KR20230106565A

KR20230106565A - 작업차

Info

Publication number: KR20230106565A
Application number: KR1020230086225A
Authority: KR
Inventors: 줌페이 미야모토; 슌야 다카세; 야 다카세; 유키 구보타; 겐이치 이와미
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2023-07-04
Publication date: 2023-07-13
Also published as: CN108566792B; JP7192018B2; KR20180105045A; JP2021104034A; JP6860387B2; JP2018148857A; JP2023024520A; CN108566792A; JP7543382B2; CN114303500A; KR102553109B1

Abstract

[과제] 부적절한 상황 하에서 자동 조향 제어가 실행되는 것을 피할 수 있는 작업차를 제공한다.
[해결 수단] 주행 기체를 주행시키는 주행 장치와, 대지 작업을 행하는 것이 가능한 모종 식부 장치와, 측위 정보에 기초하여 목표 라인을 따라 주행 기체를 주행시키도록 주행 장치를 자동 조향하는 자동 조향 온 상태와, 주행 장치를 자동 조향하지 않는 자동 조향 오프 상태를 전환 가능한 자동 조향 제어부(78)와, 자동 조향 제어부(78)를 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로 수동 조작에 기초하여 전환 가능한 전환 조작구(50)와, 모종 식부 장치에 의한 대지 작업에 부적합한 조건의 존부를 판정하는 판정부(79)와, 판정부(79)에 의해 조건이 존재한다고 판정된 경우에, 전환 조작구(50)의 조작에 의한 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로의 전환을 금지하는 전환 금지부(80)가 구비되어 있다.

Description

작업차{WORKING VEHICLE}

본 발명은 자동 조향 제어를 행하는 것이 가능한 작업차에 관한 것이다.

종래의 작업차가, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 기재되어 있다. 이 작업차에는, 주행 기체를 주행시키는 주행 장치(동문헌에서는 「전륜」「후륜」)와, 대지 작업을 행하는 것이 가능한 작업 장치(동문헌에서는 「모종 식부 장치」)가 구비되어 있다. 또한, 이 작업차에는, 측위 정보에 기초하여 목표 라인(동문헌에서는 「목표 주행 경로」)을 따라 주행 기체를 주행시키도록 주행 장치를 자동 조향하는 자동 조향 온 상태와, 주행 장치를 자동 조향하지 않는 자동 조향 오프 상태를 전환 가능한 자동 조향 제어부(동문헌에서는 「제어 유닛」)가 구비되어 있다. 이 작업차에는, 자동 조향 제어부를 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로 수동 조작에 기초하여 전환 가능한 전환 조작구(동문헌에서는 「전환 스위치」)가 더 구비되어 있다.

일본 특허 공개 제2016-21893호 공보

그러나, 상기 종래의 기술에서는, 작업 장치에 의한 대지 작업에 부적합한 조건이 존재하고 있는 경우라도, 전환 조작구가 수동 조작되면, 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로 되어 자동 조향 제어가 실행되도록 되어 있다. 이 때문에, 예를 들어 전환 조작구의 오조작에 의해, 부적절한 상황 하에서 자동 조향 제어가 실행될 우려가 있었다.

상기 실정에 감안하여, 본 발명의 목적은, 부적절한 상황 하에서 자동 조향 제어가 실행되는 것을 피할 수 있는 작업차를 제공하는 데 있다.

본 발명의 작업차는,

주행 기체를 주행시키는 주행 장치와,

대지 작업을 행하는 것이 가능한 작업 장치와,

측위 정보에 기초하여 목표 라인을 따라 상기 주행 장치를 주행시키도록 상기 주행 장치를 자동 조향하는 자동 조향 온 상태와, 상기 주행 장치를 자동 조향하지 않는 자동 조향 오프 상태를 전환 가능한 자동 조향 제어부와,

상기 자동 조향 제어부를 상기 자동 조향 오프 상태로부터 상기 자동 조향 온 상태로 수동 조작에 기초하여 전환 가능한 전환 조작구와,

상기 작업 장치에 의한 대지 작업에 부적합한 조건의 존부를 판정하는 판정부와,

상기 판정부에 의해 상기 조건이 존재한다고 판정된 경우에, 상기 전환 조작구의 조작에 의한 상기 자동 조향 오프 상태로부터 상기 자동 조향 온 상태로의 전환을 금지하는 전환 금지부가 구비되어 있는 것이다.

본 발명에 의하면, 작업 장치에 의한 대지 작업에 부적합한 조건이 존재하고 있는 경우에는, 전환 조작구를 수동 조작해도, 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로 전환되지 않는다. 이로 인해, 자동 조향 제어를 행하는 데 적절한 상황 하에서만, 전환 조작구의 수동 조작에 의해 자동 조향 온 상태로 하는 것이 가능해진다.

따라서, 본 발명에 따르면, 부적절한 상황 하에서 자동 조향 제어가 실행되는 것을 피할 수 있다.

상기 구성에 있어서, 상기 조건으로서, 상기 작업 장치가 상승 비작업 상태임이 포함되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 작업 장치가 상승 비작업 상태인 경우에는 작업 장치에 의한 대지 작업을 행하지 않기 때문에, 전환 조작구를 수동 조작해도, 자동 조향 온 상태로 전환되지 않도록 되어 있다. 이에 의해, 부적절한 타이밍에 자동 조향 제어가 행하여지는 것을 피할 수 있다.

