KR20220101772A - 작업 차량용 안테나 유닛, 및 작업 차량 - Google Patents

Abstract

각종 안테나 기기를 작업 차량에 효율적으로 탑재할 수 있는 작업 차량용 안테나 유닛, 및 각종 안테나 기기를 효율적으로 탑재할 수 있고, 각종 안테나 기기를 튼튼하게 지지할 수 있는 작업 차량을 제공한다. 작업 차량 안테나 유닛 (50) 은, 유닛 베이스 (55) 의 길이 방향 중앙부에, GNSS 안테나 (26) 와 관성 계측 장치 (25) 를 배치하고, 유닛 베이스 (55) 의 길이 방향 일단측에 무선 통신 유닛 (27) 을 배치하고, 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 를, 관성 계측 장치 (25) 와는 반대측이고, 또한, 유닛 베이스 (55) 의 길이 방향 일단측에 배치하고 있다. 작업 차량 (1) 은, 캐빈 (7) 의 외부의 상부 위치에 있어서 좌우폭 방향을 따른 지지 프레임 (100) 을 캐빈 프레임 (200) 에 고정시키고, 지지 프레임 (100) 에, 작업 차량용 안테나 유닛 (50) 을, 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나 기체의 좌우폭 방향의 대략 중심 위치에 배치하는 상태로 장착하고 있다.

Description

작업 차량용 안테나 유닛, 및 작업 차량{WORK VEHICLE ANTENNA UNIT AND WORK VEHICLE}

본 발명은, 위성 측위 시스템 (GNSS) 을 이용하여 트랙터 등의 작업 차량의 위치 정보를 취득하면서, 작업 차량을 목표 주행 경로를 따라 자율 주행 (자동 주행을 포함한다) 시키는 자율 주행 시스템 등에 사용되는 작업 차량용 안테나 유닛에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 캐빈을 구비한 작업 차량이며, 특히, 작업 차량용 안테나 유닛을 구비하고, 위성 측위 시스템을 이용하여 트랙터 등의 작업 차량의 위치 정보를 취득하면서, 작업 차량을 목표 주행 경로를 따라 자율 주행시키는 데에 적합한 작업 차량에 관한 것이다.

예를 들어, 자율 주행 시스템을 채용한 작업 차량으로서, 특허문헌 1 에 나타내는 트랙터에서는, 측위 위성으로부터의 위성 측위 정보를 취득하는 GPS 안테나 (GNSS 안테나) 가, 캐빈 루프의 상측면부에 형성되어 있다.

구체적으로는, 캐빈 루프의 상측면부 중, 차체의 트레드 폭의 대략 중심부 위치의 전후 방향선과, 휠 베이스의 대략 중심부 위치의 횡방향선이 교차하는 부위에, 캐빈 루프의 상면보다 고위치에서 대략 수평면상의 장착좌를 갖는 장착 스테이가 형성되고, 이 장착 스테이의 장착좌에 GPS 안테나가 장착되어 있다.

또, GPS 안테나로서, 자이로 센서를 갖는 GPS 안테나를 사용한 경우에는, 캐빈 루프의 경사 각도도 검출할 수 있다.

일본 공개특허공보 2016-2874호

상기 서술한 종래 기술에는, 캐빈 루프의 상측면부에 있어서의 GPS 안테나의 장착 위치를 연구함으로써, GPS 안테나의 검출 정밀도, 또는 GPS 안테나와 자이로 센서의 검출 정밀도의 향상을 도모하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 서술한 자율 주행 시스템에서는, 예를 들어, 작업 차량에 대해 각종 지시를 실시하는 무선 통신 단말이나 작업 차량의 위치 정보를 취득하기 위한 기지국 등, 작업 차량과는 별도로 각종 외부 장치가 구비되어 있다.

그 때문에, 작업 차량의 자율 주행 등을 실제로 실시함에 있어서는, GPS 안테나뿐만 아니라, 작업 차량과 외부 장치 사이에서 통신하기 위한 각종 안테나 기기를 작업 차량에 효율적으로 탑재할 필요가 있어, 이 면에 있어서 상기 서술한 종래 기술에는 개선의 여지가 있다.

또한, 상기 서술한 종래 기술에서는, 캐빈 프레임의 상부에 형성되는 캐빈 루프의 상측면부는 곡선이 많고, 게다가, 캐빈 프레임보다 강성이 떨어지기 때문에, GPS 안테나를 장착하는 장착 스테이를, 캐빈 루프의 외관을 저해하지 않는 상태에서 보강할 필요가 있어, 이 면에 있어서도 개선의 여지가 있다.

이 실정을 감안하여, 본 발명의 주된 과제는, 작업 차량의 자율 주행 등에 유효한 각종 안테나 기기를 작업 차량에 효율적으로 탑재할 수 있는 작업 차량용 안테나 유닛을 제공하는 점에 있다. 또, 작업 차량의 자율 주행 등에 유효한 각종 안테나 기기를 효율적으로 탑재할 수 있고, 또한, 각종 안테나 기기를 튼튼하게 지지할 수 있는 작업 차량을 제공하는 점에 있다.

본 발명에 의한 제 1 의 특징 구성은, 작업 차량에 장착 가능한 유닛 베이스의 길이 방향 중앙부에, GNSS 안테나와 관성 계측 장치를 배치하고, 상기 유닛 베이스의 길이 방향 일단측에 무선 통신 유닛을 배치함과 함께, 무선 통신 유닛의 무선 통신용 안테나를, 상기 관성 계측 장치와는 반대측이고, 또한, 상기 유닛 베이스의 길이 방향 일단측에 배치하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 작업 차량에 장착 가능한 유닛 베이스의 길이 방향 중앙부에, GNSS 안테나와 관성 계측 장치를 배치하고 있으므로, 예를 들어, 작업 차량의 전후 방향 또는 횡폭 방향의 중앙측에 유닛 베이스를 배치함으로써, GNSS 안테나와 관성 계측 장치를 작업 차량의 전후 방향 또는 횡폭 방향의 중앙부에 배치시킬 수 있어, GNSS 안테나의 수신 신호로부터 취득하는 작업 차량의 현재 위치 정보의 검출 정밀도와, 관성 계측 장치로부터 취득하는 기체 (機體) 의 자세 변화 정보의 검출 정밀도를 모두 향상시킬 수 있다.

또, 유닛 베이스의 길이 방향 일단측에 배치한 무선 통신 유닛에 의해, 예를 들어, 무선 통신 단말 등의 외부 장치와의 사이에서 각종 신호를 무선 통신하는 것이 가능해진다.

게다가, 무선 통신 유닛의 무선 통신용 안테나를, 관성 계측 장치와는 반대측이고, 또한, 유닛 베이스의 길이 방향 일단측에 배치하고 있으므로, 무선 통신 유닛의 무선 통신용 안테나로부터 관성 계측 장치의 중심부까지의 거리를 충분히 확보할 수 있다. 이로써, 무선 통신 유닛과 관성 계측 장치 사이에서의 전파 간섭을 억제하여, 무선 통신 유닛과 무선 통신 단말 등과의 사이에서의 통신 장애를 억제할 수 있다.

따라서, 유닛 베이스에 대한 GNSS 안테나, 관성 계측 장치, 무선 통신 유닛의 배치 형성 위치 및 방향 자세를 상기 서술한 바와 같이 합리적으로 연구함으로써, 작업 차량용 안테나 유닛 (이하, 간단히 안테나 유닛이라고 약칭하는 경우가 있다) 의 컴팩트화를 도모하면서, 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나의 검출 정밀도를 모두 향상시키고, 또한, 무선 통신 유닛의 통신 상태를 양호하게 유지한 상태에서 작업 차량에 효율적으로 탑재할 수 있다.

본 발명에 의한 제 2 의 특징 구성은, 상기 GNSS 안테나는 상기 관성 계측 장치의 상부에 배치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 예를 들어, GNSS 안테나의 상방에 관성 계측 장치를 배치하는 경우와 같이, 관성 계측 장치가 GNSS 안테나의 수신 장애물이 되는 경우가 없어, 측위 위성으로부터의 위성 측위 정보를 확실하게 수신할 수 있다. 게다가, 관성 계측 장치와 GNSS 안테나의 상하 배치에 의해 안테나 유닛의 폭 방향에서의 컴팩트화를 촉진시킬 수 있다.

본 발명에 의한 제 3 의 특징 구성은, 상기 관성 계측 장치의 중심부와 상기 무선 통신 유닛의 무선 통신용 안테나 사이의 소정 거리가 250 ㎜ 이상으로 설정되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 무선 통신 유닛과 관성 계측 장치 사이에서의 전파 간섭을 한층 억제하여, 무선 통신 유닛과 무선 통신 단말 등의 외부 장치 사이에서의 통신 장애를 보다 양호하게 억제할 수 있다.

