WO2020129960A1 - 作業車 - Google Patents

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WO2020129960A1
WO2020129960A1 PCT/JP2019/049343 JP2019049343W WO2020129960A1 WO 2020129960 A1 WO2020129960 A1 WO 2020129960A1 JP 2019049343 W JP2019049343 W JP 2019049343W WO 2020129960 A1 WO2020129960 A1 WO 2020129960A1
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WO
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steering
operation tool
traveling
automatic steering
switch
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/049343
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English (en)
French (fr)
Inventor
三崎真志
Original Assignee
株式会社クボタ
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K35/20Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/28Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor characterised by the type of the output information, e.g. video entertainment or vehicle dynamics information; characterised by the purpose of the output information, e.g. for attracting the attention of the driver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/10Interpretation of driver requests or demands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D49/00Tractors
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    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0055Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements
    • G05D1/0061Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20Control system inputs
    • G05D1/22Command input arrangements
    • G05D1/221Remote-control arrangements
    • G05D1/227Handing over between remote control and on-board control; Handing over between remote control arrangements
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    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/16Type of output information
    • B60K2360/175Autonomous driving
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    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/60Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/61Specially adapted for utility vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/15Agricultural vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/20Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22Agricultural vehicles
    • B60Y2200/221Tractors

Definitions

  • the present invention relates to a work vehicle capable of automatically steering a traveling machine body so that the traveling machine body travels along a target travel route.
  • the work vehicle described in Patent Document 1 is already known.
  • the work vehicle described in Patent Document 1 is configured such that the traveling machine body can be automatically steered so that the traveling machine body travels along a target traveling route.
  • the work vehicle described in Patent Document 1 is provided with a setting operation tool (in the document, “setting button 101” or the like) for performing settings relating to automatic steering of the traveling machine body.
  • the setting operation tool is configured by a touch panel, and is displayed on a monitor [39] located in front of a steering wheel (in the literature, “steering wheel [20]”).
  • the features of the present invention include a steering handle for steering the traveling body, a control tower having the steering handle, and an automatic steering device for automatically steering the traveling body so that the traveling body travels along a target traveling route.
  • the automatic steering switching operation tool and the setting operation tool are located below the steering wheel and near the steering wheel. This allows the automatic steering switching operation tool and the setting operation tool to be reached even if the driver does not reach a large amount, so that the automatic steering switching operation tool and the setting operation tool can be easily operated.
  • the setting operation tool is arranged on a side where a driver seat is located with respect to a rotation axis of the steering handle.
  • the setting operation tool is located near the driver. This makes it easier for the driver to reach the setting operation tool.
  • the setting operation tool includes a plurality of operation switches, It is preferable that the plurality of operation switches are arranged side by side.
  • the distance from the driver is substantially equal for all of the plurality of operation switches. This makes it easier for the driver to reach all of the plurality of operation switches.
  • a forward/reverse switching operation tool for switching the traveling direction of the traveling machine body to forward or reverse
  • the automatic steering switching operation tool and the forward/backward switching operation tool are configured to rotate the steering wheel. It is preferable to be arranged on one side in the lateral direction of the machine body with respect to the axis.
  • the automatic steering switching operation tool and the forward/reverse switching operation tool are integrated on one side of the left/right direction of the aircraft with respect to the rotation axis of the steering wheel. This allows the driver to easily operate the automatic steering switching operation tool and the forward/reverse switching operation tool with one hand without changing his or her hands.
  • the automatic steering switching operation tool and the forward-reverse switching operation tool are arranged at different positions in the longitudinal direction of the machine body.
  • the distance from the driver to each of the automatic steering switching operation tool and the forward/reverse switching operation tool will be different.
  • the driver can switch between the automatic steering switching operation tool and the forward/reverse switching operation. It is possible not to confuse it with the operation tool.
  • a display device for displaying information regarding automatic steering of the traveling machine body is provided, and the display device is arranged in front of the steering handle.
  • the driver can visually recognize the display device without turning off the line of sight from the front.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 1.
  • FIG. 1 and 2 show a tractor (work vehicle).
  • the tractor is provided with a traveling body 1.
  • the traveling machine body 1 is configured by, for example, a four-wheel drive traveling machine body.
  • the traveling vehicle body 1 is provided with a pair of drivable and steerable left and right front wheels 2F and a pair of drivable left and right rear wheels 2B.
  • a pair of left and right fenders 3 are provided to cover the left and right rear wheels 2B, respectively.
  • a drive unit 4 is provided in the first half of the traveling body 1.
  • the prime mover 4 includes an engine E and a hood 5 that houses the engine E.
  • a driving unit 6 on which a driver rides is provided in the latter half of the traveling machine body 1.
  • the driver 6 is provided with a driver's seat 7 on which a driver sits and a front panel 8 located in front of the driver's seat 7.
  • a lops 9 is provided around the driver's seat 7.
  • a link mechanism 10 to which a working device (not shown) such as a rotary tiller is attached is provided at the rear end of the traveling machine body 1.
  • This tractor is equipped with a GPS antenna unit 11 and an inertial measurement device (not shown).
