TW202316951A - 作業車輛 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的在於提供一種作業車輛,其能夠收納小物品、物品,便利性提高。作業車輛具備:行駛車體;作業機,其安裝於所述行駛車體;接收天線,其取得所述行駛車體的位置資訊;框架,支承所述接收天線;以及天線罩,其覆蓋所述接收天線,所述作業車輛的特徵在於,在所述框架具備收納部,所述作業車輛設置有支承所述接收天線或所述天線罩的支承部件,由所述支承部件構成所述收納部。
Description
本發明涉及能夠進行自動駕駛的插秧機、拖拉機等農業用的作業車輛。
以往,已知有在田地中自動地驅動(自動轉向)方向盤而在田地上自動行駛的作業車輛(以下,也簡稱為「車輛」)。
例如,在專利文獻1中公開了一種作業車輛(插秧機),其一邊在田地上直行行駛一邊進行農作業時,使用由GNSS(Global Navigation Satu System:全球衛星導航系統)接收機取得的車輛的位置資訊,以使車輛沿著行駛路徑的方式在控制部(控制裝置200)的控制下自動地驅動方向盤,由此能夠對使車輛筆直地行駛進行輔助。
在專利文獻1所記載的作業車輛中,即使在田地上轉彎時,也能夠透過控制部的控制來自動地驅動方向盤。
具體而言,如專利文獻1的第4圖所示,在轉彎時,透過一邊將方向盤自動地打到規定的角度一邊行駛而將車輛的朝向設為目標方位角度θ1,之後,將方向盤自動地打回至中立位置(直行的位置)並直行規定的距離。之後,一邊將方向盤再次打到規定的角度一邊行駛至機體的朝向成為目標方位角度θ2,最後將方向盤自動地打回到中立位置,由此,作業車輛接著直行行駛的同時能夠向插植秧苗的行程的位置轉彎。以下,將作業車輛直行行駛的同時插植秧苗的各行程稱為「插植行程」。
這樣,無論由GNSS接收機取得的位置資訊和行駛路徑的資訊如何,都能夠基於方向盤的轉向角度和行駛距離,向接下來的插植行程的位置轉彎,因此,轉彎時不會成為顫抖的動作,能夠以順暢且穩定的動作進行轉彎。以下,將自動地驅動方向盤而使作業車輛直行行駛的控制稱為「直行控制」,將自動地驅動方向盤而使作業車輛轉彎的控制稱為「轉彎控制」。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2021-069293
然而,在作業車輛中,較佳的是,在進行自動駕駛的期間,特別是在無人的狀態下作業車輛進行自動駕駛期間能夠收納位於車輛上的小物品、物品(item)。但是,雖然能夠在底踏板或座位放置小物品、物品,但便利性不好。
因此,本發明的目的在於,提供一種能夠收納小物品、物品且便利性提高的作業車輛。
本發明的目的是一種作業車輛,其特徵在於,所述作業車輛具備:行駛車體2;作業機,其安裝於所述行駛車體2;接收天線130,其取得所述行駛車體2的位置資訊;框架,其支承所述接收天線130;以及天線罩50,其覆蓋所述接收天線130,在所述框架具備收納部53。
根據本發明,能夠利用支承接收天線的框架來設置收納部,收納物品、小物品,由此便利性提高。
在本發明的較佳的實施方式中,其特徵在於,作業車輛設置有支承部件104,所述支承部件104支承所述接收天線130或所述天線罩50,由所述支承部件104構成所述收納部53。
根據本發明的該較佳的實施方式,能夠防止水或灰塵侵入收納部。另外,能夠利用支承部件來構成收納部,收納物品、小物品,由此便利性提高。
在本發明的進一步較佳的實施方式中,其特徵在於,所述收納部53位於所述接收天線130的下方。
根據本發明的該較佳的實施方式,能夠防止水或灰塵侵入收納部。
在本發明的較佳的實施方式中,其特徵在於,在所述收納部53收納所述接收天線130的終端等精密儀器或纜線類,在所述精密儀器的下方鋪設有彈性體84。
根據本發明的該較佳的實施方式,能夠抑制對收納於收納部內的精密儀器的振動傳遞/衝擊傳遞。
根據本發明,能夠利用支承接收天線的框架來設置收納部,收納物品、小物品,由此便利性提高。
下面,基於附圖,對本發明的較佳的實施方式詳細地進行說明。
第1圖是本發明的較佳的實施方式的作業車輛1的概略左側視圖,第2圖是第1圖所示的作業車輛1的概略俯視圖。
在本說明書中,如第1圖或第2圖中箭頭所示,將成為作業車輛1的行進方向的一側稱為前方,只要沒有特別說明,則朝向作業車輛1的行進方向將左側稱為「左」,將其相反側稱為「右」。
本實施方式的作業車輛1是在田地插植稻子的秧苗的插秧機,如第1圖以及第2圖所示,具備:行駛車體2(以下,也簡稱為「機體」);安裝於行駛車體2的後部的秧苗插植部63(本發明的作業機的一個例子);向田地供給肥料的施肥裝置26;左右一對劃線標識器40,它們在田地上形成作為一邊插植秧苗一邊行駛時的行駛位置的目標的線;設置於行駛車體2的前部的接收天線130;方位感測器80,其檢測行駛車體2所朝向的方位;以及輔助秧苗框74,其設置於行駛車體2的前部並收納向秧苗插植部63供給的秧苗。
如第1圖所示,行駛車體2具備:被前罩47覆蓋的控制部87(相當於本發明的「控制單元」);配置在行駛車體2的大致中央的主框架3;安裝在主框架3的後端部,沿作業車輛1的寬度方向延伸的後部框架6;配置在主框架3的上方的底踏板60;設置在底踏板60的上方的駕駛席48;操縱部49;設置在駕駛席48的下方的發動機7;作為行駛車輪的左右一對前輪8(轉向輪)和左右一對後輪9;以及將發動機7的動力傳遞到左右一對前輪8和後輪9的變速箱30等傳動機構。
如第2圖所示,操縱部49具備:主變速桿35,其變更行駛車體2的前進後退和車速;轉向機構43,其包括對左右一對前輪8進行轉向的方向盤56;直行輔助桿79,其設置在方向盤56的左側附近;監視器61(參照第8圖),其具有操作開關;以及操作部54,其設置有用於操作作業車輛1的各種操作開關。在本實施方式中構成為,能夠基於控制部87的輸出信號,執行自動地驅動方向盤而使作業車輛直行行駛的直行控制(所謂的直行輔助)、以及自動地驅動方向盤而使作業車輛轉彎的轉彎控制。
直行輔助桿79在取得行駛車體2的位置資訊時和使直行控制開始或停止時被擺動操作。
控制部87具備:具有CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)的處理部89;以及具有ROM(Read Only Memory:唯讀記憶體)和RAM(Random Access Memory:隨機存取記憶體)的存儲部93,在存儲部93中存儲有對作業車輛1進行控制的各種程式和資料。
如第3圖所示,作業車輛1的檢測系統具備:轉向感測器58,其檢測方向盤56的轉向角;轉向馬達感測器45,其設置於轉向馬達57,檢測轉向馬達57的旋轉位置和旋轉速度;檢測發動機7的轉速的發動機旋轉感測器96;連桿感測器190,其檢測上部連桿臂85相對於連桿基礎框架10的相對角度;接收來自人造衛星的電波的接收天線130;對與左右一對後輪9連結的左右的各車軸82的轉速進行計數的後輪旋轉感測器29;船體感測器33,其檢測中心船體38前部的上下位置;方位感測器80;傾斜檢測感測器37,其檢測行駛車體2的搖擺方向的傾斜;導電率感測器98,其取得在可變施肥中使用的肥沃度的資料;深度感測器99;以及溫度感測器1000。
