(도 6 참조). 또한, 자동 작업 주행 제어를 실행 중에, 하부 존부 센서 S2가 모종을 검지하지 않는 상태로 되면, 오퍼레이터에게 통지함으로써, 예비 모종의 보급 작업을 지시할 수 있다.

자동 운전 제어부(60B)는, 보조 작업용의 자동 이동 제어에 의한 보조 작업 지점 P0로의 도달 후에, 자동 작업 주행 제어의 재개가 명령된 경우에, 주행 차체(1)를 보조 작업 지점 P0로부터 작업 재개 지점 P4까지 자동으로 이동시키고, 자동 작업 주행 제어를 재개한다.

또한, 자동 작업 주행 제어나 보조 작업용의 자동 이동 제어를 실행하지 않는 이동 주행 경로 Qb에서는, 오퍼레이터에 의하여 수동으로 조종 조작이 행해진다. 작업 종료 지점 P2에서는, 모종 식부 장치(4)의 상승 조작, 그에 수반하는 시비 클러치(11)나 식부 클러치(10)의 오프 조작 및 선회 조작이 행해지고, 작업 개시 지점 P1에서는, 모종 식부 장치(4)의 하강 조작, 그에 수반하는 시비 클러치(11)나 식부 클러치(10)의 온 조작이 행해진다.

〔다른 실시 형태〕

(1) 상기 실시 형태에서는, 소비량 연산부(60C)가, 모종에 대해서는, 소비된 모종의 사용 매수를 카운트함으로써 모종의 소비량을 구하도록 구성했지만, 이 구성 대신, 모종 식부 장치(4)의 중량을 검출함으로써 모종의 소비량을 구하는 구성이나, 광학식 센서 등에 의하여 적재되는 모종의 면적을 계측하는 구성 등의 다양한 구성을 채용할 수 있다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 소비량 연산부(60C)가, 비료에 대해서는, 호퍼(26)의 중량을 계측함으로써, 비료의 소비량을 구하도록 구성했지만, 이 구성 대신, 광학식 센서 등에 의하여 저류량을 계측하도록 하거나, 위치 검출 센서(35)의 검출값과, 비료 조출 작업이 행해지고 있는 작동 시간의 계측값 등에 기초하여, 소비량을 검출하는 구성 등, 다양한 구성을 채용할 수 있다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 농업용 자재로서, 모종과 비료를 예시했지만, 그 이외에도, 예를 들어, 엔진(7)의 연료여도 되고, 또한, 모종 식부 장치(4) 대신 파종 장치를 구비하는 것에서는, 농업용 자재로서 볍씨를 대상으로 하는 것이어도 되고, 약제 살포 장치를 구비하는 것에서는, 농업용 자재로서 약제를 대상으로 하는 것이어도 된다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 농업용 자재에 관한 보조 작업을 행하는 특정한 보조 작업 지점으로서, 농업용 자재(모종, 비료)의 보급을 행하는 것을 나타냈지만, 특정한 보조 작업 지점으로서, 주행에 수반하여 탑재량이 변화되는 차량 탑재물 중의 농업용 자재(모종, 비료) 이외의 차량 탑재물에 관한 보조 작업을 행하는 특정한 보조 작업 지점이 기입되어 있어도 된다. 예를 들어, 농작업차가 작물을 수확하는 수확기이면, 주행에 수반하여 작물을 수확하는데, 작업 도중에 작물(곡립)을 저류하는 저류부가 가득 차게 되는 경우에는, 작업 도중에 외부로 배출시킬 필요가 있다. 그래서, 수확물을 배출시키기 위한 보조 작업 지점을 설정하는 것이어도 된다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 기억부(60A)에 특정한 보조 작업 지점 P0이 기입되어 있는 것을 나타냈지만, 이러한 보조 작업 지점을 갖지 않는 것이어도 된다.

