KR20210030255A - 작업 차량 - Google Patents

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KR20210030255A
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슌스케 미야시타
šœ스케 미야시타
야스아키 모리오카
쿠니히코 니시노
쿠미코 코바야시
미사코 카와이
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가부시끼 가이샤 구보다
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Abstract

차체에 연결된 작업 장치에 대응하여 자동 조타의 움직임을 변경할 수 있도록 한다. 작업 차량(1)은 차체(3)를 조타하는 조타 장치(11)와, 차체(3)에 연결된 작업 장치(2)와, 주행 예정 라인(L2)과 차체의 위치의 편차에 의거하여 조타 장치(11)의 자동 조타를 행하는 자동 조타 제어부(200)와, 자동 조타의 제어 파라미터를 차체에 연결한 작업 장치(2)에 따라 변경하는 파라미터 변경부(200d)를 구비하고 있다.

Description

작업 차량
본 발명은 예를 들면, 작업 차량에 관한 것이다.
종래, 농작업기로서 특허문헌 1이 알려져 있다. 특허문헌 1의 농작업기는 수동 조타에 의한 수동 주행과, 기준 주행 라인에 평행하게 설정되는 설정 주행 라인을 따라 자동 조타에 의해 주행하는 자동 주행을 스위칭가능한 주행 기체와, 수동 주행과 자동 주행을 스위칭가능한 전환 스위치를 구비하고 있다. 또한, 농작업기는 이랑을 따라 주행 중에 우측 지시 버튼을 누른 후, 기준 주행 라인의 시점이 설정되고, 주행 중에 좌측 지시 버튼을 누름으로써 기준 주행 라인의 종점이 설정된다. 즉, 자동 조타 전에 기준 주행 라인의 설정을 행하고 있다.
일본국공개특허공보 「2017-123803호 공보」
특허문헌 1의 농작업기에서는 전환 스위치에 의해 수동 주행으로부터 자동 주행으로 스위칭함으로써 간단히 자동 주행을 행할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에서는 농작업기에 다양한 작업 장치가 장착되었을 경우이어도 자동 주행의 제어는 동일하며, 작업 장치에 대응하여 자동 주행을 행할 수 없는 것이 실정이다.
그래서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 차체에 연결된 작업 장치에 대응하여 자동 조타의 움직임을 변경할 수 있는 작업 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 이하에 나타내는 점을 특징으로 한다.
작업 차량은 차체를 조타하는 조타 장치와, 상기 차체에 연결된 작업 장치와, 주행 예정 라인과 상기 차체의 위치의 편차에 의거하여 상기 조타 장치의 자동 조타를 행하는 자동 조타 제어부와, 상기 자동 조타의 제어 파라미터를 상기 차체에 연결한 상기 작업 장치에 따라 변경하는 파라미터 변경부를 구비하고 있다.
작업 차량은 상기 자동 조타의 제어 파라미터와 상기 작업 장치의 관련성을 표시 및 입력가능한 표시 장치와, 상기 표시 장치에 입력된 제어 파라미터와 상기 작업 장치의 관련성을 기억하는 기억 장치를 구비하고, 상기 파라미터 변경부는 상기 기억 장치에서 기억된 관련성에 따라 상기 제어 파라미터를 변경한다.
작업 차량은 상기 작업 장치에 설치되고 또한 상기 작업 장치의 장치 정보를 상기 차체에 송신하는 제 1 통신 장치와, 상기 차체에 설치되고 또한 상기 제 1 통신 장치로부터 송신된 상기 장치 정보를 수신가능한 제 2 통신 장치를 구비하고, 상기 파라미터 변경부는 상기 제 2 통신 장치가 수신한 상기 장치 정보에 의거하여 제어 파라미터를 변경한다.
작업 차량은 상기 작업 장치를 승강시키는 리프트 암을 갖는 승강 장치를 구비하고, 상기 파라미터 변경부는 상기 리프트 암의 승강 높이에 의거하여 제어 파라미터를 변경한다.
상기 파라미터 변경부는 상기 제어 파라미터로서 상기 자동 조타 시에 있어서의 상기 조타 장치의 조타각을 연산하기 위한 제어 게인을 변경한다.
작업 차량은 상기 자동 조타의 개시 및 종료 중 어느 하나를 스위칭하는 조타 전환 스위치를 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 조타 전환 스위치에 의해 상기 자동 조타의 개시의 스위칭이 행해졌을 경우에 상기 조타 장치에 의한 자동 조타를 개시한다.
작업 차량은 상기 차체의 위치를 검출가능한 측위 장치와, 상기 측위 장치에서 검출된 차체의 위치를 주행 기준 라인의 개시 위치 및 종료 위치로 설정하는 기준 라인 설정 스위치를 구비하고, 상기 자동 조타 제어부는 상기 조타 전환 스위치에 의해 상기 자동 조타의 개시 시에 상기 주행 기준 라인에 의거하여 상기 주행 예정 라인의 설정을 행한다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 차체에 연결된 작업 장치에 대응하여 자동 조타의 움직임을 변경할 수 있다.
도 1은 트랙터의 구성 및 제어 블록도를 나타내는 도면이다.
도 2는 자동 조타를 설명하는 설명도이다.
도 3a는 푸시 스위치에 있어서의 보정량을 설명하는 설명도이다.
도 3b는 슬라이드 스위치에 있어서의 보정량을 설명하는 설명도이다.
도 4a는 푸시 스위치에 있어서의 제 1 보정부 및 제 2 보정부를 나타내는 도면이다.
도 4b는 슬라이드 스위치에 있어서의 제 1 보정부 및 제 2 보정부를 나타내는 도면이다.
도 5a는 자동 조타 중에서 직진 중에 연산 차체 위치가 우측으로 어긋났을 경우의 상태를 나타내고 있다.
도 5b는 자동 조타 중에서 직진 중에 연산 차체 위치가 좌측으로 어긋났을 경우의 상태를 나타내고 있다.
도 6은 운전석의 전방의 커버를 운전석측으로부터 본 도면이다.
도 7은 자동 조타에 있어서의 제어를 설명하는 설명도이다.
도 8은 승강 장치 등을 나타내는 도면이다.
도 9는 등록 화면(M40)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 선택 화면(M41)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11a는 파라미터(제어 게인)를 보정하지 않고 트랙터로 작업을 행한 상태를 나타내는 도면이다.
도 11b는 파라미터(제어 게인)를 보정해서 트랙터로 작업을 행한 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 변형예에 있어서의 트랙터의 구성 및 제어 블록도를 나타내는 도면이다.
도 13은 변환 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 트랙터의 전체도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 14는 작업 차량(1)의 일실시형태를 나타내는 측면도이며, 도 14는 작업 차량(1)의 일실시형태를 나타내는 평면도이다. 본 실시형태의 경우, 작업 차량(1)은 트랙터이다. 단, 작업 차량(1)은 트랙터에 한정되지 않고, 콤바인이나 이식기 등의 농업 기계(농업 차량)이어도 좋고, 로더 작업기 등의 건설 기계(건설 차량) 등이어도 좋다.
이하, 트랙터(작업 차량)(1)의 운전석(10)에 착좌한 운전자의 전방측(도 14의 화살표 A1방향)을 전방, 운전자의 후방측(도 14의 화살표 A2방향)을 후방, 운전자의 좌측을 좌방, 운전자의 우측을 우방으로서 설명한다. 또한, 작업 차량(1)의 전후 방향에 직교하는 방향인 수평 방향을 차체 폭 방향으로서 설명한다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 트랙터(1)는 차체(3)와, 원동기(4)와, 변속 장치(5)를 구비하고 있다. 차체(3)는 주행 장치(7)를 갖고 있어 주행가능하다. 주행 장치(7)는 전륜(7F) 및 후륜(7R)을 갖는 장치이다. 전륜(7F)은 타이어형이어도 크롤러형이어도 좋다. 또한, 후륜(7R)도 타이어형이어도 크롤러형이어도 좋다.
원동기(4)는 디젤 엔진, 전동 모터 등이며, 이 실시형태에서는 디젤 엔진으로 구성되어 있다. 변속 장치(5)는 변속에 의해 주행 장치(7)의 추진력을 스위칭가능함과 아울러 주행 장치(7)의 전진, 후진의 스위칭이 가능하다. 차체(3)에는 운전석(10)이 설치되어 있다.