接收天線130是本發明的「位置資訊取得單元」的一例。
如第3圖所示,作業車輛1的輸入系統具備:主變速桿感測器36,其檢測對作業車輛1的前進後退和車速進行變更的主變速桿35(參照第1圖、第2圖和第4圖)的操作位置;直行輔助桿感測器81,其對在取得行駛車體2的位置資訊時以及開始或者停止直行控制時向上下一方被擺動操作的直行輔助桿79(參照第1圖和第2圖)的操作進行檢測;指狀桿感測器16,其檢測進行秧苗插植部63的升降的指狀桿23的擺動操作;插植通斷開關19,其進行秧苗的插植作業的通斷的切換操作;第8圖所示的監視器61;標識器開關28,其進行左右各劃線標識器40的姿勢的切換操作;以及設定轉彎控制的轉彎控制開關17。標識器開關28和轉彎控制開關17設置於操作部54。
另外,在本實施方式中,構成為透過設定轉彎控制的轉彎控制開關17的操作,能夠選擇作為通常的轉彎的「U形轉彎」、和最適於在田埂邊進行秧苗的補給的「後退轉彎(back turn)」共計2個形式中的任意一方的形式下的轉彎控制。
如第3圖所示,作業車輛1的驅動系統具備:節氣門馬達97,其對設置在駕駛席48的下方的發動機7的進氣量進行調節;電子液壓閥88,其在秧苗插植部63升降時,使升降液壓缸12伸縮;HST伺服馬達150,其對靜液壓式無級變速器25內的耳軸的開度進行調整,變更作業車輛1的前進後退和車速;使轉向軸83和方向盤56轉動的轉向馬達57;對後輪9的側離合器進行通斷的電磁閥103;動力轉向部108;使插植離合器動作的插植離合器馬達27;使左右一對各劃線標識器40擺動的標識器馬達34;和施肥量調節馬達66,其對施肥裝置26向田地的施肥量進行調節。
在本實施方式中構成為,在行駛車體2行駛的期間,在方向盤56的轉向角成為閾值以上的情況下(換言之,在方向盤56向左右一方大幅地轉動的情況下),認為行駛車體2正在轉彎,因此,控制部87控制電磁閥103,切換為不向轉彎內側的後輪9傳遞動力的狀態。透過這樣構成,能夠在田地的地頭部分順暢地轉彎。
以在直行控制和轉彎控制中自動地使方向盤56旋轉為目的,由控制部87驅動轉向馬達57,在進行直行控制和轉彎控制的期間,透過轉向馬達感測器45檢測轉向馬達57的旋轉位置和旋轉速度。在本實施方式中,轉向馬達57使用能夠基於由轉向馬達感測器45檢測出的實際的旋轉速度對旋轉速度進行回饋控制的速度控制馬達。
如第5圖所示,作業車輛1插植秧苗的田地200是平坦的水田,其俯視時呈大致矩形,具備沿南北方向延伸的2條邊201、203、沿東西方向延伸的2條邊202、204、沿著各邊201~204延伸的4個周緣區域211~214、以及由4個周緣區域211~214包圍的中央區域210。2個周緣區域211、213是所謂的地頭,周緣區域211、213各自的南北方向的寬度、周緣區域212、214各自的東西方向的寬度是作業車輛1的秧苗插植部63的作業寬度(秧苗8行量的寬度)以上的寬度。
下面,以該田地200為例,對作業車輛1的直行控制以及轉彎控制詳細地進行說明。另外,為了方便,將田地200設為上述那樣的形狀、大小和朝向(方位),但進行直行控制和轉彎控制的田地並不特別限定。
在向田地200插植秧苗時,交替地進行基於控制部87的直行控制和轉彎控制,在田地200以蜿蜒狀行駛的同時,在中央區域210插植秧苗,之後,如第5圖的帶箭頭的灰色的粗線所示,在4個周緣區域211~214依次插植秧苗。另外,在本實施方式中,為了進行基於控制部87的轉彎控制,需要預先對轉彎控制開關17進行操作,設定為進行轉彎控制的狀態。
在向中央區域210插植秧苗時,首先,透過所謂的示教,取得直行控制中使用的基準線的起點和終點的位置資訊。在直行控制中,以使作業車輛1與連結起點和終點的假想的基準線平行地直行行駛的方式(更具體而言,以使作業車輛1沿著後面詳細敘述的與基準線平行的假想的目標線的方式)驅動轉向馬達57,調整方向盤56的轉向角。
在取得基準線的起點的位置資訊時,基於作業者的操縱(主變速桿35以及方向盤56的操作),作業車輛1移動到第5圖所示的田地200的周緣區域212內的北側的位置,直行輔助桿79向下方被擺動操作,由此,使用接收天線130取得基準線的起點218的位置資訊。
接著,在操作標識器開關28而將東側的劃線標識器40(轉彎的一側,該情況下為左側的劃線標識器40)切換為作用姿勢的狀態下,基於作業者的操縱,如帶箭頭的虛線208所示,作業車輛1移動至周緣區域212內的南側的位置,直行輔助桿79向下方被擺動操作。其結果是,使用接收天線130,取得基準線的終點219的位置資訊。如以上那樣取得的基準線的起點和終點的位置資訊被存儲在存儲部93中。另外,在本實施方式中,為了方便,將連結起點和終點的假想的基準線作為準確地沿南北方向延伸的線進行說明。
另外,在本實施方式中構成為,當操作標識器開關28而將劃線標識器40切換為作用姿勢時,之後,每當作業車輛1轉彎時,就基於轉向感測器58的輸出信號檢測作業車輛1的轉彎,自動地將處於作用姿勢的一方的劃線標識器40切換為非作用姿勢,進而,在作業車輛1轉彎後,自動地將另一方的劃線標識器40切換為作用姿勢。
另外,在本實施方式中,在由作業者使方向盤56轉動的情況和基於控制部87的輸出信號使方向盤56轉動的情況(直行控制、轉彎控制)的任一情況下,車速都基於主變速桿35的操作位置來設定,但在進行轉彎控制的期間,車速隨時被限制為規定的速度以下。
當取得基準線的起點和終點的位置資訊時,基於作業者的操縱,作業車輛1向東側轉彎,向中央區域210中的第一列(第一個插植行程)的插植開始位置207(×標記)移動,在第5圖中作為「第一列」示出的插植行程中,開始伴隨著秧苗的插植的直行行駛。
具體而言,在將第4圖所示的指狀桿23向下方擺動操作而將秧苗插植部63切換到作業位置之後,透過對插植通斷開關19進行按壓操作,驅動各插植裝置64,利用8列的插植件69(參照第2圖)開始秧苗的插植。此時,如第5圖所示,右側的劃線標識器40自動地切換為作用姿勢,劃線體41在田地上滾動,由此,在第5圖的「第二列」的位置形成成為行駛位置的目標的線。
接著,由作業者將直行輔助桿79向上方擺動操作,開始基於控制部87的直行控制。開始直行控制的條件是:在各列直行行駛時的目標線(是表示應行駛的位置的假想線,且與基準線平行的線)與行駛車體2的朝向(機體2的方位)的角度差小於30∘的狀態下,直行輔助桿79向上方被擺動操作。
在直行控制中,控制部87構成為,基於從接收天線130以及方位感測器80輸出的檢測信號,對轉向馬達57進行驅動,使作為轉向輪的左右一對前輪8轉向,以使作業車輛1相對於第5圖中帶箭頭的虛線所示的基準線208平行地直行行駛,其中,所述基準線208是將透過直行輔助桿79的擺動操作而取得了位置資訊的起點與終點連結起來的線。其結果是,作業車輛1在作為「第一列」示出的列筆直地向北行駛。
另外,在本實施方式的直行控制中,控制部87構成為,在中央區域210的「第一列」行駛時,在設定了假想的目標線後,以沿著目標線的方式驅動轉向馬達57,其中,所述假想的目標線在相對於基準線208向接下來的作業行側(東側)偏移240cm(行間30cm×秧苗8行量)的位置處與基準線208平行地延伸。另外,在「第n列」(n為2以上的整數)行駛時,控制部87構成為,設定了在從第n-1列的線向接下來的作業行(東側)偏移240cm的位置處與基準線208平行地延伸的目標線之後,以沿著目標線的方式驅動轉向馬達57。
