KR20180002018A

KR20180002018A - 작업차

Info

Publication number: KR20180002018A
Application number: KR1020170063281A
Authority: KR
Inventors: 아키라 나오모토; 가즈마사 요시다
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2018-01-05
Also published as: JP2018004307A; CN107535109A

Abstract

작업차를 사용하는 사용자가 현재의 측위 정밀도를 용이하게 이해할 수 있도록 하는 것이 요망되고 있었다.
복수의 위성으로부터 송신되는 송신 정보를 수신하는 수신부(63)와, 수신부(63)에서 수신한 송신 정보에 기초하여 차체의 위치를 구하는 위치 계측부(64)와, 위치 계측부(64)에서 구한 차체의 위치 정보에 기초하여 차체 주행용 제어를 실행하는 주행 제어부(68)와, 복수의 위성으로부터의 송신 정보의 수신 상황에 기초하여, 자기의 위치 정보를 구할 때의 측위 정밀도를 단계 표시 정보로서 구하는 측위 정밀도 산출부(69)와, 측위 정밀도 산출부(69)의 산출 결과를 표시하는 표시부(48)가 구비되어 있다.

Description

작업차 {WORKING VEHICLE}

본 발명은, 복수의 위성으로부터 송신되는 송신 정보를 수신하는 수신부와, 상기 수신부에서 수신한 송신 정보에 기초하여 차체의 위치를 구하는 위치 계측부와, 상기 위치 계측부에서 구한 차체의 위치 정보에 기초하여 차체 주행용 제어를 실행하는 주행 제어부를 구비하고 있는 작업차에 관한 것이다.

이러한 종류의 작업차에서는, 종래, 복수의 위성으로부터 송신되는 송신 정보에 기초하여, 예를 들어 GPS 등의 위성 측위 시스템을 사용해서 차체의 위치를 구하는 위성 측위 유닛과, 위성 측위 유닛에 의해 검출된 차체의 위치가 목표 이동 경로에 대응하는 목표 위치가 되도록 조향 제어하는 제어 장치를 구비한 것이 있지만, 복수의 위성으로부터의 송신 정보의 수신 상황 등에 대해서는, 제어 장치에 의한 조향 제어를 행하는 데 있어서 특별히 고려되어 있지 않았다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

상기한 바와 같이 복수의 위성으로부터 송신되는 송신 정보에 기초하여 차체의 위치를 구할 경우, 상기 복수의 위성이, 차체의 현재 위치에 대하여 항상 적정한 위치에 있다고는 할 수 없다. 즉, 차체의 위치 즉 송신 정보의 수신점으로부터 본 위성의 기하학적 배치의 상황이, 수신점으로부터 보아 넓은 범위에서 흩어져 있으면 측위 정밀도가 좋아지지만, 1개의 방향에 모여 있으면, 측위 정밀도가 나빠진다.

그러나 종래 구성에서는, 제어 장치에 의한 조향 제어를 행하는 데 있어서, 송신 정보의 수신 상황 등에 대해서는 고려되어 있지 않으므로, 차체를 조종하고 있는 운전자는, 그때의 측위 정밀도가 어떠한 상태가 되어 있는지를 판단할 수 없다. 그 결과, 운전자는 측위 정밀도의 변동에 대하여 대응을 할 수 없는 불리함이 있었다.

그런데 상기한 바와 같은 위성 측위 유닛은, 상술한 바와 같은 위성의 배치 상태에 따라 결정되는 측위 정밀도의 열화 정도를 나타내는 DOP(Dilution Of Precision)(측위 정밀도 열화 계수)를 측정하는 기능을 갖고 있다. 따라서, 그 DOP의 측정값을 그대로 표시 장치에서 표시시키는 것도 생각할 수 있지만, 이 DOP값은, 운전자 등의 작업차를 사용하는 일반적인 사용자에게 있어서는 익숙하지 않아 내용이 이해하기 어려운 것이다.

일본 특허 공개 제2016-23973호 공보

따라서, 작업차를 사용하는 사용자가 현재의 측위 정밀도를 용이하게 이해할 수 있도록 하는 것이 요망되고 있었다.

본 발명에 관한 작업차의 특징 구성은, 복수의 위성으로부터 송신되는 송신 정보를 수신하는 수신부와,

상기 수신부에서 수신한 송신 정보에 기초하여 차체의 위치를 구하는 위치 계측부와,

상기 위치 계측부에서 구한 차체의 위치 정보에 기초하여 차체 주행용 제어를 실행하는 주행 제어부와,

복수의 상기 위성으로부터의 상기 송신 정보의 수신 상황에 기초하여, 자기의 위치 정보를 구할 때의 측위 정밀도를 단계 표시 정보로서 구하는 측위 정밀도 산출부와,

상기 측위 정밀도 산출부의 산출 결과를 표시하는 표시부가 구비되어 있는 점에 있다.

본 발명에 따르면, 측위 정밀도 산출부가, 복수의 위성으로부터의 송신 정보의 수신 상황에 기초하여, 차체의 위치 정보를 구할 때의 측위 정밀도를 단계 표시 정보로서 구하고, 표시부가 그 산출 결과를 표시한다.

단계 표시 정보라고 하는 것은, 측위 정밀도를, 작업차를 운전하는 운전자 등이 눈으로 식별 가능한 단수 표시로 나타낸 정보이다. 즉, 이 표시부에 표시되는 내용은, 운전자 등이 눈으로 보았을 때에, 예를 들어 미리 설정되어 있는 설정 단수 중 어느 한 단계에 상당하는 측위 정밀도인지, 바꾸어 말하면 측위 정밀도가 최대 레벨에서 최소 레벨까지의 범위 중에서 어느 정도의 레벨인지를 알기 쉽게 나타낸 것이다.

따라서, 작업차를 사용하는 사용자가, 표시부의 표시 내용을 눈으로 봄으로써, 현재의 측위 정밀도가 어느 정도인지를 용이하게 이해할 수 있어, 측위 정밀도의 변화에 대하여 적절하게 대응하는 것이 가능하게 되었다.