또한, 차체(3)의 후방부에는 3점 링크 기구 등으로 구성되고, 승강 장치(8)를 포함하는 연결부가 마련되어져 있다. 연결부에는 작업 장치를 착탈가능하다. 작업 장치를 연결부에 연결함으로써 차체(3)에 의해 작업 장치를 견인할 수 있다. 작업 장치는 경운하는 경운 장치, 비료를 산포하는 비료 산포 장치, 농약을 산포하는 농약 산포 장치, 수확을 행하는 수확 장치, 목초 등의 예취를 행하는 예취 장치, 목초 등의 확산을 행하는 확산 장치, 목초 등의 집초를 행하는 집초 장치, 목초 등의 성형을 행하는 성형 장치 등이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 변속 장치(5)는 주축(추진축)(5a)과, 주변속부(5b)와, 부변속부(5c)와, 셔틀부(5d)와, PTO 동력 전달부(5e)와, 전방 변속부(5f)를 구비하고 있다. 추진축(5a)은 변속 장치(5)의 하우징 케이스(미션케이스)에 회전가능하게 지지되고, 상기 추진축(5a)에는 원동기(4)의 크랭크축으로부터의 동력이 전달된다. 주변속부(5b)는 복수의 기어 및 상기 기어의 접속을 변경하는 시프터를 갖고 있다. 주변속부(5b)는 복수의 기어의 접속(맞물림)을 시프터에 의해 적당히 변경함으로써 추진축(5a)으로부터 입력된 회전을 변경하여 출력한다(변속한다).
부변속부(5c)는 주변속부(5b)와 마찬가지로 복수의 기어 및 상기 기어의 접속을 변경하는 시프터를 갖고 있다. 부변속부(5c)는 복수의 기어의 접속(맞물림)을 시프터에 의해 적당히 변경함으로써 주변속부(5b)로부터 입력된 회전을 변경하여 출력한다(변속한다).
셔틀부(5d)는 셔틀축(12)과, 전후진 스위칭부(13)를 갖고 있다. 셔틀축(12)에는 부변속부(5c)로부터 출력된 동력이 기어 등을 통해 전달된다. 전후진 스위칭부(13)는 예를 들면, 유압 클러치 등으로 구성되고, 유압 클러치의 온 오프에 의해 셔틀축(12)의 회전 방향, 즉 트랙터(1)의 전진 및 후진을 스위칭한다. 셔틀축(12)은 후륜 디퍼런셜 장치(20R)에 접속되어 있다. 후륜 디퍼런셜 장치(20R)는 후륜(7R)이 부착된 뒤차축(21R)을 회전가능하게 지지하고 있다.
PTO 동력 전달부(5e)는 PTO 추진축(14)과, PTO 클러치(15)를 갖고 있다. PTO 추진축(14)은 회전가능하게 지지되고, 추진축(5a)으로부터의 동력이 전달가능하다. PTO 추진축(14)은 기어 등을 통해 PTO 축(16)에 접속되어 있다. PTO 클러치(15)는 예를 들면, 유압 클러치 등으로 구성되고, 유압 클러치의 온 오프에 의해 추진축(5a)의 동력을 PTO 추진축(14)에 전달하는 상태와, 추진축(5a)의 동력을 PTO 추진축(14)에 전달하지 않는 상태로 스위칭한다.
전방 변속부(5f)는 제 1 클러치(17)와, 제 2 클러치(18)를 갖고 있다. 제 1 클러치(17) 및 제 2 클러치는 추진축(5a)으로부터의 동력이 전달가능하며, 예를 들면 셔틀축(12)의 동력이 기어 및 전동축을 통해 전달된다. 제 1 클러치(17) 및 제 2 클러치(18)로부터의 동력은 전방 전동축(22)을 통해 앞차축(21F)에 전달가능하다. 구체적으로는 전방 전동축(22)은 전륜 디퍼런셜 장치(20F)에 접속되고, 전륜 디퍼런셜 장치(20F)는 전륜(7F)이 부착된 앞차축(21F)을 회전가능하게 지지하고 있다.
제 1 클러치(17) 및 제 2 클러치(18)는 유압 클러치 등으로 구성되어 있다. 제 1 클러치(17)에는 유로(油路)가 접속되고, 상기 유로에는 유압 펌프로부터 토출한 작동유가 공급되는 제 1 작동 밸브(25)에 접속되어 있다. 제 1 클러치(17)는 제 1 작동 밸브(25)의 개도에 의해 접속 상태와 절단 상태로 스위칭한다. 제 2 클러치(18)에는 유로가 접속되고, 상기 유로에는 제 2 작동 밸브(26)에 접속되어 있다. 제 2 클러치(18)는 제 2 작동 밸브(26)의 개도에 의해 접속 상태와 절단 상태로 스위칭한다. 제 1 작동 밸브(25) 및 제 2 작동 밸브(26)는 예를 들면, 전자 밸브 부착 2위치 스위칭 밸브이며, 전자 밸브의 솔레노이드를 여자 또는 소자함으로써 접속 상태 또는 절단 상태로 스위칭한다.
제 1 클러치(17)가 절단 상태이고 또한 제 2 클러치(18)가 접속 상태인 경우, 제 2 클러치(18)를 통해 셔틀축(12)의 동력이 전륜(7F)에 전달된다. 이것에 의해 전륜 및 후륜이 동력에 의해 구동하는 4륜 구동(4WD)이고 또한 전륜과 후륜의 회전 속도가 대략 동일해진다(4WD 등속 상태). 한편, 제 1 클러치(17)가 접속 상태이고 또한 제 2 클러치(18)가 절단 상태인 경우, 4륜 구동이 되고 또한 전륜의 회전 속도가 후륜의 회전 속도에 비해 빨라진다(4WD 증속 상태). 또한, 제 1 클러치(17) 및 제 2 클러치(18)가 절단 상태인 경우, 셔틀축(12)의 동력이 전륜(7F)에 전달되지 않기 때문에 후륜이 동력에 의해 구동하는 2륜 구동(2WD)이 된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 승강 장치(8)는 리프트 암(8a), 로어 링크(8b), 톱 링크(8c), 리프트 로드(8d), 리프트 실린더(8e)를 갖고 있다. 리프트 암(8a)의 전단부는 변속 장치(5)를 수용하는 케이스(미션케이스)의 후방 상부에 상방 또는 하방으로 요동가능하게 지지되어 있다. 리프트 암(8a)은 리프트 실린더(8e)의 구동에 의해 요동(승강)한다. 리프트 실린더(8e)는 유압 실린더로 구성되어 있다. 리프트 실린더(8e)는 제어 밸브(29)를 통해 유압 펌프와 접속되어 있다. 제어 밸브(29)는 전자 밸브 등이며, 리프트 실린더(8e)를 신축시킨다.
로어 링크(8b)의 전단부는 변속 장치(5)의 후방 하부에 상방 또는 하방으로 요동가능하게 지지되어 있다. 톱 링크(8c)의 전단부는 로어 링크(8b)보다 상방에 있어서 변속 장치(5)의 후방부에 상방 또는 하방으로 요동가능하게 지지되어 있다. 리프트 로드(8d)는 리프트 암(8a)과 로어 링크(8b)를 연결하고 있다. 로어 링크(8b)의 후방부 및 톱 링크(8c)의 후방부에는 작업 장치(2)가 연결된다. 리프트 실린더(8e)가 구동(신축)하면 리프트 암(8a)이 승강함과 아울러 리프트 로드(8d)를 통해 리프트 암(8a)과 연결된 로어 링크(8b)가 승강한다. 이것에 의해 작업 장치(2)가 로어 링크(8b)의 전방부를 지점으로 해서 상방 또는 하방으로 요동(승강)한다.
트랙터(1)는 측위 장치(40)를 구비하고 있다. 측위 장치(40)는 D-GPS, GPS, GLONASS, 북두, 갈릴레오, 미치비키 등의 위성 측위 시스템(측위 위성)에 의해 자기의 위치(위도, 경도를 포함하는 측위 정보)를 검출가능하다. 즉, 측위 장치(40)는 측위 위성으로부터 송신된 위성 신호(측위 위성의 위치, 송신 시각, 보정 정보 등)를 수신하고, 위성 신호에 의거하여 위치(예를 들면, 위도, 경도)를 검출한다. 측위 장치(40)는 수신 장치(41)와, 관성 계측 장치(IMU: Inertial Measurement Unit)(42)를 갖고 있다. 수신 장치(41)는 안테나 등을 갖고 있어 측위 위성으로부터 송신된 위성 신호를 수신하는 장치이며, 관성 계측 장치(42)와는 별도로 차체(3)에 설치되어 있다. 이 실시형태에서는 수신 장치(41)는 차체(3)에 설치된 ROPS에 부착되어 있다. 또한, 수신 장치(41)의 부착 개소는 실시형태에 한정되지 않는다.
관성 계측 장치(42)는 가속도를 검출하는 가속도 센서, 각속도를 검출하는 자이로 센서 등을 갖고 있다. 차체(3), 예를 들면 운전석(10)의 하방에 설치되고, 관성 계측 장치(42)에 의해 차체(3)의 롤각, 피치각, 요각 등을 검출할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 트랙터(1)는 조타 장치(11)를 구비하고 있다. 조타 장치(11)는 운전자의 조작에 의해 차체(3)의 조타를 행하는 수동 조타와, 운전자의 조작에 의하지 않고 자동적으로 차체(3)의 조타를 행하는 자동 조타를 행하는 것이 가능한 장치이다.