然而,這樣,在直行控制中,並不一定需要以使機體2沿著所生成的目標線行駛的方式驅動轉向馬達57,也可以構成為,在直行控制中,僅將基準線延伸的方位作為目標方位,從第一至第n列的各列中將直行輔助桿79向上方擺動操作的地點起,以使機體2的方位與目標方位的方位偏差變小的方式驅動轉向馬達57。
當作業車輛1接近周緣區域213(北側的地頭)時,由作業者將直行輔助桿79向上方擺動操作,從而結束由控制部87進行的直行控制。
在本實施方式的作業車輛1中,構成為:在透過轉彎控制開關17的操作而設定為進行轉彎控制的狀態的狀態下,當主變速桿35處於前進位置(車輛前進的位置)且指狀桿23向上方被擺動操作時,開始由控制部87進行的轉彎控制。以下,首先對「U形轉彎」下的轉彎控制詳細地進行說明。
第6圖是表示第1圖所示的作業車輛1的控制部87的轉彎控制的過程的流程圖,第7圖是表示第6圖所示的多個步驟與行駛車體2的朝向(方位)的關係的示意性俯視圖。另外,在第7圖中,帶箭頭的單點劃線(直行行駛時)和帶箭頭的雙點劃線(轉彎行駛時)表示作業車輛1的寬度方向(左右方向)中央部移動的軌跡。另外,在第7圖中,為了方便,對第6圖所示(涉及步驟s10)的部分用灰色表示。
在轉彎控制中,首先,控制部87從存儲部93取得直到轉彎目標位置為止的距離的資料(步驟s1)。
這裡,轉彎控制的目標是使作業車輛1轉彎到在轉彎後直行行駛的東西方向的位置(由劃線標識器40形成了線的東西方向的位置),從「第一列」向「第二列」轉彎的情況下的轉彎目標位置(轉彎後作業車輛1應該位於的位置,接下來的插植行程的位置)是第5圖所示的「第二列」的位置(東西方向的位置)。即,換言之,直到轉彎目標位置為止的距離是第5圖所示的「第一列」與「第二列」之間的(田地200中東西方向的)距離,在本實施方式中,由於秧苗插植部63構成為具有在左右方向上排列的8列插植件69的8行插植的插秧機,因此,保存了240cm(行間30cm×8行量)這樣的值的資料。另外,第5圖所示的「第一列」至「第n列」分別是作業車輛1直行行駛的同時插植秧苗的「插植行程」。
這樣,當取得直到轉彎目標位置為止的距離的資料時,控制部87驅動HST伺服馬達150,將車速限制為0.75[m/s],並且驅動轉向馬達57,以成為規定的轉向角θd[度]的方式,開始方向盤56的向接下來的作業行的方向(向「第二列」轉彎時為右側)的轉動(步驟s2)。另外,在本說明書中,[]內表示單位。
這裡,在本實施方式中,在轉彎控制時使用的規定的轉向角θd[度]是指如下這樣的轉向角:8行插植的作業車輛1在標準條件的田地中,在將方向盤56自動地保持為規定的轉向角θd的狀態下轉彎,在機體2的方位從轉彎前的朝向(方位)向偏轉方向變化180∘時(具體而言,成為後面詳細敘述的θst以下的時刻),使方向盤56的轉向角返回中立位置,由此能夠轉彎到轉彎目標位置。
作為標準條件的田地,具體而言,是在直行行駛時行駛車輪8、9的滑移率(將由接收天線130等檢測出的實際的行駛距離除以根據後輪9的車軸82的轉速等推定的作業車輛1的行駛距離而計算出的值從1減去,而計算出的滑移的比例)為10%左右、田地的深度為20cm左右的田地。在這樣的田地上多次進行作業車輛1的轉彎試驗的結果是,能夠轉彎至轉彎目標位置的方向盤56的轉向角為θd[度]。
方向盤56的轉向角θd[度]根據行駛車輪的胎面寬度、軸距、接下來的插植行程的位置等而不同,但在本實施方式的8行插植的作業車輛1中,是比打死位置(鎖定位置,向左右一方轉動到極限的位置)靠跟前20∘(在後面詳細敘述的轉向角校正值的上限)以上的角度,是從中立位置起的角度超過100∘的角度。即,方向盤56的轉向角θd[度]是從打死位置向中立位置側返回20∘以上的角度。在本實施方式中,在方向盤56被打到轉向角θd時,控制部87構成為,在透過轉向感測器58(參照第3圖)的檢測信號檢測到方向盤56的轉向角成為轉向角θd[度]時,停止轉向馬達57的驅動,之後,基於轉向馬達感測器45的檢測信號,驅動轉向馬達57,但並不一定需要這樣構成。進而,也可以構成為,在將方向盤56的轉向角設為θd[度]時,設置3bit左右的死區,在轉向角處於θd±3bit的範圍時,停止轉向馬達57的驅動。另外,轉彎時的校正前的目標轉向角即規定的轉向角θd、後面詳述的當前的轉向角即θa[度]、校正後的目標轉向角即θdi[度]分別是從方向盤56的中立位置起的轉向角。
如上所述,在標準條件的田地中,透過在將方向盤56自動地保持為規定的轉向角θd[度]的狀態下進行轉彎,能夠轉彎至轉彎目標位置。
然而,在不是標準條件的田地上進行轉彎控制的情況下,由於行駛車輪8、9的滑移,驅動力變弱,行駛車體2幾乎不向前方移動而在該場所打轉時,若在將方向盤56保持為規定的轉向角θd的狀態下轉彎直至行駛車體2的朝向向偏轉方向旋轉180∘時為止,則如第5圖中帶箭頭的灰色的細線所示,有時過小轉彎,車輛1位於比轉彎目標位置向跟前側(在第5圖中為西側)偏移的位置。
另外,在田地過淺的情況下等,根據田地的狀態,與標準條件的田地上相比,行駛車輪8、9的滑移少,有時過大轉彎,車輛1位於比轉彎目標位置向裡側(在第5圖中為東側)偏移的位置。
鑒於這樣的狀況,在本實施方式中,控制部87在開始方向盤56至規定的轉向角θd的轉動之後,如以下所述,根據行駛車體2的角速度計算行駛車輪8、9的滑移量,進而,在行駛車體2的方位和「第一列」的目標線(與基準線平行的線、且與基準線相比位於東側的線)的角度差為30∘以上的時刻,將方向盤56自動地打回或打足到考慮了滑移量的轉向角θdi,由此,不會過小轉彎或過大轉彎,能夠使作業車輛1移動到轉彎目標位置的位置(在「第一列」直行行駛後的轉彎中為「第二列」的位置)。在以下的說明中,在進行轉彎控制的期間,將方向盤56自動地打回或打足到考慮了行駛車輪8、9的滑移量的轉向角θdi的控制稱為「轉向角校正控制」。
並且,在以往的作業車輛的轉彎控制中,無論車速如何,都使用轉向馬達使方向盤一律以最高速度轉動,因此,存在如下問題:在車速較高的情況下,直到方向盤的轉動(轉向)完成為止的行駛距離較長,其結果是,過大轉彎,相反,在車速較低的情況下,直到方向盤的轉動完成為止的行駛距離較短,其結果是,過小轉彎。
另外,在以往的作業車輛中,在進行轉彎控制的期間,在方向盤的轉動方向從逆時針向順時針或從順時針向逆時針切換時,有時會發生緊急制動,在從方向盤到轉向馬達之間產生齒輪雜訊。
與此相對,在本實施方式中,構成為:在切換方向盤56的轉動方向時(例如從大致中立位置打到θd後打回θdi時),控制部87以如下方式進行控制:使轉向馬達57的旋轉速度(即方向盤56的轉動速度)從到上述上限為止的範圍內的最高速逐漸減速,在反轉後使轉向馬達57的旋轉速度(即方向盤56的轉動速度)在到上限為止的範圍內逐漸加速。透過這樣構成,能夠減小反轉時的衝擊,因此能夠防止齒輪雜訊。