본 발명에 의한 제 4 의 특징 구성은, 상기 유닛 베이스의 길이 방향 타단측에는, 기준국으로부터의 정보를 수신하는 기지국 안테나가 배치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 기지국 안테나와 무선 통신 유닛의 무선 통신용 안테나 사이의 이간 거리가 커져, 기지국 안테나와 무선 통신 유닛의 무선 통신용 안테나 사이에서의 전파 간섭을 억제할 수 있다. 게다가, GNSS 안테나, 관성 계측 장치, 무선 통신 유닛에 더하여, 기준국 안테나를 구비하는 경우에도, 그것들을 안테나 유닛에 효율적으로 컴팩트하게 수납시킬 수 있다.

본 발명에 의한 제 5 의 특징 구성은, 상기 기지국 안테나는, 상기 유닛 베이스를 덮는 유닛 커버의 관통공으로부터 외부로 돌출되고, 상기 유닛 커버에는, 상기 기지국 안테나와 접촉하는 방진용 탄성체가 형성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 방진용 탄성체가 존재하지 않는 경우에는, 유닛 커버의 관통공의 개구 주연 (周緣) 과 기지국 안테나의 관통 부위의 외주면 사이에 환상의 공극이 발생한다. 작업 차량의 주행 진동 등이 기지국 안테나에 작용하면, 기지국 안테나가 환상의 공극의 범위에서 흔들리게 되어, 기지국 안테나가 근원측에서 파손될 가능성이 있다. 그러나, 본 발명에서는, 상기 서술한 바와 같이, 유닛 커버에 형성된 방진용 탄성체에 의해 기지국 안테나의 상하 중간부가 지지되어 있으므로, 기지국 안테나의 지지 구조가 전체적으로 2 점 지지 구조가 되어, 주행 진동 등에서 기인하는 기지국 안테나의 파손을 억제할 수 있다.

본 발명에 의한 제 6 의 특징 구성은, 상기 기지국 안테나는, 상기 유닛 베이스에 자력에 의해 장착되고, 상기 기지국 안테나의 기부의 이동을 규제하는 이동 규제 부재가 상기 유닛 베이스에 장착되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 기지국 안테나를 자력에 의해 유닛 베이스에 간단하게 장착할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 진동 등에 의한 기지국 안테나의 위치 어긋남은, 베이스 플레이트에 장착되는 간소한 이동 규제 부재에 의해 확실하게 방지할 수 있다. 이 기지국 안테나의 장착 구조의 간소화, 소형화에 의해, 안테나 유닛의 컴팩트화를 촉진시킬 수 있다.

본 발명에 의한 제 7 의 특징 구성은, 상기 유닛 베이스의 길이 방향 타단측에는, 다른 유닛의 장착 스페이스가 형성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 예를 들어, 자율 주행 제어의 일부를 담당하는 나중에 장착되는 컨트롤러 등의 다른 유닛을, 유닛 베이스의 길이 방향 타단측에 확보되어 있는 장착 스페이스를 사용하여 용이하게 장착할 수 있다. 게다가, 이와 같은 나중에 장착되는 다른 유닛에 대해서도, 안테나 유닛에 효율적으로 컴팩트하게 수납시킬 수 있다.

본 발명에 의한 제 8 의 특징 구성은, 캐빈을 구비한 작업 차량으로서, 상기 캐빈의 외부의 상부 위치에 있어서 좌우폭 방향을 따른 지지 프레임을 캐빈 프레임에 고정시키고, 상기 지지 프레임에, 관성 계측 장치와 GNSS 안테나와 무선 통신 장치가 장착된 작업 차량용 안테나 유닛을, 상기 관성 계측 장치 및 상기 GNSS 안테나가 기체의 좌우폭 방향의 대략 중심 위치에 배치되는 상태로 장착하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 안테나 유닛에 장착되어 있는 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나가 기체의 좌우폭 방향의 대략 중심 위치에 배치되어 있으므로, GNSS 안테나의 수신 신호로부터 취득하는 작업 차량의 현재 위치 정보의 검출 정밀도와, 관성 계측 장치로부터 취득하는 기체의 자세 변화 정보의 검출 정밀도를 모두 향상시킬 수 있다.

또, 안테나 유닛에 장착되어 있는 무선 통신 장치에 의해, 예를 들어, 무선 통신 단말 등의 외부 장치와의 사이에서 각종 신호를 무선 통신하는 것이 가능해진다.

게다가, 안테나 유닛이 장착되는 지지 프레임은, 캐빈의 외부의 상부 위치에 있어서 좌우폭 방향을 따른 자세로 강성이 높은 캐빈 프레임에 고정되어 있으므로, 지지 프레임을 강고한 지지 구조로 구성할 수 있다. 또한, 캐빈 프레임은 캐빈 루프 가까이에 이르는 높이를 갖기 때문에, 지지 프레임의 장착 위치를 캐빈 프레임의 상부측에 설정함으로써, 관성 계측 장치와 GNSS 안테나와 무선 통신 장치가 각각 적절히 기능하는 높이 위치에 안테나 유닛을 용이하게 배치할 수 있다.

따라서, 관성 계측 장치와 GNSS 안테나와 무선 통신 장치가 장착된 안테나 유닛의 채용과, 기체에 대한 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나의 배치 형성 위치, 및 안테나 유닛의 지지 구조에 있어서의 상기 서술한 합리적인 연구에 의해, 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나의 검출 정밀도를 모두 향상시키고, 또한, 무선 통신 장치의 통신 상태를 양호하게 유지한 상태에서 작업 차량에 효율적으로 탑재할 수 있다. 게다가, 탑재된 안테나 유닛의 지지 구조를 강고하게 구성할 수 있다.

본 발명에 의한 제 9 의 특징 구성은, 상기 지지 프레임은, 상기 캐빈 프레임의 좌우에 형성된 미러 장착부에 걸쳐 연결되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 좌우의 미러 장착부는, 강성이 높은 캐빈 프레임으로부터 돌출 형성되고, 또한, 캐빈 루프에 가까운 높이 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 튼튼하고 또한 지상고도 있는 양 미러 장착부를 이용하여, 안테나 유닛의 지지 프레임을 적절한 높이 위치에 강고하고 또한 용이하게 장착할 수 있다.

본 발명에 의한 제 10 의 특징 구성은, 상기 작업 차량용 안테나 유닛은, 상기 지지 프레임에 대해 정규 사용 위치로부터 저위측의 비사용 위치로 위치 변위 가능하게 장착되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 안테나 유닛이 정규 사용 위치에 위치하는 경우에, 예를 들어, 안테나 유닛이나 안테나 유닛에 장비되는 안테나가, 캐빈 루프의 상면보다 상방에 돌출 배치되는 경우가 있다. 따라서, 트럭 등의 수송 차량으로 작업 차량을 수송할 때의 차고가 높아져, 도로 주행시 등의 높이 제한을 받는 등의 문제를 발생시키는 경우가 있다. 그래서, 본 발명에서는, 안테나 유닛을 지지 프레임에 대해 정규 사용 위치로부터 저위측의 비사용 위치로 위치 변위시킴으로써, 도로 주행시 등의 높이 제한 등의 문제에도 용이하게 대응할 수 있다.

본 발명에 의한 제 11 의 특징 구성은, 상기 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나에 의해 취득한 정보에 기초하여 기체를 자율 주행 제어하는 제어부와, 상기 작업 차량용 안테나 유닛이 정규 사용 위치에 위치하는 것을 검출하고 있지 않으면, 상기 제어부에 의한 자율 주행 제어의 개시를 금지하는 자율 주행 견제부가 형성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 안테나 유닛이 정규 사용 위치에 위치하는 것을 검출 하고 있는 경우에는, 자율 주행 견제부는 작동하지 않고, 제어부는, 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나에 의해 취득한 정보에 기초하여 자율 주행 제어를 개시한다. 안테나 유닛이 정규 사용 위치에 위치하는 것을 검출하고 있지 않은 경우에는, 자율 주행 견제부에 의한 견제가 기능하고, 제어부에 의한 자율 주행 제어의 개시가 금지된다. 이로써, 도로 주행시 등의 높이 제한에 대응하는 안테나 유닛의 위치 변위 구조를 채용하면서도, 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나에 의해 취득한 정확한 정보에 기초하여 기체를 목표 주행 경로를 따라 양호한 정밀로, 또한, 안전하게 자율 주행시킬 수 있다.

본 발명에 의한 제 12 의 특징 구성은, 상기 캐빈 내에는, 상기 관성 계측 장치 및 GNSS 안테나에 의해 취득한 정보에 기초하여 기체를 자율 주행 제어하는 제어부가 형성되고, 상기 작업 차량용 안테나 유닛으로부터 도출된 하니스는, 상기 캐빈 프레임에 형성한 내외 연통로를 경유하여 상기 캐빈 내의 상기 제어부까지 배치 형성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 캐빈 밖의 상부 위치에 배치되는 안테나 유닛과 캐빈 내에 형성된 제어부를, 캐빈 프레임에 형성되어 있는 내외 연통로를 경유하는 하니스의 합리적인 처리에 의해 접속할 수 있다.