조타 장치(11)는 스티어링 핸들(스티어링 휠)(30)과, 스티어링 핸들(30)을 회전가능하게 지지하는 스티어링 샤프트(회전축)(31)를 갖고 있다. 또한, 조타 장치(11)는 보조 기구(파워 스티어링 장치)(32)를 갖고 있다. 보조 기구(32)는 유압 등에 의해 스티어링 샤프트(31)(스티어링 핸들(30))의 회전을 보조한다. 보조 기구(32)는 유압 펌프(33)와, 유압 펌프(33)로부터 토출한 작동유가 공급되는 제어 밸브(34)와, 제어 밸브(34)에 의해 작동하는 스티어링 실린더(35)를 포함하고 있다. 제어 밸브(34)는 예를 들면, 스풀 등의 이동에 의해 스위칭가능한 3위치 스위칭 밸브이며, 스티어링 샤프트(31)의 조타 방향(회전 방향)에 대응하여 스위칭한다. 스티어링 실린더(35)는 전륜(7F)의 방향을 바꾸는 암(너클 암)(36)에 접속되어 있다.
따라서, 운전자가 스티어링 핸들(30)을 파지하여 일방향 또는 타방향으로 조작하면 상기 스티어링 핸들(30)의 회전 방향에 대응하여 제어 밸브(34)의 스위칭 위치 및 개도가 스위칭되고, 상기 제어 밸브(34)의 스위칭 위치 및 개도에 따라 스티어링 실린더(35)가 좌측 또는 우측으로 신축함으로써 전륜(7F)의 조타 방향을 변경할 수 있다. 즉, 차체(3)는 스티어링 핸들(30)의 수동 조타에 의해 진행 방향을 좌측 또는 우측으로 변경할 수 있다.
이어서, 자동 조타에 대하여 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 자동 조타를 행할 때는 우선 자동 조타를 행하기 전에 주행 기준 라인(L1)을 설정한다. 주행 기준 라인(L1)의 설정 후에 상기 주행 기준 라인(L1)에 평행한 주행 예정 라인(L2)의 설정을 행함으로써 자동 조타를 행할 수 있다. 자동 조타에서는 측위 장치(40)에 의해 측정된 차체 위치와 주행 예정 라인을 L2가 일치하도록 트랙터(1)(차체(3))의 진행 방향의 조타를 자동적으로 행한다.
구체적으로는 자동 조타를 행하기 전에 트랙터(1)(차체(3))를 포장 내의 소정 위치로 이동시키고(S1), 소정 위치에서 운전자가 트랙터(1)에 설치된 조타 전환 스위치(52)의 조작을 행하면(S2), 측위 장치(40)에 의해 측정된 차체 위치가 주행 기준 라인(L1)의 시점(P10)으로 설정된다(S3). 또한, 트랙터(1)(차체(3))를 주행 기준 라인(L1)의 시점(P10)으로부터 이동시키고(S4), 소정의 위치에서 운전자가 조타 전환 스위치(52)의 조작을 행하면(S5), 측위 장치(40)에 의해 측정된 차체 위치가 주행 기준 라인(L1)의 종점(P11)으로 설정된다(S6). 따라서, 시점(P10)과 종점(P11)을 연결하는 직선이 주행 기준 라인(L1)으로서 설정된다.
주행 기준 라인(L1)의 설정 후(S6 후), 예를 들면 트랙터(1)(차체(3))를, 주행 기준 라인(L1)을 설정한 장소와는 상이한 장소로 이동시키고(S7), 운전자가 조타 전환 스위치(52)의 조작을 행하면(S8), 주행 기준 라인(L1)에 평행한 직선인 주행 예정 라인(L2)이 설정된다(S9). 주행 예정 라인(L2)의 설정 후, 자동 조타가 개시되고, 트랙터(1)(차체(3))의 진행 방향이 주행 예정 라인(L2)을 따르도록 변경된다. 예를 들면, 현재의 차체 위치가 주행 예정 라인(L2)에 대하여 좌측에 있는 경우에는 전륜(7F)이 우측으로 조타되고, 현재의 차체 위치가 주행 예정 라인(L2)에 대하여 우측에 있는 경우에는 전륜(7F)이 좌측으로 조타된다. 또한, 자동 조타 중에 있어서 트랙터(1)(차체(3))의 주행 속도(차속)는 운전자가 수동으로 상기 트랙터(1)에 설치된 액셀 부재, 액셀 레버)의 조작량을 변경하거나, 변속 장치의 변속 단을 변경함으로써 변경할 수 있다.
또한, 자동 조타의 개시 후, 운전자가 임의의 개소에서 조타 전환 스위치(52)의 조작을 행하면 자동 조타를 종료할 수 있다. 즉, 주행 예정 라인(L2)의 종점은 조타 전환 스위치(52)의 조작에 의한 자동 조타의 종료에 의해 설정할 수 있다. 즉, 주행 예정 라인(L2)의 시점으로부터 종점까지의 길이는 주행 기준 라인(L1)보다 길게 설정하거나, 짧게 설정할 수 있다. 바꿔 말하면, 주행 예정 라인(L2)은 주행 기준 라인(L1)의 길이와는 관련지어져 있지 않고, 주행 예정 라인(L2)에 의해 주행 기준 라인(L1)의 길이보다 긴 거리를 자동 조타하면서 주행시킬 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 조타 장치(11)는 자동 조타 기구(37)를 갖고 있다. 자동 조타 기구(37)는 차체(3)의 자동 조타를 행하는 기구이며, 측위 장치(40)에서 검출된 차체(3)의 위치(차체 위치)에 의거하여 차체(3)를 자동 조타한다. 자동 조타 기구(37)는 스티어링 모터(38)와 기어 기구(39)를 구비하고 있다. 스티어링 모터(38)는 차체 위치에 의거하여 회전 방향, 회전 속도, 회전 각도 등이 제어가능한 모터이다. 기어 기구(39)는 스티어링 샤프트(31)에 설치되고 또한 상기 스티어링 샤프트(31)와 동시 회전하는 기어와, 스티어링 모터(38)의 회전축에 설치되고 또한 상기 회전축과 동시 회전하는 기어를 포함하고 있다. 스티어링 모터(38)의 회전축이 회전하면 기어 기구(39)를 통해 스티어링 샤프트(31)가 자동적으로 회전(회동)하고, 차체 위치가 주행 예정 라인(L2)에 일치하도록 전륜(7F)의 조타 방향을 변경할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 트랙터(1)는 표시 장치(45)를 구비하고 있다. 표시 장치(45)는 트랙터(1)에 관한 다양한 정보를 표시가능한 장치이며, 적어도 트랙터(1)의 운전 정보를 표시가능하다. 표시 장치(45)는 운전석(10)의 전방에 설치되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 트랙터(1)는 설정 스위치(51)를 구비하고 있다. 설정 스위치(51)는 적어도 자동 조타의 개시 전의 설정을 행하는 설정 모드로 스위칭하는 스위치이다. 설정 모드는 자동 조타를 개시하기 전에 상기 자동 조타에 관한 다양한 설정을 행하는 모드이며, 예를 들면 주행 기준 라인(L1)의 시점, 종점의 설정 등을 행하는 모드이다.
설정 스위치(51)는 ON 또는 OFF로 스위칭가능하며, ON인 경우에는 설정 모드가 유효인 신호를 출력하고, OFF인 경우에는 설정 모드가 무효인 신호를 출력한다. 또한, 설정 스위치(51)는 ON인 경우에는 설정 모드가 유효인 신호를 표시 장치(45)에 출력하고, OFF인 경우에는 설정 모드가 무효인 신호를 표시 장치(45)에 출력한다.
트랙터(1)는 조타 전환 스위치(52)를 구비하고 있다. 조타 전환 스위치(52)는 자동 조타의 개시 또는 종료를 스위칭하는 스위치이다. 구체적으로는 조타 전환 스위치(52)는 중립 위치로부터 상, 하, 전, 후로 스위칭가능하며, 설정 모드가 유효인 상태로 중립 위치로부터 하방으로 스위칭되었을 경우에는 자동 조타의 개시를 출력하고, 설정 모드가 유효인 상태로 중립 위치로부터 상방으로 스위칭되었을 경우에는 자동 조타의 종료를 출력한다. 또한, 조타 전환 스위치(52)는 설정 모드가 유효인 상태로 중립 위치로부터 후방으로 스위칭되었을 경우에는 현재의 차체 위치를 주행 기준 라인(L1)의 시점(P10)으로 설정하는 것을 출력하고, 조타 전환 스위치(52)는 설정 모드가 유효인 상태로 중립 위치로부터 전방으로 스위칭되었을 경우에는 현재의 차체 위치를 주행 기준 라인(L1)의 종점(P11)으로 설정하는 것을 출력한다. 즉, 조타 전환 스위치(52)는 주행 기준 라인(L1)의 개시 위치(시점(P10)) 및 종료 위치(종점(P11))를 설정하는 기준 라인 설정 스위치를 겸용하고 있다. 또한, 조타 전환 스위치(52)는 자동 조타의 개시 또는 종료를 스위칭하는 조타 전환 스위치(52)와, 기준 라인 설정 스위치는 별체로 구성해도 좋다.