  • the GPS antenna unit 11 is a device that receives position information from a GPS (Global Positioning System) satellite and measures the position of the traveling machine body 1 based on the received position information.
  • the GPS antenna unit 11 is supported on the upper part of the lops 9 in a state where the left-right center of the GPS antenna unit 11 coincides with the left-right center of the body.
  • the inertial measurement device is a device that measures inertial information (yaw angle, pitch angle, roll angle, etc.) of the traveling machine body 1.
  • the traveling machine body 1 travels along the target traveling route based on the position of the traveling machine body 1 measured by the GPS antenna unit 11 and the inertia information of the traveling machine body 1 measured by the inertial measurement device. Further, an automatic steering mechanism 12 (see FIGS. 5 to 7) for automatically steering the traveling vehicle body 1 is provided.
  • the front panel 8 is provided with a meter panel 13, a monitor 14 (display device), and a control tower 15.
  • the steering tower 15 is provided with a steering handle 16 and the like.
  • the meter panel 13 is arranged below the front of the steering wheel 16.
  • the meter panel 13 is provided with a fuel gauge, an engine tachometer, a water temperature gauge, a liquid crystal display unit, various lamps and the like.
  • the monitor 14 is arranged above the meter panel 13 and in front of the steering handlebar 16. Information related to automatic steering of the traveling vehicle body 1 is displayed on the monitor 14.
  • the monitor 14 functions as a guidance monitor for automatic steering of the traveling machine body 1.
  • the control tower 15 is provided in front of the driver's seat 7.
  • a steering handle 16 In the control tower 15, a steering handle 16, a steering shaft 17, a steering post 18, an automatic steering switching lever 19, a forward/reverse switching lever 20, a setting switch 21, a switch 22, an automatic steering mechanism 12, Is provided.
  • the steering post 18 and the automatic steering mechanism 12 are covered by the steering cover 23.
  • the control tower 15 is supported by a support frame 29 via a steering post 18 so as to be swingable around a swing axis X1 extending in the left-right direction of the aircraft.
  • a tilt mechanism 24 for adjusting the position of the control tower 15 around the swing axis X1 is provided.
  • a tilt pedal 25 for operating the tilt mechanism 24 is provided below the front panel 8. By depressing the tilt pedal 25, the tilt mechanism 24 enters a state in which the position of the control tower 15 can be adjusted. When the depression of the tilt pedal 25 is released, the position of the control tower 15 is positioned.
  • the steering handle 16 is a handle for steering the traveling body 1.
  • the steering shaft 17 is connected to the steering handle 16 in a state of extending downward from the steering handle 16.
  • the steering shaft 17 is rotatably supported by the steering post 18 about an axis Z1 of the steering shaft 17 (a rotation axis of the steering handle 16) so that the steering shaft 17 can be rotated by the steering handle 16.
  • the steering post 18 includes an upper insertion portion 26 that inserts and supports an upper portion of the steering shaft 17, a lower insertion portion 27 that inserts and supports a lower portion of the steering shaft 17, and a base portion 28 that supports the lower insertion portion 27. And are provided.
  • the base portion 28 is supported by a support frame 29 so as to be swingable around a swing axis X1.
  • the automatic steering switching lever 19 is a lever for switching whether to automatically steer the traveling vehicle body 1.
  • the forward/reverse switching lever 20 is a lever for switching the traveling direction of the traveling machine body 1 to forward or reverse.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/backward switching lever 20 are arranged below the steering handle 16 at the upper part of the control tower 15.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/backward switching lever 20 are arranged on one side (in the present embodiment, the left side) in the lateral direction of the machine body with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/backward switching lever 20 are arranged at different positions in the longitudinal direction of the machine body.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/reverse switching lever 20 are arranged such that the automatic steering switching lever 19 is located on the front side and the forward/reverse switching lever 20 is located on the rear side.
  • a forward/reverse changeover switch 30 is provided for switching the traveling direction of the traveling body 1 to forward or reverse depending on the operation position of the forward/reverse changeover lever 20.
  • the forward/reverse switching switch 30 is configured to be able to detect the operating position of the forward/backward switching lever 20.
  • the forward/reverse switching switch 30 is arranged below a portion of the gear case 31 that is located on the left side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the forward/backward changeover switch 30 is supported by the steering post 18 via a stay 32.
  • the forward/reverse switching lever 20 is configured to be switchable between a forward position where the traveling body 1 travels forward, a backward position where the traveling body 1 travels backward, and a neutral position where the traveling body 1 stops traveling.
  • the forward/reverse switching lever 20 extends upward from a height position below the gear case 31 to a height position overlapping the vertical range of the steering handle 16.
  • the forward/reverse switching lever 20 is provided with a grip portion 20a gripped by a driver, a connecting portion 20b connected to the forward/reverse switching switch 30, and a rod portion 20c extending between the grip portion 20a and the connecting portion 20b. There is.
  • the grip portion 20a is arranged at a height position that overlaps the vertical range of the steering handle 16.
  • the rod portion 20c extends upward from the connecting portion 20b so as to bypass the gear case 31.