본 발명에 의한 제 13 의 특징 구성은, 상기 작업 차량용 안테나 유닛으로부터 도출된 하니스는, 상기 캐빈의 프론트 유리의 외면에 있어서의 좌우폭 방향의 일측 연부이고, 또한, 상기 캐빈의 전지주 (前支柱) 의 유리 수용부와 중합되는 띠상 부위를 따라 배치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 프론트 유리의 외면에 있어서의 좌우폭 방향의 일측 연부이고, 또한, 전지주의 유리 수용부와 중합되는 띠상 부위는, 프론트 유리를 캐빈의 전면부에 장착하기 위한 유리 첩부부이며, 시각의 방해가 되지 않는 위치이기도 하다. 그 때문에, 안테나 유닛으로부터 도출된 하니스를 상기 서술한 띠상 부위에 배치함으로써, 운전 좌석에 착석한 조종자의 시야를 양호한 상태로 유지한 채 하니스를 양호한 체재 (體裁) 로 배치 형성할 수 있다.

도 1 은 트랙터의 전체 측면도
도 2 는 트랙터, 기준국, 및 무선 통신 단말의 제어 블록도
도 3 은 트랙터의 안테나 유닛 장착부의 정면도
도 4 는 트랙터의 안테나 유닛 장착부의 측면도
도 5 는 안테나 유닛의 종단면도
도 6 은 안테나 유닛의 횡단면도
도 7 은 안테나 유닛의 분해 사시도
도 8 은 안테나 유닛의 베이스 플레이트의 평면도
도 9 는 안테나 유닛의 기지국 안테나측의 확대 단면도
도 10 은 다른 실시형태의 안테나 유닛의 분해 사시도
도 11 은 안테나 유닛 장착부의 앙각 사시도
도 12 는 안테나 유닛을 비사용 위치로 변경하였을 때의 측면도
도 13 은 캐빈의 앙각 사시도
도 14 는 캐빈의 요부의 사시도
도 15 는 하니스 커버의 확대 단면도

본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1, 도 2 에 나타내는 자율 주행 시스템은, 목표 주행 경로를 생성하고, 그 생성된 목표 주행 경로를 따라 작업 차량으로서의 트랙터 (1) 를 자율 주행 가능하게 구성되어 있다. 이 자율 주행 시스템에서는, 자율 주행 가능한 트랙터 (1) 에 더하여, 트랙터 (1) 에 대해 각종 지시 등을 실시하는 무선 통신 단말 (30) 과, 트랙터 (1) 의 위치 정보를 취득하기 위한 기지국 (40) 이 구비되어 있다.

먼저, 도 1 에 기초하여 트랙터 (1) 에 대하여 설명한다.

이 트랙터 (1) 는, 후방측에 대지 (對地) 작업기 (도시 생략) 를 장착 가능한 기체부 (2) 를 구비하고, 기체부 (2) 의 전부가 좌우 한 쌍의 전륜 (3) 에 의해 지지되고, 기체부 (2) 의 후부가 좌우 한 쌍의 후륜 (4) 에 의해 지지되어 있다. 기체부 (2) 의 전부에는 보닛 (5) 이 배치되고, 그 보닛 (5) 내에 구동원으로서의 엔진 (6) 이 수용되어 있다. 보닛 (5) 의 후방측에는, 운전자가 탑승하기 위한 캐빈 (7) 이 구비되고, 그 캐빈 (7) 내에는, 운전자가 조향 조작하기 위한 스티어링 핸들 (8), 운전자의 운전 좌석 (9) 등이 구비되어 있다.

엔진 (6) 은, 예를 들어 디젤 엔진에 의해 구성할 수 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 가솔린 엔진에 의해 구성해도 된다. 또, 구동원으로서 엔진 (6) 에 더하여, 혹은 엔진 (6) 대신에 전기 모터를 채용해도 된다.

또, 본 실시형태에서는 작업 차량으로서 트랙터 (1) 를 예로 설명하지만, 작업 차량으로는, 트랙터 이외에, 이앙기, 콤바인, 토목·건축 작업 장치, 제설차 등, 승용형 작업 차량 등이 포함된다.

기체부 (2) 의 후방측에는, 좌우 한 쌍의 로어 링크 (10) 와 어퍼 링크 (11) 로 이루어지는 3 점 링크 기구가 구비되고, 그 3 점 링크 기구에 대지 작업기가 장착 가능하게 구성되어 있다.

기체부 (2) 의 후방측에는, 도시는 생략하지만, 승강 실린더 등의 유압 장치를 갖는 승강 장치가 구비되고, 이 승강 장치가, 3 점 링크 기구를 승강시킴으로써, 대지 작업기를 승강시키고 있다.

대지 작업기에는, 경운 장치, 플라우, 시비 (施肥) 장치 등이 포함된다.

트랙터 (1) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (6) 의 회전 속도를 조정 가능한 거버너 장치 (21), 엔진 (6) 으로부터의 회전 구동력을 변속하여 구동륜에 전달하는 변속 장치 (22), 거버너 장치 (21) 및 변속 장치 (22) 를 제어 가능한 제어부 (23) 등이 구비되어 있다. 변속 장치 (22) 는, 예를 들어, 유압식 무단 변속 장치로 이루어지는 주변속 장치와 기어식 다단 변속 장치로 이루어지는 부변속 장치를 조합하여 구성되어 있다.

이 트랙터 (1) 는, 운전자가 캐빈 (7) 내에 탑승하여 주행 가능할 뿐만 아니라, 캐빈 (7) 내에 운전자가 탑승하지 않아도, 무선 통신 단말 (30) 로부터의 지시 등에 기초하여, 트랙터 (1) 를 자율 주행 가능하게 구성하고 있다.

트랙터 (1) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 조타 장치 (24), 기체의 자세 변화 정보를 얻기 위한 관성 계측 장치 (IMU) (25), 위성 측위 시스템 (GNSS) 을 구성하는 측위 위성 (항법 위성) (45) 으로부터 송신되는 전파 신호를 수신하는 GNSS 안테나 (26), 무선 통신 단말 (30) 등과의 사이에서 구축되는 무선 통신 네트워크를 통하여 각종 신호를 송수신하는 무선 통신 유닛 (작업 차량용 안테나 유닛 (50) 에 장착되는 무선 통신 장치의 일례) (27), 기준국 (40) 의 기준국 무선 통신 장치 (41) 로부터의 무선 신호 (예를 들어, 주파수 대역이 920 ㎒ 인 무선 신호) 를 수신하는 기지국 안테나 (안테나 유닛 (50) 에 장착되는 무선 통신 장치의 일례) (29) 등을 구비하고 있고, 자기의 현재 위치 정보 (기체부 (2) 의 위치 정보) 를 취득하면서, 자율 주행 가능하게 구성되어 있다.

관성 계측 장치 (25), GNSS 안테나 (26), 무선 통신 유닛 (27), 기지국 안테나 (29) 는, 도 5 ∼ 도 7 에 나타내는 바와 같이, 유닛 커버 (51) 를 구비한 안테나 유닛 (50) 에 수납되어 있다. 이 안테나 유닛 (50) 은, 도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 캐빈 (7) 의 외부의 전면측의 상부 위치에 있어서, 캐빈 (7) 의 캐빈 프레임 (200) 에 고정된 좌우폭 방향을 따른 지지 프레임 (100) 에 장착되어 있다.

또한, 안테나 유닛 (50) 의 구체적인 내부 배치 구조 및 장착 구조에 대해서는, 자율 주행 시스템의 설명 후에 상세히 서술한다.

조타 장치 (24) 는, 예를 들어, 스티어링 핸들 (8) 의 회전축의 도중부에 구비되고, 스티어링 핸들 (8) 의 회전 각도 (조타각) 를 조정 가능하게 구성되어 있다. 제어부 (23) 가 조타 장치 (24) 를 제어함으로써, 직진 주행뿐만아니라, 스티어링 핸들 (8) 의 회전 각도를 원하는 회전 각도로 조정하여, 원하는 선회 반경에서의 선회 주행도 실시할 수 있다.

관성 계측 장치 (25) 는, 3 축의 자이로와 3 방향의 가속도계에 의해, 3 차원의 각속도와 가속도가 구해진다. 당해 관성 계측 장치 (25) 의 검출값이 제어부 (23) 에 입력되고, 제어부 (23) 는, 자세·방위 연산 수단에 의해 연산하여, 트랙터 (1) 의 자세 정보 (기체의 방위각 (요우잉각), 기체의 좌우의 기울기각 (롤각), 기체의 진행 방향에서의 전후의 기울기각 (피치각)) 을 구한다.