트랙터(1)는 보정 스위치(53)를 구비하고 있다. 보정 스위치(53)는 측위 장치(40)에 의해 측정된 차체 위치(위도, 경도)를 보정하는 스위치이다. 즉, 보정 스위치(53)는 위성 신호(측위 위성의 위치, 송신 시각, 보정 정보 등)와, 관성 계측 장치(42)에서 계측한 측정 정보(가속도, 각속도)에 의해 연산된 차체 위치(연산 차체 위치라고 함)를 보정하는 스위치이다.
보정 스위치(53)는 압박가능한 푸시 스위치 또는 슬라이드가능한 슬라이드 스위치로 구성되어 있다. 이하, 보정 스위치(53)가 푸시 스위치, 슬라이드 스위치의 각각인 경우에 대하여 설명한다.
보정 스위치(53)가 푸시 스위치인 경우, 상기 푸시 스위치의 조작 횟수에 의거하여 보정량이 설정된다. 보정량은 보정량=조작 횟수×1회의 조작 횟수당 보정량에 의해 결정된다. 예를 들면, 도 3a에 나타내는 바와 같이 푸시 스위치를 조작할 때마다 보정량이 수센티 또는 수십센티씩 증가한다. 푸시 스위치의 조작 횟수는 제 1 제어 장치(60A)에 입력되고, 상기 제 1 제어 장치(60A)가 조작 횟수에 의거하여 보정량을 설정(연산)한다.
또한, 보정 스위치(53)가 슬라이드 스위치인 경우, 상기 슬라이드 스위치의 조작량(변위량)에 의거하여 보정량이 설정된다. 예를 들면, 보정량은 보정량=소정 위치로부터의 변위량에 의해 결정된다. 예를 들면, 도 3b에 나타내는 바와 같이 슬라이드 스위치의 변위량이 5mm 증가할 때마다 보정량이 수센티 또는 수십센티씩 증가한다. 슬라이드 스위치의 조작량(변위량)은 제 1 제어 장치(60A)에 입력되고, 상기 제 1 제어 장치(60A)가 변위량에 의거하여 보정량을 설정(연산)한다. 또한, 상술한 보정량의 증가 방법 및 증가의 비율은 상술한 수치에 한정되지 않는다.
상세하게는 도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이 보정 스위치(53)는 제 1 보정부(53A)와, 제 2 보정부(53B)를 갖고 있다. 제 1 보정부(53A)는 차체(3)의 폭 방향에 있어서의 일방측, 즉 좌측에 대응하는 차체 위치의 보정을 지령하는 부분이다. 제 2 보정부(53B)는 차체(3)의 폭 방향에 있어서의 타방측, 즉 우측에 대응하는 차체 위치의 보정을 지령하는 부분이다.
도 4a에 나타내는 바와 같이, 보정 스위치(53)가 푸시 스위치인 경우, 제 1 보정부(53A) 및 제 2 보정부(53B)는 조작을 행할 때마다 자동적으로 복귀하는 ON 또는 OFF의 스위치이다. 제 1 보정부(53A)를 구성하는 스위치와 제 2 보정부(53B)를 구성하는 스위치는 일체화되어 있다. 또한, 제 1 보정부(53A)를 구성하는 스위치와 제 2 보정부(53B)를 구성하는 스위치는 서로 이간하여 배치되어 있어도 좋다. 도 3a에 나타내는 바와 같이, 제 1 보정부(53A)를 압박할 때마다 차체(3)의 좌측에 대응하는 보정량(좌보정량)이 증가한다. 또한, 제 2 보정부(53B)를 압박할 때마다 차체(3)의 우측에 대응하는 보정량(우보정량)이 증가한다.
도 4b에 나타내는 바와 같이, 보정 스위치(53)가 슬라이드 스위치인 경우, 제 1 보정부(53A) 및 제 2 보정부(53B)는 긴 구멍의 길이 방향을 따라 좌측 또는 우측으로 이동하는 손잡이부(55)를 포함하고 있다. 보정 스위치(53)가 슬라이드 스위치인 경우, 제 1 보정부(53A)와 제 2 보정부(53B)는 서로 폭 방향으로 이간하여 배치되어 있다. 도 3b에 나타내는 바와 같이, 손잡이부(55)를 미리 정해진 기준 위치로부터 서서히 좌측으로 변위시키면 변위량에 따라 좌보정량이 증가한다. 또한, 손잡이부(55)를 미리 정해진 기준 위치로부터 서서히 우측으로 변위시키면 변위량에 따라 우보정량이 증가한다. 또한, 도 4b에 나타내는 바와 같이 슬라이드 스위치인 경우, 제 1 보정부(53A)와 제 2 보정부(53B)를 일체화로 형성하고, 손잡이부(55)의 기준 위치를 중앙부로 설정하고, 기준 위치로부터 좌측으로 이동시켰을 경우에 좌보정량이 설정되고, 손잡이부(55)를 중간 위치로부터 우측으로 이동시켰을 경우에 우보정량이 설정되는 구성으로 해도 좋다.
이어서, 보정 스위치(53)에 의한 보정량(좌보정량, 우보정량)과, 주행 예정 라인(L2)과, 트랙터(1)(차체(3))의 거동(주행 궤적)의 관계에 대하여 설명한다.
도 5a는 자동 조타 중에서 직진 중에 연산 차체 위치(W1)가 우측으로 어긋났을 경우의 상태를 나타내고 있다. 도 5a에 나타내는 바와 같이, 자동 조타가 개시된 상태에 있어서 실제의 트랙터(1)(차체(3))의 위치(실제 위치(W2))와 연산 차체 위치(W1)가 일치하고, 또한 실제 위치(W2)와 주행 예정 라인(L2)이 일치하고 있는 경우, 트랙터(1)는 주행 예정 라인(L2)을 따라 주행한다. 즉, 측위 장치(40)의 측위에 오차가 없고, 측위 장치(40)에서 검출한 차체 위치(연산 차체 위치(W1))가 실제 위치(W2)와 동일한 구간(P1)에서는 트랙터(1)는 주행 예정 라인(L2)을 따라 주행한다. 또한, 측위 장치(40)의 측위에 오차가 없어 보정도 행해지고 있지 않은 경우는 연산 차체 위치(W1)와, 보정량으로 보정한 보정 후의 차체 위치(보정 차체 위치)(W3)는 동일한 값이다. 보정 차체 위치(W3)는 보정 차체 위치(W3)=연산 차체 위치(W1)-보정량이다.
여기서, 위치(P20)의 부근에 있어서 실제 위치(W2)가 주행 예정 라인(L2)에 대하여 어긋나 있지 않음에도 불구하고 다양한 영향에 의해 측위 장치(40)의 측위에 오차가 생겨 측위 장치(40)에서 검출한 차체 위치(W1)가 주행 예정 라인(L2)(실제 위치(W2))에 대하여 우측으로 어긋나버리고, 어긋남량(W4)이 유지되어 있다고 하면 트랙터(1)는 연산 차체 위치(W1)와 주행 예정 라인(L2)에 어긋남이 생겼다고 판단하여 연산 차체 위치(W1)와 주행 예정 라인(L2)의 어긋남량(W4)을 해소하도록 상기 트랙터(1)를 좌측으로 조타한다. 그러면, 트랙터(1)의 실제 위치(W2)는 좌측의 조타에 의해 주행 예정 라인(L2)으로 시프트한다. 그 후, 운전자가, 트랙터(1)가 주행 예정 라인(L2)으로부터 어긋나 있는 것을 알아차리고 위치(P21)에서 제 2 보정부(53B)를 조타하여 우보정량을 제로로부터 증가시킨 것으로 한다. 연산 차체 위치(W1)에 대하여 우보정량이 더해지고, 보정 후의 차체 위치(보정 차체 위치)(W3)는 실제 위치(W2)와 대략 동일하게 할 수 있다. 즉, 제 2 보정부(53B)에 의해 우보정량을 설정함으로써 위치(P20)의 부근에 있어서 발생한 어긋남량(W4)을 해소하는 방향으로 측위 장치(40)의 차체 위치를 보정할 수 있다. 또한, 도 5a의 위치(P21)에 나타내는 바와 같이 차체 위치의 보정 후, 트랙터(1)의 실제 위치(W2)가 주행 예정 라인(L2)으로부터 좌측으로 떨어져 있는 경우는 트랙터(1)는 우측으로 조타되어 상기 트랙터(1)의 실제 위치(W2)를 주행 예정 라인(L2)에 일치시킬 수 있다.
도 5b는 자동 조타 중에서 직진 중에 연산 차체 위치(W1)가 좌측으로 어긋났을 경우의 상태를 나타내고 있다. 도 5b에 나타내는 바와 같이, 자동 조타가 개시된 상태에 있어서 실제 위치(W2)와 연산 차체 위치(W1)가 일치하고, 또한 실제 위치(W2)와 주행 예정 라인(L2)이 일치하고 있는 경우, 도 5a와 마찬가지로 트랙터(1)는 주행 예정 라인(L2)을 따라 주행한다. 즉, 도 5a와 마찬가지로 측위 장치(40)의 측위에 오차가 없는 구간(P2)에서는 트랙터(1)는 주행 예정 라인(L2)을 따라 주행한다. 또한, 도 5a와 마찬가지로 연산 차체 위치(W1)와 보정 차체 위치(W3)는 동일한 값이다.