另一方面,當使方向盤56開始轉動到規定的轉向角θd時,在沒有行駛車輪8、9的滑移的情況下,控制部87計算出用於使車輛1向作為接下來的轉彎目標位置的「第二列」的位置轉彎的理想角速度ωi(步驟s3)。
v是由接收天線130取得的行駛車體2的實際的車速[m/s],θa是由轉向感測器58取得的方向盤56的轉向角。另外,「0.071」是用於求出本實施方式的作業車輛1的理想角速度的參數,根據行駛車輪的胎面寬度、軸距(前輪車軸31與後輪車軸82之間的前後方向的距離),轉彎中的理想角速度不同,因此,透過按照胎面寬度、軸距不同的作業車輛乘以不同值的參數來進行調節。
另外,在本實施方式中構成為,在車速v為0.1[m/s]以下的情況下,控制部87判定為作業車輛1處於停車中,ωi=0。另外,ωi的值在轉向角校正控制結束之前,以資料週期0.1秒、0.5秒移動平均來計算,ωi的值時刻持續更新。
接著,控制部87根據從方位感測器80輸出的該時刻的行駛車體2的方位(機體2的朝向)θp的檢測信號,計算出實際的行駛車體2的偏轉方向的角速度ωp(步驟s4)。
在本實施方式中,方位感測器80的檢測信號的輸出頻度為每0.1秒(資料週期為0.1秒),透過從由方位感測器80取得的該時刻的行駛車體2的方位θp減去該1個資料前的行駛車體2的方位即θ(p-1)而得到的值乘以10,能夠計算出每1秒的實際的行駛車體2的偏轉方向的角速度ωp。另外,在本實施方式中,以0.5秒移動平均進行計算。此外,ωp的值在之後也時刻持續更新。
這樣,當計算理想角速度ωi和實際的行駛車體2的偏轉方向的角速度ωp時,控制部87基於轉向馬達感測器45的檢測信號,判定方向盤56的轉向角是否已經為規定的角度θd[度](步驟s5)。此外,如上所述,在規定的角度θd[度]設置有死區的情況下,判定方向盤56的轉向角是否處於規定的角度θd或其前後的死區的範圍。
在方向盤56的轉向角是否為規定的角度θd的判定的結果是方向盤56的轉向角小於規定的角度θd的情況下,反覆進行轉向馬達感測器45的檢測信號的取得和判定,直至方向盤56被打到規定的角度θd為止。
與此相對,在判定的結果是方向盤56的轉向角為規定的角度θd的情況下,控制部87驅動轉向馬達57,以使方向盤56的轉向角成為計算出的校正後的轉向角θdi[度]的方式將方向盤56打回或打足(步驟s6,參照第6圖以及第7圖)。
其中,θdi處於θd-100≤θdi≤θd+20[度]的範圍,在從轉向角θd向打回方向(朝向中立位置的方向)為100∘、向打足方向(向打死位置=鎖定位置的方向)為20∘的限度的範圍內校正轉向角。即,轉向角校正值的下限為-100∘,轉向角校正值的上限為20∘。另外,在將方向盤56校正(變更)為轉向角θdi時,也可以前後設置3bit左右的死區。
如上所述,θd[度]是如下這樣的角度:在標準條件的田地中,能夠透過轉彎控制,在將方向盤56的轉向角保持為θd[度]的狀態下轉彎至轉彎目標位置。
包括以如下為目的的項:無論滑移量的多少(無論滑移量如何),作業者能夠根據實際的轉彎的狀況任意地校正轉向角。
是以將方向盤56的轉向角從規定的轉向角θd[度]向中立位置側校正的方式發揮功能的項,是以將方向盤56的轉向角從規定的轉向角θd[度]向打死位置側校正的方式發揮功能的項。
如上所述,θp是指該時刻的行駛車體2的方位(機體2的朝向),希望根據機體2(行駛車體2)的方位,變更轉向馬達57的控制量,因此乘以「sinθp·cos(θp/2)」。
另一方面,由「ωp-ωi」([度/秒])計算出的值是表示行駛車輪8、9的滑移量(滑移的程度)的相關值。
這裡,在作業車輛1(行駛車體2)轉彎時,行駛車輪8、9因田地的狀態而滑移,行駛車體2幾乎不向前方移動而在該場所打轉的情況下,與滑移少而正常地轉彎的情況相比,實際的行駛車體2的偏轉方向的角速度ωp變高,由ωp-ωi計算出的值也變大。即,行駛車輪8、9的滑移量與由ωp-ωi算出的值存在相關關係。因此,透過從實際的行駛車體2的偏轉方向的角速度ωp減去理想角速度ωi,能夠計算出表示滑移量(滑移的程度)的相關值。
因此,例如也可以構成為,在ωp-ωi的值為規定的值以上的情況下,判定為行駛車輪8、9滑移。另外,在實際的田地中,ωp-ωi取大致0至5的值,最大為10左右。
這樣,在本實施方式中,由於構成為方向盤56被打回或打足到考慮了由ωp-ωi計算出的滑移量的轉向角θdi(即,進行轉向角校正控制),因此,能夠防止因行駛車輪8、9的滑移的多少而過小轉彎或過大轉彎。
另外,在ωp-ωi<0的情況下,假定沒有滑移,以(ωp-ωi)=0計算出θdi。在低車速下角速度檢測不穩定時,有時ωp-ωi會局部地小於0,但若在ωp-ωi取負數的狀態下進行計算,則θdi向正側(小轉彎側)被校正,轉彎不穩定。
與此相對,在本實施方式中,在ωp-ωi<0的情況下,以(ωp-ωi)=0來計算θdi,因此,能夠防止不適當的轉向角的校正。
進而,在本實施方式中,作業者透過預先在監視器61上任意地設定代入變數x的控制值,能夠在轉向角校正控制中調節方向盤56從轉向角θd打回或打足的量(角度、轉動量)。
第8圖是表示轉向角校正控制中的監視器61所顯示的控制值的設定畫面的圖,第8圖的(a)是表示向左側轉彎的情況下的轉向角校正控制中的控制值的設定畫面的圖,第8圖的(b)是表示向右側轉彎的情況下的轉向角校正控制中的控制值的設定畫面的圖。
監視器61具有顯示當前設定的控制值的顯示器32和設定控制值的操作開關62。
在本實施方式中,構成為能夠從包含0在內的-10至10共計21個整數的數值中,使用操作開關62來設定任意的數值作為代入變數x的控制值的數值,所設定的數值被存儲在存儲部93中,在第6圖所示的(步驟s6)的時刻從存儲部93讀出,並計算出轉向角θdi[度]。
在-10至10的範圍內設定的控制值的數值越大,從轉向角θd減去的角度的值越大,作業車輛1的轉彎變得越大。其結果是,在轉彎後,作業車輛1位於更靠裡側(第5圖中更靠東側)的位置。
因此,作業者將基於轉彎控制的轉彎後的作業車輛1的東西方向的位置與由劃線標識器40形成的接下來應直行行駛的列的東西方向的位置進行比較,在轉彎後的作業車輛1位於比接下來應直行行駛的列的位置靠西側(跟前側)的情況下,透過使用監視器61的操作開關62將控制值設定得更大,能夠使轉彎後的作業車輛1的位置更向東側偏移,從而使接下來應直行行駛的列與東西方向的位置對準。
另外,在-10至10的範圍內設定的控制值越小,從轉向角θd減去的角度的值越小,且與轉向角θd相加的值越大,因此作業車輛1的轉彎變得越小。其結果是,作業車輛1位於更靠跟前側(第5圖中更靠西側)的位置。
因此,作業者將基於轉彎控制的轉彎後的作業車輛1的東西方向的位置與由劃線標識器40形成的接下來應直行行駛的列的東西方向的位置進行比較,在轉彎後的作業車輛1位於比接下來應直行行駛的列的位置靠東側(裡側)的情況下,透過使用監視器61的操作開關62將控制值設定得更小,能夠使轉彎後的作業車輛1的位置更向西側偏移,從而使接下來應直行行駛的列與東西方向的位置對準。
另外,在本實施方式中,如第8圖的(a)以及第8圖的(b)所示,構成為能夠相互獨立地設定代入用於計算向左側轉彎時進行的轉向角校正控制中的目標轉向角θdi的變數x的控制值、和代入用於計算向右側轉彎時進行的轉向角校正控制中的目標轉向角θdi的變數x的控制值。換言之,在透過轉彎控制向左側轉彎的情況下和透過轉彎控制向右側轉彎的情況下,能夠將代入用於計算目標轉向角θdi的變數x的控制值設定為不同的值。