위성 측위 시스템 (GNSS) 에서는, 측위 위성으로서, GPS (미국) 에 더하여 준천정 위성 (일본) 이나 글로나스 위성 (러시아) 등의 위성 측위 시스템을 이용할 수 있다.

무선 통신 유닛 (27) 은, 본 실시형태에 있어서는 주파수 대역이 2.4 ㎓ 인 와이파이 (Wifi) 유닛으로 구성되어 있지만, 무선 통신 유닛 (27) 은 Wifi 이외의 블루투스 (등록 상표) 등으로 할 수 있다. 이 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 로 수신한 신호는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (23) 에 입력 가능하고, 제어부 (23) 로부터의 신호는, 무선 통신용 안테나 (28) 로 무선 통신 단말 (30) 의 무선 통신 장치 (31) 등에 송신 가능하게 구성되어 있다.

여기서, 위성 측위 시스템을 사용한 측위 방법으로서, 미리 정해진 기준점에 설치된 기준국 (40) 을 구비하고, 그 기준국 (40) 으로부터의 보정 정보에 의해 트랙터 (1) (이동국) 의 위성 측위 정보를 보정하여, 트랙터 (1) 의 현재 위치를 구하는 측위 방법을 적용 가능하게 하고 있다. 예를 들어, DGPS (디퍼렌셜 GPS 측위), RTK 측위 (리얼타임 키네마틱 측위) 등의 각종 측위 방법을 적용할 수 있다.

이 실시형태에서는, 예를 들어, RTK 측위를 적용하고 있고, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 이동국측이 되는 트랙터 (1) 에 GNSS 안테나 (26) 를 구비하는 것에 더하여, 기준국 측위용 안테나 (42) 를 구비한 기준국 (40) 이 형성되어 있다. 기준국 (40) 은, 예를 들어, 포장 (圃場) 의 주위 등, 트랙터 (1) 의 주행의 방해가 되지 않는 위치 (기준점) 에 배치되어 있다. 기준국 (40) 의 설치 위치가 되는 기준점의 위치 정보는 미리 파악되어 있다. 기준국 (40) 에는, 트랙터 (1) 의 기지국 안테나 (29) 와의 사이에서 각종 신호를 송수신 가능한 기준국 무선 통신 장치 (41) 가 구비되어, 기준국 (40) 과 트랙터 (1) 사이나 기준국 (40) 과 무선 통신 단말 (30) 사이에서 각종 정보가 송수신 가능하게 구성되어 있다.

RTK 측위에서는, 기준점에 설치된 기준국 (40) 의 기준국 측위용 안테나 (42) 와, 위치 정보를 구하는 대상의 이동국측이 되는 트랙터 (1) 의 GNSS 안테나 (26) 의 양방에서 측위 위성 (45) 으로부터의 반송파 위상 (위성 측위 정보) 을 측정하고 있다. 기준국 (40) 에서는, 측위 위성 (45) 으로부터 위성 측위 정보를 측정할 때마다 또는 설정 주기가 경과할 때마다, 측정한 위성 측위 정보와 기준점의 위치 정보 등을 포함하는 보정 정보를 생성하여, 기준국 무선 통신 장치 (41) 로부터 트랙터 (1) 의 기지국 안테나 (29) 에 보정 정보를 송신하고 있다. 트랙터 (1) 의 제어부 (23) 는, GNSS 안테나 (26) 로 측정한 위성 측위 정보를, 기준국 (40) 으로부터 송신되는 보정 정보를 사용하여 보정하여, 트랙터 (1) 의 현재 위치 정보를 구하고 있다. 제어부 (23) 는, 트랙터 (1) 의 현재 위치 정보로서, 예를 들어, 위도 정보·경도 정보를 구하고 있다.

자율 주행 시스템에서는, 트랙터 (1) 및 기준국 (40) 에 더하여, 트랙터 (1) 의 제어부 (23) 에 트랙터 (1) 의 자율 주행을 지시 가능한 무선 통신 단말 (30) 이 구비되어 있다. 무선 통신 단말 (30) 은, 예를 들어, 터치 패널을 갖는 태블릿형의 퍼스널 컴퓨터 등으로 구성되어, 각종 정보를 터치 패널에 표시 가능하고, 터치 패널을 조작함으로써, 각종 정보도 입력 가능하게 되어 있다. 무선 통신 단말 (30) 에는, 무선 통신 장치 (31) 와, 목표 주행 경로를 생성하는 경로 생성부 (32) 가 구비되고, 경로 생성부 (32) 가, 터치 패널로 입력되는 각종 정보에 기초하여, 트랙터 (1) 를 자율 주행시키는 목표 주행 경로를 생성하고 있다.

트랙터 (1) 에 구비된 제어부 (23) 는, 무선 통신 장치 (31) 등에 의한 무선 통신 네트워크를 통하여, 무선 통신 단말 (30) 과의 사이에서 각종 정보를 송수신 가능하게 구성되어 있다. 무선 통신 단말 (30) 은, 목표 주행 경로 등, 트랙터 (1) 를 자율 주행시키기 위한 각종 정보를 트랙터 (1) 의 제어부 (23) 에 송신함으로써, 트랙터 (1) 의 자율 주행을 지시 가능하게 구성되어 있다. 트랙터 (1) 의 제어부 (23) 는, 경로 생성부 (32) 에서 생성된 목표 주행 경로를 따라 트랙터 (1) 가 자율 주행하도록, GNSS 안테나 (26) 의 수신 신호로부터 취득하는 트랙터 (1) 의 현재 위치 정보를 구하고, 관성 계측 장치 (25) 로부터 기체의 변위 정보 및 방위 정보를 구하여, 이들 현재 위치 정보와 변위 정보와 방위 정보에 기초하여 변속 장치 (22) 나 조타 장치 (24) 등을 제어 가능하게 구성되어 있다.

다음으로, 안테나 유닛 (50) 의 내부 배치 구조에 대하여 설명한다.

안테나 유닛 (50) 의 유닛 커버 (51) 는, 도 5 ∼ 도 7, 도 10, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 상방으로 개구되는 평면에서 보았을 때 대략 장방형상의 수지제의 하측 커버체 (52) 와, 하방으로 개구되는 평면에서 보았을 때 대략 장방형상의 수지제의 상측 커버체 (53) 를 갖는다. 여기서, 도 5 는, 안테나 유닛 (50) 을 후방측에서 보았을 때의 종단면도를 나타내고 있으며, 도 3, 도 7, 도 11 에 대해, 기체부 (2) 에 있어서의 좌우 방향이 역방향으로 되어 있다. 상측 커버체 (53) 의 개구 접합부는, 하측 커버체 (52) 의 개구 접합부에 대해 자유롭게 탈착할 수 있도록 수밀 (水密) 상태로 외감 (外嵌) 접합되어 있다. 상측 커버체 (53) 의 개구 접합부와 하측 커버체 (52) 의 개구 접합부는, 전면측 및 후면측에 있어서의 좌우 방향의 복수 지점에서 나사 (54) 로 고정 연결되어 있다.

하측 커버체 (52) 의 바닥판부 (52A) 에는, 도 5 ∼ 도 7 에 나타내는 바와 같이, 트랙터 (1) 에 장착 가능한 유닛 베이스의 일례인 금속제의 베이스 플레이트 (55) 가 장착되어 있다. 이 베이스 플레이트 (55) 와 하측 커버체 (52) 의 바닥판부 (52A) 사이에는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 양자간의 간격을 설정 간격으로 유지하는 복수 개 (본 실시형태에서는 4 개) 의 원통상의 제 1 보스 (56) 가 배치되고, 각 제 1 보스 (56) 에 삽입 통과되는 제 1 볼트 (57) 에 의해, 베이스 플레이트 (55) 와 하측 커버체 (52) 의 바닥판부 (52A) 가 고정 연결되어 있다.

베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향 중앙부에는, 도 5 ∼ 도 8 에 나타내는 바와 같이, 기체의 좌우폭 방향의 중심 위치 또는 대략 중심 위치에 함께 배치되는 관성 계측 장치 (25) 와 GNSS 안테나 (26) 가 상하로 중합되는 상태로 형성되어 있다. 그 중, GNSS 안테나 (26) 는 관성 계측 장치 (25) 의 상방 위치에 배치되어 있다.

상세하게는, 관성 계측 장치 (25) 의 하우징 (25A) 은, 도 5, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 그것의 좌우 방향 중심 위치가 베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향 중앙 위치에 위치하는 상태로 베이스 플레이트 (55) 에 제 2 볼트 (58) 로 고정 연결되어 있다.