여기서, 위치(P22)에 있어서 다양한 영향에 의해 측위 장치(40)의 측위에 오차가 생겨 측위 장치(40)에서 검출한 차체 위치(W1)가 실제 위치(W2)에 대하여 좌측으로 어긋나버리고, 어긋남량(W5)이 유지되어 있다고 하면 트랙터(1)는 연산 차체 위치(W1)와 주행 예정 라인(L2)의 어긋남량(W5)을 해소하도록 상기 트랙터(1)를 우측으로 조타한다. 그 후, 운전자가, 트랙터(1)가 주행 예정 라인(L2)으로부터 어긋나 있는 것을 알아차리고 운전자가 위치(P23)에서 제 1 보정부(53A)를 조타하여 좌보정량을 제로로부터 증가시킨 것으로 한다. 그러면, 연산 차체 위치(W1)에 대하여 좌보정량이 더해지고, 보정 후의 차체 위치(보정 차체 위치)(W3)는 실제 위치(W2)와 대략 동일하게 할 수 있다. 즉, 제 1 보정부(53A)에 의해 좌보정량을 설정함으로써 위치(P22)의 부근에 있어서 발생한 어긋남량(W5)을 해소하는 방향으로 측위 장치(40)의 차체 위치를 보정할 수 있다. 또한, 도 5b의 위치(P23)에 나타내는 바와 같이 차체 위치의 보정 후, 트랙터(1)의 실제 위치(W2)가 주행 예정 라인(L2)으로부터 우측으로 떨어져 있는 경우는 트랙터(1)는 좌측으로 조타되어 상기 트랙터(1)의 실제 위치(W2)를 주행 예정 라인(L2)에 일치시킬 수 있다.
이어서, 설정 스위치(51), 보정 스위치(53)에 대하여 설명한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 스티어링 샤프트(31)의 외주는 스티어링 포스트(180)에 의해 덮여 있다. 스티어링 포스트(180)의 외주는 커버(177)에 의해 덮여 있다. 커버(177)는 운전석(10)의 전방에 설치되어 있다. 커버(177)는 패널 커버(178)와 칼럼 커버(179)를 포함하고 있다.
패널 커버(178)는 표시 장치(45)를 지지하고 있다. 패널 커버(178)의 상판부(178a)에는 표시 장치(45)를 지지하는 지지부(178e)가 설치되어 있다. 지지부(178e)는 스티어링 샤프트(31)의 전방 또한 스티어링 핸들(30)의 하방에 있어서 표시 장치(45)를 지지하고 있다. 또한, 상판부(178a)는 설정 스위치(51) 및 보정 스위치(53)가 부착된 부착면(178f)을 갖고 있다. 부착면(178f)은 지지부(178e)의 후방이며 또한 스티어링 핸들(30)의 하방에 설치되어 있다. 지지부(178e)와 부착면(178f)은 연속하고 있으며, 지지부(178e)는 상판부(178a)의 전방부에 위치하고, 부착면(178f)은 상판부(178a)의 후방부에 위치하고 있다. 설정 스위치(51), 보정 스위치(53)는 부착면(178f)에 부착되어 있다. 이것에 의해 설정 스위치(51), 보정 스위치(53)는 스티어링 샤프트(31)의 주위에 배치되어 있다.
패널 커버(178)의 좌판부(178b)로부터는 셔틀 레버(181)가 돌출되어 있다. 셔틀 레버(181)는 차체(3)의 주행 방향을 스위칭하는 조작을 행하는 부재이다. 보다 상세하게 설명하면 셔틀 레버(181)를 전방으로 조작(요동)함으로써 전후진 스위칭부(13)가 주행 장치(7)에 전진 동력을 출력하는 상태가 되고, 차체(3)의 주행 방향이 전진 방향으로 스위칭된다. 또한, 셔틀 레버(181)를 후방으로 조작(요동)함으로써 전후진 스위칭부(13)가 주행 장치(7)에 후진 동력을 출력하는 상태가 되고, 차체(3)의 주행 방향이 후진 방향으로 스위칭된다. 셔틀 레버(181)가 중립 위치에 있을 때에는 주행 장치(7)에 동력이 출력되지 않는다.
칼럼 커버(179)는 스티어링 핸들(30)의 하방에 배치되어 있고, 스티어링 샤프트(31)의 상부의 주위를 덮고 있다. 칼럼 커버(179)는 대략 사각 통 형상으로 형성되어 있고, 패널 커버(178)의 부착면(178f)으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 즉, 부착면(178f)은 칼럼 커버(179)의 주위에 형성되어 있다. 그 때문에 부착면(178f)에 부착된 설정 스위치(51), 보정 스위치(53)는 칼럼 커버(179)의 주위에 배치되어 있다.
이어서, 설정 스위치(51), 조타 전환 스위치(52), 보정 스위치(53)의 각각의 배치에 대하여 상세하게 설명한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 설정 스위치(51), 조타 전환 스위치(52), 보정 스위치(53)는 스티어링 샤프트(31)의 주위에 배치되어 있다.
설정 스위치(51)는 스티어링 샤프트(31)의 일측방(좌방)에 배치되어 있다. 조타 전환 스위치(52)는 스티어링 샤프트(31)의 일측방(좌방)에 배치되어 있다. 본 실시형태의 경우, 조타 전환 스위치(52)는 요동가능한 레버로 구성되어 있다. 조타 전환 스위치(52)는 스티어링 샤프트(31)측에 설치된 기단부를 지점으로 해서 요동가능하다. 조타 전환 스위치(52)의 기단부는 칼럼 커버(179)의 내부에 설치되어 있다. 조타 전환 스위치(52)는 칼럼 커버(179)의 일측방(좌방)으로 돌출되어 있다.
보정 스위치(53)는 스티어링 샤프트(31)의 타측방(우방)에 배치되어 있다. 보다 상세하게는 보정 스위치(53)는 스티어링 샤프트(31)의 우방 또한 후방(비스듬히 우측 후방)에 배치되어 있다. 보정 스위치(53)는 칼럼 커버(179)와의 위치 관계에서는 칼럼 커버(179)의 우방 또한 후방(비스듬히 우측 후방)에 배치되어 있다. 보정 스위치(53)는 패널 커버(178)의 부착면(178f)과의 위치 관계에서는 부착면(178f)의 우측 후방부에 배치되어 있다. 보정 스위치(53)가 경사진 부착면(178f)의 후방부에 배치되어 있음으로써 보정 스위치(53)와 스티어링 핸들(30)의 거리를 길게 확보할 수 있다. 이것에 의해 의도하지 않은 보정 스위치(53)의 조작이나 스티어링 핸들(30)의 조타를 보다 확실하게 방지할 수 있다.
상술과 같이 설정 스위치(51), 조타 전환 스위치(52), 보정 스위치(53)는 스티어링 샤프트(31)의 주위에 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 설정 스위치(51), 조타 전환 스위치(52), 보정 스위치(53)는 스티어링 샤프트(31)의 주위에 집약해서 존재하고 있다. 그 때문에 운전자는 각 스위치의 위치를 일목요연하게 파악할 수 있다. 추가하여, 운전자는 운전석(10)에 착좌한 채의 상태로 자세를 바꾸지 않고 각 스위치를 조작할 수 있다. 그 때문에 조작성이 양호해지고, 또한 오조작을 방지할 수 있다. 또한, 각 스위치로부터 배책(配策)되는 하니스(배선)를 짧게 할 수 있다.
또한, 상술한 스위치의 배치에 대하여 좌측과 우측을 바꿔서 배치해도 좋다. 즉, 일측방이 좌방이며 타측방이 우측이어도 좋고, 일측방이 우측이며 타측방이 좌방이어도 좋다. 구체적으로는 예를 들면, 설정 스위치(51) 및 조타 전환 스위치(52)를 스티어링 샤프트(31)의 우방에 배치하고, 보정 스위치(53)를 스티어링 샤프트(31)의 좌방에 배치해도 좋다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 트랙터(1)는 복수의 제어 장치(60)를 구비하고 있다. 복수의 제어 장치(60)는 트랙터(1)에 있어서의 주행계의 제어, 작업계의 제어, 차체 위치의 연산 등을 행하는 장치이다. 복수의 제어 장치(60)는 제 1 제어 장치(60A), 제 2 제어 장치(60B) 및 제 3 제어 장치(60C)이다.
제 1 제어 장치(60A)는 수신 장치(41)가 수신한 위성 신호(수신 정보)와, 관성 계측 장치(42)가 측정한 측정 정보(가속도, 각속도 등)를 수신하고, 수신 정보 및 측정 정보에 의거하여 차체 위치를 구한다. 예를 들면, 제 1 제어 장치(60A)는 보정 스위치(53)에 의한 보정량이 제로인 경우, 즉 보정 스위치(53)에 의한 차체 위치의 보정이 지령되어 있지 않은 경우, 수신 정보와 측정 정보에 의해 연산된 연산 차체 위치(W1)에 대하여 보정을 행하지 않고, 연산 차체 위치(W1)를 자동 조타 시에 사용하는 차체 위치로 결정한다. 한편, 제 1 제어 장치(60A)는 보정 스위치(53)에 의한 차체 위치의 보정이 지령되어 있는 경우, 보정 스위치(53)의 조작 횟수 및 보정 스위치(53)의 조작량(변위량) 중 어느 하나에 의거하여 차체 위치의 보정량을 설정하고, 연산 차체 위치(W1)를 보정량으로 보정한 보정 차체 위치(W3)를 자동 조타 시에 사용하는 차체 위치로 결정한다.