因此,在第5圖所示的田地200以及行駛路徑中,在田地的狀態在向右側轉彎的地頭即北側的地頭與向左側轉彎的地頭即南側的地頭之間不同的情況下,透過設定適於各個地頭的控制值,由此,無論在北側的地頭、南側的地頭中的哪一個,都能夠使接下來直行行駛的列的東西方向的位置與轉彎後的作業車輛1(行駛車體2)的東西方向的位置一致,因此,能夠在轉彎後順暢地轉移到直行控制。
另一方面,如第6圖以及第7圖所示,當使方向盤56轉動至θdi的轉向角時,控制部87判定根據從方位感測器80輸出的檢測信號而判斷的機體2的方位與接下來的直行行駛中的目標線的角度差是否為60∘以下(步驟s7)。
在判定的結果是機體2的方位與目標線的角度差超過60∘的情況下,控制部87將方向盤56的轉向角保持為θdi,直至角度差為60∘以下。
與此相對,在判定的結果是機體2的方位與假想的目標線的角度差為60∘以下的情況下,控制部87結束轉向角校正控制,驅動轉向馬達57,將方向盤56的轉向角變更為θd(步驟s8,參照第6圖以及第7圖),並且返回到基於轉向感測器58的角度的檢測的、方向盤56的控制。
此外,在進行轉向角校正控制的期間,方向盤56的轉向角如上述那樣被保持為θdi[度],但在轉彎過程中,實際的車速、方向盤56的轉向角、機體2的方位以及角速度時刻變化,因此,ωp(機體的實際的角速度)、ωi(理想角速度)以及θp(機體的方位)的各值也時刻更新。因此,轉向角校正控制期間的方向盤56的轉向角θdi[度]也持續變更(更新),直至機體2的方位與假想的目標線的角度差為60∘以下(步驟s8)為止。這樣,在本實施方式中,在直至機體2的方位與目標線的角度差為60∘以下為止的期間,維持如下這樣的狀態:校正為考慮了行駛車輪8、9的滑移量和在監視器61上設定的轉向角校正的控制值的轉向角。
這樣,當將方向盤56的轉向角變更為θd時,控制部87判定根據從方位感測器80輸出的檢測信號而判斷的機體2的方位與接下來的直行行駛中的假想的目標線的角度差是否為50∘以下(步驟s9)。
在判定的結果是機體2的方位與接下來的插植行程(例如「第二列」)中的假想的目標線的角度差超過50∘的情況下,反覆進行判定直至角度差為50∘以下。
與此相對,在判定的結果是機體2的方位與接下來的直行行駛中的假想的目標線的角度差為50∘以下的情況下,控制部87驅動HST伺服馬達150,將車速限制為0.5m/s(步驟s10,參照第6圖以及第7圖)。
當將作業車輛1的車速限制為0.5m/s時,控制部87計算出使方向盤56開始向中立位置返回的機體2的方位(步驟s11)。
接著,控制部87判定根據從方位感測器80輸出的檢測信號判斷的機體2的方位與接下來的直行行駛中的假想的目標線的角度差是否為計算出的角度θst以下(步驟s12)。
在判定的結果是機體2的方位與接下來的直行行駛中的目標線的角度差超過θst[度]的情況下,在將方向盤56的轉向角保持為θd的狀態下,反覆進行判定直至角度差為θst[度]以下。
與此相對,在判定的結果是機體2的方位與接下來的直行行駛中的目標線的角度差為θst[度]以下的情況下,控制部87驅動轉向馬達57,使方向盤56返回中立位置(步驟s13)。其結果是,在轉彎後,機體2的方位固定(在第5圖所示的田地200以及行駛路徑的情況下為朝南或者朝北)。
另外,在本實施方式中構成為:在機體2的方位與接下來的直行行駛中的目標線的角度差為計算出的角度以下的時刻,使方向盤56返回中立位置,但也可以構成為,在從轉彎前的方位向偏轉方向變化了θst=180-1.32·ωp[度]的時刻,使方向盤56返回中立位置。在任一情況下都起到同樣的作用。
這樣,在本實施方式的轉彎控制中,由於構成為在中途進行將方向盤56打回或打足至轉向角θdi的轉向角校正控制,該轉向角θdi是考慮了透過ωp-ωi計算出的滑移量和在監視器61上設定的轉向角校正的控制值而得到的,因此,能夠防止因行駛車輪8、9的滑移的多少而過小轉彎或過大轉彎。
進而,透過轉彎控制開關17的操作而執行的轉彎控制的結果是,萬一作業車輛1轉彎到與接下來直行行駛的東西方向的位置(由劃線標識器40形成的線的位置,也是假想的目標線的位置)不同的位置的情況下(過小轉彎或過大轉彎),作業者能夠透過操作第8圖所示的操作開關62,變更代入變數x的控制值,來調節轉彎後的作業車輛1(行駛車體2)的東西方向的位置。
這樣,當轉彎控制結束時,控制部87解除車速的限制,驅動HST伺服馬達150,變更為與主變速桿35的操作位置對應的車速。進而,控制部87構成為:自動地使秧苗插植部63向作業位置下降,開始秧苗的插植,並且不對開始直行控制的直行輔助桿79進行操作,自動地轉移到直行控制(開始直行控制)。
其結果是,作業車輛1能夠在第5圖中作為「第二列」示出的位置向南行駛,同時,相對於在「第一列」的位置向北行駛時插植的秧苗,以適當的間隔在其東側插植秧苗。
在直行控制下,當作業車輛1接近周緣區域211時,由作業者將直行輔助桿79向上方擺動操作,從而結束由控制部87進行的直行控制。
接著,作業者將第4圖所示的指狀桿23向上方擺動操作,使秧苗插植部63上升,並且,與從「第一列」向「第二列」轉彎的情況同樣地進行基於轉彎控制的從「第二列」向「第三列」的轉彎。
以下,同樣地,作業車輛1一邊反覆進行伴隨著秧苗的插植的直行行駛(第5圖中用單點劃線圖示)和基於轉彎控制的轉彎(第5圖中用雙點劃線圖示),一邊行駛至「第n列」的位置。
這樣,在將秧苗插植於中央區域210整體之後,作業車輛1基於作業者的操縱,依次在周緣區域211~214行駛的同時,插植秧苗。其結果是,在田地200整體上插植秧苗。
以上,對交替地進行直行控制和基於「U形轉彎」的形式的轉彎控制的同時在田地插植秧苗的方法詳細地進行了說明,但在透過轉彎控制開關17的操作而設定為「後退轉彎」的情況下,如下進行轉彎控制。
第9圖是表示基於「後退轉彎」的形式的轉彎控制的過程的流程圖。
如第9圖所示,在基於「後退轉彎」的形式的轉彎控制之前,在第5圖所示的「第一列」等的各直行行駛的列中,直行輔助桿79向上方被擺動操作,在由控制部87進行的直行控制結束之後,作業車輛1透過作業者的操縱而行駛,在作為地頭的周緣區域211或者213的田埂邊的位置處停車。在秧苗不足的情況下,在該定時由作業者或處於田埂的輔助者進行秧苗的補給。
接著,當主變速桿35被操作到後退區域(參照第4圖的(b))時,開始基於「後退轉彎」的形式的轉彎控制。
當透過作業車輛1的後退開始轉彎控制時,首先,控制部87從存儲部93取得直到轉彎目標位置為止的距離的資料(步驟ss1)。轉彎目標位置的定義與「U形轉彎」的情況相同。
接著,控制部87使方向盤56返回中立位置,並且使機體2更新規定的距離並停車。在本實施方式中,構成為基於後輪旋轉感測器29的檢測信號使機體後退106cm。
這樣,當機體2停車時,控制部87將車速限制為0.75[m/s]的同時,使機體前進,並且驅動轉向馬達57,以成為規定的轉向角θd[度]的方式,使方向盤56開始向接下來的作業行的方向(向「第二列」轉彎時為右側)轉動(步驟ss2)。