본 발명에 있어서는, 차체의 방향을 변경 가능한 조향 조작 수단이 구비되고,

상기 주행 제어부는,

상기 차체 주행용 제어로서, 시점 위치에서 수동 조작식의 시점 지령구가 조작되고 나서, 종점 위치에서 수동 조작식의 종점 지령구가 조작될 때까지 동안에 주행하는 경로에 기초하여 목표 주행 경로를 설정하는 경로 설정 처리 및 상기 차체의 위치 정보에 기초하여, 차체가 상기 목표 주행 경로를 따르도록 상기 조향 조작 수단을 작동시키는 자동 조향 처리를 실행하도록 구성되고,

상기 표시부가, 상기 시점 지령구가 조작되었을 때, 및 상기 종점 지령구가 조작되었을 때에, 상기 산출 결과를 표시하면 적합하다.

본 구성에 의하면, 주행 경로의 시단부 위치에 차체를 위치시킨 상태에서 운전자가 시점 지령구를 조작하고, 주행 경로의 종점 위치에 차체를 위치시킨 상태에서 운전자가 종점 지령구를 조작하면, 시점 지령구가 조작되고 나서, 종점 지령구가 조작될 때까지의 동안에 주행하는 경로가 구해진다. 그리고 이 경로에 기초하여, 예를 들어 그것과 평행한 주행 경로 등, 차체가 주행해야 할 목표 주행 경로를 설정한다. 그리고 주행 제어부는, 자동 조향 처리에 있어서, 위치 계측부에서 구한 차체의 위치 정보에 기초하여, 차체가 목표 주행 경로를 따르도록 조향 조작 수단을 작동시킨다.

목표 주행 경로를 설정하기 위해서, 시점 지령구가 조작되었을 때 및 종점 지령구가 조작되었을 때에, 측위 정밀도 산출부에 의해 산출된 측위 정밀도의 산출 결과가 표시부에 표시된다.

이와 같이, 목표 주행 경로의 기준이 되는 차체 위치를 구할 때에, 측위 정밀도의 산출 결과를 표시하므로, 운전자가 그때의 표시 내용에 따라, 시점 지령구나 종점 지령구의 조작을 다시 실행하는 등의 대응을 취할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 차체 운전부에, 상기 시점 지령구와 상기 종점 지령구가 좌우 양측에 할당된 상태로 배치되고,

상기 주행 제어부가 상기 자동 조향 처리를 실행하고 있을 때는, 상기 시점 지령구 및 상기 종점 지령구가 상기 조향 조작 수단의 작동에 대한 미세 조정용의 조향 조작구를 겸용하면 적합하다.

본 구성에 의하면, 주행 제어부가 자동 조향 처리를 실행하고 있을 때는, 시점 지령구 및 종점 지령구 중 어느 하나를 조작하면, 우측 방향 또는 좌측 방향 중 설치 위치에 대응하는 측에 차체의 방향을 조금만 변경하도록 조향 조작 수단을 조작시킬 수 있다. 예를 들어, 시점 지령구가 우측에 설치되고, 종점 지령구가 좌측에 설치되어 있으면, 자동 조향 처리를 실행하고 있을 때에, 시점 지령구를 조작하면 차체를 우측 방향을 향해 변경하고, 종점 지령구를 조작하면 차체를 좌측 방향을 향해 변경한다.

따라서, 목표 주행 경로 설정용의 위치 지정 조작과, 조향 제어에 있어서의 미세 조정 조작을 모두 실행할 수 있는 것이면서, 조작구의 개수를 적은 것으로 억제하여 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 차체 운전부에, 운전 좌석과, 상기 운전 좌석의 기체 전방부측에 위치하는 조작 패널이 구비되고,

상기 시점 지령구 및 상기 종점 지령구가 상기 조작 패널에 좌우 양측에 할당된 상태로 구비되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 운전 좌석의 기체 전방부측에 조작 패널이 위치하고 있고, 시점 지령구 및 종점 지령구는 좌우 양측에 할당된 상태로 조작 패널에 구비된다. 그 결과, 예를 들어 시점 지령구와 종점 지령구가 기체 전후 방향으로 배열되는 구성 등에 비하여, 운전 좌석에 착좌한 운전자는, 시점 지령구와 종점 지령구를 조작 오류가 적은 상태에서 조작하기 쉬운 것이 된다. 특히, 자동 조향 처리를 실행하고 있을 때에, 시점 지령구 및 종점 지령구가 미세 조정용의 조향 조작구를 겸용하는 것이면, 조향 방향을 틀릴 우려가 적다.

본 발명에 있어서는, 상기 표시부의 작동 온(ON) 오프(OFF)를 지령하는 수동 조작식의 표시 지령구가 구비되고,

상기 표시부는 상기 표시 지령구의 온 지령에 기초하여 상기 산출 결과를 표시하면 적합하다.

본 구성에 의하면, 표시 지령구의 온 지령 조작이 행하여지면, 측위 정밀도 산출부에 의해 산출된 측위 정밀도의 산출 결과가 표시부에 표시된다.

이와 같이, 운전자가 필요로 하는 타이밍에서, 측위 정밀도의 산출 결과를 표시하므로, 운전자가 표시 내용에 따라, 그때의 측위 정밀도에 따른 적절한 대응을 취할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 측위 정밀도 산출부는, 상기 수신부에 수신되는 상기 송신 정보를 송신하는 상기 위성의 개수와, 복수의 상기 위성의 배치 상태에 따라 정해지는 DOP값에 기초하여, 상기 측위 정밀도를 상기 단계 표시 정보로서 구하면 적합하다.

본 구성에 의하면, 측위 정밀도는 수신부에 수신되는 송신 정보를 송신하는 위성의 개수가 많으면 좋아지고, 적으면 나빠진다. 또, 송신 정보의 수신점으로부터 본 복수의 위성의 기하학적 배치의 상황이, 수신점으로부터 보아 넓은 범위에서 흩어져 있으면 측위 정밀도가 좋아지지만, 1개의 방향에 모여 있으면, 측위 정밀도가 나빠진다.