(6) 상기 실시 형태에서는, 주행 경로 Q 중 직선상의 작업 주행 경로 Qa에서 차체의 자동 운전을 행하도록 했지만, 자동 운전 제어부(60B)가, 주행 경로 Q의 전역에 있어서 차체의 자동 운전을 행하도록 구성되어 있어도 된다.

(7) 상기 실시 형태에서는, 포장 내에서의 주행 경로 Q 등을 나타내는 맵 데이터나, 적정 변화 상태로서의, 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정되어 있는 비료에 관한 설정량의 정보, 및 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정되어 있는 모종에 관한 설정량의 정보가, 기억부(60A)에 미리 기억되어 있는 구성을 나타냈지만, 이 구성에 한정되지 않으며, 이들 정보가, 예를 들어, 포장에서의 작업을 실행하고 있을 때, 다른 장소에 구비된 관리용 컴퓨터 등으로부터 무선 통신에 의하여 송신되는 것이어도 된다.

본 발명은, 주행에 수반하여 농업용 자재가 소비되는 농작업차에 적용할 수 있다.

4, 5: 농업용 자재 공급부
60B: 자동 운전 제어부
60C: 소비량 연산부
60D: 변화 상태 연산부
60E: 공급량 제어부
63: 측위 유닛
P0: 보조 작업 지점
Q: 주행 경로

Claims (6)

1. 차체의 위치 및 방위를 계측하는 측위 유닛과,
   미리 설정된 주행 경로와 상기 측위 유닛의 측위 결과에 기초하여, 상기 주행 경로를 따라 차체를 자동으로 작업 주행시키는 자동 작업 주행 제어를 실행하는 자동 운전 제어부와,
   주행에 수반하여 차체에 탑재되는 매트형 모종을 포장(圃場)에 공급하는 농업용 자재 공급부와,
   측위 유닛의 측위 결과에 의하여 산출되는 식부 작업을 행한 주행 거리의 데이터, 1주당 모종량의 검출 데이터, 및 세로 이송 기구에 의한 세로 이송 횟수, 모종 식부 작동의 간격에 대응하는 모종 적재대의 가로 이송량에 기초하여 매트형 모종의 실사용 매수를 카운트함으로써 소비량을 구하는 소비량 연산부와,
   매트형 모종을 검출하는 존부 센서를 상하 방향으로 구비하고 있고, 상부 존부 센서로 매트형 모종을 검출할 때마다 모종 적재대에 투입된 매트형 모종의 매수를 카운트함과 함께, 하나의 적재면에 복수 적재되었을 때 상부 존부 센서 가 검지하는 상태에서의 적재 매수를 카운트하는 매트형 모종 검출부와,
   상기 매트형 모종 검출부와 상기 소비량 연산부에서 구해진 실사용 매수의 비율에 의해 모종 소비율을 산출하고,
   상기 측위 유닛의 측위 결과와, 상기 모종 소비율에 기초하여, 상기 매트형 모종의 변화 상태를 구하는 변화 상태 연산부와,
   상기 변화 상태 연산부에서 구해지는 상기 매트형 모종의 변화 상태가 미리 설정되어 있는 적정 변화 상태로 되도록, 상기 농업용 자재 공급부에 의한 상기 매트형 모종의 공급량을 조정하는 공급량 조정 제어를 실행하는 공급량 제어부가 구비되어 있는 농작업차.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 적정 변화 상태가 포장의 단위 면적당에 대하여 미리 설정된 설정량의 모종이 식부되는 상태인 농작업차.
4. 제1항에 있어서,
   상기 주행 경로에는, 상기 매트형 모종, 및 주행에 수반하여 탑재량이 변화되는 차량 탑재물 중의 상기 매트형 모종 이외의 차량 탑재물 중, 적어도 어느 하나에 관한 보조 작업을 행하는 특정한 보조 작업 지점이 포함되는 농작업차.
5. 제4항에 있어서,
   상기 보조 작업 지점을 변경하여 설정 가능한 농작업차.
6. 삭제

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