以下,進行與「U形轉彎」的情況下的步驟s3至步驟s13(參照第6圖)相同的控制。
根據第1圖至第9圖所示的本實施方式,在轉彎控制中,構成為從能夠在標準條件的田地中轉彎至轉彎目標位置的規定的轉向角即θd[度]向目標轉向角θdi[度]進行方向盤56的轉向角校正,對於該目標轉向角θdi[度],表示行駛車輪8、9的滑移量的程度的相關值是以將轉向角從規定的轉向角θd[度]向方向盤56的中立位置側校正的方式發揮功能的項,因此能夠根據滑移量將方向盤56的轉向角校正為中立位置側。
因此,即使在滑移量多的情況下,也能夠防止過小轉彎,能夠以考慮了行駛車輪8、9的滑移量的轉向角,使作業車輛1以恆定的轉彎半徑穩定地向作為轉彎目標位置的接下來的插植行程的位置轉彎。
此外,這樣,由於能夠以考慮了行駛車輪8、9的滑移的轉向角進行轉彎,所以不需要在轉彎時另外設定行駛路徑且以沿著該行駛路徑的方式使方向盤56屢次轉動,因此,能夠使作業車輛1穩定地向作為轉彎目標位置的接下來的插植行程的位置轉彎,並且能夠防止機體2的抖動,使動作穩定。
另外,根據本實施方式,在表示轉彎時的行駛車輪8、9的滑移量的程度的相關值「(ωp-ωi)」小於0的情況下,將該相關值設為0來計算目標轉向角θdi,因此,能夠防止不適當的轉向角的校正。
並且,根據本實施方式,在計算目標轉向角θdi時,包含代入由作業者設定的轉向角校正的控制值(參照第8圖的(a)以及第8圖的(b))的變數x的項「1.5·(10-x)」,因此,能夠以考慮了由作業者設定的控制值的轉向角使作業車輛1高精度地向作為轉彎目標位置的接下來的插植行程的位置轉彎。此外,該項「1.5·(10-x)」是以將方向盤56的轉向角從規定的轉向角θd[度]向打死位置側校正的方式發揮功能的項,因此,能夠防止在淺的田地等的滑移量少的狀況下過大轉彎的情況。
另外,根據本實施方式,透過將方向盤56的轉向角依次變更為θd、θdi、θd、中立位置,能夠使作業車輛1向精確的位置轉彎,因此,不需要在轉彎時另外設定行駛路徑且以沿著該行駛路徑的方式使方向盤屢次轉動,因此,能夠使控制簡潔。
另外,根據本實施方式,在透過轉彎控制使作業車輛1轉彎的期間,作為對使方向盤56轉動的轉向馬達57進行驅動的控制單元的控制部87構成為,以行駛車體2的車速越低則方向盤56的轉動速度越低的方式,根據主變速桿35的操作位置變更施加電壓,變更方向盤56的轉動速度的上限值,因此,能夠使轉彎控制中的轉彎半徑更穩定,能夠使作業車輛1穩定地向接下來的插植行程的位置轉彎。
並且,根據本實施方式,在轉彎控制中,在方向盤56的轉動方向切換前後,將使方向盤56轉動的轉向馬達57的旋轉速度抑制得較低,因此,能夠減少方向盤56的轉動方向切換時的衝擊,防止在從方向盤56到轉向馬達57之間產生齒輪雜訊。
並且,根據本實施方式,取得土壤的肥沃度的資料的距離間隔構成為與在田地插植秧苗的行間的距離(30cm)相等,因此,除了能夠穩定地進行取樣之外,即使在傾斜或橫向行駛的同時進行示教時,也能夠按照大致相鄰的行(秧苗的列)取得資料。
並且,根據本實施方式,在轉彎控制中,如第8圖所示,能夠透過在監視器61上變更控制值來增減根據表示行駛車輪8、9的滑移的程度的相關值打回或打足方向盤56時的轉動量(轉動角度),因此,能夠在監視器61上容易地調節轉彎後的作業車輛1的位置。
另外,根據本實施方式,在向左側轉彎的情況和向右側轉彎的情況下,能夠在監視器61上設定各自的控制值,所以在田地條件在田地上的一方的地頭(北側的地頭)與另一方的地頭(南側的地頭)之間不同的情況下,能夠在各地頭適當地調節轉彎後的作業車輛1的位置。
第10圖是表示本發明的另一較佳實施方式的作業車輛1的控制部87的轉彎控制的過程的流程圖。
本實施方式的作業車輛1構成為具備7行插植的秧苗插植部63(作業機的一例)的插秧機,直到轉彎目標位置為止的距離(例如「第一列」和「第二列」之間的距離)為210cm(行間30cm×秧苗7行量),因此,設定為比第1圖至第9圖所示的上述實施方式的作業車輛1的情況短30cm。
因此,在轉彎控制中,控制部87在標準條件的田地中,能夠轉彎到轉彎目標位置的規定的轉向角θd[度]位於比所述實施方式的情況下的規定的轉向角θd[度]靠打死位置側(來自中立位置的轉向角θd[度]比所述實施方式的情況大),在將方向盤56打至大致打死位置的狀態下開始轉彎。
這裡,如上述那樣,校正後的目標轉向角θdi的範圍是θd-100≤θdi≤θd+20[度],從規定的轉向角θd[度]起的校正幅度構成為-100∘至+20∘,向打死位置側的校正值(從轉向角θd起的打足方向的校正)的上限(最大值)為+20∘。
但是,在具有7行插植的秧苗插植部63的作業車輛1中,轉向角θd大致為打死位置,校正前的轉向角θd[度]不位於比打死位置靠中立位置側校正上限角度(+20∘)以上的位置。換言之,若將校正上限角度加上規定的轉向角θd[度],則成為超過打死位置的角度。因此,由於無法進行向打足側的充分的轉向角校正,因此,在本實施方式中,構成為透過對打回中立位置的定時(第6圖中的步驟s11中計算出的機體2的方位)進行校正,從而能夠向轉彎目標位置轉彎,以下,對基於「U形轉彎」的形式的轉彎控制中的向中立位置打回的定時的校正進行說明。
在本實施方式中,在取得直到轉彎目標位置為止的距離的資料(步驟sss1)後,控制部87將車速限制為0.75[m/s],並且驅動轉向馬達57,以成為規定的轉向角θd[度]的方式,使方向盤56向接下來的插植行程側轉動(步驟sss2)。
接著,控制部87判定根據從機體的方位感測器80輸出的檢測信號判斷的機體2的方位與接下來的直行行駛中的假想的目標線的角度差是否為50∘以下(步驟sss3)。
在判定的結果是機體2的方位與接下來的插植行程(例如「第二列」)中的假想的目標線的角度差超過50∘的情況下,反覆進行判定直至角度差為50∘以下。
與此相對,在判定的結果是機體2的方位與接下來的插植行程中的假想的目標線的角度差為50∘以下的情況下,控制部87驅動HST伺服馬達150,將車速限制為0.5m/s(步驟sss4)。
接著,控制部87判定根據從方位感測器80輸出的檢測信號判斷的機體2的方位與接下來的直行行駛中的假想的目標線的角度差是否為角度θst以下(步驟sss6)。
在判定的結果是機體2的方位與接下來的插植行程(直行行駛)中的目標線的角度差超過θst[度]的情況下,在將方向盤56的轉向角保持為θd的狀態下,反覆進行判定直至角度差為θst[度]以下。
與此相對,在判定的結果是機體2的方位與接下來的直行行駛中的目標線的角度差為θst[度]以下的情況下,控制部87驅動轉向馬達57,使方向盤56返回中立位置(步驟sss7)。
這樣,在本實施方式中構成為,在考慮了在監視器61上設定的控制值的機體方位(定時)使方向盤56打回中立位置,因此,能夠高精度地向轉彎目標位置轉彎。
這樣,當結束轉彎控制時,控制部87解除車速的限制,驅動HST伺服馬達150,變更為與主變速桿35的操作位置對應的車速。