  • the setting switch 21 is a switch for setting the automatic steering of the traveling vehicle body 1.
  • the setting switch 21 includes a correction switch 33, a dial switch 34, and a changeover switch 35.
  • the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35 are arranged above the steering tower 15 and below the steering wheel 16.
  • the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35 are arranged on the side (rear side) where the driver's seat 7 is located with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35 are arranged side by side in this order from the left side.
  • the correction switch 33 is a switch for correcting the calculated position of the traveling machine body 1.
  • the correction switch 33 includes a left correction switch unit 33a that corrects the calculated position of the traveling body 1 to the left side, and a right correction switch unit 33b that corrects the calculated position of the traveling body 1 to the right side. There is.
  • the dial switch 34 is composed of a switch that can be pushed and rotated. By short-pressing the dial switch 34, various decisions can be made, for example. By long-pressing the dial switch 34, various menus can be called, for example. By rotating the dial switch 34 leftward or rightward, for example, various selections can be made.
  • the function corresponding to each operation of the dial switch 34 is not limited to the above-described functions (decision, menu call, selection).
  • the changeover switch 35 is composed of a pushable switch. By short-pressing the changeover switch 35, for example, it is possible to return to the previous screen. By long-pressing the changeover switch 35, for example, it is possible to return to the home screen.
  • the function corresponding to each operation of the changeover switch 35 is not limited to the above-described functions (return to the previous screen, return to the home screen).
  • the switch 22 is a switch for operating the headlight and the turn signal.
  • the switch 22 is arranged on the right side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the automatic steering mechanism 12 accommodates a motor M that rotationally drives the steering shaft 17, a gear mechanism G that transmits the driving force of the motor M to the steering shaft 17, and a gear mechanism G.
  • the gear case 31 is provided.
  • the motor M and the gear case 31 are arranged vertically. Specifically, the motor M and the gear case 31 are arranged such that the motor M is located on the upper side and the gear case 31 is located on the lower side.
  • the gear mechanism G is provided with an output gear 36 provided on the output shaft of the motor M, a first relay gear 37 meshing with the output gear 36, a first relay gear 37 coaxially, and a first relay gear 37.
  • a second relay gear 38 that rotates together with the second relay gear 38 and an input gear 39 that is provided on the steering shaft 17 and that meshes with the second relay gear 38 are provided.
  • the gear case 31 is arranged below the steering handle 16 at a position that is offset to the left with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the vertical thickness T1 of the gear case 31 is the same as or substantially the same as the vertical thickness T2 of the motor M.
  • the gear case 31 has a structure in which an upper case portion 31a and a lower case portion 31b are vertically divided into two parts.
  • the gear case 31 is supported by the steering post 18 with the steering shaft 17 passing through the gear case 31 in the vertical direction.
  • the lower end of the upper insertion portion 26 is fixed (bolted) to the upper surface of the upper case portion 31a.
  • An upper end portion of the lower insertion portion 27 is fixed (bolted) to the lower surface portion of the lower case portion 31b.
  • the motor M is arranged below the steering handle 16 and to the left of the steering shaft 17.
  • the motor M is supported by the gear case 31. Specifically, the motor M is supported (placed and supported) on a portion of the gear case 31 located on the left side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the motor M is fixed (screwed) to the upper surface of the upper case portion 31a.
  • the motor M is disposed below the steering handlebar 16 and to the left of the steering shaft 17.
  • the motor M may be arranged below the steering handle 16 and to the right of the steering shaft 17.
  • the motor M and the gear case 31 are arranged in a state where the motor M is located on the upper side and the gear case 31 is located on the lower side.
  • the motor M and the gear case 31 may be arranged such that the gear case 31 is located on the upper side and the motor M is located on the lower side.
  • the motor M and the gear case 31 may be arranged side by side on the left and right.
  • the motor M and the gear case 31 may be arranged side by side in the front-rear direction.
  • the motor M is supported by the portion of the gear case 31 that is located on the left side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the motor M may be supported by a portion of the gear case 31 located on the right side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the motor M may be supported by a member other than the gear case 31.
  • the gear case 31 is disposed below the steering handle 16 at a position that is offset to the left with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the gear case 31 may be disposed below the steering handle 16 at a position that is offset to the right with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the vertical thickness T1 of the gear case 31 is the same as or substantially the same as the vertical thickness T2 of the motor M.
  • the vertical thickness T1 of the gear case 31 is not limited to the same or substantially the same as the vertical thickness T2 of the motor M.
  • the vertical thickness T1 of the gear case 31 may be thicker than the vertical thickness T2 of the motor M.
  • the forward/reverse switching lever 20 extends upward from a height position below the gear case 31 to a height position that overlaps the vertical range of the steering handle 16.
  • the configuration of the forward/reverse switching lever 20 is not limited to the configuration according to the above embodiment.
  • the upper end portion (grasping portion 20a) of the forward/reverse switching lever 20 may be located below the lower end of the steering handle 16.
  • the setting switch 21 is configured by the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35.
  • the configuration of the setting switch 21 is not limited to the configuration according to the above embodiment.