상기 구성에 있어서,

상기 조건으로서, 상기 주행 기체의 선회 완료 후에 소정의 주행 거리를 주행하지 않았음이 포함되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 주행 기체의 선회 완료 직후에는, 주행 기체가 휘청거려 자기 방위가 안정되지 못한 경우가 많으므로, 전환 조작구를 수동 조작해도, 자동 조향 온 상태로 전환되지 않도록 되어 있다. 이에 의해, 자동 조향 제어의 개시 시에, 불안정한 조향 제어가 행하여지는 것을 피할 수 있다.

상기 구성에 있어서,

상기 조건으로서, 상기 목표 라인을 따른 목표 방위와 상기 주행 기체의 진행 방향인 자기 방위의 어긋남양이 소정량 이상임이 포함되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 목표 방위에 대한 주행 기체의 자기 방위의 어긋남양이 큰 경우에는, 자동 조향 제어에 있어서의 조향 모터의 제어량이 커지므로, 전환 조작구를 수동 조작해도, 자동 조향 온 상태로 전환되지 않도록 되어 있다. 이에 의해, 자동 조향 제어의 개시 시에, 급격한 진로 변경이 행하여지는 것을 피할 수 있다.

상기 구성에 있어서,

상기 조건으로서, 상기 주행 기체의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 되어 있음이 포함되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 예를 들어 포장 내를 이동 주행하는 경우에는, 주행 기체의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 하는 경우가 많다. 그러한 경우에, 전환 조작구가 수동 조작되어도, 자동 조향 온 상태로 전환되지 않도록 되어 있다. 이에 의해, 이동 주행 중에 잘못하여 자동 주행 제어가 행하여지는 것을 피할 수 있다.

상기 구성에 있어서,

상기 작업 장치가 하강 작업 상태로부터 상승 비작업 상태가 되면, 상기 자동 조향 제어부를 상기 자동 조향 오프 상태로 하는 강제 전환부가 구비되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 작업 장치가 대지 작업을 행하는 것이 가능한 하강 작업 상태로부터 대지 작업을 행하지 않는 상승 비작업 상태가 되면, 자동 조향 온 상태로 되어 있어도 강제적으로 자동 조향 오프 상태가 된다. 이에 의해, 예를 들어 특별한 인위 조작을 행하지 않아도 자동 조향 오프 상태로 하는 것이 가능해져, 두렁가 등에서의 선회로 원활하게 이행할 수 있게 된다.

상기 구성에 있어서,

상기 판정부에 의해 상기 조건이 존재한다고 판정된 경우에, 오퍼레이터에 자동 조향 불가의 취지를 통지하는 통지 제어부가 구비되어 있으면 적합하다.

본 구성에 의하면, 전환 조작구를 수동 조작해도 자동 조향 온 상태로 전환되지 않는 경우에, 오퍼레이터에 그 취지가 통지되므로, 오퍼레이터는, 자동 조향을 개시할 수 있도록 신속히 조정을 행할 수 있다.

도 1은 이앙기를 도시하는 측면도이다.
도 2는 이앙기를 도시하는 상면도이다.
도 3은 스티어링 기구를 모식적으로 도시하는 모식도이다.
도 4는 자동 조향 제어에 관한 제어 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 자동 조향 제어에 대하여 설명하는 상면에서 본 설명도이다.
도 6은 자동 조향 제어의 온/오프에 대하여 설명하는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태의 일례를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 농작업차 중 식파계 수전 작업차인 승용형의 이앙기(「작업차」의 일례)에는, 주행 기체 C를 주행시키는 주행 장치 A와, 포장에 대한 대지 작업을 행하는 것이 가능한 작업 장치가 구비되어 있다. 이앙기의 작업 장치는, 포장에 대한 모종의 식부가 가능한 모종 식부 장치 W이다. 또한, 도 2에 도시하는 화살표 F가 주행 기체 C의 「전」, 화살표 B가 주행 기체 C의 「후」, 화살표 L이 주행 기체 C의 「좌」, 화살표 R이 주행 기체 C의 「우」이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 주행 장치 A로서는, 좌우 1쌍의 전륜(10)과 좌우 1쌍의 후륜(11)이 구비되어 있다. 주행 기체 C에는, 주행 장치 A에 있어서의 좌우의 전륜(10)을 조향 가능한 스티어링 기구 U가 구비되어 있다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 주행 기체 C의 전방부에는 개폐식의 보닛(12)이 구비되어 있다. 보닛(12) 내에는 엔진(13)이 구비되어 있다. 보닛(12)의 선단 위치에는, 막대 형상의 센터 마스코트(14)가 구비되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 주행 기체 C에는 전후 방향을 따라 연장되는 프레임 형상으로 짜여진 기체 프레임(15)이 구비되어 있다. 기체 프레임(15)의 전방부에는, 지지 지주 프레임(16)이 세워 설치되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 모종 식부 장치 W는, 유압 실린더로 구성되는 승강 실린더(20)의 신축 작동에 의해 승강 작동하는 링크 기구(21)를 개재하여, 주행 기체 C의 후단에 승강 가능하게 연결되어 있다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 모종 식부 장치 W에는, 4개의 전동 케이스(22), 각 전동 케이스(22)의 후부의 좌측부 및 우측부에 회전 가능하게 지지된 회전 케이스(23), 각 회전 케이스(23)의 양단부에 구비된 1쌍의 로터리식의 식부 아암(24), 포장의 논바닥을 정지하는 복수의 정지 플로트(25), 식부용의 매트 형상 모종이 적재되는 모종 탑재대(26) 등이 구비되어 있다. 즉, 모종 식부 장치 W는, 8조 심기 형식으로 구성되어 있다.