따라서, 측위 정밀도 산출부는 수신부에 수신되는 송신 정보를 송신하는 위성의 개수와, 복수의 위성의 배치 상태에 따라 정해지는 DOP(Dilution Of Precision)의 측정값에 기초하여, 측위 정밀도를 단계 표시 정보로서 구하도록 하였으므로, 그때의 실제 수신 상황에 따라서 적절하게 측위 정밀도를 구할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 측위 정밀도 산출부는 상기 단계 표시 정보의 설정 단수로서 5단계가 설정되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 측위 정밀도 산출부는 측위 정밀도를 5단계의 단계 표시 정보로서 구하므로, 운전자가 눈으로 판단할 때에, 5단계 중 어느 한 단수에 따른 측위 정밀도인지를 판단하면 되고, 측위 정밀도가 어느 정도인지를 직감적으로 용이하게 판별하기 쉽다.

본 발명에 있어서는, 상기 수신부는 차체로부터 기립 설치된 키가 큰 프레임 부재에, 그 프레임 부재의 상단부보다도 높은 위치에 위치하는 작용 자세와, 상기 프레임 부재의 상단부보다도 낮은 위치에 위치하는 격납 자세에 걸쳐 자세 변경 가능하게 지지되고 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 수신부를 작용 자세로 전환해 두면, 키가 큰 프레임 부재보다도 높은 위치에 위치하므로, 위성으로부터의 전파를 적절하게 수신할 수 있다. 그러나 작업차를, 예를 들어 트럭의 짐받이 등에 적재해서 운반할 경우, 수신부가 이러한 높은 위치로 설정된 상태이면, 차고가 지나치게 높아져서, 헛간으로의 저장 시나 고가 밑 등을 통행할 때에, 수신부가 접촉해서 파손되는 등의 우려가 있다. 따라서, 본 구성에 의하면, 프레임 부재의 상단부보다도 낮은 위치에 위치하는 격납 자세로 자세 변경함으로써, 차고를 조금 낮게 억제해서 상기한 바와 같은 다른 물건과의 접촉을 회피할 수 있다.

도 1은, 전식기의 전체 측면도이다.
도 2는, 전식기의 전체 평면도이다.
도 3은, 전식기의 정면도이다.
도 4는, 조향 유닛을 도시하는 도면이다.
도 5는, 제어 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6은, 자동 조향 제어의 동작을 설명하는 논바닥 전체에서의 평면에서 본 설명도이다.
도 7은, 측위 정밀도의 표시 상태의 표시부 평면도이다.
도 8은, 측위 정밀도의 표시 상태의 표시부 평면도이다.
도 9는, 제어 동작의 흐름도이다.
도 10은, 제어 동작의 흐름도이다.
도 11은, 제어 동작의 흐름도이다.

본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 여기에서는, 본 발명의 작업차의 일례로서 승용형 전식기를 예로 들어 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 승용형 전식기에는 주행 장치로서의 방향 변경 조작 가능한 좌우 한 쌍의 전방 차륜(10)과, 방향 고정의 좌우 한 쌍의 후방 차륜(11)을 갖는 주행 차체(C)와, 포장에 대한 모종의 모내기가 가능한 작업 장치로서의 모내기 장치(W)가 구비되어 있다. 모내기 장치(W)는, 승강용 유압 실린더(20)의 신축 작동에 의해 승강 작동하는 링크 기구(21)를 통해, 주행 차체(C)의 후단부에 승강 가능하게 연결되어 있다.

도 2에 도시하는 화살표 F가 주행 차체(C)의 기체 전방부측, 화살표 B가 주행 차체(C)의 기체 후방부측, 화살표 L이 주행 차체(C)의 기체 좌측, 화살표 R이 주행 차체(C)의 기체 우측을 나타내고 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 주행 차체(C)의 전방부에는 개폐식 보닛(12)이 구비되어 있다. 보닛(12)의 선단부 위치에는, 포장에 그려진 지표 라인(LN)(도 6 참조)을 따라 주행하기 위한 목표가 되는 막대 형상의 센터 마스코트(14)가 구비되어 있다. 주행 차체(C)에는, 전후 방향을 따라서 연장되는 기체 프레임(15)이 구비되고, 기체 프레임(15)의 전방부에는 지지 지주 프레임(16)이 기립 설치되어 있다.

보닛(12) 내에는, 엔진(13)이 구비되어 있다. 상세히 기술은 하지 않지만, 엔진(13)의 동력이, 차체에 구비된 변속 장치를 거쳐 전방 차륜(10) 및 후방 차륜(11)에 전달되고, 변속 후의 동력이 도시하지 않은 전동 모터 구동식의 이식 클러치를 통해 모내기 장치(W)에 전달된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 모내기 장치(W)에는 4개의 전동 케이스(22), 각 전동 케이스(22)의 후방부의 좌측부 및 우측부에 회전 가능하게 지지된 합계 8개의 회전 케이스(23), 각 회전 케이스(23)의 양단부에 구비된 한 쌍의 로터리식 이식 아암(24), 포장의 논바닥을 고르는 복수의 정지 플로트(25), 모내기용의 매트 형상 모종이 적재되는 모종 적재대(26), 포장의 논바닥에 지표 라인(LN)(도 6 참조)을 형성하기 위한 마커 장치(33) 등이 구비되어 있다.