한편, GNSS 안테나 (26) 의 하우징 (26A) 은, 도 5 ∼ 도 7 에 나타내는 바와 같이, 그것의 좌우 방향 중심 위치가 베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향 중앙 위치에 위치하는 상태로, 금속제의 해트형의 브래킷 (60) 을 통하여 베이스 플레이트 (55) 에 장착되어 있다. 브래킷 (60) 은, 관성 계측 장치 (25) 의 하우징 (25A) 의 상방을 베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향을 따라 우회하는 해트형으로 형성되어 있다. 이 해트형의 브래킷 (60) 의 양 레그부 (60a) 는, 베이스 플레이트 (55) 에 제 3 볼트 (61) 로 고정 연결되어 있음과 함께, 해트형의 브래킷 (60) 의 전후 방향 (기체의 전후 방향이기도 하다) 의 폭은, 관성 계측 장치 (25) 의 하우징 (25A) 의 전후 방향 폭보다 약간 작은 치수로 구성되고, 브래킷 (60) 의 일부가 후술하는 무선 통신 유닛 (27) 과의 사이를 차폐하는 차폐벽부로 구성되어 있다.

상기 서술한 관성 계측 장치 (25) 및 GNSS 안테나 (26) 의 배치 구성에 의해, 트랙터 (1) 에 대한 장착 상태에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 관성 계측 장치 (25) 및 GNSS 안테나 (26) 가 모두 기체의 좌우폭 방향의 중심 위치 또는 대략 중심 위치에 있어서 상하로 배치되기 때문에, GNSS 안테나 (26) 의 수신 신호로부터 취득하는 트랙터 (1) 의 현재 위치 정보의 검출 정밀도와, 관성 계측 장치 (25) 로부터 취득하는 기체의 변위 정보 및 방위 정보의 검출 정밀도를 모두 향상시킬 수 있다. 게다가, 유닛 커버 (51) 의 전후 방향에서의 폭이 작아져, 안테나 유닛 (50) 의 컴팩트화를 도모할 수 있다.

또한, 상기 서술한 배치 구성에 의해, 도 5, 도 6 에 나타내는 바와 같이, GNSS 안테나 (26) 의 상방에는 수지제의 상측 커버체 (53) 만이 존재할 뿐이므로, 예를 들어, GNSS 안테나 (26) 의 상방에 관성 계측 장치 (25) 를 배치하는 경우와 같이, 관성 계측 장치 (25) 가 GNSS 안테나 (26) 의 수신 장애물이 되는 경우가 없어, 측위 위성 (45) 으로부터의 반송파 위상 (위성 측위 정보) 을 확실하게 수신할 수 있다.

베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향 일단부 (전진 방향에 대해 기체부 (2) 의 좌우 방향의 우측 단부, 도 5 중 우측 단부, 도 7 및 도 8 중 좌측 단부) 에는, 도 5, 도 7, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 전후 방향에서 한 쌍의 무선 통신용 안테나 (28) 를 구비한 무선 통신 유닛 (안테나 유닛 (50) 에 장착되는 무선 통신 장치의 일례) (27) 의 하우징 (27A) 이 제 4 볼트 (62) 로 고정 연결되어 있다. 이 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 는, 관성 계측 장치 (25) 및 GNSS 안테나 (26) 와는 반대측이고, 또한, 베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향 일단측에 배치되어 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 와 관성 계측 장치 (25) 의 중심부 사이의 제 1 소정 거리 (L1) 는 250 ㎜ 이상으로 설정되어 있다.

그리고, 상기 서술한 무선 통신 유닛 (27) 의 배치 형성 위치 및 방향 자세의 연구에 의해, 안테나 유닛 (50) 의 길이 방향에서의 컴팩트화를 도모하면서, 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 로부터 관성 계측 장치 (25) 의 중심부까지의 제 1 소정 거리 (L1) 를 충분히 확보할 수 있다. 이로써, 무선 통신 유닛 (27) 과 관성 계측 장치 (25) 사이에서의 전파 간섭을 억제하여, 무선 통신 유닛 (27) 과 무선 통신 단말 (30) 의 무선 통신 장치 (31) 사이에서의 통신 장애를 억제할 수 있다.

특히, 상기 서술한 바와 같이, 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 와 관성 계측 장치 (25) 의 중심부 사이의 제 1 소정 거리 (L1) 가 250 ㎜ 이상으로 설정되어 있는 경우에는, 무선 통신 유닛 (27) 과 관성 계측 장치 (25) 사이에서의 전파 간섭을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 관성 계측 장치 (25) 의 외주는, 커넥터 등을 제외한 많은 부분이 금속제의 하우징 (25A) 에 의해 차폐되고, 또한, 무선 통신 유닛 (27) 과 관성 계측 장치 (25) 사이에 위치하는 금속제의 해트형의 브래킷 (60) 의 일부가 차폐벽부로서 기능하기 때문에, 무선 통신 유닛 (27) 과 관성 계측 장치 (25) 사이에서의 전파 간섭을 한층 더 억제할 수 있다.

베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향 타단부 (전진 방향에 대해 기체부 (2) 의 좌우 방향의 좌측 단부, 도 5 중 좌측 단부, 도 7 및 도 8 중 우측 단부) 에는, 도 5, 도 7, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 기준국 (40) 으로부터의 정보를 수신하는 기지국 안테나 (안테나 유닛 (50) 에 장착되는 무선 통신 장치의 일례) (29) 가 배치되어 있다. 이와 같이 하여, 베이스 플레이트 (55) 에는, 전진 방향에 대해 기체부 (2) 의 좌우 방향의 우측으로부터, 무선 통신 유닛 (27), GNSS 안테나 (26) (관성 계측 장치 (25)), 기지국 안테나 (29) 의 순서로 기체부 (2) 의 좌우 방향으로 나열되는 상태로 배치되어 있다. 이 기지국 안테나 (29) 는, 도 5, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 마그넷 (65) 을 구비한 기부 (29A) 와, 당해 기부 (29A) 로부터 상방으로 연신되는 환봉상의 안테나 바 (29B) 로 구성되어 있다. 또한, 기부 (29A) 는, 마그넷 (65) 을 내장하는 원기둥상의 하측 기체 (基體) (29a) 와, 당해 하측 기체 (29a) 의 상면 중앙부에 일체 형성되는 절두 (截頭) 원추 사다리꼴상의 상측 기체 (29b) 로 이루어진다. 그 때문에, 기지국 안테나 (29) 는, 마그넷 (65) 의 자력에 의해 금속제의 베이스 플레이트 (55) 에 장착되어 있다.

또, 베이스 플레이트 (55) 에는, 도 5, 도 7, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 기지국 안테나 (29) 의 기부 (29A) 에 있어서의 상측 기체 (29b) 의 원추상 외주면의 상하 중간 위치에 상방으로부터 맞닿거나 또는 근접하여, 당해 기지국 안테나 (29) 의 기부 (29A) 의 이동을 규제하는 판금제의 이동 규제 부재 (66) 가 제 5 볼트 (67) 로 고정 연결되어 있다. 이 이동 규제 부재 (66) 에 접어 구부려 형성되어 있는 상측의 규제판편 (66a) 에는, 도 7, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 기부 (29A) 의 상측 기체 (29b) 에 외감되는 원형의 이동 규제공 (66b) 과, 안테나 바 (29B) 의 통과를 허락하는 폭 치수의 탈착용 노치 (66c) 가 연통 형성되어 있다.

상기 서술한 기지국 안테나 (29) 의 배치 구성에 의해, 기지국 안테나 (29) 의 안테나 바 (29B) 와 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 의 이간 거리가 커져, 기지국 안테나 (29) 의 안테나 바 (29B) 와 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 사이에서의 전파 간섭을 억제할 수 있다.

게다가, 기지국 안테나 (29) 는, 기부 (29A) 에 형성한 마그넷 (65) 의 자력에 의해 금속제의 베이스 플레이트 (55) 에 간단하게 장착할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 진동 등에 의한 기지국 안테나 (29) 의 위치 어긋남은, 베이스 플레이트 (55) 에 볼트 고정되는 간소한 형상의 이동 규제 부재 (66) 에 의해 확실하게 방지할 수 있다. 이 기지국 안테나 (29) 의 장착 구조의 간소화, 소형화에 의해, 안테나 유닛 (50) 의 컴팩트화를 도모할 수 있다.

다음으로, 안테나 유닛 (50) 의 유닛 커버 (51) 에 대하여 설명한다.

도 5 ∼ 도 7 에 나타내는 바와 같이, 유닛 커버 (51) 의 상측 커버체 (53) 의 길이 방향 일단측 (전진 방향에 대해 기체부 (2) 의 좌우 방향의 우측) 에는, 당해 상측 커버체 (53) 의 길이 방향 중앙부의 상면 위치 및 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 의 상단 위치보다 상방으로 돌출되는 제 1 팽출부 (53A) 가 형성되어 있다. 그리고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 팽출부 (53A) 의 내면 (53a) 과 무선 통신용 안테나 (28) 의 상단 사이의 제 2 소정 거리 (L2) 는 30 ㎜ 이상으로 설정되어 있다.