  • switches other than the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35 may be provided.
  • switches other than the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35 may be provided in place of at least one of the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35.
  • the setting switch 21 may be composed of one "operation switch".
  • the setting switch 21 is arranged on the side (rear side) where the driver's seat 7 is located with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the setting switch 21 may be arranged on one side in the lateral direction of the machine body with respect to the rotation axis Z1 of the steering wheel 16.
  • the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35 are arranged side by side.
  • the correction switch 33, the dial switch 34, and the changeover switch 35 may be arranged in front and rear.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/backward switching lever 20 are arranged on the left side with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/backward switching lever 20 may be arranged on the right side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/backward switching lever 20 may be arranged (distributed arrangement) on one side and the other side in the vehicle body left-right direction with respect to the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/reverse switching lever 20 are arranged in a state where the automatic steering switching lever 19 is located on the front side and the forward/reverse switching lever 20 is located on the rear side.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/backward switching lever 20 may be arranged such that the forward/backward switching lever 20 is located on the front side and the automatic steering switching lever 19 is located on the rear side.
  • the automatic steering switching lever 19 and the forward/reverse switching lever 20 may be arranged at the same position in the machine longitudinal direction.
  • the forward/rearward travel changeover switch 30 is arranged below the portion of the gear case 31 that is located on the left side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the position of the forward/backward changeover switch 30 is not limited to the position according to the above embodiment.
  • the forward/reverse switching switch 30 may be arranged below a portion of the gear case 31 that is located on the right side of the rotation axis Z1 of the steering handle 16.
  • the forward/rearward travel changeover switch 30 may be arranged in a different place from below the gear case 31.
  • the “automatic steering switching operation tool” is configured by the automatic steering switching lever 19.
  • the “automatic steering switching operation tool” may be configured by a switch.
  • the “forward/reverse switching operation tool” includes the forward/reverse switching lever 20.
  • the “forward/reverse switching operation tool” may be configured by a switch.