제 1 제어 장치(60A)는 차체 위치(연산 차체 위치(W1), 보정 차체 위치(W3)) 및 주행 예정 라인(L2)에 의거하여 제어 신호를 설정하고, 제어 신호를 제 2 제어 장치(60B)에 출력한다. 제 2 제어 장치(60B)는 자동 조타 제어부(200)를 갖고 있다. 자동 조타 제어부(200)는 제 2 제어 장치(60B)에 설치된 전기·전자 회로, CPU 등에 격납된 프로그램 등으로 구성되어 있다. 자동 조타 제어부(200)는 제 1 제어 장치(60A)로부터 출력된 제어 신호에 의거하여 차체(3)가 주행 예정 라인(L2)을 따라 주행하도록 자동 조타 기구(37)의 스티어링 모터(38)를 제어한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 차체 위치와 주행 예정 라인(L2)의 편차가 역치 미만인 경우, 자동 조타 제어부(200)는 스티어링 모터(38)의 회전축의 회전각을 유지한다. 차체 위치와 주행 예정 라인(L2)의 편차(위치 편차)가 역치 이상이며, 트랙터(1)가 주행 예정 라인(L2)에 대하여 좌측에 위치하고 있는 경우는 자동 조타 제어부(200)는 트랙터(1)의 조타 방향이 우방향이 되도록 스티어링 모터(38)의 회전축을 회전한다. 즉, 자동 조타 제어부(200)는 위치 편차가 제로가 되도록 우방향의 조타각을 설정한다. 차체 위치와 주행 예정 라인(L2)의 편차가 역치 이상이며, 트랙터(1)가 주행 예정 라인(L2)에 대하여 우측에 위치하고 있는 경우는 자동 조타 제어부(200)는 트랙터(1)의 조타 방향이 좌방향이 되도록 스티어링 모터(38)의 회전축을 회전한다. 즉, 자동 조타 제어부(200)는 위치 편차가 제로가 되도록 좌방향의 조타각을 설정한다.
또한, 상술한 실시형태에서는 차체 위치와 주행 예정 라인(L2)의 편차에 의거하여 조타 장치(11)의 조타각을 변경하고 있었지만, 주행 예정 라인(L2)의 방위와 트랙터(1)(차체(3))의 진행 방향(주행 방향)의 방위(차체 방위)(F1)가 상이한 경우, 즉 주행 예정 라인(L2)에 대한 차체 방위(F1)의 각도(θg)가 역치 이상인 경우, 자동 조타 제어부(200)는 각도(θg)가 제로가 되도록(차체 방위(F1)가 주행 예정 라인(L2)의 방위에 일치하도록) 조타각을 설정해도 좋다. 또한, 자동 조타 제어부(200)는 편차(위치 편차)에 의거하여 구한 조타각과, 방위(방위 편차)에 의거하여 구한 조타각에 의거하여 자동 조타에 있어서의 최종 조타각을 설정해도 좋다. 상술한 실시형태에 있어서의 자동 조타에 있어서의 조타각의 설정은 일례이며, 한정되지 않는다.
제 3 제어 장치(60C)는 운전석(10)의 주위에 설치된 조작 부재의 조작에 따라 승강 장치(8)를 승강시킨다. 제 3 제어 장치(60C) 등의 제어 장치(60)에는 승강 스위치(101)가 접속되어 있다. 승강 스위치(101)는 운전석(10)의 주위에 설치되어 있고, 3위치 전환 스위치이다. 승강 스위치(101)를 중립 위치로부터 일방으로 스위칭하면 승강 장치(8)(리프트 암(8a))를 상승시키는 상승 신호가 제 3 제어 장치(60C)에 입력된다. 또한, 승강 스위치(101)를 중립 위치로부터 타방으로 스위칭하면 승강 장치(8)(리프트 암(8a))를 하강시키는 하강 신호가 제 3 제어 장치(60C)에 입력된다. 제 3 제어 장치(60C)는 상승 신호를 취득하면 제어 밸브(29)에 제어 신호를 출력함으로써 승강 장치(8)를 상승시키고, 하강 신호를 취득하면 제어 밸브(29)에 제어 신호를 출력함으로써 승강 장치(8)를 하강시킨다. 즉, 제 3 제어 장치(60C)는 승강 스위치(101)의 수동 조작에 따라 승강 장치(8)를 승강시키는 수동 승강 제어를 할 수 있다. 또한, 제 1 제어 장치(60A), 제 2 제어 장치(60B) 및 제 3 제어 장치(60C)는 일체화되어 있어도 좋다. 또한, 상술한 주행계의 제어, 작업계의 제어, 차체 위치의 연산은 한정되지 않는다.
그리고, 제어 장치(60)는 차체(3)에 연결한 작업 장치(2)에 의거하여 자동 조타의 제어를 변경한다. 차체(3)에 연결한 작업 장치(2)는 표시 장치(45)에 의해 표시하거나 입력할 수 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 표시 장치(45)에 대하여 소정의 조작을 행하면 상기 표시 장치(45)는 작업 장치(2)의 등록 화면(M40)을 표시한다. 등록 화면(M40)은 작업 장치(2)에 관한 정보(장치 정보)를 입력하는 정보 입력부(198)를 표시한다. 정보 입력부(168)에는 작업 장치(2)의 작업 내용, 예를 들면 경운, 비료 산포, 농약 산포, 수확, 예취, 확산, 집초, 성형 등을 입력하는 것이 가능하다. 또한, 정보 입력부(168)에는 작업 장치(2)의 종류, 경운 장치, 비료 산포 장치, 농약 산포 장치, 수확 장치, 예취 장치, 확산 장치, 집초 장치, 성형 장치 등을 입력하는 것이 가능하다. 또한, 정보 입력부(168)에 작업 장치(2)의 형번, 형식 등을 입력해도 좋다.
등록 화면(M40)에는 제어 파라미터에 관한 정보(제어 정보)를 입력하는 제어 입력부(199)를 표시한다. 제어 정보란, 자동 조타를 행할 때에 조타각을 구하기 위한 제어 파라미터의 정보이며, 예를 들면 제어 파라미터로서 제어 게인(G1)의 값, 또는 제어 게인(G1)에 대응하는 값을 입력하는 것이 가능하다. 제어 입력부(199)에의 제어 게인의 입력은 상기 제어 게인의 값 그 자체이어도 좋고, 제어 게인(G1) 대신에 작업 장치(2)에 있어서의 포장 등의 대지에의 작업의 부하(대지 작업 부하)를 숫자 등으로 입력한 후, 입력한 대지 작업 부하를 제어 게인(G1)으로 변환해도 좋다. 대지 작업 부하는 작업 장치(2)에 의해 대지에의 작업을 행했을 경우에 상기 작업 장치(2)에의 부하를 수치화한 것이며, 예를 들면 작업 장치(2)가 직접 대지에 힘을 작용시키는 경운, 두둑짓기 등의 작업의 대지 작업 부하가 높고, 작업 장치(2)가 직접 힘을 작용시키지 않는 약제 산포 등등은 대지 작업 부하는 낮다. 대지 작업 부하를 제어 게인(G1)으로 변환하는 경우, 대지 작업 부하가 높을수록 제어 게인(G1)은 높고, 대지 작업 부하가 낮을수록 제어 게인(G1)은 낮아진다.
등록 화면(M40)에 입력된 장치 정보와, 제어 파라미터에 관한 제어 정보는 관련지어져서 도9에 나타내는 바와 같이 트랙터(1)에 설치된 기억 장치(81)에 기억된다. 즉, 기억 장치(81)에는 표시 장치(45)에 입력된 제어 파라미터와, 작업 장치(2)가 관련지어져서 기억된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 자동 조타 제어부(200)는 파라미터 변경부(200d)와, 조타각 연산부(200b)와, 조타 제어부(200c)를 갖고 있다. 파라미터 변경부(200d), 조타각 연산부(200b) 및 조타 제어부(200c)는 제어 장치(60)에 설치된 전기·전자 부품, 상기 제어 장치(60)에 짜 넣어진 프로그램 등으로 구성되어 있다.
파라미터 변경부(200d)는 작업 장치(2)에 의거하여 자동 조타에서 적용하는 파라미터를 수정한다. 예를 들면, 작업 장치(2)에서 행하는 작업이 약제 산포인 경우는 포장 위로부터 약제를 산포하는 것이 많고, 작업 장치(2)가 약제 산포 장치일 때는 약제 산포 장치가 직접 포장에 접촉하는 것이 적기 때문에 대지 작업 부하가 작다. 이러한 경우에 있어서, 트랙터(1)(차체(3))의 조타를 행했을 경우, 조타각에 따라 트랙터(1)의 진행 방향은 바꾸기 쉽다. 그 때문에 파라미터 변경부(200d)는 작업 장치(2)가 대지 작업 부하가 적은 약제 산포 장치인 경우는 제어 게인을 작게 한다.