이렇게 구성된 모종 식부 장치 W는, 모종 탑재대(26)를 좌우로 왕복 횡이송 구동하면서, 전동 케이스(22)로부터 전달되는 동력에 의해 각 회전 케이스(23)를 회전 구동하고, 모종 탑재대(26)의 하부로부터 각 식부 아암(24)에 의해 교대로 모종을 취출하여 포장의 논바닥에 식부하도록 되어 있다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 주행 기체 C에 있어서의 보닛(12)의 좌우측부에는 모종 식부 장치 W에 보급하기 위한 예비 모종을 적재 가능한 복수의 예비 모종대(28)가 구비되어 있다. 또한, 주행 기체 C에 있어서의 보닛(12)의 좌우측부에는, 각 예비 모종대(28)를 지지하는 좌우 1쌍의 예비 모종 프레임(30)과, 좌우의 예비 모종 프레임(30)의 상부에 걸쳐 연결되는 연결 프레임(31)이 구비되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 모종 식부 장치 W의 좌우측부에는, 각각 포장의 논바닥에 지표 라인 LN(도 5 참조)을 형성하기 위한 마커 장치(33)가 구비되어 있다. 좌우의 마커 장치(33)는, 각각, 포장의 논바닥에 접지하여 주행 기체 C의 주행에 수반하여 포장의 논바닥에 지표 라인 LN을 형성하는 작용 자세 및 포장의 논바닥으로부터 상방으로 이격된 저장 자세로 조작 가능하게 구성되어 있다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 주행 기체 C의 중앙부에는, 각종 운전 조작이 행하여지는 운전부(40)가 구비되어 있다. 운전부(40)에는, 운전자가 착석 가능한 운전 좌석(41), 조종탑(42), 전륜(10)의 수동의 조향 조작용의 스티어링 휠에 의해 구성되는 스티어링 핸들(43), 전후진의 전환 조작이나 주행 속도를 변경 조작이 가능한 주변속 레버(44), 주행 속도를 변경 가능한 부변속 레버(44A), 조작 레버(45) 등이 구비되어 있다. 운전 좌석(41)은, 주행 기체 C의 중앙부에 구비되어 있다. 조종탑(42)에, 스티어링 핸들(43), 주변속 레버(44), 부변속 레버(44A), 조작 레버(45) 등이 조작 가능하게 구비되어 있다.

도 1, 도 2에 도시하는 조작 레버(45)는, 스티어링 핸들(43)의 하측의 우횡측에 구비되어 있다. 상세한 도시는 하지 않았지만, 조작 레버(45)는 중립 위치로부터, 상방의 상승 위치, 하방의 하강 위치, 후방의 우측 마커 위치 및 전방의 좌측 마커 위치의 십자 방향으로 조작 가능하게 구성되고, 중립 위치로 가압되고 있다.

조작 레버(45)를 상승 위치로 조작하면, 식부 클러치(도시없음)가 차단 상태로 조작되고, 모종 식부 장치 W가 상승되고, 좌우의 마커 장치(33)가 저장 자세로 조작된다. 조작 레버(45)를 하강 위치로 조작하면, 모종 식부 장치 W가 하강하고, 조작 레버(45)를 하강 위치로 다시 조작하면, 식부 클러치(도시없음)가 전동 상태로 조작된다.

조작 레버(45)를 우측 마커 위치로 조작하면, 우측의 마커 장치(33)가 저장 자세로부터 작용 자세로 된다. 조작 레버(45)를 좌측 마커 위치로 조작하면, 좌측의 마커 장치(33)가 저장 자세로부터 작용 자세가 된다.

도 1, 도 2에 도시하는 운전부(40)의 조종탑(42)에는, 인위 조작 가능한 전환 조작구(50)(도 4 참조)가 구비되어 있다. 전환 조작구(50)는, 스티어링 기구 U의 자동 조향의 ON/OFF의 전환 조작을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 전환 조작구(50)는, 예를 들어 압박 조작식의 버튼 스위치로 구성되고, 주변속 레버(44)의 파지부에 배치되어 있다. 또한, 운전부(40)에는, 스티어링 기구 U의 자동 조향 제어에 사용하는 기준이 되는 티칭 방향 T(도 5 참조)를 등록하기 위하여, 압박 조작식의 시점 등록 스위치(52A) 및 압박 조작식의 종점 등록 스위치(52B)(도 4 참조)가 구비되어 있다.

〔스티어링 기구에 대하여〕

도 3에 도시한 바와 같이, 스티어링 기구 U에는, 스티어링 핸들(43)에 연동 연결되는 스티어링 조작축(54), 스티어링 조작축(54)의 회동에 수반하여 요동하는 피트먼 아암(55), 피트먼 아암(55)에 연동 연결되는 좌우의 연계 기구(56), 기어 기구(57) 등이 구비되어 있다. 스티어링 핸들(43)은, 스티어링 조작축(54)에 연동 연결되고, 수동 조작에 기초하여 스티어링 기구 U를 조작 가능하게 되어 있다. 전동 모터인 조향 모터(58)는, 기어 기구(57)를 개재하여, 스티어링 조작축(54)에 연동 연결되고, 제어 신호에 기초하여 스티어링 기구 U를 조작 가능하게 되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 엔진(13)의 동력은, 전동 벨트(36)를 통하여 정유압식의 무단 변속 장치(37) 및 미션 케이스(38)로 전달되고, 미션 케이스(38)의 내부의 부변속 장치로부터, 전륜(10)의 디퍼렌셜 기어 기구(도시하지 않음) 및 전차축 케이스(39)의 내부의 전동축(도시하지 않음)을 통하여 좌우의 전륜(10)으로 전달된다. 미션 케이스(38)의 동력은, 모종 식부 장치 W에도 전달된다.