무선 통신용 안테나 (28) 의 상단과 상측 커버체 (53) 의 제 1 팽출부 (53A)의 내면 (53a) 사이에 형성되는 제 2 소정 거리 (L2) 에 의해, 무선 통신 유닛 (27) 과 무선 통신 단말 (30) 의 무선 통신 장치 (31) 사이에서의 통신 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 제 1 소정 거리 (L1) 와 제 2 소정 거리 (L2) 의 관계는,

제 1 소정 거리 (L1) ＞ 제 2 소정 거리 (L2) 로 설정해 둔다.

또, 도 5, 도 7, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 유닛 커버 (51) 의 상측 커버체 (53) 의 길이 방향 타단측 (전진 방향에 대해 기체부 (2) 의 좌우 방향의 좌측) 에는, 길이 방향 일단측 (전진 방향에 대해 기체부 (2) 의 좌우 방향의 우측) 에 형성되어 있는 제 1 팽출부 (53A) 와 동일 형상의 제 2 팽출부 (53B) 가 형성되고, 유닛 커버 (51) 가 좌우 대칭형으로 구성되어 있다. 이것은 트랙터 (1) 의 캐빈 (7) 의 전면측의 상부 위치에 안테나 유닛 (50) 을 장착하였을 때의 디자인성을 고려한 것이지만, 이 제 2 팽출부 (53B) 의 형성에 의해 새로운 기술적인 가치가 발생한다.

요컨대, 상측 커버체 (53) 의 제 2 팽출부 (53B) 는, 도 5, 도 7, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 기지국 안테나 (29) 에 대응한 부위에 형성되게 되고, 기지국 안테나 (29) 의 전체 높이는, 베이스 플레이트 (55) 의 상면으로부터 제 2 팽출부 (53B) 의 상면까지의 높이보다 충분히 크다. 그 때문에, 제 2 팽출부 (53B) 의 상면에는, 도 7, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 기지국 안테나 (29) 의 안테나 바 (29B) 가 관통하여 외부의 상방으로 돌출되는 관통공 (70) 이 형성되어 있다. 이 관통공 (70) 의 개구 주연에는, 기지국 안테나 (29) 의 안테나 바 (29B) 의 관통 부위의 외주면에 접촉하는 통상 고무 등의 방진용 탄성체 (71) 가 장착되어 있다. 방진용 탄성체 (71) 로는, 안테나 바 (29B) 의 전체 둘레에 접촉하여 수밀성도 발휘하는 그로밋이 사용되고 있다.

그리고, 방진용 탄성체 (71) 가 존재하지 않는 경우에는, 제 2 팽출부 (53B) 의 관통공 (70) 의 개구 주연과 안테나 바 (29B) 의 관통 부위의 외주면 사이에 환상의 공극이 발생한다. 트랙터 (1) 의 주행 진동 등이 기지국 안테나 (29) 에 작용하면, 안테나 바 (29B) 가 환상의 공극의 범위에서 흔들리게 되어, 안테나 바 (29B) 가 근원에서 파손될 가능성이 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이, 제 2 팽출부 (53B) 의 관통공 (70) 의 개구 주연에 형성한 방진용 탄성체 (71) 에 의해 안테나 바 (29B) 의 상하 중간부를 지지하고, 기지국 안테나 (29) 의 지지 구조가 전체적으로 2 점 지지 구조가 되기 때문에, 주행 진동 등에서 기인하는 안테나 바 (29B) 의 파손을 억제할 수 있다.

특히, 제 2 팽출부 (53B) 의 존재에 의해, 베이스 플레이트 (55) 의 상면으로부터 제 2 팽출부 (53B) 의 상면까지의 높이가 높아지는 분만큼, 방진용 탄성체 (71) 에 의해 지지되는 안테나 바 (29B) 의 지지 위치가 높아져, 안테나 바 (29B) 의 파손을 한층 더 억제할 수 있다.

또한, 당해 실시형태에서는, 제 2 팽출부 (53B) 의 관통공 (70) 의 개구 주연에 방진용 탄성체 (71) 를 장착하였지만, 이 방진용 탄성체 (71) 는, 제 2 팽출부 (53B) 의 상면 또는 내면에 장착해도 되고, 또한, 베이스 플레이트 (55) 에 형성한 브래킷 등에 장착해도 된다.

베이스 플레이트 (55) 의 길이 방향 타단측이고, 또한, 관성 계측 장치 (25) 및 GNSS 안테나 (26) 와 기지국 안테나 (29) 사이에는, 도 7, 도 8, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 다른 유닛 (72) 의 장착 스페이스 (73) 가 형성되어 있다. 여기서, 도 7, 도 8 은, 장착 스페이스 (73) 에 다른 유닛 (72) 을 장착하지 않고, 장착 스페이스 (73) 가 중공 공간이 되어 있는 상태를 나타내고 있으며, 도 10 은, 장착 스페이스 (73) 에 다른 유닛 (72) 을 장착한 상태를 나타내고 있다.

다른 유닛 (72) 으로는, 예를 들어, 자율 주행 제어의 일부를 담당하는 나중에 장착된 액정 모니터용의 컨트롤러 등을 들 수 있다. 본 실시형태의 자율 주행 사양의 트랙터 (1) 에서는, 캐빈 (7) 내에 액정 모니터 (47) (도 14 참조) 가 형성되고, 이 액정 모니터 (47) 에는, 자율 주행 제어의 일부를 담당하는 컨트롤러가 장비되고 있다. 그러나, 보통 사양의 이앙기 등의 다른 작업 차량을 자율 주행 사양으로 변경하는 경우에는, 나중에 장착되는 액정 모니터용으로서 자율 주행 제어를 맡는 컨트롤러가 필요해진다. 이 경우에, 베이스 플레이트 (55) 가 확보되어 있는 장착 스페이스 (73) 를 사용하여 컨트롤러를 용이하게 장착할 수 있다.

또, 도 5, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 하측 커버체 (52) 의 바닥판부 (52A) 의 하면측에 있어서의 길이 방향의 양측 부위에는, 기체 전면에서 보았을 때에는 역 「L」자상 (도 5 참조) 으로 접어 구부려 형성되고, 또한, 기체 측면에서 보았을 때에는 대략 반원호상 (도 6 참조) 으로 형성된 스테이 (75) 가 배치 형성되어 있다. 이 좌우 한 쌍의 스테이 (75) 의 각각은, 하측 커버체 (52) 의 바닥판부 (52A) 를 관통하는 제 2 보스 (76) 를 통하여 베이스 플레이트 (55) 에 제 6 볼트 (77) 로 고정 연결되어 있다.

또한, 도 5 ∼ 도 7 에 나타내는 바와 같이, 하측 커버체 (52) 의 바닥판부 (52A) 의 하면에 있어서의 길이 방향 중앙 위치에는, 기체 전방을 촬영하는 카메라 (78) 가 장착되고, 카메라 (78) 에 의해 촬영된 영상은, 트랙터 (1) 의 무선 통신 유닛 (27) 과 무선 통신 단말 (30) 의 무선 통신 장치 (31) 와의 무선 통신을 통하여, 무선 통신 단말 (30) 의 터치 패널에 표시 가능하게 구성되어 있다.

또한, 도 5 ∼ 도 10 에 있어서는, 베이스 플레이트 (55) 에 장착된 관성 계측 장치 (25), GNSS 안테나 (26), 무선 통신 유닛 (27), 기지국 안테나 (29) 의 각각에 접속된 전선은 생략되어 있고, 그들 전선을 유닛 커버 (51) 내에서 집합하여 구성한 1 개의 하니스 (80) 의 일부가 도 7 에 기재되어 있다. 이 하니스 (80) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 하측 커버체 (52) 의 길이 방향 일단에 형성된 하니스 도출공 (도시 생략) 으로부터 외부로 도출된다. 하니스 도출공에는 그로밋 (81) 이 장착되어 있다.

다음으로, 안테나 유닛 (50) 의 장착 구조에 대하여 설명한다.

도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 안테나 유닛 (50) 의 지지 프레임 (100) 의 양단부는, 캐빈 프레임 (200) 을 구성하는 좌우의 전지주 (201) 에 형성된 미러 장착부 (150) 에 걸쳐 고정 연결되어 있다.

좌우의 미러 장착부 (150) 의 각각은, 도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 전지주 (201) 의 상측부에, 평면에서 보았을 때 대략 「コ」자상 (평면에서 보았을 때 대략 「U」자상) 으로 구성된 장착 기재 (151) 가 용접 등에 의해 고착되고, 이 장착 기재 (151) 에, 백미러 (110) 의 지지 아암 (111) 을 자유롭게 회동 (回動) 할 수 있도록 지지하는 힌지부 (152) 를 구비한 판상의 미러 장착 부재 (153) 가 볼트 등으로 고정 연결되어 있다. 좌우의 미러 장착 부재 (153) 의 상단부의 각각에는, 수평면을 따른 장착 상면을 구비한 장착편 (153A) 이 접어 구부려 형성되어 있다.