한편, 예를 들면 작업 장치(2)에서 행하는 작업이 경운인 경우는 포장의 흙을 직접 일으키기 때문에 작업 장치(2)가 경운 장치일 때는 경운 장치가 직접 포장에 접촉하는 것이 많은 점에서 대지 작업 부하가 크다. 이러한 경우에 있어서, 트랙터(1)(차체(3))의 조타를 행했을 경우, 조타각에 따라 트랙터(1)의 진행 방향은 바꾸기 어렵다. 그 때문에 파라미터 변경부(200d)는 작업 장치(2)가 대지 작업 부하가 큰 경운 장치인 경우는 제어 게인을 크게 한다.
이하, 파라미터 변경부(200d)에 의한 파라미터의 보정 및 자동 조타에 대하여 상세하게 설명한다.
자동 조타를 행할 때에 있어서 작업자(오퍼레이터)가 표시 장치(45)에 대하여 소정의 조작을 행하면 도 10에 나타내는 바와 같이 표시 장치(45)는 선택 화면(M41)을 표시한다. 선택 화면(M41)은 기억 장치(81)에 기억된 장치 정보와 제어 정보의 일람표를 표시한다. 선택 화면(M41)에서는 작업자는 차체(3)에 장착한 작업 장치(2)에 대응하는 장치 정보(작업 장치(2)의 작업 내용, 종류, 형번 등)를 선택하면 선택된 장치 정보에 대응하는 제어 게인(G1)의 값, 또는 제어 게인(G1)에 대응하는 값(대지 작업 부하)이 결정된다.
파라미터 변경부(200d)는 선택 화면(M41)에서 결정된 제어 게인(G1), 또는 제어 게인(G1)에 대응하는 대지 작업 부하에 의해 자동 조타 시에 사용하는 제어 게인(G1)을 설정한다. 즉, 파라미터 변경부(200d)는 기억 장치(81)에서 기억된 작업 장치(2)의 장치 정보에 의거하여 제어 파라미터(제어 게인(G1))를 변경한다. 예를 들면, 작업 장치(2)가 경운 장치인 경우, 제어 게인(G1)을 1.5로 설정하고, 약제 산포 장치인 경우, 제어 게인(G1)을 0.8로 설정한다.
조타각 연산부(200b)는 주행 예정 라인(L2)과 차체(3)의 편차(위치 편차, 방위 편차)와 파라미터에 의거하여 편차를 작게 하는 조타 장치(11)의 조타각을 연산한다. 구체적으로는 차체 위치(연산 차체 위치(W1), 보정 차체 위치(W3))와 주행 예정 라인(L2)의 위치 편차와, 파라미터 변경부(200d)에서 결정한 제어 게인(G1)에 의거하여 자동 조타에 있어서의 조타각을 결정한다. 조타각 연산부(200b)는 예를 들면, 위치 편차에 제어 게인(G1)을 곱함으로써 조타각을 구한다. 또한, 조타각 연산부(200b)는 제어 게인(G1)을 사용하여 조타각을 구하는 것이면 좋고, 조타각의 산출 방법은 한정되지 않는다.
또는, 조타각 연산부(200b)는 차체 방위와 주행 예정 라인(L2)의 방위 편차와, 파라미터 변경부(200d)에서 결정한 제어 게인(G1)에 의거하여 자동 조타에 있어서의 조타각을 결정한다. 조타각 연산부(200b)는 예를 들면, 방위 편차에 제어 게인(G1)을 곱함으로써 조타각을 구한다.
조타 제어부(200c)는 조타각 연산부(200b)에서 연산한 조타각(연산 조타각)에 의거하여 조타 장치(11)를 제어한다. 조타 제어부(200c)는 상술한 바와 같이 트랙터(1)가 주행 예정 라인(L2)에 대하여 좌측에 위치하고 있는 경우는 트랙터(1)의 우방향으로의 조타각이 연산 조타각이 되도록 스티어링 모터(38)를 제어한다. 또한, 조타 제어부(200c)는 상술한 바와 같이 트랙터(1)가 주행 예정 라인(L2)에 대하여 우측에 위치하고 있는 경우는 트랙터(1)의 좌방향으로의 조타각이 연산 조타각이 되도록 스티어링 모터(38)를 제어한다.
도 11a에 나타내는 바와 같이, 트랙터(1)가 대지 작업 부하가 큰 경운 장치에서 작업을 행하는 경우에 있어서, 제어 게인(G1)을 보정하지 않고 조타각(θ1)으로 조타를 행했을 경우, 주행 중의 차체(3)는 대지에의 경운 장치의 파고 들어감이 크기 때문에 상기 트랙터(1)의 진행 방향의 변화가 작다. 그 때문에 트랙터(1)는 주행 예정 라인(L2)의 바로 앞의 위치에 머물러버린다.
한편, 트랙터(1)가 대지 작업 부하가 큰 경운 장치에서 작업을 행하는 경우에 있어서, 제어 게인(G1)을 파라미터 변경부(200d)에 의해 변경하고, 도 11b에 나타내는 바와 같이 자동 조타에 있어서의 조타각(θ2)은 도 11a의 조타각(θ1)보다 크게 한 것으로 한다. 이 경우, 조타각이 θ1보다 큰 θ2로 설정되어 있기 때문에 대지에의 경운 장치의 파고 들어감이 큰 경우이어도 상기 트랙터(1)의 진행 방향을 변화시키기 쉽고, 주행 궤적(K)은 주행 예정 라인(L2)에 일치시키기 쉽게 할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는 경운 장치 및 약제 산포 장치에 대하여 설명을 행했지만, 이들은 일례이며 한정되지 않는다. 또한, 제어 게인 등의 수치는 일례이며, 당연하듯이 한정되지 않는다.
또한, 상술한 실시형태에서는 표시 장치(45)에 장치 정보 및 제어 정보를 입력 및 표시함으로써 제어 파라미터를 변경하고 있었지만, 이것 대신에 작업 장치(2)로부터 무선 등에 의해 장치 정보 등을 취득해도 좋다.
도 12는 작업 장치(2)로부터 무선 등에 의해 장치 정보를 취득하는 경우의 변형예의 블록도를 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 작업 장치(2)에는 제 1 통신 장치(400)가 부착되어 있다. 제 1 통신 장치(400)는 무선에 의해 장치 정보를 송신하는 장치이며, 통신 규격인 IEEE802.11 시리즈의 Wi-Fi(WireNess FideNity, 등록상표), RFID 택, BLE(Bluetooth(등록상표） Low Energy) 등에 의해 무선 통신을 행하는 통신 모듈이다.
제 1 통신 장치(400)는 기억부(400a)를 갖고 있다. 기억부(400a)는 예를 들면, 불휘발성의 메모리 등으로 구성되고, 작업 내용, 종류, 형번 등의 장치 정보를 기억하고 있다. 제 1 통신 장치(400)는 예를 들면, 차체(3)측에 설치된 제 2 통신 장치(410)로부터의 요구 등이 있었을 경우, 기억부(400a)에 기억하고 있는 장치 정보를 제 2 통신 장치(410)에 송신한다.
차체(3)에는 제 2 통신 장치(410)가 부착되어 있다. 제 2 통신 장치(410)는 제 1 통신 장치(400)로부터 송신된 장치 정보를 수신가능한 장치이며, 통신 규격인 IEEE802.11 시리즈의 Wi-Fi(WireNess FideNity, 등록상표), RFID 택, BLE(Bluetooth(등록상표） Low Energy) 등에 의해 무선 통신을 행하는 통신 모듈이다.
원동기(4)의 시동, 또는 자동 조타의 개시가 행해지면 제 1 통신 장치(400)는 장치 정보를 제 2 통신 장치(410)에 송신한다. 제 2 통신 장치(410)는 장치 정보를 취득하면 상기 장치 정보를 제 2 제어 장치(60B)에 출력한다. 제 2 제어 장치(60B)의 파라미터 변경부(200d)는 제 2 통신 장치(410)로부터 출력된 장치 정보에 의거하여 제어 게인(G1)을 구한다. 예를 들면, 파라미터 변경부(200d)는 장치 정보와 제어 게인(G1)을 관련지은 제어 테이블을 미리 갖고 있어 제 2 통신 장치(410)가 출력한 장치 정보에 대응하는 제어 게인(G1)을 제어 테이블로부터 구한다. 즉, 파라미터 변경부(200d)는 제 2 통신 장치(410)가 수신한 장치 정보에 의거하여 제어 게인(G1)을 변경한다.