도 1, 도 2, 도 4에 도시하는 상술한 주변속 레버(44)는, 중립 위치를 사이에 두고 전진 위치와 후진 위치로 요동 조작 가능하게 되어 있다. 주변속 레버(44)의 조작 위치에 따라, 무단 변속 장치(37)의 변속 상태가 무단계로 변화되도록 되어 있다. 주변속 레버(44)를 중립 위치로 조작하면, 무단 변속 장치(37)가 동력을 출력하지 않는 상태가 된다. 주변속 레버(44)를 전진 위치측으로 조작하면, 조작량에 따라 무단 변속 장치(37)가 전진 동력을 출력하는 상태가 된다. 주변속 레버(44)를 후진 위치측으로 조작하면, 조작량에 따라 무단 변속 장치(37)가 후진 동력을 출력하는 상태가 된다.

또한, 도 1, 도 2, 도 4에 도시하는 상술한 부변속 레버(44A)는, 작업 위치와 이동 위치로 전환 조작 가능하게 되어 있다. 부변속 레버(44A)를 작업 위치로 하면, 미션 케이스(38)로부터 저속 동력을 출력하는 상태로 된다. 부변속 레버(44A)를 이동 위치로 하면, 미션 케이스(38)가 고속 동력을 출력하는 상태로 된다. 부변속 레버(44A)를 이동 위치로 하며, 또한 주변속 레버(44)를 소정 위치보다도 전방측의 전진 위치로 하면, 주행 기체 C의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태(고속 이동 상태)가 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 스티어링 조작축(54)은, 피트먼 아암(55), 좌우의 연계 기구(56)를 개재하여, 좌우의 전륜(10)에, 각각 연동 연결되어 있다. 스티어링 조작축(54)의 회전량은, 스티어링 조작축(54)의 하단부에 구비되는 로터리 인코더를 포함하는 꺾임각 센서(60)(도 4 참조)에 의해 검출되도록 되어 있다. 바꾸어 말하면, 꺾임각 센서(60)는, 스티어링 핸들(43)의 꺾임각을 검출 가능하게 되어 있다.

도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 조향 모터(58)는 제어 장치(75)로부터의 제어 신호에 기초하여 스티어링 기구 U를 조작 가능하게 되어 있다. 또한, 조향 모터(58)는, 제어 신호에 기초하는 출력 결과로서의 모터 회전각을 검출하는 리졸버(58A)를 갖고 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 스티어링 기구 U의 수동 조향을 행하는 경우에는, 운전자가 스티어링 핸들(43)을 조작하는 조작력에, 조향 모터(58)에 의한 스티어링 핸들(43)의 조작에 따른 보조력을 부여하고 스티어링 조작축(54)을 회동 조작하여, 전륜(10)의 꺾임각을 변경하도록 되어 있다. 한편, 스티어링 기구 U의 자동 조향을 행하는 경우에는, 조향 모터(58)를 구동하고, 조향 모터(58)의 구동력에 의해 스티어링 조작축(54)을 회동 조작하여, 전륜(10)의 꺾임각을 변경하도록 되어 있다.

〔수신 장치를 갖는 안테나 유닛과 관성 계측 장치에 대하여〕

도 1, 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이, 주행 기체 C에는, 위성 측위 시스템을 사용하여 주행 기체 C에 관한 위치 정보를 취득 가능한 수신 장치(63) 및 주로 주행 기체 C의 기울기(피치각, 롤각)를 검출 가능한 부관성 계측 장치(64)를 갖는 안테나 유닛(61)과, 관성 정보를 계측하는 주관성 계측 장치(62)가 구비되어 있다.

주관성 계측 장치(62) 및 부관성 계측 장치(64)는, 각각 IMU(Inertial Measurement Unit)에 의해 구성되어 있다.

상술한 위성 측위 시스템(GNSS: Global Navigation Satelite System)에는, 그의 대표적인 것으로서 GPS(Global Positioning System)를 들 수 있다. GPS는, 지구의 상공을 주회하는 복수의 GPS 위성으로부터 수신 장치(63)로 위치 정보를 수신하여, 수신 장치(63)를 탑재한 주행 기체 C의 자기 위치 등을 산출하기 위하여 사용된다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 수신 장치(63)를 갖는 안테나 유닛(61)은 연결 프레임(31)에 설치되어 있다. 수신 장치(63)는, 위성 측위 시스템을 사용하여 주행 기체 C에 관한 위치 정보를 취득 가능하여, 위치 정보의 취득 가부 등을 자기 검출 가능한 자기 검출부를 갖고 있다. 또한, 수신 장치(63)는, 위치 정보에 결합시켜 시간 정보를 취득 가능하게 구성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이 수신 장치(63)에 있어서 복수의 GPS 위성으로부터 직접 수신한 데이터를, 수신 장치(63)에 있어서 기준국을 통하여 복수의 GPS 위성으로부터 수신한 데이터로 보정하는, 소위 디퍼런셜 GPS 측위 방식이 채용되고 있다.

도 4에 도시하는 부관성 계측 장치(64)는, 주행 기체 C의 전후 방향의 기울기(피치각), 주행 기체 C의 좌우 방향의 기울기(롤링각)를 검출한다. 부관성 계측 장치(64)로 검출된 피치각 및 롤링각에 기초하여, 수신 장치(63)의 위치 정보를 보정하도록 되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 주관성 계측 장치(62)에는, 주로, 주행 기체 C의 요우 각도(주행 기체 C의 선회 각도)의 각속도를 검출 가능한 자이로스코프(70)와, 서로 직교하는 3축 방향의 가속도를 검출 가능한 가속도계(71)가 구비되어 있다. 즉, 주관성 계측 장치(62)에 의해 계측되는 관성 정보에는, 자이로스코프(70)에 의해 검출되는 방위 변화 정보와, 가속도계(71)에 의해 검출되는 위치 변화 정보가 포함되어 있다. 상술한 바와 같이, 주관성 계측 장치(62)를, 주행 기체 C의 진행 방향의 선회 중심의 근방에 배치하고 있는 점에서, 자이로스코프(70)에 발생하는 방위 변화 정보의 적산 오차를 작게 억제하는 것이 가능해짐과 함께, 가속도계(71)에 의한 위치 변화 정보의 검출 정밀도가 높은 것이 된다.