모내기 장치(W)는, 모종 적재대(26)를 좌우로 왕복 횡이송 구동하면서, 전동 케이스(22)로부터 전달되는 동력에 의해 각 회전 케이스(23)를 회전 구동하여, 모종 적재대(26)의 하부로부터 각 이식 아암(24)에 의해 교대로 모종을 취출해서 포장의 논바닥에 이식하도록 되어 있다. 모내기 장치(W)는, 8개의 회전 케이스(23)에 구비된 이식 아암(24)에 의해 모종을 이식하는 8줄 이식 형식으로 구성되어 있다. 마커 장치(33)는, 상세히 기술은 하지 않지만, 모내기 장치(W)의 좌우 측부에 구비되고, 포장의 논바닥에 접지해서 주행 차체(C)의 주행에 수반하여, 다음번의 작업 행정에 대응하는 논바닥에 지표 라인(LN)을 형성하는 작용 자세, 및 포장의 논바닥으로부터 상방으로 이격된 격납 자세로 조작 가능하게 구성되어 있다. 마커 장치(33)의 자세 전환은 도시하지 않은 전동 모터에 의해 행하여진다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 주행 차체(C)에 있어서의 보닛(12)의 좌우 측부에는, 모내기 장치(W)에 보급하기 위한 예비 모종을 적재 가능한 복수(예를 들어 4개)의 통상 예비 모종대(28), 모내기 장치(W)에 보급하기 위한 예비 모종을 적재 가능한 1개의 레일식 예비 모종대(29)가 구비되어 있다. 주행 차체(C)에 있어서의 보닛(12)의 좌우 측부에는, 각 통상 예비 모종대(28)와 레일식 예비 모종대(29)를 지지하는 키가 큰 프레임 부재로서의 좌우 한 쌍의 예비 모종 프레임(30)이 구비되고, 좌우의 예비 모종 프레임(30)의 상부끼리가 연결 프레임(31)에 의해 연결되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 주행 차체(C)의 중앙부에는, 각종 운전 조작이 행하여지는 운전부(40)가 구비되어 있다. 운전부(40)에는, 운전자가 착석 가능한 운전 좌석(41), 전방 차륜(10)의 수동 조향 조작용의 조향 핸들(43), 전후진의 전환 조작이나 주행 속도의 변경 조작이 가능한 주변속 레버(44), 모내기 장치(W)의 승강 조작과 좌우 마커 장치(33)의 전환을 행하는 조작 레버(45) 등이 구비되어 있다. 운전 좌석(41)은 주행 차체(C)의 중앙부에 구비되어 있다. 조향 핸들(43), 주변속 레버(44), 조작 레버(45) 등은, 운전 좌석(41)의 기체 전방부측에 위치하는 조종탑(42)의 상부에 구비되어 있다. 운전부(40)의 발밑 부위에는, 탑승 스텝(46)이 설치되어 있다. 탑승 스텝(46)은 보닛(12)의 좌우 양측으로도 연장되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 조작 레버(45)는 조향 핸들(43)의 하측의 우측 횡측에 구비되어 있다. 상세하게는 도시하지 않지만, 조작 레버(45)는 중립 위치로부터, 상승 위치, 하강 위치, 우측 마커 위치, 좌측 마커 위치의 각각에 십자 방향으로 이동 조작 가능하게 구성되어, 중립 위치에 압박되고 있다.

조작 레버(45)를 상승 위치로 조작하면, 이식 클러치가 오프 조작되어서 모내기 장치(W)에 대한 전동이 차단되고, 유압 실린더(20)를 작동해서 모내기 장치(W)가 상승하여, 좌우의 마커 장치(33)(도 1 참조)가 격납 자세로 조작된다. 조작 레버(45)를 하강 위치로 조작하면, 모내기 장치(W)가 하강해서 논바닥에 접지해서 정지한 상태가 된다. 이 하강 상태에서 조작 레버(45)를 우측 마커 위치로 조작하면, 우측 마커 장치(33)가 격납 자세로부터 작용 자세가 된다. 조작 레버(45)를 좌측 마커 위치로 조작하면, 좌측 마커 장치(33)가 격납 자세에서 작용 자세가 된다.

운전자는, 모내기 작업을 개시할 때는, 조작 레버(45)를 조작해서 모내기 장치(W)를 하강시킴과 함께, 모내기 장치(W)에 대한 전동을 개시시켜서 모내기 작업을 개시한다. 그리고 모내기 작업을 정지할 때는, 조작 레버(45)를 조작해서 모내기 장치(W)를 상승시킴과 함께, 모내기 장치(W)에 대한 전동을 차단한다.

운전부(40)의 조종탑(42)의 상부 조작 패널(47)에, 액정 표시기를 사용해서 여러 가지 정보를 표시 가능한 표시부(48)가 구비되어 있다. 또, 표시부(48)의 우측에는 누름 조작식의 제1 설정 스위치(49)(시점 조작구의 일례)가 구비되고, 표시부(48)의 좌측에는 누름 조작식의 제2 설정 스위치(50)(종점 조작구의 일례)가 구비되어 있다. 제1 설정 스위치(49) 및 제2 설정 스위치(50)의 기능에 대해서는 후술하지만, 이 제1 설정 스위치(49) 및 제2 설정 스위치(50)는, 내부에 조명 램프(49a, 50a)가 구비되고, 조명 램프(49a, 50a)의 작동 상태에 따라 동작 모드를 표시하는 것이 가능하게 되어 있다.

주변속 레버(44)의 파지부에는, 누름 조작식의 자동 온 오프 스위치(51)가 구비되어 있다. 자동 온 오프 스위치(51)는, 자동 복귀형으로 설치되고, 누름 조작할 때마다 자동 조향 제어의 온 오프의 전환을 지령한다. 자동 온 오프 스위치(51)는, 주변속 레버(44)의 파지부를 손으로 쥔 상태에서, 예를 들어 엄지 손가락으로 누를 수 있는 위치에 배치되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 주행 차체(C)에는 좌우 전방 차륜(10)을 조향 가능한 조향 유닛(U)이 구비되어 있다. 조향 유닛(U)에는, 조향 핸들(43)에 연동 연결되는 스티어링 조작축(54), 스티어링 조작축(54)의 회동에 따라 요동하는 피트먼 아암(55), 피트먼 아암(55)에 연동 연결되는 좌우의 연계 기구(56), 조향 조작 수단으로서의 조향 모터(58), 스티어링 조작축(54)에 조향 모터(58)를 연동 연결하는 기어 기구(57) 등이 구비되어 있다.