  • the “setting operation tool” is configured by the setting switch 21.
  • the “setting operation tool” may be configured by a lever.
  • the tilt mechanism 24 is provided in the tractor.
  • the tractor may not be provided with the tilt mechanism 24.
  • the tractor is not provided with the cabin that covers the operating unit 6.
  • the tractor may be provided with the cabin instead of the lops 9.
  • the present invention can be used for a work vehicle (for example, a tractor) capable of automatically steering the traveling machine body so that the traveling machine body travels along the target traveling route.
  • a work vehicle for example, a tractor

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Abstract

作業車は、走行機体の自動操舵を行うか否かを切り替え操作するための自動操舵切り替え操作具19と、走行機体の自動操舵に係る設定を行うための設定操作具21と、を備えている。自動操舵切り替え操作具19及び設定操作具21は、操縦塔15の上部において、ステアリングハンドル16の下方に配置されている。

Description

作業車
 本発明は、走行機体が目標走行経路に沿って走行するように、走行機体を自動操舵することが可能な作業車に関する。
 上記のような作業車として、例えば、特許文献1に記載の作業車が既に知られている。特許文献1に記載の作業車は、走行機体が目標走行経路に沿って走行するように、走行機体を自動操舵可能に構成されている。特許文献1に記載の作業車には、走行機体の自動操舵に係る設定を行うための設定操作具(文献では「設定ボタン101」等)が備えられている。特許文献1に記載の作業車では、設定操作具がタッチパネルによって構成されており、ステアリングハンドル(文献では「操縦ハンドル〔20〕」)の前方に位置するモニター〔39〕に表示される。
特開2016-23973号公報
 特許文献1に記載の作業車では、運転者が設定操作具を操作する際に、ステアリングハンドルの前方に手を伸ばして操作しなければならないため、設定操作具が操作し辛いものになっている。
 上記状況に鑑み、自動操舵用の操作具を容易に操作することが可能な作業車が要望されている。
 本発明の特徴は、走行機体を操舵操作するためのステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルを有する操縦塔と、前記走行機体が目標走行経路に沿って走行するように、前記走行機体を自動操舵する自動操舵機構と、前記走行機体の自動操舵を行うか否かを切り替え操作するための自動操舵切り替え操作具と、前記走行機体の自動操舵に係る設定を行うための設定操作具と、を備え、前記自動操舵切り替え操作具及び前記設定操作具は、前記操縦塔の上部において、前記ステアリングハンドルの下方に配置されていることにある。
 本特徴構成によれば、自動操舵切り替え操作具及び設定操作具がステアリングハンドルの下方において、ステアリングハンドルの近くに位置することになる。これにより、運転者が大きく手を伸ばさなくても、自動操舵切り替え操作具及び設定操作具に手が届くため、自動操舵切り替え操作具及び設定操作具を容易に操作することができる。
 さらに、本発明において、前記設定操作具は、前記ステアリングハンドルの回転軸心に対して運転座席が位置する側に配置されていると好適である。
 本特徴構成によれば、設定操作具が運転者の近くに位置することになる。これにより、運転者が設定操作具に手を届かせ易くなる。
 さらに、本発明において、前記設定操作具は、複数の操作スイッチによって構成され、
 前記複数の操作スイッチは、横並びに配置されていると好適である。
 本特徴構成によれば、複数の操作スイッチの全てについて、運転者からの距離が略等しくなる。これにより、運転者が複数の操作スイッチの全てに手を届かせ易くなる。
 さらに、本発明において、前記走行機体の走行方向を前進又は後進に切り替え操作するための前後進切り替え操作具を備え、前記自動操舵切り替え操作具及び前記前後進切り替え操作具は、前記ステアリングハンドルの回転軸心に対して機体左右方向の一方側に配置されていると好適である。
 本特徴構成によれば、自動操舵切り替え操作具及び前後進切り替え操作具がステアリングハンドルの回転軸心に対して機体左右方向の一方側に集約されることになる。これにより、運転者が自動操舵切り替え操作具及び前後進切り替え操作具を夫々操作する際に、手を変ることなく、片側の手で容易に操作することができる。
 さらに、本発明において、前記自動操舵切り替え操作具と前記前後進切り替え操作具とは、機体前後方向で異なる位置に配置されていると好適である。
 本特徴構成によれば、運転者から自動操舵切り替え操作具及び前後進切り替え操作具の夫々までの距離が異なることになる。これにより、自動操舵切り替え操作具及び前後進切り替え操作具がステアリングハンドルの回転軸心に対して機体左右方向の一方側に集約されている場合でも、運転者が自動操舵切り替え操作具と前後進切り替え操作具とを取り違えることがないようにすることができる。
 さらに、本発明において、前記走行機体の自動操舵に係る情報を表示する表示装置を備え、前記表示装置は、前記ステアリングハンドルの前方に配置されていると好適である。
 本特徴構成によれば、運転者が前方から視線を逸らさずに、表示装置を視認することができる。
トラクタを示す左側面図である。 トラクタを示す平面図である。 フロントパネルを示す背面図である。 フロントパネルを示す平面図である。 操縦塔の内部構造を示す背面図である。 フロントパネルの内部構造を示す背面図である。 図1におけるVII-VII断面図である。
 本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。
〔トラクタの全体構成〕