〔제어 구성에 대하여〕

도 4에 도시한 바와 같이, 주행 기체 C에는, 스티어링 기구 U의 자동 조향이나 통지 등의 제어를 행하는 제어 장치(75)가 구비되어 있다. 제어 장치(75)에는, 위치 방위 산출부(76)와, 라인 설정부(77)와, 자동 조향 제어부(78)와, 판정부(79)와, 전환 금지부(80)와, 강제 전환부(81)와, 통지 제어부(82)가 구비되어 있다.

위치 방위 산출부(76)는 안테나 유닛(61) 및 주관성 계측 장치(62)로부터 취득하는 정보에 기초하여, 도 5에 도시한 바와 같이 주행 기체 C의 자기 위치 NM 및 자기 방위 NA를 산출하도록 구성되어 있다.

라인 설정부(77)는 시점 등록 스위치(52A)의 조작 시에 안테나 유닛(61)에서 취득되어 있는 시점의 위치 정보 및 종점 등록 스위치(52B)의 조작 시에 안테나 유닛(61)에서 취득되어 있는 종점의 위치 정보에 기초하여, 시점과 종점을 통과하는 티칭 방향 T(도 5 참조)를 설정하도록 되어 있다.

또한, 라인 설정부(77)는 전환 조작구(50)의 조작에 기초하여, 주행 기체 C를 자동 조향 제어하기 위한 티칭 방향 T와 평행한 직선형의 목표 라인 LM을 설정하도록 구성되어 있다(도 5 참조).

자동 조향 제어부(78)는 측위 정보에 기초하여 목표 라인 LM(도 5 참조)을 따라 주행 장치 A를 주행시키도록 주행 장치 A를 자동 조향하는 자동 조향 온 상태와, 주행 장치 A를 자동 조향하지 않는 자동 조향 오프 상태를 전환 가능하게 되어 있다. 자동 조향 제어부(78)는 전환 조작구(50)의 조작에 기초하여, 자동 조향 온 상태와 자동 조향 오프 상태를 전환 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 자동 조향 제어부(78)는 전환 조작구(50)의 수동 조작에 기초하여, 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로의 전환과, 자동 조향 온 상태로부터 자동 조향 오프 상태로의 전환을 모두 행할 수 있다. 자동 조향 오프 상태에서는, 조향 모터(58)에 의한 자동 조향은 행하지 않는다. 자동 조향 온 상태가 되면, 조향 모터(58)에 제어 신호를 출력하여, 주행 기체 C가 목표 라인 LM을 따라 주행하도록 조향 모터(58)를 제어하여, 스티어링 기구 U의 자동 조향을 행한다.

판정부(79)는 모종 식부 장치 W에 의한 대지 작업에 부적합한 조건의 존부를 판정하도록 되어 있다. 대지 작업에 부적합한 조건으로서는, 모종 식부 장치 W가 상승 비작업 상태인 것, 주행 기체 C의 선회 완료 후에 소정의 주행 거리를 주행하지 않은 것, 목표 라인 LM을 따른 목표 방위와 주행 기체 C의 진행 방향인 자기 방위 NA의 어긋남양이 소정량 이상인 것, 주행 기체 C의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 되어 있는 것 등이 포함되어 있다.

전환 금지부(80)는, 판정부(79)에 의해 대지 작업에 부적합한 조건이 존재한다고 판정된 경우에, 자동 조향 제어부(78)에 금지 신호를 출력하여, 전환 조작구(50)의 조작에 의한 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로의 전환을 금지하도록 되어 있다.

강제 전환부(81)는, 작업 장치인 모종 식부 장치 W가 하강 작업 상태로부터 상승 비작업 상태가 되면, 자동 조향 제어부(78)에 강제 전환 신호를 출력하여, 자동 조향 제어부(78)를 자동 조향 오프 상태로 하도록 되어 있다. 또한, 강제 전환부(81)는, 꺾임각 센서(60)의 검출 결과에 의해, 스티어링 핸들(43)의 꺾임각이 소정 각도 이상이 되어 선회가 개시되면, 자동 조향 제어부(78)에 강제 전환 신호를 출력하여, 자동 조향 제어부(78)를 자동 조향 오프 상태로 하도록 되어 있다.

통지 제어부(82)는, 판정부(79)에 의해 대지 작업에 부적합한 조건이 존재한다고 판정된 경우에, 오퍼레이터에 자동 조향 불가의 취지를 통지하도록 되어 있다. 통지 제어부(82)는, 운전부(40)에 구비되는 통지 장치(84)에 의해 오퍼레이터에 대한 통지를 행한다. 통지 장치(84)로서는, 예를 들어 광으로 정보를 통지 가능한 램프(84A), 세그먼트 디스플레이에 의한 에러 코드 표시가 가능한 표시 패널(84B), 소리로 정보를 통지 가능한 버저(84C) 등이 구비되어 있다.