스티어링 조작축(54)은, 피트먼 아암(55) 및 좌우의 연계 기구(56)를 거쳐, 좌우 전방 차륜(10)에 각각 연동 연결되어 있다. 스티어링 조작축(54)의 하단부에, 로터리 인코더로 이루어지는 조향각 센서(60)가 구비되고, 스티어링 조작축(54)의 회전량은 조향각 센서(60)에 의해 검출되도록 되어 있다. 스티어링 조작축(54)의 도중부에는, 조향 핸들(43)에 걸리는 토크를 검출하는 토크 센서(61)가 구비되어 있다. 예를 들어, 조향 모터(58)가 소정 방향으로 스티어링 조작축(54)을 회동시키고 있을 때에, 그 회동 방향과는 반대 방향을 향해 수동 조작하거나, 조향 모터(58)가 작동 정지하고 있을 때에, 임의의 방향으로 수동 조작하도록, 조향 핸들(43)이 조작되면, 토크 센서(61)에 의해 그것을 검출할 수 있다. 이러한 수동 조작이 행하여지면, 자동 조향 제어에 우선하여, 수동 조작에 기초하여 조향 모터(58)를 작동시킬 수 있다.

조향 유닛(U)의 자동 조향을 행할 경우에는, 조향 모터(58)를 구동하여, 조향 모터(58)의 구동력에 의해 스티어링 조작축(54)을 회동 조작하고, 전방 차륜(10)의 조향 각도를 변경하도록 되어 있다. 자동 조향을 행하지 않는 경우에는, 조향 유닛(U)은 조향 핸들(43)의 수동 조작에 의해 회동 조작할 수 있다.

이어서, 자동 조향 제어를 행하기 위한 구성에 대해서 설명한다.

주행 차체(C)에, 위성으로부터의 전파를 수신해서 차체의 위치를 검출하는 위성 측위용 시스템(GNSS : Global Navigation Satelite System)의 일례로서, 주지의 기술인 GPS(Global Positioning System)를 이용하여, 차체의 위치를 구하는 위성 측위 유닛(62)을 구비하고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 위성 측위 유닛(62)은 지구의 상공을 주회하는 복수의 GPS 위성으로부터 전파에 의해 송신되는 송신 정보를 수신하는 안테나가 달린 수신부(63)와, 수신하는 복수의 GPS 위성으로부터의 송신 정보에 기초하여 차체의 위치를 계측하는 위치 계측부(64)를 구비하고 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 수신부(63)는 주행 차체(C)의 전방부에 위치하는 상태에서, 판 형상의 지지 플레이트(65)를 통해 연결 프레임(31)에 설치되어 있다. 연결 프레임(31)은, 연결 브래킷(32)을 통해, 기체 횡방향을 따르는 횡축심 X 주위로 회동 가능하게 좌우의 예비 모종 프레임(30)에 지지되고 있다.

그리고 수신부(63)가 예비 모종 프레임(30)의 상단부보다도 상방에 위치하는 작용 자세(S1)와, 작용 자세에 대하여 상하 반전하고, 수신부(63)가 예비 모종 프레임(30)의 상단부보다도 하방에 위치하는 격납 자세(S2)로 자세 전환 가능하게 지지되고 있다. 즉, 연결 프레임(31)은 기체 횡방향을 따르는 횡축심 X 주위로 회동 가능하고, 또한 수신부(63)가 작용 자세(S1)가 되는 상태에 대응하는 위치와, 격납 자세(S2)가 되는 상태에 대응하는 위치에서 위치 고정 가능하게, 좌우의 예비 모종 프레임(30)에 지지되고 있다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 연결 프레임(31)을 작용 자세(S1)에 대응하는 위치에서 고정함으로써, 수신부(63)가, 연결 프레임(31)과 예비 모종 프레임(30)에 의해, 높은 개소에 지지되는 것이 된다. 수신부(63)에 전파 장해가 발생할 우려가 적어, 수신부(63)의 전파 수신 감도를 높일 수 있다.

주행 차체(C)에, 위성 측위 유닛(62) 외에, 주행 차체(C)의 방위를 검출하는 방위 검출 수단으로서, 자이로 센서(66A) 등을 갖는 관성 계측 유닛(66)이 구비되어 있다. 도시는 하지 않지만, 관성 계측 유닛(66)은, 예를 들어 운전 좌석(41)의 후방측 하방 위치이며 주행 차체(C)의 횡폭 방향 중앙이 낮은 위치에 설치되어 있다. 관성 계측 유닛(66)은, 주행 차체(C)의 선회 각도의 각속도를 검출 가능하고, 각속도를 적분함으로써 차체의 방위 변화각을 구할 수 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 주행 차체(C)에는 조향 모터(58) 및 표시부(48)의 제어를 행하는 제어 장치(67)가 구비되어 있다. 제어 장치(67)는, 주행 차체(C)가 주행해야 할 목표 이동 경로를 설정함과 함께, 위성 측위 유닛(62)에 의해 계측되는 주행 차체(C)의 위치 정보와, 관성 계측 유닛(66)에 의해 계측되는 주행 차체(C)의 방위 정보에 기초하여, 주행 차체(C)가 목표 이동 경로를 따라 주행하도록, 조향 모터(58)를 제어하는 주행 제어부(68)와, 복수의 GPS 위성으로부터의 송신 정보의 수신 상황에 기초하여, 자기의 위치 정보를 구할 때의 측위 정밀도를 설정 단수의 단계 표시 정보로서 구하는 측위 정밀도 산출부(69)를 구비하고 있다. 단계 표시 정보라고 하는 것은, 눈으로 식별 가능한 단수 표시에 의해 측위 정밀도를 표시하는 것이다. 구체적으로는, 5단계 표시에 의해 측위 정밀도를 표시한다. 제어 장치(67)는 마이크로 컴퓨터를 구비하고 있고, 주행 제어부(68)와 측위 정밀도 산출부(69)가 제어 프로그램에 의해 구성되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 자동 조향 제어에 사용하는 목표 이동 경로를 티칭 처리에 의해 설정하기 위해서, 시점 위치를 설정하는 제1 설정 스위치(49)와, 종점 위치를 설정하는 제2 설정 스위치(50)가 있고, 상술한 바와 같이, 제1 설정 스위치(49)는 표시부(48)의 우측에 구비되고, 제2 설정 스위치(50)는 표시부(48)의 좌측에 구비되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제어 장치(67)에는 위성 측위 유닛(62), 관성 계측 유닛(66), 자동 온 오프 스위치(51), 제1 설정 스위치(49), 제2 설정 스위치(50), 조향각 센서(60), 토크 센서(61) 등의 정보가 입력되어 있다.