지지 프레임 (100) 은, 도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기체 전면에서 보았을 때 좌우폭 방향의 양단부가 하방으로 굴곡되는 대략 문 (門) 자로 접어 구부려 형성된 단면 원형의 파이프상 지지재 (101) 를 구비하고, 파이프상 지지재 (101) 의 양단부에는, 수평면을 따른 장착 하면을 갖는 장착판 (102) 이 고착되어 있다. 지지 프레임 (100) 의 양 장착판 (102) 은, 좌우의 미러 장착 부재 (153) 의 장착편 (153A) 의 장착 상면에 볼트 (103) 등으로 고정 연결되어 있다.

상기 서술한 바와 같이, 좌우의 미러 장착부 (150) 는, 견뢰한 캐빈 프레임 (200) 의 전지주 (201) 의 상부에 장착되고, 또한, 캐빈 (7) 의 루프 (190) 에 가까운 높이 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 튼튼하고 또한 지상고도 있는 양미러 장착부 (150) 를 이용하여, 안테나 유닛 (50) 의 지지 프레임 (100) 을 적절한 높이 위치에 강고하게 장착할 수 있다.

게다가, 좌우의 미러 장착 부재 (153) 에 있어서의 장착편 (153A) 의 장착 상면과, 지지 프레임 (100) 의 양 장착판 (102) 의 장착 하면이 모두 수평면에 형성되어 있기 때문에, 파이프상 지지재 (101) 의 중간부를 수평 방향을 따라 배치하는 것이 용이해져, 당해 파이프상 지지재 (101) 의 수평 중간부에 장착되는 안테나 유닛 (50) 의 장착 오차를 억제할 수 있다.

도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 지지 프레임 (100) 이 좌우의 미러 장착부 (150) 에 걸쳐 가설된 상태에서는, 지지 프레임 (100) 의 파이프상 지지재 (101) 의 수평 중간부는, 캐빈 프레임 (200) 의 루프 (190) 의 전단 근방 위치를 기체의 좌우폭 방향을 따라 수평하게 배치된다.

파이프상 지지재 (101) 의 수평 중간부에는, 도 3, 도 4, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 안테나 유닛 (50) 의 좌우 한 쌍의 스테이 (75) 를 지지하는 좌우 한 쌍의 브래킷 (120) 이 고착되어 있다. 그 중, 기체의 좌우폭 방향에서 근접하여 대면하는 2 세트의 안테나 유닛 (50) 측의 스테이 (75) 와 지지 프레임 (100) 측의 브래킷 (120) 은, 기체의 좌우폭 방향을 따른 수평한 회동 추지 (樞支) 축이 되는 제 7 볼트 (121) 로 추지 연결되어 있다.

그 때문에, 안테나 유닛 (50) 은, 지지 프레임 (100) 에 대한 제 7 볼트 (121) 의 회동 추지 축심 둘레에서의 회동에 의해, 도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기지국 안테나 (29) 가 연직 방향의 상방으로 돌출되는 정규 사용 위치 (정규 사용 자세) 와, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 전방의 저위측의 비사용 위치 (비사용 자세) 로 위치 변경 가능하게 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 안테나 유닛 (50) 의 비사용 위치는, 정규 사용 위치로부터 90 도 전방측으로 회동한 위치이며, 이 비사용 위치에서는, 기지국 안테나 (29) 가 수평 방향의 전방으로 돌출되는 자세에 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 안테나 유닛 (50) 의 정규 사용 위치와 비사용 위치의 위치 변경 조작을 인위 조작으로 실시하고 있지만, 이 안테나 유닛 (50) 의 위치 변경 조작을 액추에이터 등의 구동부에서 실시해도 된다.

2 세트의 안테나 유닛 (50) 측의 스테이 (75) 와 지지 프레임 (100) 측의 브래킷 (120) 은, 도 4, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 7 볼트 (121) 로부터 회동 반경 방향으로 편의된 위치에 형성된 제 8 볼트 (122) 의 교체에 의해, 안테나 유닛 (50) 을 정규 사용 위치와 비사용 위치에 택일적으로 고정 가능하게 구성되어 있다.

상세하게는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 지지 프레임 (100) 측의 브래킷 (120) 에는, 제 8 볼트 (122) 가 삽입 통과되는 하나의 볼트 삽입공 (123) 이 형성되고, 안테나 유닛 (50) 측의 스테이 (75) 에는, 정규 사용 위치 및 비사용 위치에 있을 때에 브래킷 (120) 측의 볼트 삽입공 (123) 과 합치하는 2 개 지점에 볼트 삽입공 (124) 이 형성되어 있다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 안테나 유닛 (50) 이 정규 사용 위치에 있는 상태에서는, 기지국 안테나 (29) 가 연직 방향의 상방을 향하는 자세에 있고, 기지국 안테나 (29) 의 상단은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 캐빈 (7) 의 루프 (190) 보다 상방으로 돌출된다. 그러나, 트랙터 (1) 의 수송시 등에 있어서, 캐빈 (7) 의 루프 (190) 보다 상방으로 돌출되는 기지국 안테나 (29) 가 방해가 되는 경우에는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 안테나 유닛 (50) 을 정규 사용 위치로부터 비사용 위치로 변경한다. 비사용 위치에서는, 기지국 안테나 (29) 가 수평 방향의 전방으로 돌출되는 자세가 되고, 유닛 커버 (51) 를 포함하는 안테나 유닛 (50) 의 상방으로의 돌출 높이를, 캐빈 (7) 의 루프 (190) 의 최고 부위보다 낮게 할 수 있다.

안테나 유닛 (50) 이 정규 사용 위치에 위치하는지의 여부는, 관성 계측 장치 (25) 로부터 취득하는 변위 정보에 기초하여 검출할 수 있다. 그 때문에, 제어부 (23) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 안테나 유닛 (50) 이 정규 사용 위치에 위치하는 것을 검출하고 있지 않으면, 관성 계측 장치 (25) 및 GNSS 안테나 (26) 에 의해 취득한 정보에 기초하는 자율 주행 제어의 개시를 금지하는 자율 주행 견제부 (46) 가 형성되어 있다.

상기 서술한 자율 주행 견제부 (46) 에 의해, 안테나 유닛 (50) 이 정규 사용 위치에 있을 때에만, 자율 주행 제어의 개시가 가능해져, 관성 계측 장치 (25) 및 GNSS 안테나 (26) 에 의해 취득한 정확한 정보에 기초하여 기체를 목표 주행 경로를 따라 양호한 정밀도로, 또한, 안전하게 자율 주행시킬 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 관성 계측 장치 (25) 로부터 취득하는 변위 정보에 기초하여 안테나 유닛 (50) 이 정규 사용 위치에 위치하는지의 여부를 검출하였지만, 안테나 유닛 (50) 의 위치 변위를 검출하는 자동 스위치의 신호 또는 인위 조작되는 하드 스위치의 신호에 의해, 안테나 유닛 (50) 이 정규 사용 위치에 위치하는지의 여부를 판별해도 된다. 또한, 자율 주행 견제부 (46) 는 생략할 수도 있다.

다음으로, 안테나 유닛 (50) 으로부터 도출된 하니스 (80) 의 배선 구조에 대하여 설명한다.

하니스 (80) 가 배선되는 캐빈 프레임 (200) 은, 도 13, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 운전 좌석 (9) 의 전방에 위치하는 좌우 한 쌍의 전지주 (201) 와, 운전 좌석 (9) 의 후방에 위치하는 좌우 한 쌍의 후지주 (後支柱) (202) 와, 전지주 (201) 끼리의 상단부 사이를 연결하는 전량 (前梁) 부재 (203) 와, 후지주 (202) 끼리의 상단부 사이를 연결하는 후량 (後梁) 부재 (204) 와, 전후에 나열되는 전지주 (201) 와 후지주 (202) 의 상단부 사이를 연결하는 좌우의 측량 (側梁) 부재 (205) 를 구비한 대략 박스 프레임상으로 구성되어 있다.