〔자동 조향 제어에 대하여〕

일례로서, 수전에 있어서 모종의 식부 작업을 행하는 경우에 대하여 설명한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 먼저 주행 기체 C를 포장 내의 두렁가의 어느 제1 위치 Q1에 위치시키고, 시점 등록 스위치(52A)(도 4 참조)를 조작한다. 그리고, 모종 식부 장치 W를 상승시키며, 또한 정지 플로트(25)를 접지시킨 상태에서, 제1 위치 Q1로부터 측부측의 두렁가의 직선 형상을 따라, 주행 기체 C를 직진 주행시켜, 반대측의 두렁가 가까이의 제2 위치 Q2까지 이동시키고 나서, 종점 등록 스위치(52B)(도 4 참조)를 조작한다. 이에 의해, 제1 위치 Q1에 있어서 수신 장치(63)에 의해 취득된 위치 정보와 제2 위치 Q2에 있어서 수신 장치(63)에 의해 취득된 위치 정보로부터, 시점이 되는 제1 위치 Q1과 종점이 되는 제2 위치 Q2를 연결하는 방향인 티칭 방향 T가 설정된다.

이어서, 스티어링 핸들(43)의 조작에 의해, 주행 기체 C를 수동으로 선회시킨다. 꺾임각 센서(60)에 의해, 주행 기체 C의 선회 개시가 검출되면, 모종 식부 장치 W, 정지 플로트(25), 마커 장치(33)가, 포장의 논바닥으로부터 자동으로 상승하여, 비작업 상태로 된다. 주행 기체 C의 선회가 종료되면, 주행 기체 C의 선회 완료 위치 Q3이, 꺾임각 센서(60)의 검출 결과에 기초하여 검출된다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 수신 장치(63)는 주행 기체 C의 전방부에 배치되어 있지만, 데이터 처리의 기준이 되는 자기 위치 NM은, 수신 장치(63)의 실제의 설치 위치가 아니라, 주관성 계측 장치(62)의 근방 위치로 설정되어 있다. 데이터 처리의 기준이 되는 자기 위치 NM의 설정은, 수신 장치(63)와 자기 위치 NM으로 하는 개소까지의 거리 및 수신 장치(63)나 주관성 계측 장치(62)에 기초하여 산출되는 자기 방위 NA에 기초하여 구해지도록 되어 있다. 목표 라인 LM을 따라 정확하게 주행시키고 싶은 것은, 모종 식부 장치 W이므로, 자기 위치 NM을, 이와 같이, 모종 식부 장치 W의 근방에 설정함으로써, 모종 식부 장치 W가 목표 라인 LM을 따라 정확하게 주행하도록, 주행 기체 C의 자동 조향 제어를 행할 수 있는 것이 된다.

전환 조작구(50)가 조작되면, 수신 장치(63)에 있어서의 위치 정보에 기초하는 주행 기체 C의 자기 위치 NM, 자기 방위 NA가 기억된다. 그리고, 목표 라인 LM을, 전환 조작구(50)에 의해 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로 전환되었을 때의 수신 장치(63)의 위치에 기초하여 목표 라인 LM이 설정된다.

또한, 도 5에서는, 도시의 사정상, 마커 장치(33)에 의해 형성된 지표 라인 LN과, 목표 라인 LM을 조금 어긋나게 하였지만, 실제는 운전자의 눈길이, 센터 마스코트(14)의 선단부와 지표 라인 LN이 일치하도록, 수동의 위치 정렬이 행하여지므로, 목표 라인 LM은, 지표 라인 LN과 대략 일치하도록 설정된다.

그리고, 이와 함께, 주로 주관성 계측 장치(62)에 기초하는, 주행 기체 C의 자동 조향 제어가 개시된다. 즉, 자동 조향 제어에 있어서는, 주관성 계측 장치(62)의 관성 정보가 주로 사용되고, 수신 장치(63)의 위치 정보가 주관성 계측 장치(62)의 관성 정보의 보정용으로 사용된다. 구체적으로는, 수신 장치(63)에 의해 취득된 위치 정보에 기초하는 자기 위치 NM과 자기 방위 NA와, 주관성 계측 장치(62)의 자이로스코프(70)에 의해 계측되는 각속도를 적분 처리하여 구해지는 방위 변화 정보와, 주관성 계측 장치(62)의 가속도계(71)에 의해 계측되는 가속도를 적분 처리하여 구해지는 위치 변화 정보에 기초하여, 현재의 자기 위치 NM이나 자기 방위 NA가 순차 산출된다. 그리고, 현재의 자기 위치 NM이나 자기 방위 NA가, 목표 라인 LM, 티칭 방향 T와 합치하도록 스티어링 기구 U의 자동 조향이 행하여지고, 주행 기체 C의 자동 조향 제어가 행하여진다.

주행 기체 C의 자동 조향 제어 중에, 자기 방위 NA와 티칭 방향 T의 각도 편차(어긋남 각도)가 없고, 자기 위치 NM과 목표 라인 LM의 거리 편차(어긋남 거리)가 없는 경우, 스티어링 기구 U는 조향 제어되지 않는다.

또한, 주행 기체 C의 자동 조향 제어 중에, 자기 방위 NA와 티칭 방향 T의 각도 편차(어긋남 각도)가 있고, 자기 위치 NM과 목표 라인 LM의 거리 편차(어긋남 거리)가 없는 경우, 스티어링 기구 U는, 자기 방위 NA와 티칭 방향 T의 각도 편차(어긋남 각도)를 없애는 방향으로 조향 제어된다.

또한, 주행 기체 C의 자동 조향 제어 중에, 자기 방위 NA와 티칭 방향 T의 각도 편차(어긋남 각도)가 있고, 자기 위치 NM과 목표 라인 LM의 거리 편차(어긋남 거리)가 있는 경우에는, 스티어링 기구 U는, 자기 방위 NA와 티칭 방향 T의 각도 편차(어긋남 각도)를 없애는 방향으로 조향 제어된다.