 図1及び図2には、トラクタ(作業車)を示している。本トラクタには、走行機体1が備えられている。走行機体1は、例えば、四輪駆動式の走行機体によって構成されている。走行機体1には、駆動可能かつ操舵可能な左右一対の前輪2Fと、駆動可能な左右一対の後輪2Bと、が備えられている。左右一対の後輪2Bを夫々覆う左右一対のフェンダー3が設けられている。
 走行機体1の前半部には、原動部4が設けられている。原動部4には、エンジンEと、エンジンEを収容するボンネット5と、が備えられている。走行機体1の後半部には、運転者が搭乗する運転部6が設けられている。運転部6には、運転者が着座する運転座席7と、運転座席7の前方に位置するフロントパネル8と、が備えられている。運転座席7の周囲には、ロプス9が設けられている。走行機体1の後端部には、ロータリ耕耘装置等の作業装置(図示省略)が装着されるリンク機構10が設けられている。
 本トラクタには、GPSアンテナユニット11と、慣性計測装置(図示省略)と、が備えられている。GPSアンテナユニット11は、GPS(Global Positioning System)衛星からの位置情報を受信して、当該受信した位置情報に基づいて走行機体1の位置を測定する装置である。GPSアンテナユニット11は、その左右中心が機体の左右中心と一致する状態でロプス9の上部に支持されている。前記慣性計測装置は、走行機体1の慣性情報(ヨー角、ピッチ角、ロール角等)を計測する装置である。本トラクタには、GPSアンテナユニット11によって測定された走行機体1の位置及び前記慣性計測装置によって計測された走行機体1の慣性情報に基づいて、走行機体1が目標走行経路に沿って走行するように、走行機体1を自動操舵する自動操舵機構12(図5から図7参照)が備えられている。
〔フロントパネル〕
 図3から図6に示すように、フロントパネル8には、メータパネル13と、モニター14(表示装置)と、操縦塔15と、が備えられている。操縦塔15には、ステアリングハンドル16等が備えられている。メータパネル13は、ステアリングハンドル16の前下方に配置されている。メータパネル13には、燃料計やエンジン回転計、水温計、液晶表示部、各種のランプ等が備えられている。モニター14は、メータパネル13の上方において、ステアリングハンドル16の前方に配置されている。モニター14には、走行機体1の自動操舵に係る情報が表示される。モニター14は、走行機体1の自動操舵用のガイダンスモニターとして機能する。
〔操縦塔〕
 操縦塔15は、運転座席7の前方に設けられている。操縦塔15には、ステアリングハンドル16と、ステアリングシャフト17と、ステアリングポスト18と、自動操舵切り替えレバー19と、前後進切り替えレバー20と、設定スイッチ21と、スイッチ22と、自動操舵機構12と、が備えられている。ステアリングポスト18や自動操舵機構12等は、ステアリングカバー23に覆われている
 操縦塔15は、機体左右方向に延びる揺動軸心X1周りで揺動可能なように、ステアリングポスト18を介して支持フレーム29に支持されている。揺動軸心X1周りにおける操縦塔15の位置を調節するチルト機構24が設けられている。フロントパネル8の下部には、チルト機構24を操作するためのチルトペダル25が設けられている。チルトペダル25を踏み込むことにより、チルト機構24が操縦塔15の位置を調節可能な状態となる。チルトペダル25の踏み込みを解除すると、操縦塔15の位置が位置決めされることになる。
 ステアリングハンドル16は、走行機体1を操舵操作するためのハンドルである。ステアリングシャフト17は、ステアリングハンドル16から下方に向かって延び出る状態でステアリングハンドル16に連結されている。ステアリングシャフト17は、ステアリングハンドル16によって回転操作されるように、ステアリングシャフト17の軸心(ステアリングハンドル16の回転軸心)Z1周りで回転可能にステアリングポスト18に支持されている。ステアリングポスト18には、ステアリングシャフト17のうち上側部分を挿通支持する上挿通部26と、ステアリングシャフト17のうち下側部分を挿通支持する下挿通部27と、下挿通部27を支持する基部28と、が備えられている。基部28は、揺動軸心X1周りで揺動可能に支持フレーム29に支持されている。
 自動操舵切り替えレバー19は、走行機体1の自動操舵を行うか否かを切り替え操作するためのレバーである。前後進切り替えレバー20は、走行機体1の走行方向を前進又は後進に切り替え操作するためのレバーである。自動操舵切り替えレバー19及び前後進切り替えレバー20は、操縦塔15の上部において、ステアリングハンドル16の下方に配置されている。自動操舵切り替えレバー19及び前後進切り替えレバー20は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して機体左右方向の一方側(本実施形態では、左側)に配置されている。自動操舵切り替えレバー19と前後進切り替えレバー20とは、機体前後方向で異なる位置に配置されている。本実施形態では、自動操舵切り替えレバー19及び前後進切り替えレバー20は、自動操舵切り替えレバー19が前側に位置し、かつ、前後進切り替えレバー20が後側に位置する状態で配置されている。
 前後進切り替えレバー20の操作位置に応じて、走行機体1の走行方向を前進又は後進に切り替える前後進切り替えスイッチ30が設けられている。前後進切り替えスイッチ30は、前後進切り替えレバー20の操作位置を検出可能に構成されている。前後進切り替えスイッチ30は、ギヤケース31のうちステアリングハンドル16の回転軸心Z1よりも左側に位置する部分の下方に配置されている。前後進切り替えスイッチ30は、ステー32を介してステアリングポスト18に支持されている。
 前後進切り替えレバー20は、走行機体1を前進走行させる前進位置と、走行機体1を後進走行させる後進位置と、走行機体1を走行停止させる中立位置とに切り替え可能に構成されている。前後進切り替えレバー20は、ギヤケース31よりも下側の高さ位置から、ステアリングハンドル16の上下範囲と重複する高さ位置まで上方に向かって延び出ている。前後進切り替えレバー20には、運転者が握る把持部20aと、前後進切り替えスイッチ30に連結される連結部20bと、把持部20aと連結部20bとに亘るロッド部20cと、が備えられている。把持部20aは、ステアリングハンドル16の上下範囲と重複する高さ位置に配置されている。ロッド部20cは、ギヤケース31を迂回する形態で、連結部20bから上方に向かって延び出ている。
 設定スイッチ21は、走行機体1の自動操舵に係る設定を行うためのスイッチである。設定スイッチ21は、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35によって構成されている。補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35は、操縦塔15の上部において、ステアリングハンドル16の下方に配置されている。補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して運転座席7が位置する側(後側)に配置されている。補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35は、左側からこの順で横並びに配置されている。