각 후지주 (202) 의 하단부에는, 도 13, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 리어 팬더 (206) 의 형상에 따라 측면에서 보았을 때 전방 상방으로 부풀어 오르도록 만곡된 팬더 프레임 (207) 의 후단 상부가 연결되고, 각 팬더 프레임 (207) 의 전단 하부는, 대응하는 전지주 (201) 의 하부로부터 후측 방향으로 돌출된 사이드 프레임 (208) 의 후단부에 연결되어 있다.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 팬더 프레임 (207) 은 통상의 프레임재로 구성되어 있다. 그 중, 캐빈 (7) 의 우측에 위치하는 팬더 프레임 (207) 의 전단 하부는, 캐빈 (7) 의 외부의 하방으로 개구되고, 우측에 위치하는 팬더 프레임 (207) 의 내부 공간은, 캐빈 (7) 의 내부와 외부를 연통하는 내외 연통로 (210) 에 구성되어 있다. 이 팬더 프레임 (207) 의 내외 연통로 (210) 에는, 에어컨 내의 결로수를 캐빈 (7) 의 외부로 방출하는 드레인 호스 (도시 생략) 가 배치 형성되어 있다.

또, 좌우 전지주 (201), 전량 부재 (203) 및 각 전지주 (201) 의 하단부로부터 좌우 내측 방향으로 연장되는 전하부 플레이트판 (211) 으로 둘러싸이는 영역에는, 프론트 유리 (212) 가 배치되어 있다.

그리고, 도 13, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 안테나 유닛 (50) 으로부터 도출된 하니스 (80) 는, 캐빈 (7) 의 프론트 유리 (212) 의 외면에 있어서의 우측 연부 (좌우폭 방향의 일측 연부의 일례) 이고, 또한, 우측의 전지주 (201) 의 유리 수용부 (201a) 와 중합되는 띠상 부위를 따라 하방측으로 연장 배치되어 있다. 프론트 유리 (212) 의 하단측의 전하부 플레이트판 (211) 에까지 도달한 하니스 (80) 는, 사이드 프레임 (208) 에 연속되는 플로어판 지지 플레이트 (213) 의 하면을 따라 후방측으로 연장된 후, 우측에 위치하는 팬더 프레임 (207) 의 전단 하부의 개구로부터 내외 연통로 (210) 를 통하여 캐빈 (7) 내로 유도되고, 우측의 조작 패널부 (214) 내에 배치된 제어부 (23) 에 접속되어 있다.

프론트 유리 (212) 의 외면에 있어서의 우측 연부이고, 또한, 우측의 전지주 (201) 의 유리 수용부 (201a) 와 중합되는 띠상 부위는, 프론트 유리 (212) 를 캐빈 (7) 의 전면부에 장착하기 위한 유리 첩부부이고, 시각의 방해가 되지 않는 위치이기도 하다. 그 때문에, 안테나 유닛 (50) 으로부터 도출된 하니스 (80) 를 상기 서술한 띠상 부위에 배치함으로써, 운전 좌석 (9) 에 착석한 조종자의 시야를 양호한 상태로 유지한 채 하니스 (80) 를 양호한 체재로 배치 형성할 수 있다.

또, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 프론트 유리 (212) (도 13 참조) 의 외면에 있어서의 우측 연부의 띠상 부위에는, 하니스 (80) 를 삽입 통과하는 보호용의 수지제의 하니스 커버 (250) 가 접착제 등으로 첩착되어 있다. 이 하니스 커버 (250) 는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 프론트 유리 (212) 에 대한 첩착면 (251) 및 하니스 (80) 를 수용하는 하니스 수용면 (252) 을 구비한 베이스부 (253) 와, 당해 베이스부 (253) 의 폭 방향 일단부에 일체 형성되고, 또한, 베이스부 (253) 의 하니스 수용면 (252) 에 배치된 베이스부 (253) 의 외주면을 따라 호상으로 만곡되는 가요성이 있는 밴드부 (254) 로 이루어진다.

밴드부 (254) 의 선단부에는 걸어맞춤 클로 (255) 가 형성되고, 베이스부 (253) 의 하니스 수용면 (252) 의 폭 방향 타단측 부위에는, 걸어맞춤 클로 (255) 를 자유롭게 걸거나 뺄 수 있는 걸어맞춤 오목부 (256) 와, 당해 걸어맞춤 오목부 (256) 에 걸어맞춰진 걸어맞춤 클로 (255) 의 배면에 맞닿아, 당해 걸어맞춤 클로 (255) 의 걸어맞춤 이탈을 맞닿음 상태에서 규제하는 반원상의 돌조 (257) 가 형성되어 있다.

이로써, 도 15(a) 에 나타내는 바와 같이, 걸어맞춤 클로 (255) 와 걸어맞춤 오목부 (256) 의 걸어맞춤을 해제함으로써, 베이스부 (253) 와 밴드부 (254) 사이로부터 하니스 커버 (250) 의 내부에 하니스 (80) 를 삽입시켜, 하니스 수용면 (252) 에서 하니스 (80) 의 외주부의 일부를 수용하도록 하니스 (80) 를 설치할 수 있다. 그리고, 도 15(b) 에 나타내는 바와 같이, 걸어맞춤 클로 (255) 와 걸어맞춤 오목부 (256) 를 걸어맞춤으로써, 베이스부 (253) 와 밴드부 (254) 를 연결시켜, 하니스 (80) 의 외주부의 전체 둘레에 걸쳐 하니스 수용면 (252) 에서 수용하는 상태로 하니스 (80) 를 하니스 커버 (250) 에 장착할 수 있다.

[그 밖의 실시형태]

(1) 상기 서술한 실시형태에서는, 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 를 안테나 유닛 (50) 의 유닛 커버 (51) 내에 수납하였지만, 필요에 따라, 무선 통신용 안테나 (28) 를, 상측 커버체 (53) 에 형성되는 관통공으로부터 외부의 상방으로 돌출시켜도 된다.

(2) 상기 서술한 실시형태에서는, 무선 통신 유닛 (27) 의 무선 통신용 안테나 (28) 와 관성 계측 장치 (25) 의 중심부 사이의 제 1 소정 거리 (L1) 를 250 ㎜ 이상으로 설정하였지만, 이 제 1 소정 거리 (L1) 는, 무선 통신 유닛 (27) 과 관성 계측 장치 (25) 사이에서의 전파 간섭 조건에 따라 임의로 설정할 수 있다.

(3) 상기 서술한 실시형태에서는, 제 1 팽출부 (53A) 의 내면 (53a) 과 무선 통신용 안테나 (28) 의 상단 사이의 제 2 소정 거리 (L2) 를 30 ㎜ 이상으로 설정하였지만, 이 제 2 소정 거리 (L2) 는, 무선 통신 유닛 (27) 과 무선 통신 단말 (30) 의 무선 통신 장치 (31) 사이에서의 통신 상태에 따라 임의로 설정할 수 있다.

(4) 상기 서술한 실시형태에서는, 유닛 커버 (51) 의 하면측에 좌우 한 쌍의 스테이 (75) 를 장착하였지만, 이 장착 구조에 한정되는 것은 아니고, 작업 차량측의 장착 조건에 따라 임의의 장착 구조를 채용할 수 있다.

(5) 상기 서술한 실시형태에서는, 관성 계측 장치 (25) 와 GNSS 안테나 (26) 를 각별하게 구성하였지만, 관성 계측 장치 (25) 와 GNSS 안테나 (26) 를 일체적으로 구성해도 된다.

본 발명은, 각종 안테나 유닛이나 각종 작업 차량에 적용할 수 있다.

1 : 작업 차량 (트랙터)
7 : 캐빈
23 : 제어부
25 : 관성 계측 장치
26 : GNSS 안테나
27 : 무선 통신 장치 (무선 통신 유닛)
28 : 무선 통신용 안테나
29 : 무선 통신 장치 (기지국 안테나)
29A : 기부
40 : 기준국
46 : 자율 주행 견제부
50 : 안테나 유닛
51 : 유닛 커버
55 : 유닛 베이스 (베이스 플레이트)
66 : 이동 규제 부재
70 : 관통공
71 : 방진용 탄성체
72 : 다른 유닛
73 : 장착 스페이스
80 : 하니스
100 : 지지 프레임
150 : 미러 장착부
200 : 캐빈 프레임
201 : 전지주
201a : 유리 수용부
210 : 내외 연통로
L1 : 소정 거리 (제 1 소정 거리)

Claims (5)

1. 캐빈을 구비한 작업 차량으로서,
   상기 캐빈의 외부의 전면측의 상부 위치에 지지부가 형성되고,
   상기 지지부는, 캐빈에 고정되고,
   상기 지지부에 안테나 유닛이 지지되고,
   상기 안테나 유닛은, 상기 캐빈의 루프보다 상방으로 돌출되는 정규 사용 위치와, 상기 지지부로부터 전방으로 돌출되는 저위측의 비사용 위치에 위치 변경 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 차량.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 캐빈의 루프보다 전방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 차량.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 안테나 유닛은, 상기 캐빈의 루프보다 전방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 차량.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 안테나 유닛은, 상기 정규 사용 위치에 있을 때에는 상기 지지부의 상방에 위치하는 것을 특징으로 하는 작업 차량.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 안테나 유닛은, 상기 비사용 위치에 있을 때에는 적어도 일부가 상기 지지부보다 낮은 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 작업 차량.

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