또한, 주행 기체 C의 자동 조향 제어 중에, 자기 방위 NA와 티칭 방향 T의 각도 편차(어긋남 각도)가 없고, 자기 위치 NM과 목표 라인 LM의 거리 편차(어긋남 거리)가 있는 경우, 스티어링 기구 U는, 자기 위치 NM과 목표 라인 LM의 거리 편차(어긋남 거리)를 없애는 방향으로 조향 제어된다.

이에 의해, 주행 기체 C가, 목표 라인 LM을 따라 정확하게 주행하게 된다.

이와 같이, 주행 기체 C의 자동 조향 제어 중에는, 수신 장치(63)에 의해 취득되는 위치 정보가 필수적이 아니므로, 가령, 주행 기체 C의 자동 조향 제어 중에, 수신 장치(63)에 전파 장해 등이 발생한 경우라도, 주관성 계측 장치(62)에 의해 계측되는 관성 정보에 기초하여 주행 기체 C의 자동 조향 제어를 계속할 수 있고, 모종 식부 장치 W에 의한 모종의 식부를 목표 라인 LM을 따라 정확하게 행할 수 있다.

그리고, 모종 식부 장치 W에 의한 모종의 식부 작업을 행하면서 주행 기체 C를 자동 조향 제어로 직진 주행시키고(작업 주행), 주행 기체 C가 두렁가에 접근하면, 운전자가 전환 조작구(50)를 조작함으로써, 주행 기체 C의 자동 조향 제어가 정지되어, 수동 조향으로 전환된다. 그리고, 두렁가에 있어서 마찬가지로 비작업 상태에서 선회 조작을 행하고, 마찬가지의 조작을 반복하여, 포장에 대한 모종의 식부를 행하여 간다.

〔자동 조향의 온/오프 전환에 대하여〕

도 6에 도시한 바와 같이, 자동 조향 오프 상태의 경우에, 전환 조작구(50)가 조작되면(＃1: 예), 대지 작업에 부적합한 조건의 유무가 판정된다(＃2). 대지 작업에 부적합한 조건으로서는, 모종 식부 장치 W가 상승 비작업 상태인 것, 주행 기체 C의 선회 완료 후에 소정의 주행 거리를 주행하지 않은 것, 목표 라인 LM을 따른 목표 방위와 주행 기체 C의 진행 방향인 자기 방위 NA의 어긋남양이 소정량 이상인 것, 주행 기체 C의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 되어 있는 것 등이 포함되어 있다. 대지 작업에 부적합한 조건이 존재하지 않는 경우(＃2; 아니오), 자동 조향 온 상태로 전환된다(＃4). 한편, 대지 작업에 부적합한 조건이 존재하는 경우(＃2; 예), 자동 조향 오프 상태가 유지됨과 함께, 오퍼레이터에 자동 조향 불가의 취지가 통지된다(＃3). 그 후, 대지 작업에 부적합한 조건이 존재하지 않게 되고 나서, 전환 조작구(50)가 조작되면(＃2; 예), 자동 조향 오프 상태로부터 자동 조향 온 상태로 전환된다(＃4).

그리고, 자동 조향 온 상태에 있어서, 모종 식부 장치 W가 상승 비작업 상태로 전환되면(＃5; 예), 강제적으로 자동 조향 오프 상태로 전환된다(＃6). 또한, 자동 조향 온 상태에 있어서, 전환 조작구(50)가 조작되면(＃7; 예), 자동 조향 오프 상태로 전환된다(＃6). 또한, 자동 조향 온 상태에 있어서, 전환 조작구(50)가 조작되지 않아도, 스티어링 핸들(43)의 꺾임각이 소정 각도 이상이 되어 선회가 개시되면, 강제적으로 자동 조향 오프 상태로 전환된다.

이와 같이, 적절한 상황 하에서만 자동 조향 제어를 행할 수 있도록 되어 있으므로, 오퍼레이터의 오조작에 기초하여 부적합한 상황 하에서, 오퍼레이터의 의도치 못한 자동 조향 제어가 개시되는 것을 피할 수 있다.

〔다른 실시 형태〕

이하, 본 발명의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 하기의 각 다른 실시 형태는, 모순이 발생하지 않는 한, 복수 조합하여 상기 실시 형태에 적용해도 된다. 또한, 본 발명의 범위는, 이들 실시 형태의 내용에 한정되는 것은 아니다.

(1) 상기 실시 형태에서는, 자동 조향 오프 상태에서 전환 조작구(50)가 조작되었을 때에 대지 작업에 부적합한 조건이 존재하면, 오퍼레이터에 자동 조향 불가의 취지의 통지를 행하는 것을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 자동 조향 오프 상태에서 대지 작업에 부적합한 조건이 존재하고 있으면, 전환 조작구(50)의 조작에 관계없이, 오퍼레이터에 자동 조향 불가의 취지의 통지를 계속하여 행하는 것이어도 된다. 또한, 한편, 예를 들어 오퍼레이터에 자동 조향 불가의 취지의 통지를 행하지 않는 것이어도 된다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 대지 작업에 부적합한 조건으로서, 모종 식부 장치 W가 상승 비작업 상태임이 포함되어 있는 것을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 대지 작업에 부적합한 조건에, 모종 식부 장치 W가 상승 비작업 상태임이 포함되어 있지 않아도 된다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 대지 작업에 부적합한 조건으로서, 주행 기체 C의 선회 완료 후에 소정의 주행 거리를 주행하지 않았음이 포함되어 있는 것을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 대지 작업에 부적합한 조건으로서, 주행 기체 C의 선회 완료 후에 소정의 주행 거리를 주행하지 않았음이 포함되어 있지 않아도 된다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 대지 작업에 부적합한 조건으로서, 주행 기체 C의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 되어 있음이 포함되어 있는 것을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 대지 작업에 부적합한 조건으로서, 주행 기체 C의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 되어 있음이 포함되어 있지 않아도 된다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 전환 조작구(50)의 조작에 기초하여, 자동 조향 온 상태로부터 자동 조향 오프 상태로의 전환을 행할 수 있는 것을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전환 조작구(50)의 조작에 기초하여, 자동 조향 온 상태로부터 자동 조향 오프 상태로의 전환을 행하지 않는 것이어도 된다. 그 경우는, 모종 식부 장치 W가 하강 작업 상태로부터 상승 비작업 상태가 됨으로써, 자동 조향 온 상태로부터 자동 조향 오프 상태로의 전환을 행할 수 있다. 또한, 스티어링 핸들(43)의 꺾임각이 소정 각도 이상이 되어 선회가 개시됨으로써, 자동 조향 온 상태로부터 자동 조향 오프 상태로의 전환을 행할 수 있다.