제어 장치(67)는, 제1 설정 스위치(49) 및 제2 설정 스위치(50)의 조작에 기초하는 티칭 처리에 의해, 자동 조향해야 할 목표 경로에 대응하는 티칭 경로를 설정함과 함께, 실제 작업할 때에, 경로의 시단부에서 자동 모드가 지령되면, 그 위치에 있어서의 티칭 경로와 평행한 목표 이동 경로(LM)를 설정하도록 구성되어 있다.

제어 장치(67)는, 자동 온 모드가 설정되어 있을 때, 위성 측위 유닛(62)에 의해 검출되는 주행 차체(C)의 검출 위치(자기 위치)(NM)가, 목표 이동 경로(LM) 상의 위치가 되도록, 또한 관성 계측 유닛(66)에 의해 검출되는 주행 차체(C)의 검출 방위(자기 방위)가 목표 이동 경로(LM)에 있어서의 목표 방위가 되도록, 조향 모터(58)를 조작하는 자동 조향 처리를 실행한다.

위성 측위 유닛(62)은, 복수의 GPS 위성으로부터의 송신 정보에 기초하여, 위성의 배치 상태에 따라 결정되는 측위 정밀도의 열화 정도를 나타내는 DOP(Dilution Of Precision)(측위 정밀도 열화 계수)를 측정하는 기능을 구비하고 있다. 또, 수신 데이터로부터 현재 전파를 송신하고 있는 GPS 위성의 개수도 판별할 수 있다.

위성 측위 유닛(62)에 의해 구해진 DOP값과 현재 전파를 송신하는 GPS 위성의 개수 정보가 제어 장치(67)로 송신된다. 제어 장치(67)는, 이들 정보로부터 작업차를 사용하는 사용자가 현재의 측위 정밀도를 이해하기 쉬워지도록, 자기의 위치 정보를 구할 때의 측위 정밀도를, 눈으로 식별 가능한 단수 표시인 5단의 단계 표시 정보로서 구하는 산출 처리를 실행한다. 즉, 측위 정밀도가 가장 낮아지는 상태가 「1」로 표현되고, 측위 정밀도가 가장 높아지는 상태가 「5」로 표현되고, 「1」 내지 「5」 사이의 5단계로 측위 정밀도를 눈으로 알기 쉽게 표현하도록 하고 있다. 그리고 이 산출 결과가 표시부(48)에 표시된다(도 7, 8 참조). 도 7은 측위 정밀도 「5」를 나타내고, 도 8은 측위 정밀도 「3」을 나타내고 있다.

제어 장치(67)는, 상술한 바와 같은 자동 조향 제어를 실행하고 있을 때는, 표시부(48)에 상기한 바와 같은 측위 정밀도의 산출 결과를 5단계로 표시시킨다. 자동 조향 제어가 오프 상태일 때는, 기본적으로는 측위 정밀도의 표시는 행하지 않지만, 경로 설정 처리에 의해, 시점 위치와 종점 위치를 설정할 때에는 측위 정밀도를 5단계로 표시시키도록 하고 있다.

표시부(48)에 의한 측위 정밀도의 표시는, 상기한 바와 같이 제어 장치(67)에 의한 판별 결과에 기초하여 행하여지는 경우뿐만 아니라, 운전자의 의사에 따라 임의로 행할 수도 있다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 표시부(48)에는 표시 지령구로서의 수동 조작식의 표시 전환 스위치(70)가 구비되고, 이 표시 전환 스위치(70)를 운전자가 조작함으로써, 임의의 타이밍에서 설정 시간만큼 측위 정밀도의 산출 결과를 표시할 수 있다.

이하, 제어 장치(67)의 제어 동작에 대해서, 도 9 내지 도 11을 참조하면서, 직사각 형상의 수전에서 모내기 작업을 행하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 전식기는 수전에 있어서, 목표 이동 경로(LM)를 따라 주행하면서 모내기 작업을 행하는 직진 주행과, 목표 이동 경로(LM)의 종점 위치에서 목표 이동 경로(LM)와 평행한 다음번의 목표 이동 경로(LM)를 향해 선회하는 선회 주행을 교대로 반복해서 주행한다. 그리고 제어 장치(67)는, 원칙적으로, 모내기 작업을 행하는 직진 주행 중에 자동 조향 제어를 실행하고, 직진 주행 이외의 이동 주행에는, 자동 조향 제어를 실행하지 않도록 되어 있다.

우선, 자동 조향 제어를 실행하기 전에, 자동 조향 제어에 있어서의 목표 이동 경로(LM)를 설정하기 위한 처리가 행하여진다.

먼저, 주행 차체(C)를 포장 내의 두렁가의 시점 위치(Q1)에 위치시켜, 제1 설정 스위치(49)를 조작하지만, 이때, 제어 장치(67)는 자동 오프 모드로 설정되어 있고, 표시부(48)에는 측위 정밀도는 표시되어 있지 않고, 제1 설정 스위치(49) 및 제2 설정 스위치(50) 각각의 내장되는 조명 램프(49a, 50a)가 모두 소등 상태로 되어 있다. 또, 표시 전환 스위치(70)가 조작되었을 때에는, 설정 시간(예를 들어, 5초간)만큼 표시부(48)에 측위 정밀도를 5단계로 표시한다(스텝 1 내지 5).