 本トラクタでは、GPSアンテナユニット11によって測定された走行機体1の位置及び前記慣性計測装置によって計測された走行機体1の慣性情報に基づいて、走行機体1の位置が算出される。補正スイッチ33は、算出された走行機体1の位置を補正するためのスイッチである。補正スイッチ33には、算出された走行機体1の位置を左側に補正する左補正スイッチ部33aと、算出された走行機体1の位置を右側に補正する右補正スイッチ部33bと、が備えられている。
 ダイヤルスイッチ34は、押し操作及び回転操作可能なスイッチによって構成されている。ダイヤルスイッチ34を短押し操作することにより、例えば、各種の決定を行うことができる。ダイヤルスイッチ34を長押し操作することにより、例えば、各種のメニューを呼び出すことができる。ダイヤルスイッチ34を左側又は右側に回転操作することにより、例えば、各種の選択を行うことができる。だたし、ダイヤルスイッチ34の各操作に対応する機能は、上述した機能(決定、メニューの呼び出し、選択)に限定されるものではない。
 切り替えスイッチ35は、押し操作可能なスイッチによって構成されている。切り替えスイッチ35を短押し操作することにより、例えば、前画面に戻ることができる。切り替えスイッチ35を長押し操作することにより、例えば、ホーム画面に戻ることができる。ただし、切り替えスイッチ35の各操作に対応する機能は、上述した機能(前画面に戻る、ホーム画面に戻る)に限定されるものではない。
 スイッチ22は、ヘッドライト及びウインカを操作するためのスイッチである。スイッチ22は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して右側に配置されている。
〔自動操舵機構〕
 図5から図7に示すように、自動操舵機構12には、ステアリングシャフト17を回転駆動するモータMと、モータMの駆動力をステアリングシャフト17に伝達するギヤ機構Gと、ギヤ機構Gを収容するギヤケース31と、が備えられている。モータMとギヤケース31とは、上下に並ぶ状態で配置されている。具体的には、モータM及びギヤケース31は、モータMが上側に位置し、かつ、ギヤケース31が下側に位置する状態で配置されている。
 ギヤ機構Gには、モータMの出力軸に設けられた出力ギヤ36と、出力ギヤ36と噛み合う第一中継ギヤ37と、第一中継ギヤ37と同軸に設けられ、かつ、第一中継ギヤ37と一体回転する第二中継ギヤ38と、ステアリングシャフト17に設けられ、かつ、第二中継ギヤ38と噛み合う入力ギヤ39と、が備えられている。ギヤケース31は、ステアリングハンドル16の下方において、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して左側に偏倚した位置に配置されている。ギヤケース31の上下方向の厚さT1は、モータMの上下方向の厚さT2と同一又は略同一である。ギヤケース31は、上ケース部31aと下ケース部31bとに上下に二分割された構造である。ギヤケース31は、ステアリングシャフト17がギヤケース31を上下方向に貫通する状態で、ステアリングポスト18に支持されている。上ケース部31aの上面部には、上挿通部26の下端部が固定(ボルト固定)されている。下ケース部31bの下面部には、下挿通部27の上端部が固定(ボルト固定)されている。
 モータMは、ステアリングハンドル16の下方において、ステアリングシャフト17の左隣りに配置されている。モータMは、ギヤケース31に支持されている。具体的には、モータMは、ギヤケース31のうちステアリングハンドル16の回転軸心Z1よりも左側に位置する部分に支持(載置支持)されている。モータMは、上ケース部31aの上面部に固定(ネジ固定)されている。
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、モータMは、ステアリングハンドル16の下方において、ステアリングシャフト17の左隣りに配置されている。しかし、モータMは、ステアリングハンドル16の下方において、ステアリングシャフト17の右隣りに配置されていてもよい。
(2)上記実施形態では、モータM及びギヤケース31は、モータMが上側に位置し、かつ、ギヤケース31が下側に位置する状態で配置されている。しかし、モータM及びギヤケース31は、ギヤケース31が上側に位置し、かつ、モータMが下側に位置する状態で配置されていてもよい。あるいは、モータMとギヤケース31とは、左右に並ぶ状態で配置されていてもよい。あるいは、モータMとギヤケース31とは、前後に並ぶ状態で配置されていてもよい。
(3)上記実施形態では、モータMは、ギヤケース31のうちステアリングハンドル16の回転軸心Z1よりも左側に位置する部分に支持されている。しかし、モータMは、ギヤケース31のうちステアリングハンドル16の回転軸心Z1よりも右側に位置する部分に支持されていてもよい。あるいは、モータMは、ギヤケース31とは別の部材に支持されていてもよい。
(4)上記実施形態では、ギヤケース31は、ステアリングハンドル16の下方において、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して左側に偏倚した位置に配置されている。しかし、ギヤケース31は、ステアリングハンドル16の下方において、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して右側に偏倚した位置に配置されていてもよい。
(5)上記実施形態では、ギヤケース31の上下方向の厚さT1は、モータMの上下方向の厚さT2と同一又は略同一である。しかし、ギヤケース31の上下方向の厚さT1は、モータMの上下方向の厚さT2と同一又は略同一に限定されるものではない。例えば、ギヤケース31の上下方向の厚さT1は、モータMの上下方向の厚さT2よりも厚くてもよい。
(6)上記実施形態では、前後進切り替えレバー20は、ギヤケース31よりも下側の高さ位置から、ステアリングハンドル16の上下範囲と重複する高さ位置まで上方に向かって延び出ている。しかし、前後進切り替えレバー20の構成は、上記実施形態に係る構成に限定されるものではない。例えば、前後進切り替えレバー20の上端部(把持部20a)は、ステアリングハンドル16の下端よりも下側に位置していてもよい。