在作業車輛中,較佳設置有狀態顯示燈,該狀態顯示燈在進行自動駕駛的期間,特別是在無人的狀態下作業車輛進行自動駕駛的期間進行報知,以使位於車輛外的作業者一目了然地瞭解作業車輛的狀態。狀態顯示燈一般為了使來自周圍的目視確認良好,而設置於車輛的上部。(日本特開2021-108595號公報)
然而,狀態顯示燈在上下方向上較長的情況較多,若設置於車輛的上部,則狀態顯示燈從車輛的除了狀態顯示燈以外的部分朝上方突出,相應地,車輛的總高度會變高,在將作業車輛裝載於卡車時等,狀態顯示燈可能會與隧道等的外部接觸而破損。
因此,本發明的目的在於提供如下這樣的作業車輛:狀態顯示燈的目視確認性良好,且能夠防止狀態顯示燈與外部接觸的情況。
本實施方式的作業車輛1是在田地插植稻子的秧苗的插秧機,如第1圖所示,具備:行駛車體2(以下,也簡稱為「車體」);安裝於行駛車體2的後部的秧苗插植部63;顯示作業車輛1的狀態的狀態顯示燈55;向田地供給肥料的施肥裝置26;左右一對劃線標識器40,它們在田地上形成作為一邊插植秧苗一邊行駛時的行駛位置的目標的線;設置於行駛車體2的前部的接收天線130;檢測行駛車體2的朝向的方位的方位感測器80;輔助秧苗框74,其設置於行駛車體2的前部且收納向秧苗插植部63供給的秧苗;以及從外部對作業車輛1進行遠端操作的遙控器44(參照第11圖以及第12圖)。
接收天線130和方位感測器80被第1圖所示的天線罩50覆蓋。秧苗插植部63是本發明的「作業機」的一例。
接收天線130是接收來自GNSS衛星的電波的天線,能夠取得車體的位置資訊。取得的位置資訊被發送到設置於行駛車體2的控制部87的導航ECU 70(參照第11圖)。在位置資訊的取得中使用RTK-GNSS,透過接收校正資訊,能夠取得高精度的位置資訊。
在本實施方式中,作為校正資訊的輸入介面,使用Bluetooth(註冊商標)的SPP(Serial Port Profile),以設備名連接並輸入便攜電話、Bluetooth(註冊商標)轉換器。
遙控器44對作業車輛1進行遠端操作,能夠將作業開始指示、前進後退、停車等指示發送到設置於車輛的遙控天線52。若遙控器44與作業車輛1分離通信距離以上,則作業車輛1為了安全而自動停車。
第13圖是第1圖所示的狀態顯示燈55附近的概略主視圖,第14圖是採取沿上下方向延伸的姿勢的狀態顯示燈55附近的放大立體圖,第15圖是採取沿水準方向延伸的姿勢的狀態顯示燈55附近的放大立體圖。
在第13圖的對話方塊內示出了支承狀態顯示燈55的支承部件90的放大主視圖,第14圖以及第15圖示出了從右斜前方觀察的狀態顯示燈55的附近。另外,在第14圖以及第15圖中,省略了後面詳細敘述的收納箱。
另外,第16圖是從右斜後方觀察的狀態顯示燈55附近的放大立體圖,第17圖是從左前斜下方觀察的狀態顯示燈55附近的放大立體圖。
如第14圖以及第16圖所示,狀態顯示燈55構成為具備沿上下方向排列的第一燈121、第二燈122以及第三燈123的層疊燈,第一燈121能夠發出(點亮)桃色的光,第二燈122能夠發出(點亮)綠色的光,第三燈123能夠發出(點亮)藍色的光。
這裡,在僅點亮第一燈121的情況下表示基於異常發生的暫時停止(停車)狀態,在僅點亮第三燈123的情況下表示透過自動駕駛正在行駛中,在第一燈121、第二燈122、第三燈123均點亮的情況下表示能夠開始基於自動駕駛的行駛的狀態,在第一燈121、第二燈122、第三燈123均熄滅的情況下表示處於手動駕駛模式或有人自動駕駛模式。因此,在作業者搭乘於作業車輛1進行操縱的期間,狀態顯示燈55不會點亮而閃爍和礙眼。
在設定為無人自動駕駛模式的情況下,狀態顯示燈55中的任一個燈121~123點亮。
如第1圖以及第13圖所示,顯示作業車輛1的狀態的狀態顯示燈55配置在覆蓋接收天線130(參照第1圖)的天線罩50的正側面(右方)且車輛中最高的位置。
如第13圖以及第16圖所示,支承接收天線130和天線罩50的天線框架100具備:固定在行駛車體2的底踏板60的下部的左右一對固定框架75、76;以及安裝框架77,其將一對固定框架75、76在它們的上端部連結起來,天線罩50安裝於該安裝框架77。
在本實施方式中,狀態顯示燈55安裝於支承部件90,由支承部件90支承。
如第13圖的對話方塊內所示,支承部件90具有從正面觀察呈將L字上下顛倒而成的倒L字狀的安裝板92和呈U字狀的撐條91,支承部件90的撐條91的右部利用螺栓93A固定於安裝框架77。
在使用狀態顯示燈55時(第1圖、第13圖、第14圖、第15圖及第16圖所示的使用狀態),安裝板92和撐條91透過第14圖所示的旋鈕螺栓58A及帶肩螺栓59連結。
具體而言,將形成於安裝板92的前側的螺紋孔94與形成於撐條91的前側的螺紋孔94重疊,將形成於安裝板92的後側的孔95與形成於撐條91的後側的孔95重疊,使旋鈕螺栓58A插入並螺合於各前側的螺紋孔94、94,將帶肩螺栓59插入各後側的孔95、95,用螺母從內側(左方)固定,由此使安裝板92與撐條91連結起來。帶肩螺栓59沿左右方向(車輛寬度方向)插入。
這裡,如果僅將旋鈕螺栓58A從安裝板92和撐條91卸下,則能夠使安裝板92和固定於安裝板92的狀態顯示燈55以在左右方向上延伸的帶肩螺栓59為轉動支點向後方轉動,從而切換為第15圖所示的收納狀態(收納姿勢)。
在本實施方式中,當安裝板92和狀態顯示燈55向後方轉動時,狀態顯示燈55整體(全部)位於比天線罩50的上端部靠下方的位置。
因此,例如在將作業車輛1裝載於卡車等進行搬運時等,作業者透過將旋鈕螺栓58A從安裝板92和撐條91卸下,並使安裝板92和狀態顯示燈55向後方(駕駛席48側)轉動,能夠降低車輛的總高度,能夠防止在搬運過程中狀態顯示燈55與外部(例如隧道)等接觸而破損。
而且,在本實施方式中,由於在向前側的螺紋孔94、94的貫穿插入中使用了旋鈕螺栓58A,所以能夠無工具地將旋鈕螺栓58A從安裝板92和撐條91卸下,使安裝板92和狀態顯示燈55轉動,便利性高。
另外,在本實施方式中,如第13圖所示,支承部件90的安裝板92呈倒L字狀,安裝板92中的比與撐條91連結的部分靠上方的部分的一部分113向車輛寬度方向內側(中央標誌物18側)延伸。在該朝向車輛寬度方向內側延伸的部分的上表面安裝有狀態顯示燈55。
透過這樣構成,即使在狀態顯示燈55(相鄰)配置於天線罩50的側方的情況下,也能夠將狀態顯示燈55的位置配置在車輛寬度方向(左右方向)中央側,因此,能夠抑制狀態顯示燈55妨礙作業者的作業路線。此外,如第15圖所示,當安裝板92和狀態顯示燈55轉動到後方時,螺栓93A和帶肩螺栓59的拆卸變得容易。
另外,在不使用狀態顯示燈55時,也可以使安裝板92和狀態顯示燈55從第15圖所示的狀態進一步向下方轉動,切換到狀態顯示燈55朝向下方的狀態(第二燈122位於第三燈123的下方的狀態,狀態顯示燈55從第14圖所示的狀態向下方轉動大致180∘的狀態)。
在該情況下,由於狀態顯示燈55的整體位於比天線罩50的上端部靠下方的位置,因此,能夠防止狀態顯示燈55與外部接觸的情況,並且螺栓93A和帶肩螺栓59的拆卸變得容易。另外,在將狀態顯示燈55切換為向下方延伸的狀態(姿勢)的情況下,狀態顯示燈55不向後方的駕駛席48側延伸,因此難以妨礙作業者。