제1 설정 스위치(49)가 조작되면, 제1 설정 스위치(49)에 내장되는 조명 램프(49a)를 연속 점등 상태로 전환하여, 시점 위치를 설정한다(스텝 6, 7, 8). 이와 같이, 제1 설정 스위치(49)가 조작되었을 때에, 표시부(48)에 설정 시간(5초간)이 경과하는 동안만큼, 측위 정밀도를 5단계로 표시한다(스텝 9). 운전자가 시점 위치를 설정할 때의 위치 정밀도가 양호한지 여부를 판단하기 위해서이다. 이때, 측위 정밀도가 너무 낮을 때는, 제1 설정 스위치(49)를 다시 조작함으로써, 새로운 시점 위치를 설정할 수 있다(스텝 10).

그리고 운전자가 수동 조종하면서, 시점 위치(Q1)로부터 측부측 두렁가의 직선 형상을 따라서 비작업 상태로 주행 차체(C)를 직진 주행시켜, 반대측의 두렁가 부근의 종점 위치(Q2)까지 이동시키고 나서 제2 설정 스위치(50)를 조작한다.

제2 설정 스위치(50)가 조작되면, 제2 설정 스위치(50)에 내장되는 조명 램프(50a)를 연속 점등 상태로 전환하여, 종점 위치를 설정한다(스텝 11, 12, 13). 이와 같이, 제1 설정 스위치(49)와 마찬가지로, 표시부(48)에 설정 시간(5초간)이 경과하는 동안만큼, 측위 정밀도를 5단계로 표시한다(스텝 14). 이때, 측위 정밀도가 지나치게 낮을 때는, 제2 설정 스위치(50)를 다시 조작함으로써, 새로운 종점 위치를 설정할 수 있다(스텝 15).

시점 위치 및 종점 위치가 설정되면, 그 위치 정보에 기초하여, 티칭 경로를 설정한다(스텝 16). 즉, 시점 위치(Q1)에 있어서 수신부(63)에 의해 취득된 위치 정보와, 종점 위치(Q2)에 있어서 수신부(63)에 의해 취득된 위치 정보로부터, 시점 위치(Q1)와 종점 위치(Q2)를 연결하는 티칭 경로가 설정된다.

이어서, 운전자가 수동으로 조향 핸들(43)을 조작하여, 주행 차체(C)를 선회시킨다. 이때, 제어 장치(67)는 자기 방위(NA)가 반전함으로써, 주행 차체(C)의 선회가 행하여진 것을 판별할 수 있다.

주행 차체(C)의 선회가 종료된 다음, 운전자가 자동 온 오프 스위치(51)를 조작하면, 자동 온 모드로 전환된다(스텝 3).

자동 온 모드로 전환되면, 제1 설정 스위치(49) 및 제2 설정 스위치(50) 각각의 내장되는 조명 램프(49a, 50a)가 모두 점멸 상태로 전환되고(스텝 17), 또한 표시부(48)에 측위 정밀도를 5단계로 표시한다(스텝 18). 이 측위 정밀도의 표시는, 자동 온 모드가 설정되어 있는 동안은 연속해서 행하여진다.

이 자동 온 모드에 있어서는, 경로의 시단부에서 자동 온 오프 스위치(51)가 조작되면, 그 위치에 있어서의 티칭 경로와 평행한 목표 이동 경로(LM)를 설정함과 함께, 위성 측위 유닛(62)에 의해 검출되는 주행 차체(C)의 검출 위치(자기 위치)(NM)가, 목표 이동 경로(LM) 상의 위치가 되도록, 또한 관성 계측 유닛(66)에 의해 검출되는 주행 차체(C)의 검출 방위[자기 방위]가 목표 이동 경로(LM)에 있어서의 목표 방위가 되도록, 조향 모터(58)를 조작하는 자동 조향 처리를 실행한다(스텝 23). 이에 의해, 주행 차체(C)가, 목표 이동 경로(LM)를 따라 정확하게 주행하는 것이 된다. 운전자는 조향 핸들(43)로부터 손을 뗀 상태로 되어 있다. 단, 차속은 수동 조작으로 조절된다.

이 자동 조향 처리를 실행하고 있을 때에, 운전자의 수동 조작에 의해 제1 설정 스위치(49)가 조작되면, 그 조작이 행하여지고 있는 동안은, 자동 조향 처리에 우선하여, 차체의 방위가 우측으로 변경하도록 조향 모터(58)를 작동시킨다(스텝 19, 20). 또, 운전자의 수동 조작에 의해 제2 설정 스위치(50)가 조작되면, 그 조작이 행하여지고 있는 동안은, 자동 조향 처리에 우선하여, 차체의 방위가 좌측으로 변경하도록 조향 모터(58)를 작동시킨다(스텝 21, 22).

또한, 이때의 조향 모터(58)에 의한 단위 시간당의 조작량은 통상 조작보다도 작은 값으로 설정되어 있다. 즉, 수동의 스위치 조작에 의해, 조향 조작의 미세 조정을 행할 수 있다.

주행 차체(C)가 직진 주행 경로의 종점 위치(Q4)(도 6 참조)에 이르면, 운전자가 자동 온 오프 스위치(51)를 조작하여, 자동 오프 모드로 전환한다. 이때, 조작 레버(45)를 조작하여, 모내기 장치(W)에 대한 전동을 차단시켜서, 모내기 장치(W)를 상승시킨다. 그 후, 운전자가 수동으로 조향 핸들(43)을 조작하여, 다음번의 직진 주행 경로를 향해 주행 차체(C)를 선회시킨다. 이후, 전회의 직진 주행 경로와 마찬가지로, 자동 온 오프 스위치(51)가 조작되면 자동 조향 제어를 개시하고, 자동 조향 제어를 실행하면서 주행 차체(C)가 직진 주행한다. 그리고 상술한 바와 같은 선회 주행과 직진 주행을 반복한다.