(7)上記実施形態では、設定スイッチ21は、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35によって構成されている。しかし、設定スイッチ21の構成は、上記実施形態に係る構成に限定されるものではない。例えば、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35に加えて、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35以外のスイッチが設けられていてもよい。あるいは、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35のうち少なくとも何れか一つに代えて、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35以外のスイッチが設けられていてもよい。また、設定スイッチ21は、一つの「操作スイッチ」によって構成されていてもよい。
(8)上記実施形態では、設定スイッチ21は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して運転座席7が位置する側(後側)に配置されている。しかし、設定スイッチ21は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して機体左右方向の一方側に配置されていてもよい。
(9)上記実施形態では、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35は、横並びに配置されている。しかし、補正スイッチ33、ダイヤルスイッチ34及び切り替えスイッチ35は、前後並びに配置されていてもよい。
(10)上記実施形態では、自動操舵切り替えレバー19及び前記前後進切り替えレバー20は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して左側に配置されている。しかし、自動操舵切り替えレバー19及び前後進切り替えレバー20は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して右側に配置されていてもよい。あるいは、自動操舵切り替えレバー19及び前記前後進切り替えレバー20は、ステアリングハンドル16の回転軸心Z1に対して機体左右方向で一方側と他方側とに配置(振り分け配置)されていてもよい。
(11)上記実施形態では、自動操舵切り替えレバー19及び前後進切り替えレバー20は、自動操舵切り替えレバー19が前側に位置し、かつ、前後進切り替えレバー20が後側に位置する状態で配置されている。しかし、自動操舵切り替えレバー19及び前後進切り替えレバー20は、前後進切り替えレバー20が前側に位置し、かつ、自動操舵切り替えレバー19が後側に位置する状態で配置されていてもよい。あるいは、自動操舵切り替えレバー19と前後進切り替えレバー20とは、機体前後方向で同じ位置に配置されていてもよい。
(12)上記実施形態では、前後進切り替えスイッチ30は、ギヤケース31のうちステアリングハンドル16の回転軸心Z1よりも左側に位置する部分の下方に配置されている。しかし、前後進切り替えスイッチ30の位置は、上記実施形態に係る位置に限定されるものではない。例えば、前後進切り替えスイッチ30は、ギヤケース31のうちステアリングハンドル16の回転軸心Z1よりも右側に位置する部分の下方に配置されていてもよい。あるいは、前後進切り替えスイッチ30は、ギヤケース31の下方とは別の場所に配置されていてもよい。
(13)上記実施形態では、「自動操舵切り替え操作具」は、自動操舵切り替えレバー19によって構成されている。しかし、「自動操舵切り替え操作具」は、スイッチによって構成されていてもよい。
(14)上記実施形態では、「前後進切り替え操作具」は、前後進切り替えレバー20によって構成されている。しかし、「前後進切り替え操作具」は、スイッチによって構成されていてもよい。
(15)上記実施形態では、「設定操作具」は、設定スイッチ21によって構成されている。しかし、「設定操作具」は、レバーによって構成されていてもよい。
(16)上記実施形態では、トラクタに、チルト機構24が備えられている。しかし、トラクタに、チルト機構24が備えられていなくてもよい。
(17)上記実施形態では、トラクタに、運転部6を覆うキャビンが備えられていない。しかし、トラクタに、ロプス9に代えて前記キャビンが備えられていてもよい。
 本発明は、走行機体が目標走行経路に沿って走行するように、走行機体を自動操舵することが可能な作業車(例えば、トラクタ)に利用可能である。
 1 走行機体
 7 運転座席
 12 自動操舵機構
 14 モニター(表示装置)
 15 操縦塔
 16 ステアリングハンドル
 19 自動操舵切り替えレバー(自動操舵切り替え操作具)
 20 前後進切り替えレバー(前後進切り替え操作具)
 21 設定スイッチ(設定操作具)
 33 補正スイッチ(操作スイッチ)
 34 ダイヤルスイッチ(操作スイッチ)
 35 切り替えスイッチ(操作スイッチ)
 Z1 ステアリングハンドルの回転軸心

Claims (6)

  1.  走行機体を操舵操作するためのステアリングハンドルと、
     前記ステアリングハンドルを有する操縦塔と、
     前記走行機体が目標走行経路に沿って走行するように、前記走行機体を自動操舵する自動操舵機構と、
     前記走行機体の自動操舵を行うか否かを切り替え操作するための自動操舵切り替え操作具と、
     前記走行機体の自動操舵に係る設定を行うための設定操作具と、を備え、
     前記自動操舵切り替え操作具及び前記設定操作具は、前記操縦塔の上部において、前記ステアリングハンドルの下方に配置されている作業車。
  2.  前記設定操作具は、前記ステアリングハンドルの回転軸心に対して運転座席が位置する側に配置されている請求項1に記載の作業車。
  3.  前記設定操作具は、複数の操作スイッチによって構成され、
     前記複数の操作スイッチは、横並びに配置されている請求項1又は2に記載の作業車。
  4.  前記走行機体の走行方向を前進又は後進に切り替え操作するための前後進切り替え操作具を備え、
     前記自動操舵切り替え操作具及び前記前後進切り替え操作具は、前記ステアリングハンドルの回転軸心に対して機体左右方向の一方側に配置されている請求項1から3の何れか一項に記載の作業車。
  5.  前記自動操舵切り替え操作具と前記前後進切り替え操作具とは、機体前後方向で異なる位置に配置されている請求項4に記載の作業車。
  6.  前記走行機体の自動操舵に係る情報を表示する表示装置を備え、
     前記表示装置は、前記ステアリングハンドルの前方に配置されている請求項1から5の何れか一項に記載の作業車。
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