另外,狀態顯示燈也可以以橫向(第一燈位於第三燈的側方的朝向)的姿勢配置在天線罩50的下方的位置,在該情況下,狀態顯示燈也不會妨礙接收天線,能夠抑制作業中的車輛的總高度,外觀良好,並且能夠容易地從駕駛席48確認狀態顯示燈。
第18圖是表示第16圖所示的收納箱53的內表面的放大立體圖。
如第13圖、第16圖、第17圖和第18圖所示,在天線罩50的下方設置有收納箱53,使用安裝在收納箱53的左右的一對板68(參照第18圖)透過螺栓93A與撐條91、安裝框架77一起緊固。
如第16圖所示,在收納箱53的後部形成有開口78,能夠在不妨礙接收天線130的位置資訊的取得、作業者的視野的情況下,將網路型的RTK-GPS服務(VRS)用的終端等精密儀器或其纜線類收納於收納箱53。
如第18圖所示,在收納箱53的內側的底面粘貼有橡膠板84,抑制向收納於收納箱53內的精密儀器的振動傳遞/衝擊傳遞。
如第17圖所示,以在收納箱53的上端部與天線罩50的底面(GNSS板)104之間除去開口78之外沒有間隙的方式,將收納箱53以緊貼於底面的狀態固定,能夠防止水、灰塵從開口78以外的部分侵入,並且能夠美觀地形成。另外,由於在收納箱53的底面形成有沿左右方向延伸的縫隙101,因此,能夠防止水或灰塵積存在收納箱53內。
如第16圖、第17圖和第18圖所示,在收納箱53的後部設置有20mm左右的長度的折回部(返回部)106,能夠防止收納於收納箱53內的物品掉落到外部。
如第18圖中的「折返」所示,折回部106的後端部以與外側的面緊貼的方式向下側折返,能夠防止由毛邊翹曲引起的受傷。
1:作業車輛
2:行駛車體
3:主框架
7:發動機
8:前輪(車輪)
9:後輪(車輪)
10:連桿基礎框架
12:升降液壓缸
16:指狀桿感測器
17:轉彎控制開關
18:中央標誌物
19:插植通斷開關
23:指狀桿
25:靜液壓式無級變速器
26:施肥裝置
27:插植離合器馬達
28:標識器開關
29:後輪旋轉感測器
30:變速箱
31:前輪車軸
32:顯示器
33:船體感測器
34:標識器馬達
35:主變速桿
36:主變速桿感測器
37:傾斜檢測感測器
38:船體
40:劃線標識器
41:劃線體
43:轉向機構
44:遙控器
45:轉向馬達感測器
47:前罩
48:駕駛席
49:操縱部
50:天線罩
52:遙控天線
53:收納部(收納箱)
54:操作部
55:狀態顯示燈
56:方向盤
57:轉向馬達
58:轉向感測器
58A:旋鈕螺栓
59:帶肩螺栓
60:底踏板
61:監視器
62:操作開關
63:秧苗插植部
64:插植裝置
66:施肥量調節馬達
68:板
69:插植件
70:導航ECU
71:轉向ECU
74:輔助秧苗框
75,76:固定框架
77:安裝框架
78:開口
79:直行輔助桿
80:方位感測器
81:直行輔助桿感測器
82:車軸(後輪車軸)
83:轉向軸
84:彈性體(橡膠板)
85:上部連桿臂
87:控制部
88:電子液壓閥
89:處理部
90:支承部件
91:撐條
92:安裝板
93:存儲部
93A:螺栓
94:螺紋孔
95:孔
96:發動機旋轉感測器
97:節氣門馬達
98:導電率感測器
99:深度感測器
100:天線框架
101:縫隙
103:電磁閥
104:支承部件(底面)
105:定時器
106:折回部
108:動力轉向部
110:座椅開關
112:揚聲器
113:部分
121:第一燈
122:第二燈
123:第三燈
130:接收天線
150:HST伺服馬達
190:連桿感測器
200:田地
201,202,203,204:邊
207:插植開始位置
208:虛線
210:中央區域
211,212,213,214:周緣區域
218:起點
219:終點
1000:溫度感測器
s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9,s10,s11,s12,s13:步驟
ss1,ss2,ss3,ss4,ss5,ss6,ss7,ss8,ss9,ss10,ss11,ss12,ss13:步驟
sss1,sss2,sss3,sss4,sss5,sss6,sss7:步驟
θa:當前的轉向角
θd:轉向角(規定的轉向角)
θdi:校正後的目標轉向角
θp:方位
θst:角度差
ωi:理想角速度
ωp:角速度
v:車速
第1圖是本發明的較佳的實施方式的作業車輛的概略左側視圖。
第2圖是第1圖所示的作業車輛的概略俯視圖。
第3圖是第1圖所示的作業車輛的控制系統、檢測系統、輸入系統以及驅動系統的方塊圖。
第4圖是第1圖所示的主變速桿的放大圖,是表示主變速桿的操作範圍的示意圖。
第5圖是表示第1圖所示的作業車輛在田地內插植秧苗的同時行駛的路徑的示意性俯視圖。
第6圖是表示第1圖所示的作業車輛的控制部的轉彎控制的過程的流程圖。
第7圖是表示第6圖所示的多個步驟與行駛車體的朝向(方位)的關係的示意性俯視圖。
第8圖是表示轉向角校正控制中的監視器所顯示的控制值的設定畫面的圖。
第9圖是表示基於「後退轉彎」的形式的轉彎控制的過程的流程圖。
第10圖是表示本發明的另一較佳實施方式的作業車輛的控制部的轉彎控制的過程的流程圖。
第11圖是第1圖所示的作業車輛的方塊圖。
第12圖是表示對作業車輛進行遠端操作的遙控器的圖。
第13圖是第1圖所示的狀態顯示燈的附近的概略主視圖。
第14圖是採取沿上下方向延伸的姿勢的狀態顯示燈的附近的放大立體圖。
第15圖是採取沿水準方向延伸的姿勢的狀態顯示燈的附近的放大立體圖。
第16圖是從右斜後方觀察的狀態顯示燈附近的放大立體圖。
第17圖是從左前斜下方觀察的狀態顯示燈的附近的放大立體圖。
第18圖是表示第16圖所示的收納箱的內表面的放大立體圖。
50:天線罩
53:收納部(收納箱)
55:狀態顯示燈
75,76:框架
77:安裝框架
78:開口
90:支承部件
91:撐條
92:安裝板
93A:螺栓
106:折回部
121:第一燈
122:第二燈
123:第三燈
Claims (5)
- 一種作業車輛,其特徵在於,所述作業車輛具備: 行駛車體(2); 作業機,其安裝於所述行駛車體(2); 接收天線(130),其取得所述行駛車體(2)的位置資訊; 框架,其支承所述接收天線(130);以及 天線罩(50),其覆蓋所述接收天線(130), 在所述框架具備收納部(53)。
- 根據請求項1所述的作業車輛,其特徵在於, 所述作業車輛設置有支承部件(104),所述支承部件(104)支承所述接收天線(130)或所述天線罩(50), 由所述支承部件(104)構成所述收納部(53)。
- 根據請求項1或2所述的作業車輛,其特徵在於, 所述收納部(53)位於所述接收天線(130)的下方。
- 根據請求項1或2所述的作業車輛,其特徵在於, 在所述收納部(53)收納包括所述接收天線(130)的終端在內的精密儀器及/或纜線類,在所述精密儀器的下方鋪設有彈性體(84)。
- 根據請求項3所述的作業車輛,其特徵在於, 在所述收納部(53)收納包括所述接收天線(130)的終端在內的精密儀器及/或纜線類,在所述精密儀器的下方鋪設有彈性體(84)。
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