〔다른 실시 형태〕

(1) 상기 실시 형태에서는, 단계 표시 정보로서, 「1」 내지 「5」의 5단계에서의 측위 정밀도를 표시하는 구성으로 했지만, 이 구성 대신에, 4단계 이하, 또는 6단계 이상의 단계 표시라도 되고, 숫자로 나타내는 것 대신에, 알파벳, 또는 무늬(아이콘)를 사용해서 표시하거나, 막대그래프 형상으로 표시하는 등, 여러 가지 형태로 실시할 수 있다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 시점 지령구로서의 제1 설정 스위치(49) 및 종점 지령구로서의 제2 설정 스위치(50)가 미세 조정용의 조향 조작구를 겸용하는 구성으로 했지만, 이 구성 대신에, 각각, 시점 지령구 및 종점 지령구로서의 전용 기능을 갖는 것이라도 된다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 시점 지령구로서의 제1 설정 스위치(49) 및 종점 지령구로서의 제2 설정 스위치(50)가 조작 패널(47)에 좌우 양측에 할당된 상태로 구비되는 구성으로 했지만, 이 구성 대신에, 그들이 기체 전후 방향으로 배열하는 상태로 구비되는 것이라도 되고, 그들의 설치 상태는 적절히 변경 가능하다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 표시 지령구로서의 표시 전환 스위치(70)가 구비되는 구성으로 했지만, 이러한 표시 전환 스위치(70)를 구비하지 않는 구성으로 해도 된다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 수신부(63)가, 작용 자세와 격납 자세에 걸쳐 자세 변경 가능하게 지지되는 구성으로 했지만, 수신부(63)가 위치 고정 상태로 구비되는 구성이라도 된다.

(6) 상기 실시 형태에서는, 위치 검출 수단으로서의 위성 측위용 유닛으로서, GPS를 사용하는 것을 예시했지만, 다른 형식의 위성 측위용 유닛이라도 된다.

본 발명은 승용형 전식기 이외에도, 예를 들어 승용형 직파기, 트랙터, 콤바인 등의 농작업차, 또는 건설 작업차 등의 다양한 작업차에 적용할 수 있다.

30 : 프레임 부재
40 : 차체 운전부
41 : 운전 좌석
47 : 조작 패널
48 : 표시부
49 : 시점 지령구
50 : 종점 지령구
58 : 조향 조작 수단
63 : 수신부
64 : 위치 계측부
68 : 주행 제어부
69 : 측위 정밀도 산출부
70 : 표시 지령구

Claims

복수의 위성으로부터 송신되는 송신 정보를 수신하는 수신부와,
상기 수신부에서 수신한 송신 정보에 기초하여 차체의 위치를 구하는 위치 계측부와,
상기 위치 계측부에서 구한 차체의 위치 정보에 기초하여 차체 주행용 제어를 실행하는 주행 제어부와,
복수의 상기 위성으로부터의 상기 송신 정보의 수신 상황에 기초하여, 자기의 위치 정보를 구할 때의 측위 정밀도를 단계 표시 정보로서 구하는 측위 정밀도 산출부와,
상기 측위 정밀도 산출부의 산출 결과를 표시하는 표시부가 구비되어 있는, 작업차.
제1항에 있어서, 차체의 방향을 변경 가능한 조향 조작 수단이 구비되고,
상기 주행 제어부는,
상기 차체 주행용 제어로서, 시점 위치에서 수동 조작식의 시점 지령구가 조작되고 나서, 종점 위치에서 수동 조작식의 종점 지령구가 조작될 때까지 동안에 주행하는 경로에 기초하여 목표 주행 경로를 설정하는 경로 설정 처리 및 상기 차체의 위치 정보에 기초하여, 차체가 상기 목표 주행 경로를 따르도록 상기 조향 조작 수단을 작동시키는 자동 조향 처리를 실행하도록 구성되고,
상기 표시부가, 상기 시점 지령구가 조작되었을 때 및 상기 종점 지령구가 조작되었을 때에, 상기 산출 결과를 표시하는, 작업차.
제2항에 있어서, 차체 운전부에, 상기 시점 지령구와 상기 종점 지령구가 좌우 양측에 할당된 상태로 배치되고,
상기 주행 제어부가 상기 자동 조향 처리를 실행하고 있을 때는, 상기 시점 지령구 및 상기 종점 지령구가 상기 조향 조작 수단의 작동에 대한 미세 조정용의 조향 조작구를 겸용하는, 작업차.
제3항에 있어서, 상기 차체 운전부에, 운전 좌석과, 상기 운전 좌석의 기체 전방부측에 위치하는 조작 패널이 구비되고,
상기 시점 지령구 및 상기 종점 지령구가 상기 조작 패널에 좌우 양측에 할당된 상태로 구비되어 있는, 작업차.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시부의 작동 온 오프를 지령하는 수동 조작식의 표시 지령구가 구비되고,
상기 표시부는 상기 표시 지령구의 온 지령에 기초하여 상기 산출 결과를 표시하는, 작업차.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측위 정밀도 산출부는, 상기 수신부에 수신되는 상기 송신 정보를 송신하는 상기 위성의 개수와, 복수의 상기 위성의 배치 상태에 따라 정해지는 DOP값에 기초하여, 상기 측위 정밀도를 상기 단계 표시 정보로서 구하는, 작업차.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측위 정밀도 산출부는, 상기 단계 표시 정보의 설정 단수로서 5단계가 설정되어 있는, 작업차.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신부는 차체로부터 기립 설치된 키가 큰 프레임 부재에, 그 프레임 부재의 상단부보다도 높은 위치에 위치하는 작용 자세와, 상기 프레임 부재의 상단부보다도 낮은 위치에 위치하는 격납 자세에 걸쳐 자세 변경 가능하게 지지되고 있는, 작업차.