(6) 상기 실시 형태에서는, 모종 식부 장치 W가 하강 작업 상태로부터 상승 비작업 상태가 되면, 자동 조향 제어부(78)를 자동 조향 오프 상태로 하는 것을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 모종 식부 장치 W가 하강 작업 상태로부터 상승 비작업 상태가 되어도, 자동 조향 제어부(78)를 자동 조향 온 상태로 유지하는 것이어도 된다.

(7) 상기 실시 형태에서는, 주행 기체 C의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 하고, 부변속 레버(44A)를 이동 위치로 하며, 또한 주변속 레버(44)를 소정 위치보다도 전방측의 전진 위치로 한 경우를 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 주변속 레버(44)의 조작 위치에 관계없이, 부변속 레버(44A)를 이동 위치로 하면, 주행 기체 C의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태가 된 것으로 해도 된다.

(8) 상기 실시 형태에서는, 디퍼런셜 GPS 측위 방식을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, RTK 측위 방식 등의 다른 측위 방식이어도 된다.

(9) 상기 실시 형태에서는, 자동 조향 제어에 있어서, 주관성 계측 장치(62)가 주로 사용되고, 수신 장치(63)가 주관성 계측 장치(62)의 보정용에 사용되는 것을 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 자동 조향 제어에 있어서, 수신 장치(63)의 위치 정보가 주로 사용되고, 주관성 계측 장치(62)의 관성 정보가 수신 장치(63)의 위치 정보의 보정용에 사용되는 것이어도 된다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 작업 장치로서 모종 식부 장치를 구비하는 상기 승용형의 이앙기이외에도, 예를 들어 작업 장치로서 파종 장치를 구비하는 식파계 수전 작업차인 승용형의 직파기, 작업 장치로서 플라우 등을 구비하는 트랙터, 혹은 작업 장치로서 예취부 등을 구비하는 콤바인 등의 농작업차 또는 작업 장치로서 버킷 등을 구비하는 건설 작업차 등의 다양한 작업차에 이용할 수 있다.

50: 전환 조작구
78: 자동 조향 제어부
79: 판정부
80: 전환 금지부
81: 강제 전환부
82: 통지 제어부
A: 주행 장치
C: 주행 기체
W: 모종 식부 장치(작업 장치)

Claims

주행 기체를 주행시키는 주행 장치와, 대지 작업을 행하는 것이 가능한 작업 장치와, 측위 유닛과, 목표 라인을 따라 상기 주행 기체를 주행시키도록 상기 주행 장치를 자동 조향하는 자동 조향 온 상태와, 상기 주행 기체를 자동 조향하지 않는 자동 조향 오프 상태를 전환 가능한 자동 조향 제어부와, 상기 자동 조향 제어부를 상기 자동 조향 오프 상태로부터 상기 자동 조향 온 상태로 수동 조작에 기초하여 전환 가능한 전환 조작구와, 상기 작업 장치에 의한 대지 작업에 부적합한 조건의 존부를 판정하는 판정부를 구비하고, 상기 판정부에 의해 상기 조건이 존재하지 않는 것으로 판정됨으로써, 상기 자동 조향 제어부가 상기 자동 조향 오프 상태로부터 상기 자동 조향 온 상태로 전환되어 자동 조향 제어가 개시되는, 작업차.
제1항에 있어서, 상기 자동 조향 제어부는, 상기 전환 조작구에 의해 자동 조향 온 상태로의 전환 조작이 행해진 경우라도, 판정부가 상기 부적합한 조건의 존재를 판정하고 있는 상태에서는, 상기 자동 조향 온 상태로의 전환을 행하지 않는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조건으로서, 상기 작업 장치가 상승 비작업 상태임이 포함되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조건으로서, 상기 주행 기체의 선회 완료 후에 소정의 주행 거리를 주행하지 않았음이 포함되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조건으로서, 상기 목표 라인을 따른 목표 방위와 상기 주행 기체의 진행 방향인 자기 방위의 어긋남양이 소정량 이상임이 포함되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조건으로서, 상기 주행 기체의 차속을 소정값 이상으로 할 수 있는 변속 상태로 되어 있음이 포함되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업 장치가 하강 작업 상태로부터 상승 비작업 상태가 되면, 상기 자동 조향 제어부를 상기 자동 조향 오프 상태로 하는 강제 전환부가 구비되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정부에 의해 상기 조건이 존재한다고 판정된 경우에, 오퍼레이터에 자동 조향 불가의 취지를 통지하는 통지 제어부가 구비되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정부는, 스티어링 핸들의 꺾임각 및 주행 기체의 방위 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 부적합한 조건의 존부를 판정하는, 작업차.