상술한 실시형태에서는 장치 정보에 의거하여 제어 파라미터를 변경하고 있었지만, 이것 대신에 승강 장치(8)의 높이, 즉 리프트 암(8a)의 높이에 의거하여 제어 파라미터를 변경해도 좋다. 작업 장치(2)에 의해 작업을 행할 때의 리프트 암(8a)의 높이의 범위가 있다. 예를 들면, 작업 장치(2)가 경운 장치, 두둑짓기 장치 등인 경우, 리프트 암(8a)의 높이는 낮고, 작업 장치(2)가 약제 산포 장치인 경우, 리프트 암(8a)의 높이는 높아지는 경향이 있다. 즉, 리프트 암(8a)의 높이에 의해 작업 장치(2)를 추정하는 것이 가능하다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 파라미터 변경부(200d)는 리프트 암(8a)의 높이와 제어 게인(G1)의 관계를 나타내는 변환 테이블을 갖고 있다. 파라미터 변경부(200d)는 자동 조타를 행하는 때이며, 조타각이 선회에 대응하는 각도가 아닌 경우, 현재의 리프트 암(8a)의 높이를 참조하여 상기 현재의 리프트 암(8a)의 높이와, 변환 테이블로부터 제어 게인(G1)을 구한다. 또는, 파라미터 변경부(200d)는 조타 전환 스위치(52)에 의해 자동 조타의 개시로 스위칭되었을 때에 현재의 리프트 암(8a)의 높이를 참조하여 상기 현재의 리프트 암(8a)의 높이와, 변환 테이블로부터 제어 게인(G1)을 구한다. 또한, 리프트 암(8a)의 높이는 상기 리프트 암(8a)의 높이를 검출하는 높이 검출 장치에 의해 구해도 좋고, 제어 밸브(29)에 출력한 제어 신호로부터 추정해도 좋다. 또한, 도 13에 나타낸 수치는 설명의 편의상 기재한 값이며, 이것에 한정되지 않는다.
작업 차량(1)은 차체(3)를 조타하는 조타 장치(11)와, 차체(3)에 연결된 작업 장치(2)와, 주행 예정 라인과 차체(3)의 위치의 편차에 의거하여 조타 장치(11)의 자동 조타를 행하는 자동 조타 제어부(200)와, 자동 조타의 제어 파라미터를 차체(3)에 연결한 작업 장치(2)에 따라 변경하는 파라미터 변경부(200d)를 구비하고 있다. 이것에 의하면, 예를 들면 자동 조타에 의해 차체(2)를 주행시키면서 상기 차체(2)에 연결한 작업 장치(2)에 의해 작업을 행하는 경우에 있어서 작업 장치(2)의 특성에 따라 자동 조타에 있어서의 차체(2)의 움직임을 변경할 수 있다.
작업 차량(1)은 자동 조타의 제어 파라미터와 작업 장치(2)의 관련성을 표시 및 입력가능한 표시 장치(45)와, 표시 장치(45)에 입력된 제어 파라미터와 작업 장치(2)의 관련성을 기억하는 기억 장치(81)를 구비하고, 파라미터 변경부(200d)는 기억 장치(81)에서 기억된 관련성에 따라 제어 파라미터를 변경한다. 이것에 의하면 작업 장치(2)와 상기 작업 장치(2)에 대응한 제어 파라미터의 관계를 표시 장치(45)에 의해 간단히 입력할 수 있고, 기억 장치(81)에 기억된 작업 장치(2)와 제어 파라미터의 관계를 확인할 수 있다.
작업 차량(1)은 작업 장치(2)에 설치되고 또한 작업 장치(2)의 장치 정보를 차체(3)에 송신하는 제 1 통신 장치(400)와, 차체(3)에 설치되고 또한 제 1 통신 장치(400)로부터 송신된 장치 정보를 수신가능한 제 2 통신 장치(410)를 구비하고, 파라미터 변경부(200d)는 제 2 통신 장치(410)가 수신한 장치 정보에 의거하여 제어 파라미터를 변경한다. 이것에 의하면 차체(3)에 연결한 작업 장치(2)의 장치 정보를 자동적으로 차체(3)측에서 취득할 수 있고, 취득한 장치 정보에 의거하여 작업 장치(2)에 대응한 제어 파라미터를 간단히 설정할 수 있다.
작업 차량(1)은 작업 장치(2)를 승강시키는 리프트 암(8a)을 갖는 승강 장치(8)를 구비하고, 파라미터 변경부(200d)는 리프트 암(8a)의 승강 높이에 의거하여 제어 파라미터를 변경한다. 이것에 의하면 리프트 암(8a)의 높이에 따라 제어 파라미터를 간단히 변경할 수 있다.
파라미터 변경부(200d)는 제어 파라미터로서 자동 조타 시에 있어서의 조타 장치(11)의 조타각을 연산하기 위한 제어 게인을 변경한다. 이것에 의하면 제어 파라미터인 제어 게인에 의해 간단히 자동 조타 시의 조타각을 구할 수 있다.
작업 차량(1)은 자동 조타의 개시 및 종료 중 어느 하나를 스위칭하는 조타 전환 스위치(52)를 구비하고, 제어 장치(60)(제 2 제어 장치(60B))는 조타 전환 스위치(52)에 의해 자동 조타의 개시의 스위칭이 행해졌을 경우에 조타 장치(11)에 의한 자동 조타를 개시한다. 이것에 의하면 조타 전환 스위치(52)를 스위칭하는 것만으로 간단히 자동 조타를 행하고 싶은 장소에서 상기 자동 조타를 개시하거나, 종료할 수 있다.
작업 차량(1)은 차체(3)의 위치를 검출가능한 측위 장치(40)와, 측위 장치(40)에서 검출된 차체(3)의 위치를 주행 기준 라인(L1)의 개시 위치 및 종료 위치로 설정하는 기준 라인 설정 스위치를 구비하고, 자동 조타 제어부(200)는 조타 전환 스위치(52)에 의해 자동 조타의 개시 시에 주행 기준 라인(L1)에 의거하여 주행 예정 라인(L2)의 설정을 행한다. 이것에 의하면 간단히 주행 기준 라인(L1)의 설정을 행할 수 있고, 주행 기준 라인(L1)에 의해 주행 예정 라인(L2)의 설정을 간단히 행할 수 있다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타내어지고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 작업 차량 2 작업 장치
3 차체 8 승강 장치
8a 리프트 암 11 조타 장치
40 측위 장치 45 표시 장치
52 조타 전환 스위치 60 제어 장치
60B 제 2 제어 장치 81 기억 장치
200 자동 조타 제어부 200d 파라미터 변경부
400 제 1 통신 장치 410 제 2 통신 장치
L1 주행 기준 라인 L2 주행 예정 라인

Claims (7)

  1. 차체를 조타하는 조타 장치와,
    상기 차체에 연결된 작업 장치와,
    주행 예정 라인과 상기 차체의 위치의 편차에 의거하여 상기 조타 장치의 자동 조타를 행하는 자동 조타 제어부와,
    상기 자동 조타의 제어 파라미터를 상기 차체에 연결한 상기 작업 장치에 따라 변경하는 파라미터 변경부를 구비하고 있는 작업 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동 조타의 제어 파라미터와 상기 작업 장치의 관련성을 표시 및 입력가능한 표시 장치와,
    상기 표시 장치에 입력된 제어 파라미터와 상기 작업 장치의 관련성을 기억하는 기억 장치를 구비하고,
    상기 파라미터 변경부는 상기 기억 장치에서 기억된 관련성에 따라 상기 제어 파라미터를 변경하는 작업 차량.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 작업 장치에 설치되고 또한 상기 작업 장치의 장치 정보를 상기 차체에 송신하는 제 1 통신 장치와,
    상기 차체에 설치되고 또한 상기 제 1 통신 장치로부터 송신된 상기 장치 정보를 수신가능한 제 2 통신 장치를 구비하고,
    상기 파라미터 변경부는 상기 제 2 통신 장치가 수신한 상기 장치 정보에 의거하여 제어 파라미터를 변경하는 작업 차량.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업 장치를 승강시키는 리프트 암을 갖는 승강 장치를 구비하고,
    상기 파라미터 변경부는 상기 리프트 암의 승강 높이에 의거하여 제어 파라미터를 변경하는 작업 차량.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파라미터 변경부는 상기 제어 파라미터로서 상기 자동 조타 시에 있어서의 상기 조타 장치의 조타각을 연산하기 위한 제어 게인을 변경하는 작업기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자동 조타의 개시 및 종료 중 어느 하나를 스위칭하는 조타 전환 스위치를 구비하고,
    상기 제어 장치는 상기 조타 전환 스위치에 의해 상기 자동 조타의 개시의 스위칭이 행해졌을 경우에 상기 조타 장치에 의한 자동 조타를 개시하는 작업 차량.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차체의 위치를 검출가능한 측위 장치와,
    상기 측위 장치에서 검출된 차체의 위치를 주행 기준 라인의 개시 위치 및 종료 위치로 설정하는 기준 라인 설정 스위치를 구비하고,
    상기 자동 조타 제어부는 상기 조타 전환 스위치에 의해 상기 자동 조타의 개시 시에 상기 주행 기준 라인에 의거하여 상기 주행 예정 라인의 설정을 행하는 작업 차량.
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